OBJ vs. FBX vs. GLB: Welches 3D-Scan-Format sollten Sie exportieren?

Wo ein 3D-Scan letztlich genutzt wird, ist genauso wichtig wie die Art seiner Erfassung. Dasselbe Modell kann als AR-Erlebnis auf dem iPhone, als Requisite in einer Game-Engine, als gedrucktes Objekt oder als interaktives Element auf einer Website dienen – doch jedes Ziel hat ein bevorzugtes Format, und nicht alle sind untereinander austauschbar.

Welches Format sollten Sie verwenden?

Welches Format Sie benötigen, hängt von drei Fragen ab: Wo soll es verwendet werden, muss es animiert werden und wie soll die visuelle Qualität am Zielort sein? Statische Meshes für die allgemeine Bearbeitung nutzen das OBJ- oder FBX-Format. Alles, was in eine Game-Engine wie Unity oder Unreal Engine importiert werden soll, erfordert FBX aufgrund der Animations- und Szenendaten. Für Web- und plattformübergreifende AR ist GLB der Standard.

Formatvergleich auf einen Blick

FormatDateigrößeAnimationTexturenAR-fähigVerwaltet durchOBJMittel (mehrere Dateien)NeinJa (via MTL)NeinWavefront / CommunityFBXMittel bis großJaJaNeinAutodeskGLBKlein bis mittelJaJa (eingebettet)Ja (Web/Android)Khronos GroupglTFKlein (mehrere Dateien)JaJa (extern)Ja (Web/Android)Khronos GroupUSDZKlein bis mittelJaJa (eingebettet)Ja (iOS/iPadOS/visionOS)Pixar/AOUSD/AppleSTLKleinNeinNeinNein3MF ConsortiumPLYMittelNeinPer-Vertex-FarbeNeinStanford / Community

Aufschlüsselung der Formate

OBJ: Das universelle Austauschformat

Man kann OBJ als das „einfache Englisch“ der 3D-Formate betrachten. Ursprünglich Ende der 1980er Jahre von Wavefront Technologies entwickelt, gibt es heute keine offizielle Standardisierungsorganisation mehr; das Format ist faktisch ein Community-Standard, der seit Jahrzehnten stabil und lesbar geblieben ist. Nahezu jede 3D-Anwendung weltweit kann es öffnen.

Diese Universalität hat ihren Preis. Ein vollständiger OBJ-Export besteht eigentlich aus drei Teilen: der .obj-Datei für die Geometrie, einer .mtl-Datei für Materialeigenschaften und einer oder mehreren Bilddateien für Texturen. Jedes Tool, das seit zwanzig Jahren 3D-Importe unterstützt, beherrscht OBJ, aber das Teilen eines Modells bedeutet, einen ganzen Ordner statt nur einer einzelnen Datei weiterzugeben.

Enthaltene Daten: Geometrie, UV-Mapping, Vertex-Normalen, Materialien (über MTL), Texturen. Keine Animationen, kein Rigging, keine Szenenhierarchie abgesehen von benannten Gruppen.

Dateigröße: mittel. OBJ ist standardmäßig ein ASCII-Format. Das macht es zwar für Menschen lesbar, führt aber zu größeren Dateien als bei binären Alternativen.

Optimale Werkzeuge: Blender, Maya, Cinema 4D, ZBrush, praktisch jede Standard-3D-Software sowie nahezu jede Game-Engine als Importformat.

OBJ eignet sich ideal, wenn Sie größtmögliche Kompatibilität benötigen, ein statisches Mesh zwischen verschiedenen Programmen austauschen möchten oder das empfangende Team nicht sicher ist, welches Format seine Software unterstützt. Polycam exportiert OBJ inklusive Texturen und der zugehörigen MTL-Datei.

FBX: Das professionelle Pipeline-Format

Wenn OBJ die gemeinsame Sprache der 3D-Welt ist, dann ist FBX das, was Profis verwenden, wenn ein Modell tatsächlich eine Funktion erfüllen muss. Ursprünglich von Kaydara für Motion-Capture-Workflows entwickelt und später von Autodesk übernommen, wurde es zum Standardformat für den Austausch komplexer Szenen zwischen verschiedenen Tools, da es keine Informationen verliert: Kameras, Lichter, Animationen, Rigs und Szenenhierarchien werden vollständig übertragen.

