3DModelConvertToGltf – 统一的模型格式转换工具

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这个项目的主要原因是遇到了一个场景，需要在 Web 上展示 STEP 和 IGES 模型，但市面上的 web3d 库不支持这种格式，用户上传的 STL 文件直接展示会消耗大量带宽或 CDN 流量， 转换为压缩的 GLTF 会更合适。

演示资产模型效果比较：

支持输入格式：STL/IGES/STP/OBJ/FBX

支持输出格式：GLTF/GLB

我将我的想法整理成一个博客：STEP 和 IGES 模型被转换为 Web 友好的 glb 格式

PS：我的博客是中文写的，如果你不是中文母语人士，你应该带上谷歌翻译工具。

项目状态：稳定

• 基本项目结构规划和界面设计
• 转换和压缩代码实现
• 将 obj 格式添加到 darco gltf
•  相关 API 实现（没那么有用，已删除）
• docker镜像打包
• 编写易于使用的 convert.sh
• 在线转换预览
• [bug] stp 转换为 glTF 太大
• [bug] stl 转换为 glTF 缺少节点（结果：stl 格式没有节点信息，https://en.wikipedia.org/wiki/STL_（file_format）)
• [bug] STP/IGES 转换为 GLTF 缺失节点
• GRPC 支持
• rpc 应响应错误详细信息
• RPC API 应不支持 Draco
• [bug] RPC Docker 服务器日志输出问题

• Lexcent 3D Printing
  

  You can scan this following qrcode by Wechat, it’s helpful for 3d printing and preview everywhere. 

convert.sh 支持无天龙机选项

较小的 docker 镜像，从 4.42GB 到 1.87GB，修复了 docker 无法运行的问题。

修复部分bug，支持无draco转换

支持GRPC，转换代码重构，修复bug。

添加英文文档，修复错误。

基础提交，核心功能齐全，支持 shell 转换。

我尝试使用assimp，但是在转换测试下的结果并不好。我用 https://hub.docker.com/r/dylankenneally/assimp docker环境进行测试，大家可以试试。stl/iges/obj

模型转换是一项非常耗性能且速度慢的服务。模型的上传和下载会消耗带宽。如果直接部署在自己的服务器上，将是一项非常耗费带宽和 CPU 的任务。对于上传和下载大文件最常见的方法是引入 OSS 和 CDN，动态扩展队列和后端服务，但部署成本和实施成本会相对较高。

由于环境配置的麻烦等原因，命令行模式还是需要依赖docker的。命令行模式适合在服务器端进行简单调用。转换过程阻塞了要同步的进程，不能分布式部署，增加并发性。最推荐的方式是用grpc搭配docker部署做rpc，可以同步也可以异步，会很容易扩展。

PS：当命令行模式下同时转换模型过多或单个模型过大时，存在提供Web服务的服务器卡顿的风险

您可以在线转换模型 （<100MB） 由 modelbox-sdk 提供支持，预览链接：https://wangerzi.gitee.io/modelbox-sdk/examples/index.html

基于 GRPC，构建动态扩展的服务集群会更方便，我们支持上传 zip/模型源文件，为了每个模型的兼容性，响应文件都是 zip 的，拿到后需要解压。

您应该通过 docker 运行服务器端 rpc 服务，请确保 8999 端口可用且镜像是最新的，命令：wj2015/3d-model-convert-to-gltf:latest

$ docker pull wj2015/3d-model-convert-to-gltf:latest
$ docker run -d -p 8999:8999 wj2015/3d-model-convert-to-gltf:latest

在本项目中使用 grpc 时，请复制，并根据调用者的语言生成代码模板并享受。官方文档：支持语言server/rpc/protos/converter.proto

如果这个项目对你有帮助，可以提交其他示例和 PR，比如 php/golang/Nodejs rpc 调用示例。

下载，并授予执行权限，执行以下命令，第二个参数应选择，请根据文件类型确定convert.shstl|stp|iges|obj|fbx

脚本取决于 docker 环境，因此您应该先准备 Docker 环境。命令模式不支持 zip 文件转换，因为 docker 卷会自动将图片或 mtl 资产同步到 docker 容器。

convert.sh stl inputpath.stl outputpath.glb # convert to glb single bin file
convert.sh stl inputpath.stl outputpath.gltf # generate gltf file

在目录中，有四个测试文件，复制到项目路径中，可以看到转换结果。assets test.stltest.stp`` test.igsE 45 Aircraft_obj.objSamba Dancing.fbx

如果您在使用 php-fpm 或其他语言执行器执行 convert.sh 时遇到此错误，您可以将执行用户添加到 docker 组以避免此问题。

用户模组 -a -G docker nginx

docker：在尝试连接到 Docker 守护程序套接字时被拒绝权限 unix:///var/run/docker.sock：发布 http：//%2Fvar%2Frun%2Fdocker.sock/v1.40/containers/create：拨打 unix /var/run/docker.sock： connect：权限被拒绝。

通过调用其他语言，可以同步判断输出文件是否存在，判断转换是否成功，例如：

<?php
$out = 'out.glb';
$input = 'test.stl';
$type = 'stl';
// please be careful about execution attack
shell_exec('convert.sh '.$type.' '.$input.' '.$out);
if (file_exists($out)) {
    echo "convert result:" . $out;
} else {
    echo "convert failed";
}

在安装了docker的docker主机下，运行以下命令拉取镜像（约4G）

docker pull wj2015/3d-model-convert-to-gltf

在容器内部执行可以同步转换模型。conda run -n pythonocc python convert.py [stl|step|iges|obj|fbx] input.stl out.glb

如果有多机负载的需求，可以使用nginx代理/docker容器搭配rpc做简单的负载均衡，或者使用消息队列搭配生产者和消费者。HTTP API 或队列需要实现您自己的逻辑。

初次安装时，请参阅官方文档：Docker Desktopdockerdocker-compose

然后，进入文档，执行，执行结果如下，表示成功environment/docker-compose up

user@MacBook-Pro environment % docker-compose up
Recreating 3d-model-convert-to-gltf-app ... done
Starting 3d-model-convert-to-gltf-redis ... done
Attaching to 3d-model-convert-to-gltf-redis, 3d-model-convert-to-gltf-app
3d-model-convert-to-gltf-redis | 1:C 09 Oct 2020 03:03:29.150 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
3d-model-convert-to-gltf-redis | 1:C 09 Oct 2020 03:03:29.150 # Redis version=6.0.1, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=1, just started
3d-model-convert-to-gltf-redis | 1:C 09 Oct 2020 03:03:29.150 # Warning: no config file specified, using the default config. In order to specify a config file use redis-server /path/to/redis.conf
3d-model-convert-to-gltf-redis | 1:M 09 Oct 2020 03:03:29.152 * Running mode=standalone, port=6379.
3d-model-convert-to-gltf-redis | 1:M 09 Oct 2020 03:03:29.152 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
3d-model-convert-to-gltf-redis | 1:M 09 Oct 2020 03:03:29.152 # Server initialized

如果出现端口冲突、初始化失败等异常情况，请根据错误信息进行查询和搜索。

新建一个终端，针对当前执行的docker容器执行，执行结果如下，表示成功docker ps

user@MacBook-Pro 3d-model-convert-to-gltf % docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                             COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
69b684ed7755        wj2015/3d-model-convert-to-gltf   "conda run -n python…"   3 seconds ago       Up 2 seconds                            3d-model-convert-to-gltf-app

接下来，进入容器执行命令，进入conda环境。在这种环境下执行脚本可以方便代码更改和调试pythonocc

wangjie@MacBook-Pro 3d-model-convert-to-gltf % docker exec -it 3d-model-convert-to-gltf-app /bin/bash
(base) root@5efd6ef96814:/opt/3d-model-convert-to-gltf# conda activate pythonocc
(pythonocc) root@69b684ed7755:/opt/3d-model-convert-to-gltf# python server/convert.py 
Params not found, format: python convert.py [type] [file path] [out file path]

主要对于无法运行docker的开发者，可以尝试使用这种方法来构建开发环境。

创建 conda 虚拟环境：

conda create -n 3d-model-convert-to-gltf-pythonocc -c dlr-sc -c pythonocc pythonocc-core=7.4.0rc1
conda activate 3d-model-convert-to-gltf-pythonocc
pip install -r server/requirements.txt

您的本地节点版本需要 ，或者在运行命令时出错，您应该安装和打包。12.0.0gltf-pipelinegltf-pipelineobj2gltf

通过此脚本（MacOs 或 Linux）安装，您可以从 https://github.com/coreybutler/nvm-windows 下载.exe可执行文件nvm

curl -o- https://raw.githubusercontent.com/nvm-sh/nvm/v0.35.3/install.sh | bash

安装并使用节点 12.0.0 以及其他软件包。

nvm install 12.0.0
nvm use 12.0.0
npm install -g gltf-pipeline obj2gltf

然后，从 https://github.com/facebookincubator/FBX2glTF 下载 FBX2glTf 并将其放入环境目录。

PS：统一调用时，应该将FBX2Gltf重命名为fbx2gltf

了解代码和文件结构，修改后提交PR。欢迎给我发邮件 admin@wj2015.com。

3DModelConvertToGltf 根据 Apache 许可证 2.0 版获得许可。有关完整的许可证文本，请参阅 LICENSE。