Soubor .off: síť z Geomview, ModelNet a otevření na Macu

Celý formát na jedné obrazovce

Takhle vypadá krychle o hraně 10:

OFF
8 6 0
0 0 0
10 0 0
10 10 0
0 10 0
0 0 10
10 0 10
10 10 10
0 10 10
4 0 3 2 1
4 4 5 6 7
4 0 1 5 4
4 1 2 6 5
4 2 3 7 6
4 3 0 4 7

Slovo OFF na začátku je podle manuálu Geomview doporučené, ale nepovinné, takže ho mnoho souborů nemá. Druhý řádek jsou počty: 8 vrcholů, 6 ploch a počet hran. Ten se nepoužívá ani nekontroluje, ale musí tam být, a obvykle je to 0. Pak jdou souřadnice vrcholů, jeden na řádek. Každá plocha začíná počtem vrcholů a za ním následují jejich čísla, počítaná od nuly. OBJ přitom počítá od jedničky, na to pozor při ručním převodu. Plocha smí být i nekonvexní, díry ale mít nemůže. Komentáře začínají znakem #.

Za čísly vrcholů může být barva plochy: tři nebo čtyři celá čísla 0–255, nebo desetinná čísla 0–1. Antiprism upozorňuje, že to není jednoznačné: 1 0 0 může být červená v desetinných číslech, nebo skoro černá v celých.

Předpony: COFF, NOFF, STOFF a další

Klíčové slovo může mít předpony, které k vrcholům přidávají data:

Existuje i binární varianta OFF BINARY. Jednotky, materiály ani víc objektů v jednom souboru OFF nemá.

Kde OFF potkáte

• Datové sady pro strojové učení. ModelNet10 a ModelNet40 z Princetonu (CVPR 2015) mají CAD modely ve formátu OFF. Některé soubory z ModelNet40 mají rozbitou hlavičku s počty na stejném řádku jako slovo OFF, třeba OFF6586 5534 0, a přísnější programy je odmítnou.
• Princeton Shape Benchmark. Soubory jsou vždy textové, začínají slovem OFF a počet hran je vždy 0. Starší verze modelů obsahovaly kvůli chybě převodu index −1.
• Geometrie a mnohostěny. Knihovna CGAL OFF čte i zapisuje, sada Antiprism v něm popisuje mnohostěny a Geomview i čtyřrozměrná tělesa.

Odkud OFF pochází

Jméno i první popis formátu pocházejí z firmy Digital Equipment Corporation. Popis formátu, který je dnes na stránkách paulbourke.net, má v záhlaví jméno Randi J. Rost a formát v něm slouží k výměně a archivaci 3D objektů, textově i binárně. Podobu, kterou dnes čte většina programů, ale popisuje manuál Geomview. Geomview vznikl v Geometry Center na University of Minnesota. Začalo to v létě 1988 prohlížečem MinneView (autor Pat Hanrahan) a první verze Geomview byla hotová v lednu 1992. Geomview je dodnes k dispozici pod licencí GNU LGPL.

Jak otevřít OFF na Macu

macOS OFF nezná. Na macOS 27.0.1 pro něj systém nemá typ souboru a Náhled, Quick Look ani Finder ho neukážou. V textovém editoru uvidíte čísla, ne tvar.

• MeshLab je zdarma, má verzi pro Apple silicon i Intel a OFF otevře.
• Python a MATLAB. Pro výzkumníky existují knihovny, Princeton k ModelNetu nabízí funkce pro MATLAB.
• Preview3D, moje aplikace, otevře soubor .off na Macu v okně, v Quick Looku i jako miniaturu ve Finderu. Na iPadu, iPhonu a Apple Vision Pro taky. Složku s datovou sadou tak projdete v miniaturách bez psaní kódu.

Preview3D čte OFF přes knihovnu Assimp. Vyzkoušel jsem ji ve stejném sestavení, jaké aplikace používá, se soubory napsanými podle manuálu Geomview. Otevřela OFF se slovem na začátku i bez něj, varianty COFF, NOFF, STOFF a 4OFF, rozbitou hlavičku z ModelNet40 i plochy s pěti vrcholy. Binární OFF neotevře. Barvy ze souboru aplikace nepoužije, ukáže geometrii v jednotné barvě.

Na jednu věc si dejte pozor: komentáře. Assimp při čtení komentáře na znaku # uvízne. Soubor s komentářem před řádkem s počty nebo přímo na něm se v mém testu nenačetl, čtení se zaseklo. Komentář mezi vrcholy a plochami zase spolkl jednu plochu. Zatím proto komentáře před otevřením smažte:

sed -e 's/#.*//' -e '/^[[:space:]]*$/d' model.off > bez-komentaru.off

Příkaz smaže všechno od znaku # do konce řádku i prázdné řádky. Všechny mé testovací soubory se pak načetly celé.

V Info o modelu jsou rozměry v jednotkách souboru a počet trojúhelníků a k tomu kontrola sítě. Na iPadu a iPhonu model postaví v AR na stůl a přizpůsobí mu velikost, protože OFF jednotku nemá.

Převod OFF na STL, OBJ nebo PLY

Na Macu se v Preview3D převádí z nabídky Soubor → Exportovat model jako… (⌥⌘E) do STL, OBJ nebo PLY, bez nahrávání na cizí server. Mnohoúhelníky se rozdělí na trojúhelníky a barvy se ztratí. OFF nemá jednotku, takže velikost zkontrolujte ve sliceru.

Časté otázky

Co je soubor .off?

Textový soubor se sítí z mnohoúhelníků: počty, seznam vrcholů a seznam ploch. Pochází z prohlížeče Geomview a používá se hlavně ve výzkumu.

Proč má hlavička tři čísla, když se třetí nepoužívá?

Třetí číslo je počet hran. Podle manuálu Geomview se nepoužívá ani nekontroluje, ale musí být uvedené, a obvykle je to 0.

Jak si prohlédnout soubory z ModelNet na Macu?

V Preview3D jako miniatury ve Finderu, nebo v MeshLabu. Preview3D zvládne i rozbité hlavičky typu OFF6586 5534 0.

Čím se OFF liší od OBJ?

OFF počítá vrcholy od nuly, OBJ od jedničky. OFF má barvy přímo u ploch nebo vrcholů a jednu síť na soubor, OBJ má materiály v souboru .mtl a umí víc objektů.

Otevře Mac .off bez další aplikace?

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

Jak převést OFF na STL nebo OBJ?

Na Macu v Preview3D přes Soubor → Exportovat model jako…, nebo v MeshLabu. Pak zkontrolujte velikost.

Související stránky

• Soubor .obj – textový formát pro sítě s materiály
• Soubor .ply – další formát z výzkumu, pro skeny a mračna bodů
• Soubor .stl – formát pro tisk

Zdroje

• Manuál Geomview: OFF – syntaxe, předpony, barvy, binární varianta
• Manuál Geomview: historie a licence
• Paul Bourke: OFF – původní popis z Digital Equipment Corporation
• Princeton Shape Benchmark: formát OFF
• Princeton ModelNet
• Oprava hlaviček ModelNet40 (GitHub gist)
• Antiprism: formát OFF – nejednoznačné barvy
• Assimp: čtení OFF a přeskakování řádků – komentáře
• MeshLab

Pracujete s ModelNetem nebo jinou datovou sadou v OFF a potřebujete ji rychle projít na Macu? Napište mi na apps@xfanta.com, co by vám pomohlo.