FBX ist ein proprietäres Format. Autodesk veröffentlicht zwar das SDK und die Dokumentation, aber die Spezifikation selbst ist geschlossen. Das hat jedoch nicht verhindert, dass es eine nahezu universelle Unterstützung in Unity, Unreal Engine, Blender und praktisch jedem professionellen DCC-Tool erreicht hat.

Enthaltene Daten: Geometrie, Materialien, Texturen, UV-Mapping, Vertex-Normalen, Skelett- und Rigging-Daten, Keyframe-Animationen, Morph-Targets, Kameras, Lichtquellen, Szenenhierarchie.

Dateigröße: bei gleichem Inhalt größer als GLB; unterstützt sowohl die binäre als auch die ASCII-Ausgabe.

Optimale Werkzeuge: Unity, Unreal Engine, Autodesk Maya, Autodesk 3ds Max, MotionBuilder, Blender, Cinema 4D

FBX eignet sich ideal, wenn Ihr Workflow Animationen, Rigging oder Charakterdaten umfasst, Sie Daten an eine Game-Engine oder eine professionelle DCC-Pipeline übergeben oder das nachgelagerte Team dieses Format explizit anfordert. Polycam exportiert FBX mit fest eingebackenen Materialien und Texturen.

GLB und glTF: Der Standard für Web und Echtzeit

glTF (Graphics Library Transmission Format) entstand, als die Welt des Echtzeit-Renderings eine eigene Antwort auf FBX benötigte. Die glTF 2.0-Spezifikation wird von der Khronos Group gepflegt – derselben Organisation, die hinter OpenGL und Vulkan steht – und beschreibt ein offenes, laufzeitneutrales Format für die schnelle Bereitstellung von 3D-Inhalten. Im Jahr 2022 wurde es zum internationalen Standard ISO/IEC 12113:2022 erhoben.

Das Format ist in zwei Varianten erhältlich, wobei der Unterschied eher in der Verpackung als in den Funktionen liegt. Eine .gltf-Datei ist ein menschenlesbares JSON-Dokument, das auf separate binäre Geometrie- und Texturdateien verweist; alles ist einzeln zugänglich und bearbeitbar. Eine .glb-Datei packt all dies in einen einzigen binären Container. Gleiche Daten, eine Datei statt mehrerer.

Was glTF 2.0 für Scan-Workflows besonders nützlich macht, ist sein PBR-Materialmodell (Physically Based Rendering). Ein als GLB exportierter Scan sieht in Blender, Unity, Unreal, einem Webbrowser oder einem AR-Viewer konsistent aus, da alle dieselbe Materialbeschreibung lesen.

Enthaltene Daten: Geometrie, PBR-Materialien, Texturen, UV-Mapping, Vertex-Normalen, Animationen, Morph-Targets, Szenenhierarchie und Kameras. Skins und Skelette werden in der Basisspezifikation unterstützt.

Dateigröße: GLB ist sehr kompakt, insbesondere bei der Verwendung von Texturkomprimierungs-Erweiterungen wie KTX2. Unter den hier genannten Formaten liefert GLB für das Web meist die kleinsten in sich geschlossenen Dateien.

Optimale Werkzeuge: Three.js, Babylon.js, model-viewer (Web), Unity, Unreal Engine, Blender, Sketchfab, Android AR (über ARCore), Apple Vision Pro (eingeschränkt)

GLB eignet sich ideal, wenn Ihr Ziel das Web, ein WebGL- oder WebGPU-Viewer, plattformübergreifendes AR oder eine moderne Echtzeit-Engine ist. GLB ist die perfekte Standardwahl für alle Anwendungen, die nicht spezifisch für iOS-AR oder eine professionelle DCC-Pipeline bestimmt sind. Polycam exportiert sowohl glTF als auch GLB.

USDZ: Das AR-Format von Apple

USDZ hat eine interessante Entstehungsgeschichte. Universal Scene Description (USD) wurde von Pixar als Framework für die Zusammenarbeit an riesigen Visual-Effects-Produktionen entwickelt, bei denen mehrere Künstler und Tools gleichzeitig an derselben Szene arbeiten müssen, ohne sich gegenseitig zu behindern. Apple ging eine Partnerschaft mit Pixar ein, um es für mobile AR anzupassen, und stellte USDZ auf der WWDC 2018 als natives Format für AR Quick Look unter iOS 12 vor.

Unter der Haube beschreibt die OpenUSD-Spezifikation USDZ als ein unkomprimiertes ZIP-Archiv, das USD-Szenendateien und Texturbilder enthält. Apples aktuelle Implementierung verpackt alles in eine einzige usdc-Datei (binäres USD), weshalb eine USDZ-Datei auf einem iPhone sofort funktioniert.

