什么是 .3ds 文件？3D Studio、丢失的纹理，以及 Mac

由区块组成的二进制文件

3DS 是由区块（chunk）组成的二进制文件。每个区块都以一个两字节的数字开头，说明它装的是什么，后面跟着四字节的长度，所以不理解某个区块的程序可以跳过它。整个文件就是一个主区块 4D4D。里面是编辑器部分（3D3D），包含网格、材质、灯光和相机，以及关键帧部分（B000），包含动画。

Autodesk 从未发布过官方规范。程序依据在开发者之间流传的说明来读取这种格式；其中最有名的是 Jim Pitts 的 0.91 修订版，由 Paul Bourke 于 1996 年编辑。lib3ds 和 Assimp 等库就是基于这类说明构建的。

是模型，还是 Nintendo 3DS 游戏？

Nintendo 3DS 游戏机的游戏镜像也使用 .3ds 扩展名。终端可以告诉你手上的是哪一种：

head -c 2 model.3ds

3D Studio 文件会输出 MM，因为它以字节 4D 4D 开头。对于大多数这类文件，file model.3ds 会显示 3D Studio model。没有任何 3D 程序能打开 Nintendo 游戏。

来自 DOS 时代的限制

3D Studio 是为 DOS 制作的，这种格式至今仍带着那时的限制。根据 Okino 转换器的说明：

• 只有三角形。多边形在导出时会被拆分。
• 每个网格最多 65,535 个顶点和面，因为数量是两字节的数字。更大的对象会被拆成几块。在我磁盘上一个从 DXF 转换来的文件中，一个对象被拆成了大约 900 个网格，最大的那个正好有 65,535 个顶点。
• 8.3 形式的纹理名称：八个字符、一个点和三个字符的扩展名，和 DOS 中一样。
• 对象、灯光和相机名称最多 10 个字符，材质名称最多 16 个字符。我磁盘上一个旧的登月舱模型中，有名为 group13 gr 的对象，以及一个名为 initialShadingGr 的材质——这是 Maya 的 initialShadingGroup 截到 16 个字符后剩下的部分。
• 没有精确的法线，只有平滑组，程序据此重建法线。
• 没有平行光，而且根据 Cinema 4D 的帮助文档，每个点只有一组纹理坐标。

为什么它打开后没有纹理

纹理从来不在 .3ds 文件里。文件只记住图片的名称，程序会到它旁边去找。我手上一个 2008 年的 ZIP 中的登月舱模型就是个好例子。文件要的是 TEXTURE_.TIF、TEXTUREA.TIF 和 BOOSTER3.TIF，但同一个 ZIP 里附带的却是 textures/booster3.png、texture_lem_flag.png 和 texture_lem_unitedstates.png。扩展名不同，文件夹不同，长名称还被截成了八个字符。没有哪个程序能自己找到它们。

终端可以列出文件需要的图片：

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

然后把图片转换或重命名为列表上的名称，并放在 .3ds 文件旁边。对于长名称，你只能猜哪张图片对应哪个缩短后的名称，所以两种对应方式都试一试。

单位和比例

3DS 并不直接说明单位，但文件可以携带一个比例（master scale）。Rhino 在导入时会据此提出重新缩放模型，Assimp 则在读取时直接应用它。在那个从 DXF 转换来的文件中，数字是 43 × 21 × 14，比例为 0.03937，载入后变成 1097 × 529 × 355——英寸被换算成了毫米。登月舱模型没有比例，尺寸是 14 × 6 × 5 个单位，没有任何信息说明是什么单位。所以打开后和转换后都请检查尺寸。

3DS 从何而来

3D Studio for DOS 于 1990 年 10 月推出。它是由一家小公司 Yost Group 为 Autodesk 编写的：Gary Yost、Tom Hudson、Jack Powell，后来还有 Dan Silva。Hudson 的渊源可以追溯到 Atari 上的 CAD-3D。在第四版之前，.3ds 一直是这个程序自己的格式。1996 年，它被面向 Windows NT 的 3D Studio MAX 取代，.3ds 在其中保留为导入和导出格式。3D Studio MAX 就是今天的 3ds Max。

