Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Стереолитографиялық қолданбалар үшін файл форматы
File format for stereolithography applications
STL – 3D Systems компаниясы жасаған стереолитографиялық CAD бағдарламалық жасақтамасына тән файл форматы. Стереолитографияны ойлап тапқан және 3D Systems негізін қалаушы Чак Халл, файл кеңейтуі стереолитографияның аббревиатурасы екенін хабарлайды. STL файлы бірлік нормалі және төбелері (оң қол ережесі бойынша реттелген) бойынша шикі, құрылымдалмаған үшбұрышты бетін сипаттайды. Алғашқы техникалық сипаттамада барлық STL координаттары оң сандар болуы тиіс еді, бірақ бұл шектеу енді күшін жойды және бүгінде STL файлдарында теріс координаттар жиі кездеседі. STL файлдарында масштаб туралы ақпарат жоқ, ал өлшем бірліктері еркін таңдалады. STL файлдары үш өлшемді нысанның бетінің геометриясын ғана сипаттайды, түс, текстура немесе басқа CAD модельдерінің атрибуттарын көрсетпейді. STL форматы ASCII және бинарлық түрде сақтау мүмкіндігін ұсынады. Бинарлық файлдар көбірек таралған, себебі олар ықшам. STL жылдам прототиптеу, 3D басып шығару және компьютерлік көмекпен өндіріс салаларында кеңінен қолданылады және көптеген басқа бағдарламалық пакеттермен үйлесімді.
STL is a file format native to the stereolithography CAD software created by 3D Systems. Chuck Hull, the inventor of stereolithography and 3D Systems’ founder, reports that the file extension is an abbreviation for stereolithography. An STL file describes a raw, unstructured triangulated surface by the unit normal and vertices (ordered by the right hand rule In the original specification, all STL coordinates were required to be positive numbers, but this restriction is no longer enforced and negative coordinates are commonly encountered in STL files today. STL files contain no scale information, and the units are arbitrary. STL files describe only the surface geometry of a three dimensional object without any representation of color, texture or other common CAD model attributes. The STL format specifies both ASCII and binary representations. Binary files are more common, since they are more compact. STL is widely used for rapid prototyping, 3D printing and computer aided manufacturing, and supported by many other software packages.
Тарих
STL форматы 1987 жылы Albert Consulting Group компаниясы 3D Systems үшін ойлап табылды. Бұл формат 3D Systems компаниясының алғашқы коммерциялық 3D принтерлеріне арналған еді. Алғашқы нұсқасынан бастап 22 жыл бойы форматы көбінесе өзгеріссіз қалды.
STL was invented by the Albert Consulting Group for 3D Systems in 1987. The format was developed for 3D Systems' first commercial 3D printers. Since its initial release, the format remained relatively unchanged for 22 years.
Сипаттамалары
Иілген беттерді үшбұрыштармен толыққанды бейнелеу мүмкін емес. Бұған өтемақы ретінде пайдаланушылар көбінесе үлкен STL файлдарын сақтап, қателікті азайтуға тырысады. Дегенмен, көптеген 3D дизайн бағдарламаларына тән жергілікті форматтар математикалық беттерді пайдаланып, кішкентай файлдарда бөлшектерді жоғалтпай сақтайды. Мысалы, Rhino 3D және Blender NURBS жүйесін шын қисық беттерді жасау және оларды тиісті жергілікті файл форматтарында сақтау үшін қолданады, бірақ модельді STL форматына экспорттағанда үшбұрышты тор құруға мәжбүр.
It is not possible to use triangles to perfectly represent curved surfaces. To compensate, users often save enormous STL files to reduce the inaccuracy. However, native formats associated with many 3D design applications use mathematical surfaces to preserve detail losslessly in small files. For example, Rhino 3D and Blender implement NURBS to create true curved surfaces and store them in their respective native file formats, but must generate a triangle mesh when exporting a model to the STL format.
