Конвертація 3D-моделей у формат USDZ для iOS AR

Конвертація 3D-моделей у формат USDZ для iOS AR

USDZ — нативний формат Apple для AR. Quick Look, RealityKit, ARKit — всі використовують його. Завантажити модель з Blender, Maya, SketchUp або від постачальника прямо в ARKit не вийде: потрібна конвертація в USDZ з перевіркою сумісності та оптимізацією під мобільні пристрої.

Конвертація — це не просто зміна розширення.

Що таке USDZ

USDZ — ZIP-архів, всередині якого USD-файли (Universal Scene Description від Pixar) та текстури. USD — ієрархічна сцена: меші, матеріали, світло, анімації, фізика. Apple взяла USD і додала мобільні обмеження: лише певні шейдери, формати текстур, типи анімацій.

Сумісний USDZ для iOS працює через UsdPreviewSurface — стандартний PBR-шейдер. Параметри:

• diffuseColor — базовий колір або текстура
• roughness / metallic — PBR-параметри (0,0–1,0)
• normal — карта нормалей
• opacity / opacityThreshold — прозорість

Все, що виходить за ці параметри (process-based шейдери, node graphs), у Quick Look не відображається.

Звідки беруться проблеми при конвертації

FBX/OBJ → USDZ. Найчастіший шлях від постачальника. reality-converter (GUI) або xcrun usdz_converter (CLI) від Apple:

xcrun usdz_converter model.obj model.usdz \
    -color_map diffuse.png \
    -normal_map normal.png \
    -roughness_map roughness.png \
    -metallic_map metallic.png

Проблема: usdz_converter не приймає FBX з анімацією коректно. FBX з анімацією краще конвертити через reality-converter або через Blender проміжний експорт у USD:

FBX → (Blender) → USD → (usdzip) → USDZ

Blender → USDZ. Blender 3.0+ має вбудований USD-експортер, але з застереженнями: Custom Properties, Driver-анімації, модифікатори не експортуються. Перед експортом: застосуйте всі модифікатори (Apply All Modifiers), запеките анімацію (Bake Action), конвертуйте матеріали в Principled BSDF (він маппиться в UsdPreviewSurface).

Текстури. USDZ приймає PNG та JPEG всередині архіву. Проблема: Blender часто експортує текстури з іменами, що містять пробіли або спецсимволи — USD-парсер iOS їх не знаходить. Правило: лише латиниця, без пробілів, без дужок в іменах файлів текстур.

Масштаб. USD за замовчуванням використовує сантиметри як одиницю (legacy Pixar). iOS ARKit очікує метри. При конвертації через usdz_converter — metersPerUnit встановлюється автоматично. При ручній збірці USD — потрібно явно задати:

stage.SetMetadata('metersPerUnit', 1.0)

Валідація USDZ

Після конвертації — обов'язкова перевірка:

1. Quick Look на реальному iPhone — найшвидший спосіб. Відправте через AirDrop або email, натисніть «View in AR». Якщо не працює — проблема з форматом.

2. Reality Composer Pro (Xcode 15+) — показує сцену, помилки матеріалів, ієрархію об'єктів.

3. usdchecker — CLI-утиліта від Pixar USD library:

usdchecker model.usdz

Видає помилки валідації: неподдержувані шейдери, неверний масштаб, відсутні текстури.

Пакетна конвертація

При обсязі 50–500 моделей — автоматизація через Python USD API:

from pxr import Usd, UsdGeom, UsdShade, Sdf
import zipfile

# Script: читаємо FBX через Blender API → експортуємо USD → пакуємо в USDZ
# Валідуємо кожен файл через usdchecker
# Загружаємо на S3/CDN

Середній час автоматичної конвертації: 30–120 секунд на модель залежно від складності. CI/CD: GitHub Actions з macOS runner (потрібен macOS для usdz_converter).

Кейс

Постачальник меблів, 300 SKU у форматі FBX від різних дизайн-студій — різний масштаб, різні naming conventions для текстур, частина без UV-розгортки. Написали нормалізатор на Blender Python:

1. Завантажуємо FBX
2. Перевіряємо масштаб (bounding box) проти специфікації товару з CSV
3. Нормалізуємо до метричних одиниць
4. Застосовуємо модифікатори, конвертуємо матеріали в Principled BSDF
5. Експортуємо USD, пакуємо в USDZ через usdzip
6. Запускаємо usdchecker, логуємо помилки

Із 300 моделей 47 потребували ручного втручання: неправильна UV, складні кастомні шейдери, відсутні текстури.

Терміни

Вартість розраховується залежно від вихідних форматів, якості моделей та рівня автоматизації.