【我的渲染技术进阶之旅】解决Cinema 4D制作的3D模型无法导入Blender的问题

一、问题描述

今天UI输出了个3D模型给我，

然后我导入到Blender的时候出错，如下所示：

1. 选择导入-> Wavefront(.obj) 去导入obj格式的3D模型
   
2. 选择对应的obj文件，然后点击【导入OBj】按钮
   
3. 好嘛，直接报错，如下所示：
   
4. 错误一闪而过，不慌，错误窗口消失之后，点击下面这个X按钮，即可查看详情
   
5. 查看详情，看起来像是加载material材质出错了
   

Python: Traceback (most recent call last):
  File "C:\Program Files\Blender Foundation\Blender 3.2\3.2\scripts\addons\io_scene_obj\__init__.py", line 135, in execute
    return import_obj.load(context, **keywords)
  File "C:\Program Files\Blender Foundation\Blender 3.2\3.2\scripts\addons\io_scene_obj\import_obj.py", line 1233, in load
    create_materials(filepath, relpath, material_libs, unique_materials,
  File "C:\Program Files\Blender Foundation\Blender 3.2\3.2\scripts\addons\io_scene_obj\import_obj.py", line 428, in create_materials
    load_material_image(context_material, context_mat_wrap,
  File "C:\Program Files\Blender Foundation\Blender 3.2\3.2\scripts\addons\io_scene_obj\import_obj.py", line 171, in load_material_image
    _generic_tex_set(mat_wrap.base_color_texture, image, 'UV', map_offset, map_scale)
  File "C:\Program Files\Blender Foundation\Blender 3.2\3.2\scripts\addons\io_scene_obj\import_obj.py", line 165, in _generic_tex_set
    nodetex.translation = translation
  File "C:\Program Files\Blender Foundation\Blender 3.2\3.2\scripts\modules\bpy_extras\node_shader_utils.py", line 20, in wrapper
    return func(self, *args, **kwargs)
  File "C:\Program Files\Blender Foundation\Blender 3.2\3.2\scripts\modules\bpy_extras\node_shader_utils.py", line 792, in translation_set
    self.node_mapping.inputs['Location'].default_value = translation
ValueError: bpy_struct: item.attr = val: sequences of dimension 0 should contain 3 items, not 2

二、分析问题

2.1 查看material材质的mtl文件

打开rabbit.mtl查看内容如下所示，从第一行注释我们可以看出来是由Cinema 4D制作的3D模型

# WaveFront *.mtl file (generated by Cinema 4D)

newmtl AnimalFace_Rabbit
Ka 0 0 0
map_Ka -o 0.000 1.000 AnimalFace_Rabbit_Albedo.png
Kd 0.80000001192093 0.80000001192093 0.80000001192093
map_Kd -o 0.000 1.000 AnimalFace_Rabbit_Albedo.png
Ke 0 0 0
map_Ke -o 0.000 1.000 AnimalFace_Rabbit_Albedo.png
Ks 0.25 0.25 0.25
Ns 40
illum 7
norm -o 0.000 1.000 AnimalFace_Rabbit_Normal.png

2.2 mtl文件介绍

在我的博客 【我的OpenGL学习进阶之旅】关于3D模型知识之：什么是obj文件和mtl文件 里面有介绍了mtl文件的格式，这里重新介绍一下：

---

# Blender MTL File: 'None'
# Material Count: 1

newmtl Scene_-_Root
Ns 225.000000
Ka 1.000000 1.000000 1.000000
Kd 0.800000 0.800000 0.800000
Ks 0.500000 0.500000 0.500000
Ke 0.0 0.0 0.0
Ni 1.450000
d 1.000000
illum 2
map_Kd diffuse.jpg
map_Bump normal.png
map_Ks specular.jpg

