OpenGL日记——3ds文件结构

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3DS文件的结构比想象中复杂,也可以说我之前想得太简单了.它跟可以直接查看的obj文件的复杂度完全不同。保存的信息很多很多（若这些信息在模型中存在）。虽然是一种老字号的通用格式，但是文件结构从来没被发布过，只是网路上很多高手不吝麻烦，一一尝试测试，找出其纷乱二进制下的含义，并公开让建模者和程序员得以应用3DS模型文件。

3DS文件格式，对数据的组织跟内存很相像。它分成很多的“chunk”（块），按顺序排列。每个chunk都包含着一些信息，比如顶点啊材质啊灯光啊等等，相应地，就被称为顶点chunk材质chunk灯光chunk等等，每个chunk都有其功用。每个chunk有其ID也有其长度和数据。如果把ID所在位置作为一个chunk的地址的话，把该“chunk地址+chunk长度”就可以找到下一个chunk的地址（ID所在位置）了。具体描述如下：

因此只要知道入口地址（ID为0x4D4D，称为基本块，标识3DS文件）和所需要的chunk对于它的偏移量就能找到你想要的数据了。Chunk-length就是一个chunk的容量。Data是主数据，Sub-chunks是子块。当然，与内存的最大区别是3DS文件不依赖于硬件。内存的话总容量是固定的，地址为0长度为8的内存分配来存储某数据，如果该数据仅仅占用了开头的4个内存格子，其余4个格子什么也没有（或者说无意义）等于浪费了，但它们还是“被使用”了，没法用来干别的事。而3DS文件，哪怕一个chunk的长度多么长而被填充的数据多么少，或者根本没有相应数据，多余的那些“虚拟的数据地址”不会占用整个文件的大小。这是符合实际的：一个模型的数据量可大可小，因此对应3DS文件也跟着可大可小。至于数据量超过了长度所允许怎么办呢？据说某些chunk，如描述顶点数的chunk的“长度”也是varying,也就是说长度也跟随数据量变化，望有心人指教。另一个区别在于ID非一定按顺序的，譬如基本块ID为0x4D4D，设其地址为0，有一个chunk的ID是0x0001，明显小于0x4D4D，但其地址可能很大。所以说ID是名字，ID所在3DS文件结构种的“位置”才是地址。

顺带一提的是，3DS文件中块的内部组织更像是一种树结构（The
chunk tree），因此就有了父块和子块这种概念，父块包含子块。其中ID号0x4D4D的块就是树干，其长度是“0
+ sub-chunks”，而ID为0x3D3D的3D
editor chunk（描述对象信息）和EDITKEYFRAME（关键帧信息）等等就是树干上的大树枝，Object block （描述对象的点与面总的信息）等等就是大树枝上的小树枝，然后还有小小树枝，小小小树枝……较小的树枝都是比它大一点的树枝的“子块sub-chunk”，且较大树枝的“长度length”上标示的是其属下所有小树枝的“长度”总和（想起你电脑上的文件夹了吗呵呵）。资料上的树关系（其中一部分如下，左边空格的多少突显出父子关系）：

0x4D4D Main
chunk

0x3D3D 3D
editor chunk

0x4000 Object
block (with name of your object)

0x4100 Triangular
mesh

0x4110 Your
vertices

0x4120 Your
faces

在实际应用中，因为某种chunk的长度固定，故偏移确定，也就能直接计算得某个块的ID所在位置了。众多高手们已经帮我们算好了（虽然还没有全部解析），给出一个chunk的ID和它存储的数据的作用和格式，也就是说我们应用的可以通过其ID访问该chunk，按照数据存储格式把数据读出来，为我们所用。例如ID号为0x4110的chunk就是用来描述对象顶点的，按照其存储数据的方式可以遍历之，保存到一种容器（实际内存）中，使用的时候就能直接从此容器中把模型顶点拿出来了。

譬如我用到的一个3DS文件读取类就用到了以下ID的chunk：

// 基本块(Primary
Chunk)，位于文件的开始

#define PRIMARY 0x4D4D

// 主块(Main
Chunks)

#define OBJECTINFO 0x3D3D // 网格对象的版本号

#define VERSION 0x0002 //
.3ds文件的版本

#define EDITKEYFRAME 0xB000 // 所有关键帧信息的头部

// 对象的次级定义(包括对象的材质和对象）

#define MATERIAL 0xAFFF // 保存纹理信息

#define OBJECT 0x4000 // 保存对象的面、顶点等信息

// 材质的次级定义

#define MATNAME 0xA000 // 保存材质名称

#define MATDIFFUSE 0xA020 // 对象/材质的颜色

#define MATMAP 0xA200 // 新材质的头部

#define MATMAPFILE 0xA300 // 保存纹理的文件名

#define OBJECT_MESH 0x4100 // 新的网格对象

// OBJECT_MESH的次级定义

#define OBJECT_VERTICES 0x4110 // 对象顶点

#define OBJECT_FACES 0x4120 // 对象的面

#define OBJECT_MATERIAL 0x4130 // 对象的材质

#define OBJECT_UV 0x4140 // 对象的UV纹理坐标

明显这个类只用到了3DS文件中的一小部分（chunk）：顶点信息，面信息，纹理信息，材质信息，和一些标志信息。事实上一个复杂模型对应的3DS文件中有更多的chunks。可以参看以下文档：

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