Soubory .usdz a .usd: co je 3D formát USD a jak ho otevřít na Macu

Čtyři přípony, jeden formát

• .usda je čitelný text, začíná řádkem #usda 1.0.
• .usdc je binární zápis zvaný Crate. Začíná bajty PXR-USDC a načítá se rychleji.
• .usd může být kterýkoli z obou. Program si zápis pozná při otevření.
• .usdz je ZIP bez komprese, ve kterém je scéna i s texturami. Soubory v něm leží zarovnané na 64 bajtů, aby je šlo číst přímo z paměti, a první soubor musí být scéna USD.

Na macOS 27 jsou nástroje pro USD přímo v systému, v /usr/bin. usdcat vypíše binární soubor jako text, usdtree ukáže strukturu scény, usdzip zabalí USDZ a usdchecker ho zkontroluje. Takhle začíná válec vyexportovaný z Blenderu jako .usdc, když ho usdcat vypíše jako text:

#usda 1.0
(
    defaultPrim = "root"
    doc = "Blender v5.1.0"
    metersPerUnit = 1
    upAxis = "Z"
)

A takhle vypadá jeho scéna podle usdtree. Kromě samotného válce v ní jsou světla a kamera:

/
 `--root [def Xform]
     |--Light [def Xform]
     |   `--Light [def SphereLight]
     |--cylinder [def Xform]
     |   `--cylinder [def Mesh] (active = true)
     |--Camera [def Xform]
     |   `--Camera [def Camera]
     `--env_light [def DomeLight]

Scéna z mnoha souborů

USD umí skládat scénu z více souborů: vrstvy, odkazy na jiné soubory, varianty, textury vedle scény. Pro studio s tisíci objekty je to výhoda, pro člověka, který dostal jeden soubor, past. Návod Apple k Náhledu výslovně radí soubory USD z jejich složky nepřesouvat.

Když jsem náš válec zabalil příkazem usdzip do USDZ, usdchecker balíček odmítl. Scéna odkazuje na texturu textures/color_0C0C0C.exr, která v balíčku chybí, protože jsem zabalil jen samotný .usdc. Než USDZ pošlete dál, nechte ho zkontrolovat:

usdchecker model.usdz

Pro sdílení je správný USDZ, protože nese všechno v jednom souboru. Musí ale opravdu všechno obsahovat.

Jednotky: metersPerUnit a osa nahoru

USD si jednotku zapisuje do hlavičky scény jako metersPerUnit: kolik metrů je jedna jednotka. Když tam chybí, platí centimetry (0,01). Hlavička uvádí i osu, která míří nahoru, upAxis Y, nebo Z, a programy se na ní neshodnou.

Válec z Blenderu výše má v hlavičce metersPerUnit = 1, tedy metry, ale jeho rozsah je v souboru od −27 do 27. Podle souboru je to válec široký 54 metrů. Čísla byla ve skutečnosti v milimetrech a hlavička tvrdí něco jiného. Na macOS 27 jde jednotky a osu scény v Náhledu změnit.

Co USD nese

• Sítě a další geometrii, s hierarchií objektů a jejich názvy.
• Materiály a textury. V USDZ můžou být obrázky PNG, JPEG, EXR a AVIF.
• Světla a kamery, jak ukazuje strom výše.
• Animace. Náhled na macOS 27 je umí přehrát.

Odkud USD pochází

Pixar USD začal vyvíjet v roce 2012 jako nástupce svých dřívějších systémů pro scény a v červenci 2016 ho uvolnil jako open source. USDZ představil Apple spolu s Pixarem na WWDC v červnu 2018 pro AR Quick Look v iOS 12. V srpnu 2023 založili Pixar, Adobe, Apple, Autodesk a NVIDIA sdružení Alliance for OpenUSD a v prosinci 2025 vyšla jeho první závazná specifikace, OpenUSD Core Specification 1.0. Sdružení ji označuje za první krok k normě ISO.