mtl 文件结构说明：

1. newmtl xxx表示定义一个名为 xxx 的材质；如我们代码使用了Scene_-_Root这个材质
2. Ns 表示材质的反射指数，反射指数越高则高光越密集，取值范围在一般为 [0,1000];
3. Ni 表示材质的折射值（折射率），定义当前材料中的光密度（也称为折射率）。值的范围可以从 0.001 到 10。值 1.0 表示光在穿过对象时不会弯曲。玻璃的折射率为 1.5 ；
4. d 表示指定溶解因子（dissolve），即这种材料溶解到背景中的程度。 1.0 的因子是完全不透明的。 0.0 的因子是完全透明的。
5. Tr 表示材质的透明度（与 d 的取值相反），默认值为0.0（完全不透明）；
6. Tf 表示材质的滤光折射率，三维向量表示；
7. illum 表示材质的光照模型；使用数值指定照明模型。有关 illum 关键字的更多详细信息，请参见下面的注释。值 0 表示最简单的照明模型，依赖于由 map_Kd 语句中指定的纹理贴图修改的材质的 Kd（如果存在）。该资源的编译器认为照明模型的选择与 3D 打印用途无关，并且在某些软件应用程序导入时会被忽略。例如，threejs Javascript 库中的 MTL Loader似乎忽略了 illum 语句。
8. Ka 表示材质的环境光（Ambient Color）(r，g，b)；以说明整个场景中分散的光（有关phong反射模型的Wikipedia条目），使用RGB组件的0到1之间的值。
9. Kd 表示材质的散射光（Diffuse Color）(r，g，b)；它通常将大部分颜色贡献给对象参见 [Wikipedia entry for Diffuse Reflection]。在此示例中，Kd 表示灰色，它将被 map_Kd 语句中指定的彩色纹理贴图修改
10. Ks 表示材质的镜面光（Apecular Color）(r，g，b)；表面闪亮且镜面状的颜色[有关镜面反射的Wikipedia条目]。
11. Ke 表示材质的发射光，它与环境光，散射光和镜面光并存，代表材质发出的光量；
12. map_Ka 表示为材质的环境反射指定纹理文件（纹理采样值与环境光相乘作为输出颜色的一部分加权）；
13. map_Kd 表示为材质的漫反射指定纹理文件；
14. map_Ke 表示为材质的发射光指定纹理文件；
15. map_d 表示为材质的透明度指定纹理文件；
16. bump 表示指定材质的凹凸纹理文件，凹凸纹理修改表面法线，用于凹凸纹理的图像表示相对于平均表面的表面拓扑或高度（没用过）。

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MTL Files Material Definitions for OBJ Files

2.3 对比mtl文件和mtl语法并修改

2.3.1 norm不对

• 对比找出语法错误
  通过对比，我们发现有个属性似乎不是mtl的语法，即norm，如下所示：
  

• 正确语法
  通过对比，感觉norm应该对应的是map_Bump ,
  参考 https://en.wikipedia.org/wiki/Wavefront_.obj_file
  

  # some implementations use 'map_bump' instead of 'bump' below
  map_bump lemur_bump.tga
  
  # bump map (which by default uses luminance channel of the image)
  bump lemur_bump.tga
  

  使用map_bump 或者bump 都可以。

• 修改代码如下：

  

  # WaveFront *.mtl file (generated by Cinema 4D)
  
  newmtl AnimalFace_Rabbit
  Ka 0 0 0
  map_Ka -o 0.000 1.000 AnimalFace_Rabbit_Albedo.png
  Kd 0.80000001192093 0.80000001192093 0.80000001192093
  map_Kd -o 0.000 1.000 AnimalFace_Rabbit_Albedo.png
  Ke 0 0 0
  map_Ke -o 0.000 1.000 AnimalFace_Rabbit_Albedo.png
  Ks 0.25 0.25 0.25
  Ns 40
  illum 7
  map_Bump -o 0.000 1.000 AnimalFace_Rabbit_Normal.png
  
  
  
  

改完之后重新让Blender导入，还是有问题

2.3.2 map_Ka、map_Kd 、map_Ks、map_Bump 的格式不对

2.3.2.1 正确语法

• https://en.wikipedia.org/wiki/Wavefront_.obj_file
  

• MTL material format (Lightwave, OBJ)

map_Ka,map_Kd,map_Ks语法，关于-o的参数说明如下所示：

在渲染期间，Ka、Kd 和 Ks 值以及 map_Ka、map_Kd 和 map_Ks 值根据以下公式混合：

 result_color=tex_color(tv)*decal(tv)+mtl_color*(1.0-decal(tv))

其中 tv 是纹理顶点

“result_color” is the blended Ka, Kd, and Ks values.

