.x3d 파일이란? X3D, VRML, Mac에서 여는 방법

읽을 수 있는 XML

.x3d 파일은 읽을 수 있는 텍스트입니다. 다음은 제가 테스트용으로 작성한 작은 장면입니다. 삼각형 두 개로 된 빨간 정사각형과 그 옆의 파란 정육면체입니다.

<?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>

profile은 장면에 필요한 기능 집합을 나타냅니다. 지오메트리를 주고받는 데는 Interchange로 충분하며, 그 밖의 프로필로는 Interactive, Immersive, Full, CADInterchange 등이 있습니다. version은 X3D 버전입니다. 각 Shape는 외관(Appearance, 여기서는 Material의 색)과 지오메트리를 짝짓습니다. 첫 번째 형상은 점(Coordinate)과 꼭짓점 번호로 쓴 메시이며, -1이 면의 끝을 나타냅니다. 두 번째는 Box 기본 도형입니다. 정육면체는 삼각형으로 기록되지 않고, 파일을 읽는 프로그램이 직접 만듭니다. Transform은 이를 오른쪽으로 3단위 옮깁니다.

하나의 장면, 여러 인코딩

X3D에는 여러 인코딩이 있습니다. 장면은 그대로이고 쓰는 방식만 달라집니다.

어느 것인지는 터미널에서 알 수 있습니다.

file model.x3d

제 테스트 파일에 대해 macOS는 XML에는 XML 1.0 document text, Classic VRML에는 X3D (Extensible 3D) model, VRML format, 묶은 파일에는 gzip compressed data라고 답했습니다.

인코딩이 중요한 이유는 프로그램이 그중 일부만 읽는 경우가 많기 때문입니다. 예를 들어 제 앱은 XML만 읽습니다. 묶인 파일은 먼저 압축을 푸세요.

gzip -dc model.x3dz > model.x3d

단위: 미터, Y가 위

X3D 사양에 따르면 길이의 기본 단위는 미터입니다. 좌표계는 오른손 좌표계이며, 기본 시점은 Z축을 따라 원점을 바라보고 X가 오른쪽, Y가 위입니다. 버전 3.3부터는 파일이 UNIT 문으로 단위를 바꿀 수 있으며, XML에서는 이렇게 씁니다.

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

모든 프로그램이 이를 읽는 것은 아닙니다. 제 앱이 X3D를 읽을 때 쓰는 라이브러리 Assimp는 제 테스트에서 이를 무시했습니다. 밀리미터로 지정한 한 변 10단위의 정육면체가 그대로 10이었습니다. 그러니 열고 나서, 그리고 변환한 뒤에 크기를 확인하세요.

X3D와 VRML

VRML(Virtual Reality Modeling Language)은 1997년 ISO/IEC 14772-1 표준이 되었고, 파일은 .wrl 확장자를 씁니다. Web3D는 현재 X3D를 "4세대 VRML"이자 VRML의 직접적인 상위 집합이라고 설명합니다. VRML로 쓸 수 있는 것은 모두 X3D로 쓸 수 있으며, Classic VRML 인코딩은 거의 똑같아 보입니다. 반대로는 되지 않습니다. Web3D 메일링 리스트의 논의에 따르면 X3D를 VRML로 변환하면 장면 일부가 사라질 수 있는데, 오래된 VRML은 X3D의 많은 기능을 표현할 수 없기 때문입니다. Web3D에 따르면 Immersive 프로필 범위 안의 장면은 문제없이 변환됩니다.

X3D의 용도

• 웹 페이지 안의 3D: X3DOM과 X_ITE 라이브러리로 플러그인 없이 보여줍니다.
• 과학 및 공학 시각화: 의학과 볼륨 데이터도 포함됩니다(MedicalInterchange 프로필).
• CAD 보관과 인계. Library of Congress는 Recommended Formats Statement에서 X3D를 CAD용 허용 형식으로 꼽고, 미국 국립문서기록관리청(NARA)은 CAD 모델 이관을 위한 선호 형식으로 지정합니다.

X3D의 기원

Web3D Consortium은 X3D를 VRML의 후속으로 개발합니다. 처음에는 ISO/IEC 19775:2004로 발행되었고, 이어서 2006년(3.1), 2008년(3.2), 2013년(UNIT 문이 도입된 3.3)에 새 버전이 나왔습니다. 버전 4.0은 ISO/IEC 19775-1:2023으로 발행되었고, Web3D는 2024년 초에 이를 발표했습니다. 4.0은 HTML에 직접 삽입하는 장면, glTF 모델과의 연동, 물리 기반(PBR) 재질, Web Audio 사운드, HAnim 2.0 캐릭터 애니메이션을 추가했습니다. 버전 4.1은 아직 초안입니다.

Mac에서 X3D를 여는 방법

macOS는 X3D를 모릅니다. macOS 27.0.1에는 이 형식의 파일 유형이 없고, Apple의 미리보기 가이드도 3D 형식 목록에 X3D를 올리지 않으며, 훑어보기와 Finder도 이를 보여주지 않습니다.