3D-басып шығару
3D принтерлер нысандарды бір уақытта бір қабатты қатыру (SLA, SLS, SHS, DMLS, EBM, DLP) немесе басып шығару (3DP, MJM, FDM, FFF, PJP, MJS) арқылы жасайды. Бұл үшін жабық 2D контурлар (көлденең қабаттар) сериясы қажет, олар қабаттар біріктірілген кезде қатайған материалмен толтырылады. Мұндай машина үшін табиғи файл форматы – әртүрлі Z мәндеріне сәйкес келетін жабық көпбұрыштар (қабаттар немесе тілімдер) сериясы. Дегенмен, қабаттың қалыңдығын жылдам, бірақ аз дәлдікпен құрылыс үшін өзгертуге болатындықтан, құрылатын модельді қажетті көлденең деңгейлерде тіліміге болатын жабық көпжақ ретінде анықтау ыңғайлырақ болды. Бұрыс фасеттік нормаль файлдың тіліміне және толтыруына әсер етуі мүмкін. Жаман фасетті өткіріп жіберу үшін басқа Z мәнінде тілім таңдауға болады немесе файлды түзету үшін CAD бағдарламасына қайтару керек, содан кейін STL файлын қайта жасау керек. 3D көлемді дұрыс қалыптастыру үшін, кез келген STL файлымен бейнеленген бет жабық (тесік немесе кері векторлық нормаль болмауы керек) және байланыстырылған болуы керек, мұнда әрбір қабырға дәл екі үшбұрыштың бөлігі болып табылады және өзімен-өзі қиылыспайды. STL синтаксисі бұл қасиетті міндеттемейді, сондықтан бос кеңістік маңызды емес жағдайларда оны ескермеуге болады. Жоғалған бет тек үшбұрыштарды тіліміге түсіретін бағдарламалық құралдан алынған 2D көпбұрыштардың жабық болуын қамтамасыз ету үшін ғана маңызды. Кейде мұндай бағдарламаны кішкентай айырмашылықтарды жою үшін жазуға болады, бір-біріне жақын орналасқан төбелерді бір-бірімен сәйкес келетіндей жылжыту арқылы. Нәтижелер болжамсыз болуы мүмкін және басқа бағдарламаны пайдалану арқылы жөндеуді қажет етуі мүмкін. Векторлық 3D принтерлерге таза STL файлы қажет, ал нашар деректер файлын басып шығару сәтсіз аяқталады немесе басып шығару тоқтатылады.
3D printers build objects by solidifying (SLA, SLS, SHS, DMLS, EBM, DLP) or printing (3DP, MJM, FDM, FFF, PJP, MJS) one layer at a time. This requires a series of closed 2D contours (horizontal layers) that are filled in with solidified material as the layers are fused together. A natural file format for such a machine would be a series of closed polygons (layers or slices) corresponding to different Z values. However, since it is possible to vary the layer thicknesses for a faster though less precise build, it was easier to define the model to be built as a closed polyhedron that can be sliced at the necessary horizontal levels. An incorrect facet normal can affect the way a file is sliced and filled. A slice at a different Z value can be chosen to miss a bad facet or the file must be returned to CAD program to make corrections and then regenerate the STL file. To properly form a 3D volume, the surface represented by any STL files must be closed (no holes or reversed vector normal) and connected, where every edge is part of exactly two triangles, and not self intersecting. Since the STL syntax does not enforce this property, it can be ignored for applications where the void does not matter. The missing surface only matters insofar as the software that slices the triangles requires it to ensure that the resulting 2D polygons are closed. Sometimes such software can be written to clean up small discrepancies by moving vertices that are close together so that they coincide. The results are not predictable, and may require repair using another program. Vector 3D printers require a clean STL file and printing a bad data file will either fail to fill or may stop printing.
Басқа салалар
STL-ді шығару оңай және қарапайым. Сондықтан көптеген компьютерлік жобалау жүйелері STL файл пішімін шығара алады. Шығару процесі қарапайым болғанымен, желілік байланыс ақпараты жойылады, себебі ортақ төбелердің идентификациясы жоғалады. Көптеген компьютерлік өндіріс жүйелері үшбұрышталған модельдерді қажет етеді. STL форматы осы деректерді берудің ең жадты үнемдейтін және есептеу тиімді әдісі емес, бірақ STL көбінесе үшбұрышталған геометрияны CAM жүйесіне импорттау үшін қолданылады. Формат кеңінен қолжетімді болғандықтан, CAM жүйесі оны пайдаланады. Деректерді пайдалану үшін CAM жүйесі байланысты қайта құруға тура келуі мүмкін. STL файлдары бірлік өлшемінің физикалық мәнін сақтамайды, сондықтан CAM жүйесі оны сұрайды. Типик өлшем бірліктері – мм және дюйм. STL сондай-ақ CAD/CAM жүйелері мен Mathematica сияқты есептеу орталары арасында деректер алмасу үшін де қолданылуы мүмкін.
STL is simple and easy to output. Consequently, many computer aided design systems can output the STL file format. Although the output is simple to produce, mesh connectivity information is discarded because the identity of shared vertices is lost. Many computer aided manufacturing systems require triangulated models. STL format is not the most memory and computationally efficient method for transferring this data, but STL is often used to import the triangulated geometry into the CAM system. The format is commonly available, so the CAM system will use it. In order to use the data, the CAM system may have to reconstruct the connectivity. As STL files do not save the physical dimension of a unit, a CAM system will ask for it. Typical units are mm and inch. STL can also be used for interchanging data between CAD/CAM systems and computational environments such as Mathematica.