盡管所有增材制造技術(shù)的工作方式各不相同且各有特點(diǎn)，但任何一種3D打印工藝始終以相同的方式開(kāi)始：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。這個(gè)步驟是在兩個(gè)或三個(gè)維度上對(duì)零件進(jìn)行建模，以確定零件的幾何形狀。完成3D模型后，需要將其導(dǎo)出為切片器可以讀取的文件格式。

切片器是一種充當(dāng)3D打印機(jī)中介的軟件。在此過(guò)程中，會(huì)向用戶提供幾種格式的選擇，包括OBJ、STL、PLY、3MF和許多其他格式。有時(shí)，用戶很難在提供的不同格式之間做出選擇。在這篇文章中，我們將深入討論STL和3MF文件，這兩種文件可能是增材制造愛(ài)好者中最受歡迎的。

STL格式是由第一家專門從事3D打印的公司3D Systems于1987年推出的，現(xiàn)在是市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的格式。它代表立體光刻（或標(biāo)準(zhǔn)三角形語(yǔ)言），可以在大多數(shù)提供3D模型的平臺(tái)上找到，例如Thingiverse、MyMiniFactory和Cults。最近，由Microsoft領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)聯(lián)盟開(kāi)發(fā)了3MF格式。該格式于2015年發(fā)布，因其一些獨(dú)特的屬性而變得越來(lái)越有吸引力。3MF模型也稱為3D制造格式，旨在易于理解并限制打印過(guò)程中的錯(cuò)誤。

目前，STL格式最為流行

STL文件的特征

自1987年創(chuàng)建以來(lái)，由于年代久遠(yuǎn)，STL一直是最受3D打印用戶歡迎的格式。它與所有的切片機(jī)和CAD軟件兼容，現(xiàn)在主要用于快速成型行業(yè)。正如首字母縮略詞標(biāo)準(zhǔn)三角語(yǔ)言所示，該格式使用三角形來(lái)“復(fù)制”每個(gè)模型。換句話說(shuō)，STL格式使用數(shù)千個(gè)三角形重新創(chuàng)建盡可能接近其形狀的3D模型。更具體地說(shuō)，一個(gè)有4個(gè)邊的平面必然被分成2個(gè)三角形。因此，如果以立方體為例，假設(shè)它有6個(gè)面，它會(huì)被分成12個(gè)三角形。

三角形的數(shù)量也決定了3D打印的準(zhǔn)確性。例如，面部建模需要許多三角形。所有這些三角形都旨在盡可能接近3D模型定義的形狀。但是，它們不包含有關(guān)制造過(guò)程、材料、紋理或顏色的任何信息。這恰恰是STL格式的主要局限之一。

STL格式越精確，包含的三角形越多

盡管它們很大，但STL文件僅包含允許建立零件幾何形狀的信息。然而，通過(guò)使用切片器，用戶仍然可以將各種打?。ㄇ衅﹨?shù)添加到模型/STL文件中。這些參數(shù)只能以3MF格式保存。

STL的另一個(gè)問(wèn)題是損壞文件的頻率。當(dāng)文件有缺陷時(shí)，通常是由于轉(zhuǎn)換過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，用戶被迫修復(fù)它。這就是為什么存在多個(gè)修復(fù)程序，如Netfabb和Meshmixer。它們?cè)试S糾正3D文件的缺陷。但是，使用此類軟件會(huì)在打印過(guò)程中增加一個(gè)額外的步驟。最后，STL格式是人類不可讀的，只有兼容的軟件才能理解并解釋它。

3MF文件的特征

3MF 格式比 STL 格式更新得多，它是由 Microsoft 成立的一個(gè)聯(lián)盟開(kāi)發(fā)的，該聯(lián)盟包括 Dassault、Autodesk、Stratasys 和 Ultimaker 等公司。 在啟動(dòng)儀式上，3MF 聯(lián)盟執(zhí)行董事 Adrian Lannin 公布了該項(xiàng)目的目標(biāo)：“3MF 賦予人們權(quán)力，最大限度地提高生產(chǎn)力，并釋放3D打印的全部功能?！?3MF 格式旨在為專業(yè)人士提供一種可行的3D文件存儲(chǔ)解決方案，其特點(diǎn)是文件重量輕，但包含的信息量大。

