STL文件格式详解【3D】

STL（StereoLithography：立体光刻）文件是 3 维表面几何形状的三角形表示。 表面被逻辑地细分或分解为一系列小三角形（面）。 每个面由垂直方向和代表三角形顶点（角）的三个点来描述。 切片算法使用这些数据来确定制造商要构建的 3 维形状的横截面。

本文描述了 STL 文件格式的技术细节，主要面向有兴趣开发可读写 STL 文件的硬件或软件的人提供。大多数用户不需要关心，可以使用 3DConvert在线工具将其他格式的3D模型转换为STL格式。

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1、STL格式规格

STL 文件由构面数据列表组成。 每个面由单位法线（垂直于三角形且长度为 1.0 的线）和三个顶点（角）唯一标识。 法线和每个顶点分别由三个坐标指定，因此每个面总共存储 12 个数字。

1.1 STL 文件中的面方向

图1：面的方向由单位法线的方向和顶点列出的顺序决定

面（facet）定义了 3 维对象的表面。 因此，每个面都是对象内部和外部之间边界的一部分。 面的方向（哪个方向是“外”，哪个方向路是“内”）以两种方式冗余指定，这两种方式必须一致。 首先，法线的方向是向外的。 其次，从外部观察对象时，顶点按逆时针顺序列出（右手定则）。 这些规则如图 1 所示。

1.2 顶点到顶点规则

每个三角形必须与其相邻的每个三角形共享两个顶点。 换句话说，一个三角形的顶点不能位于另一个三角形的一边上。 图 2 对此进行了说明。

图2：顶点到顶点规则。 左图显示了违反规则的情况。 正确的配置如右图所示

所代表的物体必须位于全正八分圆内。 换句话说，所有顶点坐标必须是正定（非负且非零）数。 STL文件不包含任何比例信息； 坐标采用任意单位。

官方 3D Systems StL 规范文档指出，有一项规定包含“建筑参数的特殊属性”，但没有给出包含此类属性的格式。 此外，该文件还指定了“三角形边的最小长度”和“三角形最大尺寸”的数据，但这些数字的含义是可疑的。

建议按 z 值升序对三角形进行排序，但不是必需的，以便优化切片程序的性能。

通常，STL 文件以扩展名“STL”保存，不区分大小写。 切片程序可能需要此扩展名，也可能允许指定不同的扩展名。

StL 标准包括两种数据格式：ASCII 和二进制。 下面分别进行描述。

2、STL ASCII 格式

ASCII 格式主要用于测试新的 CAD 界面。 其文件较大，不适合一般用途。

ASCII STL 文件的语法如下：

粗体表示关键字； 这些必须以小写形式出现。 注意：

• facet normal和 outer loop中都有空格， end开头的关键字都没有空格。
• 缩进必须有空格； 不允许使用 tab。
• 符号 {…}+表示大括号中的内容可以重复一次或多次。
• 斜体符号是要替换为用户指定值的变量。
• 平面法线和顶点线中的数值数据是单精度浮点数，例如 1.23456E+789。
• 面法线坐标可能有一个前导减号； 顶点坐标可能不会。

3、STL 二进制格式

二进制格式使用 IEEE 整数和浮点数值表示形式。

二进制 STL 文件的语法如下：

符号 {…}+ 表示大括号中的内容可以重复一次或多次。 属性语法未记录在正式规范中。 指定属性字节计数应设置为零。

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原文链接：STL模型格式详解 — BimANt