Apples Quick Look ist der Grund, warum USDZ für die meisten Anwender wichtig ist. Quick Look ist ein systemweiter AR-Viewer, der auf dem iPhone, iPad und der Apple Vision Pro in Safari, Nachrichten, Mail, Notizen und der Dateien-App funktioniert. Eine über eine Webseite oder iMessage geteilte USDZ-Datei öffnet sich direkt in AR, ohne dass eine App erforderlich ist. Für E-Commerce, Architektur und Produktvisualisierung ist diese reibungslose Erfahrung der entscheidende Punkt.

Enthaltene Daten: Geometrie, PBR-Materialien, Texturen, UV-Mapping, zeitgesampelte Animationen, Szenenhierarchie. Wichtiger Hinweis aus den Entwicklerforen von Apple: Vertex-Farben (displayColor) werden derzeit in AR Quick Look nicht unterstützt; Materialien benötigen UV-gemappte Texturen für eine korrekte Darstellung. Der USDZ-Export von Polycam backt Textur-Maps automatisch ein, um dies zu gewährleisten.

Dateigröße: klein bis mittel; bei vergleichbarem Inhalt ähnlich wie GLB.

Optimale Werkzeuge: iOS/iPadOS Safari, Nachrichten, Mail, Notizen, Dateien; Apple Vision Pro; Xcode; Reality Composer Pro

USDZ eignet sich ideal, wenn Ihr Ziel AR auf Apple-Geräten ist, Sie 3D-Inhalte auf einer Website für iPhone- und iPad-Nutzer bereitstellen oder AR-Erlebnisse für die Vision Pro entwickeln. Polycam exportiert USDZ mit vollständiger Unterstützung von Texturen und PBR-Materialien.

STL: Das Format für den 3D-Druck

STL versucht nicht, viel zu leisten, und genau das macht es so zuverlässig.

Das in den 1980er Jahren von 3D Systems für Stereolithografie-Maschinen entwickelte Format hat eine einzige Aufgabe: ein Mesh als Liste triangulierter Flächen zu beschreiben. Jede Fläche erhält eine Oberflächennormale und drei Eckpunkte. Das ist schon alles: keine Farben, keine Materialien, keine Texturen, keine Skalierung und keine im Dateiformat eingebetteten Einheiten.

Für den 3D-Druck ist diese Einfachheit ein Vorteil. Slicer wie PrusaSlicer, Cura und Bambu Studio lesen STL-Dateien nativ und wenden die übrigen Parameter (Schichthöhe, Infill, Stützstrukturen) über ihre eigenen Einstellungen an. Die meisten kommerziellen Druckdienstleister akzeptieren es als primäres Upload-Format.

An seine Grenzen stößt STL beim Vollfarb- oder Multimaterialdruck. Wenn Farbe wichtig ist, bietet das 3MF-Format Vorteile, da es Materialien und Druckeinstellungen in einer einzigen Datei unterstützt. Da Polycam derzeit kein 3MF exportiert, erfordern Farbdruck-Workflows einen Konvertierungsschritt aus einem anderen Format.

STL eignet sich ideal, wenn das Modell auf einem Standard-FDM- oder SLA-Drucker gefertigt werden soll, Sie lediglich die Geometrie ohne Farbdaten benötigen oder der Druckdienstleister dieses Format ausdrücklich vorschreibt.

PLY: Punktwolken- und Mesh-Übergabe

PLY (Polygon File Format) bildet die Schnittstelle zwischen Mesh-Ausgabe und Punktwolken-Übergabe. Es wurde Anfang der 1990er Jahre in Stanford entwickelt und ist ein flexibles Format, das Mesh-Daten, Punktwolken oder beides speichern kann, inklusive benutzerdefinierter Eigenschaften pro Eckpunkt wie Farbe, Normalen und Intensität.

Für Tools wie CloudCompare und MeshLab ist PLY ein natives Format. PDAL kann PLY lesen und in LAS konvertieren. Es ist die richtige Wahl, wenn das Ziel eine Open-Source-Verarbeitung und keine Game-Engine oder ein AR-Viewer ist.

PLY eignet sich ideal, wenn Sie ein farbiges Mesh oder eine Punktwolke zur Weiterverarbeitung in Open-Source-Tools übertragen möchten. Polycam exportiert PLY standardmäßig im Binärformat.

