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掃盲一下3D打印文件格式:STL、OBJ、AMF、3MF

很多人對3D打印的數(shù)據(jù)格式頗有微詞,辛辛苦苦用三維軟件設(shè)計(jì)好的作品,一轉(zhuǎn)換成3D打印格式,基本就從白天鵝變成丑小鴨了,既沒有顏色,數(shù)據(jù)也不完整,形狀重疊表面破損那是常有的事兒。



為何大多數(shù)3D打印機(jī)只能識別STL或OBJ格式的文件呢?這件事情說來話長,就像為什么大多數(shù)的圖片都是jpg或gif格式一樣,這其實(shí)是個(gè)歷史遺留問題。

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一、關(guān)于STL格式的前世今生:

STL文件格式(stereolithography,光固化立體造型術(shù)的縮寫)是由3D SYSTEMS公司于1988年制定的一種為快速原型制造技術(shù)服務(wù)的三維圖形文件格式。

PS:STL可不是專門為3D打印而創(chuàng)造,只是碰巧3D打印是快速原型制造技術(shù)的一種,而且是名氣最大的一種。


STL文件不同于其他一些基于特征的實(shí)體模型,STL用三角形網(wǎng)格來表現(xiàn)3DCAD模型,只能描述三維物體的幾何信息,不支持顏色材質(zhì)等信息。這下明白為什么會丟失那么多重要信息了吧!STL就是個(gè)簡化版的3D模型。


但是——正因?yàn)閿?shù)據(jù)簡化,格式簡單,STL普及很快應(yīng)用廣泛,“簡單易用”說的就是它。隨著3DSYSTEMS的快速崛起, STL已經(jīng)成為快速原型系統(tǒng)事實(shí)上的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。STL 文件有2 種類型:文本文件(ASCII格式)和二進(jìn)制文件(BINARY),相比之下ASCII格式更加通用一些。

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二、關(guān)于OBJ格式的前世今生:

OBJ文件是Alias|Wavefront公司為它的一套基于工作站的3D建模和動(dòng)畫軟件"AdvancedVisualizer"開發(fā)的一種標(biāo)準(zhǔn)3D模型文件格式,很適合用于3D軟件模型之間的數(shù)據(jù)交換,比如你在3dsMax或LightWave中建了一個(gè)模型,想把它調(diào)到Maya里面渲染或動(dòng)畫,導(dǎo)出OBJ文件就是一種很好的選擇。


OBJ主要支持多邊形(Polygons)模型。不包含動(dòng)畫、材質(zhì)特性、貼圖路徑、動(dòng)力學(xué)、粒子等信息。

由于OBJ格式在數(shù)據(jù)交換方面的便捷性,目前大多數(shù)的三維CAD軟件都支持OBJ格式,大多數(shù)3D打印機(jī)也支持使用OBJ格式進(jìn)行打印。

PS:雖然OBJ格式誕生得晚一些,也比STL有所進(jìn)步,但并無實(shí)質(zhì)區(qū)別。

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三、未來屬于誰?

3D打印這樣一個(gè)制造業(yè)的明日之星,還在用30年前制定的數(shù)據(jù)格式,這好像有點(diǎn)說不過去。隨著越來越多的巨頭進(jìn)入3D打印行業(yè),數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)之爭顯得越來越重要,誰制定了新的標(biāo)準(zhǔn),誰就掌握了行業(yè)話語權(quán),俗話說“一流企業(yè)做標(biāo)準(zhǔn)”嘛!


一大陣營是國際標(biāo)準(zhǔn)化與標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)ASTM(聽名字就比較權(quán)威喔?。┝ν频男聰?shù)據(jù)格式“AMF“(AdditiveManufacturing File Format)。

AMF是以目前3D打印機(jī)使用的“STL”格式為基礎(chǔ)、彌補(bǔ)了其弱點(diǎn)的數(shù)據(jù)格式,新格式能夠記錄顏色信息、材料信息及物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。


AMF標(biāo)準(zhǔn)基于XML(可擴(kuò)展標(biāo)記語言)。采用XML有兩個(gè)好處,一是不僅能由計(jì)算機(jī)處理,人也能看懂,二是將來可通過增加標(biāo)簽輕松擴(kuò)展。新標(biāo)準(zhǔn)不僅可以記錄單一材質(zhì),還可對不同部位指定不同材質(zhì),能分級改變兩種材料的比例進(jìn)行造型。造型物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)用數(shù)字公式記錄。能夠指定在造型物表面印刷圖像,還可指定3D打印時(shí)最高效的方向。另外,還能記錄作者的名字、模型的名稱等原始數(shù)據(jù)。

PS:雖然AMF有成為新一代3D打印數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的潛力,但沒有巨頭支持是硬傷。


另一大陣營就是由微軟牽頭的3MF聯(lián)盟,于2015年推出全新的3D打印格式——3MF(3D ManufacturingFormat)。

相較于STL格式,3MF檔案格式能夠更完整地描述3D模型,除了幾何信息外,還可以保持內(nèi)部信息、顏色、材料、紋理等其它特征。3MF同樣也是一種基于XML的數(shù)據(jù)格式,具有可擴(kuò)充性。對于使用3D打印的消費(fèi)者及從業(yè)者來說,3MF最大的好處是大品牌支持這個(gè)格式。

雖然來得晚,但是實(shí)力強(qiáng)??!看看3MF聯(lián)盟的成員:Microsoft、Autodesk、DassaultSystems、Netfabb,SLM、惠普(HP)、Shapeways,個(gè)個(gè)都是巨頭!加上微軟宣布WIN8.1和WIN10對3MF打印格式的支持,擺明了就是來搶班奪權(quán)的。


轉(zhuǎn)載自 作者:蜀地一書生

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