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2. Archivos 3D ¿Cuales son los formatos de archivos 3D mas comunes?
¿Que son? ¿Para que sirven?
¿Cuales son los formatos de archivos 3D mas comunes?
Ya tenemos una idea de como son y como usar nuestras impresoras. Hemos dicho que usamos archivos con la extensión .STL. Pero… ¿Qué formatos de archivo 3D hay? ¿Son comparables? ¿Como de convierten? ¿Cuales deberíamos usar?
Se utiliza un formato de archivo 3D para almacenar información sobre modelos 3D. Son ampliamente utilizados en impresión 3D, video juegos, películas, arquitectura, educación, medicina, ingeniería y ciencias de la tierra. Cada área tiene sus propios formatos de archivo 3D mas populares por razones históricas y prácticas. Aprenderemos sobre formatos de archivo 3D y profundizaremos en los formatos de archivo 3D más comunes.
¿Qué es y para que sirve un formato de archivo 3D?
El modelo 3D de esta paloma contiene información de color, fuentes de luz (observe la sombra) y animaciones.
El propósito básico de un formato de archivo 3D es almacenar información sobre modelos 3D como texto sin formato o datos binarios. En particular, codifica la geometría , la apariencia , la escena y las animaciones del modelo 3D.
La geometría de un modelo describe su forma. Por apariencia, nos referimos a colores, texturas, tipo de material, etc. La escena de un modelo 3D incluye la posición de las fuentes de luz, cámaras y objetos periféricos. Finalmente, la animación define cómo se mueve un modelo 3D.
Sin embargo, no todos los formatos de archivo 3D almacenan todos estos datos. Los formatos de archivo 3D como STL almacenan solo la geometría del modelo 3D e ignoran todos los demás atributos. Por otro lado, el formato COLLADA (.DAE) almacena todo. STL y COLLADA son solo dos de los muchos formatos de archivo 3D que se usan, pero, al ser algo relativamente nuevo y no haber estándares, hay muchos tipos de archivos mas.
¿Cuántos formatos de archivo 3D hay?
El problema con los formatos de archivo 3D es que hay literalmente cientos de ellos . Cada fabricante de software CAD, como AutoDesk y Blender, tiene su propio formato patentado que está optimizado para su software. Entonces, si usan AutoCAD, obtendrá un archivo DWG. Si usan Blender, obtienes un archivo BLEND. Los formatos de archivo 3D patentados dificultan la interoperabilidad. De algún modo, la existencia de tantos formatos de archivo propietarios es un gran problema. Suponga que usan AutoCAD (que es un producto de AutoDesk) y su compañero usa Blender. Suponga que también desea compartir su modelo 3D con su compañero.
Esto no es fácil. Su software AutoCAD le proporciona un archivo DWG porque es el formato nativo de AutoCAD. Pero el software de tu amigo, Blender, solo puede funcionar con un archivo BLEND. Esto significa que ustedes dos no pueden trabajar en el mismo modelo 3D.
Para resolver el problema de la interoperabilidad, se inventaron formatos neutros o de código abierto como formatos intermedios para la conversión entre dos formatos propietarios. Los formatos de archivo 3D neutros resuelven este problema. Naturalmente, estos formatos se han ido haciendo muy populares y su uso es cada vez mas extendido.
Dos ejemplos famosos de formatos neutros son STL (con una extensión .STL) y COLLADA (con la extensión .DAE). Son amplia-mente utilizados para compartir modelos a través del software CAD. Si desean compartir su modelo 3D, conviertan el archivo DWG en un archivo COLLADA en un proceso llamado exportar y entreguen a sus amigos el archivo COLLADA. Sus amigos tomarán el archivo COLLADA y lo importarán a Blender, donde el archivo COLLADA se convierte al formato BLEND nativo. De esta manera, pueden continuar utilizando diferentes programas y colaborar con otros.
Propietario versus neutral es una de las dicotomías más importantes en el mundo de los formatos de archivo 3D. Hoy en día, la mayoría del software de modelado 3D admite la lectura y escritura de formatos neutros mas populares. Además, la mayoría del software también admite lectura y escritura en un subconjunto de formatos propietarios que son tan populares que no se pueden ignorar.
