最も優れたモデル修復ソフトウェアはどれですか: Formware、3D Builder、FreeCAD、Meshmixer?

はじめに: 見た目は良いのにスライスソフトウェアで処理できない STL ファイルを使用するのは非常にイライラします。これは、3D モデルを物理オブジェクトまたは印刷可能なオブジェクトに正常に変換できなかった場合に発生します。技術的に言えば、モデルは「完全」ではない（スライサーがソリッド形状を計算できない）か、「多様体」ではない（ジオメトリを正しく識別できない）可能性があります。あるいは、ファイルサイズに制限があるオンライン印刷サービスを使用している場合、印刷前にこの問題が発生することもあります。STL ファイルがあっても、ファイルが大きすぎたり詳細が小さすぎたりすると、スライスソフトウェアはファイルを正しく認識できず、印刷プロセスが妨げられます。では、STL ファイルを修復および変更するにはどうすればよいでしょうか? Antarctic Bear はいくつかのソフトウェアを提供しています。それぞれの長所と短所を見て、自分に最適なモデル修復ソフトウェアを選択しましょう。

スキャンおよびモデリングソフトウェアが改良されるにつれて、スライスソフトウェアもよりスマートになり、単純な STL の問題を自動的に修正できるようになることがよくあります。ただし、SketchUp などのツールによって生成されたモデル、CAD パッケージでのブール演算、3D スキャンからエクスポートされたモデルはすべて、より大きなモデルの問題が発生する傾向があります。正しくスライスできない STL ファイルの場合、通常は専用のソフトウェアを使用してモデルの問題を「修復」する必要があります。この記事では、ほとんどの典型的な STL 問題を解決できる、無料で評価の高いモデル修復ソフトウェアを 4 つ紹介します。南極のクマを追いかけて一緒に見てみましょう！

選ばれた4つのソフトウェア

△モデルの欠陥は赤い部分で示され、モデルの中央に小さな男性がいます（出典：Ken Douglas、All3DP経由）

修復ソフトウェアは次の4つです。
● Formwareの修復ツールは、使いやすいブラウザベースのソリューションです。
● 3D Builder は、STL 修復に関するより多くの機能と制御を提供する Windows ベースのソリューションです。
● STL を印刷可能にするために追加の変更が必要な場合に使用されるFreeCAD は、人気のある CAD ツールです。
● Meshmixer は、STL を印刷可能にするために追加の変更が必要になる可能性がある状況で、メッシュのモデリングと操作を優先します。

これらの修復ツールを比較する際には、自動修復を実行する機能に重点を置き、必要な詳細を失うことなく STL のサイズを効果的に縮小できるかどうか、検出されたエラーの数、提供されるフィードバックのレベル、修復プロセスを手動で調整または変更する機能、必要に応じて手動で設計変更を行う機能 (修復プロセスの最後の手段) をサポートしているかどうかを調べました。

テスト用の 3 つの STL ファイル<br /> 最初のテストファイルは上記のピラミッドであり、2 番目のテストファイルは次のとおりです。

2 番目のテストファイルは三角形の数が多く、モデル化も適切ですが、あまりタイトではありません (出典: Ken Douglas、All3DP 経由)

3 番目のテストファイルのモデルは次のとおりです。

この記事では、上記の 3 つの STL ファイルをテストファイルとして使用します。各ファイルには、修正が必要なさまざまな問題があります。
●gpvillamilはピラミッド寺院です。殻は 1 つだけのように見えますが、実際にはスライスソフトウェアが識別できないか、または誤って識別する複数の形状で構成されており、その中には小さな人間の姿も含まれています。
●Cool3dprintables は、非常に多くの三角形を持つロックロゴであり、STL ファイルで形状を記述する方法に若干の問題があります。
●cjohnny の Tiki Man はスキャンされたモデルですが、ファイルサイズが非常に大きく (98 MB)、基礎が不完全で、基礎となるメッシュに多くの問題があります。

それでは、上記の 4 つのテストソフトウェアが修復対象の 3 つのモデルファイルをどのように修復するかを見てみましょう。

1. フォームウェア

△Formware は、欠陥や修理に関する情報を提供する無料のオンライン修理ツールです (出典: Ken Douglas、All3DP 経由)

