USDZ AR：为 iPhone 创建可用于 AR 的 3D 模型
增强现实正在改变我们与数字世界和物理世界互动的方式。对于任何拥有 iPhone 或 iPad 的人来说，AR 已经就在你的口袋里。实现这一点的一项关键技术就是 USDZ AR 文件格式。如果你是一名希望让自己的模型进入 USDZ AR 体验的 3D 艺术家，那么理解 USDZ AR 至关重要。本指南将带你了解什么是 USDZ、如何创建 USDZ AR 文件，以及对比一些完成这项工作的顶级工具。
什么是 USDZ？
USDZ 是由 Apple 和 Pixar 专门为 USDZ AR 开发的一种 3D 文件格式。你可以把它看作一个打包文件，它将 3D 模型所需的全部信息——包括纹理、动画和光照——都放进一个紧凑的单一文件中。这使得在 Apple 设备上分享和查看用于 USDZ AR 的 3D 模型变得非常容易。你可以将它们嵌入网站、通过消息发送，或在 USDZ AR 应用中使用。USDZ 中的 “Z” 代表 “zip”，表示它是一个压缩归档文件，这让文件体积更小，也更适合移动端体验的便携传输。
它是如何工作的？
从根本上说，USDZ 基于 Pixar 的 Universal Scene Description（USD）技术。USD 是一个用于描述 3D 场景的强大框架，而 USDZ 则是将所有内容打包在一起的分发格式。当你在 iPhone 或 iPad 上打开一个 USDZ 文件时，它会自动在 AR Quick Look（Apple 内置的 AR 查看器）中启动。这让你能够将 3D 模型放置到你的环境中，并与之进行实时交互。这种顺滑的集成正是 USDZ AR 在 iOS 上实现 AR 如此强大的原因。无需下载任何特殊应用；它就是能直接工作。
创建 USDZ AR 文件的顶级工具
有多种工具可用于创建 USDZ AR 文件，每种工具都有其自身的优点和缺点。以下是一些最受欢迎的选项：
Vectary
Vectary 是一款基于浏览器的 3D 建模工具，非常适合初学者和有经验的艺术家。它拥有用户友好的界面，以及一套强大的 3D 模型创建和编辑功能。Vectary 还内置了 USDZ 导出器，因此可以轻松创建适用于 USDZ AR 的模型。
优点：
- 易于使用，即使是初学者也能快速上手。
- 完全在网页浏览器中运行，无需安装软件。
- 提供不错的建模和纹理工具选择。
缺点：
- 免费版本有一些限制。
- 处理非常复杂的模型时可能会变慢。
Adobe Aero
Adobe Aero 是一款用于创建交互式 AR 体验的强大工具。它被设计为与其他 Adobe Creative Cloud 应用（如 Photoshop 和 Dimension）配合使用，因此对于已经身处 Adobe 生态系统中的艺术家来说是一个很好的选择。Aero 具有可视化脚本界面，让你无需编写任何代码就能为 AR 场景添加动画和交互性。
优点：
- 与其他 Adobe 应用顺滑集成。
- 强大的可视化脚本功能，可用于创建交互式体验。
- 高质量的渲染和光照效果。
缺点：
- 需要 Creative Cloud 订阅。
- 对初学者来说可能较为复杂。
Reality Composer
Reality Composer 是 Apple 自家的 AR 体验创建工具。它是一款适用于 iOS、iPadOS 和 macOS 的免费应用，可让你通过简单的拖放界面构建交互式 AR 场景。Reality Composer 是开始 AR 开发的绝佳方式，并且与 Apple 的增强现实框架 ARKit 完全集成。
优点：
- 免费使用。
- 界面简单直观。
- 与 ARKit 完全集成。
缺点：
- 仅适用于 Apple 设备。
- 建模和纹理功能有限。
Hyper3D
Hyper3D 是一个多功能平台，提供一整套 3D 内容创作工具，包括用于生成的 Rodin，以及用于编辑的 OmniCraft。它支持导出为多种格式，包括 USDZ。借助 Hyper3D，你可以轻松转换现有的 3D 模型，或创建新模型并为 AR 做好准备。你甚至可以使用 Rodin 工具通过文本提示生成 3D 模型。
优点：
- 支持广泛的导入和导出文件格式（STL、FBX、OBJ、GLB、USDZ）。
- 提供不同的生成模式，可根据文本或图像创建 3D 模型。
- 包含在线 USDZ file viewer，便于轻松预览。
- 提供 GLB to USDZ converter，便于轻松转换资源。
缺点：
- 作为一个较新的平台，一些高级功能可能仍在开发中。
创建 USDZ AR 文件的分步指南
创建这种方式的文件需要几个关键步骤：
为你的 3D 资产建模
第一步是创建你的 3D 模型。你可以使用任何你熟悉的 3D 建模软件，例如 Blender、Maya 或 3ds Max。在为这种方式建模时，重要的是保持较低的多边形数量，以确保在移动设备上流畅运行。一个不错的目标是控制在 100,000 个多边形以下。如果你计划添加动画，请注意模型的拓扑结构，以确保它能够正确变形。
纹理与材质
有了模型之后，你需要为其应用纹理和材质。为了获得更逼真的模型效果，最好使用 Physically Based Rendering（PBR）材质。这包括为颜色、粗糙度和金属度等属性创建纹理贴图。大多数现代 3D 软件都支持 PBR 工作流。请确保你的纹理已针对移动端进行优化，在不牺牲质量的前提下尽可能降低分辨率。对于大多数移动 AR 应用来说，2048x2048 的纹理通常已经足够。