Discutiremos aquí 8 de estos formatos de archivo 3D. Veamos esta lista, donde mencionamos los formatos de archivo 3D mas comunes junto con su tipo.
Formato de archivo 3D Tipo:
STL Neutral
OBJ La variante ASCII es neutral, la variante binaria es propietaria
FBX Propietario
COLLADA Neutral
3DS Propietario
IGES Neutral
PASO Neutral
VRML / X3D Neutral
Pero antes de analizar cada uno de estos formatos en detalle, primero veremos las características generales de un formato de archivo 3D y analizaremos las cosas importantes que debe tener en cuenta al seleccionar un formato para su proyecto.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS FORMATOS
DE ARCHIVOS 3D
Como dijimos anteriormente, las características generales de un formato de archivo 3D son:
Geometría de codificación del modelo 3D
Almacenar la apariencia del modelo 3D
Guardar información de escena
Codificación de animaciones del modelo 3D
Cada modelo 3D tiene una geometría única y la capacidad de codificar esta geometría puede considerarse la característica más básica de un formato de archivo 3D. Todos los formatos de archivo 3D lo admiten; de lo contrario, no se considerarían formatos de archivo 3D.
Hay tres formas distintas de codificar la geometría de la superficie, cada una con sus correspondientes fortalezas y debilidades.
Se llaman malla aproximada , malla precisa y geometría sólida constructiva (CSG).
1.0.- Formatos de archivo 3D: APARIENCIA
1.1- Formatos de archivo 3D. Geometría: LA MALLA APROXIMADA
En esta codificación, la superficie de un modelo 3D se cubre primero con una malla de pequeños polígonos imaginarios. Los triángulos son la forma más utilizada. Los vértices de los triángulos de cobertura y el vector normal externo a los triángulos se almacenan en el archivo. Esto representa la geometría de la superficie del modelo de destino
El proceso de cubrir una superficie con formas geométricas no superpuestas también se conoce como "teselación". Por lo tanto, estos formatos de archivo también se denominan formatos teselados.
Los triángulos se aproximan a la geometría suave de la superficie. Por lo tanto, este es un formato aproximado. La aproximación mejora a medida que los triángulos se hacen más pequeños. Sin embargo, cuanto más pequeños son los triángulos, mayor es el número de triángulos que necesita para enlosar la superficie. Esto implica que el archivo necesita almacenar una mayor cantidad de vértices y vectores normales. Por lo tanto, mejores aproximaciones tienen el costo de aumentar el tamaño del archivo.
La superficie esférica perfecta a la izquierda se aproxima mediante mosaicos. La figura de la derecha usa triángulos grandes, lo que resulta en un modelo grueso.
La figura en el centro usa triángulos más pequeños y logra una aproximación más suave
Los formatos aproximados o teselados se utilizan mejor en situaciones en las que no necesita resoluciones ultrafinas del modelo 3D. Un buen ejemplo es la impresión 3D. Las impresoras 3D no pueden imprimir más allá de una determinada resolución y, por lo tanto, este tipo de formatos de archivo de impresión 3D son perfectos para el trabajo. De hecho, el formato de archivo de impresión 3D más popular STL pertenece a esta clase de formatos de archivo.
1.2.- Formatos de archivo 3D. Geometría: LA MALLA PRECISA
Por supuesto, hay situaciones en las que una codificación aproximada del modelo 3D no es suficiente y se necesita una codificación precisa de la geometría de la superficie. Por ejemplo, al construir el cuerpo de un avión, en particular el casco redondo, una malla poligonal discreta no funcionará. Aunque el modelo puede verse bien en resoluciones pequeñas, las caras planas y las esquinas afiladas se harán aparentes de cerca.
Los formatos de archivo precisos solucionan este problema mediante el uso de parches no uniformes Rational B-Spline (o NURBS) en lugar de polígonos. Estas superficies paramétricas están formadas por un pequeño número de puntos de control ponderados y un conjunto de parámetros llamados nodos. A partir de nodos, una superficie se puede calcular matemáticamente interpolando suavemente sobre los puntos de control.
Estas superficies se ven lisas en cualquier escala y pueden replicar la geometría de la superficie de una pequeña parte de un modelo 3D con todo detalle. Sin embargo, siempre hay algún problema. Si bien la malla precisa es exacta en cualquier resolución, se procesan más lentamente y deben evitarse en aplicaciones donde el procesamiento rápido es importante.
