3DS文件结构.docx
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3DS文件结构
3DS文件结构（.3ds）
文档版本：
0.93–1997.1
作者：
MartinvanVelsen（重写）
RobinFercoq（重写）
JimPitts（原版）
AlbertSzilvasy（原代码）
翻译：
樱
还有许多“块”我并没有写入本文档中，这是因为我并不知道他们有什么用，如果你知道的话请来信告诉我。
当我获得更多关于3ds文件结构的信息的时候，我将重写这篇文档。
这篇文档描述了由AutoDesk公司的3dsmax产生的3ds文件的结构，因此你将无法从AutoDesk公司以及其他任何与AutoDesk公司有关系的公司获得有关二进制的.3ds和.mli文件的性质和内容的任何支持。
警告：
本文档描述了版本号为3.0或更高版本的.3ds文件，你可以获得.3ds的版本信息，这些信息在二进制的.3ds文件中第29字节处（译者：
似乎不在，版本号在块ID为：
0x0002的块里）。
现在就要开始我们的内容了，我将按照如下的方式组织内容：
1.介绍。
2.所有的“块”
3.3D编辑块
4.关键帧块
5.代码
1.介绍
3ds文件结构是由“块”组成的。
它们描述了接在它们后面的数据的信息，即这些数据是如何组成的。
“块”是由两部分组成的：
1.ID；2.下一个数据块的位置。
也就是说，如果你不明白这个块的用处，你可以迅速地跳过它。
因为下一个数据区的相对位置（字节数）已经得到了。
二进制的3ds文件是用一种特殊的方法写成的：
也就是低字节在前，高字节在后（译者：
二进制文件都是这样的）。
举例来说，4A5C（十六进制，2个字节）实际上是数字：
5C4A，4A是低字节，5C是高字节。
对于4字节整数：
4A5C3B8F实际上是8F3B5C4A，3B8F是高字节，4A5C是低字节。
那么现在解释一下“块”，“块”被定义成如下的样子：
unsignedshortID；//2个字节，无符号的，块的ID
unsignedlongLength；//4个字节，无符号的，描述了下一个数据区对于当前数据区的位置，实际上就是本数据区的大小。
每个块是一个层次结构，由ID表示。
3ds文件有一个主块，ID是0x4D4D。
这个块永远是3ds文件的开始（译者：
可以用它来鉴定本文件是否为一个3ds文件）。
在开始块里面就是主要块了。
为了使大家清晰地查看，研究这个层次结构，下面给出一个图表，用来显示他们的不同ID以及他们在文件中的位置。
这些ID都被命名，这是因为在图表后面以这些名字对应着他们的ID定义了一个列表。
将他们写入原代码会变的更简单（本文档包含着这些便利的样例代码）。
MAIN3DS（0x4D4D）
|
+--EDIT3DS（0x3D3D）
||
|+--EDIT_MATERIAL（0xAFFF）
|||
||+--MAT_NAME01（0xA000）（SeemliDoc）
||
|+--EDIT_CONFIG1（0x0100）
|+--EDIT_CONFIG2（0x3E3D）
|+--EDIT_VIEW_P1（0x7012）
|||
||+--TOP（0x0001）
||+--BOTTOM（0x0002）
||+--LEFT（0x0003）
||+--RIGHT（0x0004）
||+--FRONT（0x0005）
||+--BACK（0x0006）
||+--USER（0x0007）
||+--CAMERA（0xFFFF）
||+--LIGHT（0x0009）
||+--DISABLED（0x0010）
||+--BOGUS（0x0011）
||
|+--EDIT_VIEW_P2（0x7011）
|||
||+--TOP（0x0001）
||+--BOTTOM（0x0002）
||+--LEFT（0x0003）
||+--RIGHT（0x0004）
||+--FRONT（0x0005）
||+--BACK（0x0006）
||+--USER（0x0007）
||+--CAMERA（0xFFFF）
||+--LIGHT（0x0009）
||+--DISABLED（0x0010）
||+--BOGUS（0x0011）
||
|+--EDIT_VIEW_P3（0x7020）
|+--EDIT_VIEW1（0x7001）
|+--EDIT_BACKGR（0x1200）
|+--EDIT_AMBIENT（0x2100）
|+--EDIT_OBJECT（0x4000）
|||
||+--OBJ_TRIMESH（0x4100）
||||
|||+--TRI_VERTEXL（0x4110）
|||+--TRI_VERTEXOPTIONS（0x4111）
|||+--TRI_MAPPINGCOORS（0x4140）
|||+--TRI_MAPPINGSTANDARD（0x4170）
|||+--TRI_FACEL1（0x4120）
|||||
||||+--TRI_SMOOTH（0x4150）
||||+--TRI_MATERIAL（0x4130）
||||
|||+--TRI_LOCAL（0x4160）
