OBJファイルとは｜中身と.mtlの関係、開き方と単位の確認

OBJファイルは、3Dモデルの形をテキストで記録するファイル形式です。

この記事では、OBJファイルの中身、色を持つ .mtl と画像ファイルの関係、開く手段を整理します。STL・FBX・GLB・STEPとの違いと、開けないときの確認点も扱います。

執筆: bestat 編集部

OBJファイルとは

OBJファイルは、3Dの形状を頂点と面の並びで記録するファイル形式です。Wavefront社の3DソフトAdvanced Visualizer向けに作られました。仕様書は、オブジェクトの形状とその他の性質を定義するものと説明しています（Wavefront .obj 仕様）。

中身は人が読めるテキストです。点の座標を書いた行と、その点をつないで面を作る行が並びます。形そのものは .obj だけで表せますが、色や質感は別のファイルが持ちます。

3Dデータを扱う場面では、次のようなときにOBJが登場します。

• 3Dスキャナで計測した対象や、写真から作った3Dモデルを書き出して渡すとき

• CG・ゲーム・AR/VR向けに配布されているモデルをダウンロードしたとき

• 色や模様を付けたまま3Dプリント用のデータを渡すとき

• 現況を計測した点群からメッシュを作り、関係者へ共有するとき

点群は対象の表面を点の集まりで記録したデータ、メッシュは点をつないで面にした3Dデータです。点群からメッシュを作る工程は点群メッシュ化の手順で扱っています。

OBJファイルの中身

.obj は1行に1つの記述を書いたテキストで、行の先頭の記号がその行の役割を表します。頂点はv、テクスチャ座標はvt、法線はvn、面はfで始まります。

テキストエディタで開けば中身を確認できます。ただし面の多いモデルでは行数が数十万を超えることもあるため、元ファイルは残し、調査用のコピーを開きます。

面には最低3つの頂点が必要で、4つ以上の頂点を持つ多角形も書けます。また面の向きは頂点の並び順で決まり、反時計回りに並んでいれば面は手前を向きます（Wavefront .obj 仕様）。同じ形でも、書き出し側の設定で行数とファイル容量が変わります。

仕様は多角形に加えて、cstypeやdegといった記述で自由曲面も定義しています。ただし、読み込む側がどこまで対応するかはソフトによって異なります。BlenderのマニュアルはOBJについて、基本的な形状と材質のサポートにとどまると説明しています（Blender Manual）。

色とテクスチャは.mtlと画像ファイルが持つ

.obj が持つのは形とテクスチャ座標までで、色や質感は .mtl という別のテキストファイルが持ちます。.obj の mtllib 行が .mtl のファイル名を指し、usemtl 行が面ごとに使う材質名を指定します。

MTLの仕様によると、.mtl は材質の定義を1つ以上まとめたファイルで、材質ごとに色（Ka・Kd・Ks）、テクスチャマップ、反射マップを書きます（MTL仕様）。テクスチャマップの行は画像そのものを含まず、map_Kd などの後ろに画像ファイル名を書くだけです。

つまり、1つのモデルが .obj から .mtl へ、.mtl から画像ファイルへという2段の参照でつながっています。3種類がそろって初めて、色や模様の付いた状態で表示されます。

材質が見つからないと白いモデルになる

仕様は、材質名が指定されていない場合に白い材質を使うと定めています。mtllib についても既定値は無いと明記されています（Wavefront .obj 仕様）。そのため .mtl の名前や置き場所が変わると、読み込む側は材質を探す手掛かりを失います。

ダウンロードしたモデルが真っ白に見えるとき、形が壊れているとは限りません。.obj・.mtl・画像ファイルを配布時のまま同じフォルダに置いて読み込むと、この状態は避けられます。

頂点に色を書く方法は仕様の外にある

3Dスキャンやフォトグラメトリのソフトは、.mtl を使わず、頂点の行に色の値を続けて書くことがあります。この書き方は正式な仕様に含まれておらず、仕様が定めているのは材質ファイルを通じた面ごとの色までです（OBJファイルの頂点色）。

そのため、対応していないソフトでは色が無視されて白く表示されます。.mtl が付いていないのに元は色付きだったという場合は、頂点の行に座標以外の数値が並んでいないかを確認します。

OBJが持たない情報

OBJファイルには、長さの単位も、どの軸を上とするかも含まれていません。設計の履歴や寸法の拘束、ライトやカメラの情報も記録されません。

仕様が座標について定めているのは、右手座標系を使うことと、座標値が浮動小数点数であることです。1という値が何ミリに当たるかは書かれていないため、同じ .obj でも読み込む側の設定で大きさが変わります（Wavefront .obj 仕様）。

単位と上方向を仕様で決めている形式もあります。glTF 2.0 は、すべての線分距離の単位をメートルとし、+Yを上、+Zを前と定義しています（glTF 2.0 仕様）。受け取ったファイルだけで大きさと向きが一意に決まるかは、形式によって変わります。

メッシュは面の集まりなので、穴の直径を10mmにするといった寸法を指定した変更はできません。実物や既存の3Dデータから設計に使えるCADデータを作る流れは、リバースエンジニアリングで現物からCAD化する手順で扱っています。

