STL vs OBJ vs 3MF: ఏ 3D ఫైల్ ఫార్మాట్ వాడాలి?

STLను 1987లో 3D Systems మొదటి స్టీరియోలిథోగ్రఫీ యంత్రాల కోసం రూపొందించారు, దాని డిజైన్‌లో ఆ మూలం కనిపిస్తుంది. ఫైల్ అంటే త్రిభుజాల సాదా జాబితా; ప్రతి త్రిభుజాన్ని ఒక ఫేసెట్ నార్మల్, మూడు మూల బిందువులు వివరిస్తాయి. ఉమ్మడి వెర్టెక్స్ పట్టిక ఉండదు, కాబట్టి ఆరు త్రిభుజాలను తాకే మూల ఆరుసార్లు రాయబడుతుంది. యూనిట్ ఫీల్డ్ కూడా లేదు: 25 అనే కోఆర్డినేట్ మిల్లీమీటర్లా, ఇంచులా, మీటర్లా అనేది తెలియదు, దాదాపు ప్రతి స్లైసర్ మిల్లీమీటర్లు అని ఊహిస్తుంది. రంగు, టెక్స్చర్, భాగాల పేర్లకు ప్రధాన ఫార్మాట్‌లో చోటు లేదు; అందుకే ప్రతి స్లైసర్, CAD ప్యాకేజీ, ప్రింట్ సర్వీస్ ఇప్పటికీ దాన్ని చదువుతాయి.

STLకి రెండు ఎన్‌కోడింగ్‌లు ఉన్నాయి. ASCII STL అన్నింటినీ టెక్స్ట్‌గా రాస్తుంది, facet normal, outer loop, vertex 12.5 0 3.2 వంటి లైన్లతో; కాబట్టి టెక్స్ట్ ఎడిటర్‌లో తెరిచి సంఖ్యలను చదవవచ్చు. బైనరీ STL 80 బైట్ల హెడర్, 4 బైట్ల త్రిభుజాల సంఖ్యతో మొదలై, ప్రతి త్రిభుజాన్ని పన్నెండు 4 బైట్ల ఫ్లోట్లు, 2 బైట్ల అట్రిబ్యూట్ ఫీల్డ్‌తో నిల్వ చేస్తుంది: సరిగ్గా త్రిభుజానికి 50 బైట్లు. అందువల్ల సైజ్‌ను ముందే అంచనా వేయడం సులభం. పది లక్షల త్రిభుజాల మోడల్ బైనరీలో సుమారు 50 MB; అదే మెష్ ASCII రూపంలో సాధారణంగా నాలుగు నుండి ఆరు రెట్లు పెద్దది, ఎందుకంటే ప్రతి అంకె ఒక అక్షరం అవుతుంది.

ఈ సరళతే బలం, అదే ఉచ్చు కూడా. ఒక STL అది ఒక భాగమా మూడా, ఇంచుల్లో ఎగుమతి చేశారా, త్రిభుజాలు నిజంగా ఘన పదార్థాన్ని చుట్టుముట్టాయా అనేది చెప్పలేదు. స్లైసర్ ముడి కోఆర్డినేట్ల నుండి దాన్ని ఊహిస్తుంది, తప్పుగా ఊహిస్తే భాగం 25.4 రెట్లు చిన్నదిగా లేదా గోడ లేకుండా వస్తుంది. మీరే డిజైన్ చేసి మిల్లీమీటర్లలో ఎగుమతి చేసిన ఒకే రంగు భాగానికి ఇవేవీ సమస్య కావు, STL తిరస్కరణకు గురయ్యే అవకాశం అతి తక్కువ ఉన్న ఫార్మాట్‌గా నిలుస్తుంది.