Formware は、強力な STL 分析および修復機能が組み込まれた、商用のフル機能のスライスツール (主に樹脂プリンター用) です。この機能の簡易バージョンはオンラインで無料で利用でき、ログインや登録を必要とせず、非常に簡単に使用できます。アップロードされたファイルを分析し、特定された問題を表示して自動的に修正します。使用中、Antarctic Bear は適用された修復のヒントが興味深く、繰り返し発生する問題の根本原因を突き止めるのに役立つ可能性があることに気付きました。 Formware のもう 1 つの特徴は、修復プロセスが高速かつ非常に効果的であることです。 Tiki STL ファイルは 50 MB のファイルサイズ制限を超えていたため修復できませんでしたが、ピラミッドと岩のモデルは非常にうまく修復されました。

概要:ほとんどの STL ファイルに対して優れた自動修復機能を備えた高速オンライン修復ツールです。
使用アドレス: https://formware.co/OnlineStlRepair

2 3Dビルダー

△3D Builder は、修復シーンの 90% に対してシンプルなインターフェイスとシンプルなツールを提供します (出典: Ken Douglas、All3DP 経由)

3D Builder はほとんどの Microsoft Windows インストールにバンドルされていますが、個別にダウンロードすることもできます。もともと 3D CAD と印刷を初心者にとってより使いやすくするために設計されましたが、現在では STL モデルに簡単な変更を加えるための「クイックスタート」修復ソフトウェアとして使用できるようになりました。 STL ファイルを開くとモデルの 3D プレビューが表示され、ユーザーはそれをワークスペースにインポートできます。モデルに問題がないかチェックされ、問題が見つかった場合は、「1 つ以上のオブジェクトの定義が無効です。修正するにはここをクリックしてください」というメッセージとともに赤で強調表示されます。修復プロセスはバックグラウンドで実行され、修復が成功すると、画像が青色で縁取られ、ユーザーは修復されたファイルをダウンロードできます。3D Builder は 3 つのテストファイルを修復しましたが、詳しく調べたところ、Tiki モデルはほとんどのスライサーで適切に修復されず、より多くの手作業が必要であることがわかりました。

3D Builder には、わかりやすく使いやすいユーザーインターフェイスや、その他多くの便利なツールなど、独自の利点があります。たとえば、[オブジェクト] メニューには、直立していない STL モデル (ティキなど) を自動的に回転して「平坦化」できる [安定化] 機能があります。 [編集] メニューには [簡略化] オプションもあり、これを使用すると、STL ファイルで使用されるポリゴンの数を減らし、ファイルサイズを縮小できます。これらと 3D Builder でサポートされているその他の編集オプションを使用することで、問題のある領域を削除し、印刷可能な Tiki STL ファイルを作成することができました。

概要: 3D Builder は、STL を自動的に修復する優れた機能を備え、モデルをさらに変更するための追加機能を備えた、使いやすくシンプルな CAD ベースのツールです。ただし、3D Builder は Windows でのみ使用できます。
使用アドレス: https://apps.microsoft.com/store ... J3T6?hl=en-gb&gl=GB

3 フリーCAD

△ FreeCAD は STL ファイルの問題点を明確にリストアップできます (出典: Ken Douglas、All3DP 経由)

FreeCAD は、多数のユーザーを抱える独立した無料の CAD ソフトウェアパッケージです。主にパラメトリック設計を対象としていますが、優れた分析および修復ツールも備えています。 FreeCAD に STL ファイルをロードし、メッシュデザインワークスペースに入ると、修復機能が有効になります。 [分析] を選択してから [チェック] を選択すると、見つかったすべてのエラーの完全なリストが表示されます。これらのエラーは個別に修正することも、ウィンドウの下部にある [繰り返し修正] オプションを選択して修正することもできます。 (STL ファイルが大幅に破損している場合は、ユーザーがこのプロセスを手動で数回繰り返す必要があります。)

ただし、他のツールと比較すると、テストファイルの修復はそれほどうまくいきません。ロックロゴの復元のみが成功しました。 Pyramid ファイルの修復に失敗したことは、交差するジオメトリを持つモデルに対する FreeCAD の扱いが下手であることを示しています。また、Tiki ファイルでは、「正しくありません - エラーは見つかりませんでした」と報告されるまでに長い時間がかかりました。FreeCAD の修復パフォーマンスはこのテストでは最も低いパフォーマンスの 1 つですが、FreeCAD には基礎となるデザインを編集するためのさまざまな機能が含まれています。

