3D プリントファイル形式の紹介: STL、OBJ、AMF、3MF

3Dプリントのデータ形式については、多くの人が不満を抱いています。3Dソフトウェアを使用して苦労してデザインした作品を3Dプリント形式に変換すると、基本的には白鳥から醜いアヒルの子に変わります。色がなく、データが不完全で、形状が重なったり表面が損傷したりすることがよくありました。

なぜほとんどの 3D プリンターは STL または OBJ 形式のファイルしか認識しないのでしょうか?これは長い話ですが、ほとんどの画像が jpg または gif 形式である理由と同様に、実際には歴史的な問題です。この規格は歴史的な理由で形成されたものです。それが合理的かどうか、有用かどうかに関係なく、あなたと私は正直に写真を編集しながらそれを呪うことしかできません。規格を変更するのは偉大な神の仕事です。

1. STL形式の過去と現在について:
STL ファイル形式 (ステレオリソグラフィー、ステレオリソグラフィーの略) は、ラピッドプロトタイピング技術用の 3 次元グラフィックファイル形式として 1988 年に 3D SYSTEMS によって開発されました。

PS: STL は 3D 印刷専用に作成されたものではありません。3D 印刷はたまたまラピッドプロトタイピング技術の一種であり、最も有名な技術です。
STL ファイルは、他のフィーチャベースのソリッドモデルとは異なります。STL は、三角形のメッシュを使用して 3D CAD モデルを表します。3 次元オブジェクトの幾何学的情報のみを記述でき、色や材質などの情報はサポートしていません。

追伸: これで、なぜこれほど多くの重要な情報が失われたのかお分かりいただけたと思います。 STL は簡略化された 3D モデルです。

しかし、STL はデータが簡素化され、フォーマットがシンプルなため、急速に普及し、広く使用されるようになりました。これが「シンプルで使いやすい」と言われる理由です。 3D システムの急速な普及により、STL はラピッドプロトタイピングシステムの事実上のデータ標準になりました。

PS: ハイエンド、ミッドエンド、ローエンドのいずれの CAD ソフトウェアを使用する場合でも、3D プリントに使用する場合は STL 形式に変換する必要があります。

STL ファイルには、テキストファイル (ASCII 形式) とバイナリファイル (BINARY) の 2 種類があります。
PS: 比較すると、ASCII 形式の方が汎用的です。

2. OBJ形式の過去と現在について:
OBJ ファイルは、ワークステーションベースの 3D モデリングおよびアニメーションソフトウェア「Advanced Visualizer」用に Alias|Wavefront が開発した標準の 3D モデルファイル形式です。3D ソフトウェアモデル間のデータ交換に最適です。たとえば、3dsMax または LightWave でモデルを作成し、レンダリングやアニメーションのために Maya に転送する場合は、OBJ ファイルをエクスポートするのが良い選択です。

OBJ は主にポリゴンモデルをサポートします。アニメーション、マテリアルプロパティ、テクスチャパス、ダイナミクス、パーティクルなどは含まれません。
OBJ 形式はデータ交換に便利なため、現在ほとんどの 3D CAD ソフトウェアが OBJ 形式をサポートしており、ほとんどの 3D プリンターも OBJ 形式を使用した印刷をサポートしています。
PS: OBJ 形式は STL より後に誕生し、STL よりも改良されていますが、実質的な違いはありません。

3. 未来は誰のものか？
製造業の新星である3Dプリンティングが、30年前に開発されたデータ形式をいまだに使い続けているというのは、少々無理があるように思えます。 3D プリント業界に参入する大企業が増えるにつれ、データ標準をめぐる戦いはますます重要になってきています。新しい標準を設定した企業が、業界で発言権を持つことになります。ことわざにあるように、「一流企業が標準を設定する」のです。

1 つの主要な陣営は、国際標準化および標準設定組織 ASTM (名前からして権威があるように聞こえます!) が推進する新しいデータ形式「AMF」(Additive Manufacturing File Format) です。

AMFは、現在3Dプリンターで使用されている「STL」形式をベースに、その弱点を補ったデータ形式で、物体の色情報や材質情報、内部構造などを記録できる新しい形式です。

AMF 標準は XML (Extensible Markup Language) に基づいています。 XML を使用する利点は 2 つあります。1 つ目は、コンピューターだけでなく人間にも理解できる処理が可能なことです。2 つ目は、タグを追加することで将来的に簡単に拡張できることです。新しい規格では、単一の材料を記録するだけでなく、異なる部品に異なる材料を指定したり、成形のために 2 つの材料の割合を調整したり変更したりすることもできます。彫刻の内部構造はデジタル式を使用して記録されます。オブジェクトの表面に印刷する画像を指定したり、3D プリントに最も効率的な方向を指定したりすることもできます。また、作者名やモデル名などのオリジナルデータを記録することもできます。

PS: AMF は新世代の 3D 印刷データ標準となる可能性を秘めていますが、大手企業からのサポートが不足していることが大きな欠点です。

もう一つの主要陣営は、マイクロソフトが率いる 3MF アライアンスで、同アライアンスは 2015 年に新しい 3D 印刷フォーマットである 3MF (3D Manufacturing Format) を立ち上げました。
STL 形式と比較すると、3MF ファイル形式は 3D モデルをより完全に記述できます。幾何学的情報に加えて、内部情報、色、材質、テクスチャなどの他の機能も保持できます。 3MF も XML ベースのデータ形式であり、拡張可能です。 3D プリントを使用する消費者や実践者にとって、3MF の最大の利点は、大手ブランドがこの形式をサポートしていることです。

遅れて来ましたが、私たちはとても強いです！ 3MF アライアンスのメンバーを見てください。Microsoft、Autodesk、Dassault Systems、Netfabb、SLM、HP、Shapeways はすべて巨大企業です。さらに、マイクロソフトはWIN8.1とWIN10で3MF印刷フォーマットをサポートすると発表しており、同社が権力を掌握しようとしていることは明らかだ。

出典: インターネット詳しい読み物:
AMF形式の製造ファイルは3Dプリントの可能性を解き放ち、STLは遅れをとっている

3D プリントファイル形式の紹介: STL、OBJ、AMF、3MF

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