Czym jest plik STL?

STL, skrót od stereolitrografii, to wymienny format pliku reprezentujący trójwymiarową geometrię powierzchni. Format pliku znajduje zastosowanie w kilku dziedzinach, takich jak szybkie prototypowanie, drukowanie 3D i produkcja wspomagana komputerowo. Reprezentuje powierzchnię jako serię małych trójkątów, zwanych ściankami, gdzie każda ścianka jest opisana przez prostopadły kierunek i trzy punkty reprezentujące wierzchołki trójkąta. Dane wynikowe są wykorzystywane przez aplikacje do określania przekroju kształtu 3D, który ma zostać zbudowany przez wytwórcę. W formacie pliku STL nie ma dostępnych informacji dotyczących reprezentacji koloru, tekstury lub innych typowych atrybutów modelu CAD.

Krótka historia

Rozwój formatu plików STL sięga 1987 roku. Został opracowany przez 3D Systems do użytku w komercyjnych drukarkach 3D. Poprawiona wersja formatu pliku STL, znana jako STL 2.0, została zaproponowana w 2009 roku wraz z aktualizacjami formatu pliku.

Specyfikacje formatu plików

Plik STL reprezentuje geometrię powierzchni za pomocą faset. Fasety definiują powierzchnię obiektu 3D i są jednoznacznie identyfikowane przez normalną jednostkową, która jest linią prostopadłą do trójkąta o długości 1,0, oraz przez trzy wierzchołki. W sumie dla każdego aspektu przechowywanych jest 12 liczb jako normalnych, a każdy wierzchołek jest określony przez trzy współrzędne. Plik StL nie zawiera żadnych informacji o skali; współrzędne są w dowolnych jednostkach.

Specyfikacje formatu pliku STL można zbadać w dwóch aspektach.

Orientacja fasetek

Orientacja fasetki jest określona przez kierunek normalnej jednostki i kolejność, w jakiej wymienione są wierzchołki. Orientację faset określa się na dwa sposoby:

• Kierunek normalnej jest na zewnątrz
• Wierzchołki są wymienione w kolejności przeciwnej do ruchu wskazówek zegara z zewnątrz, zgodnie z regułą prawej ręki.

Reguła wierzchołka do wierzchołka

Zgodnie z tą zasadą każdy trójkąt ma wspólne dwa wierzchołki z każdym sąsiednim trójkątem. Zatem wierzchołek jednego trójkąta nie może leżeć na boku innego trójkąta.

Formaty plików

STL jest dostępny w ASCII, jak również w reprezentacjach binarnych dla kompaktowego formatu pliku.

Format STL ASCII

Wersja ASCII formatu pliku STL jest zapisana w zwykłym ASCII. Jednak ze względu na duży rozmiar format pliku nie jest wybierany jako preferowany format do użytku. Składnia pliku ASCII STL jest następująca:

solid name
     facet normal ni nj nk
         outer loop
             vertex v1x v1y v1z
             vertex v2x v2y v2z
             vertex v3x v3y v3z
         endloop
     endfacet
endsolid name

Pogrubione słowa oznaczają słowa kluczowe, które zawsze powinny być pisane małymi literami. Symbole pisane kursywą to zmienne, które należy zastąpić wartościami określonymi przez użytkownika. Dane liczbowe w wierszach normalnej płaszczyzny i wierzchołku to liczby zmiennoprzecinkowe pojedynczej precyzji, na przykład 1,23456E+789. Współrzędna faset normalna może mieć wiodący znak minus; współrzędna wierzchołku może nie.

Format binarny STL

Format binarny wykorzystuje reprezentację liczbową całkowitą i zmiennoprzecinkową IEEE. Format pliku jest reprezentowany w następujący sposób:

Bardziej szczegółowy widok formatu pliku przedstawiono poniżej.

UINT8[80] – Header
UINT32 – Number of triangles


foreach triangle
REAL32[3] – Normal vector
REAL32[3] – Vertex 1
REAL32[3] – Vertex 2
REAL32[3] – Vertex 3
UINT16 – Attribute byte count
end

Bibliografia

• Format STL
• STL – z Wikipedii