之前我們介紹了 STL 文件格式,知道了它在3D打印中扮演的重要角色,以及它現(xiàn)在遇到的一些問題。為了解決這些問題,在 2009 年 ASTM 委員會組成了特別顧問團,開始研究 STL 2.0。2011 年這個顧問團提出了一個新的文件格式,縮寫是AMF (代表著 Additive Manufacturing Format 或者是 Additive Manufacturing File)。
顧問團給 AMF 提出的設計目標是,
- 向后兼容 STL
- 能夠處理復雜物體
- 盡量考慮未來的需求
- 不涉及專利
AMF 文件格式
為了易用性以及兼容性,AMF 使用基于文本的 XML。在 AMF 中,首先使用 <mesh> 標簽定義物體,之后是打印材料以及其他信息。值得注意的是,AMF 中沒有記錄如何對物體進行切片,因為切片操作與打印機類型密切相關,AMF 文件把這部分工作留給了打印機操控軟件。
另一方面,與 STL 中通過直接記錄三角形的位置來描述物體不同,AMF 文件首先記錄下構成物體的三角形的所有頂點,其次記錄各個頂點構成的三角形。由于所有的頂點只被記錄了一次,所以 AMF 比 STL 文件的效率更高。
AMF 文件的特色
- 可以定義曲面網(wǎng)格
我們知道 STL 中可以定義平面的網(wǎng)格。AMF 文件在 STL 的基礎上,通過增加平面的切線,使得記錄曲面成為可能。再加上 AMF 文件支持網(wǎng)格的遞歸,使得效率大大提高。當我們以 10 微米為單位記錄一個 10 厘米的球面時,STL 文件需要 2 萬到 5 萬個三角形,而 AMF 只需不到 400 個曲面三角就行了。這大大減小了文件的尺寸。
- 增加用于記錄打印原料的關鍵字
在記錄網(wǎng)格的基礎上,AMF 增加了<material>關鍵字,用來記錄打印的原料。打印原料由成分<composite>,顏色<color>, 材質<texture>等關鍵字進行描述,不同的3D打印機可以根據(jù)各自的能力選擇打印。
- 提供了“群落”支持
AMF 通過提供<constellation>,<instance>,<object> 等關鍵字,實現(xiàn)了記錄物體的群落。群落信息包括各物體的位置,角度以及排布信息。假設我們想記錄一件房子的布局。在 STL 中我們需要逐一記錄房子里的各個椅子,而在 AMF 中我們只需要事先定義一次椅子的信息,然后再記錄這些椅子分別位于房子的什么位置就可以了,這也減小了文件的大小。
- 更豐富的元數(shù)據(jù)支持
和 STL 文件僅可以在文件頭記錄元信息不同,在 AMF 文件中,你可以便捷的使用 <metadata> 標簽記錄元信息。默認提供的信息類型包括“Name”,“Author”,“Company”等。你可以在 AMF 文件的各個層級中記錄這些信息。
AMF 格式如此優(yōu)秀,可惜的是自誕生以來支持 AMF 合適的 CAD 軟件以及3D打印機生產(chǎn)廠商仍然有限。除了 AMF 之外,還有一些文件格式也正在爭相成為下一代 STL,讓我們粗略來看一下吧。
- STEP, the Standard for The Exchange of Product,由國際標準組織ISO提出,用于電子數(shù)據(jù)交換。
- IGES,International Graphics Exchange Standard,它是各大 CAD 廠商使用的模型數(shù)據(jù)交換國際標準。IGES 現(xiàn)在面臨的問題是,各廠商的實現(xiàn)都略有不同,而且通常 IGES 文件都比較大,難以處理。
- SLI,Slice format 中記錄了用于控制光固化打印機激光頭的向量指令。它通常由切片軟件生成。
這些文件格式究竟哪個能夠傳承 STL 的衣缽,只有等待時間給我們答案了。 |
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