Palyginkite STL vs OBJ vs STEP: Galutinis vadovas 3D spausdinimo failų formatams

Paskutinį kartą atnaujinta: 2025 m. rugsėjo 15 d.

Taigi, sukūrėte puikų 3D modelį ir esate pasiruošę jį įgyvendinti. Paspaudžiate „eksportuoti“ ir iš karto susiduriate su išskleidžiamuoju meniu, kuriame pateikti failų formatai: STL, OBJ, STEP, AMF ir 3MF. Kurį iš jų pasirinkti? Jei tiesiog pasirenki numatytąjį, galite prarasti spausdinimo kokybę, spalvą arba net galimybę vėliau lengvai redaguoti savo dizainą.

Šios technologijos pagrindą sudaro CAD (kompiuterinis projektavimas) failų formatai, kurie veikia kaip tiltas tarp skaitmeninių 3D modelių ir fizinių spausdintų objektų. Tinkamo failo formato pasirinkimas yra esminis, nes jis tiesiogiai veikia galutinio 3D spausdinimo kokybę, suderinamumą ir funkcionalumą. Tinkamo failo formato pasirinkimas jūsų 3D spausdinimo projektui gali būti toks pat svarbus kaip pats dizainas. Skaitmeninis brėžinys, kurį siunčiate į spausdintuvą, lemia galutinę kokybę, tikslumą ir net kūrinio spalvą. Ši išsami vadovas išsklaidos tris populiariausius 3D spausdinimo failų formatus: STL, OBJ ir STEP. Išsamiai paaiškinsime, kas jie yra, jų privalumus ir trūkumus, ir kada tiksliai turėtumėte naudoti kiekvieną iš jų, kad kiekvieną kartą gautumėte tobulus spausdinimus.

1. STL (Stereolitografija) – Pramonės standartas

Apžvalga:

Jei kada nors atsisiuntėte 3D modelį iš interneto, tikėtina, kad tai buvo STL failas. STL – tai „Stereolitografija“ arba „Standard Triangle Language“ (standartinė trikampių kalba), STL yra plačiausiai naudojamas failų formatas 3D spausdinime, ir tam yra gera priežastis. Jis taip pat žinomas kaip 3D spausdinimo formatų senelis. Sukurtas 1980-aisiais pirmiesiems stereolitografijos (SLA) spausdintuvams, STL failas apytiksliai atvaizduoja jūsų 3D modelio paviršių naudojant trikampių tinklą. Įsivaizduokite tai kaip skaitmeninį geodezinį kupolą – kuo daugiau trikampių, tuo lygesnis paviršius.

Kaip tai veikia: Jis tik aprašo modelio paviršiaus geometriją. Jame nėra informacijos apie spalvą, tekstūrą, medžiagas ar apie tai, ką skirtingos modelio dalys atspindi. Tai „neprotingas“ tinklas.

Privalumai:

• Universalumas: Palaikomas visų pjovimo (slicer) programų ir 3D spausdintuvų visame pasaulyje.
• Paprastumas: Paprasta struktūra leidžia lengvai apdoroti ir generuoti failus.
• Mažas failo dydis: Lyginant su kitais formatų, STL failai paprastai yra mažesni (išskyrus atvejus, kai trikampių skaičius yra itin didelis).

Trūkumai:

• Nėra spalvų ar tekstūrų: Negali saugoti spalvų informacijos, todėl netinka daugiaspalviems spausdinimams.
• Nėra meta duomenų: Praranda visą informaciją apie pradinę dizaino paskirtį (pvz., kuri dalis yra skylė, iškilimas ar nuvalymas).
• Tinklo klaidos: Žemos rezoliucijos STL gali turėti matomų skaldų ant kreivų paviršių. Netinkamai sugeneruoti STL gali turėti skylų, neįprastų kraštų ir kitų klaidų, kurias reikia taisyti prieš spausdinimą.

Geriausiai tinka: Standartiniam, vienos medžiagos 3D spausdinimui (FDM ir SLA), greitam funkcinių dalių prototipų kūrimui ir kai failo suderinamumas yra svarbiausia.

Ribojimas: Trūksta palaikymo pažangioms savybėms, tokioms kaip tekstūros ar surinkiniai, todėl netinka sudėtingiems modeliams.

2. Vaizdinis kandidatas: OBJ (.obj)

Apžvalga:

Išsamesnis geometrijos apibrėžimo formatas, iš pradžių sukurtas Wavefront Technologies. Nors jis taip pat gali aprašyti geometriją naudojant daugiakampius (neapsiribojant trikampiais), pagrindinis privalumas 3D spausdinimui yra galimybė palaikyti spalvų ir tekstūrų informaciją. OBJ failai apibrėžia 3D modelio geometriją naudojant viršūnes, veidus ir normales. Tai, kas juos išskiria, yra galimybė nurodyti išorinius tekstūrų žemėlapių failus (pvz., .mtl failus), leidžiančius atlikti pilnos spalvos 3D spausdinimą.

Kaip tai veikia: OBJ failas paprastai susideda iš dviejų failų:

• .obj failas, kuris apibrėžia geometriją ir nurodo tekstūros žemėlapį.
• Atskiras .mtl (Material Template Library) failas, kuris apibrėžia spalvą, tekstūrą ir kitas paviršiaus savybes.

Jis gali atvaizduoti daug lygesnes kreives nei įprastas STL, neišaugindamas didelio failo dydžio.

Privalumai:

• Spalvų ir tekstūrų palaikymas: Pagrindinė priežastis jį naudoti. Būtinas pilnos spalvos spausdinimo technologijoms, tokioms kaip binder jetting arba material jetting.
• Geresnės kreivės: Gali naudoti NURBS (neuniformines racionalias B-spline) matematiškai tobuloms kreivėms, o ne tik skaldytoms apytikslėms.
• Platus palaikymas: Palaikomas daugumos pjovimo (slicer) ir 3D programų, nors ne taip universalus kaip STL.

