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stl文件格式详解
文章来源:实验室撰写      发布者:admin
       STL 文件格式是由3D SYSTEM 公司于1988 年制定的一个接口协议,是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。STL 文件由多个三角形面片的定义组成,每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。三角形顶点的排列顺序遵循右手法则。 STL 文件有2 种类型:ASCII码格式和二进制格式。
      STL模型是以三角形集合来表示物体外轮廓形状的几何模型。在实际应用中对STL模型数据是有要求的,尤其是在STL模型广泛应用的快速制造领域,对STL模型数据均需要经过检验才能使用。这种检验主要包括两方面的内容:STL模型数据的有效性和STL模型封闭性检查。有效性检查包括检查模型是否存在裂隙、孤立边等几何缺陷;封闭性检查则要求所有STL三角形围成一个内外封闭的几何体。
       由于STL模型仅仅记录了物体表面的几何位置信息,没有任何表达几何体之间关系的拓扑信息,所以在重建实体模型中凭借位置信息重建拓扑信息是十分关键的步骤。另一方面,实际应用中的产品零件(结构件)绝大多数是由规则几何形体(如多面体、圆柱、过渡圆弧)经过拓扑运算得到,因此对于结构件模型的重构来讲拓扑关系重建显得尤为重要。实际上,目前CAD/CAM系统中常用的B-rep模型即是基于这种边界表示的基本几何体素布尔运算表达的。 
       因此STL模型重建的过程如下:首先重建STL模型的三角形拓扑关系;其次从整体模型中分解出基本几何体素;重建规则几何体素;然后建立这些几何体素之间的拓扑关系;最后重建整个模型。
       目前常用的逆向软件有:ProE、UGNX、CATIA、Imageware、Geomagic Studio、CopyCAD、RapidForm等。
STL文件特点:

stl文件格式简单,只能描述三维物体的几何信息,不支持颜色材质等信息,是计算机图形学处理,数字几何处理如CAD, 数字几何工业应用, 如三维打印机支持的最常见文件格式。
表面的三角剖分之后造成3D模型呈现多面体状。输出STL档案的参数选用会影响到成型质量的良莠。
ASCII格式:
ASCII码格式的STL文件逐行给出三角面片的几何信息,每一行以1个或2个关键字开头。
在STL文件中的三角面片的信息单元 facet 是一个带矢量方向的三角面片,STL三维模型就是由一系列这样的三角面片构成。
整个STL文件的首行给出了文件路径及文件名。
在一个 STL文件中,每一个facet由7 行数据组成,
facet normal 是三角面片指向实体外部的法矢量坐标,
outer loop 说明随后的3行数据分别是三角面片的3个顶点坐标,3顶点沿指向实体外部的法矢量方向逆时针排列。
二进制格式
二进制STL文件用固定的字节数来给出三角面片的几何信息。
文件起始的80个字节是文件头,用于存贮文件名;
紧接着用 4 个字节的整数来描述模型的三角面片个数,
后面逐个给出每个三角面片的几何信息。每个三角面片占用固定的50个字节,依次是:
3个4字节浮点数(角面片的法矢量)
3个4字节浮点数(1个顶点的坐标)
3个4字节浮点数(2个顶点的坐标)
3个4字节浮点数(3个顶点的坐标)个
三角面片的最后2个字节用来描述三角面片的属性信息。
一个完整二进制STL文件的大小为三角形面片数乘以 50再加上84个字节。
 

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