Was ist eine .off-Datei? Geomview-Netze, ModelNet und der Mac

Das ganze Format auf einem Bildschirm

Das ist ein Würfel mit 10 Einheiten Kantenlänge:

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

Das Wort OFF am Anfang ist laut dem Handbuch von Geomview empfohlen, aber optional, deshalb fehlt es in vielen Dateien. Die zweite Zeile enthält die Anzahlen: 8 Eckpunkte, 6 Flächen und die Zahl der Kanten. Die letzte wird weder verwendet noch geprüft, muss aber dastehen, und meist ist sie 0. Dann folgen die Koordinaten der Eckpunkte, einer pro Zeile. Jede Fläche beginnt mit der Zahl ihrer Eckpunkte, gefolgt von deren Nummern, gezählt ab null. OBJ zählt ab eins, Vorsicht also beim Umwandeln von Hand. Eine Fläche darf konkav sein, aber keine Löcher haben. Kommentare beginnen mit #.

Nach den Nummern der Eckpunkte kann eine Flächenfarbe folgen: drei oder vier ganze Zahlen von 0 bis 255 oder Dezimalzahlen von 0 bis 1. Antiprism weist darauf hin, dass das mehrdeutig ist: 1 0 0 kann als Dezimalzahlen Rot sein oder als ganze Zahlen fast Schwarz.

Präfixe: COFF, NOFF, STOFF und mehr

Das Schlüsselwort kann Präfixe bekommen, die jedem Eckpunkt Daten hinzufügen:

Es gibt auch eine binäre Variante, OFF BINARY. OFF hat keine Einheiten, keine Materialien und höchstens ein Objekt pro Datei.

Wo dir OFF begegnet

• Datensätze für maschinelles Lernen. ModelNet10 und ModelNet40 aus Princeton (CVPR 2015) speichern ihre CAD-Modelle als OFF. Manche Dateien in ModelNet40 haben einen kaputten Header, bei dem die Anzahlen in derselben Zeile wie das Wort OFF stehen, etwa OFF6586 5534 0, und strengere Programme lehnen sie ab.
• Der Princeton Shape Benchmark. Seine Dateien sind immer Text, beginnen immer mit OFF, und die Zahl der Kanten ist immer 0. Ältere Versionen der Modelle enthielten wegen eines Umwandlungsfehlers einen Index −1.
• Geometrie und Polyeder. Die Bibliothek CGAL liest und schreibt OFF, das Toolkit Antiprism beschreibt darin Polyeder und Geomview sogar vierdimensionale Objekte.

Woher OFF kommt

Der Name und die erste Beschreibung des Formats stammen von der Digital Equipment Corporation. Die Beschreibung, die heute auf paulbourke.net liegt, trägt im Kopf den Namen Randi J. Rost und stellt das Format für den Austausch und die Archivierung von 3D-Objekten vor, als Text oder binär. Die Variante, die die meisten Programme heute lesen, ist aber die aus dem Handbuch von Geomview. Geomview kam aus dem Geometry Center der University of Minnesota. Es begann im Sommer 1988 mit dem Viewer MinneView (von Pat Hanrahan), und die erste Version von Geomview war im Januar 1992 fertig. Geomview ist weiterhin unter der GNU LGPL erhältlich.

So öffnest du OFF auf dem Mac

macOS kennt OFF nicht. Unter macOS 27.0.1 hat das System keinen Dateityp dafür, und weder Vorschau noch Quick Look oder der Finder zeigen es. Ein Texteditor zeigt dir Zahlen, keine Form.

• MeshLab ist kostenlos, gibt es für Apple Silicon und Intel und öffnet OFF.
• Python und MATLAB. Für die Forschung gibt es Bibliotheken dafür; Princeton bietet zu ModelNet MATLAB-Funktionen an.
• Preview3D, meine App, öffnet .off-Dateien auf dem Mac in ihrem Fenster, in Quick Look und als Miniaturen im Finder. Auch auf iPad, iPhone und Apple Vision Pro. So kannst du einen Ordner mit einem Datensatz als Miniaturen durchsehen, ohne Code zu schreiben.

