◆ 3D프린터를 이용하여 제품을 출력하기 위해서는 그에 맞는 파일로 변환을 해워야 합니다.
그에 해당하는파일의 종류는 여러가지가 있습니다.
그러나 그중에서 가장 흔하게 많이 사용되는 STL파일을 중점적으로 다루어 보겠습니다.
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1. 3D 프린터 출력용 파일의 종류
📄 STL 파일:
STL은 3D 프린팅에서 가장 일반적으로 사용되는 파일 형식으로, 지오메트리 데이터만 저장하여 출력 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.
🗂️ OBJ 파일:
OBJ 형식은 3D 모델의 지오메트리뿐만 아니라 색상과 텍스처 정보를 지원하여 더 복잡한 모델링을 가능하게 합니다. 3D 모델의 표면을 정의하는 파일 포맷으로, 색상, 텍스처 등의 정보도 포함할 수 있습니다. 주로 그래픽 디자인과 3D 애니메이션 분야에서 사용됩니다.
🏷️ AMF (Additive Manufacturing File Format)
AMF는 STL보다 더 많은 정보를 포함할 수 있으며, 복잡한 색상과 재료 데이터 등 다양한 속성을 지원합니다. 용량이 작다는 장점이 있으며 삼각형의 면으로 형상을 구현하는 STL에 비해 곡면을 부드럽게 표현할 수 있다는 이점이 있어요. STL의 한계를 극복하기 위해 개발된 파일 포맷으로, 텍스처, 색상, 재료 등의 정보도 포함할 수 있습니다. 3D 프린팅에 최적화된 파일 형식입니다.
📄 PLY (Polygon File Format)
폴리곤 파일 포맷 형식으로 잘 알려져 있으며 Plyjet 또는 SLS 타입의 3D프린터에서 주로 사용합니다. 색상, 투명도, 표면 법선, 좌표 등의 속성 저장이 가능합니다. 3D 모델의 표면을 다각형으로 정의하는 포맷으로, 3D 스캔 데이터 등을 저장하는 데 사용됩니다.
🏷️ VRML(wrl, wrz) 파일 : 3차원 인터렉티브 벡터 그래픽을 표현하는 표준 파일 형식입니다. 색상이나 텍스쳐, 반사 및 투명 효과 등을 표현할 수 있습니다.
🗂️ 3MF (3D Manufacturing Format)
3D컴퓨터 그래픽을 나타내는 ISO 표준 XML 기반 파일 형식입니다.
마이크로소프트가 개발한 3D 프린팅 파일 형식으로, STL보다 더 많은 메타데이터를 포함할 수 있으며, 보다 정교한 모델을 표현하는 데 유리합니다.
📄 FBX 파일
3D 개체 데이터와 함께 애니메이션 데이터도 포함한은 파일 포맷입니다.
영화, 게임, VFX 등 복잡한 모델과 재질, 애니메이션이 필요한 모든 업계에서 널리 사용됩니다
2. 3D프린터에서 출력할 때 STL파일을 사용하는이유는??
STL 파일은 3D 프린팅과 CAD에서 널리 사용되는 파일 형식으로,
3D 개체의 표면 형상을 정의하는 데 사용됩니다.
STL 파일은 3D 프린팅 기술 발전의 토대가 되었으며, 다양한 산업에서 사용되고 있습니다. .
- 복잡한 형태도 정밀하게 표현할 수 있다
- 단색 재료로 개체를 인쇄하는 경우에 적합하다
- 색상과 텍스처가 없어 다른 포맷보다 크기가 작고 처리 속도가 빠르다
- 거의 모든 3D 프린터에서 사용할 수 있다
3. 가장 흔히 사용되는 3D 프린팅 확장자는 STL 파일
3-1. STL 파일의 정의
STL은 3D 인쇄와 CAD(Computer Aided Design)에 일반적으로 사용되는 파일 포맷입니다. STL이라는 명칭은 널리 쓰이는 3D 인쇄 기술인 Stereolithography(스테레오리소그래피)의 약어이며, Standard Triangle Language 또는 Standard Tessellation Language라고도 합니다.
STL 파일은 3차원 데이터를 표현하는 국제 표준 형식 중 하나로 3D Systems 척 헐이 창안한 파일.
STL 파일 포맷은 작은 삼각형을 연결하여 3D 모델 또는 개체의 기하학적 표면 구조를 표현합니다.
삼각형의 크기가 작을수록 고품질의 출력물 표면을 얻을 수 있습니다.
이를 Triangular Surface 구조라고 하며 구현 방법이 비교적 간단한 편입니다.
일반적으로 많이 활용되는 FDM이나 SLA 3D프린터에서 사용되는 확장자 파일입니다.
- 3D 프린터에서 가장 일반적으로 사용되는 파일 형식으로, StereoLithography
- 또는 Standard Tessellating Language의 약자입니다
- 작은 삼각형을 연결하여 3D 모델의 기하학적 표면 구조를 표현합니다
- 디자인이 복잡할수록 삼각형이 더 많이 사용되며 해상도도 높아집니다
- 색상과 텍스처가 없습니다
http://sangsang3d.co.kr/?p=389
3-2. STL 파일의 역사
▶STL은 1987년, 3D Systems가 상업 3D 프린터용 스테레오리소그래피
인쇄 기술의 일부로 개발한 파일 포맷입니다.
