Co je formát 3MF a proč by vás měl zajímat?

01. 11. 2019 | by Jakub Kočí

Každý, kdo se kdy zabýval 3D tiskem, určitě zná soubory s příponou STL – vždyť je to nejpoužívanější formát v oboru. Jedná se o velice jednoduchý a dnes již zastaralý (vznikl již v roce 1987) formát, který obsahuje pouze souřadnice bodů tvořící trojúhelníky. Věděli jste ale, že existuje mnohem novější a pokročilejší formát pro sdílení 3D modelů? Jmenuje se 3MF, a pokud stále používáte výhradně STL, přicházíte o spoustu výhod, které soubory s koncovkou .3mf přináší. Pojďme si vysvětlit, co takový soubor obsahuje a k čemu jej můžeme použít.

Co je a jak vznikl 3MF?

3MF, nebo také 3D Manufacturing Format je open source projekt vyvinutý 3MF konsorciem, což je seskupení založené původně společností Microsoft. V současné době zahrnuje 3DSystems, Autodesk, Dassault Systemes, Ultimaker a další společnosti (více na 3mf.io). Cílem 3MF konsorcia je vytvoření platformy založené na XML kódování. To umí přenášet 3D model s celou škálou informací, které prosté STL nedokáže pojmout.

Jaké informace umí 3MF uchovat?

Formát 3MF používá stejnou kompresi jako ZIP archiv – pokud přejmenujete koncovku na “.zip”, lze jej stejným způsobem rozbalit a pracovat s jeho obsahem. Kromě samotného 3D modelu, který díky kompresi archivu zabírá podstatně méně místa než klasické STL, lze do .3mf souborů ukládat:

• Více objektů ve scéně
• Kompletní nastavení PrusaSliceru včetně:
  • Profilu tiskárny
  • Ručně vytvořených podpěr
  • Nastavení variabilní výšky vrstvy
  • Modifikátorů
• Jednotku scény (STL je bezrozměrný model)
• Informace o barvě a textuře
• Náhled (lze ručně vyměnit např. za fotorealistický render)

3MF vás nenechá uložit chybný objekt s tzv. non-manifold geometrií. Příkladem je hrana patřící 3 či více plochám, která může existovat pouze v digitálním, nikoliv skutečném světě.
Jednotlivé objekty navíc mohou být přemístěny bez úpravy trojúhelníkové sítě a více identických objektů se může odkazovat na jednu a tu samou síť. Na rozdíl od STL, které vytvoří kopii každého trojúhelníku, 3MF prostě zaznamená novou instanci pro původní objekt a uloží jeho pozici.

Ve zkratce dokáže tento typ souboru uchovat vše o modelu (sestavě), a to včetně nastavení provedených ve vámi použitém sliceru. Díky tomu lze váš model (celou sestavu) snadno uložit a sdílet s ostatními bez nutnosti opětovného zdlouhavého nastavování.

3MF vs AMF

Už při spuštění nových PrusaPrinters.org a vydání PrusaSliceru 2.0 se nás lidé ptali, proč jsme zvolili zrovna 3MF a ne taktéž poměrně populární AMF. Jde o to, že specifikace 3MF jsou novější, lépe definované a dostupné zdarma. Navíc je tento formát podporován v programech jako Cura a Microsoft 3D Builder (a v řadě dalších).

Na druhou stranu, formát AMF je nejednoznačně definovaný a jeho specifikace je zpoplatněná. AMF soubory nikdy nebyly skutečně plnohodnotně podporovány v žádném nám známém programu. V těch lepší případech sloužil tento formát jako zástupce STL, což znamená, že obsahoval jediný objekt bez přídavných atributů. Z tohoto důvodu umožňujeme v PrusaSliceru pouze import, nikoliv export.

3MF a PrusaSlicer

PrusaSlicer, stejně jako mnoho dalších slicerů, má podporu pro 3MF soubory. Dokonce formát 3MF používá k ukládání projektu (Soubor – Uložit Projekt). Takto uložený projekt obsahuje volitelné podpěry, standardní i pokročilá nastavení tiskárny, variabilní výšku vrstvy, modifikátory, umístění na podložce a spoustu dalších informací. Rozpracované projekty včetně modelů lze pak uložením do .3mf archivu snadno sdílet s ostatními lidmi.

Pokud vlastníte Multi-Material Upgrade, můžete do 3MF uložit i přiřazování barev a další informace, navíc se takto uložený objekt načte vcelku se správně rozdělenými částmi pro vícemateriálový tisk. Při použití STL formátu, musí být multimateriálové tisky rozdělené do několika separátních souborů, u kterých se pak vždy musí nastavovat správné parametry.

Pojďme si ukázat jednoduchý příklad, kdy rozpracovaný 3MF projekt poslouží jako užitečný pomocník při tisku na Original Prusa SL1: Představte si situaci, kdy chcete vytisknout jednu z námi vytvořených H0 mašinek z resinu, který není v nabídce SLA materiálů. V takovém případě je potřeba nastavit si hodnoty materiálu a ručně umístit podpěrné body. Proč ručně? Modely vláčků jsou většinou vysoce detailní, tudíž je potřeba k modelům přistupovat individuálně a vybírat různé typy podpěr (různé tloušťky podpěrných hrotů). Příprava takového modelu nějaký čas zabere. Pokud ale projekt neuložíte, zůstane vám původní “holý” soubor s koncovkou .stl a vyexportovaný (vyslicovaný) soubor SL1, který už nelze dále editovat. Pokud pak při tisku zjistíte nějakou chybu, například nedostatek podpěr v jednom místě, musíte celý proces začít znovu. Použijete-li možnost uložení projektu do formátu 3MF, stačí projekt otevřít a opravit chyby, které jste dodatečně objevili.

Připomínáme, že na prusaprinters.org lze (a je dokonce lepší) nahrávat kromě .STL a .GCODE také zmiňované 3MF soubory. Usnadníte tak spoustu práce lidem, kteří si chtějí upravit podpěry a tiskové profily podle vlastních potřeb, aniž by sami museli vše znovu nastavovat.

Zkuste to!

Ukládání do 3MF se zkrátka vyplatí – ušetří spoustu práce i času právě díky možnosti ukládání modelu včetně cenných informací, které jiné soubory nepojmou. Díky své open-source podstatě a podpoře ze stran velkých společností má tento formát velkou budoucnost v použití ve světě 3D tisku a případně i dalších odvětvích. Drobnou nevýhodou je prozatím nedostatečná kompatibilita mezi různými slicery. Jinými slovy, pokud z jednoho sliceru vyexportujete 3MF včetně nastavení, v jiném sliceru se vám nenahraje správně.

Minimálně 3D model však můžete z archivu exportovat pomocí podporovaného sliceru (PrusaSlicer, Cura, Simplify3D, IdeaMaker apod.). Naštěstí, díky tomu, že je 3MF open-source projekt podporovaný 3MF konsorciem, je spousta místa pro jeho další rozvoj a úpravy. Zkuste sami použít 3MF soubory k zálohování a sdílení dat a dejte nám vědět, jak se vám tato jednoduchá pomůcka osvědčila.

---