3D 인쇄 파일 형식 비교: OBJ, STL, AMF 및 3MF

텍스트, 음악, 사진, 3D 모델 등 모든 파일은 수백만 비트로 구성됩니다. 이러한 비트가 전달하는 데이터와 인코딩 방식에 따라 파일의 특성과 형식이 결정됩니다. CAD 파일의 파일 형식에 따라 파일에는 모델의 형상, 재질, 질감, 크기 또는 색상 데이터가 포함될 수 있습니다.

파일 형식 및 3D 인쇄

3D 프린터는 레이어별로 부품을 만듭니다. 모델을 생성하여 3D 프린팅 파일 형식으로 저장한 후에는 해당 모델을 소프트웨어로 보내 슬라이스해야 하며, 이 과정에서 솔리드 모델은 여러 개의 얇은 수평 레이어로 분할됩니다. 그런 다음 슬라이싱 소프트웨어는 레이어를 스캔하고 정보를 사용하여 3D 프린터가 필요한 개체를 생산하기 위해 어떻게 움직여야 하는지에 대한 지침 세트인 G 코드를 생성합니다. 그런 다음 G-Code 파일이 프린터로 전송됩니다. 일부 프린터에는 자체 슬라이싱 소프트웨어가 함께 제공되므로 3D 인쇄 파일 형식으로 직접 모델을 보낼 수 있습니다.

CAD 파일에 포함된 정보는 성공적인 인쇄를 위해 매우 중요합니다. 파일 형식에 따라 파일이 전달하는 정보가 결정된다는 점을 기억하십시오. 이 정보로 필요한 기계어 코드가 생성됩니다. 따라서 파일 형식이 매우 중요합니다. 프로세스를 가능하게 하는 데 필요한 기하학, 질감, 색상 및 재료와 같은 특정 종류의 정보가 있습니다. 일반 3D CAD 파일 형식에서 이 데이터는 3D 인쇄용으로 항상 포함되거나 인코딩되지 않으므로 3D 인쇄 전용 파일 형식이 필요합니다. . 이러한 파일 형식을 3D 인쇄 파일 형식이라고 합니다.

또한 슬라이싱 소프트웨어는 STEP, IPT 및 SLDPRT와 같은 일반 3D 파일 형식에서 작동하지 않습니다. 먼저 3D 프린팅 파일 형식으로 변환해야 합니다.

오늘날 사용되는 여러 3D 인쇄 파일 형식이 있습니다. 그러나 가장 유비쿼터스한 것은 STL, OBJ, AMF 및 3MF입니다. 그렇다면 그들의 편재성에 대한 정확한 이유는 무엇입니까? 이러한 파일 형식이 무엇이고, 어떤 점이 두드러지며, 다른 3D 프린팅 파일 형식과 어떻게 다른지 설명하면 다음과 같습니다.

STL

STL(Standard Tessellation Language) 파일 형식은 개척자 3D 인쇄 파일 형식입니다. 1987년 3D 프린팅의 발명가인 Chuck Hull이 발명했습니다. 30년이 지난 후에도 STL 파일 형식은 여전히 ​​가장 널리 사용되며 3D 인쇄의 표준 파일 형식으로 간주됩니다. 이는 STL이 오랫동안 사용되어 왔기 때문에 대부분의 3D CAD 소프트웨어 및 3D 프린팅의 기타 소프트웨어 및 하드웨어와 호환되기 때문입니다.

STL의 주요 특징 중 하나는 테셀레이션을 사용하여 지오메트리를 저장한다는 것입니다. 테셀레이션은 간격이나 겹침이 없는 방식으로 일련의 기하학적 모양으로 표면을 덮는(타일링) 프로세스입니다. STL 파일에서 3D 모델의 지오메트리는 모델의 표면을 덮는 수많은 삼각형으로 인코딩됩니다.

곡면의 경우 표면을 덮기 위해 임의의 작은 삼각형이 많이 필요합니다. 그러나 모델에 사용된 삼각형 수가 많을수록 파일 크기가 커집니다.

STL 3D 프린팅 파일 형식의 또 다른 특징은 지오메트리 데이터만 저장한다는 것입니다. 색상, 질감 및 재료와 같은 모델과 관련된 기타 데이터는 제외됩니다. 프린터가 한 번에 한 가지 색상과 한 가지 재료로만 인쇄할 수 있었던 경우에는 문제가 되지 않았습니다. 간단한 프로토타입이 필요한 경우에도 문제가 되지 않을 수 있습니다. 그러나 다색 및 다중 재료 인쇄와 같은 3D 인쇄의 발전과 3D 인쇄를 사용하여 완전히 기능하고 바로 사용할 수 있는 개체를 생산함에 따라 STL 파일 형식이 사라질 수도 있습니다.

장점

• 3D 프린팅 분야의 거의 모든 하드웨어 및 소프트웨어와 호환 가능
• 3D 인쇄에 가장 널리 사용 및 공유되는 파일 형식입니다. 수백만 개의 STL 모델을 온라인에서 쉽게 다운로드할 수 있습니다.

단점

• 지오메트리 데이터만 저장할 수 있습니다. 색상, 질감 및 재료 데이터는 제외됩니다.
• 상세한 수준은 제한적입니다. 예를 들어, 곡면이 근사화됩니다.
• 파일의 정확도가 높을수록 더 커집니다.
• 파일 형식은 오류가 발생하기 쉬우므로 테셀레이션에 구멍과 겹치는 삼각형이 있을 수 있습니다. STL 복구 도구를 사용하여 결함을 감지하고 수정할 수 있습니다. 그러나 이는 시간이 많이 소요됩니다.
• 축척 및 단위가 지정되지 않음

OBJ

WaveFront Technologies에서 개발한 OBJ 파일 형식은 원래 그래픽 디자인에서 중립 교환 파일 형식으로 사용되었습니다. 다색 및 복합 재료 인쇄의 발전과 함께 파일 형식은 나중에 3D 인쇄 업계에서 채택되었습니다.