1.3.- Formatos de archivo 3D. Geometría: GEOMETRÍA SÓLIDA CONSTRUCTIVA (CSG)
Finalmente, hay otro tipo de formato de archivo que no involucra mallas en absoluto. En este formato, las formas 3D se crean realizando operaciones booleanas (suma o resta) de formas primitivas como cubos, esferas, etc. Por ejemplo, para hacer una mancuerna, uno simplemente puede tomar dos esferas y agregar una varilla cilíndrica entre ellas. Si alguna vez ha usado un software CAD, lo ha visto en acción, porque la mayoría de ellos usa este principio.
Geometría sólida constructiva en acción durante la construcción de una pesa en Tinkercad
La geometría sólida constructiva es ideal para diseñar modelos 3D y es muy fácil de usar. Otra gran ventaja es que cada paso de edición individual (suma, resta, transformaciones de formas primitivas) se almacena en este formato de archivo 3D. Por lo tanto, uno puede deshacer y rehacer cualquier paso en cualquier momento.
Claramente, si convierte este formato a un formato basado en malla, perderá la información sobre los pasos de edición individuales.
2.0. Formatos de archivo 3D: APARIENCIA
La segunda característica importante de los formatos de archivo 3D es la capacidad de almacenar información relacionada con la apariencia. En muchas aplicaciones, la apariencia del modelo 3D es de primordial importancia. Por ejemplo, nadie quiere jugar Need For Speed con autos opacos e incoloros. ¡Es mejor que los autos sean coloridos y brillantes! El color y el brillo de un automóvil son ejemplos de propiedades relacionadas con la apariencia. En términos simples, la apariencia describe las propiedades de la superficie, como el tipo de material, la textura, el color, etc. Esto decide cómo se ve el modelo cuando se renderiza.
La información sobre la apariencia se puede codificar de dos maneras diferentes.
2.1. Formato de archivos 3D. Apariencia: MAPEO DE TEXTURAS
En el mapeo de texturas, cada punto en la superficie del modelo 3D (o la malla poligonal) se asigna a una imagen bidimensional. Las coordenadas de la imagen 2D tienen atributos como color y textura. Al renderizar el modelo 3D, a cada punto de superficie se le asigna una coordenada en esta imagen bidimensional. Los vértices de la malla se asignan primero. A los otros puntos se les asignan coordenadas interpolando entre las coordenadas de los vértices.
Ilustración de cómo se usa el mapeo de textura para codificar información de color y textura de un lado de un cubo
La mayoría de los formatos de archivo 3D admiten mapeo de texturas. En este caso, la imagen 2D que contiene información de textura debe almacenarse dentro del mismo archivo o por separado en un archivo diferente.
2.2. Formato de archivos 3D. Apariencia: ATRIBUTOS DE LAS CARAS
Otra forma común de almacenar información de textura es asignar a cada cara de la malla un conjunto de atributos. Los atributos comunes incluyen color, textura y tipo de material.
Además, una superficie puede tener un componente especular que indica el color y la intensidad de los reflejos reales de las fuentes de luz y otras superficies cercanas. Las superficies pueden ser transparentes o semitransparentes. Esto está codificado por un componente transmisivo que describe el color y la intensidad de la luz que atraviesa la superficie. Las superficies transparentes generalmente distorsionan la luz que pasa a través de ellas. Esta distorsión está representada por un índice de propiedad de refracción , asociado con el tipo de material del modelo.
Un modelo 3D transparente de una silla. La transparencia se codifica como una propiedad de cada faceta individual.
2.1. Formato de archivos 3D. Apariencia: INFORMACIÓN DE LA ESCENA
La capacidad de codificar información sobre la escena es otra característica importante de algunos formatos de archivo 3D. La escena describe el diseño del modelo 3D en términos de cámaras, fuentes de luz y otros modelos 3D cercanos.
La cámara está definida por cuatro parámetros: aumento y punto principal, ubicación, la dirección a la que mira la cámara y una flecha que indica qué dirección está "hacia arriba".
