Qu’est-ce qu’un fichier .x3d ? X3D, VRML, et l’ouvrir sur Mac

Du XML lisible

Un fichier .x3d est du texte lisible. Voici une petite scène que j’ai écrite pour mes tests : un carré rouge fait de deux triangles, avec un cube bleu à côté.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<X3D profile="Interchange" version="3.3">
  <Scene>
    <Shape>
      <Appearance><Material diffuseColor="1 0 0"/></Appearance>
      <IndexedFaceSet coordIndex="0 1 2 -1 0 2 3 -1">
        <Coordinate point="0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0"/>
      </IndexedFaceSet>
    </Shape>
    <Transform translation="3 0 0">
      <Shape><Appearance><Material diffuseColor="0 0 1"/></Appearance><Box size="1 1 1"/></Shape>
    </Transform>
  </Scene>
</X3D>

profile indique de quel ensemble de fonctions la scène a besoin. Interchange suffit pour échanger de la géométrie ; parmi les autres profils figurent Interactive, Immersive, Full et CADInterchange. version est la version de X3D. Chaque Shape associe une apparence (Appearance, ici une couleur dans Material) à une géométrie. La première forme est un maillage écrit sous forme de points (Coordinate) et de numéros de sommets, où -1 termine une face. La seconde est une primitive Box : le cube n’est pas écrit en triangles — c’est le programme qui lit le fichier qui le construit. Transform le déplace de 3 unités vers la droite.

Une scène, plusieurs encodages

X3D a plusieurs encodages. La scène reste la même ; seule la façon de l’écrire change :

Le Terminal vous dit lequel vous avez :

file model.x3d

Pour mes fichiers de test, macOS a répondu XML 1.0 document text pour le XML, X3D (Extensible 3D) model, VRML format pour le Classic VRML et gzip compressed data pour le fichier compressé.

L’encodage compte, car les programmes n’en lisent souvent qu’une partie. Mon app, par exemple, ne lit que le XML. Décompressez d’abord un fichier compressé :

gzip -dc model.x3dz > model.x3d

Unités : des mètres, avec Y vers le haut

Selon la spécification X3D, l’unité de base de longueur est le mètre. Le repère est direct, et la vue par défaut regarde le long de l’axe Z vers l’origine, avec X vers la droite et Y vers le haut. Depuis la version 3.3, un fichier peut changer l’unité avec une instruction UNIT, en XML comme ceci :

<head><unit category="length" name="millimetre" conversionFactor="0.001"/></head>

Tous les programmes ne la lisent pas. Assimp, la bibliothèque avec laquelle mon app lit le X3D, l’a ignorée lors de mon test : un cube de 10 unités de côté en millimètres est resté à 10. Vérifiez donc la taille après l’ouverture et après la conversion.

X3D et VRML

Le VRML (Virtual Reality Modeling Language) est devenu la norme ISO/IEC 14772-1 en 1997, et ses fichiers utilisent l’extension .wrl. Web3D décrit aujourd’hui X3D comme un « VRML de 4ᵉ génération » et comme un sur-ensemble direct de celui-ci : tout ce que vous pouvez écrire en VRML, vous pouvez l’écrire en X3D, et l’encodage Classic VRML est presque identique. L’inverse ne fonctionne pas. Selon une discussion sur la liste de diffusion de Web3D, convertir du X3D en VRML peut faire perdre une partie de la scène, car l’ancien VRML ne sait pas exprimer de nombreuses fonctions de X3D. Les scènes qui tiennent dans le profil Immersive se convertissent sans problème, selon Web3D.

À quoi sert X3D

• La 3D directement dans une page web, sans plug-in, grâce aux bibliothèques X3DOM et X_ITE.
• La visualisation scientifique et technique, y compris en médecine et pour les données volumiques (le profil MedicalInterchange).
• L’archivage et la transmission de la CAO. La Bibliothèque du Congrès liste X3D comme format acceptable pour la CAO dans son Recommended Formats Statement, et les Archives nationales américaines (NARA) en font un format privilégié pour le transfert de modèles de CAO.

D’où vient X3D

Le Web3D Consortium développe X3D comme successeur du VRML. Il a d’abord été publié sous la référence ISO/IEC 19775:2004, suivi de versions en 2006 (3.1), 2008 (3.2) et 2013 (3.3, qui a apporté l’instruction UNIT). La version 4.0 a été publiée comme ISO/IEC 19775-1:2023, et Web3D l’a annoncée début 2024. Elle a ajouté les scènes intégrées directement dans le HTML, le travail avec des modèles glTF, les matériaux à rendu physique (PBR), le son Web Audio et l’animation de personnages HAnim 2.0. La version 4.1 est encore à l’état de brouillon.

Comment ouvrir un X3D sur Mac

macOS ne connaît pas le X3D. Sur macOS 27.0.1, le système n’a pas de type de fichier pour lui, le guide d’Aperçu d’Apple ne le compte pas parmi ses formats 3D, et ni Quick Look ni le Finder ne l’affichent.