與 STL 格式不同，3MF 格式不僅僅包含網(wǎng)格，它們是一種存檔文件，包含3D模型（作為網(wǎng)格）以及與制造相關(guān)的信息，如制造方法、材料或組件。微軟解釋道：“3MF 是專門為 3D 打印和 Windows 設(shè)計(jì)的文件格式。3MF 包括顏色、紋理、縮放以及許多其他增強(qiáng)功能和推薦打印選項(xiàng)?！?此外，3MF 文件使用 XML 編碼，這使得它可以被人類理解，而不僅僅是機(jī)器。因此，如果將 .3MF 擴(kuò)展名替換為 .ZIP 擴(kuò)展名，就可以打開(kāi)存檔中的每個(gè)文件以發(fā)現(xiàn)其特征。此外，3MF 格式比 STL 格式更智能，因?yàn)樗梢愿玫乩斫饩W(wǎng)格劃分錯(cuò)誤。 它避免了與幾何品種（流形）相關(guān)的問(wèn)題，這些問(wèn)題可以防止自相交、“非流形”模型和網(wǎng)格中的孔洞。

3MF格式比STL格式輕得多

目前，3MF格式的主要限制不在于它的屬性，而在于它不夠流行。盡管它具有各種特性，但在今天的 Thingiverse、Cults 或 Printables 等各種共享網(wǎng)站上，STL 比 3MF 更為民主化。此外，3MF 仍存在一些缺點(diǎn)。例如，缺少與當(dāng)前不兼容的一些切片器和 CAD 軟件的集成。不同切片器之間也缺乏相互兼容性，因?yàn)樵谝粋€(gè)切片器中配置的某些參數(shù)在打開(kāi)同一項(xiàng)目時(shí)不一定會(huì)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)切片器。不過(guò)，我們可以期待未來(lái)3MF能夠得到更廣泛的應(yīng)用，并且努力解決這些問(wèn)題。特別是因?yàn)樗且粋€(gè)帶有 XML 代碼的存檔文件，所以可以進(jìn)行改進(jìn)?？梢韵胂笠环N交叉兼容性，這樣可以更輕松地共享可以被不同切片器正確解釋的文件。

3MF相比與STL的具體優(yōu)勢(shì)

假設(shè)您擁有一臺(tái)3D打印機(jī)并需要打印一個(gè)復(fù)雜的模型。如果您需要外部幫助，例如來(lái)自打印服務(wù)的幫助，他們可以在切片軟件中配置模型的所有適當(dāng)參數(shù)，然后以3MF格式導(dǎo)出此配置。這樣，您將在一個(gè)文件中找到您的模型，還有打印配置文件、可能的修改器和其他參數(shù)。在同樣的情況下，如果使用STL格式，則除了網(wǎng)格之外，制造商還必須導(dǎo)出打印配置文件，但即使共享這些配置文件，修改器等信息也會(huì)丟失。

現(xiàn)在假設(shè)您是一名設(shè)計(jì)師，想要在互聯(lián)網(wǎng)上分享您的3D模型，例如在Thingiverse、Printables或Cults上。使用3MF格式，您可以嵌入材料信息或修改器，從而簡(jiǎn)化3D打印過(guò)程。3MF格式還允許您定義許可證和相關(guān)版權(quán)，以及將您的姓名和描述添加到文件中。因此，由于所有這些信息都存儲(chǔ)在文件中，而不僅僅是站點(diǎn)的下載頁(yè)面，如果您的模型在您最初共享它的站點(diǎn)之外共享，所有這些信息都將被保留。

3MF是未來(lái)的格式嗎？

可以看出，未來(lái)3MF格式可能會(huì)成為標(biāo)準(zhǔn)。許多技術(shù)專家已經(jīng)開(kāi)始使用它，因?yàn)樗鎯?chǔ)的信息更加詳細(xì)。與STL格式相比，3MF格式不僅包含3D模型，還包含方向、支撐和打印參數(shù)等信息。這使得3MF格式在多次迭代需求時(shí)更為實(shí)用。由于能夠限制錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)并促進(jìn)模型共享，3MF格式似乎更適合并且可以隨著時(shí)間的推移而存在。3D Systems，這個(gè)創(chuàng)建STL格式的美國(guó)巨頭，于2015年加入了3MF聯(lián)盟，這是一個(gè)有希望的跡象。許多人相信，3MF格式將成為共享打印項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)格式，因?yàn)樗匀坏叵拗屏隋e(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)，并在制造零件時(shí)節(jié)省了時(shí)間。

