3D打印模型STEP文件格式介紹

魔猴君  知識(shí)堂   355天前

在本文中，魔猴網(wǎng)將和大家一起了解STEP文件格式的功能以及它與其他常見文件類型的比較。

STEP文件是3D模型的流行文件格式。該格式名稱中的字母代表“產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)”。

這種文件格式是由ISO自動(dòng)化系統(tǒng)和集成技術(shù)委員會(huì)（稱為TC 184）于20世紀(jì)80年代中期開發(fā)的。STEP格式的創(chuàng)建是為了提高跨軟件文件的兼容性，以便更輕松地共享和修改設(shè)計(jì)。

除了跨平臺(tái)兼容性之外，STEP文件還保持很高的準(zhǔn)確性，特別是與STL文件相比。STEP文件以高精度讀取并保存3D模型的整個(gè)主體，而不僅僅是基本幾何形狀，并且它允許大家編輯該文件-即使在其他程序中也是如此。

STEP特點(diǎn)：

STEP文件可以在不同的CAD平臺(tái)上進(jìn)行修改（來源：Sudhir Gill通過GrabCAD）

當(dāng)需要詳細(xì)的3D模型（例如加工和3D打?。r(shí)，STEP文件是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。STEP文件格式在這些領(lǐng)域的成功主要有兩個(gè)方面：準(zhǔn)確性和兼容性。

首先，與僅將模型的外部幾何形狀描述為網(wǎng)格的STL文件不同，STEP文件將模型保存為整體。網(wǎng)格是構(gòu)成零件輪廓的小圖形和幾何圖形的集合。清理網(wǎng)格可能會(huì)很麻煩，因?yàn)榫W(wǎng)格中的每個(gè)微小差異都會(huì)降低下載模型的準(zhǔn)確性。

另一方面，STEP文件通過不將特征簡化為規(guī)則的幾何圖形來保持高尺寸精度。這使得STEP文件格式非常適合保存每個(gè)細(xì)節(jié)都很重要的零件。導(dǎo)出的STEP文件的擴(kuò)展名為.stp或.step。

STEP文件的另一個(gè)重要功能是即使在導(dǎo)出模型后也可以自定義和編輯模型。如果您下載STL文件并將其重新上傳回CAD程序，您將看到它作為網(wǎng)格。如果您在重新上傳STL文件后想要對(duì)其進(jìn)行編輯，則會(huì)失去很多功能。

由于STEP文件格式將整個(gè)身體保存為一個(gè)完整的部分，因此您可以在重新上傳模型后再次編輯它。如果您使用參數(shù)化建模程序（包含基于歷史的建模的程序），您將無法返回設(shè)計(jì)歷史記錄，但您仍然可以編輯零件。這使得模型可以輕松地設(shè)計(jì)、協(xié)作和跨平臺(tái)共享。

遺憾的是，STEP文件的存儲(chǔ)效率不高，而且它們比大多數(shù)其他3D模型格式占用更多的空間。STEP文件也無法保存模型的特定材質(zhì)、紋理或光照，因?yàn)楫?dāng)模型另存為STEP文件時(shí)，這些元素將被忽略。讓我們看看這種格式與一些主要3D模型格式的比較。

1、STEP與STL

STL文件（左）包含網(wǎng)格，而STEP文件（右）保存零件的整個(gè)主體（來源：來自Fiverr的yantrak_design）

STL文件不像STEP文件那樣基于細(xì)節(jié)或準(zhǔn)確，但它們?cè)?D打印中仍然比STEP文件更受歡迎。雖然STL文件描述模型的劃分幾何網(wǎng)格并不完全準(zhǔn)確，但可以通過3D打印機(jī)輕松轉(zhuǎn)換。3D打印機(jī)和類似機(jī)器非常適合打印規(guī)則幾何形狀，例如STL文件網(wǎng)格中的幾何形狀。

STL文件也用于CAD，因?yàn)榇蠖鄶?shù)程序都可以輕松讀取它們，但STEP文件更適合協(xié)作CAD項(xiàng)目。STL文件比STEP文件更具存儲(chǔ)效率，但缺乏STEP文件提供的自定義和下載后編輯功能。

如果您想要兩全其美，可以直接將STEP文件轉(zhuǎn)換為STL，也可以以其他方式轉(zhuǎn)換回來。

2、STEP與OBJ

OBJ文件可以包含紋理和不同的顏色（來源：Video Copilot）

OBJ文件是3D打印和CAD領(lǐng)域另一種流行的文件格式，也可用于圖形設(shè)計(jì)和動(dòng)畫。與STL文件一樣，OBJ文件很容易生成，并且與STEP文件類似，OBJ文件可以跨各種平臺(tái)和軟件進(jìn)行操作。

STEP文件在細(xì)節(jié)方面更勝一籌，但這兩種文件類型之間的精度差異并不像STEP和STL之間的差異那么顯著。OBJ文件不僅包含常規(guī)幾何圖形，還使用自由曲線，但它們?nèi)匀粵]有像STEP文件那樣封裝完整的模型。

對(duì)于3D打印，OBJ文件比STEP文件更受歡迎，尤其是對(duì)于多色打印機(jī)，因?yàn)镺BJ文件可以描述紋理和顏色。然而，并非所有OBJ文件都可3D打印，這使得它們的通用性不如STEP文件。

許多CAD程序（例如SolidWorks和Onshape）都支持OBJ格式，但支持程度與STEP格式不同。這是因?yàn)镺BJ文件更適合圖形設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，而不適合一般3D建模。

3、STEP與3MF

3MF文件使您能夠更輕松地3D打印復(fù)雜結(jié)構(gòu)（來源：nTopology via The Additive Report）

3MF文件是3D打印和CAD的另一種流行文件格式，與STEP文件格式相當(dāng)。3MF文件以其顯示3D模型的顏色和紋理的能力而聞名，但是與STL文件一樣，3MF文件將模型的主體保存為三角形網(wǎng)格，這無法捕獲與STEP文件相同級(jí)別的細(xì)節(jié)。

3MF文件也被認(rèn)為是簡單的，與STEP文件不同，STEP文件占用更多空間并且本質(zhì)上更復(fù)雜。盡管3MF文件類型相當(dāng)簡單，但您可以更輕松地打印更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)，例如晶格。

3MF文件是為3D Systems（該公司）開發(fā)的，非常適合3D打印，也許比STEP文件更適合。3MF文件占用的空間較少，并且可以在原始文件格式內(nèi)包含切片器設(shè)置，例如圖層高度。但是，3MF文件在CAD中并未廣泛使用，并且許多流行的程序不支持此文件類型。因此，對(duì)于某些應(yīng)用程序，大家可能更愿意轉(zhuǎn)換為STL。

編譯整理：ALL3DP