扫盲一下3D打印文件格式:STL、OBJ、AMF、3MF

2017-03-15 15:52 发布

3D打印技术 /[基础知识]
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很多人对3D打印的数据格式颇有微词,辛辛苦苦用三维软件设计好的作品,一转换成3D打印格式,基本就从白天鹅变成丑小鸭了,既没有颜色,数据也不完整,形状重叠表面破损那是常有的事儿。
为何大多数3D打印机只能识别STL或OBJ格式的文件呢?这件事情说来话长,就像为什么大多数的图片都是jpg或gif格式一样,这其实是个历史遗留问题。这种历史原因形成的标准,管他合理不合理好用不好用,你我只能一边破口大骂一边老实修图,改变标准那是大神们的事。
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一、关于STL格式的前世今生:
    STL文件格式(stereolithography,光固化立体造型术的缩写)是由3D SYSTEMS 公司于1988年制定的一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。
PS:STL可不是专门为3D打印而创造的喔,只是碰巧3D打印是快速原型制造技术的一种,而且是名气最大的一种。
STL文件不同于其他一些基于特征的实体模型,STL用三角形网格来表现3DCAD模型,只能描述三维物体的几何信息,不支持颜色材质等信息。
PS:​这下明白为什么会丢失那么多重要信息了吧!​STL就是个简化版的3D模型。
但是——正因为数据简化,格式简单,STL普及很快应用广泛,“简单易用”说的就是它。随着3DSYSTEMS的快速崛起, STL已经成为快速原型系统事实上的数据标准。
PS:管你高端中端低端CAD软件,要想用3D打印,都必须给我往STL格式转换;
STL 文件有2 种类型:文本文件(ASCII格式)和二进制文件(BINARY)。
PS:相比之下ASCII格式更加通用一些。​​

二、关于OBJ格式的前世今生:
    OBJ文件是Alias|Wavefront公司为它的一套基于工作站的3D建模和动画软件"AdvancedVisualizer"开发的一种标准3D模型文件格式,很适合用于3D软件模型之间的数据交换,比如你在3dsMax或LightWave中建了一个模型,想把它调到Maya里面渲染或动画,导出OBJ文件就是一种很好的选择。
OBJ主要支持多边形(Polygons)模型。不包含动画、材质特性、贴图路径、动力学、粒子等信息。​
由于OBJ格式在数据交换方面的便捷性,目前大多数的三维CAD软件都支持OBJ格式,大多数3D打印机也支持使用OBJ格式进行打印。​
PS:虽然OBJ格式诞生得晚一些,也比STL有所进步,但并无实质区别。​

三、未来属于谁?​
3D打印这样一个制造业的明日之星,还在用30年前制定的数据格式,这好像有点说不过去。随着越来越多的巨头进入3D打印行业,数据标准之争显得越来越重要,谁制定了新的标准,谁就掌握了行业话语权,俗话说“一流企业做标准”嘛!
一大阵营是国际标准化与标准制定机构ASTM(听名字就比较权威喔!)力推的新数据格式“AMF“(AdditiveManufacturing File Format)。
AMF是以目前3D打印机使用的“STL”格式为基础、弥补了其弱点的数据格式,新格式能够记录颜色信息、材料信息及物体内部结构等。
AMF标准基于XML(可扩展标记语言)。采用XML有两个好处,一是不仅能由计算机处理,人也能看懂,二是将来可通过增加标签轻松扩展。新标准不仅可以记录单一材质,还可对不同部位指定不同材质,能分级改变两种材料的比例进行造型。造型物内部的结构用数字公式记录。能够指定在造型物表面印刷图像,还可指定3D打印时最高效的方向。另外,还能记录作者的名字、模型的名称等原始数据。 ​
PS:虽然AMF有成为新一代3D打印数据标准的潜力,但没有巨头支持是硬伤。
另一大阵营就是由微软牵头的3MF联盟,于2015年推出全新的3D打印格式——3MF(3D ManufacturingFormat)。​

相较于STL格式,3MF档案格式能够更完整地描述3D模型,除了几何信息外,还可以保持内部信息、颜色、材料、纹理等其它特征。3MF同样也是一种基于XML的数据格式,具有可扩充性。对于使用3D打印的消费者及从业者来说,3MF最大的好处是大品牌支持这个格式。
虽然来得晚,但是实力强啊!看看3MF联盟的成员:Microsoft、Autodesk、DassaultSystems、Netfabb,SLM、惠普(HP)、Shapeways,个个都是巨头!加上微软宣布WIN8.1和WIN10对3MF打印格式的支持,摆明了就是来抢班夺权的。​
PS:巨头们个个如雷贯耳,光用钱砸都能砸出个未来,我宣布我支持3MF。​
转载自 作者:蜀地一书生

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