如何在 Mac 上打开 3DS

macOS 不认识 3DS。在 macOS 27.0.1 上，系统没有它的文件类型，Model I/O 框架无法载入它，预览、快速查看和访达都不显示它。Autodesk 的 3ds Max 只能在 Windows 上运行。

• Blender 免费，通过“Autodesk 3D Studio (.3ds)”扩展打开和存储 3DS，包括材质、纹理、相机、灯光和动画。到 4.1 版为止它都是 Blender 的一部分；从 4.2 版起需要单独安装。
• Rhino Mac 版可以导入和导出 3DS，包括灯光，相机则作为命名视图。
• 3DS Viewer 在 Mac App Store 上售价 4.99 美元，但它的最新版本发布于 2014 年 1 月。
• Preview3D，我的应用，可以在 Mac 上的窗口中、在快速查看里以及作为访达缩略图打开 .3ds 文件。在 iPad、iPhone 和 Apple Vision Pro 上也可以。这样你不用安装 Blender，就能以缩略图的形式浏览一整个文件夹的旧模型。

Preview3D 通过 Assimp 库读取 3DS。它统一用一种颜色显示几何：不使用文件中的材质或纹理，也不播放动画。它会应用文件中的比例，如上所述。模型信息中有尺寸和三角形数量，以及网格检查。在 iPad 和 iPhone 上，它会在 AR 中把模型立在你的桌上，并按桌面大小显示。

把 3DS 转换为 STL

在 Mac 上，Preview3D 通过 文件 → 导出模型为…（⌥⌘E）转换为 STL、OBJ 或 PLY，不上传任何东西。材质、纹理、相机、灯光和动画都会被丢弃。来自游戏和可视化的模型常常由许多分开的部件组成，打印前需要修复；网格检查会显示孔洞和没有连在一起的边。然后在切片软件中检查尺寸。

常见问题

什么是 .3ds 文件？

一个采用 1990 年 3D Studio for DOS 格式的模型：三角网格、材质、相机、灯光和简单的动画。

为什么我的 .3ds 模型打开后没有纹理？

纹理是放在文件旁边的单独图片，而且它们的名称最多八个字符。strings 命令可以显示文件需要哪些图片。把图片改成同样的名称，放在文件旁边。

我的 .3ds 是 3D 模型还是 Nintendo 3DS 游戏？

对于 3D 模型，head -c 2 model.3ds 会输出 MM。输出其他任何内容，都说明它不是 3D Studio 模型。

Mac 不装其他应用能打开 .3ds 吗？

不能。macOS 27 没有 3DS 的文件类型，预览和快速查看都不显示它。

如何把 3DS 转换为 STL？

在 Mac 上，用 Preview3D 的“文件 → 导出模型为…”，或者用装了 3DS 扩展的 Blender。然后检查网格和尺寸。

为什么一个大模型散成了许多块？

3DS 中的一个网格最多只能容纳 65,535 个顶点，所以导出程序会把更大的对象拆成几块。

相关页面

• .fbx 文件——3DS 的继任者，用于把场景从 3ds Max 中导出
• .obj 文件——另一种老的网格格式，材质放在 .mtl 文件中
• .stl 文件——3DS 要转换成的打印格式

资料来源

• Paul Bourke：3D Studio（.3ds）格式——区块、字节顺序、0.91 修订版
• Okino：导出为 3DS——格式的限制
• PRONOM：3D Studio——4D 4D 签名
• CGPress：3D Studio 的历史，Tom Hudson 访谈
• Rhino for Mac：3DS 导入和导出
• Cinema 4D：3D Studio 导出
• Blender：Autodesk 3D Studio 扩展
• Assimp：读取 3DS——比例、动画
• Mac App Store：3DS Viewer

你有没有一套来自光盘或旧档案的 .3ds 模型，在 Mac 上打不开？请写信到 apps@xfanta.com，告诉我它的来源。