任务1.3
多孔位排插产品的模型检查与修复

1.3.1 STL文件格式

（1）背景

STL文件格式最早是由美国 3D Systems公司推出，并在快速成型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。相对于其他数据文件而言，此类文件的主要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型等少数领域，在其他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。

（2）简介

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 1.3.1 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。

按照数据存储形式的不同，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存储信息，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。

（3）分析损坏的STL文件

Magics软件简介

Magics RP是比利时Materialise公司开发的完全针对 3D打印工序特征的软件。Magics为处理STL文件提供了理想的、完美的解决方案，具有功能强大、易用、高效等优点，是从事3D打印行业必不可少的软件。在 3D打印行业，Magics常用于零件摆放、模型修复、添加支撑、切片等环节。

由于STL文件结构简单，没有几何拓扑结构的要求，缺少几何拓扑上要求的健壮性，同时也是由于一些三维造型软件在三角形网格算法上的缺陷，以至于不能正确描述模型的表面。据统计，从CAD到STL转换时会有将近 70％的文件存在各种不同的错误。如果对这些问题不做处理，会影响到后面的分层处理和扫描处理等环节，产生严重的后果。所以，一般都会对STL文件进行检测和修复，然后再进行分层和打印。

1.3.2 任务实施——模型的诊断与修复

使用Magics打开模型数据文件（图 1.3.2）。

点击修复选项卡，然后点击修复向导命令，使用修复向导中的诊断命令检查模型（图 1.3.3、图 1.3.4）。

点击更新按钮开始诊断（图 1.3.5）。

如果模型存在错误，可以切换到综合修复选项卡，使用自动修复命令进行简单修复，修复完成后还需再次使用诊断命令确认修复成功（图 1.3.6）。