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El mundo de la impresión 3D ha experimentado un enorme crecimiento en los últimos años, y tanto profesionales como aficionados han descubierto cada vez más posibilidades para esta tecnología. Junto con la evolución, la tecnología de impresión 3D también ha experimentado cierta diversificación. Actualmente existe una gran variedad de impresoras 3D, diferentes materiales de filamentos y diversas técnicas y accesorios que amplían las capacidades de la impresión 3D.
En los últimos años, los formatos de archivo utilizados para la impresión 3D también han experimentado cierta variedad. Sin embargo, dos formatos de archivo destacan: STL y OBJ. ¿Cuál es la diferencia entre los dos? Continúe leyendo mientras analizamos detalladamente las complejidades de los formatos de archivos STL y OBJ y determinamos qué formato funcionará mejor para usted.
¿Qué es un formato de archivo 3D?
Un formato de archivo 3D es como cualquier formato de archivo, ya que almacena información de una manera que puede leerse y modificarse mediante un software de procesamiento 3D. La información de cada archivo 3D se almacena en formato de texto sin formato o binario y, por lo general, incluye detalles sobre la apariencia del modelo. El nivel de riqueza o detalle de la información depende del formato de archivo específico. Algunos tipos de archivos simplemente describen la forma de un modelo, mientras que otros pueden contener información sobre colores y texturas, así como información relacionada con la escena, como la dirección de las fuentes de luz.
En este momento, existen cientos de formatos de archivo utilizados en la industria del modelado 3D. Cada fabricante de software CAD, como AutoCAD o Blender, tiene su formato propietario. También existen formatos estándar de la industria que se pueden convertir entre diferentes formatos propietarios y abrir en diferentes plataformas de software CAD. Estos tipos de archivos, denominados formatos de archivo “neutrales” o “de código abierto”, resuelven el problema de las limitaciones de interoperabilidad que han surgido debido a los formatos de archivo propietarios.
Al utilizar tipos de archivos neutros, resulta mucho más fácil para los profesionales de la impresión 3D colaborar, independientemente de la plataforma de software que utilicen. STL y OBJ son dos de los tipos de archivos de modelado 3D neutros más populares que se utilizan en la actualidad, aunque hay muchos más, como COLLADA, IGS y STEP.
¿Qué es STL?
Comencemos nuestra discusión con STL, ya que sin duda es el más simple de los dos. STL también es mucho más popular en la impresión 3D, por razones que veremos más adelante. STL significa «Estereolitografía» y es un formato de archivo nativo de la plataforma de software CAD de estereolitografía desarrollada por 3D Systems. Al ser uno de los formatos de archivos 3D más antiguos, STL se desarrolló en la década de 1980 como una forma de transferir datos de modelos CAD 3D a una impresora 3D de forma rápida y sencilla.
Una de las principales características de un archivo STL es que codifica la superficie del objeto 3D en una malla triangular. Piense en ello aproximando una superficie lisa utilizando una serie de triángulos muy pequeños y que no se superponen. Conocido como formato teselado, este método de codificar una superficie lisa es el más utilizado en el campo del modelado 3D debido a su simplicidad y versatilidad.
La resolución de un archivo STL se puede mejorar disminuyendo el tamaño del triángulo de la codificación de la superficie. Sin embargo, esto también significa que aproximar la superficie requerirá una mayor cantidad de triángulos. Como era de esperar, un modelo de mayor resolución tiene el precio de un tamaño de archivo más grande. Incluso con la resolución más alta posible, los formatos de archivo que utilizan una codificación de superficie aproximada siguen teniendo menor fidelidad que los formatos que utilizan una codificación de superficie precisa.
Los formatos teselado son ampliamente preferidos en los campos de la impresión 3D y la creación rápida de prototipos, ya que la mayoría de las impresoras 3D también tienen limitaciones en la resolución o fidelidad que pueden imprimir. Al ser uno de los formatos de archivos 3D más simples y sencillos disponibles, el formato STL es ampliamente compatible con casi todas las plataformas de software de impresión 3D. De hecho, hay algunos cortadores 3D que admiten archivos STL de solo lectura.
Una limitación del formato de archivo STL es que no contiene información más allá de la geometría del modelo 3D. Por lo tanto, aparte del tamaño y la forma del modelo, un STL no contiene ninguna otra información. Si desea conservar información sobre la textura y el color de su modelo 3D, convertirlo a STL no es el camino a seguir.
