3D 数据交换格式（.3DXML）简介

3DXML 是一种基于 XML 的 3D 数据交换格式，由达索系统(Dassault Systèmes)开发，主要用于其 CATIA、SOLIDWORKS 和 3DEXPERIENCE 等产品中。

基本概述

• ​​全称​​：3D XML
• ​​开发者​​：达索系统
• ​​主要用途​​：3D 模型数据交换和轻量化可视化
• ​​文件扩展名​​：.3dxml
• ​​MIME 类型​​：application/vnd.3dxml

文件结构

3DXML 文件实际上是一个 ZIP 压缩包，包含以下主要组成部分：

技术特点

1. 基于 XML 的格式

3DXML 使用 XML 描述 3D 模型，具有以下特点：

• 人类可读（解压后）
• 结构化层次清晰
• 可扩展性强

2. 轻量化设计

• 使用 ZIP 压缩减小文件大小
• 支持 LOD (Level of Detail) 多细节层次
• 可选择性地包含/排除某些细节

3. 多平台支持

• 可在多种达索系统软件中查看和编辑
• 有专门的 3DXML Player 查看器
• 支持 Web 浏览器查看（通过插件）

主要组成部分详解

几何表示

3DXML 支持多种几何表示方式：

• ​​BREP (边界表示)​​ – 精确的 CAD 几何
• ​​多边形网格​​ – 简化的三角面片表示
• ​​点云数据​​ – 用于扫描数据

场景结构

使用树状结构组织 3D 内容：

xml

<Root id="1"> <ProductInstance id="2" name="Assembly1"> <PartInstance id="3" name="Part1"> <GeometryInstance id="4"> <Reference3D ref="5"/> </GeometryInstance> </PartInstance> </ProductInstance> </Root>

材质和外观

支持完整的材质系统：

xml

<MaterialApplication id="6"> <Material id="7"> <Ambient>0.2 0.2 0.2</Ambient> <Diffuse>0.8 0.8 0.8</Diffuse> <Specular>0.5 0.5 0.5</Specular> <Shininess>32</Shininess> </Material> <TextureCoordinateBinding textureId="8"/> </MaterialApplication>

应用领域

优缺点分析

优点

• 文件大小比原生 CAD 文件小很多
• 保留产品结构和装配关系
• 支持精确几何和简化表示
• 跨平台兼容性较好（在达索生态内）

局限性

• 主要限于达索系统软件生态
• 开源支持有限
• 高级编辑需要转换回原生格式
• 某些高级 CAD 特征可能丢失

相关工具和查看器

与其他3D格式的比较

实际应用示例

在CATIA中导出3DXML

使用3DXML Player查看

编程接口

虽然3DXML主要是达索系统的专有格式，但有一些有限的编程接口：

python

# 示例：解压3DXML文件 import zipfile with zipfile.ZipFile('model.3dxml', 'r') as zip_ref: zip_ref.extractall('extracted_model')

未来发展趋势

随着达索系统向3DEXPERIENCE平台转型，3DXML可能会：

• 增加云协作功能
• 增强Web支持
• 改进轻量化可视化能力
• 可能开放更多标准接口

总结

3DXML是达索系统生态中重要的3D数据交换格式，特别适合需要在保持产品结构的同时实现轻量化可视化的场景。虽然它在开源生态中的支持有限，但在工程设计和制造领域仍有广泛应用。