まだSTL形式を使っていますか？ぜひ3MFにお越しください！

はじめに: STL ファイルは現在、3D プリント用の一般的なファイルです。現在、このファイル形式は徐々に 3MF 形式に置き換えられています。
STL は、1987 年に 3D Systems によって最初にリリースされた比較的「古い」 3D ファイル形式で、Stereolithography の略語です。付加製造を念頭に設計された STL ファイルは、データ (通常は NURBS または BREP ベース) を 3D プリンターで解釈できるメッシュに変換します。したがって、曲線と複合サーフェスは、マシンデータが実行されるコードに変換されます。 STL は、小さな三角形を使用してモデルの元の表面をシミュレートします。構造が複雑で詳細になるほど、より多くの三角形が必要になります。
構造が複雑で詳細になるほど、使用される三角形の数も多くなります。
「従来の」STLファイル
STL ファイルは、3 次元の直交座標系 (右手の法則に従って順序付けられる) の単位法線と三角形の頂点を使用して、生の構造化されていない三角形の表面を記述します。このようなマシンの自然なファイル形式は、異なる Z 値に対応する一連の閉じたポリゴン (レイヤーまたはスライス) です。ただし、層の厚さは変更できるため、STL では、モデルを水平面でスライスされた閉じた多面体の集合として定義することで、より高速で精度の低い方法でシミュレーションが可能になります。ただし、STL はグリッドアーキテクチャに基づいており、情報を数式として保存することはできません。したがって、引き継ぐことができるのは元の情報のみです。これにより、モデル自体の幾何学的構造に損傷を与えることなく、保存時にハードディスクの容量をより多く占有することになります。
△同じ形状でも、CAD 形式はリング（同心円状の赤い円 2 つ）で表現されますが、STL 形式は三角形の平面で構成されます。
さらに、STL には、ファイルを再作成するために必要なマシン情報、印刷設定、その他の有用な情報は含まれません。したがって、チームまたはサードパーティと協力して部品を製造する場合は、製造仕様のリストを記載した STL を添付する必要があります。さまざまな欠点があるにもかかわらず、STL は次の理由から最も人気のある 3D 印刷ファイル形式になりました。

STLは幅広いユーザー層に受け入れられる標準ファイル形式です
3Dプリンターはスライサーからのメッシュベースのファイル形式のみをサポートします
選択肢が少なすぎて人気がない

3MFフォーマットの台頭
3MF は、3D プリントの機能とテクノロジーを進歩させる企業のコンソーシアムによって開発された新しいファイル形式であり、革命的で特別なものと考えられています。 3MF によってもたらされる改善は、BMP から PDF への切り替えに相当します。3MF は、セル情報、マルチインクジェット印刷の色とテクスチャ情報、空間内の相対位置など、より多くの情報を伝達します。 STL には単位がないため、両方のファイル形式が同じ量のデータを保持する場合でも、3MF ファイルは STL ファイルよりもはるかに小さくなります。
△3MFファイルをFusion 360メッシュワークスペースにインポートします。 3MF ファイルにその情報が含まれているため、右側のダイアログには [単位] タブがありません。
3MF ファイルは人間が判読できる XML 形式 (Extensible Markup Language) を使用しているため、印刷設定を別のファイルに添付する必要なく、マシンに関する必要な大量のデータを保存できます。ユーザーは XML を開いて実装を読み取り、コードを直接変更することもできます。これにより、多様性が提供され、印刷エラーを防ぐだけでなく、ファイルサイズを削減するのにも役立ちます。 3MF では、同じ部品をバッチ処理するときに重複したデータを必要とせず、ユーザーが希望するスライス構成を保存して共有できるため、時間を節約できます。
△ STL でインポートされた同じデータには色情報がないため、ダイアログボックスでユーザーが単位サイズを定義する必要があります。
3MF では部品の詳細情報も表示できます。

内部情報、色、位置、その他の特徴を保持しながら、モデルを完全かつ豊かに記述します。
3Dプリントのイノベーションをスケーラブルにサポート
相互運用可能
広く採用できる
他の一般的なファイル形式の問題を解消

SLS で 3MF 形式を使用する場合、パッケージ情報、部品コピー数量、およびすべての初期データが 1 つのファイルに含まれます。これにより、エラーが最小限に抑えられ、ファイルを持っている人なら誰でもマシンのセットアップと部品の形状を再現できるようになります。
製造プロセスの役割
3MF 形式では、印刷設定やマシン情報のメタデータを伝送できますが、特定のマシンに依存しないスライサーも必要です。たとえば、Fusion 360 の Additive Manufacturing スペースでは、上記のすべての設定がカバーされ、STL および 3MF ファイルのエクスポートが可能になります。これにより、ユーザーはすべての製造データを適切な場所、つまり関連するすべての設計データに一元的に保存できるようになります。
△ Fusion 360 からエクスポートされた 3MF には、メタデータのタブが 2 つ表示されます。
印刷設定とマシン情報にアクセスできれば、サポート構造を完全に制御でき、単一のファイルを使用してプリンターに情報を渡すこともできます。追加の最適化手法を使用しない限り、これは STL では不可能です。最後に、3MF は、機械が製造できる部品のコピー数を制限するなど、製造データにセキュリティプロトコルを導入することもできます。この安全なコンテンツ拡張機能は、機密性の高い 3D プリント可能なデータを暗号化するメカニズムを提供し、知的財産を保護し、リスクを軽減し、企業が政府の規制に準拠できるようにします。
その他の 3D 印刷ファイル形式<br /> STL に加えて、OBJ もテクスチャと色の情報を保存できる非常に一般的なファイル形式です。 3D スキャンされたオブジェクトファイルには、PLY 形式 (ポリゴン形式) がよく使用されます。また、AMF形式も3MFと同様に、色情報や材質情報、オブジェクトの内部構造などを記録できる新興の3Dプリントファイル形式で、XML形式も採用しています。 AMF は次世代の 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最大の欠点です。
△同じモデルのSTLと3MFの比較。3MFアライアンスのメンバーには、Microsoft、Autodesk、Dassault Systems、Netfabb、SLM、HP、Shapewaysが含まれ、いずれも業界のリーダーです。 3MF 印刷形式は Microsoft WIN8.1 および WIN10 でサポートされているため、3MF は将来的に STL に徐々に取って代わり、新世代の 3D 印刷標準形式になる可能性があります。

参考: 1. STL 形式は廃止されました: 3MF を使用すべき理由
2. STL（ファイル形式）
3. STL ファイルとは何ですか?
4. 3D製造フォーマット
5. フュージョン360
6. 3mfとは何ですか?
7. 3MF は新しい PDF です
8. 3D プリントのファイル形式について学ぶ: STL、OBJ、AMF、3MF