“result_color”是混合的 Ka、Kd 和 Ks 值。

下面列出语句的选项。

-blendu on | off
-blendv on | off
-clamp on | off
-imfchan r | g | b | m | l | z
-mm base gain
-o u v w
-s u v w
-t u v w
-texres value

正确示例：

newmtl bumpy_leath
 Ka spectral ident.rfl 1
 Kd spectral ident.rfl 1
 Ks spectral ident.rfl 1
 illum 2
 map_Ka brown.mpc
 map_Kd brown.mpc
 map_Ks brown.mpc
 bump -bm 2.000 leath.mpb

 Ka spectral ident.rfl 1
 Kd spectral ident.rfl 1
 Ks spectral ident.rfl 1
 illum 2
 map_Ka -o 0.200 0.000 0.000 logo.mpc
 map_Kd -o 0.200 0.000 0.000 logo.mpc
 map_Ks -o 0.200 0.000 0.000 logo.mpc

2.3.2.2 修改代码

参考上面的语法说明，要么删除冗余参数，要么填写3个参数，

这里我们简单的标记的代码不需要，删了，如下所示：

修改之后代码如下：

# WaveFront *.mtl file (generated by Cinema 4D)

newmtl AnimalFace_Rabbit
Ka 0 0 0
map_Ka  AnimalFace_Rabbit_Albedo.png
Kd 0.80000001192093 0.80000001192093 0.80000001192093
map_Kd  AnimalFace_Rabbit_Albedo.png
Ke 0 0 0
map_Ke  AnimalFace_Rabbit_Albedo.png
Ks 0.25 0.25 0.25
Ns 40
illum 7
map_Bump  AnimalFace_Rabbit_Normal.png

改完之后重新让Blender导入，至于可以导入了，如下所示：

2.5 重新导出obj格式和mtl文件

发现Cinema 4D生成的obj格式和mtl文件有问题，虽然改为之后可以导入到Blender中，但是感觉怪怪的，那么我就重新导出Blender生成的obj格式和mtl文件。

1. 选择导出-> Wavefront(.obj) 去导入obj格式的3D模型
   

2. 选择保存的目录和自定义保存的模型名称
   

3. 点击【导出OBJ】，这样就导出来了
   

4. 对比两个目录
   
   对比mtl文件发现，Blender重新导出的格式看着排版舒服多了
   
   obj文件也重新输出，对比如下：
   

5. 复制纹理图片
   先将两个遗漏的纹理图片复制到新目录
   
   
   复制完后，只有obj和mtl文件不一样
   

6. 修改mtl文件
   我们发现重新导出的mtl文件，还引用的老目录的那两个纹理图片，而且路径还是绝对路径，这得修改，因为我们最终是要将这个obj模型渲染到手机上。

修改完后代码如下：

# Blender MTL File: 'None'
# Material Count: 1

newmtl AnimalFace_Rabbit.004
Ns 39.999995
Ka 1.000000 1.000000 1.000000
Kd 0.800000 0.800000 0.800000
Ks 0.250000 0.250000 0.250000
Ke 0.000000 0.000000 0.000000
Ni 1.000000
d 1.000000
illum 2
map_Bump AnimalFace_Rabbit_Normal.png
map_Kd AnimalFace_Rabbit_Albedo.png
map_Ke AnimalFace_Rabbit_Albedo.png

路径是相对路径，直接指向复制过来在同一个目录下的两个纹理图片

7. 重新导入Blender验证

将修改后的mtl文件保存，然后重新导入obj文件，展示如下，正常

好吧，这样我们就保存了一份由Blender输出的3D模型。

三、总结

Cinema 4D制作的3D模型无法导入Blender的问题，这一次是因为材质.mtl文件有语法问题，通过分析解决并重新导出由Blender制作的3D模型。

• Wavefront .obj file
• MTL material format (Lightwave, OBJ)