OBJ格式模型详细介绍

概述：

obj是一种3d模型格式，很适合与3D模型之间互导。目前几乎所有知名的3D软件都支持obj文件的读写。

obj文件在导出时一般包括两个文件.obj文件和.mtl文件。其中obj文件表示模型网络文件，mtl文件表示模型使用的材质。

Obj示例：

# 一些注释
 
mtllib cube.mtl
g default
v -0.500000 -0.500000 0.500000
v 0.500000 -0.500000 0.500000
v -0.500000 0.500000 0.500000
v 0.500000 0.500000 0.500000
v -0.500000 0.500000 -0.500000
v 0.500000 0.500000 -0.500000
v -0.500000 -0.500000 -0.500000
v 0.500000 -0.500000 -0.500000
vt 0.001992 0.001992
vt 0.998008 0.001992
vt 0.001992 0.998008
vt 0.998008 0.998008
vt 0.001992 0.001992
vt 0.998008 0.001992
vt 0.001992 0.998008
vt 0.998008 0.998008
vt 0.001992 0.001992
vt 0.998008 0.001992
vt 0.001992 0.998008
vt 0.998008 0.998008
vt 0.001992 0.001992
vt 0.998008 0.001992
vt 0.001992 0.998008
vt 0.998008 0.998008
vt 0.001992 0.001992
vt 0.998008 0.001992
vt 0.001992 0.998008
vt 0.998008 0.998008
vt 0.998008 0.998008
vt 0.001992 0.998008
vt 0.998008 0.001992
vt 0.001992 0.001992
vn 0.000000 0.000000 1.000000
vn 0.000000 0.000000 1.000000
vn 0.000000 0.000000 1.000000
vn 0.000000 0.000000 1.000000
vn 0.000000 1.000000 0.000000
vn 0.000000 1.000000 0.000000
vn 0.000000 1.000000 0.000000
vn 0.000000 1.000000 0.000000
vn 0.000000 0.000000 -1.000000
vn 0.000000 0.000000 -1.000000
vn 0.000000 0.000000 -1.000000
vn 0.000000 0.000000 -1.000000
vn 0.000000 -1.000000 0.000000
vn 0.000000 -1.000000 0.000000
vn 0.000000 -1.000000 0.000000
vn 0.000000 -1.000000 0.000000
vn 1.000000 0.000000 0.000000
vn 1.000000 0.000000 0.000000
vn 1.000000 0.000000 0.000000
vn 1.000000 0.000000 0.000000
vn -1.000000 0.000000 0.000000
vn -1.000000 0.000000 0.000000
vn -1.000000 0.000000 0.000000
vn -1.000000 0.000000 0.000000
s 1
g pCube1
usemtl file1SG
f 1/1/1 2/2/2 3/3/3
f 3/3/3 2/2/2 4/4/4
s 2
f 3/13/5 4/14/6 5/15/7
f 5/15/7 4/14/6 6/16/8
s 3
f 5/21/9 6/22/10 7/23/11
f 7/23/11 6/22/10 8/24/12
s 4
f 7/17/13 8/18/14 1/19/15
f 1/19/15 8/18/14 2/20/16
s 5
f 2/5/17 8/6/18 4/7/19
f 4/7/19 8/6/18 6/8/20
s 6
f 7/9/21 1/10/22 5/11/23
f 5/11/23 1/10/22 3/12/24

特点说明：

OBJ文件不需要任何种文件头,文件由一行行文本组成，注释行以符号“#”为开头，空格和空行可以随意加到文件中。

有字的行都由一两个标记字母也就是关键字(Keyword)开头，关键字可以说明这一行是什么样的数据。

多行可以逻辑地连接在一起表示一行，方法是在每一行最后添加一个连接符()。 注意连接符()后面不能出现空格或Tab格，否则将导致文件出错。

关键字：

顶点数据(Vertex data)：
　         v 几何体顶点(Geometric vertices)
            vt 贴图坐标点(Texture vertices)
            vn 顶点法线(Vertex normals)
            vp 参数空格顶点 (Parameter space vertices)

