【3D 入门-3】常见 3D 格式对比，.glb / .obj / .stl / .ply / .npz
【3D入门-指标篇上】3D 网格重建评估指标详解与通俗比喻【3D入门-指标篇下】 3D重建评估指标对比-附实现代码
1. 格式基本信息与核心特点
格式全称开发背景核心特点.objWavefront Object由Wavefront公司开发文本格式为主，支持多面体、材质关联，适合建模软件间交换.stlStereolithography由3D Systems开发仅支持三角形网格，结构简单，专为3D打印设计.plyPolygon File Format斯坦福大学开发高扩展性，支持自定义属性（颜色、强度等），适合三维扫描数据.glbGL Transmission Format基于Khronos Group的glTF标准二进制格式，紧凑高效，内置材质/动画，专为实时渲染和web传输优化.npzNumPy Compressed Archive基于NumPy科学计算库压缩二进制格式，可存储多个NumPy数组，适合3D数值数据的存储与程序处理
2. 关键能力对比表
对比维度.obj.stl.ply.glb.npz支持的几何类型多边形（三角形、四边形等）仅三角形多边形+点云+顶点属性三角形/多边形+骨骼/动画数值化几何（顶点数组、面索引等）材质与纹理支持（需关联.mtl文件）不支持支持（自定义属性）内置（无需外部文件）不直接支持（需通过数组存储属性值）动画支持不支持不支持不支持支持（骨骼、变形动画）不直接支持（可存储关键帧数值数组）文件格式文本（主流）/二进制文本/二进制文本/二进制二进制（单一文件）压缩二进制（ZIP容器）文件大小较大（文本冗余）中等（二进制紧凑）中等-较大（依属性多少）小（二进制压缩优化）小（压缩存储数值数据）加载速度较慢（文本解析耗时）较快中等极快（二进制+预编译）快（直接加载为数组）扩展性弱（固定格式）极弱（仅几何）强（可自定义属性）强（支持扩展规范）极强（可自由定义数组结构）兼容性建模软件（Blender/Maya）3D打印软件（Cura）扫描软件（MeshLab）实时引擎（Unity/Three.js）编程环境（Python/NumPy生态）
3. 典型应用场景
.obj： 3D建模、动画前期制作、游戏美术资源交换（需传递材质信息时）。例如：设计师用Blender导出模型给Maya时保存为.obj，同时附带.mtl材质文件。
.stl： 3D打印、快速原型制造、有限元分析（FEA）。例如：用CAD软件设计零件后，导出为.stl格式导入切片软件（如PrusaSlicer）生成打印路径。
.ply： 三维扫描数据存储、点云处理、逆向工程。例如：激光扫描得到的物体表面点云（含颜色、反射强度）保存为.ply，用于后续网格重建。
.glb： Web3D展示（如Three.js场景）、AR/VR应用、实时渲染引擎。例如：电商网站用.glb格式展示3D商品模型，支持用户实时旋转缩放；VR游戏中用.glb加载带动画的角色模型。
.npz： 3D数据预处理、机器学习训练、程序间数值数据交换。例如：将点云的坐标、法线、特征向量等数据存储为.npz，供3D深度学习模型（如PointNet）加载训练；在三维重建流程中，保存中间计算的深度图、体素网格等数值结果。
4. 核心差异总结
存储效率：.glb ≈ .npz > .stl > .ply > .obj（二进制格式普遍优于文本格式，.npz的压缩特性适合纯数值数据）。功能丰富度：.glb（支持动画、内置材质） > .ply（自定义属性） > .obj（基础材质） > .npz（纯数值存储） > .stl（仅几何）。行业适配：
建模/设计：.obj3D打印：.stl扫描/逆向工程：.ply实时渲染/Web/AR/VR：.glb数据处理/机器学习：.npz
实际应用中，格式选择需结合具体需求：若需在软件间交互可视化模型，选.obj/.glb；若处理3D打印，选.stl；若需保留扫描数据的丰富属性，选.ply；若需在程序中高效存储和处理3D数值数据（如训练AI模型），.npz是最优选择。