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通用3D打印文件格式3MF的能力得到进一步扩展

当去年3MF文件格式第一次发布时,它背后众多的3D打印公司承诺首次迭代只是3MF的开始。通过微软建立的“3MF联盟”,GE、Autodesk、3D Systems等公司一起大力扩展3MF文件格式,以简化3D打印的过程,提供更为高效可控的工作流程。

最近,3MF联盟宣布了他们最新的研究成果,即为提高“大型”增材制造效率的两处新的增强:3MF生产增强和切片增强。为进一步了解相关研究,ENGINEERING.com与3MF联盟的执行主管Adrian Lannin进行了对话。

1、3MF文件是如何工作的?

在理解生产和切片增强是如何工作前,有必要先了解3MF文件自身的组织结构。Linnin简单介绍了3MF文件的特点和工作方式。

“3MF使用了开放打包协议和Zip压缩,”Lannin解释道。这意味着3MF文件把多方面数据浓缩成了一个,通过这种方式调用不同类型的文件来生产最终3D打印对象。

与STL文件不同,它只通过一系列表面三角形来描述了对象的集合信息。3MF文件能够存储众多描述其他特性的相互独立文件,比如对颜色或文理的描述。如果你把3d模型的“.3mf”后缀名改成“.zip”,你将能像标准Zip文件一样看到文件包含的内容。

3MF文件的结构

“3MF遵守了开放打包协议,将包含3D模型各方面信息,3MF文件是最高级别的要素,我们会把网格等数据放在里面。本质上,它就像把不同的事物捆绑在一起,而每个事物又包含了各自精确的结构信息。所以,当你写文件时,你知道写不同数据的顺序。当你再次读取它时,你知道各方面信息的预期顺序,”Lannin详细描述道。

通过使用微软称呼的“开放打包协议”,3MF文件组织并读取它内部包含的众多文件。一个3MF文件至少要包括可打印3d模型的几何数据。更大程度上,它包含3D打印过程不断发展变化的各种必要信息。通过这些新的增强,这一目标是可能的。

2、3MF文件生产增强

提出3MF文件格式是为了成为通用的3D打印文件格式,3MF联盟尽量使它对所有利益相关者都有益处,包括利用增材制造来批量化生产。3MF生产增强是为了使“大型”3D打印用户能更为高效地管理多零件打印任务。

“如果一个多零件打印任务的每个模型信息都必须存储在一个单独的XML文件中,”Lannin说:“打印机必须多次解析文件。然而3MF格式的生产增强却能使用户(如打印机)成组获取特定模型信息,而没必要一次解析整个文件。这也能使将多个任务组合成一个非常快速,因为组装所有的所需文件并不需要重新读取。最终,这意味着打印机处理大型零件打印打印任务更为高效。”

“设想你要打印一个由不同部分构成的物体,比如为组装的魔方或者内部有很多部分的物体,”Lannin解释道:“从管理的角度讲,把它们当做整体来管理更为简单,因为最终你还是需要把它们装配起来。但是物体可能有很多零件,其中一些零件也许很大,如果你尝试把众多零件当做一个整体文件来管理,最终你就会管理一个非常大的文件。”

用户仍然能够在3MF文件中找到各个独立的模型,但是解析非常大的文件的天花板已经消失。

3、3MF文件切片增强

不管是兴趣还是工业水平,所有3D打印机使用者对3d模型的切片过程都非常熟悉。由于增材制造需要把模型转变成独立的“层”。如同使用者知道的那样,切片的方法并没有统一的标准。一种平台可能会把切片转换成png文件,其他的平台可能使用SVG文件,这仅仅是3D打印机制造商和软件开发者遇到的变化的开始。通过切片增强,3MF联盟选择直接从3MF网格定义轮廓,保证了数据的完整性。

3MF联盟已经在促使把3MF切片增强成为使用唯一标准格式定义切片的方法。Lannin详细解释道:“切片增强属于联盟成立要解决的那类事情。有多种方法来解决这一问题,但在解决这个问题上难有行业共识。”

他补充道;“任何时候你要建立一个3D打印系统,你都得确定使用哪种方法来把切片信息传递给打印机。如果你选择了一个特定方式工作的特定方法,它也许会限制你必须选择也使用这种方式的事物。联盟觉得切片文件格式只遵守行业认可的通用协议非常有意义。这样我们所有人都可以继续使自己的应用或服务更为精彩。”

应当指出的是,切片增强并不会负面地影响3D打印机使用的文件。这样的话,如果打印机不能使用3MF文件中包含的某些数据,这些数据会被忽略。

4、满足联盟的需求

尽管切片的标准对每个3D打印机使用者都很必要,生产增强似乎对企业进行批生产更有意义。联盟内包含了许多成员,如Shapeways、Materialise、GE、FIT、Stratasys和3D Systems等。

3MF联盟成员

随着联盟持续解决不断壮大的3D打印行业的各种差异,然而可以越来越清晰看到联盟在满足各个成员的需求。Lannin认为这可能是最好的解决方法。

“3MF联盟最伟大的事情之一是我们拥有整个行业的大批专家,所以我们提出的方案是人们试图解决这一问题已有经验的最佳结合。我非常看好这一解决方案。”Lannin说道。

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        文章来源:http://www.engineering.com/

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