OBJ Wavefront Technologies నుండి వచ్చింది; వారి Advanced Visualizer సాఫ్ట్‌వేర్ 1980ల చివర్లో దీన్ని వాడింది, 1990లలో దాదాపు ప్రతి 3D ప్రోగ్రామ్ మార్పిడి చేసుకోగల సాదా టెక్స్ట్ ఫార్మాట్‌గా వ్యాపించింది. STLలా కాకుండా ఇది వెర్టెక్స్ జాబితాను ఉంచి, ఇండెక్స్‌లతో ఫేస్‌లను నిర్మిస్తుంది, కాబట్టి ఉమ్మడి మూల ఒక్కసారే నిల్వ అవుతుంది; ఫేస్‌లు త్రిభుజాలు, చతుర్భుజాలు లేదా పెద్ద పాలిగాన్లు కావచ్చు. v తో మొదలయ్యే లైన్లు స్థానాలను, vt టెక్స్చర్ కోఆర్డినేట్లను (UVలు), vn నార్మల్స్‌ను, f ఫేస్‌లను సూచిస్తాయి. గ్రూపులు (g), ఆబ్జెక్ట్‌లు (o) భాగాలకు పేర్లు ఇస్తాయి, అందువల్ల OBJ Blender, Maya, ZBrush ద్వారా వెళ్లి వచ్చినా నిర్మాణం చెక్కుచెదరదు.

రూపురేఖలు .obj ఫైల్ బయట ఉంటాయి. mtllib లైన్ తోడు .mtl ఫైల్ పేరును సూచిస్తుంది, usemtl లైన్లు ఫేస్‌లకు మెటీరియల్స్‌ను కేటాయిస్తాయి. .mtl ఫైల్ Kd (డిఫ్యూజ్) వంటి రంగులను నిల్వ చేసి, map_Kd wood.png వంటి ఎంట్రీలతో టెక్స్చర్ ఇమేజ్‌లను చూపుతుంది. కాబట్టి టెక్స్చర్ ఉన్న OBJ కనీసం మూడు ఫైళ్లు: జ్యామితి, మెటీరియల్ లైబ్రరీ, ఒకటి లేదా అనేక ఇమేజ్‌లు, అన్నీ సాపేక్ష పాత్‌తో సూచించబడతాయి. కేవలం .obj పంపితే స్వీకర్తకు బూడిద రంగు మోడల్ కనిపిస్తుంది. గేమ్, VFX పైప్‌లైన్లలో ఆర్టిస్టులు జ్యామితిని తాకకుండా టెక్స్చర్లు మార్చుకోవడానికి ఈ విభజన ఉపయోగపడుతుంది, అయితే డౌన్‌లోడ్ చేసిన మోడల్ తప్పుగా కనిపించడానికి ఇదే అత్యంత సాధారణ కారణం.

స్కేల్ విషయంలో OBJకి కూడా STL లాంటి లోపమే ఉంది: యూనిట్ లేకుండా సంఖ్యలను మాత్రమే నిల్వ చేస్తుంది. చాలా మోడలింగ్ టూల్స్ మీటర్లు లేదా సెంటీమీటర్లు రాస్తాయి, స్లైసర్లు మిల్లీమీటర్లు చదువుతాయి; కాబట్టి గేమ్ అసెట్ స్టోర్ నుండి వచ్చిన OBJ 10 లేదా 1,000 రెట్లు తేడాతో రావచ్చు. ప్రింటింగ్‌కు కొన్ని టూల్స్‌లో ప్రతి-వెర్టెక్స్ రంగు తప్ప OBJ స్లైసర్‌కు ఉపయోగపడే అదనపు ఏదీ ఇవ్వదు; కాబట్టి ఆర్ట్ అసెట్‌ను ప్రింట్ చేయాలంటే టెక్స్చర్లను రెండరింగ్ కోసం ఉంచి, స్లైసర్‌కు శుభ్రమైన మెష్ పంపడం సాధారణంగా సులభం. రివర్స్‌లో, ప్రింట్ మోడల్ నుండి రెండరింగ్ లేదా గేమ్ వర్క్‌ఫ్లోకి వెళ్లడానికి STLను OBJగా మార్చడం అత్యంత చిన్న మార్గం.