La codificación de la fuente de luz depende de la naturaleza de la fuente de luz. En el caso más simple de una fuente puntual, simplemente necesitamos almacenar la ubicación de la fuente, su color y su intensidad
Algunos formatos de archivo 3D tienen la capacidad de codificar información sobre luces, como se muestra en esta imagen.
La relación espacial entre el modelo 3D y otros modelos cercanos también se almacena a veces. Esto es particularmente importante si el modelo está hecho de varias partes, que deben presentarse de cierta manera para maquillar la escena.
Vale la pena señalar que la mayoría de los formatos de archivo 3D a menudo no admiten información de escena. Esto se debe a razones prácticas. Cuando se trata de diseño, uno siempre puede asegurarse de que las partes del modelo se coloquen en la ubicación correcta antes de guardar el modelo. Sin embargo, en este caso, el formato de archivo no necesita definir explícitamente las relaciones entre las partes. Los atributos de cámara y luz también pueden ignorarse, ya que se espera que los usuarios finales cambien la posición de la cámara de todos modos mientras navegan por una escena.
3.0.- Formatos de archivo 3D: ANIMACIÓN
Algunos formatos de archivo 3D tienen la capacidad de almacenar animaciones de un modelo 3D. Esto es muy útil en el diseño de juegos o en la creación de películas donde las animaciones se usan mucho.
3.1.- Formatos de archivo 3D. ANIMACIÓN: ANIMACIÓN ESQUELÉTICA
La forma más popular de animar un modelo 3D se llama "animación esquelética". En la animación esquelética, cada modelo está asociado con un esqueleto subyacente. El esqueleto está hecho de una jerarquía de "huesos" virtuales. El movimiento de los huesos más altos en la jerarquía (huesos primarios) afecta los huesos más bajos en la jerarquía (huesos secundarios). Esto es similar al cuerpo humano, donde un movimiento del hueso de la espinilla afecta la posición de los dedos de los pies.
Es importante comprender que estos huesos no son huesos reales, sino simplemente construcciones matemáticas que ayudan a un animador a definir movimientos en un modelo. Los huesos generalmente están representados por una matriz de 4 × 3 donde las primeras tres columnas representan la rotación, la escala y el corte del hueso. La última columna es la traducción relativa al espacio mundial de los padres.
Además de la transformación, cada hueso recibe una identificación única y está asociado con un subconjunto de la malla que codifica la geometría de la superficie. Este subconjunto se mueve junto con el hueso virtual.
Los huesos están conectados por "articulaciones". Las articulaciones introducen restricciones en las posibles transformaciones asociadas con un hueso, lo que restringe cómo un hueso puede moverse en relación con su padre. Esto es nuevamente similar al cuerpo humano: el codo solo puede girar alrededor de un eje específico, mientras que la rótula entre el muslo y la pelvis permite la rotación alrededor de todos los ejes.
Aquí hay un video corto y claro que explica cómo se pueden usar huesos y articulaciones para crear animaciones básicas en Cinema4D
3.2.- Formatos de archivo 3D. ANIMACIÓN: OTRAS TÉCNICAS DE ANIMACIÓN
Existen muchas técnicas diferentes para almacenar animaciones de estructuras esqueléticas. Las técnicas más importantes son la cinemática directa, la cinemática inversa y los fotogramas clave.
En definitiva...
¿Qué formato de archivo 3D deben tener para poder usar para exportar y compartir nuestros modelos?
Ahora si estamos en buena situación para responder esta pregunta.
Cada software de modelado 3D permite exportar a muchos formatos de archivo 3D diferentes. Sin embargo, el que elija para su aplicación depende en gran medida de las características que necesita para su trabajo y el software que va a utilizar. Dado que ahora estamos familiarizados con las diferentes características de los formatos de archivo 3D, estamos listos para tener una mirada acerca de las diferentes consideraciones que hay detrás de la elección de un formato de archivo en particular. Hay tres consideraciones principales.
Formatos de archivo 3D: ¿Qué características necesitan?
Los formatos de archivo 3D se utilizan en muchos sectores e industrias diferentes y cada uno tiene sus propias necesidades y requisitos específicos. Dependiendo de la industria en la que se encuentre, es posible que desee diferentes conjuntos de características en su formato de archivo 3D ideal. Para explicar lo que queremos decir, analicemos dos de las áreas principales que utilizan formatos de archivo 3D.