|||+--TRI_VISIBLE（0x4165）
|||
||+--OBJ_LIGHT（0x4600）
||||
|||+--LIT_OFF（0x4620）
|||+--LIT_SPOT（0x4610）
|||+--LIT_UNKNWN01（0x465A）
|||
||+--OBJ_CAMERA（0x4700）
||||
|||+--CAM_UNKNWN01（0x4710）
|||+--CAM_UNKNWN02（0x4720）
|||
||+--OBJ_UNKNWN01（0x4710）
||+--OBJ_UNKNWN02（0x4720）
||
|+--EDIT_UNKNW01（0x1100）
|+--EDIT_UNKNW02（0x1201）
|+--EDIT_UNKNW03（0x1300）
|+--EDIT_UNKNW04（0x1400）
|+--EDIT_UNKNW05（0x1420）
|+--EDIT_UNKNW06（0x1450）
|+--EDIT_UNKNW07（0x1500）
|+--EDIT_UNKNW08（0x2200）
|+--EDIT_UNKNW09（0x2201）
|+--EDIT_UNKNW10（0x2210）
|+--EDIT_UNKNW11（0x2300）
|+--EDIT_UNKNW12（0x2302）
|+--EDIT_UNKNW13（0x2000）
|+--EDIT_UNKNW14（0xAFFF）
|
+--KEYF3DS（0xB000）
|
+--KEYF_UNKNWN01（0xB00A）
+--.............（0x7001）（viewport,sameaseditor）
+--KEYF_FRAMES（0xB008）
+--KEYF_UNKNWN02（0xB009）
+--KEYF_OBJDES（0xB002）
|
+--KEYF_OBJHIERARCH（0xB010）
+--KEYF_OBJDUMMYNAME（0xB011）
+--KEYF_OBJUNKNWN01（0xB013）
+--KEYF_OBJUNKNWN02（0xB014）
+--KEYF_OBJUNKNWN03（0xB015）
+--KEYF_OBJPIVOT（0xB020）
+--KEYF_OBJUNKNWN04（0xB021）
+--KEYF_OBJUNKNWN05（0xB022）
颜色块是一种在整个文件中都能找到的块。
其名字为：
1.COL_RGB
2.COL_TRU
3.COL_UNK
2.所有的块
现在你会看到我将使用define来定义这些数字。
然而因为这里有一些新的块，这些块并没有记录到最初的文档中，因此各位要留心。
//------初始块
#defineMAIN3DS0x4D4D
//------主块
#defineEDIT3DS0x3D3D//thisisthestartoftheeditorconfig
#defineKEYF3DS0xB000//thisisthestartofthekeyframerconfig
//------3DS编辑块的子块
#defineEDIT_MATERIAL0xAFFF
#defineEDIT_CONFIG10x0100
#defineEDIT_CONFIG20x3E3D
#defineEDIT_VIEW_P10x7012
#defineEDIT_VIEW_P20x7011
#defineEDIT_VIEW_P30x7020
#defineEDIT_VIEW10x7001
#defineEDIT_BACKGR0x1200
#defineEDIT_AMBIENT0x2100
#defineEDIT_OBJECT0x4000
#defineEDIT_UNKNW010x1100
#defineEDIT_UNKNW020x1201
#defineEDIT_UNKNW030x1300
#defineEDIT_UNKNW040x1400
#defineEDIT_UNKNW050x1420
#defineEDIT_UNKNW060x1450
#defineEDIT_UNKNW070x1500
#defineEDIT_UNKNW080x2200
#defineEDIT_UNKNW090x2201
#defineEDIT_UNKNW100x2210
#defineEDIT_UNKNW110x2300
#defineEDIT_UNKNW120x2302
#defineEDIT_UNKNW130x3000
#defineEDIT_UNKNW140xAFFF
//------对象块的子块
#defineOBJ_TRIMESH0x4100
#defineOBJ_LIGHT0x4600
#defineOBJ_CAMERA0x4700
#defineOBJ_UNKNWN010x4010
#defineOBJ_UNKNWN020x4012//----阴影块
//------摄象机块的子块
#defineCAM_UNKNWN010x4710
#defineCAM_UNKNWN020x4720
//------光源块的子块
#defineLIT_OFF0x4620
#defineLIT_SPOT0x4610
