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STL文件格式及STL三維模型重建方法

來源:e鍵打印   發(fā)布時間:2018-08-16 15:19:30   瀏覽次數:

STL是片層格式文件,一種3D模型文件格式,STL = STereo Lithography的縮寫,一般用這種格式輸入3D打印機能夠直接快速成型實體模型,工業(yè)設計比較常用。


.stl是通用格式,一般三維軟件都可以將自己生成的模型另存為stl文件。比如autocad,solidworks,ug,proe等等,都可以打開或另存為stl格式。


STL文件格式是由3D SYSTEM公司于1988年制定的一個接口協議,是一種為快速原型制造技術服務的三維圖形文件格式。STL文件由多個三角形面片的定義組成,每個三角形面片的定義包括三角形各個定點的三維坐標及三角形面片的法矢量。三角形頂點的排列順序遵循右手法則。


鋼鐵俠面具STL模型文件


STL模型文件有2種類型:ASC域格式和二進制格式ASC域格式。


STL模型是以三角形集合來表示物體外輪廓形狀的幾何模型。在實際應用中對STL模型數據是有要求的,尤其是在STL模型廣泛應用的RP領域,對STL模型數據均需要經過檢驗才能使用。這種檢驗主要包括兩方面的內容:STL模型數據的有效性和STL模型封閉性檢查。有效性檢查包括檢查模型是否存在裂隙、孤立邊等幾何缺陷;封閉性檢查則要求所有STL三角形圍成一個內外封閉的幾何體。


本文中討論的STL模型重建技術中的STL模型,均假定已經進行有效性和封閉性測試,是正確有效的STL模型。


由于STL模型僅僅記錄了物體表面的幾何位置信息,沒有任何表達幾何體之間關系的拓撲信息,所以在重建實體模型中憑借位置信息重建拓撲信息是十分關鍵的步驟。另一方面,實際應用中的產品零件(結構件)絕大多數是由規(guī)則幾何形體(如多面體、圓柱、過渡圓弧)經過拓撲運算得到,因此對于結構件模型的重構來講拓撲關系重建顯得尤為重要。


實際上,目前CAD/CAM系統(tǒng)中常用的B-rep模型即是基于這種邊界表示的基本幾何體素布爾運算表達的。


因此STL模型重建的過程如下:首先重建STL模型的三角形拓撲關系;其次從整體模型中分解出基本幾何體素;重建規(guī)則幾何體素;然后建立這些幾何體素之間的拓撲關系;最后重建整個模型。


目前常用的逆向軟件有:ProE、UGNX、CATIA、Imageware、Geomagic Studio、CopyCAD、RapidForm等。