COLLADA(Collaborative Design Activity)是一种用于3D内容交换的开放标准格式,文件后缀为.dae,其本质是完全符合XML规范的结构化文本文件,通过定义统一的标签体系实现不同3D软件之间的模型数据互通。所有dae文件都需要遵循XML的基本语法规则,比如标签必须闭合、属性值需要用引号包裹、特殊字符需要转义等。

COLLADA dae文件的根元素
每个合法的COLLADA dae文件的根元素都是<COLLADA>,该标签需要声明XML命名空间和版本信息,是所有其他内容的最外层容器。根元素包含xmlns属性指定标准的命名空间,version属性指定COLLADA的版本,目前常用的是1.4.1和1.5.0版本。
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<COLLADA xmlns="http://www.collada.org/2005/11/COLLADASchema" version="1.4.1">
<!-- 所有其他内容都放在这里 -->
</COLLADA>
核心子模块结构
根元素<COLLADA>下包含多个核心子模块,每个模块负责不同类别的数据定义,以下是常用的核心模块:
1. 资源定义模块
资源定义模块用于定义模型中复用的基础数据,包括几何体、材质、光源、动画等,这些资源会被场景模块引用。常用的资源标签如下:
<asset>:定义文件的元数据,比如创建工具、作者、单位、坐标系等信息<library_geometries>:存放所有几何体的定义,是模型网格数据的核心容器<library_materials>:存放所有材质的定义<library_effects>:存放材质的渲染效果定义,和<library_materials>配合使用<library_lights>:存放所有光源的定义<library_images>:存放纹理图片的引用信息<library_controllers>:存放骨骼动画相关的控制器数据
2. 场景描述模块
场景描述模块用于定义3D场景的层级结构和实例引用,将前面定义的资源组合成完整的可渲染场景,核心标签是<library_visual_scenes>和<scene>。
几何体数据的XML结构示例
几何体是3D模型的核心,下面展示一个简单的三角形几何体的XML定义结构,包含顶点坐标和索引数据:
<library_geometries>
<geometry id="triangle_geom" name="Triangle">
<mesh>
<!-- 顶点坐标数据 -->
<source id="triangle_geom-positions">
<float_array id="triangle_geom-positions-array" count="9">
0 1 0 -1 -1 0 1 -1 0
</float_array>
<technique_common>
<accessor source="#triangle_geom-positions-array" count="3" stride="3">
<param name="X" type="float"/>
<param name="Y" type="float"/>
<param name="Z" type="float"/>
</accessor>
</technique_common>
</source>
<!-- 顶点索引数据 -->
<triangles count="1">
<input semantic="VERTEX" source="#triangle_geom-positions"/>
<p>0 1 2</p>
</triangles>
</mesh>
</geometry>
</library_geometries>
场景实例引用示例
定义好几何体资源后,需要在视觉场景中实例化该资源,才能被渲染引擎识别,示例如下:
<library_visual_scenes>
<visual_scene id="default_scene" name="DefaultScene">
<node id="triangle_node" name="TriangleNode">
<instance_geometry url="#triangle_geom"/>
</node>
</visual_scene>
</library_visual_scenes>
<scene>
<instance_visual_scene url="#default_scene"/>
</scene>
格式特点总结
COLLADA的XML格式具有以下特点:
- 所有数据都通过标签和属性结构化存储,可读性强,方便手动编辑和解析
- 采用资源定义和实例引用分离的设计,减少数据冗余,适合复杂场景的数据组织
- 支持扩展机制,允许软件厂商添加自定义的标签来存储私有数据,兼容性较好
- 完全遵循XML语法规范,任何支持XML解析的编程语言都可以快速读取其内容