STLファイルとは

3Dモデリングをする前の準備」で、STLファイルという3Dデータの拡張子で保存すれば、3Dプリンターだけでなく、切削加工機などにも出力が可能だとお伝えしました。今回は3Dデータのファイル形式について、もう少し詳しく学んでいきましょう。

拡張子(ファイル形式)は、卑近な例ですと、Wordの「.docx」やExcelの「.xlsx」、画像データですと「.jpg」など、ファイルの種類を識別するためのものです。

STLファイルでは、三角形の頂点の座標と垂直方向(法線ベクトル)によって定義されたファセットと呼ばれる小さい三角形のポリゴン(パッチ)の集合により、立体を表現したデータを保存するためのファイル形式です。つまり、3Dの形状を表したデータのファイル形式ということです。ファセットの設定を変えると、ポリゴンの数が変化するなどSTLファイルの解像度に影響が生じるため、曲面の滑らかさや細かさを左右します。質の高い造形物は正しいSTLファイル作成から始まります。

STLファイルはCubeとCube Xなどを手がける3Dプリンターメーカーの3D Systems社が開発しました。ほとんどの3Dプリンターがこの形式に対応していますので、最も標準化されたファイル形式になります。

STLファイルのエラーについて

三角形のポリゴンであるファセットが目的とする形状をすべて覆っていない場合、つまり、あるエッジと接着すべきエッジが、あるいはある面と接着すべきものが接着されず、隙間がある状態では形状の厚みは認識されず、物理的に存在していないと解釈され、エラーとなってしまいます。

ソリッドモデラーの3D CADではそのようなエラーは起こりにくいですが、特殊な形状や微細な装飾の形状では起こる可能性があるので注意をしてください。

小さい三角形のファセットには、裏表の情報があります。STL形式で保存する際などに、そのファセットが裏表になってしまうことがあります。3Dプリンターの中には、裏表の関係なく、造形をしてくれる機種もありますが、エラーには変わりないため、造形をしてくれない3Dプリンターもあります。これらのエラーに対しては、STLファイルの修正が必要になります。

STLファイルのチェック&修正に使用するソフトウェア

残念ながら、Autodesk社が提供する123D Designをはじめとする3D CADにはSTLファイルを修正する機能がありません。また、3D CADではSTLファイルに直接編集を加えることもできません。そのため、STLファイルのエラーチェックや修正のための専用のソフトウェアを使用する必要があります。そこで、STLファイルのエラーチェック及び修正に使用されるソフトウェアを簡単に紹介します。

MiniMagics

MiniMagics

MiniMagicsはMaterialise社が提供しているSTLビューワ(STLファイルを確認できるソフトウェア)です。最も広く利用されているのがこのソフトウェアです。14日間は登録不要で、無料で使用が可能ですが、それ以降はフリーライセンスを取得(登録)すれば引き続き、無料で利用が可能です。MiniMagicsでファセットの反転や接続不良などのエラーを確認することができます。しかし、エラーの修正を行うことはできないので、同社が提供するMagicsという有償のソフトウェアが必要となります。

MoNoGon

MoNoGon

MoNoGonは株式会社カタッチが提供しているSTL修正ツールです。MoNoGonは無償体験版があり、STLファイルのエラーの確認ができますが、保存機能はありません。修正を行う場合は、当日(利用当日の24時まで800円)、90日間(29,800円)、年間(100,000円)の3つのライセンスプランから希望のプランを選択し、修正することができます。各種機能が搭載されておりますので、当日ライセンスで試しに操作してみるのもいいかもしれません。

netfabb

netfabb

netfabbはnetfabb社が提供するSTLビューワです。netfabbには、netfabb Studio Basicとnetfabb Studio Professionalがあります。netfabb Studio Basicは無償でダウンロードが可能で、機能は制限されますが、修正もできます。また、ビューワだけでなく、メッシュ処理などの機能も利用ができ、WindowsとMacともに対応しているのも魅力です。

Rapidform XOM

Rapidform XOM

Rapidform Xomは3D Systems社が提供している、3Dデータ処理に最適化したソフトウェアです。登録が必要ですが、無料で利用することができ、Rapidform XOMは3Dスキャナのネイティブデータにも対応しています。3Dスキャンしたデータを3Dプリンター用のデータに作成することも可能です。

3Dデータの拡張子は各社で独自に開発したものが多く存在しています。そのため、ある3Dモデラーでは読み込みが可能でも、また違う3Dモデラーでは読み込みができないといったことが起きます。そのような問題を解決するため、中間ファイル形式というものがあります。中間ファイル形式には.step/.stpや.satがあり、この中間ファイル形式があることにより、3Dモデラー間で3Dデータの読み込みが可能になります。この中間ファイル形式を利用し、各3Dモデラーで.stlなどの拡張子に出力することができます。お使いになる3Dモデラーで読み込み及び書き込みができる拡張子を確認しておきましょう。