OBJファイルの開き方

見るだけならブラウザ上のビューア、形を編集するなら3Dソフト、設計データと併せて扱うならCADを使います。何をしたいかで選ぶソフトが変わります。

どの手段でも、.obj だけを開くと色は付きません。色や模様を確認したいときは、.obj・.mtl・画像ファイルを同じフォルダに入れたまま読み込みます。

ソフトを選んだら、次の順で確認します。

1. ソフトの「開く」または「インポート」からファイルを選びます。ダブルクリックで開かない場合は、拡張子とソフトの関連付けが無いだけのことがあります。

2. モデル全体が画面に収まる表示にして、面の欠けや裏返りを確認します。

3. 単位が分かっている場合は、既知の寸法を測って大きさを照合します。

4. 材質が読み込まれているかを見ます。白いまま表示されるときは、.mtl か画像ファイルが見つかっていません。

ブラウザ上のビューアを使う場合は、データを端末内で処理する方式か、外部のサーバーへ送る方式かを確認します。外部へ持ち出せないデータでは、この違いが使えるかどうかを左右します。

STL・FBX・GLB・STEPとの違いと変換の注意

形式の違いは、色を持てるか、長さの単位を決めているか、面をどう表すかで分かれます。OBJは色を材質ファイル経由で持てる一方、単位を決めておらず、面は多角形で表します。

STLは色、テクスチャ、シーン構造、アニメーションを保存しません（Spatial）。FBXは、アニメーションのあるキャラクターや複雑なシーン情報のやり取りに広く使われる形式です（Blender Manual）。STEPは製品データの表現と交換を定めるISO 10303の通称で、部品、アセンブリ、寸法・公差などの製造情報を扱います（NIST）。

形式ごとの位置づけをまとめて見る場合は、3Dデータ 拡張子一覧を参照してください。

変換しても、元に無い情報は増えない

変換ツールを選ぶ前に、何が残り、何が残らないかを見ておくと、変換後の確認が短く済みます。

色を付けたい、単位を確定したい、寸法を編集したいという要望は、変換では解決しません。必要な情報を持つ形式で、作成元から出し直してもらう方が確実です。

開けない・色が出ない・寸法が合わないときの確認

3つの症状は、見るところが違います。開けないならソフトの対応範囲、色が出ないなら外部参照、寸法が合わないなら単位と倍率を先に確認します。

配布されているモデルで、.mtl が存在しない画像を指していることがあります。テクスチャマップの行は画像ファイル名を書くだけなので、配布物に画像が同梱されていなければ、読み込む側に絵柄を復元する手段はありません（MTL仕様）。材質に書かれた色までは表示できても、模様は戻りません。

送り手へ確認するときは、長さの単位、上方向、同梱ファイルの一覧の3点を聞きます。この3点がそろうと、データ側とソフト側のどちらを見直すかを絞れます。

よくある質問

コンパイルでできる .obj ファイルと同じものですか

別のものです。C/C++などのソースコードをコンパイルすると生成されるオブジェクトファイルも、拡張子に .obj を使います。Windowsでは、リンカが受け取るCOFF形式のファイルを指します（Microsoft Learn）。3DモデルのOBJはテキストなので、先頭の数行を見て、vやfで始まる行が並んでいるかで判別できます。

OBJファイルが大きいのですが、小さくできますか

容量は主に、面の数とテクスチャ画像の解像度で決まります。ZIPなどで圧縮すれば送るときの容量は減りますが、開くときは元の大きさに戻ります。恒久的に軽くするなら、面を減らしたメッシュを作成元で書き出すか、テクスチャ画像の解像度を下げます。形の確認と詳細な計測で必要な細かさが違う場合は、用途ごとにデータを分ける方法もあります。

OBJファイルは編集できますか

メッシュを扱う3Dソフトで、頂点や面の追加・削除・移動ができます。テキストエディタで座標を直すこともできますが、面は頂点の番号で定義されているため、頂点の行を削ると面の参照がずれます。寸法を指定した変更が必要な場合は、CADで形状を作り直します。

まとめ

OBJファイルは、頂点と面をテキストで書き並べた3Dモデルの形式です。形は .obj が持ち、色と質感は .mtl と画像ファイルが持つため、1つのモデルが複数のファイルに分かれます。

仕様が定めているのは右手座標系までで、長さの単位も上方向も決まっていません。受け取ったら、3種類のファイルがそろっているか、単位と向きが送り手の意図どおりかを確認します。

色を保って渡すならOBJやglTF、造形用の形だけならSTL、設計を続けるならCADの形式と、目的によって選ぶ形式が変わります。

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bestat 編集部について

bestat株式会社は、東京大学 松尾研究室発の産業用3Dデータに特化したAIスタートアップです。製造業・インフラ・土木の現場で、画像・動画・点群・360度動画などから3Dデータを生成・処理・活用する「3D.Core」シリーズを開発・提供しています。

https://bestat-data.com/3dcore

参考文献

• Wavefront「Object Files (.obj)」（Advanced Visualizer 付録）

• Wavefront「Vertex colour in OBJ files」

• Alias／Wavefront「FILE FORMATS Version 4.2」（MTL仕様・1995年10月）

• Khronos Group「glTF 2.0 Specification」

• Blender Manual「Wavefront OBJ」

• Blender Manual「FBX」

• Spatial「STLファイルとは？」

• NIST「STEP File Analyzer and Viewer」

• Open Cascade「CAD Assistant」

• FreeCAD「Features」

• Online 3D Viewer

• Microsoft Learn「.Obj Files as Linker Input」

• bestat「3D.Core for Point Cloudを正式ローンチ」（2026年1月7日）