Wavefront .obj 文件格式详解

"obj-spec.pdf是关于Wavefront的Advanced Visualizer对象文件格式的规格说明，主要讨论了ASCII格式的.obj文件。这些文件用于定义物体的几何形状和其他属性，并能与其它应用进行数据交换。文件可以是ASCII（.obj）或二进制（.mod）格式，本附件专注于ASCII格式。当前版本的.obj文件格式支持多边形对象和自由形式对象，前者通过点、线和面定义，后者则使用曲线和曲面。此部分为需要将几何数据从其他软件转换到Wavefront产品的用户提供了指南，同时也为想要深入了解Wavefront .obj文件格式的Advanced Visualizer用户提供详细信息。对于从2.11版本升级到3.0版本的用户，可能对‘Superseded sta’部分特别感兴趣，该部分解释了新版本如何影响现有文件。" 在Wavefront的Advanced Visualizer中，.obj文件是关键的数据交换格式，它们包含了物体的基本构建块，如点、线和面，以及更复杂的自由形式几何元素。以下是对.obj文件格式的详细解析： 1. **点（Points）**：.obj文件首先定义一系列的点，每个点由三个浮点数表示，分别代表X、Y、Z坐标。这些点可以作为多边形顶点或者曲线控制点。 2. **线（Lines）**：基于定义的点，可以创建线段。线由两个连续的点定义，通常用两个数字表示，例如`v1 v2`，表示连接点v1和v2的线。 3. **面（Faces）**：多边形是通过指定其顶点的顺序来定义的。一个面可以是三角形或四边形等，表示为`f v1 v2 v3 ...`，其中`v`后面跟随的是对应顶点的索引。 4. **自由形式对象**：除了多边形，.obj文件还支持曲线和曲面。曲线可能包含贝塞尔曲线，而曲面可能包括NURBS（非均匀有理B样条）表面。这些元素通过控制点和参数定义。 5. **纹理坐标（Texture Coordinates）**：.obj文件还可以指定每个顶点的纹理坐标，这允许在物体上应用纹理图像。 6. **法线（Normals）**：为了实现正确的光照效果，每个面通常都有一个法线向量，指示其表面朝向。法线可以用`vn`命令定义。 7. **组（Groups）**和**物体（Objects）**：.obj文件可以组织成多个组，方便管理和操作。每个组可以包含多个物体，物体由特定的面集合定义。 8. **材质（Materials）**：通过`.mtl`文件，可以定义物体的材质属性，如颜色、反射率、透明度等。 9. **用户自定义数据**：.obj格式允许添加注释和用户自定义的数据块，以满足特定需求。 10. **版本差异**：随着版本更新，.obj格式可能会添加新的特性或改变某些语法，例如从2.11到3.0的升级，可能会引入新的指令或改变旧指令的行为，影响已有的文件结构。 理解并熟练掌握.obj文件格式对于在不同的3D建模软件之间交换数据至关重要，尤其对于开发者和高级用户来说，能够深度解析和生成这种格式的文件是至关重要的技能。同时，对于需要将数据导入到Advanced Visualizer或其他支持.obj格式的应用程序的用户，熟悉此格式的详细规范是必不可少的。