Qu’est-ce qu’un fichier .3ds ? 3D Studio, textures absentes et le Mac

Un fichier binaire fait de blocs

Le 3DS est un fichier binaire fait de blocs (chunks). Chaque bloc commence par un nombre de deux octets qui indique ce qu’il contient et par une longueur de quatre octets, si bien qu’un programme qui ne comprend pas un bloc peut le sauter. Tout le fichier forme un bloc principal, 4D4D. À l’intérieur se trouvent la partie éditeur (3D3D), avec les maillages, les matériaux, les lumières et les caméras, et la partie keyframer (B000), avec l’animation.

Autodesk n’a jamais publié de spécification officielle. Les programmes lisent le format à partir de descriptions qui circulaient dans le milieu du développement ; la plus connue est la révision 0.91 de Jim Pitts, éditée par Paul Bourke en 1996. Des bibliothèques comme lib3ds et Assimp reposent sur ce genre de descriptions.

Un modèle, ou un jeu Nintendo 3DS ?

Les images de jeux pour la console Nintendo 3DS utilisent aussi l’extension .3ds. Le Terminal vous dit lequel vous avez :

head -c 2 model.3ds

Un fichier 3D Studio affiche MM, car il commence par les octets 4D 4D. Pour la plupart de ces fichiers, file model.3ds indique 3D Studio model. Aucun logiciel 3D n’ouvre un jeu Nintendo.

Des limites héritées de DOS

3D Studio a été conçu pour DOS, et le format en porte encore les limites. Selon le convertisseur Okino :

• Uniquement des triangles. Les polygones sont découpés à l’export.
• Au plus 65 535 sommets et faces par maillage, car les nombres sont codés sur deux octets. Les objets plus grands sont découpés en morceaux. Dans un fichier converti depuis le DXF que j’ai sur mon disque, un objet est découpé en environ 900 maillages, et le plus grand compte exactement 65 535 sommets.
• Noms de textures au format 8.3 : huit caractères, un point et une extension de trois caractères, comme sous DOS.
• Noms d’objets, de lumières et de caméras jusqu’à 10 caractères, noms de matériaux jusqu’à 16. Un vieux modèle de module lunaire sur mon disque a des objets nommés group13 gr et un matériau appelé initialShadingGr — ce qui reste de initialShadingGroup, de Maya, après 16 caractères.
• Pas de normales précises, seulement des groupes de lissage à partir desquels le programme les reconstruit.
• Pas de lumières directionnelles, et, selon l’aide de Cinema 4D, un seul jeu de coordonnées de texture par point.

Pourquoi il s’ouvre sans textures

Les textures ne sont jamais dans un fichier .3ds. Le fichier ne retient que les noms des images, et le programme les cherche à côté. Le modèle de module lunaire que j’ai dans un ZIP de 2008 en est un bon exemple. Le fichier demande TEXTURE_.TIF, TEXTUREA.TIF et BOOSTER3.TIF, mais le même ZIP contenait textures/booster3.png, texture_lem_flag.png et texture_lem_unitedstates.png. Une autre extension, un autre dossier, et des noms longs coupés à huit caractères. Aucun programme ne les trouve tout seul.

Le Terminal liste les images que le fichier attend :

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

Convertissez ou renommez ensuite les images selon les noms de cette liste et placez-les à côté du fichier .3ds. Avec des noms longs, on ne peut que deviner quelle image correspond à quel nom raccourci : essayez donc les deux possibilités.

Unités et échelle

Le 3DS n’indique pas directement d’unité, mais un fichier peut porter une échelle (master scale). Rhino propose de remettre le modèle à l’échelle à l’import d’après celle-ci, et Assimp l’applique directement à la lecture. Dans le fichier converti depuis le DXF, les nombres sont 43 × 21 × 14 avec une échelle de 0,03937, et après chargement ils deviennent 1097 × 529 × 355 — des pouces convertis en millimètres. Le modèle de module lunaire n’a pas d’échelle et mesure 14 × 6 × 5 unités, sans rien qui dise lesquelles. Vérifiez donc la taille après l’ouverture et après la conversion.

D’où vient le 3DS

3D Studio pour DOS est sorti en octobre 1990. Il a été écrit pour Autodesk par une petite société, le Yost Group : Gary Yost, Tom Hudson, Jack Powell et, plus tard, Dan Silva. Les racines de Hudson remontent à CAD-3D sur Atari. Le format .3ds a été le format propre du programme jusqu’à sa quatrième version. En 1996, celui-ci a été remplacé par 3D Studio MAX pour Windows NT, où le .3ds est resté comme format d’import et d’export. 3D Studio MAX est devenu l’actuel 3ds Max.

