O que é um arquivo FBX?

FBX, FilmBox, é um formato de arquivo 3D popular que foi originalmente desenvolvido por Kaydara para MotionBuilder. Foi adquirido pela Autodesk Inc em 2006 e agora é um dos principais formatos de troca 3D usados por muitas ferramentas 3D. O FBX está disponível em formato de arquivo binário e ASCII. O formato foi estabelecido para fornecer interoperabilidade entre aplicativos de criação de conteúdo digital. Existem muitas ferramentas disponíveis para conversão de/para o formato de arquivo FBX.

Formato de arquivo FBX - Mais informações

O FBX é um formato proprietário e as especificações sobre seu formato de arquivo binário não estão disponíveis oficialmente. Um SDK C++ FBX é fornecido pela Autodesk para leitura, gravação e conversão de/para arquivo FBX. Um script de importação e exportação Python para FBX também está disponível no software Blender que não usa o SDK do FBX.

Estrutura de arquivo baseada em texto

A estrutura de arquivos baseada em texto é uma estrutura de árvore documentada com identificadores claramente nomeados. Consiste em uma lista aninhada de nós organizados em hierarquia onde cada nó possui:

• Um identificador NodeType (nome da classe)
• Uma tupla de propriedades associadas a ela, os elementos da tupla são os tipos de dados primitivos usuais: ##float, integer, string## etc.
• Uma lista que contém nós no mesmo formato (recursivamente).

Estes podem ser representados logicamente da seguinte forma:

NodeType: SomeProperty0a, SomeProperty0b, ... , {

 NestedNodeType1 : SomeProperty1a, ...
 NestedNodeType2 : SomeProperty2a, ... , {
 ... Sub-scope
 }

 ...
}

Alguns dos nós padrão são definidos como lista implícita onde cada item consiste em uma lista aninhada. Qualquer aplicação que pretenda acessar a geometria do FBX, deve analisar esses conteúdos e dar-lhes um significado útil. Um exemplo de arquivo FBX baseado em texto é dado abaixo:

; FBX ...
; Copyright (C) 1997-2008 ...
; All rights reserved.
; ----------------------------------------------------
FBXHeaderExtension: {
    FBXHeaderVersion: 1003
    FBXVersion: 6000
    CurrentCameraResolution: {
        CameraName: "Model::Producer Perspective"
        CameraResolutionMode: "Window Size"
        CameraResolutionW: 1
        CameraResolutionH: 1
}
    CreationTimeStamp: {
    ...
}
}
;Object definitions
;------------------------------------------------------------------
Definitions: {
    Count: 2
    ObjectType: "Model" {
    Count: 2
}
}
...

Estrutura de arquivos binários de arquivos FBX

Conforme declarado anteriormente, as especificações de formato de arquivo FBX não estão disponíveis publicamente para FBX. Como o Blender Foundation implementa o formato de arquivo FBX sem usar o SDK fornecido pela empresa, alguns dos detalhes sobre o formato de arquivo binário estão disponíveis como parte de sua implementação.

A estrutura dos arquivos binários segue a seguinte ordem:

• Cabeçalho
• Registro de objetos
• Rodapé

Cabeçalho FBX

As informações do cabeçalho do arquivo são compostas por 27 bytes.

• Bytes 0 - 20: Kaydara FBX Binary \x00 (arquivo mágico, com 2 espaços no final, depois um terminador NULL).
• Bytes 21 - 22: [0x1A, 0x00]## (desconhecido, mas todos os arquivos observados mostram esses bytes).
• Bytes 23 - 26: unsigned int, o número da versão. 7300 para a versão 7.3, por exemplo.

Registro de objeto

O cabeçalho é seguido por um registro de objeto que é um registro de nó completo com nome vazio e lista de propriedades vazia. Ele recursivamente contém toda a formação do arquivo.

Rodapé

A seção FBX Footer fica no final do arquivo cujo conteúdo é desconhecido.

Formatos de Gravação

Os registros em um arquivo FBX são categorizados como:

• Registros de nós
• Registros de propriedade

Formato de registro do nó

Cada Node Record Format é nomeado e possui o seguinte layout de memória.

Onde:

• EndOffset é a distância do início do arquivo até o final do registro do nó (ou seja, o primeiro byte do que vem a seguir). Isso pode ser usado para pular facilmente registros desconhecidos ou não necessários.
• NumProperties é o número de propriedades na tupla de valor associada ao nó. Uma lista aninhada como último elemento não é contada como propriedade.
• PropertyListLen é o comprimento da lista de propriedades. Este é o tamanho necessário para armazenar as propriedades ##NumProperties##, que depende do tipo de dados das propriedades.
• NameLen é o comprimento do nome do objeto, em caracteres. O único caso em que isso é 0 parece ser o nível superior das listas.
• Name é o nome do objeto. Não há terminação zero.
• Property[n] é a enésima propriedade. Para o formato, consulte a propriedade da seção Formato do Registro. As propriedades são escritas sequencialmente e sem preenchimento.
• NestedList é a lista aninhada, cuja presença é indicada por um registro NULL no final.

A existência de uma entrada de lista aninhada pode ser determinada verificando se há bytes restantes até que EndOffset seja alcançado. Nesse caso, o próximo registro do objeto deve ser lido diretamente após a última propriedade. O registro do objeto segue então 13 bytes zero, que se combinam com o EndOffset. O propósito ou requisito da entrada NULL não é conhecido e pode apontar para algum recurso de formato.

Formato de registro de propriedade

Um registro de propriedade contém detalhes sobre as propriedades que fazem parte do Node. Um registro de propriedade tem o seguinte layout de memória:

TypeCode representam códigos de caracteres que são ordenados em grupos que requerem tratamento semelhante. TypeCodes pode ser categorizado nos seguintes tipos e TypeCode pode ser um dos códigos de caracteres entre esses tipos.

Tipos primitivos

Y: 2 byte signed Integer
C: 1 bit boolean (1: true, 0: false) encoded as the LSB of a 1 Byte value.
I: 4 byte signed Integer
F: 4 byte single-precision IEEE 754 number
D: 8 byte double-precision IEEE 754 number
L: 8 byte signed Integer

Os dados no registro de tipo escalar primitivo são exatamente a representação binária do valor, em ordem de byte little-endian.

Tipos de matrizes

f: Array of 4 byte single-precision IEEE 754 number
d: Array of 8 byte double-precision IEEE 754 number
l: Array of 8 byte signed Integer
i: Array of 4 byte signed Integer
b: Array of 1 byte Booleans (always 0 or 1)

O Data for Array Type é mais complexo e está na estrutura a seguir.

Tipos especiais

A seguir estão os TypeCodes de tipos especiais.

S: String
R: raw binary data

Ambos os TypeCodes são representados da seguinte forma:

A string não é terminada em zero e pode conter caracteres \0 (isso é realmente usado em algumas propriedades do FBX).

Referências

• FBX - O SDK da Autodesk
• Especificações de formato de arquivo binário FBX
• FBX - Wikipedia