3MFను 2015లో 3MF Consortium ప్రచురించింది; ఇది Microsoft ప్రారంభించిన, ప్రింటింగ్, CAD పరిశ్రమల కంపెనీలతో కూడిన సమూహం. .3mf ఫైల్ ఒక ZIP ఆర్కైవ్, ZIP vs RAR vs 7z లో చర్చించిన అదే కంటైనర్ ఫార్మాట్. దాన్ని .zipగా పేరు మారిస్తే మెష్ ఉన్న 3D/3dmodel.model XML ఫైల్, కంటెంట్-టైప్స్ ఫైల్, రిలేషన్‌షిప్ ఫైళ్లు, తరచుగా థంబ్‌నెయిల్స్, స్లైసర్ కాన్ఫిగరేషన్ కనిపిస్తాయి. ప్రతి మోడల్ తన యూనిట్‌ను (మైక్రాన్, మిల్లీమీటర్, సెంటీమీటర్, ఇంచ్, అడుగు లేదా మీటర్) ప్రకటిస్తుంది, కాబట్టి STL, OBJలను వేధించే స్కేల్ సమస్య ఇక్కడ రాదు. రంగులు, బేస్ మెటీరియల్స్, అనేక ఆబ్జెక్ట్‌లు, బిల్డ్ ప్లేట్‌పై వాటి అమరిక అన్నీ స్పెసిఫికేషన్‌లో భాగమే.

మెష్‌లు మానిఫోల్డ్‌గా, ఒకే దిశలో ఉండాలని కూడా స్పెసిఫికేషన్ కోరుతుంది: ప్రతి అంచు సరిగ్గా రెండు త్రిభుజాలకు ఉమ్మడిగా ఉండాలి, అన్నీ బయటివైపు చూడాలి. నియమాలను పాటించే ఎక్స్‌పోర్టర్లు STL సులభంగా మోసే తెరిచిన, స్వయంగా ఖండించుకునే జ్యామితిని రాయలేవు. ప్రస్తుత టూల్స్‌లో మద్దతు విస్తృతం. PrusaSlicer, Bambu Studio, OrcaSlicer, UltiMaker Cura 3MFను చదువుతాయి, PrusaSlicer, Bambu Studio తమ మొత్తం ప్రాజెక్ట్‌ను ప్రింట్ సెట్టింగ్‌లు, పెయింట్ చేసిన రంగులతో సహా .3mfగా సేవ్ చేస్తాయి, Windowsలో Microsoft 3D Builder యాప్ నేరుగా తెరుస్తుంది. బలహీనత ఏమిటంటే ఇప్పటికీ STL ఆశించే పాత ఫర్మ్‌వేర్, ప్రింట్-ఫార్మ్ పోర్టల్స్, CAD ఇంపోర్టర్లు; వాటికి 3MFను STLగా మార్చండి, అదనపు సమాచారం వెనక ఉండిపోతుందని అంగీకరించండి.

సరైన ఫార్మాట్ ఫైల్ తర్వాత ఎక్కడికి వెళ్తుందనే దానిపై ఆధారపడుతుంది, ఏది కొత్తది అన్నదానిపై కాదు. తర్వాతి గమ్యం స్లైసర్ అయి, భాగం ఒకే రంగుదైతే STL సరిపోతుంది, ప్రతి ఫోరమ్, మోడల్ లైబ్రరీ, ప్రింట్ సర్వీస్ ఇప్పటికీ అర్థం చేసుకునే ఫార్మాట్ ఇదే. గమ్యం రెండరర్, గేమ్ ఇంజిన్ లేదా మరో ఆర్టిస్ట్ మోడలింగ్ టూల్ అయితే, STL పారేసే UVలు, నార్మల్స్, పేరున్న గ్రూపులను OBJ ఉంచుతుంది, దాని టెక్స్ట్ రూపం వల్ల సమస్యలను పరిశీలించడం సులభం.

