多面体文件格式为何对 3D 打印至关重要：STL 与 3MF 的博弈
设计分析阶段后，计算机辅助设计（CAD）文件通常会转换为多面体文件格式，以便在 3D 打印机上进行准备和制造。STL（STereoLithography 或 Standard Tessellation Language）是最常见的多面体格式，1987 年最初为将 CAD 文件转换为 3D 打印机可读格式而开发。
毋庸置疑，STL 在保留设计意图方面有局限。事实上，STL 仅能读取 3D 物体的表面几何，不含颜色、纹理或其他设计元素。正因如此，微软等推动者试图以 3MF 作为替代。
然而，STL 的通用性和持久应用使其成为经过验证的格式，当今众多工程团队、制造商和高校仍依赖它。
什么是 STL？
STL 问世 30 年，用于将 CAD 套件中设计的 3D 物体转换为光固化 3D 打印机可用格式。此后，STL 扩展至多代 3D 打印机，包括基于挤出、喷射等不同技术的设备。STL 的优势与 IGES 类似：在增材制造行业广泛采用，使不同组织（及工作流）——如产品设计师和制造合作伙伴——能以最小文件修复需求共享文件（前提是各方工具集成了合适软件）。
STL 有二进制和 ASCII（美国信息交换标准代码）两种编码格式。二进制文件更小（利于加载进 3D 打印机），但 ASCII 因可读性强、便于细化而受青睐。然而，STL 有其局限：
- 仅通过镶嵌编码 3D 物体表面几何，省略原始设计的颜色、纹理等设计元素。
- 在 STL 中修改支撑结构或为可打印性进行的其他编辑，不会自动回写到原始 CAD 文件。为保持一致性，必须先修改 CAD 文件，这是单向且低效的过程。
- 无法保存网格拓扑。例如用 ASCII 格式增加三角形数量以减小粗糙度，生成的文件可能大到超出大多数 3D 打印机处理能力。您基本被迫在理想精度和 STL 实际限制间妥协。
- 不包含原始 CAD 文件的元数据，包括知识产权和原始设计师信息。
STL 的替代文件格式
STL 的替代格式众多，包括 OBJ、VRML、FBX 等。但可以说，领头取代 STL 的力量是 3MF 联盟。3MF 联盟推广 3MF 格式——与 STL 不同，它能读取原始 3D 物体的完整设计意图，包括颜色、纹理和元数据，让新一代 3D 打印机能轻松、全保真地读取 SolidWorks 等先进 CAD 套件制作的详细 3D 物体。
技术上，3MF 前景广阔。首先，它采用基于 XML 的 ASCII（而非二进制），在不膨胀文件体积的前提下实现全保真细节和细化。其次，其设计可为新兴 3D 打印技术和概念扩展。然而，3MF 属于未来。当下，STL 仍是将 CAD 文件准备为 3D 打印的主力。因此，应用和 3D 打印机必须在完善当下标准应用的同时，理想情况下也要着眼未来。
工作流仍依赖 STL
尽管 STL 有局限，许多增材制造工作流仍依赖它。事实上，STL 的固有局限在某些方面反而有利：
首先，缺乏完整设计意图、以二进制编码（即不关心粗糙度）的简陋 3D 物体文件，在原型阶段可能无关紧要。原型旨在测试、验证和迭代，反哺最终设计。其次，STL 使用超 30 年，增材制造行业已构建庞大的专业知识、硬件和软件工具生态，使其使用可行。受成本等制约，企业不太可能快速转向 3MF；若发生转变，也只会是渐进的长期过程。
当下，3D 打印软件应用和硬件的重点应是满足当前用户管理 STL 文件的需求。这不仅商业合理，还能利用当今成熟的软件方案，以高性价比构建有竞争力的增材制造解决方案。
在您的应用与 3D 打印机中引入 3D InterOp
帮助用户减少修复 STL 文件的时间。从考虑 Spatial 的 3D InterOp 软件开发工具包（SDK）入手，它能让最终用户将 CAD 文件导出为 STL 并集成文件修复，从而减少修文件时间，专注于核心 3D 物体设计和/或打印流程。3D InterOp 不仅支持 CAD 到 STL 的导出，还能让应用读取其他 CAD 格式，包括 SolidWorks、Autodesk 等行业领先 CAD 套件。此外，Spatial 母公司达索系统也是 3MF 联盟创始成员，这使 Spatial 成为同时投身当前和未来增材制造发展的合作伙伴。
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