Trūkumai:

• Sudėtingesnis valdymas: Abu .obj ir .mtl failų valdymas gali būti šiek tiek sudėtingesnis nei vienas STL.
• Didesnis failo dydis: Paprastai didesnis nei atitinkamas STL dėl papildomų tekstūros ir medžiagos duomenų.
• Vis dar „neprotingas“ tinklas: Kaip STL, jis nepalieka parametrinių funkcijų duomenų iš jūsų CAD programos.

Geriausiai tinka: Pilnos spalvos 3D spausdinimui, modeliams su sudėtingomis paviršiaus tekstūromis arba UV žemėlapiais, ir kai dalijatės modeliais animacijai ar vaizdo žaidimams, kur spalva yra esminė.

Ribojimas: Trūksta palaikymo pažangioms savybėms, tokioms kaip tekstūros ar surinkiniai, todėl netinka sudėtingiems modeliams.

3. STEP (Standartas produktų duomenų keitimui, ISO 10303)

Apžvalga:

Tai profesionalų pasirinkimas. STEP failas (.step arba .stp) yra CAD keitimo formatas, naudojamas 3D modeliams perkelti tarp skirtingų CAD programų (pvz., iš SolidWorks į Fusion 360). Skirtingai nuo STL ir OBJ, kurie yra tinklo (mesh) formatai, STEP yra kieto kūno formatas. Tai reiškia, kad jis atvaizduoja 3D modelį naudojant tikslias matematinės lygtis, apibrėžiančias jo paviršius ir kūnus. Šis pagrindinis skirtumas daro jį populiariu inžinerijos ir gamybos srityse.

Kaip tai veikia: Vietoj trikampių tinklo, STEP failas naudoja matematinę informaciją, aprašančią modelio ypatybes ir geometriją – tokias tikslias kaip cilindrai, Bezier kreivės, skylės ir ištraukti pjūviai. Tai yra ribų atvaizdavimas (B-Rep) kieto kūno modelis.

Privalumai:

• Ideali geometrija: Nėra skaldymo ar detalės praradimo. Kreivės yra visiškai glotnios.
• Parametrinis ir redaguojamas: Importuojant į CAD programą, dažnai matote funkcijų istorijos medį ir galite tiesiogiai redaguoti matmenis. Tai jos pagrindinis privalumas.
• Universalus CAD standartas: Geriausias būdas dalintis redaguojamu modeliu su kitu dizaineriu, klientu ar gamintoju neprarandant informacijos.

Trūkumai:

• Nėra tiesioginiam spausdinimui: Negalima tiesiogiai pjaustyti ar spausdinti STEP failo. Jis turi būti paverstas į tinklo formatą (STL/OBJ) pirmiausia.
• Didelis failo dydis: Gali būti žymiai didesnis nei STL failai.
• Perteklinis paprastiems spausdinimams: Jei jums reikia tik atspausdinti paprastą laikiklį ir niekada jo neketinate redaguoti, konvertavimas į STEP yra nereikalingas žingsnis.

Geriausiai tinka: Originalių dizainų archyvavimui, bendradarbiavimui su kitais inžinieriais ir kai tikitės ateityje atlikti dizaino pakeitimus. Tai tikras jūsų dizaino „šaltinis“ failas.

Ribojimas: Ne visi 3D spausdintuvai tiesiogiai palaiko, todėl dažnai reikia konvertuoti į STL prieš spausdinimą.

Head-to-Head Comparison Table

Išvada

Pasirinkti tinkamą CAD failo formatą yra svarbus žingsnis siekiant sėkmingo 3D spausdinimo. STL, OBJ ir STEP kiekvienas suteikia unikalių privalumų: STL – paprastumui, OBJ – detalumui ir STEP – tikslumui. Suprasdami jų skirtumus, kūrėjai, dizaineriai ir inžinieriai gali priimti pagrįstus sprendimus, atitinkančius tiek kūrybinę viziją, tiek techninius reikalavimus. Pasirinkite protingai ir linksmų spausdinimų!

DUK

K1: Ar galiu tiesiogiai spausdinti STEP failą?
A: Ne, STEP failas pirmiausia turi būti konvertuotas į tinklo formatą, pvz., STL arba OBJ, pjovimo (slicer) ar CAD programoje, prieš spausdinimą.

K2: Kuris formatas geriausiai tinka daugiaspalviam 3D spausdinimui?
A: OBJ formatas yra geriausias pasirinkimas, nes jis gali saugoti spalvų ir tekstūrų informaciją per savo pridedamą MTL failą.

K3: Kodėl turėčiau išsaugoti savo dizainą kaip STEP failą?
A: Turėtumėte išsaugoti STEP failą, kad turėtumėte redaguojamą, ateičiai atsparų pagrindinį savo dizaino kopiją, kuri išlaiko tobulą geometriją bendradarbiavimui.

K4: Ar STL vis dar yra geras formatas naudoti?
A: Taip, STL išlieka universalus standartas daugumai vienos medžiagos, funkcinių 3D spausdinimų dėl savo paprastumo ir plačios paramos.

Žiūrėti taip pat

CAD failų formatai FileFormat.com svetainėje

Failų formatų naujienos – Jūsų vienas šaltinis visoms naujienoms apie failų formatus iš viso pasaulio
Failų formatų forumai – Skelbkite savo klausimus forumuose, kad gautumėte naudingą informaciją iš ekspertų ir bendruomenės narių
Failų formatų wiki – Naršykite failų formatų kategorijas, kad gautumėte informaciją apie įvairius formatus