ఫైల్ జ్యామితి కంటే ఎక్కువ మోసినప్పుడు 3MF విలువ చూపుతుంది. Bambu Studioలో పెయింట్ చేసిన బహుళ-రంగు ప్రింట్, ఒక జాబ్ కోసం అమర్చిన పన్నెండు భాగాల ప్లేట్, ఇంచుల్లో డిజైన్ చేసిన భాగం, లేదా అదే లేయర్ ఎత్తు, ఇన్‌ఫిల్‌తో మళ్లీ తెరవాలనుకునే ప్రాజెక్ట్ — వీటన్నింటికీ 3MF కావాలి, ఎందుకంటే ఇక్కడి మరే ఫార్మాట్ ఆ సమాచారాన్ని మోయలేదు. అనేక గమ్యాలు ఉంటే, అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న వెర్షన్‌ను మాస్టర్ కాపీగా ఉంచి, మార్పిడులను గొలుసుగా చేయకుండా 3D మోడల్ కన్వర్టర్ తో దాని నుండి సరళమైనవి ఎగుమతి చేయండి.

ఫార్మాట్ వల్లే అని నిందించే చాలా విఫల ప్రింట్లు, దిగుమతి సమస్యలు నిజానికి మెష్‌లోనే ఉన్న సమస్యలు, లేదా దాన్ని స్వీకరించే ప్రోగ్రామ్ చేసిన అంచనాల వల్ల వచ్చేవి. తప్పులను పట్టుకోవడానికి మెటాడేటా లేకపోవడంతో STLకు ఈ ప్రమాదం ఎక్కువ; OBJకి కూడా స్కేల్, మిస్సింగ్ ఫైల్ సమస్యలు ఉంటాయి; 3MF డిజైన్ ద్వారానే వాటిలో చాలా వాటిని నివారిస్తుంది, అయినా అజాగ్రత్త ఎక్స్‌పోర్టర్ చెడ్డ మెష్‌ను రాయవచ్చు. ప్రతి సమస్య ఎలా కనిపిస్తుందో, సాధారణంగా ఎక్కడ నుంచి వస్తుందో తెలుసుకోవడానికి కింది అడ్డు వరుసలను తెరవండి.

సైజ్ నిర్మాణాన్ని బట్టి ఉంటుంది. బైనరీ STL ప్రతి త్రిభుజానికి 50 బైట్లుగా స్థిరం, కాబట్టి ఎక్స్‌పోర్ట్‌కు ముందే లెక్కించవచ్చు. ASCII STL ప్రతి మూలను టెక్స్ట్‌గా మళ్లీ మళ్లీ రాస్తుంది, సాధారణంగా బైనరీ కన్నా నాలుగు నుంచి ఆరు రెట్లు ఎక్కువ ఉంటుంది. OBJ పంచుకున్న ప్రతి వెర్టెక్స్‌ను ఒక్కసారే నిల్వ చేసి ఇండెక్స్‌తో సూచిస్తుంది, కాబట్టి సాధారణ క్లోజ్డ్ మెష్‌కు ASCII STL కన్నా చిన్నదిగా, బైనరీ STLకు దాదాపు సమానంగా ఉంటుంది; UVలు, నార్మల్స్ ఉంటే పెద్దదవుతుంది. 3MF ఇండెక్స్డ్ XMLను ZIP లోపల కుదిస్తుంది, కాబట్టి అదే జ్యామితికి సాధారణంగా మూడింటిలో చిన్నదిగా ఉంటుంది.

కింది అంకెలు సుమారు 500,000 త్రిభుజాల క్లోజ్డ్ మెష్‌కు (ఉదాహరణకు వివరమైన బొమ్మ) సాధారణమైనవి. అసలు ఫైళ్లు కోఆర్డినేట్ ఖచ్చితత్వం, ఎక్స్‌పోర్టర్‌ను బట్టి మారతాయి, కాబట్టి వీటిని మోతాదుగా మాత్రమే తీసుకోండి; ప్రింట్ సర్వీస్ అప్‌లోడ్ పరిమితి పెట్టినప్పుడు లేదా 3MF నుంచి ఎక్స్‌పోర్ట్ చేసిన STL చాలా రెట్లు పెద్దగా వచ్చినప్పుడు ఉపయోగపడతాయి.

