3D打印過程中的一項重要步驟就是將3D設(shè)計文件轉(zhuǎn)換為STL格式的3D模型文件。一個STL文件基本上是用眾多的三角形來定義一個3D模型，因此包含了所有這些三角形的法線與頂點的XYZ坐標(biāo)的完整列表。如果這個文件中出現(xiàn)太多的三角形定義，那么這個文件就會過大，并被稱為“壞”文件。這個時候，一些老生常談就顯得相當(dāng)重要了。今天，就為大家分享一些轉(zhuǎn)STL文件驟中的注意事項,以及STL格式的轉(zhuǎn)換過程中可能出現(xiàn)的問題。

一、生成STL格式的模型文件需注意的事項

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1、共頂點規(guī)則

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每相鄰的兩個三角形平面必須且只能共享兩個頂點。一個三角形平面的頂點不能落在相鄰的任何一個小三角形平面的邊上。

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2、取向規(guī)則

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對于每一個小三角形平面,其法向量必須向外，3個頂點連成的矢量方向按照逆時針方向的順序確定(右手法則)。而且，對于相鄰的小三角形平面,不能出現(xiàn)取向矛盾。

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3、取值規(guī)則

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每個小三角形平面的頂點坐標(biāo)值必須是正值，零和負(fù)值都會導(dǎo)致失敗。

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4、充滿規(guī)則

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在三維模型的所有表面上，必須布滿小三角形面片，不得有任何遺漏。

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5、歐拉公式

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STL文件中頂點數(shù)V、邊數(shù)E、面片數(shù)F之間必須符合歐拉公式。

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二、STL格式轉(zhuǎn)換過程中可能出現(xiàn)的缺陷

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1、存在縫隙，即三角形面片的丟失

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對于大曲率的曲面相交部分,三角化時就會產(chǎn)生這種錯誤。在顯示的STL格式模型上，會有錯誤的裂縫或孔洞(其中無三角形)，違反了充滿規(guī)則。此時，應(yīng)在這些裂縫或孔沿處增補(bǔ)若干小三角形面片。

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2、畸變，即三角形面片的所有邊都共線

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這種缺陷通常發(fā)生在從三維實體到STL文件的轉(zhuǎn)換算法上。由于采用在其相交線處向不同實體產(chǎn)生三角形面片，就會導(dǎo)致相交線處的三角形面片的畸變。

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3、三角形面片的重疊

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面片的重疊主要是由于在三角化面片時數(shù)值的圓整誤差所產(chǎn)生的。三角形的頂點在3D空間中是以浮點數(shù)表示的,而不是整數(shù)。如果圓整誤差范圍較大,就會導(dǎo)致面片的重疊。

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4、歧義的拓樸關(guān)系

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按照共頂點規(guī)則，在任一邊上，僅存在兩個三角形共邊。若存在兩個以上的三角形共此邊，就產(chǎn)生了歧義的拓樸關(guān)系。這些問題可能發(fā)生在三角化具有尖角的平面、不同實體的相交部分或生成STL文件時控制參數(shù)出現(xiàn)誤差。

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因為這些缺陷，在打印過程中我們必須事先對STL文件數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行檢查，否則,具有缺陷的STL文件會導(dǎo)致快速成形系統(tǒng)加工時的許多問題,如原型的幾何失真等，嚴(yán)重時會還會出現(xiàn)死機(jī)。

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