• Castle Model Viewer는 무료이며 X3D, VRML, glTF 등 여러 형식을 읽습니다. 이를 X3D나 STL로 변환할 수도 있습니다. 안정 버전 5.2.0은 Mac에서 Intel 전용이며, Apple 실리콘용으로는 아직 5.3.0 개발 스냅숏뿐입니다. 앱이 서명되어 있지 않아서 처음 실행할 때 macOS가 차단합니다. 실행을 허용하는 방법은 개발자들이 페이지에서 설명합니다.
• Sunrize는 X_ITE를 만든 사람들의 X3D 편집기로, Mac용은 GitHub에서 ZIP으로 받을 수 있습니다. 이것도 서명되어 있지 않습니다.
• Blender는 버전 4.2부터 "Web3D X3D/VRML2 format" 확장으로 X3D와 VRML을 가져옵니다. 버전 4.1까지는 Blender에 포함되어 있었습니다.
• X_ITE와 X3DOM은 웹 페이지에서 X3D를 보여줍니다. 웹 제작자를 위한 라이브러리이지, 파일을 끌어다 놓는 뷰어가 아닙니다. X_ITE는 XML, JSON, Classic VRML, VRML97을 읽으며, gzip으로 묶은 파일도 읽습니다.
• 제 앱 Preview3D는 Mac에서 .x3d 파일을 창에서, 훑어보기에서, Finder 미리보기 이미지로 보여줍니다. iPad, iPhone, Apple Vision Pro에서도 됩니다.

Preview3D는 Assimp 라이브러리로 X3D를 읽습니다. 앱이 쓰는 것과 같은 빌드로 직접 시험해 봤습니다. 버전 3.3과 4.0의 XML을 열며, 기본 도형(상자, 구, 원기둥, 원뿔), 면이나 삼각형으로 된 메시, 재사용된 형상(DEF와 USE)도 포함됩니다. 지오메트리만 단색으로 보여주며, 파일의 재질이나 텍스처는 쓰지 않고 애니메이션, 센서, 스크립트도 실행하지 않습니다. 모델 정보에는 파일 단위로 된 치수와 삼각형 개수, 그리고 메시 검사가 있습니다. iPad와 iPhone에서는 파일의 단위를 읽지 않으므로 모델을 책상 크기에 맞춰 AR로 책상 위에 세워 보여줍니다.

Preview3D가 열지 못하는 것:

• .x3dv, .x3db, .x3dj 인코딩과 오래된 .wrl
• 묶인 .x3dz 파일: 먼저 압축을 푸세요(위 참고)
• X3D 4의 물리 기반 재질 PhysicalMaterial이 있는 장면: 제 테스트에서는 장면 전체를 가져오지 못했습니다
• 사양이 쓰는 방식(url='"part.x3d"')으로 Inline을 통해 다른 파일을 불러오는 장면: 이것도 제 테스트에서 실패했습니다

X3D를 STL로 변환하기

Mac에서 Preview3D는 파일 → 다른 이름으로 모델 내보내기…(⌥⌘E)에서 아무것도 업로드하지 않고 STL, OBJ, PLY로 변환합니다. 색, 텍스처, 조명, 애니메이션, 상호작용은 빠집니다. 기본 도형은 파일을 읽을 때 삼각형으로 바뀌므로, STL에서 구는 다면체가 됩니다. 그리고 단위에 주의하세요. X3D는 미터 단위인데, 슬라이서는 보통 STL의 숫자를 밀리미터로 받아들입니다. 슬라이서에서 모델이 아주 작게 보인다면 1000배로 확대하세요.

자주 묻는 질문

.x3d 파일은 무엇인가요?

X3D 표준에 따른 3D 장면으로, XML로 쓰이며 형상, 재질, 조명, 시점, 애니메이션을 담습니다. X3D는 VRML의 후속이며 ISO/IEC 19775 표준입니다.

X3D와 VRML은 어떻게 다른가요?

X3D가 더 새로운 표준입니다. VRML 전체를 포함하며, 더 많은 기능과 인코딩을 더합니다. VRML 파일은 .wrl 확장자를 씁니다.

.x3dv와 .x3dz 파일은 무엇인가요?

.x3dv는 같은 장면을 Classic VRML 인코딩으로 쓴 것입니다. 확장자 끝의 z는 파일이 gzip으로 묶여 있다는 뜻이며, gzip -dc로 풀 수 있습니다.

Mac은 다른 앱 없이 X3D를 여나요?

아니요. macOS 27에는 X3D용 파일 유형이 없고, 미리보기도 훑어보기도 이를 보여주지 않습니다.

X3D를 STL로 어떻게 변환하나요?

Mac에서 Preview3D의 파일 → 다른 이름으로 모델 내보내기…나 Castle Model Viewer로 변환합니다. 그런 다음 슬라이서에서 크기를 확인하세요.

슬라이서에서 X3D 모델이 왜 아주 작은가요?

X3D는 미터 단위이고, 슬라이서는 숫자를 밀리미터로 받아들입니다. 모델을 1000배로 확대하세요.

관련 페이지

• .dae 파일 – XML로 쓴 또 다른 3D 장면
• .gltf 및 .glb 파일 – X3D 4와 함께 쓸 수 있는, 오늘날 웹 3D의 형식
• .stl 파일 – X3D를 변환하는 출력용 형식

출처

• Web3D: What is X3D – VRML과의 관계, 인코딩
• Web3D: X3D 표준 버전 – 표준 번호와 날짜
• Web3D: ISO/IEC 표준이 된 X3D 4.0
• X3D 4.0 사양: 단위와 좌표
• Library of Congress: X3D – 인코딩, LoC와 NARA의 권고
• Web3D 메일링 리스트: X3D를 VRML로 변환하기(2012)
• X_ITE: 지원 형식
• Castle Model Viewer
• Blender: Web3D X3D/VRML2 확장
• Apple: 미리보기의 3D 형식

강의나 과학 프로그램 등에서 받은 X3D나 VRML 모델이 Mac에서 열리지 않았나요? 인코딩과 출처를 apps@xfanta.com으로 알려 주세요.