#defineLIT_UNKNWN010x465A
//------三角形列表块的子块
#defineTRI_VERTEXL0x4110
#defineTRI_FACEL20x4111
#defineTRI_FACEL10x4120
#defineTRI_SMOOTH0x4150
#defineTRI_LOCAL0x4160
#defineTRI_VISIBLE0x4165
//------关键帧快的子块
#defineKEYF_UNKNWN010xB009
#defineKEYF_UNKNWN020xB00A
#defineKEYF_FRAMES0xB008
#defineKEYF_OBJDES0xB002
//------下面定义了颜色块
#defineCOL_RGB0x0010
#defineCOL_TRU0x0011
#defineCOL_UNK0x0013
//------定义视口块
#defineTOP0x0001
#defineBOTTOM0x0002
#defineLEFT0x0003
#defineRIGHT0x0004
#defineFRONT0x0005
#defineBACK0x0006
#defineUSER0x0007
#defineCAMERA0x0008//0xFFFFistheactualcodereadfromfile
#defineLIGHT0x0009
#defineDISABLED0x0010
#defineBOGUS0x0011
3.3D编辑块
到现在为止已经大概都介绍完了，现在开始研究细节信息。
0x4D4D是文件头，他的大小就是整个文件的大小。
另外还有两个主要块，他们是3D编辑块和关键帧块：
0x3D3D：
3D编辑块，描述了3D对象的数据。
3D对象就在这个地方。
0xB000：
关键帧块，描述了关键帧数据。
在某个主要块之后有一些数据块。
这些应该是其他一些允许在主要块之内的数据（请参见图表）。
0x3D3D的子块：
ID描述
0100配置部分
1100unknown
1200背景色
1201unknown
1300unknown
1400unknown
1420unknown
1450unknown
1500unknown
2100环境色
2200雾?
2201雾?
2210雾?
2300unknown
3000unknown
3D3E配置编辑块
4000对象数据块
AFFF材质列表
子块AFFF，定义了材质。
其子块A000定义了材质名称。
材质名称是ASCLL字符，以0x00为结束符。
子块3D3E，配置编辑块：
ID描述
7001视口指示器
7011视口定义（类型2）
7012视口定义（类型1）
7020视口定义（类型3）
3D3E块中有很多变态的数据，其中只有7020块比较重要，这个块定义了4个活动的视口。
假设在编辑程序中使用了4个视口，编辑程序配置中包含5个7020块和5个7011块。
但是事实上只有开始的4个7020块对用户的视口外观有影响，其他的里面只包含一些附加信息。
该块的第6，7字节表明了视图的类型，合法的ID以及其对应的视图如下所示：
ID描述
0001顶
0002底
0003左
0004右
0005前
0006后
0007用户
FFFF摄象机
0009光源
0010无效
子块4000是一个对象描述块。
该块的开始是一个由0结尾的字符串，描述了该对象的名称。
要记住，对象不仅仅是一个物体，也可能是一个光源或者是一个摄象机：
ID描述
4010unknown
4012阴影？
4100三角形列表
4600光源
4700摄象机
子块4100三角形列表的子块：
ID描述
4110顶点列表
4111顶点选项
4120面列表
4130面材质
4140纹理映射
4150面平滑组
4160平移矩阵
4165物体可见性
4170标准映射
其中4110顶点列表块的数据：
数据类型
大小
名称
Unsignedshort
2字节
顶点数目
Float
4字节
X坐标
Float
4字节
Y坐标
float
4字节
Z坐标
其中X，Y，Z一直重复顶点数目次，这样就得到了所有的顶点。
4111顶点选项块：
该块由一些整数组成，第一个整数表明了顶点的个数，然后对每个顶点用一个整数表示一些位信息。
其中0~7，11~12位影响物体的可见性，8~10位是随机信息，13~15位表明该顶点是否在某个选择集中被选中。
该块不很重要。
即使丢失此块，3DS仍旧能够将文件正确的载入。
4120面列表块：
数据类型
大小
名称
Unsignedshort
2字节
面数量
Unsignedshort
2字节
顶点A的索引
Unsignedshort
2字节
顶点B的索引
Unsignedshort
2字节
顶点C的索引
Unsignedshort
2字节
面信息
其中顶点A，B，C和面信息重复面数量次就得到了所有的面。
面信息的各位意义如下：
位数
意义
1
AC边的顺序。
若是A->C的话为1。
2
BC边的顺序。
若是B->C的话为1。
3
AB边的顺序。
若是A->B的话为1。
4
映射
5
未使用
6
同上
7
同上
8
同上
9
同上
10
混乱
11
混乱
12
0
13
0
14
