人類は、文字が開発されて以来、情報を保存してきた。3Dスキャンが発明される前は、歯科医や検査技師は物理的な模型や紙のファイルをキャビネットに保管していました。しかし、情報の保存はデジタルの段階に入ったため、キャビネットの代わりにコンピュータを使うようになりました。ファイルフォーマットは、コンピュータにデータを保存するために情報をエンコードするために使用され、データを使用するためには、プログラムがファイルフォーマットを認識してアクセスする必要があります。
インプレッションに関して、ファイルフォーマットの最も基本的な特徴は、3Dモデルのジオメトリをエンコードすることです。これには、近似メッシュ、精密メッシュ、構成的ソリッド・ジオメトリ(CSG)の3つの方法があります。
3Dプリントでは、プリンターが高解像度でプリントすることができないため、近似メッシュが使用されます。また、3Dプリントでは、ジオメトリをエンコードする他の方法は不要です。近似メッシュは、幾何学的形状でオブジェクトの表面をタイリングするプロセスであるテセレーションを使用します。タイリングによって、重なりや隙間が生じません。このプロセスにより、モデルの外観や、色やテクスチャなどの詳細を保存することができます。3Dプリントでは通常、CADでファイルを生成し、それを後にCAMで処理することで、CAD/CAMシステムを構築する。
そこで、3Dプリントでよく使われる3つのファイル形式を紹介しよう:STL、OBJ、PLYです。
近似メッシュを使用する最も一般的なファイル形式は、一般的に3Dプリントに使用されるSTLファイルです。STLファイルでは、2D形状の表面を覆う三角形(ファセットと呼ばれる)がタイルとして使用されます。他のファイル形式と比較して、STLを使用することにはいくつかの利点があります。まず、普遍的に認識され、最も一般的に使用されているため、共同作業が容易になります。また、STLファイルはシンプルで小さいため、処理速度が速くなります。
しかし、STLファイルには大きな欠点があります。テッセレーションはサーフェスのみをカバーするため、STLファイルはサーフェス形状をエンコードし、カラーやテクスチャーを表現しません。単色やテクスチャーのみが必要な場合(ほとんどの場合そうです)、STLファイルは素晴らしいのですが、プリンターの改良とカラーへの要求により、他のフォーマットの人気が高まっています。STLファイルのもう一つの問題は解像度です。高解像度を維持したり、より大きなサイズのオブジェクトをエンコードしたりするには、より多くの三角形が必要になり、その結果、ファイルサイズが大きくなります。ファイルサイズが大きければ大きいほど、処理に時間がかかります。
次の2つのファイルフォーマット、OBJとPLYは、STLファイルに欠けているものを補うために作られました。どちらもカラーやテクスチャなどのプロパティを保存できます。STLファイルほど普及していませんが、OBJとPLYの両方は、色やテクスチャを他の詳細とともに保存できることでよく知られており、広く使用されています。どちらのファイルも、改良された3Dプリンターから恩恵を受け、STLファイルよりも将来的な関連性が高いと見なされています。
結局のところ、どちらのファイル形式が優れているのでしょうか?それは主にあなたのニーズと状況によります。しかし、1つ確かなことは、3Dプリンターは今後も改良され続け、ファイル形式も改良されるということです。
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