Jak otevřít USD a USDZ na Macu, iPadu, iPhonu a Vision Pro

USD je jeden z mála 3D formátů, který Apple podporuje naplno:

• Na Macu ho na macOS 27 otevře Náhled. Umí v něm posouvat a otáčet díly, měnit materiály a světla, přepínat mezi třemi způsoby vykreslení a ukládat do USD, USDA, USDC i USDZ. Soubor s jednou vrstvou upraví přímo, ostatní uloží jako kopii. Quick Look a Finder ukážou USD, USDA, USDC i USDZ samy (ověřeno na macOS 27.0.1). Na fórech Apple se objevila zpráva, že na macOS 26.2 se některé USDZ v Náhledu vykreslily černě.
• Na iPhonu a iPadu otevře USDZ v AR Quick Look přímo ze Souborů, Safari, Zpráv, Mailu nebo Poznámek, od iOS 12.
• Na Vision Pro ho ukáže Quick Look v prostoru.
• Reality Composer Pro od Apple slouží k tvorbě scén pro AR.

Preview3D otevře USD, USDA, USDC i USDZ na Macu, iPadu, iPhonu i Vision Pro, s materiály a světly, jak je soubor má. Přidá to, co Náhled neumí: Info o modelu s rozměry a počtem trojúhelníků, kontrolu sítě a převod do formátů pro tisk.

Převod USDZ na STL

Náhled ukládá 3D jen do formátů USD. Pro tisk potřebujete STL, OBJ nebo PLY, a na ty se v Preview3D na Macu převádí z nabídky Soubor → Exportovat model jako… (⌥⌘E), bez nahrávání na cizí server. Materiály, světla a animace se ztratí. Velikost si po převodu zkontrolujte ve sliceru, protože USD může být v centimetrech, metrech i v čemkoli jiném a hlavička se se skutečností nemusí shodovat, jak ukazuje válec výše.

Časté otázky

Jaký je rozdíl mezi .usda, .usdc a .usdz?

.usda je text, .usdc binární zápis, .usd může být obojí. .usdz je balíček ZIP, ve kterém je scéna i s texturami v jednom souboru.

Který z nich mám poslat?

USDZ. Je to jeden soubor a iPhone, iPad, Vision Pro i Mac ho otevřou bez další aplikace.

Proč USD po přesunu přišel o textury?

Scéna USD často odkazuje na soubory ve své složce. Přesuňte celou složku, nebo scénu zabalte do USDZ a zkontrolujte ji příkazem usdchecker.

Dá se USDZ upravit?

Balíček je podle specifikace jen pro čtení: rozbalit, upravit, znovu zabalit. Náhled na macOS 27 upraví scénu s jednou vrstvou přímo, ostatní uloží jako kopii.

Jak převést USDZ na STL?

Na Macu v Preview3D přes Soubor → Exportovat model jako…, bez nahrávání na cizí server. Pak zkontrolujte velikost ve sliceru.

Otevře USDZ Android?

Ne. Na Androidu a na webu se místo něj používá GLB.

Související stránky

• Soubory .gltf a .glb – protějšek USDZ pro web a Android
• Soubor .stl – formát pro tisk, do kterého se USDZ převádí
• Soubor .fbx – další formát pro celé scény

Zdroje

• OpenUSD: úvod do USD a specifikace USDZ
• OpenUSD: jednotky a metersPerUnit
• NVIDIA Learn OpenUSD: formáty souborů USD
• Library of Congress: USD a USDZ
• Linux Foundation: OpenUSD Core Specification 1.0
• Apple: 3D soubory v Náhledu, úpravy a export
• Apple: AR Quick Look
• Apple Developer Forums: USDZ v Náhledu na macOS 26.2

Máte USDZ z iPhonu, třeba ze skenu, a nevíte, jak ho změřit nebo vytisknout? Napište mi na apps@xfanta.com, podívám se na to.