3D打印模型格式为何一定要STL格式?

近期不少新接触3D打印的客户有疑问,为何3D打印的格式需要制定为stl格式,stl格式、3DM格式为何不行,今天魔猴简单给大家解释下这个原理。


首先先介绍下STL格式的定义:


STL(Stereolithography)文件,有时被称为“标准三角语言”或“标准曲面细分语言”,由3D Systems于1987年创建,并且已被广泛用作全行业3D打印机模型的标准文件。这些文件是从原生CAD文件导出的,并使用三维笛卡尔坐标系“[维基百科,”STL(文件)描述三角形单位法线和顶点(按右手规则排序)的原始非结构化三角形曲面 格式)“,2019年]。 简而言之,STL是将CAD模型近似为一组三角形,将样条(如样条曲线,p线,弧线,挤出和扫掠)转换为三角形简单和复合材料。

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STL模型的表示方法:


STL文件格式最重要的特点是它的简单性,它不依赖于任何一种三维建模方式,存储的是三维模型表面的离散化三角形面片信息,并且对这些三角形面片的存储顺序无任何要求。

STL格式能成为增材制造领域事实上标准格式的原因,主要在于它具有如下优点。

(1)格式简单

 STL文件仅仅只存放CAD模型表面的离散三角形面片信息,并且对这些三角形面片的存储顺序不作要求,从“语法”的角度来看。STL文件只有一种构成元素 那就是三角形面片,三角形面片由其三个顶点和外法矢构成,不涉及复杂的数据结构,表述上也没有二义性.因而STL文件的读写都非常简单。

(2)与CAD建模方法无关

在当前的商用CAD建模系统中,主要存在特征表示法( feature representation)、 构造实体几何法( constructive solidgeometry,CSG)、边界表示法(boundary representation,B-rep)等主要形体表示方法,以及参量表示法(parametric representation)、 单元表示法(cellrepresentation)等辅助形体表示方法。当前的商用CAD软件系统一般根据应用的要求和计算机技术条件采用上述几种表示方法的混合方式,其模型的内部表示格式都非常复杂,但无论CAD系统采用何种表示方法及何种内部数据结构,它表达的三维模型表面都可以离散成三角形面片并输出STL文件。


不过STL文件的缺点也是很明显的,主要有如下几点。

(1)数据冗余,文件庞大

高精度的STL文件比原始CAD数据文件大许多倍,具有大量数据冗余,网络传输效率很低。

(2)使用小三角形平面来近似三维曲面,存在曲面误差

由于各系统网格化算法不同,误差产生的原因与趋势也各不一样。要想减少误差,一般只能采用通过增大STL文件精度等级的方法,这导致文件长度增加,结构更加庞大。

(3)缺乏拓扑信息,容易产生错误,切片算法复杂

由于各种 CAD系统的STL 转换器不尽相同,在生成 STL文件时,容易产生多种错误,诊断规则复杂,并且修复非常困难,增加了3D打印技术的加工难度和制造成本。


总的来说stl格式时一种相对来说简单的模型处理格式,但是3D打印时其它建模软件导出stl格式时容易出现一些错误,好在魔猴网3D打印可以为大家免费提供修转图。