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概述
三維數(shù)據(jù)格式是指用于存儲和處理三維數(shù)字內(nèi)容的格式和技術(shù),包括模型數(shù)據(jù)格式、材質(zhì)數(shù)據(jù)格式、動畫數(shù)據(jù)格式等。模型數(shù)據(jù)格式用于描述和存儲三維模型的幾何形狀、拓撲結(jié)構(gòu)和紋理信息,如OBJ、FBX、STL等。材質(zhì)數(shù)據(jù)格式用于描述和存儲三維模型的材質(zhì)屬性和紋理貼圖,如JPEG、PNG、TGA等。動畫數(shù)據(jù)格式用于描述和存儲三維模型的動畫效果和運動軌跡,如BVH、FBX、GIF等。這些三維數(shù)據(jù)格式和技術(shù)為三維數(shù)字內(nèi)容的創(chuàng)建、編輯、存儲和交流提供了基礎(chǔ)和標準化的支持,使得不同軟件和平臺之間能夠無縫地共享和使用三維數(shù)據(jù),促進了三維內(nèi)容的創(chuàng)作、生產(chǎn)和應(yīng)用的發(fā)展。
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XR中的3D數(shù)據(jù)格式
在XR中,常見的3D數(shù)據(jù)格式有以下幾種:
OBJ(Wavefront OBJ):OBJ是一種廣泛使用的開放標準的3D模型文件格式。它可以包含幾何形狀、紋理映射、材質(zhì)信息等。
FBX(Filmbox):FBX是一種由Autodesk開發(fā)的專有3D文件格式,廣泛用于游戲開發(fā)和虛擬現(xiàn)實應(yīng)用。它支持幾何形狀、材質(zhì)、動畫、骨骼等多種數(shù)據(jù)。
STL(Stereolithography):STL是一種用于3D打印的文件格式,它描述了物體的幾何形狀,通常由三角面片構(gòu)成。
glTF(GL Transmission Format):glTF是一種開放標準的3D文件格式,設(shè)計用于在Web和移動平臺上實時渲染。它支持幾何形狀、材質(zhì)、動畫等數(shù)據(jù),并且文件大小相對較小。
USD(Universal Scene Description):USD是一種由Pixar開發(fā)的通用場景描述格式,用于在動畫制作和特效領(lǐng)域共享和交換3D數(shù)據(jù)。它支持復雜的層次結(jié)構(gòu)、多個變體和參考。
這些格式在XR應(yīng)用中具有不同的特點和用途,開發(fā)者可以根據(jù)具體需求選擇適合的格式來處理和展示3D數(shù)據(jù)。
空間計算
空間計算最早應(yīng)用于衛(wèi)星定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)等宏觀領(lǐng)域,是指對地圖及其他地理位置數(shù)據(jù)進行計算和分析以實現(xiàn)定位與測量的技術(shù)。隨著XR、虛擬數(shù)字人等技術(shù)發(fā)展,微觀空間的計算需求也在逐漸增加。蘋果發(fā)布的最新一代XR產(chǎn)品Vision Pro,其典型特點之一就是更加深度地采用了空間計算技術(shù)及號稱“空間計算操作系統(tǒng)”的Vision OS。
空間計算被認為是構(gòu)建元宇宙等虛擬世界的基礎(chǔ)技術(shù)之一。空間計算的核心技術(shù)包括三維重建、空間感知、用戶感知和空間數(shù)據(jù)管理等,實現(xiàn)用戶在沒有傳統(tǒng)輸入設(shè)備(如鍵盤和鼠標)的情況下,通過語音、視覺、手勢等更自然的交互方式與周圍環(huán)境進行身臨其境的交互。在XR交互應(yīng)用中,空間計算不僅包括用戶的身體感知,如頭部、手勢、眼球、表情和腿的定位,還包括對環(huán)境的感知,即通過精確計算讓用戶知道周邊物體的形狀、大小、位置等。基于這些精準計算,虛擬物體可以被放置在現(xiàn)實世界中,并與現(xiàn)實世界高度融合。