.ply ファイルとは？メッシュ、点群、スプラットと Mac で開く方法

中身はヘッダーで分かる

どの PLY も、ply という文字と、その後に続くものを記述するテキストのヘッダーで始まります。次は Blender から書き出した円柱です。

ply
format binary_little_endian 1.0
comment Created in Blender version 5.1.0
element vertex 576
property float x
property float y
property float z
element face 1152
property list uchar uint vertex_indices
end_header

format の行は、データがテキスト（ascii）かバイナリかを示します。element vertex 576 は 576 個の頂点で、それぞれ x、y、z の座標を持ちます。element face 1152 は 1152 個の面で、それぞれ頂点の番号のリストです。end_header の後にデータが来ます。

ヘッダーは、バイナリのファイルでもターミナルで読めます。

head -c 600 model.ply

1 つの拡張子に 3 つのもの

メッシュは、ヘッダーに element face があります。STL のような表面ですが、頂点カラーを持つことがよくあり、x y z の後に red green blue が続きます。スキャンアプリやフォトグラメトリがメッシュをこの形で保存するのは、色が頂点そのものにあり、テクスチャが要らないからです。

点群には element face がなく、あるのは頂点だけで、たいてい色が付いています。LiDAR やレーザースキャナーが作り出すのはこれで、表面のない何百万もの点です。点群は立体として計測することも、穴を調べることも、印刷することもできません。まず、たとえば MeshLab や CloudCompare でメッシュにする必要があります。

ガウシアンスプラットは、古い拡張子の新しい使い方です。それぞれの「点」は色の付いた半透明の小さな楕円体で、ヘッダーには red green blue の代わりに f_dc_0、opacity、scale_0、rot_0 のようなプロパティがあります。色は球面調和関数の係数として保存されています。正しく表示できるのはスプラットを理解するビューアだけで、普通の 3D ビューアでは、せいぜい色のない点が見えるだけです。

Apple の Model I/O フレームワークで 3 つとも試してみました。色付きのメッシュは頂点カラー付きで、点群は色付きの点として読み込まれます。ガウシアンスプラットで残るのは点の位置だけで、色も不透明度も形もありません。

自由度の高いシンプルな形式

Greg Turk は PLY を、実装が簡単でありながら汎用的になるように設計しました。書き出す側は頂点や面に任意のプロパティを付けられ、ヘッダーがそれを記述します。ただし読み込む側が理解できるのは知っているプロパティだけなので、テクスチャ座標、マテリアル、独自のデータは、プログラム間でよく失われます。

さらに、PLY には単位がなく、1 つのファイルは階層のない 1 つのオブジェクトで、バイナリのデータはリトルエンディアンのこともビッグエンディアンのこともあります。1994 年以降、この形式を開発した人はいません。Library of Congress も初版以外の版を見つけていません。

Stanford での PLY の研究は、Stanford Bunny も世に送り出しました。1994 年にスキャンされた陶器のウサギで、いまもコンピューターグラフィックスで最もよく使われるテストモデルの 1 つです。

Mac、iPad、iPhone で PLY を開く方法

macOS は単体で PLY を扱えます。Library of Congress によるとプレビューで開け、macOS 27（27.0.1 で確認）ではクイックルックと Finder のサムネイルでも表示されます。色、点群、スプラットが正しく表示されるかどうかは、確認していません。

ほかの選択肢は次のとおりです。

• MeshLab と CloudCompare は無料で、メッシュと点群を扱え、点群をメッシュにすることもできます。
• Blender は PLY を読み込めます。頂点カラーは、頂点カラーの表示をオンにして初めて見えます。
• Preview3D（私のアプリ）は、Mac、iPad、iPhone、Apple Vision Pro で PLY を開けます。

Preview3D は Model I/O を通して PLY を読むので、上と同じことが言えます。メッシュは頂点カラー付きで、点群は点として、スプラットは点としてだけ表示されます。法線のないメッシュでは、アプリが法線を計算するので、のっぺりしたり黒くなったりしません。メッシュの場合、モデル情報にはファイル自体の単位での寸法と三角形の数、そしてメッシュチェックが表示されます。iPad と iPhone では、PLY に単位がないので、AR でメッシュを机に合わせた大きさで置きます。

PLY を STL に変換する

Mac では、Preview3D の ファイル → モデルを別名で書き出し…（⌥⌘E）で、何もアップロードせずに STL や OBJ に変換できます。変換に意味があるのはメッシュだけです。STL は色を持たないので頂点カラーは失われます。変換後はスライサーで単位を確認してください。点群もスプラットも、印刷できるモデルにはなりません。

よくある質問

PLY がメッシュか点群かは、どうやって見分けますか？

ヘッダーを見てください。element face があればメッシュです。頂点しかなければ点群です。f_dc_0、opacity、scale_0 というプロパティがあれば、ガウシアンスプラットです。

PLY の色が見えないのはなぜですか？

プログラムが色を読まないか、表示がオンになっていないためです。Blender では頂点カラーの表示をオンにしてください。ガウシアンスプラットの色を表示できるのは、スプラット用のビューアだけです。

PLY を 3D プリントできますか？

メッシュなら、STL か 3MF に変換すればできます。点群やスプラットはできません。まずメッシュにする必要があります。

PLY を STL に変換すると色は残りますか？

いいえ。STL は色を持ちません。カラー印刷のために色を残すには、3MF のような色を持てる形式が必要です。

Mac はほかのアプリなしで PLY を開けますか？

はい、macOS 27 ではプレビューとクイックルックで扱えます。

ASCII とバイナリの PLY の違いは何ですか？

違うのは、ヘッダーの後のデータの書き方だけです。バイナリは小さく読み込みが速く、ASCII はテキストエディタで読めます。

関連ページ

• .stl ファイル：PLY の変換先となる印刷用の形式
• .obj ファイル：マテリアルを .mtl ファイルに持つ、もう 1 つのメッシュ形式
• .3mf ファイル：カラー印刷のための色付きのメッシュ

出典

• Library of Congress：PLY：歴史、プロパティ、プレビューでの対応
• Paul Bourke：PLY 形式：Turk の仕様
• Georgia Tech：PLY
• Open3D：Gaussian splatting：PLY でのスプラットのプロパティ
• Blender：PLY の頂点カラー
• Apple：Model I/O

iPhone でスキャンした PLY が、Mac で思っていたのと違う表示になったことはありますか？　どのアプリから来たものかを添えて、apps@xfanta.com までお知らせください。