Все об STL моделях для 3D-печати

STL-формат наиболее популярен для использования в технологиях быстрого прототипирования методом стереолитографии. Рассмотрим подробнее понятие STL, создание моделей в этом формате, их преимущества и недостатки, а также приведем бесплатные источники, из которых можно скачать STL для 3D-печати.

• Что такое STL-формат?
• Как правильно создавать 3D-модели?
• Где можно найти бесплатные 3D-модели?
• Преимущества и недостатки

Что такое STL-формат?

STL (STereoLithography) – это наиболее часто используемый формат файлов для хранения трехмерных моделей объектов. STL относится к расширениям из категории CAD файлов: .CDW, .DWG, .DXF и т. д.

Справка. STL-формат был разработан компанией Albert Consulting group. Он начал активно использоваться в 1987 году компанией 3D Systems для проектирования 3D-моделей.

Трехмерные STL модели состоят из маленьких треугольников, которые называются фасетами. Каждый фасет, в свою очередь, описывается четырьмя наборами данных:

1. Координаты X, Y, Z первой вершины.
2. Координаты X, Y, Z второй вершины.
3. Координаты X, Y, Z третьей вершины.
4. Нормальный вектор — он описывает ориентацию фасета, указывая наружу модели.

Различают два вида STL-файлов:

1. Текстовые. Они имеют больший размер чем бинарные. Текстовые файлы не несут в себе информации о цвете модели или о материале, из которого она изготовлена.
2. Бинарные. Такие файлы менее «тяжелые» по размеру. Они содержат в себе подробные сведения о цвете и материале модели.

Оба вида STL-файлов можно конвертировать в противоположный при помощи любой программы для редактирования 3D-объектов.

Как правильно создавать 3D-модели?

Создавать 3D-модель в формате STL можно практически в любой системе автоматизированного проектирования (САПР).

При создании STL файлов необходимо руководствоваться следующими правилами:

• Все координаты вершин треугольников (X, Y, Z) должны иметь положительное значение, то есть быть больше нуля.
• Вершина одного треугольника не может располагаться на стороне другого.

  

• Любой фасет должен иметь по две общие вершины с каждым из соседних треугольников. Это условие должно обязательно соблюдаться, чтобы обеспечить создание целостной модели без зазоров.

• Порядок описания вершин (нумерация) выполняется по правилу правой руки. Поднятый большой палец определяет направление нормали, а согнутые четыре пальца указывают на направление нумерации и порядок описания вершин. От правильно выполненной нумерации зависит ориентация нормали.

• В STL-формате нужно создавать модели со средним разрешением. Так как трехмерные объекты со слишком высоким или низким разрешением могут вызвать определенные проблемы при печати. Например, модель с высоким разрешением может вовсе не распечататься из-за высокого уровня детализации. Или же процесс печати может застопориться прямо перед самой печатью. Так как не каждый слайсер сумеет послойно нарезать модель. А это действие потребуется в любом случае. При использовании низкого разрешения STL модель при распечатке будет иметь низкое качество печати, в котором будет виден каждый пиксель.

Где можно найти бесплатные 3D-модели?

Наибольший выбор интересных и необычных STL-моделей можно скачать бесплатно на следующих веб-сайтах:

1. IFind3D — это одна из крупнейших поисковых систем 3D-моделей в сети. Она включает в себя около 1 млн объектов.
2. STLFinder. Данный веб-сайт содержит более 2,5 миллиона образцов трехмерных объектов, среди которых есть и стандартные, и необычные.
3. GrabCAD. Этот ресурс создан для обмена CAD-файлами. Он хранит более 2,63 млн 3D-моделей.
4. Repables — это хранилище 3D-файлов, которое дает возможность пользователям загружать и скачивать файлы для совместного использования. На сайте представлен широкий выбор объектов — от простых до специфических (например, запасные части для принтеров).
5. YouMagine. Сайт хранит около 13 тыс. 3D-объектов с открытым исходным кодом.
6. Cults 3D — это очень удобный ресурс для поиска трехмерных моделей. Он имеет большое количество категорий и коллекций, а также позволяет выбрать подходящую модель в зависимости от потребностей пользователя.
7. Thingiverse. Веб-сайт содержит большое количество инновационных и необычных моделей, которые можно использовать в собственных разработках или печать в первоначальном виде для подарков.
8. 3D Hacker — это узкоспециализированное сообщество, которое наполнено деталями для ремонта или модернизации 3D-принтера, частями электроники, прототипами автомобилей и зданий.
9. 3DaGoGo. Сайт содержит эксклюзивные дизайны для 3D-печати, прототипы автомобилей, кораблей и т. д.
10. 3D Resources by NASA — это небольшое хранилище моделей астрономических объектов, таких как ракеты, спутники, телескопы и т. д.

Преимущества и недостатки

Среди преимуществ использования трехмерных STL моделей следует выделить:

• Распространенность формата. STL-файлы — это одни из самых распространенных 3D-моделей среди всех существующих. Поэтому с такими объектами проще всего работать благодаря тому, что их чтение и редактирование поддерживает большое количество программ для трехмерного моделирования.
• STL можно использовать на подавляющем количестве 3D-принтеров, представленных на рынке.
• Более быстрая обработка и печать. STL-файлы имеют намного меньший размер, так они содержат минимальную информацию о характеристиках объекта. Поэтому их обработка будет осуществляться значительно быстрее.

Недостатки создания 3D-модели в STL-формате:

• Невозможно создать более сложные модели с использованием нескольких материалов и цветов. Так как текстовый STL-файл содержит только информацию о вершинах и векторе нормали. Бинарный файл, помимо этих параметров, также отображает единичный цвет и материал объекта.
• Огромные размеры файлов при создании объектов с гладкими изогнутыми поверхностями.
• Отсутствует функция включения метаданных. Из-за этого в информации о файле нельзя указать его автора и заявить об авторских правах.

Рассмотрев более глубоко файлы формата STL, пользователь сможет создать трехмерную модель наилучшего качества для 3D-печати. STL-формат считается простейшим для использования. Поэтому знания о том, как с ним работать пригодятся в основном новичкам. Но и продвинутые пользователи смогут более детально понять структуру 3D-моделирования.