1- Formatos de archivos 3D para IMPRESIÓN 3D GENERAL
La industria de la impresión 3D utiliza formatos de archivo aproximados. Se requiere capacidad para almacenar la apariencia en algunos casos.
En la impresión 3D de uso general, no se requiere alta precisión porque las impresoras actuales no pueden imprimir más allá de una determinada resolución. Por lo tanto, los formatos de archivo que utilizan la codificación aproximada de la geometría de la superficie son ideales para el trabajo. STL es un formato de archivo de este tipo y es el formato de impresión 3D más popular hasta la fecha.
STL, sin embargo, no puede almacenar información relacionada con la apariencia. Entonces, si desea imprimir un modelo multicolor, ya no puede usar STL porque no puede almacenar información relacionada con el color o el material. Hay otros formatos de archivo como OBJ o AMF que pueden almacenar información relacionada con la apariencia. Por lo tanto, estos formatos (OBJ es el más popular) son la mejor opción para modelos multicolores.
2- Formatos de archivos 3D para INGENIERÍA DE ALTA PRECISIÓN
El modelado 3D en el área de la ingeniería aeronáutica requiere una codificación precisa de la geometría de la superficie.
El nombre lo dice todo. En la disciplina de la ingeniería de alta precisión, como la ingeniería aeroespacial, los modelos 3D deben ser suaves y precisos a cualquier escala. Por lo tanto, los formatos que utilizan geometría precisa como IGES o STEP serán los más adecuados para esta tarea.
Dado que las características de un formato de archivo 3D es una consideración crucial para identificar el formato ideal, hemos proporcionado una tabla de características compatibles con los 8 formatos de archivo 3D principales en el apéndice de este artículo . Puede echarle un vistazo cuando necesite tomar una decisión
Formatos de archivo 3D: ¿Qué software de modelado vas a utilizar?
La siguiente consideración importante es el software que utilizaremos para la tarea de modelar nuestros objetos. No todo el software admite la importación y exportación de todos los formatos de archivo 3D. Debemos elegir un formato de archivo compatible con el software que elija. Es importante tener en cuenta con que software modelan nuestros colaboradores y nuestros alumnos, para asegurarnos un intercambio fluido.
El formato de archivo que elija no solo debe ajustarse a nuestro soft de modelado, sino también al de nuestros colaboradores. Si los conocemos, preguntemos qué usan y analicemos qué formatos de archivo se ajustan bien tanto a nuestro trabajo como al de ellos.
Si no conocemos a nuestros colaboradores, lo mejor es ir a lo seguro. Simplemente elijamos el formato más popular que satisfaga los requisitos anteriores. Lo mejor será usar un formato neutral y no patentado.
Los 8 formatos de archivo 3D principales en detalle
Hasta ahora, hemos discutido los formatos de archivos 3D en un nivel abstracto. Hemos discutido las diferentes características que implementan los formatos de archivo 3D y cómo puede elegir el formato de archivo 3D ideal basado en este conocimiento. Ahora, veamos un poco los 8 formatos de archivo 3D más importantes y descubramos cuáles de estas características son compatibles, qué tan populares son y qué industrias las usan más.
.ST
.OBJ
.FBX
.COLLADA
.3DS
.IGES
.PASO
.VRML y .X3D
Formato de archivos 3D # 1: STL
STL (STereoLithography) es uno de los formatos de archivo 3D neutros más importantes en el dominio de la impresión 3D, la creación rápida de prototipos y la fabricación asistida por computadora. Es nativo del software CAD de estereolitografía creado por 3D Systems. La extensión de archivo correspondiente es .STL.
STL es uno de los formatos de archivo 3D más antiguos y fue creado en 1987 por Chuck Hull, quien actualmente es el CTO de 3D Systems. También inventó la primera impresora 3D estereolitográfica del mundo. El formato de archivo STL se creó posteriormente como una forma simple de transferir información sobre modelos CAD 3D a esta impresora 3D.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
STL codifica la geometría de la superficie de un modelo 3D aproximadamente usando una malla triangular. Dado que fue uno de los primeros formatos de archivo 3D en explotar las teselaciones como una forma de codificar la geometría de la superficie, tiene varios backronyms como "Lenguaje de teselación estándar" y "Lenguaje de triángulo estándar".
