Soubor .3ds: 3D Studio, chybějící textury a otevření na Macu

Binární soubor složený z bloků

3DS je binární soubor složený z bloků (anglicky chunks). Každý blok začíná dvoubajtovým číslem, které říká, co obsahuje, a čtyřbajtovou délkou. Program, který bloku nerozumí, ho proto může přeskočit. Celý soubor je jeden hlavní blok 4D4D. Uvnitř je část editoru (3D3D) se sítěmi, materiály, světly a kamerami a část keyframeru (B000) s animací.

Autodesk oficiální specifikaci veřejně nevydal. Programy formát čtou podle popisů, které kolovaly mezi vývojáři. Nejznámější je revize 0.91 od Jima Pittse, kterou v roce 1996 upravil Paul Bourke. Na takových popisech stojí i knihovny jako lib3ds a Assimp.

Je to model, nebo hra pro Nintendo 3DS?

Příponu .3ds mají i obrazy her pro konzoli Nintendo 3DS. Který soubor máte, poznáte v Terminálu:

head -c 2 model.3ds

Soubor z 3D Studia vypíše MM, protože začíná bajty 4D 4D. Příkaz file model.3ds u většiny takových souborů napíše 3D Studio model. Hru pro Nintendo žádný 3D program neotevře.

Limity z doby DOSu

3D Studio vzniklo pro DOS a formát si jeho omezení nese dodnes. Podle konvertoru Okino:

• Jen trojúhelníky. Mnohoúhelníky se při exportu rozdělí.
• Nejvýš 65 535 vrcholů a ploch v jedné síti, protože počty jsou dvoubajtová čísla. Větší objekty se rozdělí na kusy. V souboru převedeném z DXF, který mám na disku, je jeden objekt rozdělený na zhruba 900 sítí a ta největší má přesně 65 535 vrcholů.
• Jména textur ve tvaru 8.3: osm znaků, tečka a tři znaky přípony, jako v DOSu.
• Jména objektů, světel a kamer do 10 znaků, materiálů do 16. Starý model lunárního modulu z mého disku má objekty pojmenované group13 gr a materiál initialShadingGr. Z názvu initialShadingGroup z Mayi zbylo prvních 16 znaků.
• Žádné přesné normály, jen vyhlazovací skupiny, ze kterých si je program dopočítá.
• Žádné směrové světlo a podle nápovědy Cinema 4D jen jedna sada souřadnic textury na bod.

Proč se otevře bez textur

Textury nejsou nikdy uvnitř souboru .3ds. Soubor si pamatuje jen jména obrázků a program je hledá vedle něj. Model lunárního modulu, který mám v ZIPu z roku 2008, je dobrý příklad. Soubor chce obrázky TEXTURE_.TIF, TEXTUREA.TIF a BOOSTER3.TIF, ale ve stejném ZIPu přišly textures/booster3.png, texture_lem_flag.png a texture_lem_unitedstates.png. Jiná přípona, jiná složka a dlouhá jména zkrácená na osm znaků. Žádný program je sám nenajde.

Jaké obrázky soubor čeká, vypíše Terminál:

strings model.3ds | grep -i -E '\.(tif|tga|jpg|png|bmp|gif)$'

Obrázky pak převeďte nebo přejmenujte na jména ze seznamu a dejte je vedle souboru .3ds. U dlouhých jmen se dá jen odhadnout, který obrázek patří ke kterému zkrácenému jménu, takže vyzkoušejte obě možnosti.

Jednotky a měřítko

3DS jednotku přímo neříká, soubor ale může nést údaj o měřítku (master scale). Rhino podle něj při importu nabídne model přeškálovat a Assimp ho při čtení rovnou použije. V souboru převedeném z DXF jsou čísla 43 × 21 × 14 s měřítkem 0,03937 a po načtení z nich vyjde 1097 × 529 × 355. To odpovídá palcům přepočteným na milimetry. Model lunárního modulu měřítko nemá a měří 14 × 6 × 5 jednotek, bez údaje, jakých. Velikost si proto po otevření i po převodu zkontrolujte.

Odkud 3DS pochází

3D Studio pro DOS vyšlo v říjnu 1990. Napsala ho pro Autodesk malá firma Yost Group: Gary Yost, Tom Hudson, Jack Powell a později Dan Silva. Hudsonovy kořeny sahají k programu CAD-3D pro Atari. Formát .3ds byl jeho vlastním formátem až do čtvrté verze. V roce 1996 ho nahradil 3D Studio MAX pro Windows NT, ve kterém z .3ds zůstal formát pro import a export. Z 3D Studia MAX je dnešní 3ds Max.