盡管所有增材制造技術(shù)的工作方式各不相同且各有特點(diǎn)，但任何一種3D打印工藝始終以相同的方式開(kāi)始：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。這個(gè)步驟是在兩個(gè)或三個(gè)維度上對(duì)零件進(jìn)行建模，以確定零件的幾何形狀。完成3D模型后，需要將其導(dǎo)出為切片器可以讀取的文件格式。

切片器是一種充當(dāng)3D打印機(jī)中介的軟件。在此過(guò)程中，會(huì)向用戶提供幾種格式的選擇，包括OBJ、STL、PLY、3MF和許多其他格式。有時(shí)，用戶很難在提供的不同格式之間做出選擇。在這篇文章中，我們將深入討論STL和3MF文件，這兩種文件可能是增材制造愛(ài)好者中最受歡迎的。

STL格式是由第一家專門從事3D打印的公司3D Systems于1987年推出的，現(xiàn)在是市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的格式。它代表立體光刻（或標(biāo)準(zhǔn)三角形語(yǔ)言），可以在大多數(shù)提供3D模型的平臺(tái)上找到，例如Thingiverse、MyMiniFactory和Cults。最近，由Microsoft領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)聯(lián)盟開(kāi)發(fā)了3MF格式。該格式于2015年發(fā)布，因其一些獨(dú)特的屬性而變得越來(lái)越有吸引力。3MF模型也稱為3D制造格式，旨在易于理解并限制打印過(guò)程中的錯(cuò)誤。

目前，STL格式最為流行

STL文件的特征

自1987年創(chuàng)建以來(lái)，由于年代久遠(yuǎn)，STL一直是最受3D打印用戶歡迎的格式。它與所有的切片機(jī)和CAD軟件兼容，現(xiàn)在主要用于快速成型行業(yè)。正如首字母縮略詞標(biāo)準(zhǔn)三角語(yǔ)言所示，該格式使用三角形來(lái)“復(fù)制”每個(gè)模型。換句話說(shuō)，STL格式使用數(shù)千個(gè)三角形重新創(chuàng)建盡可能接近其形狀的3D模型。更具體地說(shuō)，一個(gè)有4個(gè)邊的平面必然被分成2個(gè)三角形。因此，如果以立方體為例，假設(shè)它有6個(gè)面，它會(huì)被分成12個(gè)三角形。

三角形的數(shù)量也決定了3D打印的準(zhǔn)確性。例如，面部建模需要許多三角形。所有這些三角形都旨在盡可能接近3D模型定義的形狀。但是，它們不包含有關(guān)制造過(guò)程、材料、紋理或顏色的任何信息。這恰恰是STL格式的主要局限之一。

STL格式越精確，包含的三角形越多

盡管它們很大，但STL文件僅包含允許建立零件幾何形狀的信息。然而，通過(guò)使用切片器，用戶仍然可以將各種打?。ㄇ衅﹨?shù)添加到模型/STL文件中。這些參數(shù)只能以3MF格式保存。

STL的另一個(gè)問(wèn)題是損壞文件的頻率。當(dāng)文件有缺陷時(shí)，通常是由于轉(zhuǎn)換過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，用戶被迫修復(fù)它。這就是為什么存在多個(gè)修復(fù)程序，如Netfabb和Meshmixer。它們?cè)试S糾正3D文件的缺陷。但是，使用此類軟件會(huì)在打印過(guò)程中增加一個(gè)額外的步驟。最后，STL格式是人類不可讀的，只有兼容的軟件才能理解并解釋它。

3MF文件的特征

3MF 格式比 STL 格式更新得多，它是由 Microsoft 成立的一個(gè)聯(lián)盟開(kāi)發(fā)的，該聯(lián)盟包括 Dassault、Autodesk、Stratasys 和 Ultimaker 等公司。 在啟動(dòng)儀式上，3MF 聯(lián)盟執(zhí)行董事 Adrian Lannin 公布了該項(xiàng)目的目標(biāo)：“3MF 賦予人們權(quán)力，最大限度地提高生產(chǎn)力，并釋放3D打印的全部功能?！?3MF 格式旨在為專業(yè)人士提供一種可行的3D文件存儲(chǔ)解決方案，其特點(diǎn)是文件重量輕，但包含的信息量大。

與 STL 格式不同，3MF 格式不僅僅包含網(wǎng)格，它們是一種存檔文件，包含3D模型（作為網(wǎng)格）以及與制造相關(guān)的信息，如制造方法、材料或組件。微軟解釋道：“3MF 是專門為 3D 打印和 Windows 設(shè)計(jì)的文件格式。3MF 包括顏色、紋理、縮放以及許多其他增強(qiáng)功能和推薦打印選項(xiàng)?！?此外，3MF 文件使用 XML 編碼，這使得它可以被人類理解，而不僅僅是機(jī)器。因此，如果將 .3MF 擴(kuò)展名替換為 .ZIP 擴(kuò)展名，就可以打開(kāi)存檔中的每個(gè)文件以發(fā)現(xiàn)其特征。此外，3MF 格式比 STL 格式更智能，因?yàn)樗梢愿玫乩斫饩W(wǎng)格劃分錯(cuò)誤。 它避免了與幾何品種（流形）相關(guān)的問(wèn)題，這些問(wèn)題可以防止自相交、“非流形”模型和網(wǎng)格中的孔洞。

3MF格式比STL格式輕得多

目前，3MF格式的主要限制不在于它的屬性，而在于它不夠流行。盡管它具有各種特性，但在今天的 Thingiverse、Cults 或 Printables 等各種共享網(wǎng)站上，STL 比 3MF 更為民主化。此外，3MF 仍存在一些缺點(diǎn)。例如，缺少與當(dāng)前不兼容的一些切片器和 CAD 軟件的集成。不同切片器之間也缺乏相互兼容性，因?yàn)樵谝粋€(gè)切片器中配置的某些參數(shù)在打開(kāi)同一項(xiàng)目時(shí)不一定會(huì)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)切片器。不過(guò)，我們可以期待未來(lái)3MF能夠得到更廣泛的應(yīng)用，并且努力解決這些問(wèn)題。特別是因?yàn)樗且粋€(gè)帶有 XML 代碼的存檔文件，所以可以進(jìn)行改進(jìn)?？梢韵胂笠环N交叉兼容性，這樣可以更輕松地共享可以被不同切片器正確解釋的文件。

3MF相比與STL的具體優(yōu)勢(shì)

假設(shè)您擁有一臺(tái)3D打印機(jī)并需要打印一個(gè)復(fù)雜的模型。如果您需要外部幫助，例如來(lái)自打印服務(wù)的幫助，他們可以在切片軟件中配置模型的所有適當(dāng)參數(shù)，然后以3MF格式導(dǎo)出此配置。這樣，您將在一個(gè)文件中找到您的模型，還有打印配置文件、可能的修改器和其他參數(shù)。在同樣的情況下，如果使用STL格式，則除了網(wǎng)格之外，制造商還必須導(dǎo)出打印配置文件，但即使共享這些配置文件，修改器等信息也會(huì)丟失。

現(xiàn)在假設(shè)您是一名設(shè)計(jì)師，想要在互聯(lián)網(wǎng)上分享您的3D模型，例如在Thingiverse、Printables或Cults上。使用3MF格式，您可以嵌入材料信息或修改器，從而簡(jiǎn)化3D打印過(guò)程。3MF格式還允許您定義許可證和相關(guān)版權(quán)，以及將您的姓名和描述添加到文件中。因此，由于所有這些信息都存儲(chǔ)在文件中，而不僅僅是站點(diǎn)的下載頁(yè)面，如果您的模型在您最初共享它的站點(diǎn)之外共享，所有這些信息都將被保留。

3MF是未來(lái)的格式嗎？

可以看出，未來(lái)3MF格式可能會(huì)成為標(biāo)準(zhǔn)。許多技術(shù)專家已經(jīng)開(kāi)始使用它，因?yàn)樗鎯?chǔ)的信息更加詳細(xì)。與STL格式相比，3MF格式不僅包含3D模型，還包含方向、支撐和打印參數(shù)等信息。這使得3MF格式在多次迭代需求時(shí)更為實(shí)用。由于能夠限制錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)并促進(jìn)模型共享，3MF格式似乎更適合并且可以隨著時(shí)間的推移而存在。3D Systems，這個(gè)創(chuàng)建STL格式的美國(guó)巨頭，于2015年加入了3MF聯(lián)盟，這是一個(gè)有希望的跡象。許多人相信，3MF格式將成為共享打印項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)格式，因?yàn)樗匀坏叵拗屏隋e(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)，并在制造零件時(shí)節(jié)省了時(shí)間。