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案例库 · 软件与 IT · 产品决策 · 1987–2010

3D Systems 的 STL 格式:将三维形状简化为三角形,成为 3D 打印默认文件

STL 由 3D Systems 于 1987 年发明,它将任意三维表面描述为三角形;这种简单的格式使其成为 3D 打印的标准交换格式。

3D Systems

那一手

20 世纪 80 年代末,3D Systems 将立体光刻技术商业化时,需要一种方法将 3D 模型从 CAD 软件导入打印机。模型必须能被机器切片成层,并用激光追踪,但当时的 CAD 格式丰富、专有且解析复杂。

该公司在 1987 年开发的解决方案是将任何表面简化为三角形的集合:每个面存储一个单位法向量和三个顶点的坐标。这就是整个格式——没有曲线、颜色、纹理或比例信息——它同时有 ASCII 和紧凑的二进制形式。

这种格式的聪明之处在于它的牺牲。三角形网格是一种近似,所以复杂的形状需要更多的三角形——但每台打印机、切片器和 CAD 工具都能读写三角形。这种格式将互操作成本降至最低,使其成为快速原型制造和后来消费级 3D 打印的交换标准。

由于这种格式从来不需要任何人的许可或执照,它随着行业本身传播开来。STL 自 1987 年以来几乎没有变化,现在被认为是 3D 打印的标准,尽管更新的格式增加了颜色、纹理和更丰富的几何体。

为什么管用

  • 三角形是普遍可解析的:任何工具都能从顶点坐标计算法向量和切片层。
  • 通过丢弃颜色、纹理和比例,格式保持每个文件简单且无歧义。
  • 没有许可或专有扩展阻碍实现者,所以每个供应商都可以免费支持它。
  • ASCII 和二进制变体意味着可以用于人类调试和紧凑存储。
值了多少只有三角形:一种简单到任何打印机都能读取的格式聪明

可以搬走什么

有时候胜出的格式是最简陋的:将模型简化为机器必须消耗的内容,通用性就来自简单性。

后来呢

STL 成为 3D 打印的事实上的交换格式:每个供应商的切片器都能读取它,尽管它对曲面的近似很粗糙,但它比更丰富的竞争对手更长寿。2009 年提出的 STL 2.0 从未取代它,该格式仍然是 CAD 和 3D 建模软件的默认导出格式。

资料来源

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