3D打印标准文件格式之争：STL、OBJ、AMF、3MF

STL格式已经慢慢不够用了，而3MF将成为3D打印文件格式的新标准。

在3D打印领域，主要存在四种常见的文件格式，分别为STL、OBJ、AMF和3MF。下面，我们将逐一对这些格式进行介绍，包括它们的定义、优点、缺点，以及3D打印文件格式的发展趋势。
STL（Stereolithography）
STL格式（*.stl）最早由3D Systems公司于1987年创立，用于其Stereolithography Apparatus (SLA) 3D打印技术，是标准三角片语言。目前已成为了3D打印领域中最常用的一种文件格式，也是第一个3D打印的标准文件格式。它主要用于保存三维模型的信息，特别是模型的外形和几何结构。包括二进制文件(BINARY)和文本文件(ASCII)两种类型，二进制文件因较简洁而更为常见。

优点：
广泛兼容性：STL文件是3D打印中的标准格式，几乎所有的3D打印机和软件都支持它。
简单性：STL文件结构简单，易于生成和处理。
文件大小较小：STL文件通常比较小，有助于存储和传输。
缺点：
缺乏精确度：STL文件将复杂模型简化为三角形网格，可能会损失一些细节。
不支持颜色和材质：STL文件仅包含几何信息，不支持颜色、纹理和材质的定义。
OBJ（Wavefront OBJ）
OBJ格式（*.obj）起源于Wavefront Technologies公司，最初是用于其3D建模软件而开发的一种标准3D模型文件格式，很适合用于3D软件模型之间的数据交换，目前已成为一种通用的3D模型文件格式。和STL文件一样，OBJ只能描述三维物体的表面几何信息，同样不包含特征颜色、材质等信息，但它可以通过引用包含材质库的外部.mtl文件定义颜色。

优点：
高兼容性：与STL文件一样，OBJ格式被多种3D建模软件和部分3D打印机所支持。
复杂的结构表示：OBJ格式适用于复杂和详细的3D模型，能更准确地表示模型的细节。
缺点：
文件较大：由于包含多种信息，OBJ文件通常比较大，可能导致存储和传输问题。
模型形状变形：在进行几何压缩时，模型的形状可能会发生变形，与原始模型存在差异。
AMF（Additive Manufacturing File Format）
AMF格式（*.amf）是由美国材料与试验协会 (ASTM) 创建并于2011年推出。AMF格式被视为官方ISO标准 (52915)，是一种用于描述3D打印工艺流程的开放性文件格式，能够容纳更复杂的几何构形信息。AMF是一种基于XML的格式，以STL格式为基础，弥补了其弱点，能够记录颜色信息、材料信息及物体内部结构等。作为增材制造领域的新标准，目前普及度并不高。

优点：
更全面的信息：AMF文件能够包含几何信息、颜色、材质和构件属性等更全面的信息。
多部件和多材料支持：AMF支持多个部件和多种材料的定义，适用于复杂项目。
精确度高：AMF格式提供了更高的几何精确度，减少信息丢失。
缺点：
兼容性：一些老旧的3D打印软件和设备可能不支持AMF格式，需要升级或转换。
文件大小：AMF文件可能比传统格式文件更大，可能引发存储和传输问题。
3MF（3D Manufacturing Format）
3MF格式（*.3mf）的发展由3MF联盟推动，该联盟由微软于2015年4月底主导创立，由多家3D打印相关公司组成，包括Stratasys, 3D Systems, SLM，UltiMaker，Shapeways，Materialise，Autodesk，惠普等。3MF格式能够更完整地描述3D模型，除了几何信息外，还可以保持内部信息、颜色、材料、纹理等其它特征。相比于AMF，3MF是一种更理想同时获得行业认可度更高的3D打印文件格式。

优点：
更多功能：3MF文件提供了更多关于模型的信息，包括颜色、纹理和材质，使得模型更加精细和具有视觉吸引力。
多材料支持：3MF允许定义不同材料的属性，适用于多材料3D打印。
扩展性：作为开放标准，3MF可以随着3D打印技术的发展而不断扩展。
缺点：
兼容性：一些旧版的3D打印软件和设备可能不支持3MF格式，需要升级或转换。
文件大小：由于包含更多信息，3MF文件可能比传统格式文件更大，可能引发存储和传输问题。
最终，我们认为3D打印的标准文件格式之争将归结于STL与3MF之间的竞争。尽管STL目前仍是3D打印领域的标准格式，但其在模型描述上的局限性已日渐明显。相比之下，3MF更符合3D打印的未来发展趋势。因此，我们相信3MF将逐步替代STL，成为3D打印的新标准，这将是时间问题。