如何将三维结果图导出为可共享的 glTF™ 文件

Lars Gregersen 2018年 11月 15日

正在寻找一种简单但具有视觉冲击力的方法来分享 COMSOL Multiphysics® 软件的三维结果图?在这篇博客文章中,我们将演示如何将三维绘图导出为 glTF™ 文件,并在各种基于 Web 的图片查看器,甚至是 Facebook® 帖子中进行共享。

仿真结果的导出文件格式

COMSOL Multiphysics 软件支持以多种不同格式导出结果。我在此列举出一些可能性:

  • 以 STL 文件格式提交 3D 打印几何图形。
  • 将准确的几何图形导出为 Parasolid® 或 ACIS® 文件(还需要附加的“CAD 导入模块”)。
  • 根据数据类型将数值结果导出为各种文件格式。非结构化 VTK® 文件格式(VTU)是用于存储数值结果的最通用文件格式,可导入其他软件程序进行进一步的分析与仿真。

将 COMSOL Multiphysics 三维结果图导出为 glTF 文件示例。

如何分享三维结果?

Khronos Group 是一个为图形供应商创建开放标准的组织,任何人都可以使用他们的标准创建独立于平台的图形文件格式和 API。Khronos 集团以最其著名的两个 API——OpenGL® 和 Vulkan® 而名声在外,它们为显卡所用,可以提供快速和质量高的 2D 和 3D 图片。此外,集团还开发了一种名为 glTF™ 的文件格式(简称 GL 传输格式)。它可用于在程序之间传输三维场景与模型。

glTF™ 文件格式的优势在于三维图形的显示效果,而不是导出的几何图形的精确度。这意味着图形文件格式适用于导出视觉感强的三维结果,但不适用于导出用于更加复杂建模的几何和结果。

对于三维结果,你可以使用 glTF™ 文件格式。许多组织和转换程序均支持glTF™,包括图形行业、软件供应商和开源播放器。

glTF™ 文件有两种“风格”:

  1. glTF™ 文件格式是描述三维场景以及坐标、颜色的文件的集合。
  2. GLB 文件格式利用包含定义场景中三维对象所需的全部信息的二进制文件,降低管理三维内容传输的难度。

我们可以将 GLB 文件转换为 glTF™文件,反之亦然。

如何从 COMSOL Multiphysics® 导出三维结果图

从 COMSOL Multiphysics® 5.4 版开始,你可以将结果导出为 glTF™ 文件。COMSOL® 软件导出的 GLB 文件可以在其他工具中轻松打开并对几何进行操作。

请注意,只有三维结果才能以这种方式导出,因为 glTF™ 和 glb 文件格式仅支持三维图形。

导出结果有两种途径:在模型树中添加导出图像 功能,或只需在“图形”窗口顶部单击“图像快照”按钮。后一种方法更简单。按下图像快照 按钮(相机图标)后,跳出一个对话框。在对话框中,你可以选择 glTF™ 文件选项,并指定应使用的文件名。你无需为文件名添加扩展名,因为文件将自动填充扩展名 GLB。

 

单击确定,即可导出文件,你就可以随时使用任何图形工具显示和操作文件中的对象。请注意,系统仅导出“图形”窗口的主要内容。由于 glTF™ 文件格式不支持绘图标题与图例,因此不会导出这些项目。

如何在 Facebook® 更新中插入 glTF™ 文件

Facebook® 平台支持 glTF™ 文件格式已有一段时间了。在 Facebook® 更新中插入导出的 GLB文件是件简单的任务,但在此之前,我们必须承认存在一些限制。

目前,Facebook® 仅允许上传小于 3 MB 的 GLB 文件。我们经常在COMSOL Multiphysics 中创建比该限制大得多的结果图,因此你必须绞尽脑汁地减少结果绘图的内容量。此外,Facebook® 不支持包含点与线的导出图片。这给大多数三维绘图造成了严重限制,因为显示数据集边是默认操作,而且人们一直使用线条来绘制边缘。解决方案是清除要导出的绘图组的绘制数据集边 选项(你可以在导出后重新启用该选项)。

我们可以利用其他绘图类型来创建线,最常见的是“流线图”。如果你拥有流线图,将线切换为带或管即可解决问题。但是,“管图”往往会创建相当大的 GLB 文件。

修改导出设置以适应 Facebook® 平台的规范后,只需将 GLB 文件拖放到空白帖子中,即可将其插入更新内容。发帖界面将立刻变化,提醒你放入文件的地方,如下图所示:

拖放 GLB 文件后,如果需要的话,你还可以编写配图文字。现在 GLB 文件已经嵌入到帖子中,你的 Facebook® 关注者便可以查看并操作该图。

 

COMSOL Facebook® 页面查看此更新。

请注意,Facebook 当前规定的文件大小和内容限制很可能会随着时间的推移而改变。我们希望他们将来能够支持更大的文件以及点和线。

适用于 glTF™ 文件的在线 3D 查看器工具

许多图形程序和查看器均已支持 glTF™ 文件格式。你可以在浏览器中使用这样一款查看器:https://gltf-viewer.donmccurdy.com/。你只需将 GLB 文件拖到此窗口,即可查看图片。查看器支持显示线条、点以及曲面,因此我们可利用此工具导出和查看 COMSOL Multiphysics 中的所有特征。

Microsoft 支持 glTF™ 文件

各种 Microsoft® 工具亦已支持 glTF™ 格式。Windows® 10 增添了一个 Paint 3D 工具,它与 Microsoft® Windows® 1.0 的旧版 Paint 应用程序截然不同。Paint 3D 添加了导入和导出 glTF™ 文件的功能,方便用户创建图形内容场景。你还可以在导入对象中绘画——绘制三维图形!

COMSOL Multiphysics 模型导出为 glTF 文件并导入到 Paint 3D 中。
显示在 Microsoft® Windows® 的 Paint 3D 工具中的 glTF™ 文件。

最新版本的 Windows® 10,也就是 2018 年 11 月的更新版本,提供了一款全新的“3D 查看器”应用程序,可用于查看 glTF™ 文件和其他 3D 文件格式。如果你安装了 Microsoft® Office 365 或 Office 2019,就可以将 glTF™ 文件插入到 PowerPoint®、Word 或 Excel® 中,从而使用从 COMSOL Multiphysics® 或其他软件导出的三维图形创建你想要的三维视图,并展示在演示文稿和文档中。Microsoft® Office 支持直接从互联网中导入三维图形,由此创建更丰富、更吸引人的图片成果。请注意,本文介绍的 Microsoft® 程序目前尚不支持显示线与点,因此你可以参考上文中为 Facebook® 帖子创建 GLB 文件时的相同方法来删除这些特征。

后续操作

欢迎联系我们进行软件评估,并深入了解 COMSOL Multiphysics 中专用于分享结果的功能。

了解更多导出仿真结果的功能:

ACIS 是 Spatial Corporation 的注册商标。Facebook 是 Facebook, Inc. 的注册商标。glTF 和 glTF 徽标是 Khronos Group 的商标。Microsoft、Excel 和 PowerPoint 是 Microsoft Corporation 在美国和/或其他国家/地区的注册商标或商标。OpenGL 是 Silicon Graphics,Inc. 在美国和/或全球其他国家/地区的商标或注册商标。Parasolid 是 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. 或其子公司在美国和其他国家/地区的商标或注册商标。VTK 是 Kitware,Inc. 的注册商标。Vulkan 和 Vulkan 徽标是 Khronos Group Inc. 的注册商标。


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