3D-Druckformate und COLLADA

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1 Historisch-Kulturwissenschaftliche Informationsverarbeitung AM 1 Hauptseminar: Re-usable Content in 3D und Simulationssystemen Dozent: Prof. Dr. Manfred Thaller SS 2015 Robert Lee Phillips D-Druckformate und COLLADA

2 Inhalt 1. 3D-Druckformate und ihre Eigenschaften 2. Werkzeuge, die 3D-Druckformate erzeugen und die Rolle von COLLADA in diesem Zusammenhang 3. Beispiel Sketchup

3 1. 3D-Druckformate STL (Standard Transformation Language) Beispiel: Würfel in 3DS-Max (4 KB) Meist verwendetes Format des 3D- Drucks Triangulation: Annäherung an die Oberfläche durch unterschiedlich große Dreiecke Dadurch anfällig für Ungenauigkeiten Keine Möglichkeit zusätzliche Daten wie Farbe etc. zu übertragen Hoher Speicherbedarf durch Triangulation (ASCII) solid Object01 facet normal e e e+000 outer loop vertex e e e+000 vertex e e e+000 vertex e e e+000 endloop endfacet facet normal e e e+000 outer loop vertex e e e+000 vertex e e e+000 vertex e e e+000 endloop endfacet

4 1. 3D-Druckformate OBJ (Wavefront Object Format) Wird von fast allen Programmen akzeptiert Polygone und Freiform-Objekte für die grafische Darstellung Dadurch genauere Darstellung als STL und weniger Speicherbedarf Übertragung zusätzlicher Daten wie Farbe etc. durch zusätzliche.mtl- Datei Beispiel: Würfel in 3DS-Max (1KB) # 3ds Max Wavefront OBJ Exporter v0.97b - (c)2007 guruware # File Created: :49:34 mtllib Block_OBJ.mtl # # object Box001 # v v v v # 8 vertices g Box001 usemtl wire_ s 2 f 1/1/1 2/2/1 3/3/1 4/4/1 s 4 f 5/4/2 6/1/2 7/2/2 8/3/2 s 8 f 1/4/3 4/1/3 6/2/3 5/3/3

5 1. 3D-Druckformate PLY (Polygon File Format) Geometrie-Daten + Daten wie Farbwerte, Materialien sowie das Referenzieren von Bilddaten Datei besteht aus Kopf und Körper Gut lesbar, wenig Speicherbedarf Annäherungseffekt wie bei STL sorgt für Ungenauigkeiten Pro Datei nur ein Objekt möglich Beispiel: Würfel in 3DS-Max (1 KB) ply format ascii 1.0 comment #################################### comment # netfabb PLY export # comment #################################### element vertex 8 property float x property float y property float z element face 12 property list uchar int vertex_index property uchar red property uchar green property uchar blue end_header

6 1. 3D-Druckformate DXF (Drawing Interchange File Format) Wird von AutoCAD erzeugt Besteht aus Header, Table, Block und Entity Durch Gruppenobjekte gut bearbeitbar Sehr hoher Speicherbedarf Bei Übertragung auf andere Programme Ungenauigkeiten Beispiel: Würfel in 3DS-Max (154 KB) 0 SECTION 2 HEADER 9 $ACADVER 1 AC $ACADMAINTVER $DWGCODEPAGE 3 ANSI_ $INSBASE $EXTMIN E E E+20 9

7 1. 3D-Druckformate VRML (Virtual Reality Modeling Language) HTML-Erweiterung Benötigt Viewer Aufbau in Form von Knoten 5 verschiedene Gruppenknoten, die Eigenschaften auf child- Knoten übertragen Hoher Speicherverbrauch bei komplexeren Modellen Browserabhängigkeit Beispiel: Würfel in 3DS-Max (1 KB) #VRML V2.0 utf8 # Produced by 3D Studio MAX VRML97 exporter, Version 15, Revision 3,47 # MAX File: test_cube.max, Date: Tue Jul 07 17:55: DEF Box001 Transform { translation children [ Transform { translation children [ Shape { appearance Appearance { material Material { diffusecolor } } geometry Box { size } } ] } ] }

8 1. 3D-Druckformate 3DS (Autodesk 3D Studio) Besteht aus Chunks flexible Struktur Triangulation Binärkodiert Ungenauigkeiten, da Normalen bei der Fertigung nicht übergeben werden Würfel: 2KB

9 1. 3D-Druckformate AMF (Additive Manufacturing File Format) Wie STL Triangulation, aber gebogene Dreiecke an Kanten XML-basiert Kann Daten wie Farbe etc. enthalten Geringer Speicherbedarf durch Komprimierung (3 KB) STL kann zu AMF umgewandelt werden und umgekehrt 3MF (3D Manufacturing Format) Im Rahmen von Windows 8.1 Hochwertige 3D-Druck- Umgebung XML-basiert Kann Daten wie Farbe etc. enthalten

10 Welche Rolle spielt COLLADA? Transportmechanismus Collada ist ein Format, das von fast allen CAD- Programmen erzeugt werden und verlustfrei zwischen diesen transportiert werden kann Es kann so durch bestimmte Tools importiert und in ein druckfähiges Format konvertiert werden

11 Werkzeuge, die 3D-Druckformate MeshLab net Open-source Editieren, bereinigen und rendern von Meshes Import: Collada u.a. Export:.stl,.obj,.wrl,.dxf,.ply, und andere, für 3D- Druck nicht relevante Formate erzeugen

12 Werkzeuge, die 3D-Druckformate netfabb Pro und Free-Version Erstellung, Bearbeitung und Optimierung von 3D- Modellen für den 3D-Druck Import: kein Collada, aber.stl,.obj,.wrl,.ply,.3ds,.amf,.3mf Export:.stl,.obj,.wrl,.ply,.3ds,.amf,.3mf erzeugen

13 Werkzeuge, die 3D-Druckformate Meshmixer Kostenlos Ähnlich Netfabb kein Collada Import, aber Import von.stl,.obj,.ply,.amf Export:.stl,.obj,.ply,.amf,.wrl erzeugen

14 Praktisches Beispiel: SketchUp

15 Quellen content/uploads/2014/05/07_3d-modell- Formate.pdf

16 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!