STL文件的应用与研究进展

２００９年６月第３７卷第６期

机床与液压

ＭＡＣＨＩＮＥＴ００Ｌ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ

Ｊｕｎ．２００９

Ｖ０１．３７Ｎｏ．６

ＳＴＬ文件的应用与研究进展

朱虎，杨忠凤，张伟

（沈阳航空工业学院机电工程学院，辽宁沈阳１１０１３６）

摘要：ＳＴＬ文件作为一种三维数据格式具有格式简单、跨平台性良好等优点，广泛应用于快速成形、数控加工、反求工程等诸多领域，同时与其相关的研究也广泛开展起来。作者综述了ＳＴＬ文件的应用与研究现状，探讨了ＳＴＬ文件存在的问题和发展趋势。

关键词：吼文件；快速成形；数控加工

中图分类号：ＴＰ３９１

文献标识码：Ａ

文章编号：１００１—３８８１（２００９）６—１８６—４

ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＳｔｕｄｙｏｆＳＴＬＦｉｌｅａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

ＺＨＵＨｕ．ＹＡＮＧＺｈｏｎｇｆｅｎｇ．ＺＨＡＮＧＷｅｉ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ

ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ

ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉａｏｎｉｎｇ１１０１

３６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ

ａ

ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｄａｔａｆｉｌｅｆｏｒｍａｔ，ＳＴＬｆｉｌｅ，ｗｉｔｈｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｓｉｍｐｌｅｆｏｒｍａｔａｎｄｇｏｏｄ

ｃｒｏｓｓ—ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｉｓ

ｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｒａｐｉｄｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ，ＣＮＣＭａｃｈｉｎｉｎｇ，ｒｅｖｅｒｓｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄｍａｎｙｏｔｈｅｒｆｉｅｌｄｓ，ａｎｄｔｈｅｓｔｕｄｉｅｓｒｅｌａｔｅｄｔｏ

ＳＴＬｆｉｌｅ

ａｌｅ

ａｌｓｏｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｕｎｃｅａｓｉｎｇｌｙ．

ＳＴＬｆｉｌｅｆｏｒｍａｔ

ａｎｄ

ｉｔｓａｐｐｌｉｅｄｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ

ｗｅｒｅ

ｒｅｖｉｅｗｅｄ．ａｎｄｉｔｓｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔ

ｗｅＩｅ

ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＴＬｆｉｌｅ；Ｒａｐｉｄｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ；ＮＣｍａｃｈｉｎｉｎｇ

０前言

ＳＴＬ文件格式最早是由美国３ＤＳｙｓｔｅｍ公司推出，并在快速成形领域得到了广泛应用，成为该领域事实上的接口标准和最常用的数据文件。目前，ＳＴＬ文件格式已经被广泛应用于各种ＣＡＤ平台之中，很多主流商用ＣＡＤ软件平台都支持ＳＴＬ文件的输入、输出。相对于其它数据文件而言，此类文件主要的优势在于数据格式简单和良好的跨平台性，可以输出各种类型的空间表面。因此，ＳＴＬ文件不只限于应用在快速成形等少数领域，在其它需要进行三维实体模型处理的领域（如数控加工、反求工程、有限元分析及仿真等）都有较好的应用。同时，与其相关的研究也广泛地开展起来。

１

ＳＴＬ文件格式

ＳＴＬ文件格式是一种用三角面片表达实体表面数

据的文件格式。它是若干空间小三角形面片的集合，每个三角形面片用三角形的３个顶点和指向模型外部的法向量表示，如图１所示。这种文件格式类似于有限元的网格划分，即将物体表面划分成很多小三角形，用很多个三角形面片去逼近ＣＡＤ实体模型。它所描述的是一种空间封闭的、有界的、正则的、唯一表达物体的模型，它包含点、线、面的几何信息，能够完整表达实体表面信息。

图１

ＳＴ［。模型及单个三角面片

按照数据储存形式的不同，ＳＴＬ文件可以分为Ｂｉｎａｒｙ和ＡＳＣＩＩ码两种形式。为了保证ＳＴＬ文件的通用性，这两种文件格式均只保存实体名称、三角面片个数、每个三角形的法矢量以及顶点坐标值这四大类信息，而且两种格式之间可以互相转换而不丢失任何信息。Ｂｉｎａｒｙ格式文件以二进制形式储存信息，具有文件小（只有ＡＳＣＩＩ码格式文件的１／５左右）、读入处理快等特点；ＡＳＣＩＩ码格式文件则具有阅读和改动方便，信息表达直观等特点。因此，两者都是目前使用较为广泛的文件格式。

２ＳＴＬ文件相关研究

２．１

ｓＴＬ文件的读取与可视化

由于ＳＴＬ文件是一系列三角面片的无序组合，

而且数据量庞大。因此，对ＳＴＬ文件数据的快速读取及真实感显示对后续的模型处理影响甚大。

ＳＴＬ文件的读取主要是将每个三角形面片的３个

收稿日期：２００８—０６一１６

基金项目：教育部留学回国人员科研启动基金资助项目（２００６—３３１）

作者简介：朱虎（１９６４一），男，黑龙江密山人，教授，博士后。主要研究方向为ＣＡＤ／ＣＡＭ、快速成形技术、数控加工。

电话：１３００２４４３９８１，Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｈｕｈｕｌ００＠ｙａｈｏｏ．ＣＯＨＬ

ｃａ。

万方数据