STL ignora la apariencia, la escena y las animaciones. Es uno de los formatos de archivo 3D más simples y delgados disponibles en la actualidad. El formato STL especifica representaciones ASCII y binarias. Los archivos binarios son más comunes ya que son más compactos.
POPULARIDAD Y PERSPECTIVAS DE FUTURO
Desde su invención, el formato de archivo STL ha sido rápidamente adoptado por las industrias de prototipos rápidos, impresión 3D y fabricación asistida por computadora. Sigue siendo el formato de archivo más utilizado en la impresión 3D.
Sin embargo, el reinado de STL sobre la impresión 3D podría terminar pronto. En los últimos años, la tecnología de impresión 3D ha avanzado rápidamente. La fidelidad de los procesos de impresión ahora está alcanzando una precisión de nivel de micras. Dado que STL es un formato aproximado, necesita facetas triangulares muy pequeñas para alcanzar esta resolución, produciendo archivos enormes y difíciles de manejar en el proceso. En segundo lugar, muchas impresoras 3D ahora permiten imprimir a todo color, una tecnología que se espera que se generalice en el futuro cercano. STL no puede codificar información de color y es inútil para este propósito. Por estas razones, el reinado de STL en el mundo de la impresión 3D puede no durar mucho y formatos como OBJ, 3MF o AMF podrían reemplazarlo.
¿QUÉ INDUSTRIAS LO USAN?
Impresión 3D general, creación rápida de prototipos, fabricación asistida por computadora.
Formato de archivos 3D # 2: OBJ
El formato de archivo OBJ es otro peso pesado neutral en el campo de la impresión 3D. También se usa ampliamente en gráficos 3D. Primero fue desarrollado por Wavefront Technologies para su paquete de animación Advanced Visualization. El formato de archivo 3D tiene la extensión .OBJ.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
El formato de archivo OBJ admite la codificación aproximada y precisa de la geometría de la superficie. Cuando se utiliza la codificación aproximada, no restringe la malla de la superficie a las facetas triangulares. Si el usuario lo desea, puede usar polígonos como cuadriláteros. Cuando se utiliza una codificación precisa, utiliza curvas y superficies suaves como NURBS.
El formato OBJ puede codificar información de color y textura. Esta información se almacena en un archivo separado con la extensión .MTL (Biblioteca de plantillas de material). No es compatible con ningún tipo de animación. El formato especifica codificaciones ASCII y binarias, pero solo la codificación ASCII es de código abierto.
POPULARIDAD Y PERSPECTIVAS DE FUTURO
El formato de archivo OBJ, en virtud de ser neutral o abierto, es uno de los formatos de intercambio más populares para gráficos 3D. También está ganando terreno en la industria de la impresión 3D a medida que la industria avanza hacia la impresión a todo color.
¿QUÉ INDUSTRIAS LO USAN?
Gráficos 3D, impresión 3D
Formato de archivos 3D # 2: FBX
FBX es un formato de archivo patentado que se usa ampliamente en la industria del cine y los videojuegos. Originalmente fue desarrollado por Kaydara, pero fue comprado por Autodesk en 2006. Desde la adquisición, AutoDesk ha utilizado FBX como formato de intercambio para su propio paquete que incluye AutoCAD, Fusion 360, Maya, 3DS Max y otros paquetes de software.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
El formato de archivo FBX admite propiedades relacionadas con la geometría y la apariencia, como el color y las texturas. También admite animaciones esqueléticas y transformaciones. Se admiten archivos binarios y ASCII.
POPULARIDAD Y PERSPECTIVAS DE FUTURO
FBX es una de las opciones más populares para la animación. Además, también se utiliza como un formato de intercambio que facilita el intercambio de alta fidelidad entre 3DS Max, Maya, MotionBuilder, Mudbox y otro software propietario.
¿QUÉ INDUSTRIAS LO USAN?
Industria de videojuegos y cine.
Formato de archivos 3D # 4: COLLADA
Collada es un formato de archivo neutral que se usa mucho en la industria de los videojuegos y el cine. Es administrado por el consorcio de tecnología sin fines de lucro, el Grupo Khronos. La extensión de archivo para el formato COLLADA es .DAE.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
El formato COLLADA admite geometría, propiedades relacionadas con la apariencia como color, material, texturas y animación. Además, es uno de los formatos raros que admiten cinemática y física. El formato COLLADA almacena datos utilizando el lenguaje de marcado XML.