Preview3D liest OFF über die Bibliothek Assimp. Ich habe es in demselben Build ausprobiert, den die App verwendet, mit Dateien nach dem Handbuch von Geomview. Es öffnete OFF mit und ohne Schlüsselwort, die Varianten COFF, NOFF, STOFF und 4OFF, den kaputten Header aus ModelNet40 und Flächen mit fünf Eckpunkten. Binäres OFF öffnet es nicht. Die Farben der Datei verwendet die App nicht; sie zeigt die Geometrie in einer einzigen schlichten Farbe.

Auf eines musst du achten: Kommentare. Assimp bleibt beim Lesen eines Kommentars am Zeichen # hängen. Eine Datei mit einem Kommentar vor der Zeile mit den Anzahlen oder in ihr wurde in meinem Test nicht geladen – das Lesen blieb hängen. Ein Kommentar zwischen den Eckpunkten und den Flächen hat dagegen eine Fläche verschluckt. Entferne Kommentare deshalb vorerst vor dem Öffnen:

sed -e 's/#.*//' -e '/^[[:space:]]*$/d' model.off > no-comments.off

Der Befehl löscht alles von # bis zum Zeilenende und die leeren Zeilen. Danach wurden alle meine Testdateien vollständig geladen.

Die Modellinfo enthält die Abmessungen in den Einheiten der Datei und die Zahl der Dreiecke, dazu eine Netzprüfung. Auf iPad und iPhone stellt die App das Modell in AR auf deinen Tisch, passend auf den Tisch skaliert, weil OFF keine Einheit hat.

OFF in STL, OBJ oder PLY umwandeln

Auf dem Mac wandelt Preview3D über Ablage → Modell exportieren als… (⌥⌘E) in STL, OBJ oder PLY um, ohne etwas hochzuladen. Polygone werden in Dreiecke zerlegt, und Farben fallen weg. OFF hat keine Einheit, prüf also die Größe im Slicer.

Häufige Fragen

Was ist eine .off-Datei?

Eine Textdatei mit einem Polygonnetz: die Anzahlen, eine Liste von Eckpunkten und eine Liste von Flächen. Sie stammt vom Viewer Geomview und wird vor allem in der Forschung verwendet.

Warum hat der Header drei Zahlen, wenn die dritte nicht verwendet wird?

Die dritte Zahl ist die Zahl der Kanten. Laut dem Handbuch von Geomview wird sie weder verwendet noch geprüft, muss aber vorhanden sein, und meist ist sie 0.

Wie kann ich ModelNet-Dateien auf dem Mac durchsehen?

In Preview3D als Miniaturen im Finder oder in MeshLab. Preview3D kommt auch mit kaputten Headern wie OFF6586 5534 0 zurecht.

Wie unterscheidet sich OFF von OBJ?

OFF zählt Eckpunkte ab null, OBJ ab eins. OFF hält Farben direkt an Flächen oder Eckpunkten und enthält ein Netz pro Datei; OBJ hält Materialien in einer .mtl-Datei und kann mehrere Objekte enthalten.

Öffnet ein Mac .off ohne weitere App?

Nein. macOS 27 hat keinen Dateityp für OFF, und weder Vorschau noch Quick Look zeigen es.

Wie wandle ich OFF in STL oder OBJ um?

Auf dem Mac in Preview3D mit Ablage → Modell exportieren als… oder in MeshLab. Prüf danach die Größe.

Verwandte Seiten

• Die .obj-Datei – ein Netzformat in Textform, mit Materialien
• Die .ply-Datei – ein weiteres Forschungsformat, für Scans und Punktwolken
• Die .stl-Datei – das Druckformat

Quellen

• Handbuch von Geomview: OFF – Syntax, Präfixe, Farben, binäre Variante
• Handbuch von Geomview: Geschichte und Lizenz
• Paul Bourke: OFF – die ursprüngliche Beschreibung der Digital Equipment Corporation
• Princeton Shape Benchmark: das OFF-Format
• Princeton ModelNet
• Header von ModelNet40 reparieren (GitHub Gist)
• Antiprism: das OFF-Format – mehrdeutige Farben
• Assimp: OFF lesen und Zeilen überspringen – Kommentare
• MeshLab

Arbeitest du mit ModelNet oder einem anderen OFF-Datensatz und musst ihn auf dem Mac schnell durchsehen? Schreib mir an apps@xfanta.com, was dir helfen würde.