인기 면에서 OBJ는 STL에 이어 두 번째입니다. 그러나 기하학 데이터만 저장하는 STL과 달리 OBJ는 기하학, 색상, 질감 및 재료 데이터를 저장할 수 있습니다. 색상 데이터는 별도의 MTL(Material Template)에 저장됩니다. 컬러 인쇄가 가능하려면 OBJ 파일을 해당 MTL 파일과 공유해야 합니다.

OBJ 3D 프린팅 파일 형식의 또 다른 주요 특징은 모델의 지오메트리가 인코딩되는 방식을 선택할 수 있다는 것입니다. 삼각형뿐만 아니라 다각형, 사변형 등 다양한 모양을 사용하여 테셀레이션을 만들 수 있습니다. 또한 자유형 곡선 및 표면과 같은 보다 고급스럽고 정밀한 방법을 사용할 수 있습니다. 이를 통해 OBJ 파일은 훨씬 더 정확하게 모델을 저장할 수 있습니다.

장점

• 정확한 데이터 저장
• 기하학, 색상, 질감 및 재료 데이터를 저장합니다.

단점

• STL만큼 인기가 없으므로 호환성이 제한됨
• 복잡한 데이터가 많이 포함되어 있습니다. 이로 인해 공유 또는 편집에 많은 시간이 소요됩니다.
• 색상 및 질감 데이터는 별도의 파일에 저장됩니다.

AMF

AMF(Additive Manufacturing File) 3D 인쇄 파일 형식은 STL의 업데이트된 버전으로 간주됩니다. STL 파일의 한계를 해결하기 위해 2013년 ASTM(American Society for Testing Materials)에서 적층 제조 전용으로 개발했습니다.

STL과 마찬가지로 AMF는 삼각형 테셀레이션을 사용하여 지오메트리 데이터를 저장합니다. 그러나 AMF의 삼각형은 휘어질 수 있으므로 정확한 데이터 표현이 가능합니다. 또한 곡면을 정확하게 표현하기 위해 더 적은 양의 삼각형이 필요하므로 파일 크기가 훨씬 작아집니다.

또한 AMF 파일은 메타데이터는 물론 색상, 질감, 재료, 복제, 방향 및 격자 데이터를 저장할 수 있습니다. 따라서 STL 제품보다 기술적으로 훨씬 뛰어납니다.

장점

• 모델에 대한 모든 가능한 데이터와 메타데이터를 저장할 수 있음
• 축척은 다양한 단위로 지정할 수 있습니다.
• 오류 가능성이 매우 낮음
• 작은 파일 크기

단점

• 제한적인 지원
• 느린 도입

3MF

AMF 파일 형식의 단점과 느린 채택을 분석한 후 Autodesk, 3D Systems, Stratasys, HP, Microsoft를 포함한 3D 인쇄의 가장 큰 이름 중 일부는 함께 3MF 컨소시엄으로 알려진 조직을 구성했습니다. 이 기관은 AMF와 매우 유사하지만 AMF보다 훨씬 더 널리 사용되는 3MF 3D 인쇄 파일 형식을 개발했습니다.

업계의 영향력과 3MF 컨소시엄의 광범위한 고객 기반, 3MF 3D 프린팅 파일 형식의 기능이 폭넓게 수용되고 있습니다.

3MF는 AMF의 모든 기술적 특성을 가지고 있습니다. 기하학을 인코딩하기 위해 곡선 삼각형 테셀레이션을 사용했습니다. 또한 색상, 질감, 재료 및 방향 데이터를 저장할 수 있으며 매우 정확합니다.

데이터는 개발 및 수정이 용이하도록 사람이 읽을 수 있는 XML 형식(바이너리와 반대)으로 저장됩니다.

3MF 파일은 대부분 오류가 없으며 바로 인쇄할 수 있는 것으로 간주되며 3D 인쇄에서 매우 높이 평가됩니다.

장점

• 상대적으로 인기가 있으며 수십 개의 회사와 호환됩니다.
• 기하학적 데이터를 정확하게 저장
• 모델과 관련된 모든 데이터 저장 가능
• 모든 데이터, 메타데이터 및 속성을 단일 아카이브로 저장

콘

• 독점이 될 수 있음

결론

결론적으로 단순한 기하학 및 단색 프로토타입에는 STL 형식을 권장합니다. 간단한 부품을 컬러로 인쇄하려는 경우 OBJ가 더 나은 옵션입니다. 하지만 텍스처와 컬러 데이터가 별도의 파일에 저장된다는 점은 OBJ 파일을 공유하는 데 부담이 된다. 3MF 및 AMF 3D 인쇄 파일 형식은 모두 모델에 대한 모든 정보를 저장하므로 기술적으로 가장 우수합니다. 복잡한 다중 부품, 다중 색상 및 다중 재료 개체에 적합합니다. 또한 모든 데이터와 메타데이터가 압축된 압축 파일에 저장되므로 파일 공유가 용이하다는 점이 두드러집니다. 호환되는 필수 지원 소프트웨어가 있는 경우 AMF로 이동하십시오. 그렇지 않으면 3MF가 더 인기 있고 지원 소프트웨어와 호환될 가능성이 높기 때문에 더 안전한 옵션입니다.

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