Che cos’è un file OBJ?
I file OBJ vengono utilizzati dall’applicazione Advanced Visualizer di Wavefront per definire e memorizzare gli oggetti geometrici. La trasmissione avanti e indietro di dati geometrici è resa possibile tramite file OBJ. Sia la geometria poligonale come punti, linee, vertici di texture, facce e geometria a forma libera (curve e superfici) sono supportate dal formato OBJ. Questo formato non supporta l’animazione o le informazioni relative alla luce e alla posizione delle scene.
Un file OBJ è solitamente un prodotto finale del processo di modellazione 3D generato da un CAD (Computer Aided Design). L’ordine predefinito per memorizzare i vertici è in senso antiorario, evitando la dichiarazione esplicita delle normali delle facce. Sebbene i file OBJ dichiarino informazioni sulla scala in una riga di commento, non sono state dichiarate unità per le coordinate OBJ.
Storia del formato 3D OBJ
Wavefront Technologies ha creato il formato file OBJ per la sua applicazione Advanced Visualizer per memorizzare oggetti geometrici e dati 3D. La sua versione 2.11 è stata sostituita da una versione 3 recentemente documentata. Il formato del file è aperto ed è stato implementato da altri fornitori per le loro applicazioni di grafica 3D. Wavefront Technologies ha mantenuto questo formato di file open source e neutrale.
Formato file OBJ
Negli oggetti 3D, la codifica della geometria della superficie è un lavoro impegnativo che il formato di file OBJ ha svolto molto bene. Questo formato è abbastanza versatile in quanto offre una serie di scelte per codificare la geometria della superficie. Di seguito sono riportati tre formati consentiti con i propri vantaggi e svantaggi:
Tassellatura con facce poligonali
Il formato di file OBJ facilita all’utente la tassellatura di una superficie del modello 3D utilizzando forme geometriche semplici o complesse. Per la codifica della geometria della superficie di un modello, un file memorizza i vertici e la normale a ciascun poligono. Sebbene la tassellatura aumenti la ruvidezza del modello, tuttavia è necessario scoprire il corretto equilibrio tra le dimensioni di un file e la sua qualità di stampa.
Curva a forma libera
Il formato file OBJ consente alle curve di superficie a forma libera definite dall’utente di specificare la geometria della superficie di un modello. Poiché le curve a forma libera sono più complesse delle facce poligonali poiché, con pochi parametri matematici, le linee curve possono essere definite al meglio da curve a forma libera. Pertanto, con un minor numero di dati rispetto alle tassellazioni poligonali, le curve a forma libera sono utilizzate per generare una codifica di alta qualità di qualsiasi modello 3D senza espandere le dimensioni del file.
Superfici a forma libera
Il formato file OBJ specifica anche la piastrellatura della geometria della superficie con patch di superficie a forma libera. Questo tipo di patch di superficie a forma libera (NURBS) è molto adatto per superfici senza dimensioni radiali rigide come la carrozzeria di un camion, le ali di un elicottero o lo scafo di una barca. L’uso di superfici a forma libera è molto vantaggioso in quanto sono più precise per mantenere le dimensioni dei file più piccole con una maggiore precisione. Queste superfici sono una parte essenziale dell’industria aerospaziale e automobilistica, dove la bassa precisione non perdona.
Le seguenti parole chiave sono organizzate per tipo di dati per definire la geometria della superficie.
| Elementi | Dichiarazioni di curve/corpo di superficie in forma libera | Attributi di curve/superfici in forma libera |
|---|---|---|
| p | Punto | parm |
| l | Linea | trim |
| f | Viso | foro |
| curv | Curva | scrv |
| curv2 | Curva 2D | sp |
| surf | Superficie | fine |
| Visualizza/renderizza attributi | g | Nome del gruppo |
| smusso | Interpolazione smusso | shadow_obj |
| lod | Livello di dettaglio | trace_obj |
| d_interp | Interpolazione dissolvi | ctech |
| c_interp | Interpolazione del colore | stech |
| usemtl | Nome materiale | mtllib |
| Vertici geometrici | ||
| v | Vertici geometrici | vn |
| vt | Vertici della trama | vp |
Colore e consistenza
Il file OBJ consente di memorizzare le informazioni sul colore e sulla trama in un formato di file associato chiamato Material Template Library (MTL). I modelli geometrici multicolori vengono renderizzati utilizzando questi due file insieme. I file MTL sono basati su ASCII e facilitano il rendering al computer descrivendo le proprietà di riflessione della luce di una superficie utilizzando il modello di riflessione Phong. Lo standard è stato adottato da un gran numero di fornitori di software che ne sfruttano l’interscambio di materiali. Il formato MTL è leggermente obsoleto per non avere supporto nelle ultime tecnologie come mappe speculari e parallasse.