Wann welches Format: Ein Leitfaden zur Entscheidung

OBJ eignet sich ideal, wenn Ihre Software kein bestimmtes Format vorgibt, Sie mit einem statischen Mesh arbeiten oder eine Datei benötigen, die sich mit praktisch jeder 3D-Anwendung der letzten 30 Jahre öffnen lässt.

Verwenden Sie FBX, wenn Sie Inhalte für Unity, Unreal Engine oder eine professionelle Animationspipeline bereitstellen, Ihr Modell über ein Skelett oder Keyframe-Animationen verfügt oder das empfangende Team dies ausdrücklich verlangt.

Verwenden Sie GLB, wenn Sie Inhalte im Web veröffentlichen, ein plattformübergreifendes AR-Erlebnis erstellen oder die kleinste in sich geschlossene Datei für Echtzeit-Rendering benötigen. Wenn Sie nicht sicher sind, ob iOS, Android oder das Web das primäre Ziel ist, ist GLB im Vergleich zu USDZ die sicherere Standardwahl.

Verwenden Sie glTF (nicht GLB), wenn Sie das Szenen-JSON und die Texturdateien einzeln prüfen oder bearbeiten müssen, Sie eine Pipeline aufbauen, die Assets programmatisch verarbeitet, oder ein Tool ausdrücklich das Format mit mehreren Dateien erfordert.

Verwenden Sie USDZ, wenn das primäre Ziel ein iPhone, iPad oder Apple Vision Pro ist und AR Quick Look ohne die Installation einer App funktionieren soll.

Verwenden Sie STL, wenn das Modell an einen 3D-Drucker oder eine CNC-Maschine gesendet wird und keine Farbe benötigt wird.

Verwenden Sie PLY, wenn Sie mit Punktwolken arbeiten oder Daten in CloudCompare, MeshLab oder PDAL übertragen.

USDZ im Detail: AR auf Apple-Geräten

USDZ verdient besondere Aufmerksamkeit, da es das Format ist, über das die Scan-zu-AR-Pipeline von Polycam am direktesten funktioniert.

Das 2018 mit iOS 12 eingeführte AR-System Quick Look von Apple ermöglicht es, jede USDZ-Datei direkt aus Safari, Nachrichten oder der Dateien-App in Augmented Reality zu betrachten. Wenn ein Benutzer auf einem iPhone oder iPad in Safari auf einen USDZ-Link tippt, öffnet sich Quick Look automatisch und platziert das 3D-Modell mithilfe von ARKit in der realen Welt. Kein App-Download, keine Konfiguration. Die Entwicklerdokumentation von Apple bestätigt, dass dies in Safari, Nachrichten, Mail, News und Notizen funktioniert und auch auf Apple Vision Pro ausgeweitet wurde.

Was USDZ in Quick Look unterstützt: PBR-Materialien, die das UsdPreviewSurface-Shading-Modell verwenden, werden korrekt angezeigt. Animationen, die mit zeitlich abgetasteten USD-Attributen definiert sind, werden beim Öffnen der Datei abgespielt. Transparenz funktioniert. Audiowiedergabe wird unterstützt. Apple Pay-Integration und benutzerdefinierte Aktionen können über Metadaten eingebettet werden.

Ein Punkt, den man beachten sollte: Vertex-Farben (displayColor) werden in AR Quick Look nicht unterstützt, wie in den Entwicklerforen von Apple bestätigt wurde. Wenn ein Scan auf Vertex-Farben statt auf UV-gemappten Texturen basiert, erscheint das Modell in Quick Look grau. Der USDZ-Export von Polycam brennt Textur-Maps ein, anstatt sich auf Vertex-Farben zu verlassen, sodass dies automatisch gehandhabt wird.

Für Vision Pro öffnet sich USDZ im volumetrischen Fenster von RealityKit oder kann in einem geteilten Raum platziert werden. Die Quick Look Gallery auf der Entwickler-Website von Apple führt Vision Pro neben iPhone und iPad als unterstützte Plattform auf. Reality Composer Pro ist das Werkzeug zum Erstellen komplexerer USDZ-Szenen mit Verhalten und Interaktivität.