POPULARIDAD Y PERSPECTIVAS DE FUTURO
La intención original detrás del formato COLLADA era convertirse en un estándar entre los formatos de archivo 3D. De hecho, en 2013, fue adoptado por ISO como una especificación disponible públicamente, ISO / PAS 17506. Como resultado de esta historia, muchos programas de modelado 3D son compatibles con el formato COLLADA.
Sin embargo, el consenso es que el formato COLLADA no se ha mantenido al día. El formato COLLADA se usó una vez como un formato de intercambio para Autodesk Max / Maya en la industria del cine, pero la industria ahora se ha desplazado más hacia OBJ, FBX y Alembic.
¿QUÉ INDUSTRIAS LO USAN?
Industria del cine, industria del videojuego.
Formato de archivos 3D # 5: 3DS
3DS es un formato de archivo propietario utilizado en arquitectura, ingeniería, educación y fabricación. Es nativo del antiguo Autodesk 3D Studio DOS, un popular software de modelado que luego fue reemplazado por su sucesor 3D Studio MAX en 1996. Desarrollado en los años 90, es uno de los formatos de archivo 3D más antiguos. Se ha convertido en uno de los estándares industriales de facto para almacenar modelos 3D o para intercambiar entre otros dos formatos propietarios.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
El formato de archivo 3DS conserva solo la información más básica sobre geometría, apariencia, escena y animación. Utiliza una malla triangular para codificar la geometría de la superficie aproximadamente, el número total de triángulos está limitado a 65536. Almacena propiedades relacionadas con la apariencia como color, textura, material, transmisividad, etc. La información de la escena, como la posición de la cámara, las luces también se pueden almacenar, pero El formato no admite fuentes de luz direccionales. El formato 3DS especifica una codificación binaria y almacena información en fragmentos.
POPULARIDAD Y PERSPECTIVAS DE FUTURO
Siendo uno de los formatos de archivo más antiguos, 3DS se ha convertido en un estándar para almacenar modelos 3D e intercambiar entre otros formatos de archivo 3D. Prácticamente todos los paquetes de software 3D lo admiten. Sin embargo, dado que este formato retiene solo la información más básica sobre el modelo 3D, no se puede usar en situaciones en las que uno no quiere perder información. En este caso, este formato debe complementarse con el formato MAX (ahora reemplazado por el formato PRJ), que contiene información adicional específica de Autodesk 3DS Max, para permitir que una escena se guarde / cargue completamente.
¿QUÉ INDUSTRIAS LO USAN?
Arquitectura, ingeniería, educación y manufactura.
Formato de archivos 3D # 6: IGES
IGES (pronunciado eye-jess) es un viejo formato neutral utilizado principalmente en la industria de la defensa y en el campo de la ingeniería. Fue desarrollado a mediados de los setenta por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos.
En aquellos días, la Fuerza Aérea solía perder mucho tiempo en el tedioso proceso de compartir y convertir datos entre sistemas propietarios utilizados por sus proveedores. La situación era especialmente mala con proyectos más grandes como portaaviones o sistemas de entrega de misiles que involucraban a cientos de proveedores. El formato IGES fue desarrollado por la Fuerza Aérea en asociación con Boeing y otros para servir como un formato de intercambio que se puede compartir en todos los sistemas CAD. Desde los años 80, el Departamento de Defensa de los EE. UU. Ha exigido que todos los contratos de defensa y armas utilicen IGES como formato de archivo estándar. La extensión de archivo correspondiente al formato IGES es .IGS o .IGES.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
El formato IGES es una codificación ASCII que es extremadamente flexible cuando se trata de representar la geometría de la superficie. Tiene la capacidad de usar diagramas de circuito, estructuras alámbricas, superficies precisas de forma libre o CSG para almacenar información relacionada con la geometría. El formato también puede almacenar colores, pero no admite propiedades de material como texturas, tipo de material, etc. La animación tampoco es compatible.
POPULARIDAD Y PERSPECTIVAS DE FUTURO
IGES ha gozado de una gran popularidad desde que se inventó en los años 70. Se ha adoptado como estándar nacional en muchos países, como el Reino Unido y Australia. Prácticamente todo el software CAD lo admite.