• Castle Model Viewer est gratuit et lit le X3D, le VRML, le glTF et d’autres formats. Il sait aussi les convertir en X3D ou en STL. La version stable 5.2.0 n’existe sur Mac que pour Intel ; pour Apple silicon, il n’y a pour l’instant que l’instantané de développement 5.3.0. L’app n’est pas signée, si bien que macOS la bloque au premier lancement. La page explique comment l’autoriser à s’exécuter.
• Sunrize est un éditeur X3D de la même origine que X_ITE, disponible pour Mac sous forme de ZIP sur GitHub. Il n’est pas signé non plus.
• Blender importe le X3D et le VRML à partir de la version 4.2 grâce à l’extension « Web3D X3D/VRML2 format ». Jusqu’à la version 4.1, elle faisait partie de Blender.
• X_ITE et X3DOM affichent le X3D dans une page web. Ce sont des bibliothèques pour créer des pages web, pas une visionneuse dans laquelle on dépose un fichier. X_ITE lit le XML, le JSON, le Classic VRML et le VRML97, y compris compressés avec gzip.
• Preview3D, mon app, ouvre les fichiers .x3d sur Mac dans sa fenêtre, dans Quick Look et en vignette dans le Finder. Sur iPad, iPhone et Apple Vision Pro aussi.

Preview3D lit le X3D via la bibliothèque Assimp. J’ai fait l’essai avec la build d’Assimp que l’app utilise. Elle ouvre le XML en versions 3.3 et 4.0, y compris les primitives (boîte, sphère, cylindre, cône), les maillages faits de faces ou de triangles, et les formes réutilisées (DEF et USE). L’app n’affiche que la géométrie, dans une seule couleur unie : elle n’utilise pas les matériaux ni les textures du fichier, et n’exécute ni animation, ni capteurs, ni scripts. Infos du modèle indique les dimensions dans les unités du fichier 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, car elle ne lit pas l’unité du fichier.

Ce que Preview3D n’ouvre pas :

• les encodages .x3dv, .x3db et .x3dj, ni l’ancien .wrl,
• les fichiers compressés .x3dz — décompressez-les d’abord (voir plus haut),
• les scènes avec le matériau physique de X3D 4, PhysicalMaterial : lors de mon test, l’import de toute la scène a échoué,
• les scènes qui incluent d’autres fichiers via Inline, écrit comme le fait la spécification (url='"part.x3d"') : elles ont échoué elles aussi lors de mon test.

Convertir un X3D en STL

Sur Mac, Preview3D convertit depuis Fichier → Exporter le modèle sous… (⌥⌘E) en STL, OBJ ou PLY, sans rien envoyer en ligne. Les couleurs, les textures, les lumières, l’animation et l’interactivité disparaissent. Les primitives sont transformées en triangles à la lecture du fichier : une sphère devient un polyèdre dans le STL. Et pensez aux unités : X3D travaille en mètres, mais un trancheur (slicer) prend généralement les nombres d’un STL pour des millimètres. Si le modèle paraît minuscule dans le trancheur, agrandissez-le 1000 fois.

Questions fréquentes

Qu’est-ce qu’un fichier .x3d ?

Une scène 3D au standard X3D, écrite en XML : formes, matériaux, lumières, points de vue et animation. X3D est le successeur du VRML et la norme ISO/IEC 19775.

Quelle différence entre X3D et VRML ?

X3D est la norme la plus récente. Il contient tout le VRML et y ajoute des fonctions et des encodages. Les fichiers VRML utilisent l’extension .wrl.

Que sont les fichiers .x3dv et .x3dz ?

Le .x3dv est la même scène dans l’encodage Classic VRML. Un z à la fin de l’extension signifie que le fichier est compressé avec gzip ; décompressez-le avec gzip -dc.

Un Mac ouvre-t-il le X3D sans autre app ?

Non. macOS 27 n’a pas de type de fichier pour le X3D, et ni Aperçu ni Quick Look ne l’affichent.

Comment convertir un X3D en STL ?

Sur Mac, dans Preview3D avec Fichier → Exporter le modèle sous…, ou dans Castle Model Viewer. Vérifiez ensuite la taille dans le trancheur.

Pourquoi mon modèle X3D est-il minuscule dans le trancheur ?

X3D travaille en mètres, et le trancheur prend les nombres pour des millimètres. Agrandissez le modèle 1000 fois.

Pages associées

• Le fichier .dae — une autre scène 3D écrite en XML
• Les fichiers .gltf et .glb — le format actuel de la 3D sur le web, avec lequel X3D 4 sait travailler
• Le fichier .stl — le format d’impression vers lequel on convertit le X3D

Sources

• Web3D : qu’est-ce que X3D — lien avec le VRML, encodages
• Web3D : les versions de la norme X3D — numéros et dates des normes
• Web3D : X3D 4.0 devient une norme ISO/IEC
• Spécification X3D 4.0 : unités et coordonnées
• Bibliothèque du Congrès : X3D — encodages, recommandations de la Bibliothèque du Congrès et de la NARA
• Liste de diffusion Web3D : convertir du X3D en VRML (2012)
• X_ITE : formats pris en charge
• Castle Model Viewer
• Blender : l’extension Web3D X3D/VRML2
• Apple : les formats 3D dans Aperçu

Vous avez un modèle X3D ou VRML — d’un cours ou d’un programme scientifique, par exemple — qui ne s’ouvrait pas sur votre Mac ? Écrivez-moi à apps@xfanta.com en indiquant son encodage et d’où il venait.