STL (формат файла)

STL

Расширение	.stl
MIME	application/sla
Разработан	3D Systems
Опубликован	1987
Тип формата	3д-модели
Стандарт(ы)	"StereoLithography Interface Specification"

STL (от англ. stereolithography) — формат файла, широко используемый для хранения трехмерных моделей объектов для использования в технологиях быстрого прототипирования, обычно, методом стереолитографии. Информация об объекте хранится как список треугольных граней, которые описывают его поверхность, и их нормалей. STL-файл может быть текстовым (ASCII) или двоичным.

ASCII STL

ASCII STL файл начинается со строки:

solid name

где name необязательная строка (но если name опущено, всё равно должен быть пробел после solid). Файл продолжается с любым числом треугольников, описываемых следующим способом:

facet normal ni nj nk
outer loop
vertex v1x v1y v1z
vertex v2x v2y v2z
vertex v3x v3y v3z
endloop
endfacet

где каждый n или v число с плавающей запятой в виде знака-мантиссы или 'e'-знак-экспоненты, то есть "-2.648000e-002". Файл завершается строкой:

endsolid name

Двоичный формат

Поскольку ASCII STL файл может быть очень большим, существует двоичная версия данного формата. Файл начинается с заголовка из 80 символов (который обычно игнорируется, но не должен начинаться с 'solid', так как с этой последовательности начинается ASCII STL файл). После заголовка идет 4 байтовое беззнаковое целое число, указывающее количество треугольных граней в данном файле. После этого идут данные, характеризующие каждый треугольник, в свою очередь.

Каждый треугольник описывается двенадцатью 32 битными числами с плавающей запятой: 3 нормали и по 3 на каждую из трех вершин для X/Y/Z координат. После идут 2 байта беззнакового 'short', который называется 'attribute byte count'. В обычном файле должно быть равно нулю, так как большинство программ не понимают других значений.

Числа с плавающей запятой представляются в виде IEEE числа с плавающей запятой и считается обратным порядком байтов, хотя это не указано в документации.

UINT8[80] – Header
UINT32 – Number of triangles

foreach triangle
REAL32[3] – Normal vector
REAL32[3] – Vertex 1
REAL32[3] – Vertex 2
REAL32[3] – Vertex 3
UINT16 – Attribute byte count
end

Цвета в двоичном STL

Существует как минимум 2 способа добавления информации о цвете:

• VisCAM и SolidView используют 2 байта 'attribute byte count' в конце описания каждого треугольника для хранения 15 бит RGB цвета:
  • биты с 0 по 4 - уровень интенсивности для синего (0 до 31)
  • биты с 5 по 9 - уровень интенсивности для зеленого (0 до 31)
  • биты с 10 по 14 - уровень интенсивности для красного (0 до 31)
    • если бит 15 равен 1 то цвет используется
    • если бит 15 равен 0, то цвет не используется (для совместимости со стандартным STL)

• Materialise Magics работет по другому. Он использует 80 байт заголовка для представления общего цвета. Так же там может быть представлена информация о материале. Цвет каждой грани описывается в 'attribute byte count' как:
  • биты с 0 по 4 - уровень интенсивности для красного (0 до 31)
  • биты с 5 по 9 - уровень интенсивности для зеленого (0 до 31)
  • биты с 10 по 14 - уровень интенсивности для синего (0 до 31)
    • если 15 равен 0, то данная грань имеет свой цвет
    • если 15 равен 1, то используется цвет всего объекта

Нормали граней

В двоичной и ASCII версиях STL, нормаль грани должен быть единичный вектор, направленный от объекта. В большинстве программ он может быть установлен в (0,0,0), и программа автоматически рассчитает нормаль на основе порядка вершин треугольника используя правило правой руки. Некоторые STL загрузчики (к примеру, плагин STL для Art of Illusion), сверяют нормали в файле с рассчитанными по правилу правой руки и предупреждают при не совпадении. Другое ПО может игнорировать и использовать только правило правой руки.

Недостатки

• Невысокая точность геометрии.
• Большой объем файла для сложных моделей.

См. также

• AMFF (формат файла) (англ.) (Additive Manufacturing File Format)
• PLY (формат файла) (англ.) (Polygon File Format, Stanford Triangle Format.)

Ссылки

• The StL Format