探讨OBJ模型格式

一、OBJ模型格式介绍

OBJ是一种 ASCII 格式的 3D 数字几何体格式，用于表示 3D 几何体模型，其中包含了三维模型的定点、纹理信息以及多边形面片拓扑结构，可以保存为 *.obj 格式的文件。它是一个开放的文件格式，可以被广泛应用于3D模型建模、动画、游戏开发等领域。

二、OBJ模型格式的组成

OBJ格式文件通常由三部分组成：顶点数据、纹理数据和面片数据。其中，顶点数据包含了模型各个顶点的坐标信息，纹理数据描述纹理的坐标和映射方式，面片描述了模型构成各个三角形的细节信息。

三、OBJ文件的顶点数据

OBJ文件的顶点数据通常使用v关键字标识，紧接着的三个数值就是该顶点的x、y、z坐标值，格式如下：

v 0.000000 0.000000 0.000000
v 0.000000 1.000000 0.000000
v 1.000000 1.000000 0.000000

在上述代码中，前面的v表示该行描述了一个顶点，后面的三个数值表示该点在三维空间中的坐标。

四、OBJ文件的纹理数据

OBJ文件的纹理数据通常使用vt关键字标识，紧接着的两个数值就是该点的纹理坐标u、v值，格式如下：

vt 0.000000 0.000000
vt 0.000000 1.000000
vt 1.000000 1.000000

在上述代码中，前面的vt表示该行描述了一个纹理点，后面的两个数值表示该点在纹理图像中的u、v坐标。

五、OBJ文件的面片数据

OBJ文件的面片数据通常使用f关键字标识，后面跟着一组对顶点、纹理的引用，格式如下：

f 1/1 2/2 3/3
f 1/4 3/5 4/6

在上述代码中，前面的f表示该行描述了一个三角形，后面的数值表示该三角形各个定点以及纹理的引用关系。

六、OBJ文件的材质数据

OBJ文件的材质数据提供了对指定材质的表面颜色、反射率、纹理等参数的描述。通常使用mtl文件来描述材质信息，使用mtllib关键字将mtl文件引用到obj文件中。

mtllib basic.mtl
usemtl Base_Color

七、OBJ文件的加载方式

在游戏、动画等实时场景渲染中，对模型的加载需要实现快速、高效的内存存储和读取。我们可以将OBJ格式的模型文件转换为二进制格式，例如glTF，这样可以更加快速地加载和渲染模型。另外，一些引擎和框架，例如three.js和babylon.js，在使用OBJ格式加载模型时，也提供了良好的支持以及对应的API和工具。

八、OBJ格式的优缺点

OBJ格式是一种开放、受支持度高的格式，在设计和开发3D模型时具有较广泛的适用性。其数据结构简单，易于使用和集成，并具有较大的兼容性。不过，OBJ格式在描述大型、细节丰富的模型时，会导致文件过大，加载时间过长等问题。

 v 0.000000 0.000000 0.000000
 v 0.000000 1.000000 0.000000
 v 1.000000 1.000000 0.000000

 vt 0.000000 0.000000
 vt 0.000000 1.000000
 vt 1.000000 1.000000

 f 1/1 2/2 3/3