PCBWay: что такое формат 3MF и чем он лучше STL

3MF — это формат файлов, созданный на замену STL и отличающийся повышенным удобством и расширенным функционалом. Кратко объясняем преимущества.

STL считается самым популярным форматом файлов для 3D-печати, но постепенно заменяется форматом 3MF. Формат STL появился еще в 1987 году благодаря компании 3D Systems. Само название — это сокращение от stereolithography, то есть фирменного, тогда еще запатентованного метода стереолитографической 3D-печати. Данные в STL-файлах преобразуются в машинный код для 3D-принтеров с помощью программ, называемых «слайсерами». Сами STL-файлы содержат информацию об объектах в виде полигональных сеток. Чем сложнее и детальнее структура, тем больше в сетке треугольников.

Проблема в том, что при трансформации твердотельных моделей на основе NURBS и BREP в STL фактически создаются не очень точные имитации оригинальных 3D-моделей, но на то есть веская причина: использование полигональных сеток обусловлено тем, что попытки трансформировать кривые в машинный код приводили бы к образованию файлов колоссальных размеров.

Даже в таком виде STL-файлы зачастую много «весят», особенно в случаях с высокополигональными моделями, и к тому же не содержат какие-либо данные об оборудовании или параметрах 3D-печати, поэтому сторонним пользователям необходима дополнительная информация в виде производственных спецификаций. Несмотря на все свои недостатки STL остается наиболее популярным форматом, и на то есть ряд банальных причин:

• многие распространенные слайсеры поддерживают только файлы с полигональными сетками;
• для большинства пользователей STL остается стандартным форматом в силу привычки;
• альтернатив мало, а их популярность невысока.

3MF — это относительно новый формат, созданный в 2015 году и развиваемый целым консорциумом — компаниями Autodesk, Dassault Systèmes, PTC, HP, Shapeways, Microsoft, Materialise, 3D Systems, Siemens, Stratasys, Prusa, Ultimaker и другими — в качестве более удобной и способной альтернативы. Разница между STL и 3MF столь же существенна, как между BMP и PDF: новый формат содержит больше информации, включая единицы измерения, данные по цветам и текстурам, поддержкам, относительному положению в пространстве, использованию разных материалов, и так далее. Ко всему прочему, 3MF занимает меньше места, даже если в нем содержится тот же объем информации, что и в STL.

Деталь в формате 3MF: обратите внимание, что в правой вкладке отсутствует окно для ввода единиц измерений, так как эти данные уже включены в файл

Та же деталь в формате STL: здесь необходимо вручную вводить единицы измерения, а информация по цветам вообще отсутствует

Файлы 3MF используют удобочитаемый формат XML (Extensible Markup Language), позволяющий хранить большие объемы информации о том, что требуется от 3D-принтера, без необходимости в отдельных файлах с параметрами 3D-печати. Например, при работе с 3D-принтерами по технологии селективного лазерного спекания (SLS) вся информация о количестве деталей и их расположении в плотном рабочем объеме может быть добавлена в тот же файл, чтобы любой пользователь мог в точности воспроизвести процесс на своем оборудовании. Более того, пользователи имеют возможность открывать XML и вручную редактировать содержимое. Благодаря XML при работе с Fusion 360 также переносится информация о параметрах адаптивных сеток.

3MF-файл, импортированный во Fusion 360: 3D-модель и опорные структуры представлены отдельными мешами

Интеграция метаданных дает еще одно интересное преимущество: так как 3MF может содержать всю необходимую информацию об оборудовании и параметрах 3D-печати, снижается зависимость от проприетарных слайсеров. Заодно появляется возможность полноценно управлять процессом построения опорных структур, и эта информация тоже содержится в одном файле с 3D-моделью, но отдельным мешем, что удобно. Наконец, 3MF поддерживает протоколы безопасности, позволяя, например, ограничивать количество копий изделий на отдельных 3D-принтерах, а это играет на руку, когда необходимо обеспечить защиту авторских прав.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru