STL, OBJ edo 3MF: zein 3D fitxategi-formatu erabili?

STL 1987an idatzi zen 3D Systems-en lehen estereolitografia-makinetarako, eta diseinuak jatorri hori erakusten du. Fitxategia hirukien zerrenda lau bat da, bakoitza aurpegiaren normal batez eta hiru erpinez deskribatua. Ez dago erpin-taula partekaturik; beraz, sei hirukik partekatzen duten erpin bat sei aldiz idazten da. Unitate-eremurik ere ez dago: 25 koordenatuak milimetroak, hazbeteak edo metroak izan daitezke, eta ia ebaketa-programa guztiek milimetroak direla asmatzen dute. Koloreak, testurak eta piezen izenak ez dute lekurik oinarrizko formatuan, eta horregatik irakurtzen dute oraindik ebaketa-programa, CAD pakete eta inprimatze-zerbitzu guztiek.

STLk bi kodeketa ditu. ASCII STLk dena testuz idazten du, facet normal, outer loop eta vertex 12.5 0 3.2 bezalako lerroekin; beraz, testu-editore batean ireki eta zenbakiak irakur ditzakezu. STL bitarrak 80 byteko goiburu batekin eta 4 byteko hiruki-kopuru batekin hasten da, eta gero hiruki bakoitza hamabi float-ekin (4 byte bakoitza) eta 2 byteko atributu-eremu batekin gordetzen du: hiruki bakoitzeko 50 byte zehazki. Arau horrek tamaina aurreikustea errazten du. Milioi bat hirukiko eredu batek 50 MB inguru hartzen ditu bitar gisa, eta sare beraren ASCII bertsioa lau edo sei aldiz handiagoa izan ohi da, zifra bakoitza karaktere bihurtzen delako.

Sinpletasuna indargune eta tranpa da aldi berean. STL batek ezin du esan pieza bakarra edo hiru izan behar zuen, hazbetetan esportatu den, ez eta hirukiek solido bat inguratzen duten ere. Ebaketa-programak koordenatu gordinetatik asmatzen du, eta gaizki asmatzen duenean 25,4 aldiz txikiegia den pieza bat edo falta den horma bat lortzen duzu. Zuk diseinatu eta milimetroetan esportatutako kolore bakarreko pieza batentzat, horrek ez du axola, eta STL baztertua izateko aukera gutxien duen formatua izaten jarraitzen du.

OBJ Wavefront Technologies-ek sortu zuen, bere Advanced Visualizer softwareak 1980ko hamarkadaren amaieran erabili zuen, eta 1990eko hamarkadan zabaldu zen ia 3D programa guztiek trukatzeko moduko testu soileko formatu gisa. STLrekin ez bezala, erpin-zerrenda bat gordetzen du eta aurpegiak indizeetatik eraikitzen ditu; beraz, partekatutako erpina behin bakarrik gordetzen da, eta aurpegiak hirukiak, laukiak edo poligono handiagoak izan daitezke. v hasierako lerroek posizioak dituzte, vt-k testura-koordenatuak (UVak), vn-k normalak eta f-k aurpegiak. Taldeek (g) eta objektuek (o) piezak izendatzen dituzte; horrela OBJk Blender, Maya edo ZBrush-eko joan-etorrian egitura osorik mantentzen du.

Itxura .obj fitxategitik kanpo dago. mtllib lerro batek .mtl fitxategi lagungarri bat izendatzen du, eta usemtl lerroek materialak esleitzen dizkiete aurpegiei. .mtl fitxategiak Kd (barreiatua) bezalako koloreak gordetzen ditu eta map_Kd wood.png bezalako sarreren bidez testura-irudiei egiten die erreferentzia. Beraz, testuradun OBJ batek gutxienez hiru fitxategi ditu: geometria, material-liburutegia eta irudi bat edo gehiago, guztiak bide erlatiboen bidez erreferentziatuak. .obj bakarrik bidaltzen baduzu, hartzaileak eredu grisa ikusiko du. Bereizketa hori baliagarria da jokoen eta VFX lanabesetan, artistek geometriari ikutu gabe aldatzen baitituzte testurak, eta deskargatutako eredu bat gaizki ikusteko arrazoi ohikoena da.

OBJk STLren itsutasun bera du eskalarekin: zenbaki soilak gordetzen ditu, unitaterik gabe. Modelatze-tresna gehienek metroak edo zentimetroak idazten dituzte, eta ebaketa-programek milimetroak irakurtzen dituzte; beraz, joko-baliabideen denda bateko OBJ bat 10 edo 1.000 aldiz aldenduta iritsi daiteke. Inprimatzeko, OBJk ez du ebaketa-programak erabiltzen duen ezer gehitzen, erpin bakoitzeko kolorea tresna batzuetan izan ezik; beraz, arte-baliabide bat inprimatu behar baduzu, normalean errazena testurak errendatzeko gordetzea eta ebaketa-programari sare garbi bat bidaltzea da. Kontrako norabidean, STL bat OBJ bihurtzea da inprimatze-eredu batetik errendatze- edo joko-lan-fluxura joateko bide laburrena.

3MF 2015ean argitaratu zuen 3MF Consortium-ek, Microsoftek inprimaketa eta CAD industriako enpresekin abiarazitako taldeak. .3mf fitxategi bat ZIP artxibo bat da, ZIP vs RAR vs 7z artikuluan aipatzen den ontzi-formatu bera. Izena .zip bihurtuz gero, 3D/3dmodel.model XML fitxategi bat aurkituko duzu sarearekin, eduki-moten fitxategi bat, erlazio-fitxategiak eta sarritan miniaturak eta ebaketa-programaren konfigurazioa. Eredu bakoitzak bere unitatea adierazten du (mikra, milimetroa, zentimetroa, hazbetea, oina edo metroa); beraz, STL eta OBJ jotzen dituen eskala-arazoa ez da gertatzen. Koloreak, oinarrizko materialak, hainbat objektu eta inprimatze-plakan duten kokapena espezifikazioaren parte dira.

Espezifikazioak, gainera, sareak manifold eta norabide koherentekoak izatea eskatzen du: ertz bakoitza zehazki bi hirukik partekatzea, eta guztiak kanporantz begira egotea. Arauak jarraitzen dituzten esportatzaileek ezin dute STL batek pozik darabilen geometria irekia eta auto-ebakitzailea idatzi. Egungo tresna gehienek onartzen dute. PrusaSlicer, Bambu Studio, OrcaSlicer eta UltiMaker Curak 3MF irakurtzen dute, PrusaSlicer eta Bambu Studiok proiektu osoa .3mf gisa gordetzen dute inprimatze-ezarpenekin eta margotutako koloreekin, eta Microsoften 3D Builder aplikazioak Windowsen zuzenean irekitzen du. Puntu ahula STL besterik espero ez duten firmware zaharrak, inprimaketa-granja atariak eta CAD inportatzaileak dira; haietarako, 3MF STL bihurtu eta onartu gehigarriak atzean geratuko direla.

Formatu egokia fitxategia nora doan arabera aukeratzen da, ez zein den berriena. Hurrengo geltokia ebaketa-programa bat bada eta pieza kolore bakarrekoa, STL ondo dago, eta foro, eredu-liburutegi eta inprimatze-zerbitzu guztiek ulertzen duten formatua izaten jarraitzen du. Hurrengo geltokia errendatzailea, joko-motorra edo beste artista baten modelatze-tresna bada, OBJk STLk botatzen dituen UVak, normalak eta talde izendatuak gordetzen ditu, eta testu-formak arazoak aztertzea errazten du.

3MFk bere lekua irabazten du fitxategiak geometria baino gehiago daramanean. Bambu Studion margotutako kolore anitzeko inprimaketa batek, lan batendako antolatutako hamabi piezako plaka batek, hazbetetan diseinatutako pieza batek edo geruza-altuera eta betegarri berarekin berriz ireki nahi duzun proiektu batek 3MF behar dute, hemen aipatzen den beste formaturik ezin baitu informazio hori gorde. Hainbat helmugatarako, gorde bertsiorik aberatsena kopia nagusi gisa eta esportatu sinpleagoak horretatik 3D eredu bihurgailu batekin, bihurketak kateatu beharrean.

Formatuari egotzitako inprimaketa-hutsegite eta inportazio-akats gehienak benetan sareko arazoak dira, edo hartzaile-programak sareaz suposatu zuenarenak. STL da gehien ageri dena, akatsak harrapatzeko metadaturik ez duelako; OBJk eskala eta fitxategi-faltaren arazoak partekatzen ditu; 3MFk gehienak saihesten ditu diseinuz, nahiz eta esportatzaile arduragabe batek sare txarra idatz dezakeen. Ireki beheko errenkadak hutsegite bakoitza nolakoa den eta normalean nondik datorren ikusteko.

Tamaina egituratik ondorioztatzen da. STL bitarra 50 bytekoa da hiruki bakoitzeko, eta esportatu aurretik kalkula dezakezu. ASCII STLk erpin bakoitza testu gisa errepikatzen du eta normalean bitarra baino lau eta sei aldi handiagoa da. OBJk partekatutako erpin bakoitza behin gordetzen du eta indize bidez aipatzen du; beraz, sare itxi tipiko batean ASCII STL baino txikiagoa da eta STL bitarraren tartean dago gutxi gorabehera, handiagoa UVak eta normalak ere baditu. 3MFk XML indexatua gordetzen du eta ZIParen barruan konprimitzen du, eta horrek, normalean, hiruretan txikiena egiten du geometria berarentzat.

Beheko zifrak 500.000 hiruki inguruko sare itxi tipiko batenak dira, adibidez figurina zehatz batenak. Benetako fitxategiak aldatu egiten dira koordenatuen zehaztasunaren eta esportatzailearen arabera; hartu magnitude-ordentzat, inprimatze-zerbitzu batek igoerak mugatzen dituenean edo 3MF batetik esportatutako STL bat hainbat aldiz handiagoa ateratzen denean baliagarriak.

Bihurketa batek hirukiak ontzi batetik irakurtzen ditu eta beste batean idazten ditu. Helburuko formatuak adieraz dezakeen guztia datorkio; adierazi ezin duena galdu egiten da. Horregatik STL OBJ bihurtzea geometriarentzat galerarik gabekoa da, 3MF STL bihurtzeak koloreak, unitateak eta plakaren antolaketa galtzen ditu, eta OBJ STL bihurtzeak testurak eta piezen izenak. UltKiten 3D tresnetan, erabaki gehigarriak esplizituak dira: Ereduaren unitateak aukerak bihurgailuari esaten dio iturriak zer eskala erabiltzen duen, Goranzko ardatza aukerak joko-motorren eta ebaketa-programen arteko Y-gora eta Z-gora aldea kudeatzen du, eta Bateratu sare bakar batean aukerak piezak bereizita geratzen diren erabakitzen du.

Bihurketa batek ez duena egiten sare bat konpontzea da. STL batek zulo bat badu, harekin egindako OBJk zulo bera izango du, eta 3MF esportatzaile batek ukatu egingo du edo hala ere idatziko du. Konponketa urrats bereizia da, sare-tresna batean edo ebaketa-programaren konpontzaile integratuan, eta onena kopia nagusian behin egitea da, beste ezer esportatu aurretik. Eskalarekin gauza bera gertatzen da: bihurketak ezin du jakin pieza hazbetetan egon behar zenik, esaten ez badiozu. Xehetasunekin ere berdin: poligono gutxiko STL bat poligono gutxiko OBJ edo 3MF bihurtzen da; beraz, kalitatea garrantzitsua denean, esportatu berriro iturburuko ereduatik.

Galdera hau egiten den bakoitzean beste bi formatu ager daitezke. STEPk (ISO 10303) solido eta gainazal zehatzak gordetzen ditu hirukien ordez; beraz, pieza bat Fusion 360, SolidWorks edo FreeCADera editatzeko itzuli behar denean erabili beharreko formatua da. GLBk, Khronos Groupen glTF 2.0ren forma bitarrak, sarea bere material eta testurekin fitxategi bakarrean paketatzen du metrotan, eta eredu bat webean edo Android AResn erakusteko formatua da.

Artikulu honek jorratzen dituen hiru formatuetarako, beheko taulak aukeraketa laburbiltzen du helmugaren arabera. Bi errenkada egokitzen bazaizkizu, aukeratu informazio gehiago daraman formatua eta esportatu sinpleagoa gero; 3MFtik STLra joatea erraza da, galdutako koloreak edo unitateak berreraikitzea, berriz, eskuzko lana.