3D 模型准备与优化

本文将详细讲解如何准备符合 EasyAR 要求的 3D 模型，涵盖格式规范、工具推荐及常见问题排查，帮助开发者从源头提升跟踪成功率。

模型格式与规范

EasyAR 3D 物体跟踪仅支持 Wavefront OBJ 格式。使用时需遵循以下要求和规范。

一个完整的 3D 模型必须包含以下文件：

所有文件必须放在同一文件夹内，且使用相对路径引用（如 texture.jpg），禁止绝对路径（如 C:\Models\texture.jpg）。
文件名以及文件内部的路径禁止包含空格，建议使用英文或数字。
文件编码格式必须为 UTF-8（避免乱码导致加载失败）。

必须包含 vertex
几何顶点，用 \((x, y, z [, w])\) 坐标表示。\(w\) 为可选项，默认为1.0。顶点的色彩参数不是必须的，如果提供了色彩参数系统并不会加载。
必须包含 texture coordinates
纹理坐标，用 \((u, v [,w])\) 坐标表示，\(w\) 为可选项，默认为0。通常情况下，\(u\) 和 \(v\) 的取值应该是在0至1之间。对于小于0或者大于1的情形，系统默认会以 REPEAT 模式进行处理，即坐标的整数部分被忽略，然后构建一个无限复制的模式（与 OpenGL 中的 GL_REPEAT 处理方式相同）。
必须包含 face
面元素，应当至少包含顶点的索引，以及顶点的纹理坐标的索引。超过3个顶点的多边形（如四边形）面片结构同样支持。
必须包含 mtllib
材质文件的引用，要求至少指定一个外部 MTL 材质文件，文件路径必须是相对路径，不能是绝对路径。
必须包含 usemtl
模型元素所引用的材质需指定材质名字，这个材质名字应当与外部 MTL 材质文件中定义的材质名字保持一致。

您可以通过多种方式来准备符合规范的 OBJ 格式模型文件。

从已有模型中导出
使用 Autodesk Maya / 3ds Max 等专业工具，导入现有 FBX 或其他格式的模型，导出时选择 “OBJ Export”，并确保 “Materials” 和 “UVs” 选项启用。
创建全新的模型
使用 Autodesk Maya / 3ds Max 等建模工具创建/绘制 3D 模型并输出为 OBJ 格式。
扫描真实物体并进行 3D 重建
使用 Autodesk ReCap、Bentley ContextCapture 等三维扫描建模软件，或者激光扫描仪对真实物体进行 3D 重建，并将重建结果导出为 OBJ 格式。

模型贴图必须准确还原真实物体的视觉特征，否则识别与跟踪功能将无法正常工作。

以下列出一些常见的在准备模型时会遇到的问题和例子，供您快速参考以便检查。

确保丰富的纹理细节
模型的贴图应当具有丰富的纹理细节。

参考图左：可以被 EasyAR 检测和跟踪。参考图右：无法检测和跟踪，纹理太少。
模型的形状
模型支持不同的形状，但主体结构是凸的。

这两个物体都可以被 EasyAR 检测和跟踪。
检查文件内引用路径
模型文件内引用的路径必须是相对路径，不能是绝对路径。

右侧的模型无法被加载，因为 EasyAR 找不到使用了绝对路径的文件。

模型文件内引用的路径不能有空格或特殊字符。

右侧的模型无法被加载，因为引用的路径中包含了空格。

检查文件的编码格式
模型文件应该使用 UTF-8 编码格式。

右侧的模型无法被加载，因为其文件编码的问题导致读取时解码错误。
检查模型法向
模型面片的法向量的正向应遵循右手准则。

第二个立方体中阴影部分的面片的法向量是负值取向。这种面片在 EasyAR 中会当成不可见面处理。如果从模型内部看出去，会显示成第三个立方体的样子。
模型应当避免一切法向量负值取向的面片。
模型面片数量
模型面片的数量在保证物体几何形状的前提下应尽可能少，通常不应超过 100,000 个三角面片。过多的面片数量会导致：
- 模型加载时间过长，影响应用在启动的用户体验
- 面片纹理投影的计算量增加，影响应用在跟踪时的帧率

3D 模型的质量直接决定跟踪成功率。开发者需严格遵循格式规范，重点优化纹理细节，并确保文件格式无误。