3mf 格式详解，javascript加载导出3mf文件示例

news2024/11/27 6:20:36

3MF 格式详解

3MF（3D Manufacturing Format）是一种开放标准的文件格式，专门用于三维制造和打印。3MF 格式旨在解决 STL 格式的局限性，提供更丰富和灵活的数据表示。3MF 文件是一种 ZIP 文件，其中包含了描述三维模型的 XML 文件和其他相关资源文件。

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文件结构

3MF 文件的主要组成部分包括：

3D Model File（3D 模型文件）：
- 3D Model File：通常是 3D/3dmodel.model，这是一个 XML 文件，描述了模型的几何信息和属性。
- Content Types：[Content_Types].xml 文件，定义了 ZIP 文件中各个文件的 MIME 类型。
Metadata Files（元数据文件）：
- Thumbnails：缩略图文件，通常位于 _rels/.rels 目录下，用于预览模型。
- Attachments：附加文件，可以包含纹理、材质等资源。
Relationships（关系文件）：
- .rels 文件：定义了文件之间的关系，例如模型文件与纹理文件的关系。
Extensions（扩展）：
- Extensions：可以包含自定义的扩展信息，用于支持特定的功能或工具。

文件内容

3D Model File：
- Model：根元素，包含模型的所有信息。
- Resources：定义了模型的各种资源，如几何体、材质、纹理等。
- Objects：定义了模型中的对象，每个对象可以引用一个几何体。
- Build：定义了模型的构建信息，包括对象的位置和变换。

JavaScript 加载和导出 3MF 文件

为了在 JavaScript 中加载和导出 3MF 文件，可以使用一些现有的库，如 three.js 和 3mf-js。3mf-js 是一个用于处理 3MF 文件的 JavaScript 库。

安装依赖

首先，确保你已经安装了 three.js 和 3mf-js。你可以通过 npm 安装：

npm install three 3mf-js

加载 3MF 文件

以下是一个使用 3mf-js 加载 3MF 文件的示例：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Load 3MF File with 3mf-js</title>
  <style>
    body { margin: 0; }
    canvas { display: block; }
  </style>
</head>
<body>
  <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/three.js/r128/three.min.js"></script>
  <script src="node_modules/3mf-js/dist/3mf.min.js"></script>
  <script>
    async function load3MF(url) {
      const response = await fetch(url);
      const arrayBuffer = await response.arrayBuffer();
      const model = new ThreeMF.Model();
      await model.load(arrayBuffer);

      return model;
    }

    async function init() {
      const model = await load3MF('path/to/your/model.3mf');

      console.log('Model loaded:', model);

      // 在这里可以处理模型数据，例如将其转换为 Three.js 的几何数据
      const scene = new THREE.Scene();
      const camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);
      const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
      renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
      document.body.appendChild(renderer.domElement);

      // 示例：将第一个对象转换为 Three.js 的几何数据
      if (model.resources && model.resources.length > 0) {
        const resource = model.resources[0];
        if (resource.mesh) {
          const geometry = new THREE.Geometry();
          resource.mesh.vertices.forEach(vertex => {
            geometry.vertices.push(new THREE.Vector3(vertex.x, vertex.y, vertex.z));
          });

          resource.mesh.triangles.forEach(triangle => {
            geometry.faces.push(new THREE.Face3(triangle.v1, triangle.v2, triangle.v3));
          });

          geometry.computeVertexNormals();
          geometry.computeFaceNormals();

          const material = new THREE.MeshLambertMaterial({ color: 0x00ff00 });
          const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
          scene.add(mesh);
        }
      }

      const light = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 1);
      light.position.set(10, 10, 10).normalize();
      scene.add(light);

      function animate() {
        requestAnimationFrame(animate);
        renderer.render(scene, camera);
      }

      animate();
    }

    init();
  </script>
</body>
</html>

导出 3MF 文件

以下是一个使用 3mf-js 导出 3MF 文件的示例：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Export 3MF File with 3mf-js</title>
  <style>
    body { margin: 0; }
  </style>
</head>
<body>
  <button id="exportButton">导出 3MF 文件</button>
  <script src="node_modules/3mf-js/dist/3mf.min.js"></script>
  <script>
    document.getElementById('exportButton').addEventListener('click', async () => {
      // 创建一个新的模型
      const model = new ThreeMF.Model();

      // 创建一个几何体
      const geometry = new ThreeMF.Geometry();
      geometry.vertices = [
        new ThreeMF.Vector3(0, 0, 0),
        new ThreeMF.Vector3(1, 0, 0),
        new ThreeMF.Vector3(0, 1, 0),
        new ThreeMF.Vector3(0, 0, 1)
      ];
      geometry.triangles = [
        new ThreeMF.Triangle(0, 1, 2),
        new ThreeMF.Triangle(0, 2, 3),
        new ThreeMF.Triangle(0, 3, 1),
        new ThreeMF.Triangle(1, 3, 2)
      ];

      // 添加几何体到资源列表
      const resource = model.addResource(geometry);

      // 创建一个对象并引用几何体
      const object = model.addObject(resource.id);
      object.transform = new ThreeMF.Transform(1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0);

      // 将模型写入 ArrayBuffer
      const arrayBuffer = await model.save();

      // 创建一个 Blob 对象
      const blob = new Blob([arrayBuffer], { type: 'application/vnd.ms-package.3dmanufacturing-3dmodel+xml' });

      // 创建一个下载链接
      const url = URL.createObjectURL(blob);
      const a = document.createElement('a');
      a.href = url;
      a.download = 'model.3mf';
      a.click();

      // 释放 URL 对象
      URL.revokeObjectURL(url);
    });
  </script>
</body>
</html>

说明

加载 3MF 文件：
- 使用 fetch API 加载 3MF 文件并将其转换为 ArrayBuffer。
- 使用 3mf-js 的 Model 类读取 ArrayBuffer 并解析模型数据。
- 解析后的模型数据可以在控制台中查看，也可以进一步处理和转换为 Three.js 的几何数据。
导出 3MF 文件：
- 创建一个新的 Model 对象。
- 创建一个几何体并添加到模型的资源列表中。
- 创建一个对象并引用几何体。
- 使用 Model 类的 save 方法将模型写入 ArrayBuffer。
- 创建一个 Blob 对象并将 ArrayBuffer 转换为 Blob。
- 创建一个下载链接并触发下载操作。