3D 模型準備與優化

本文將詳細講解如何準備符合 EasyAR 要求的 3D 模型，涵蓋格式規範、工具推薦及常見問題排查，幫助開發者從源頭提升跟蹤成功率。

模型格式與規範

EasyAR 3D 物體跟蹤僅支持 Wavefront OBJ 格式。使用時需遵循以下要求和規範。

一個完整的 3D 模型必須包含以下文件：

所有文件必須放在同一文件夾內，且使用相對路徑引用（如 texture.jpg），禁止絕對路徑（如 C:\Models\texture.jpg）。
文件名以及文件內部的路徑禁止包含空格，建議使用英文或數字。
文件編碼格式必須爲 UTF-8（避免亂碼導致加載失敗）。

必須包含 vertex
幾何頂點，用 \((x, y, z [, w])\) 座標表示。\(w\) 爲可選項，默認爲1.0。頂點的色彩參數不是必須的，如果提供了色彩參數系統並不會加載。
必須包含 texture coordinates
紋理座標，用 \((u, v [,w])\) 座標表示，\(w\) 爲可選項，默認爲0。通常情況下，\(u\) 和 \(v\) 的取值應該是在0至1之間。對於小於0或者大於1的情形，系統默認會以 REPEAT 模式進行處理，即座標的整數部分被忽略，然後構建一個無限複製的模式（與 OpenGL 中的 GL_REPEAT 處理方式相同）。
必須包含 face
面元素，應當至少包含頂點的索引，以及頂點的紋理座標的索引。超過3個頂點的多邊形（如四邊形）面片結構同樣支持。
必須包含 mtllib
材質文件的引用，要求至少指定一個外部 MTL 材質文件，文件路徑必須是相對路徑，不能是絕對路徑。
必須包含 usemtl
模型元素所引用的材質需指定材質名字，這個材質名字應當與外部 MTL 材質文件中定義的材質名字保持一致。

您可以通過多種方式來準備符合規範的 OBJ 格式模型文件。

從已有模型中導出
使用 Autodesk Maya / 3ds Max 等專業工具，導入現有 FBX 或其他格式的模型，導出時選擇 “OBJ Export”，並確保 “Materials” 和 “UVs” 選項啓用。
創建全新的模型
使用 Autodesk Maya / 3ds Max 等建模工具創建/繪製 3D 模型並輸出爲 OBJ 格式。
掃描真實物體並進行 3D 重建
使用 Autodesk ReCap、Bentley ContextCapture 等三維掃描建模軟件，或者激光掃描儀對真實物體進行 3D 重建，並將重建結果導出爲 OBJ 格式。

模型貼圖必須準確還原真實物體的視覺特徵，否則識別與跟蹤功能將無法正常工作。

以下列出一些常見的在準備模型時會遇到的問題和例子，供您快速參考以便檢查。

確保豐富的紋理細節
模型的貼圖應當具有豐富的紋理細節。

參考圖左：可以被 EasyAR 檢測和跟蹤。參考圖右：無法檢測和跟蹤，紋理太少。
模型的形狀
模型支持不同的形狀，但主體結構是凸的。

這兩個物體都可以被 EasyAR 檢測和跟蹤。
檢查文件內引用路徑
模型文件內引用的路徑必須是相對路徑，不能是絕對路徑。

右側的模型無法被加載，因爲 EasyAR 找不到使用了絕對路徑的文件。

模型文件內引用的路徑不能有空格或特殊字符。

右側的模型無法被加載，因爲引用的路徑中包含了空格。

檢查文件的編碼格式
模型文件應該使用 UTF-8 編碼格式。

右側的模型無法被加載，因爲其文件編碼的問題導致讀取時解碼錯誤。
檢查模型法向
模型面片的法向量的正向應遵循右手準則。

第二個立方體中陰影部分的面片的法向量是負值取向。這種面片在 EasyAR 中會當成不可見面處理。如果從模型內部看出去，會顯示成第三個立方體的樣子。
模型應當避免一切法向量負值取向的面片。
模型面片數量
模型面片的數量在保證物體幾何形狀的前提下應儘可能少，通常不應超過 100,000 個三角面片。過多的面片數量會導致：
- 模型加載時間過長，影響應用在啓動的用戶體驗
- 面片紋理投影的計算量增加，影響應用在跟蹤時的幀率

3D 模型的質量直接決定跟蹤成功率。開發者需嚴格遵循格式規範，重點優化紋理細節，並確保文件格式無誤。