3D파일에 대한 개념/정리

*3D 오브젝트에 대한 필수 개념

-Normals : 법선은 면 또는 정점이 가리키는 방향을 정의하는 벡터입니다. 법선의 방향은 면 또는 정점의 앞면이나 외부 표면을 나타냅니다.

<http://help.autodesk.com/cloudhelp/2017/KOR/3DSMax/files/GUID-41B1C829-4551-4274-8F8C-D860C0810DAE.htm>

-Vertices(Vertex) : 꼭지점

-Polygon : Mesh의 한 단위로 많이 사용될 수록 디테일이 높아짐.

-Mesh : Polygon으로 구성된 물체의 기초 표면 구조. Textrue가 어떻게 입혀질지 결정

-Material : Mesh를 덮어줄 포장지 역할

-Texture : Material을 구성하는 이미지 파일

1. 3D파일의 종류

OBJ+MTL, FBX, STL, PLY, DAE, 3DS 등등

*glTF란 3D파일 표준도 있음.

*JSON형태가 사용되기도 함.

*Google Draco로 인코딩한 형태인 .drc도 있음.

참고 링크 : https://all3dp.com/3d-file-format-3d-files-3d-printer-3d-cad-vrml-stl-obj/

2. 3D 파일이 가지는 정보 종류 : geometry, appearance,  scene, animation 정보를 인코딩하여 텍스트/이진 데이터로 저장

1) Geometry : 모양, 형상을 인코딩하여 저장

2) Appearance : 색깔, Texture, Material 형태

3) Scene : 광원 위치, 카메라, 주변 물체

4) Animation : 3D 모델의 움직임

3. 3D 파일의 정보/종류에 대하여

1) 3D 모델의 Geometry 인코딩 : 3D 모델에는 기하학 형상이 있으며 인코딩하는 세가지 방법이 있음. 각 장단점 존재

 

1-1)Approximate Mesh : 다각형으로 표면을 표현 ( 모자이크 형식 ), 초 미세 해상도가 필요 없는 상황( 3D 프린트 ) 스케일링에 따라 각진 표면이 드러날 수 있음.

1-2)Precise Mesh : 다각형 대신 Non-Uniform Rational B-Spline patches (or NURBS) 사용, 속도 느림

원문 : These parametric surfaces are made up of a small number of weighted control points and a set of parameters called knots. From knots, a surface can be computed mathematically by smoothly interpolating over the control points.

1-3)Constructive Solid Geometry (CSG) :  큐브, 구체 등과 같은 기본 모양의 부울 연산 (더하기 또는 빼기)을 수행하여 3D 모양을 만듬.

3D 모델 설계 유용, 각 개별 편집 단계 (기본 모양의 더하기, 빼기, 변형)가 이 3D 파일 형식으로 저장

2) Appearance ( 재질, 질감, 색상같은 표면 특성 )

2-1)Texture mapping : 3D 모델의 표면의 모든 점(or 다각형 Mesh)가 2차원 이미지에 매핑됨.

2D 이미지 좌표에 color, textrue 정보가 있고, 랜더링할 때 모든 표면 점에 이 2차원 이미지의 좌표가 지정됨.

Mesh의 꼭지점에 먼저 매핑 된 후 다른 점에 좌표가 지정됨.

2-2)Face Attributes : Mesh의 각 면에 속성집합을 할당. (color, texture, material type)

    표면의 반사 구성 요소, 투과형 요소(투명성) 로 인코딩, 투명한 표명의 경우 빛의 굴절률 속성 표시

3) Scene정보 (카메라, 광원 및 기타 주변 모델)

-카메라 : 배율, 주점, 위치, 방향 (magnification and principal point, location, the direction)

-광원 : 위치, 색깔, 강도

-인근 주변 모델과 공간적 관계 : 모델이 장면을 구성하는 특정 방법으로 배치해야하는 여러 부분으로 구성된 경우

=> 대부분의 경우에서 필요없음. 최종 사용자가 어처피 카메라 위치 변경, 조명도 변경, 초기에 Viewer의 고정적인 위치에 배치함