కన్వర్షన్ ఒక కంటైనర్ నుంచి త్రిభుజాలను చదివి మరో కంటైనర్‌లో రాస్తుంది. లక్ష్య ఫార్మాట్ వ్యక్తపరచగలిగినవి వస్తాయి; వ్యక్తపరచలేనివి పోతాయి. అందుకే STL నుండి OBJ జ్యామితికి నష్టరహితం, 3MF నుండి STLలో రంగులు, యూనిట్లు, ప్లేట్ లేఅవుట్ పోతాయి, OBJ నుండి STLలో టెక్చర్లు, భాగాల పేర్లు పోతాయి. UltKitలోని 3D టూల్స్‌లో ఈ అదనపు నిర్ణయాలు స్పష్టంగా ఉంటాయి: మోడల్ యూనిట్లు మూలం ఏ స్కేల్ వాడుతుందో కన్వర్టర్‌కు చెబుతుంది, పై అక్షం గేమ్ ఇంజిన్లు, స్లైసర్ల మధ్య Y-up, Z-up తేడాను చూసుకుంటుంది, ఒకే మెష్‌గా కలపండి వేర్వేరు భాగాలు వేరుగా ఉండాలో నిర్ణయిస్తుంది.

ఏ కన్వర్షన్ కూడా మెష్‌ను రిపేర్ చేయదు. STLలో రంధ్రం ఉంటే దాని నుంచి చేసిన OBJలోనూ అదే రంధ్రం ఉంటుంది, 3MF ఎక్స్‌పోర్టర్ దాన్ని తిరస్కరిస్తుంది లేదా అయినా రాస్తుంది. రిపేర్ అనేది మెష్ టూల్ లేదా స్లైసర్ ఫిక్సర్‌లో చేసే వేరే దశ, మరేదైనా ఎక్స్‌పోర్ట్ చేసే ముందు మీ మాస్టర్ ఫైల్‌లో ఒక్కసారి చేయడం మంచిది. స్కేల్‌కు కూడా ఇదే వర్తిస్తుంది: భాగం ఇంచుల్లో ఉండాలని మీరు చెప్పకపోతే కన్వర్షన్‌కు తెలియదు. వివరాలు కూడా అంతే: తక్కువ పాలిగాన్ STL తక్కువ పాలిగాన్ OBJ లేదా 3MF అవుతుంది, కాబట్టి నాణ్యత ముఖ్యమైతే మూల మోడల్ నుంచి మళ్లీ ఎక్స్‌పోర్ట్ చేయండి.

ఈ ప్రశ్న వచ్చినప్పుడల్లా మరో రెండు ఫార్మాట్లు ప్రస్తావనకు వస్తాయి. STEP (ISO 10303) త్రిభుజాలకు బదులు ఖచ్చితమైన ఘనాలను, ఉపరితలాలను నిల్వ చేస్తుంది, కాబట్టి భాగాన్ని ఎడిటింగ్ కోసం Fusion 360, SolidWorks లేదా FreeCADలోకి తిరిగి పంపాల్సినప్పుడు ఇదే ఫార్మాట్. GLB, అంటే Khronos Group వారి glTF 2.0 బైనరీ రూపం, మెష్‌ను దాని మెటీరియల్స్, టెక్చర్లతో కలిపి మీటర్లలో ఒకే ఫైల్‌లో ఉంచుతుంది; వెబ్‌లో లేదా Android ARలో మోడల్‌ను చూపడానికి ఇదే ఫార్మాట్.

ఈ వ్యాసంలోని మూడు ఫార్మాట్ల కోసం, గమ్యస్థానం ఆధారంగా ఎంపికను కింది పట్టిక సంక్షిప్తంగా చెబుతుంది. రెండు వరుసలు సరిపోతే, ఎక్కువ సమాచారం ఉన్న ఫార్మాట్‌ను ఎంచుకుని, సరళమైనదాన్ని తర్వాత ఎక్స్‌పోర్ట్ చేయండి; 3MF నుండి STLకు వెళ్లడం సులభం, కానీ పోయిన రంగులు లేదా యూనిట్లను తిరిగి నిర్మించడం చేతిపని.