Comment ouvrir un 3DS sur Mac

macOS ne connaît pas le 3DS. Sur macOS 27.0.1, le système n’a pas de type de fichier pour lui, le framework Model I/O ne le charge pas, et ni Aperçu, ni Quick Look, ni le Finder ne l’affichent. 3ds Max d’Autodesk ne fonctionne que sous Windows.

• Blender est gratuit et ouvre et enregistre le 3DS grâce à l’extension « Autodesk 3D Studio (.3ds) », avec matériaux, textures, caméras, lumières et animation. Jusqu’à la version 4.1, elle faisait partie de Blender ; depuis la 4.2, elle s’installe séparément.
• Rhino pour Mac importe et exporte le 3DS, avec les lumières, et les caméras sous forme de vues nommées.
• 3DS Viewer sur le Mac App Store coûte 4,99 $, mais sa dernière version date de janvier 2014.
• Preview3D, mon app, ouvre les fichiers .3ds sur Mac dans sa fenêtre, dans Quick Look et en vignettes dans le Finder. Sur iPad, iPhone et Apple Vision Pro aussi. Vous pouvez donc parcourir tout un dossier de vieux modèles en vignettes sans installer Blender.

Preview3D lit le 3DS via la bibliothèque Assimp. Elle affiche la géométrie dans une seule couleur unie : elle n’utilise pas les matériaux ni les textures du fichier, et ne lit pas l’animation. Elle applique l’échelle du fichier, comme décrit plus haut. Infos du modèle indique les dimensions et le nombre de triangles, avec une vérification du maillage. Sur iPad et iPhone, elle pose le modèle sur votre bureau en RA, ajusté au bureau.

Convertir un 3DS en STL

Sur Mac, Preview3D convertit depuis Fichier → Exporter le modèle sous… (⌥⌘E) en STL, OBJ ou PLY, sans rien envoyer en ligne. Les matériaux, les textures, les caméras, les lumières et l’animation disparaissent. Les modèles issus de jeux vidéo et de visualisations sont souvent faits de nombreuses pièces séparées et demandent des réparations avant l’impression ; la vérification du maillage montre les trous et les arêtes qui ne tiennent pas ensemble. Vérifiez ensuite les dimensions dans le trancheur (slicer).

Questions fréquentes

Qu’est-ce qu’un fichier .3ds ?

Un modèle au format de 3D Studio pour DOS, de 1990 : maillages de triangles, matériaux, caméras, lumières et animation simple.

Pourquoi mon modèle .3ds s’est-il ouvert sans textures ?

Les textures sont des images séparées, à côté du fichier, et leurs noms font au plus huit caractères. La commande strings montre quelles images le fichier attend. Donnez-leur les mêmes noms et placez-les à côté.

Mon .3ds est-il un modèle 3D ou un jeu Nintendo 3DS ?

head -c 2 model.3ds affiche MM pour un modèle 3D. Toute autre réponse signifie que ce n’est pas un modèle 3D Studio.

Un Mac ouvre-t-il le .3ds sans autre app ?

Non. macOS 27 n’a pas de type de fichier pour le 3DS, et ni Aperçu ni Quick Look ne l’affichent.

Comment convertir un 3DS en STL ?

Sur Mac, dans Preview3D avec Fichier → Exporter le modèle sous…, ou dans Blender avec l’extension 3DS. Vérifiez ensuite le maillage et les dimensions.

Pourquoi un gros modèle s’est-il retrouvé découpé en de nombreux morceaux ?

Un maillage 3DS contient au plus 65 535 sommets : l’exportateur découpe donc les objets plus grands en morceaux.

Pages associées

• Le fichier .fbx — le successeur du 3DS pour sortir des scènes de 3ds Max
• Le fichier .obj — un autre ancien format de maillage, avec les matériaux dans un fichier .mtl
• Le fichier .stl — le format d’impression vers lequel on convertit le 3DS

Sources

• Paul Bourke : le format 3D Studio (.3ds) — blocs, ordre des octets, révision 0.91
• Okino : exporter en 3DS — les limites du format
• PRONOM : 3D Studio — la signature 4D 4D
• CGPress : l’histoire de 3D Studio, entretien avec Tom Hudson
• Rhino pour Mac : import et export 3DS
• Cinema 4D : export 3D Studio
• Blender : l’extension Autodesk 3D Studio
• Assimp : lecture du 3DS — échelle, animation
• Mac App Store : 3DS Viewer

Vous avez une vieille collection de modèles .3ds, venue d’un CD ou d’une archive, qui ne s’ouvre pas sur votre Mac ? Écrivez-moi à apps@xfanta.com et dites-moi d’où elle vient.