Jak otevřít 3DS na Macu

macOS 3DS nezná. Na macOS 27.0.1 pro něj systém nemá typ souboru, knihovna Model I/O ho nenačte a Náhled, Quick Look ani Finder ho neukážou. 3ds Max od Autodesku běží jen na Windows.

• [Blender](https://extensions.blender.org/add-ons/autodesk-3ds-format/) je zdarma a 3DS otevře i uloží přes rozšíření „Autodesk 3D Studio (.3ds)“ i s materiály, texturami, kamerami, světly a animací. Do verze 4.1 bylo součástí Blenderu, od 4.2 se instaluje zvlášť.
• [Rhino](https://docs.mcneel.com/rhino/8mac/help/en-us/fileio/3dstudio_3dsimportexport.htm) pro Mac 3DS importuje i exportuje, se světly a kamerami jako pojmenovanými pohledy.
• 3DS Viewer v Mac App Store stojí 4,99 dolaru, poslední verze je ale z ledna 2014.
• Preview3D, moje aplikace, otevře soubor .3ds na Macu v okně, v Quick Looku i jako miniaturu ve Finderu. Na iPadu, iPhonu a Apple Vision Pro taky. Celou složku starých modelů tak projdete v miniaturách bez instalace Blenderu.

Preview3D čte 3DS přes knihovnu Assimp. Ukáže geometrii v jednotné barvě: materiály a textury ze souboru nepoužije a animace nepřehrává. Měřítko ze souboru použije, jak je popsané výše. V Info o modelu jsou rozměry a počet trojúhelníků a k tomu kontrola sítě. Na iPadu a iPhonu model postaví v AR na stůl a přizpůsobí mu velikost.

Převod 3DS na STL

Na Macu se v Preview3D převádí z nabídky Soubor → Exportovat model jako… (⌥⌘E) do STL, OBJ nebo PLY, bez nahrávání na cizí server. Materiály, textury, kamery, světla i animace se ztratí. Modely z her a vizualizací bývají složené z mnoha oddělených dílů a před tiskem je potřeba je opravit. Kontrola sítě ukáže díry a hrany, které nedrží pohromadě. Rozměry pak zkontrolujte ve sliceru.

Časté otázky

Co je soubor .3ds?

Model ve formátu programu 3D Studio pro DOS z roku 1990: trojúhelníkové sítě, materiály, kamery, světla a jednoduchá animace.

Proč se můj model .3ds otevřel bez textur?

Textury jsou samostatné obrázky vedle souboru a jejich jména mají nejvýš osm znaků. Příkaz strings ukáže, jaké obrázky soubor čeká. Pojmenujte je stejně a dejte je vedle něj.

Je můj .3ds 3D model, nebo hra pro Nintendo 3DS?

Příkaz head -c 2 model.3ds u 3D modelu vypíše MM. Cokoli jiného znamená, že to model z 3D Studia není.

Otevře Mac .3ds bez další aplikace?

Ne. macOS 27 pro 3DS nemá typ souboru a Náhled ani Quick Look ho neukážou.

Jak převést 3DS na STL?

Na Macu v Preview3D přes Soubor → Exportovat model jako…, nebo v Blenderu s rozšířením pro 3DS. Pak zkontrolujte síť a rozměry.

Proč se velký model rozpadl na mnoho kusů?

Jedna síť v 3DS má nejvýš 65 535 vrcholů, takže exportér větší objekty rozdělí na kusy.

Související stránky

• Soubor .fbx – nástupce 3DS pro přenos scén z 3ds Max
• Soubor .obj – další starý formát pro sítě, s materiály v souboru .mtl
• Soubor .stl – formát pro tisk, do kterého se 3DS převádí

Zdroje

• Paul Bourke: formát 3D Studio (.3ds) – bloky, pořadí bajtů, revize 0.91
• Okino: export do 3DS – limity formátu
• PRONOM: 3D Studio – podpis 4D 4D
• CGPress: historie 3D Studia, rozhovor s Tomem Hudsonem
• Rhino pro Mac: import a export 3DS
• Cinema 4D: export do 3D Studia
• Blender: rozšíření Autodesk 3D Studio
• Assimp: čtení 3DS – měřítko, animace
• Mac App Store: 3DS Viewer

Máte starou sbírku modelů .3ds z CD nebo z archivu, která se vám na Macu nedaří otevřít? Napište mi na apps@xfanta.com, odkud pochází.