VMDS（Visual Model Data Stream）ファイルとデータ形式
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概要
VMDS（Visual Model Data Stream）は、リアルタイムレンダリングと複雑なシーンの高速読み込みに特化した効率的な 3D モデルデータファイルフォーマットです。VMDS ファイルは通常、3D モデル、マテリアル、アニメーション、および関連するメタデータの保存と転送に使用されます。ストリーミング転送と圧縮を中心に設計されており、大規模な 3D シーンの効率的な処理をサポートするため、ゲーム開発、仮想現実（VR）、拡張現実（AR）、および地理情報システム（GIS）などの分野で広く利用されています。
データフォーマットの概要
- VMDS ファイルは通常、以下のいくつかの部分で構成されています：
- ヘッダー情報：ファイルのバージョン、フォーマット識別子、グローバルメタデータ（単位や解像度など）が含まれます。
- ジオメトリデータ：モデルの頂点、エッジ、面などのジオメトリ構造を格納します。
- マテリアルおよびテクスチャデータ：表面マテリアルのパラメータ、テクスチャマップのパスや埋め込まれたテクスチャデータが含まれます。
- アニメーションデータ：物体のキーフレーム、ボーンバインディングなどのアニメーション情報（任意）。
- 追加メタデータ：シーンの階層構造、名前空間、カスタム拡張属性など。
- 保存特性
- バイナリフォーマット：VMDS ファイルはバイナリ形式で保存され、高速な読み取りと解析を実現します。
- ストリーミング構造：オンデマンドでの読み込みがサポートされ、大規模なシーンを扱う際のメモリ最適化に適しています。
- 圧縮機構：ジオメトリやテクスチャの圧縮アルゴリズムが組み込まれており、ストレージスペースの使用を削減します。
- 互換性と拡張性
- ● 複数の座標系や単位の変換（例えば、WGS84 とスクリーン座標系）をサポートします。
- ● プラグイン型の拡張インターフェースを提供し、必要に応じてカスタムデータブロック（例えば、環境効果データ）を定義できます。
長所
- 効率的な読み込みとレンダリング：VMDS ファイルはストリーミング設計を採用しており、シーンデータを段階的に読み込むことで初期読み込み時間を短縮し、メモリ使用を最適化します。
- コンパクトなデータ構造：ジオメトリ圧縮とテクスチャ最適化技術により、ファイルサイズを効率的に削減し、特にネットワーク転送に適しています。
- 多様なデータサポート：ジオメトリやマテリアルだけでなく、アニメーション、シーン階層、カスタムメタデータもサポートし、様々なニーズに対応します。
- 優れたクロスプラットフォーム性能：VMDS ファイルは、異なるオペレーティングシステムやレンダリングエンジン（例えば、Unity、Unreal Engine）で直接利用できます。
短所
- フォーマットが複雑：OBJ などの単純なフォーマットに比べ、VMDS ファイルの解析とデバッグは難易度が高く、特定のツールが必要です。
- 標準化の程度が限られている：VMDS は特定の分野で広く使用されていますが、その利用範囲は GLTF などの一般的な標準に比べて広がっていません。
- ハードウェア要件が高い：高解像度モデルや複雑なアニメーションを処理する際、リアルタイムでの読み込みパフォーマンスは強力なハードウェアサポートに依存します。
応用シーン
VMDS ファイルフォーマットは、効率的な 3D データ処理とリアルタイムレンダリングが求められるシーンで広く使用されています。例えば、ゲーム開発では、開発者は VMDS を利用して大規模なシーンを分割して読み込むことにより、読み込み遅延を減らし、プレイヤーの体験を向上させることができます。GIS や建築設計の分野では、VMDS ファイルを 3D 都市モデルと組み合わせて、建物、地形、インフラの動的変化をリアルタイムで表示することができます。仮想現実（VR）や拡張現実（AR）では、VMDS フォーマットは圧縮された 3D 資産の読み込みをサポートし、スムーズなユーザーインタラクションを実現します。また、産業シミュレーションや科学的可視化の分野では、VMDS ファイルのカスタム拡張機能が複雑なシーンレンダリングに最適な選択肢となります。
例
- VMDS 述語オブジェクト構築クエリ図示。
ファイルの開き方
- Smallworld での VMDS 表示。
