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概述
三维数据格式是指用于存储和处理三维数字内容的格式和技术,包括模型数据格式、材质数据格式、动画数据格式等。模型数据格式用于描述和存储三维模型的几何形状、拓扑结构和纹理信息,如OBJ、FBX、STL等。材质数据格式用于描述和存储三维模型的材质属性和纹理贴图,如JPEG、PNG、TGA等。动画数据格式用于描述和存储三维模型的动画效果和运动轨迹,如BVH、FBX、GIF等。这些三维数据格式和技术为三维数字内容的创建、编辑、存储和交流提供了基础和标准化的支持,使得不同软件和平台之间能够无缝地共享和使用三维数据,促进了三维内容的创作、生产和应用的发展。
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XR中的3D数据格式
在XR中,常见的3D数据格式有以下几种:
OBJ(Wavefront OBJ):OBJ是一种广泛使用的开放标准的3D模型文件格式。它可以包含几何形状、纹理映射、材质信息等。
FBX(Filmbox):FBX是一种由Autodesk开发的专有3D文件格式,广泛用于游戏开发和虚拟现实应用。它支持几何形状、材质、动画、骨骼等多种数据。
STL(Stereolithography):STL是一种用于3D打印的文件格式,它描述了物体的几何形状,通常由三角面片构成。
glTF(GL Transmission Format):glTF是一种开放标准的3D文件格式,设计用于在Web和移动平台上实时渲染。它支持几何形状、材质、动画等数据,并且文件大小相对较小。
USD(Universal Scene Description):USD是一种由Pixar开发的通用场景描述格式,用于在动画制作和特效领域共享和交换3D数据。它支持复杂的层次结构、多个变体和参考。
这些格式在XR应用中具有不同的特点和用途,开发者可以根据具体需求选择适合的格式来处理和展示3D数据。
空间计算
空间计算最早应用于卫星定位系统和地理信息系统等宏观领域,是指对地图及其他地理位置数据进行计算和分析以实现定位与测量的技术。随着XR、虚拟数字人等技术发展,微观空间的计算需求也在逐渐增加。苹果发布的最新一代XR产品Vision Pro,其典型特点之一就是更加深度地采用了空间计算技术及号称“空间计算操作系统”的Vision OS。
空间计算被认为是构建元宇宙等虚拟世界的基础技术之一。空间计算的核心技术包括三维重建、空间感知、用户感知和空间数据管理等,实现用户在没有传统输入设备(如键盘和鼠标)的情况下,通过语音、视觉、手势等更自然的交互方式与周围环境进行身临其境的交互。在XR交互应用中,空间计算不仅包括用户的身体感知,如头部、手势、眼球、表情和腿的定位,还包括对环境的感知,即通过精确计算让用户知道周边物体的形状、大小、位置等。基于这些精准计算,虚拟物体可以被放置在现实世界中,并与现实世界高度融合。