3D打印過(guò)程中的一項(xiàng)重要步驟就是要將3D設(shè)計(jì)文件轉(zhuǎn)換為.STL格式的3D模型文件。一個(gè).STL文件基本上是用眾多的三角形來(lái)定義一個(gè)3D模型，因此文件中包含了所有這些三角形的法線(xiàn)與頂點(diǎn)的XYZ坐標(biāo)的完整列表。如果這個(gè)文件中出現(xiàn)太多的三角形定義，那么這個(gè)文件就會(huì)過(guò)大，并被稱(chēng)為“壞”文件。這個(gè)時(shí)候，一些老生常談就顯得相當(dāng)重要了。今天，小編就為大家分享一些轉(zhuǎn)換.STL文件格式步驟中的注意事項(xiàng),以及.STL格式的轉(zhuǎn)換過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題。

生成.STL格式的模型文件需注意的事項(xiàng) ：

1. 共頂點(diǎn)規(guī)則

每相鄰的兩個(gè)三角形平面必須且只能共享兩個(gè)頂點(diǎn)。也就是說(shuō)，一個(gè)三角形平面的頂點(diǎn)不能落在相鄰的任何一個(gè)小三角形平面的邊上 。

2. 取向規(guī)則

對(duì)于每一個(gè)小三角形平面,其法向量必須向外，3個(gè)頂點(diǎn)連成的矢量方向按照逆時(shí)針?lè)较虻捻樞虼_定(右手法則)，而且，對(duì)于相鄰的小三角形平面,不能出現(xiàn)取向矛盾。

3. 取值規(guī)則

每個(gè)小三角形平面的頂點(diǎn)坐標(biāo)值必須是正值，零和負(fù)值都會(huì)導(dǎo)致失敗。

4. 充滿(mǎn)規(guī)則

在三維模型的所有表面上，必須布滿(mǎn)小三角形面片，不得有任何遺漏 。

5. 歐拉公式

    STL文件中頂點(diǎn)數(shù)V、邊數(shù)E、面片數(shù)F之間必須符合歐拉公式。

.STL格式轉(zhuǎn)換過(guò)程中可能出現(xiàn)的缺陷：

1. 存在縫隙，即三角形面片的丟失。

對(duì)于大曲率的曲面相交部分,三角化時(shí)就會(huì)產(chǎn)生這種錯(cuò)誤。在顯示的STL格式模型上，會(huì)有錯(cuò)誤的裂縫或孔洞(其中無(wú)三角形)，違反了充滿(mǎn)規(guī)則。此時(shí)，應(yīng)在這些裂縫或孔沿處增補(bǔ)若干小三角形面片。

2. 畸變，即三角形面片的所有邊都共線(xiàn)。

這種缺陷通常發(fā)生在從三維實(shí)體到.STL文件的轉(zhuǎn)換算法上。由于采用在其相交線(xiàn)處向不同實(shí)體產(chǎn)生三角形面片，就會(huì)導(dǎo)致相交線(xiàn)處的三角形面片的畸變。

3. 三角形面片的重疊。

面片的重疊主要是由于在三角化面片時(shí)數(shù)值的圓整誤差所產(chǎn)生的。三角形的頂點(diǎn)在3D空間中是以浮點(diǎn)數(shù)表示的,而不是整數(shù)。如果圓整誤差范圍較大,就會(huì)導(dǎo)致面片的重疊。

4. 歧義的拓樸關(guān)系。

按照共頂點(diǎn)規(guī)則，在任一邊上，僅存在兩個(gè)三角形共邊。若存在兩個(gè)以上的三角形共此邊，就產(chǎn)生了歧義的拓樸關(guān)系。這些問(wèn)題可能發(fā)生在三角化具有尖角的平面、不同實(shí)體的相交部分或生成.STL文件時(shí)控制參數(shù)出現(xiàn)誤差。

因?yàn)檫@些缺陷，在打印過(guò)程中我們必須事先對(duì).STL文件的模型數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行檢查，否則,具有缺陷的.STL文件會(huì)導(dǎo)致快速成形系統(tǒng)加工時(shí)的許多問(wèn)題,如原型的幾何失真等，嚴(yán)重時(shí)會(huì)還會(huì)出現(xiàn)死機(jī)。

針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題，很多公司也設(shè)計(jì)了相關(guān)的軟件來(lái)修改.STL文件。比如國(guó)內(nèi)的AFS公司和美國(guó)的3D System公司就有此類(lèi)軟件。但要想找出.STL文件中的問(wèn)題并加以修改并不容易，也不是所有的缺陷都能修復(fù)。

也正是因?yàn)檫@些問(wèn)題，微軟聯(lián)合了眾多3D打印企業(yè)，開(kāi)發(fā)出一種新型格式文件——.3MF，宣稱(chēng)可以直接用于3D打印機(jī)（甚至不需要切片），最重要的是可以包含顏色、質(zhì)地等更多的信息，而這正是STL所缺少的。不管怎樣,畢竟這種格式的普及率還不高，所以掌握小編以上說(shuō)的技能才是硬道理哦！

(責(zé)任編輯：admin)

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