导出为 USDZ
最后一步是将你的模型导出为 USDZ AR 格式。如果你的 3D 软件没有内置 USDZ 导出器，你可以使用转换器。一个很好的选择是 Hyper3D 的 GLB to USDZ converter。GLB 是另一种非常适合 AR 的流行 3D 文件格式，将其转换为 USDZ 是一个直接明了的过程。你也可以使用 Apple 的 Reality Converter 工具，将多种 3D 文件格式转换为 USDZ。
我的第一手经验
我花了不少时间使用这些工具，为各种 AR 项目创建这种方式的文件。我从一个在 Blender 中创建的模型开始，想看看自己能多轻松地把它放进一个 AR 体验中。我首先尝试了 Vectary，它让我印象深刻，因为我可以非常快地导入模型、做一些微调，然后将其导出为 USDZ 文件。整个创建 USDZ AR 文件的过程不到 15 分钟。
接下来，我想加入一些交互性，于是转向了 Adobe Aero。我能够导入我的这种方式文件，并使用可视化脚本工具让模型在我点击它时播放动画。与 Creative Cloud 的集成是一个巨大的加分项，因为我可以轻松导入自己在 Photoshop 中创建的纹理。
最后，我使用 Hyper3D 将一些现有的 GLB 模型转换为 USDZ。这个 GLB to USDZ converter 速度极快且非常易用。我还使用了 USDZ file viewer，在把模型发送到我的 iPhone 之前先进行预览。能够在浏览器中快速检查我的作品，极大地节省了时间。我还试用了 Rodin 工具，通过文本提示生成一个简单物体，而我只用了几分钟就让一个 USDZ AR 文件做好了 AR 使用准备。
USDZ AR 创建的高级技巧
当你掌握了基础之后，以下是一些高级技巧，可将你的这种方式创作提升到新的水平：
性能优化
为了确保你的这种方式体验运行流畅，针对性能优化模型至关重要。这包括保持较低的多边形数量、使用高效纹理，以及尽量减少材质数量。对于纹理，请使用 2 的幂次尺寸（例如 1024x1024 或 2048x2048），并在可能的情况下进行压缩。此外，还可以考虑使用纹理图集来减少 draw calls。
添加交互性
静态 3D 模型很酷，但可交互的模型更棒。借助 Adobe Aero 和 Reality Composer 等工具，你可以为 AR 场景添加动画、声音和其他交互元素。这能让你的体验对用户更具吸引力。你也可以在导出之前，使用 Blender 等工具为 USDZ 文件添加简单动画。
使用 Variants
USDZ 支持 variants，这使你能够在单个文件中创建模型的不同版本。例如，你可以创建一把带有不同面料选项的椅子。对于电子商务和产品可视化来说，这是一个非常强大的功能，因为它允许用户在 AR 中自定义产品。你可以在 Hyper3D blog 上了解更多关于创建 variants 的信息。
FAQ
USD 和 USDZ 有什么区别？
USD（Universal Scene Description）是一种用于描述 3D 场景的文件格式，而 USDZ 是一种压缩归档格式，它将一个 USD 场景及其资源打包到单个文件中以便分发。
我可以在 Android 设备上使用 USDZ AR 文件吗？
虽然 USDZ 是 Apple 的格式，但有一些第三方应用允许你在 Android 上查看 USDZ 文件。不过，为了获得最佳体验，建议在 Android 上使用 GLB，在 iOS 上使用 USDZ。许多平台（如 Hyper3D）都支持这两种格式。
如何在我的 iPhone 上查看 USDZ AR 文件？
只需点按 USDZ 文件，它就会自动在 AR Quick Look 中打开。然后你就可以将 3D 模型放置到你的环境中并与之交互。
USDZ AR 文件的最大文件大小是多少？
没有严格的最大文件大小限制，但为了获得良好的用户体验，最好让你的 USDZ 文件尽可能小。一个不错的目标是控制在 10MB 以下。对于更复杂的场景，你可能需要更大的文件，但务必在多种设备上进行测试，以确保良好的性能。
我在哪里可以找到更多关于 USDZ 的信息？
Apple 的开发者网站提供了大量关于 USDZ 和 ARKit 的信息。你也可以在诸如 Hyper3D blog 这样的网站上找到有帮助的教程和资源。
什么是 USDZ AR？
这种方式指的是使用 USDZ 文件格式在 Apple 设备上创建增强现实体验。由于它与 AR Quick Look 的顺滑集成，它已经成为 iOS 上 AR 的标准。
我可以为 USDZ AR 文件添加动画吗？
可以，USDZ 文件可以包含动画。你可以在 3D 建模软件中创建动画，并将其作为 USDZ 文件的一部分导出。你也可以使用 Adobe Aero 和 Reality Composer 等工具添加动画。
如何分享 USDZ AR 文件？
你可以像分享任何其他文件一样分享 USDZ 文件。你可以通过电子邮件发送、通过消息发送，或将其托管在网站上。当 iOS 设备上的用户点按指向 USDZ 文件的链接时，它会在 AR Quick Look 中打开。你还可以生成一个链接到 USDZ 文件的二维码，以便在线下印刷品或展示屏上轻松分享。查看 Hyper3D 上的 AR QR code generator，即可轻松完成这项操作。