Zur Dateigröße: Apples WWDC 2021-Sitzung zu AR Quick Look empfiehlt für die Bereitstellung in Quick Look den Export mit reduzierten oder mittleren Detailstufen, um ein Gleichgewicht zwischen visueller Qualität und Downloadzeit zu finden. Eine USDZ-Datei für eine Produktseite sollte so klein wie möglich sein, da sie direkt im Browser geladen wird.

glTF vs. GLB für Web und AR

GLTF und GLB sind dasselbe Format, nur unterschiedlich verpackt. Die Khronos glTF 2.0-Spezifikation definiert sie als zwei Bereitstellungsmodi desselben zugrunde liegenden Standards: eine JSON-Datei (.gltf), die auf externe Binär- und Texturressourcen verweisen kann, und einen Binärcontainer (.glb), der alle diese Ressourcen in einer einzigen Datei zusammenfasst.

GLB ist in fast jeder Situation die beste Wahl für die Bereitstellung. Eine einzelne Datei lässt sich einfacher hosten, teilen und laden. WebGL-Frameworks wie Three.js und Babylon.js verarbeiten beide gleichermaßen gut, aber eine einzelne GLB-URL ist einfacher zu verwalten als eine .gltf-Datei plus die zugehörigen .bin- und Texturdateien. GLB ist zudem das Format, das der Scene Viewer von Android für AR-Erlebnisse über ARCore verwendet.

glTF ist dann sinnvoll, wenn Sie ohne eine 3D-Anwendung auf die Datei zugreifen müssen. Das JSON in einer .gltf-Datei ist für Menschen lesbar, sodass ein Entwickler Materialeigenschaften, Knotennamen oder Animationsdaten direkt in einem Texteditor prüfen oder anpassen kann. Es ist auch die bessere Option für Pipeline-Tools, die Assets vor der Bereitstellung programmatisch verarbeiten.

Für die meisten Polycam-Workflows gilt: Exportieren Sie GLB, wenn Sie das Modell für das Web oder einen Kunden bereitstellen. Exportieren Sie glTF, wenn Sie es an einen Entwickler übergeben, der direkt mit den Asset-Dateien arbeiten muss.

STL für den 3D-Druck

STL kodiert ein Mesh als Liste triangulierter Flächen, von denen jede eine Oberflächennormale und drei Eckpunkte besitzt. Binäres STL fügt pro Fläche eine kleine Anzahl von Attribut-Bytes hinzu (meist null), während ASCII-STL alles als reinen Text schreibt. Das ist das vollständige Format: keine Einheiten, keine Skalierung, keine Farbe, keine Materialien, keine Texturkoordinaten.

Für den 3D-Druck ist dies in der Regel ausreichend. Slicer wie PrusaSlicer, Cura und Bambu Studio lesen STL nativ und wenden ihre eigenen Einstellungen für Schichthöhe, Infill und Stützstrukturen an. Die meisten kommerziellen Druckdienste akzeptieren STL als primäres Upload-Format.

Wo STL an seine Grenzen stößt, ist der Vollfarb- oder Multimaterialdruck. STL kann diese Informationen schlichtweg nicht übertragen. Das 3MF-Format wurde entwickelt, um diese Lücke zu schließen, indem es Farbe, Materialien und Druckeinstellungen in einer einzigen Datei unterstützt. Polycam exportiert derzeit kein 3MF, daher würden Workflows für Farbdrucke einen Konvertierungsschritt erfordern.

Verwenden Sie STL, wenn das Modell für einen Standard-FDM- oder SLA-Drucker bestimmt ist, keine Farbe benötigt wird oder der Druckdienstleister dieses Format explizit vorschreibt.

Export aus Polycam

Polycam unterstützt OBJ, FBX, GLTF, GLB, USDZ, STL, PLY, DAE, XYZ und DXF. Fast jeder professionelle nachgelagerte Anwendungsfall erfordert einen Konvertierungsschritt.

So exportieren Sie ein 3D-Modell aus Polycam:

• Schritt 1: Öffnen Sie Ihre Aufnahme und tippen Sie auf die Schaltfläche „Teilen / Exportieren“ (oben rechts auf Mobilgeräten, in der Symbolleiste im Web). Schritt 2: Wählen Sie den Ausgabetyp. Wählen Sie für mesh-basierte 3D-Modelle „Mesh“. Wählen Sie für Punktwolkendaten „Punktwolke“. Schritt 3: Wählen Sie Ihr Format aus dem Dropdown-Menü. Schritt 4: Bestätigen Sie bei USDZ die Texturqualitätseinstellungen vor dem Export, falls die Dateigröße für die Bereitstellung im Web wichtig ist.

GLB und USDZ betten Texturen jeweils in einer einzigen Datei ein. OBJ und glTF werden als Pakete mit mehreren Dateien exportiert. STL exportiert nur die Geometrie. PLY wird standardmäßig im Binärformat exportiert.