▶ 이 과정에서 컴퓨터 제어 레이저 빔과 사전 프로그래밍된 CAD 소프트웨어를 사용하여
신속한 프로토타이핑을 위한 3D 모델을 생성했습니다.
▶ STL 파일 포맷은 개발 이후 크게 바뀌지 않았으며,
3D 인쇄의 표준으로 자리매김했습니다.
▶ 이 파일 포맷은 지금도 여전히 삼각형 테셀레이션을 사용하여
개체의 기하학적 표면 구조를 생성하고, 꼭짓점 좌표 등 각 삼각형의 세부 정보를 저장합니다.
3-3. STL 포맷의 개념
△ STL 포맷은 삼각형의 세 꼭짓점이 나열된 순서에 따른 오른손 법칙(Right hand rule)을 사용한다.
△ normal vector를 축으로 반시계 방향으로 꼭짓점이 입력되어야 한다.
△ 각 vertex(꼭지점)는 인접한 모든 삼각형의 vertex여야 한다는 짓점 규칙을 만족시켜야 한다.
※ 오른손 법칙(right-hand rule)은 ??
△ 삼차원 공간에서 좌표계의 오른손 좌표계를 잡는 법이다.
△ 벡터곱, 전자기 유도에 의한 기전력의 방향, 방향 벡터 (회전축)에 근거한
오른손 좌표계의 회전 방향, 나선형 감기는 방향 등의 정의를 표현한 것을 가리킨다.
△ 수학과 물리학에서, 오른손 법칙은 삼차원 벡터 표기관습을 이해하기 위한 일반적인 기억법이다.
3-4. STL 파일의 특징
STL 파일은 3D 모델의 기하학적 표면 구조를 표현하는 파일 포맷으로,
3D 프린팅과 CAD에서 널리 사용됩니다.
△ STL 파일의 특징은 다음과 같습니다.
- STL 파일은 작은 삼각형을 연결하여 3D 모델을 표현합니다.
- STL 파일은 .stl 확장자를 사용합니다
- STL 파일에는 색상과 텍스처가 없습니다
- STL 파일은 대부분의 CAD 시스템에서 생성할 수 있습니다.
- STL 파일의 해상도는 Chord Tolerance(현 공차) 또는 Angular Control(각 제어) 등의 옵션을 변경하여 조절할 수 있습니다.
- STL 파일의 크기는 모델의 복잡도에 따라 달라집니다.
3-5. STL 파일의 용도
▶ STL은 3D 디자인의 기하학적 구성을 전송하고 CAD를 생동감 있게 표현하는 기능으로 유명합니다.
STL 파일의 용도는 다음과 같습니다.
▣ 3D 인쇄
▶ 3D 인쇄는 유연한 제조 방식인 AM(Additive Manufacturing, 적층 제조)의 한 형태입니다.
▶ STL 파일과 CAD 소프트웨어를 통해 층층이 쌓는 '적층 방식'으로
3D 디자인을 인쇄하여 더 가볍고 강한 부품을 만듭니다.
▣ 신속한 프로토타이핑
▶ STL 파일은 스케일 모델 생성 시간을 단축하여 프로토타이핑에
속도를 높이기 위해 설계되었습니다.
▶ 따라서 STL 파일을 사용하여 제품 또는 부품을 설계 및 인쇄하여
다양한 시나리오에서 제품을 테스트하고 디자인을 완성할 수 있습니다.
3-6. STL 파일의 장단점
STL 파일 포맷은 많은 이점을 갖고 있지만, 요구 사항에 맞지 않는 경우도 있습니다.
STL의 장단점을 정확히 이해하고 있어야 합니다.
▣ STL 파일의 장점
- 거의 모든 3D 프린터는 STL 파일 포맷을 사용하고 지원합니다.
- 널리 공인된 포맷이므로 3D 모델 또는 개체를 디자인하고 인쇄할 때 유용합니다.
- STL 파일을 사용하여 램프, 화분, 드론 액세서리, 카메라 삼각대 등 다양한 개체를 만들 수 있습니다.
- 어떤 모양을 선택하든 정확한 모델을 만들 수 있습니다.
- 색상과 텍스처가 없어 다른 포맷보다 크기가 작으며 처리 속도가 빠릅니다.
- 따라서 단색 재료로 개체를 인쇄하는 경우에 적합합니다.
▣ STL 파일의 단점
- STL은 복잡한 모양을 인쇄하는 데 좋지만 색상, 텍스처 등 다른 기능이 상대적으로 제한적입니다.
- 이러한 이유로 최종 제품보다는 프로토타입을 만드는 데 주로 사용됩니다.
- STL의 또 다른 단점은 파일에 메타데이터를 저장할 수 없다는 것입니다.
- 저자, 저작권, 위치 등 세부 정보를 저장할 수 없으므로 퍼블리싱에 문제가 생길 수 있습니
4. STL 파일을 생성하는 방법은 다음과 같습니다.
- CAD 시스템에서 파일을 선택합니다.
- Save As(다른 이름으로 저장)를 선택합니다.
- STL 파일 형식을 선택합니다.
- 파일 이름을 입력합니다.
- Binary(바이너리)로 선택합니다.
- Save(저장)합니다.