Форматы 3D для игр: FBX, OBJ и текстуры

Из чего собран игровой объект

Любой предмет в игре — это, по сути, две сущности, работающие в паре. Первая — 3D-модель (mesh): каркас из вершин и полигонов, задающий форму. Вторая — текстуры: 2D-картинки, которые натягиваются на этот каркас и дают ему цвет, блеск и рельеф. Голая модель выглядит как серая болванка; текстуры превращают её в ржавую бочку, кожаный доспех или блестящий меч.

Чтобы всё это оказалось в игре, художник проходит конвейер: моделирует объект, делает ему UV-развёртку, рисует текстуры, а затем импортирует модель и текстуры в игровой движок — Unity или Unreal. На каждом этапе — свои форматы файлов, и путаница в них ломает результат. Разберём по порядку.

FBX и OBJ: чем модель едет в движок

Из десятков 3D-форматов в геймдеве закрепились два — и выбор между ними решает одна вещь: нужна ли анимация.

FBX — стандарт индустрии. Этот формат от Autodesk несёт не только геометрию, но и всё, что делает персонажа живым: скелетную анимацию, риггинг (кости и скиннинг), морф-таргеты, камеры и целую иерархию сцены. Поэтому анимированный герой, враг или машина с открывающимися дверями едут в движок именно в FBX — без потерь.

OBJ проще: он хранит только геометрию и ссылку на материалы, но не умеет в анимацию. Его удел — статичные объекты: камни, здания, реквизит окружения. Если вещь не двигается, OBJ подойдёт; если двигается — только FBX. Подробнее о различиях — в нашем сравнении OBJ, FBX, STL и glTF.

Импорт в Unity и Unreal

Оба главных движка принимают эти форматы, но с нюансами. Unity поддерживает OBJ и FBX, причём FBX — рекомендованный формат. Unreal Engine работает с OBJ, FBX и GLB, и для него GLB часто удобнее.

Ключевой момент при импорте — не забыть про текстуры. Движки ищут их по соглашению: например, Unity сначала смотрит в подпапку Textures рядом с моделью, а если не находит — сканирует проект целиком. Поэтому текстуры кладут в понятную папку рядом с FBX, иначе модель приедет «голой» и серой. Полезный совет от практиков: при импорте отключайте «Recompute Normals» и «Recompute Tangents», если художник уже подготовил их правильно.

UV-развёртка: как текстура ложится на модель

Вот момент, который сбивает с толку новичков: как плоскую 2D-картинку аккуратно натянуть на трёхмерную фигуру? Ответ — UV-развёртка (UV unwrapping). Представьте, что вы разрезали картонную коробку по рёбрам и разложили её в плоский чертёж. Ровно это делают с 3D-моделью: её поверхность «разворачивают» в двумерную выкройку, где каждой точке модели соответствует координата на текстуре.

Буквы U и V — это просто оси на плоскости текстуры (аналог X и Y, только названия свободные, ведь XYZ уже заняты в 3D). Без корректной UV-развёртки текстура ляжет с растяжениями, некрасивыми швами или вовсе не появится. Именно UV — тот невидимый мост, что связывает пиксели картинки с гранями модели.

PBR: набор карт вместо одной картинки

Современные игры рисуют материалы по технологии PBR (physically based rendering, физически корректный рендеринг). Суть в том, что на один объект идёт не одна текстура, а целый набор карт, каждая из которых отвечает за свой аспект поверхности:

• Base Color / Albedo — базовый цвет без света и теней.
• Metallic — где поверхность металлическая, а где нет.
• Roughness — насколько поверхность шероховатая или гладкая (матовая или зеркальная).
• Normal — карта нормалей, имитирующая мелкий рельеф.
• Ambient Occlusion — мягкое затенение в углублениях.

Движок смешивает эти карты в один материал, и объект начинает реалистично реагировать на свет: металл бликует, ржавчина матовая, вмятины притеняются. Все карты обязаны быть корректно привязаны к материалу — иначе поверхность выглядит «пластиково» или неправильно.

Форматы текстур: DDS, TGA, PNG

Теперь про сами картинки-текстуры — и здесь у игр свои любимые форматы. В работе художники держат исходники в PNG и TGA: оба поддерживают альфа-канал (прозрачность), а TGA исторически прижился в геймдеве как надёжный формат с альфой. О нём у нас есть отдельный разбор — TGA в играх и графике.

А вот в готовой игре текстуры чаще всего хранятся в DDS (DirectDraw Surface). Его секрет — блочное сжатие: данные лежат в таком виде, что видеокарта читает их напрямую, без распаковки, экономя видеопамять и держа стабильный FPS. Почему движки его обожают, мы разбирали в статьях что такое DDS и DDS в играх. А для тех, кто лезет в чужие игры, есть гид по моддингу текстур через DDS.

Карты нормалей и магия деталей

Отдельного слова заслуживает карта нормалей — приём, без которого современная графика немыслима. Это специальная текстура (обычно сине-фиолетовая на вид), которая хранит не цвет, а направление «микрорельефа» в каждой точке. Видеокарта читает её и подсвечивает поверхность так, будто на плоской грани есть настоящие царапины, поры, заклёпки и швы.

Зачем это нужно? Чтобы низкополигональная модель выглядела детализированной, не нагружая игру миллионами полигонов. Художник лепит высокодетальную скульптуру, «запекает» её рельеф в карту нормалей, а в игру идёт лёгкая модель плюс эта карта. Результат — детализация уровня кино при производительности, которую тянет обычный ПК. Именно связка «лёгкая геометрия + PBR-карты + сжатые DDS-текстуры» и делает современные игры одновременно красивыми и быстрыми.

Хотите глубже разобраться в форматах текстур? Начните с что такое DDS, а для выбора формата модели — с обзора OBJ, FBX, STL и glTF.