El formato de archivo IGES ya no se desarrolla y, sin embargo, todavía se usa ampliamente para transferir datos entre los programas de software CAD, CAM y CAE. Es una opción popular para el modelado 3D, la creación de dibujos técnicos y el diseño de productos. Tiene la reputación de ser una buena opción para aficionados en 3D; sin embargo, artistas 3D profesionales ahora prefieren su sucesor STEP.
¿QUÉ INDUSTRIAS LO USAN?
Defensa, ingeniería
Formato de archivos 3D # 7: STEP
STEP (El estándar para el intercambio de datos de productos) o ISO 10303 se desarrolló como sucesor del formato de archivo IGES. Es ampliamente utilizado en campos relacionados con la ingeniería, como la ingeniería automotriz y aeronáutica, la construcción de edificios, etc. El formato de archivo correspondiente es .STP.
El objetivo declarado oficialmente de desarrollar STEP era crear un mecanismo capaz de describir los datos del producto a lo largo del ciclo de vida de un producto, independientemente de cualquier sistema en particular. Sin embargo, debido a la complejidad y el tamaño del estándar original, más tarde se ha desglosado en especificaciones modulares más pequeñas en cuatro versiones principales.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
El formato STEP admite todas las funciones compatibles con el formato IGES. Además, también puede codificar topología, tolerancias geométricas, propiedades de materiales como texturas, tipos de materiales y otros datos complejos del producto.
POPULARIDAD Y PERSPECTIVAS DE FUTURO
STEP, igual que IGES, es un formato popular para el intercambio de datos entre los programas de software CAD, CAM y CAE. Por compatibilidad, todavía es recomendable usar IGES, ya que es el formato más común y es más probable que funcione con el software de la parte receptora. Sin embargo, para casos de uso donde uno necesita transferir información relacionada con la apariencia del modelo, las tolerancias de las partes, etc., STEP es el formato correcto.
¿QUÉ INDUSTRIAS LO USAN?
Ingeniería automotriz, aeroespacial, construcción de edificios, etc.
Formato de archivos 3D # 8: VRML y X3D
El último formato de archivo 3D que discutiremos es VRML y X3D. VRML (pronunciado vermal y con la extensión de archivo .WRL) significa lenguaje de modelado de realidad virtual. Es un formato de archivo 3D que se desarrolló para la World Wide Web. Ha sido sucedido por X3D.
El término VRML fue acuñado por primera vez en un documento de Dave Raggett titulado "Extender WWW para admitir la realidad virtual independiente de la plataforma" presentado a la primera conferencia de la Primera World Wide Web en 1994. Pasaron tres años más hasta que se creó una versión madura del formato VRML97 y se convirtió en un estándar ISO.
VRML97 se utilizó en algunas páginas de inicio personales y sitios de chat en 3D, como "CyberTown". Sin embargo, el formato no logró ninguna adopción significativa. Además, las capacidades de VRML permanecieron estancadas mientras que los gráficos 3D en tiempo real mejoraron rápidamente. Finalmente, el consorcio VRML cambió su nombre al Consorcio Web3D y comenzó a desarrollar el sucesor del formato VRML X3D, que se lanzó en 2001.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
X3D es un formato de archivo 3D basado en XML. Es compatible con todas las características del formato VRML junto con algunas adiciones.
El formato VRML utiliza una malla poligonal para codificar la geometría de la superficie y puede almacenar información relacionada con la apariencia, como color, textura, transparencia, etc. El formato X3D agrega la codificación NURBS de la geometría de la superficie, la capacidad de almacenar información relacionada con la escena y el soporte para la animación.
POPULARIDAD Y PERSPECTIVAS DE FUTURO
El objetivo de X3D es convertirse en el formato de archivo 3D estándar para la web. En particular, los applets X3D pueden ejecutarse dentro de un navegador y mostrar contenido en 3D usando la tecnología de gráficos 3D OpenGL. X3D también se diseñó para integrarse perfectamente con páginas HTML5, como el formato SVG para imágenes. Sin embargo, hasta la fecha, el formato no ha recibido una amplia aceptación.
¿QUÉ INDUSTRIAS LO USAN?
Internet y la web.