是否在选择集3被选中
15
是否在选择集2被选中
16
是否在选择集1被选中
4130面材质块：
如果一个对象只使用默认材质的话便没有面材质块。
事实上，每一个对象使用的材质都有一个面材质块。
每一个面材质块都以一个以0结尾的字符串开始，接着由一个数字表示使用该材质的面的数量（2个字节），接着就是面描述。
0000表示面列表中的第一个面。
4140纹理映射块：
开始的两个字节表示了顶点的数量，然后为每个顶点定义2个浮点数的纹理坐标。
也就是说，如果一个顶点的纹理映射在纹理的中心，那么其坐标就是（0.5，0.5）。
4150面平滑组块（译者：
至今本人不知道这个块的用处……）：
面的数量乘上4个字节，即每个数据是一个4字节的整数，第N个数字表示该面是否属于第N个平滑组。
4160平移矩阵块：
开始的3个浮点数定义了物体局部坐标在绝对坐标中的位置，最后3个浮点数定义了物体的局部中心。
4170标准映射块（译者：
至今本人不知道这个块的用处……）：
开始的2个字节表示了映射类型：
0表示平面映射或者是指定映射；1：
圆柱映射；2：
球映射。
接着用21个浮点数描述该映射。
4600光源块：
开始用3个浮点数（共12字节）描述了该光源的X，Y，Z坐标位置，接下来是如下数据块：
ID描述
0010RGB色
001124位色块
4610该光源是个聚光灯
4620布尔值，表示该光源的有效性
其中，4610块的数据：
开始的3个浮点数表示了聚光灯指向的方向（X，Y，Z）。
接下来的一个浮点数表示了热点。
最后一个浮点数表示了发散（译者：
好像就是聚光的角度）。
0010RGB色块：
用3个浮点数表示了物体的R，G，B色。
001124位色块：
用3个字节描述了物体的R，G，B色（译者：
即每分色一字节）。
4700摄像机块：
开始的3个浮点数表示了摄像机的位置（X，Y，Z），中间的3个浮点数表示了摄像机指向的位置（X，Y，Z），接下来的一个浮点数表示了摄像机的旋转角（译者：
不知道什么用……），最后一个浮点数表示了摄像机的镜头角度（译者：
就是视角）。
4.关键帧块
关键帧块：
ID描述
B00Aunknown
7001看该块的第一个描述而定（译者：
完全不知道什么用，从来没在.3ds文件中见过这个块）
B008帧数量
B009unknown
B002开始对象描述
其中，B008帧数量块：
由8字节组成（unsignedlongX2），开始4个字节描述了开始帧，最后4个字节描述了结束帧。
B002物体信息块：
ID描述
B010名称与层次结构
B011*哑元物体命名（译者：
也就是不在场景中显示的对象，一般用来对对象分组）
B013unknown
B014*unknown
B015unknown
B020物体转轴（中心点）
B021unknown
B022unknown
B010名称与层次结构块：
该块由一个以0结尾的字符串开始，中间4个字节（unsignedshortX2）未知，最后2个字节（unsignedshort）表示了物体层次结构。
物体的层次结构并不复杂，场景中的没一个物体被给予一个数字以表示其在场景树中的顺序。
3ds文件中也使用了这种方法来表示在场景中出现的对象在场景树中的位置。
作为根的物体被给予数字-1（FFFF）作为其数字标识。
当读取文件的时候，就会得到一系列的物体数字标识。
如果当前数字标识比前一个大，那么当前物体是前一个物体的子物体；如果当前数字标识比前一个小，那么又回到了上层结构。
例如：
物体名称层次结构
A-1
B0这个例子来自
C150pman.3ds
D2
E1
F4
G5
H1
I7
J8
K0
L10
M11
N0
O13
P14
即：
A
+-----------------+----------------+
BKN
+----+----+||
CEHLO
|||||
DFIMP
||
GJ
然而该块并没有结束！
如果一个物体被叫做：
$$$DUMMY的话，他就是一个哑元物体！
因此你就需要一些额外的数据块了。
B011：
哑元物体名称，一个以0结尾的字符串。
B020：
物体转轴，仍然不知道前5个浮点数是做什么用的。
开始结束大小类型描述
034floatunknown
474floatunknown
8114floatunknown
12164floatunknown
16194floatunknown
20234floatunknown
24274float转轴Y
28324float转轴X
5.代码
说明！
这些代码在他们写在本文档的0.9版后并没有升级。
这些代码会在我有时间时升级，或者你有时间的话（译者：
各位不必担心，本人已经写了一个简单的代码了，只是很乱）。
如果这些代码看起来像是写在12年前的话，那么你上当了。
我喜欢非常简单的读取代码。
这些事情看起来就像是一个诡计！
/*----------------------------------------------------------------------------*\
Thisisalibwhichreads3d-studiobin
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