自由形态曲线(Free-form curve)/表面属性(surface attributes):
　　    deg   度(Degree)
           bmat   基础矩阵(Basis matrix)
           step   步尺寸(Step size)
           cstype 曲线或表面类型 (Curve or surface type)

元素(Elements):
　　     p  点(Point)
            l  线(Line)
            f  面(Face)
            curv  曲线(Curve)
            curv2  2D曲线(2D curve)
            surf  表面(Surface)

自由形态曲线(Free-form curve)/表面主体陈述(surface body statements):
            parm 参数值(Parameter values )
            trim 外部修剪循环(Outer trimming loop)
            hole 内部整修循环(Inner trimming loop)
            scrv 特殊曲线(Special curve)
            sp 特殊的点(Special point)
            end  结束陈述(End statement)

自由形态表面之间的连接(Connectivity between free-form surfaces):
           con 连接 (Connect)

成组(Grouping):
            g  组名称(Group name)
            s 光滑组(Smoothing group)
            mg 合并组(Merging group)
            o 对象名称(Object name)

显示(Display)/渲染属性(render attributes):
　　    bevel 导角插值(Bevel interpolation)
           c_interp 颜色插值(Color interpolation)
           d_interp 溶解插值(Dissolve interpolation)
           lod 细节层次(Level of detail)
           usemtl 材质名称(Material name)
           mtllib 材质库(Material library)
           shadow_obj  投射阴影(Shadow casting)
           trace_obj  光线跟踪(Ray tracing)
           ctech  曲线近似技术(Curve approximation technique)
           stech  表面近似技术 (Surface approximation technique)

重点元素详解：

• v顶点
• vt纹理坐标
• vn顶点法向量
• f 面

一、顶点

v -0.500000 -0.500000 0.500000
v 0.500000 -0.500000 0.500000

1. 格式：v x y z
2. 意义：每个顶点的坐标

二、纹理坐标

vt 0.001992 0.001992
vt 0.998008 0.001992

1. 格式：vt u v w
2. 意义：绘制模型的三角面片时，每个顶点取像素点时对应的纹理图片上的坐标。纹理图片的坐标指的是，纹理图片如果被放在屏幕上显示时，以屏幕左下角为原点的坐标。
3. 注意：w一般用于形容三维纹理，大部分是用不到的，基本都为0。

三、顶点法向量

vn 0.000000 0.000000 1.000000
vn 0.000000 0.000000 1.000000

1. 格式：vn x y z
2. 意义：绘制模型三角面片时，需要确定三角面片的朝向，整个面的朝向，是由构成每个面的顶点对应的顶点法向量的做矢量和决定的（xyz的坐标分别相加再除以3得到的）。

四、面

f 3/13/5 4/14/6 5/15/7
f 5/15/7 4/14/6 6/16/8

1. 格式 ：f v/vt/vn v/vt/vn v/vt/vn（f 顶点索引 / 纹理坐标索引 / 顶点法向量索引）
2. 意义：绘制三角面片的依据，每个三角面片由三个f构成，由f可以确定顶点、顶点的对应的纹理坐标（提取纹理图片对应该坐标的像素点）、通过三个顶点对应的顶点法向量可以确定三角面的方向。
3. 补充：有些模型可能会出现四边形的绘制方式，那样的模型关于面的数据描述是这样的 f v/vt/vn v/vt/vn v/vt/vn v/vt/vn ，比三角面绘制方式多一项数据。

补充说明：

1. 顶点的个数与顶点法向量的个数一样多。
2. 顶点的个数不一定与纹理坐标的个数一样多，因为有可能很多顶点公用一个纹理坐标的像素。
3. 面索引的个数也与其余数据数量无关。
4. 最终每个三角面的颜色，是由构成这个三角面的三个顶点进行插值计算（有例如：一个三角面其中两个顶点对应的纹理坐标是黑色的，另外一个是白色，那整个面呈现的颜色是由黑变白渐变，而不是三个颜色值的平均值。这就是插值的作用）来确定。所以面的颜色有可能不与每个点的颜色一致。

原文地址：https://blog.csdn.net/xyh930929/article/details/82260581