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GLB 格式（3D 传输）

GLB（GL Transmission Format Binary）是 glTF 2.0 标准的单文件封装格式，由 Khronos Group 于 2017 年制定。采用二进制编码整合 3D 模型网格、材质贴图、骨骼动画和 PBR 渲染数据，支持 Draco 压缩算法，体积比 OBJ 小 60%，被 Microsoft 3D Viewer 和 Unreal Engine 广泛采用。

格式简介​

GLB 是 glTF（GL Transmission Format）的二进制版本，将 glTF 的 JSON 描述文件和所有资源（纹理、几何体等）打包成单个二进制文件。GLB 格式专为高效传输和加载 3D 内容而设计，是 Web 3D 和移动应用的标准格式。

GLB 文件扩展名为 .glb，MIME 类型为 model/gltf-binary。GLB 格式由 Khronos Group 制定，是开放标准。

技术特点​

核心特性​

  • 单文件格式：所有资源打包在一个文件中
  • 二进制编码：高效的二进制格式
  • PBR 材质：支持基于物理的渲染
  • 动画支持：支持骨骼动画和变形动画
  • 压缩支持：支持 Draco 几何压缩
  • Web 优化：专为 Web 传输优化

GLB vs glTF​

  • GLB：单文件二进制格式
  • glTF：JSON + 外部资源文件
  • 体积：GLB 通常更小（二进制编码）
  • 加载：GLB 加载更快（单文件）

支持的功能​

  • 几何体：网格、顶点、索引
  • 材质：PBR 材质、纹理
  • 动画：骨骼动画、变形动画
  • 场景图：节点层次结构
  • 相机：相机定义

文件结构​

GLB 文件的基本结构：

[GLB 头]                 # 12 字节
  - 魔数（4 字节）：glTF
  - 版本（4 字节）
  - 总长度（4 字节）
[JSON 块]                # JSON 描述数据
  - 块长度（4 字节）
  - 块类型（4 字节）：JSON
  - JSON 数据（可变长度）
[二进制块]               # 二进制资源数据
  - 块长度（4 字节）
  - 块类型（4 字节）：BIN
  - 二进制数据（可变长度）

关键组件​

  • GLB 头：文件标识和版本
  • JSON 块：场景描述、节点、材质等
  • 二进制块：几何体、纹理等资源数据

使用场景​

适用场景​

  • Web 3D：网页中的 3D 模型展示
  • 移动应用：AR/VR 应用中的 3D 内容
  • 游戏开发：游戏中的 3D 资源
  • 3D 可视化：数据可视化中的 3D 元素
  • 电商展示：产品 3D 展示

优缺点​

优点：

  • 单文件格式，易于传输
  • 体积小，加载快
  • 支持丰富的 3D 功能
  • Web 原生支持
  • 开放标准

缺点：

  • 某些旧浏览器不支持
  • 编辑需要转换为 glTF
  • 某些工具支持有限

代码示例​

JavaScript 加载 GLB​

import * as THREE from 'three';
import { GLTFLoader } from 'three/examples/jsm/loaders/GLTFLoader.js';

// 创建加载器
const loader = new GLTFLoader();

// 加载 GLB 文件
loader.load('model.glb', (gltf) => {
    const model = gltf.scene;
    scene.add(model);
    
    // 播放动画
    const mixer = new THREE.AnimationMixer(model);
    gltf.animations.forEach((clip) => {
        mixer.clipAction(clip).play();
    });
});

Python 处理 GLB​

import trimesh

# 加载 GLB 文件
mesh = trimesh.load('model.glb')

# 获取信息
print(f"顶点数: {len(mesh.vertices)}")
print(f"面数: {len(mesh.faces)}")

# 导出为其他格式
mesh.export('output.obj')

使用 gltf-pipeline​

# 压缩 GLB
gltf-pipeline -i input.glb -o output.glb -d

# 转换为 glTF
gltf-pipeline -i input.glb -o output.gltf

# 从 glTF 创建 GLB
gltf-pipeline -i input.gltf -o output.glb

相关工具​

  • 3D 建模软件：
    • Blender：支持 GLB 导入导出
    • Maya：支持 GLB
    • 3ds Max：支持 GLB
  • 转换工具：
    • gltf-pipeline：GLB 处理工具
    • FBX2glTF：FBX 转 GLB
  • 查看器：
    • Three.js Viewer：在线 GLB 查看器
    • Babylon.js Viewer：在线查看器
  • 编程库：
    • JavaScript: three.js、babylon.js
    • Python: trimesh、pygltflib
    • C/C++: tinygltf

相关链接​

参考​