概要: FreeCAD にはさまざまな分析ツールがあり、修復プロセスをきめ細かく制御できます。また、自動的に修正できないモデルへの物理的な変更を行うための追加の編集ツールもサポートしています。ただし、特定の交差ジオメトリや非常に複雑なジオメトリを含む STL ファイルの処理は困難です。
使用アドレス: https://www.freecadweb.org/

4 メッシュミキサー

△Meshmixer は STL エラーが発生した場所を明確に強調表示します (出典: Ken Douglas、All3DP 経由)

Meshmixer は自らを「3D メッシュ用のスイスアーミーナイフ」と呼んでいます。 Autodesk のこのスタンドアロンツールは、多くの有名な 3D プリントユーザーや YouTuber に愛用されています。基本的な機能の習得と使用は非常に簡単で、Meshmixe には豊富な追加機能が備わっています。 Meshmixer は開発されなくなりましたが、「廃止」されたわけではなく、まだ市場に存在しています。

欠陥のある STL ファイルをインポートすると、Meshmixer は表面の問題を自動的に赤で強調表示しますが、その強力な機能は分析メニューとインスペクター機能にあります。このオプションを選択すると、 Meshmixer は太字の色の「ボールとスティック」を使用して、検出されたエラーを示します。小さな穴や欠陥は青で強調表示され、より深刻な問題には赤が使用され、削除する必要がある可能性のある不要な詳細はマゼンタでマークされます (適用される詳細レベルは、しきい値コントロールをスライドすることで変更できます)。個々のエラーは、対応する「ボール」をクリックすることで選択的に修正できます。また、Meshmixe には、検出されたすべてのエラーを修正する「すべて自動修正」機能があります。

さらに驚くべきことは、Meshmixer の修復ツールを使用してスキャンした画像を修復できることです。したがって、これは、デザインをさらに変更せずにティキマンの印刷可能なバージョンを作成できる唯一のツールであり、ロックサインのモックアップも簡素化されました。しかし、FreeCAD と同様に、ピラミッドの修復にはまったく失敗しました。ピラミッドの交差形状もMeshMixerの修復ツールよりも優れているため、スキャンした画像の修復にはMeshmixerの方が適しているようです。

△壊れたピラミッドモデルの修復

非常に品質の悪いスキャンの STL ファイルでも、Meshmixer の修復機能により明らかな問題が見事に修正され、Meshmixer の優れた編集および修復ツールにより残りの問題も修正されました。注目すべき機能の 1 つは、「編集」メニューにある「ソリッドを作成」と呼ばれる STL 修復の秘密兵器です。これにより、重なり合った形状とシェルが、印刷に適した単一のオブジェクトに変換されます。

概要: Meshmixer はスキャンされた STL ファイルの修復に最適で、修復機能と編集機能が優れています。ただし、すべてのタイプの STL 修正を処理できるわけではありません。
使用アドレス: https://www.meshmixer.com/download.html

そして勝者は…？

△修復後、岩石モデルは正常に印刷されました（出典：Ken Douglas、All3DP経由）

単一のツールですべてのテストを完璧に処理できるわけではありません。したがって、最高のパフォーマンスを発揮するものは存在しません。各ツールには、さまざまな要因に応じて、特定の強みがあります。

●迅速かつ簡単な修正には、Formware が最適なパフォーマンスを発揮し、さまざまな問題を問題なく処理できます。大きなファイルサイズでは苦労しますが、ほとんどの問題にはこれが好ましい選択肢です。

●3D Builder は、Windows ユーザーにモデルの修復と最適化のためのより多くの機能を提供します。より大きな STL ファイルを処理できます。

●FreeCAD は、この自動修復テストでは最も悪いパフォーマンスを示しましたが、使いやすく、印刷を効果的に行うために小さな変更が必要な CAD モデルの修復においては 3D Builder よりも優れたパフォーマンスを示し、初心者が使い方を学ぶのに非常に適しています。

●Meshmixer はこのテストで驚くほど優れたパフォーマンスを発揮し、スキャンされたモデルの修復には最適な選択でしたが、交差するジオメトリを持つモデルを修復する能力はまだ十分ではありません。

最も優れたモデル修復ソフトウェアはどれですか: Formware、3D Builder、FreeCAD、Meshmixer?

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