Otra desventaja de los archivos STL es que puede resultar muy difícil modificar un modelo 3D que ya ha sido codificado en STL. Dado que un archivo STL solo contiene una versión aproximada de la superficie real del modelo original, a menudo es más fácil remodelar el objeto original que intentar modificar un archivo STL. Sin embargo, esta limitación es también la razón por la que la mayoría de los modelos compartidos para impresión 3D en línea están en formato STL. Al codificar la superficie en un formato teselado, el modelo 3D ya no se puede modificar y solo el modelador original tiene acceso a una versión totalmente modificable.
Sin embargo, la nueva generación de impresoras 3D puede provocar una disminución en la popularidad del formato de archivo STL. Las impresoras modernas de alta fidelidad y multicolores ahora pueden utilizar la mayor resolución y datos de textura de formatos de archivos 3D más sofisticados. Este nivel de tecnología de impresión 3D aún no es muy popular, pero los próximos años podrían resultar revolucionarios para el campo de la impresión 3D.
¿Qué es OBJ?
El formato de archivo OBJ fue desarrollado por Wavefront Technologies Inc. para su paquete de animación de visualización avanzada. A pesar de que STL es el formato más popular para la impresión 3D, OBJ sigue siendo el formato universal utilizado para el campo más amplio del modelado 3D. Además de las cortadoras, otros programas de modelado, como el software CAD y los motores de juegos, reconocen el formato de archivo OBJ.
A diferencia de STL, OBJ es mucho más complejo. Además de preservar la forma del modelo, un archivo OBJ también contiene información sobre su geometría, textura y la malla original con la que fue creado. Un archivo OBJ puede admitir una codificación aproximada de la superficie, similar a STL, pero también puede tener una malla precisa. La codificación de superficie aproximada en OBJ no se limita solo a segmentos triangulares. Dependiendo del usuario, la superficie del modelo OBJ se puede codificar utilizando varios polígonos, como cuadriláteros o hexágonos. El resultado es una malla más suave que simula mejor la superficie original.
La capacidad de los archivos OBJ para admitir una codificación precisa de la superficie de malla es una de sus mayores fortalezas. Con una malla precisa, no es necesario definir la superficie de un modelo mediante facetas o unidades discretas. En cambio, la superficie se puede definir mediante parches NURBS (Non-uniform Rational B-spline). En lugar de formas discretas, este tipo de superficie está anclada por “nudos”, puntos a partir de los cuales se interpolan splines suaves. El resultado es una superficie que parece suave sin importar la escala a la que se mire. Si desea crear un modelo 3D con detalles muy precisos, debe optar por una codificación de malla precisa. La desventaja, como era de esperar, es que un archivo OBJ de alta resolución tarda mucho más en renderizarse y tiene un tamaño de archivo mayor.
Un archivo OBJ también puede venir con un mapa de textura, que es básicamente una imagen bidimensional que se puede envolver alrededor de un objeto 3D para darle textura o color. La información de color y textura también se puede almacenar como atributos de cara. Si alguna vez te has encontrado con un modelo 3D OBJ, habrás notado que viene con un archivo PNG (el mapa de textura) o un archivo MTL (los atributos de la cara).
Aunque OBJ es un formato de archivo mucho más flexible, su tamaño y complejidad han limitado su popularidad en el campo de la impresión 3D. Sin embargo, con la impresión a todo color y de alta fidelidad en el horizonte, se espera que el uso del formato de archivo OBJ se amplíe mucho.
¿Cual deberías usar?
Conociendo las fortalezas y limitaciones de cada formato de archivo, ahora podemos determinar los mejores casos de uso para cada uno.
1. Utilice STL para…
- …intercambio rápido de modelos exclusivamente para impresión 3D. Los archivos STL son mucho más pequeños y menos complejos. Prácticamente todas las plataformas de software de corte son capaces de abrir archivos STL, y algunas versiones están diseñadas para abrir SÓLO STL.
- …publicar tus modelos en una plataforma pública como Thingiverse. Con un archivo STL, cualquiera puede descargar e imprimir su modelo, pero modificarlo será muy difícil. Por supuesto, esto se da bajo el supuesto de que no desea que nadie modifique su modelo.
2. Utilice OBJ para:
- …compartir modelos de trabajo colaborativo. Con un archivo OBJ, su modelo original está abierto a modificaciones o mejoras, ya sea para sus colegas o incluso para el público en general. Lo mejor de todo es que un archivo OBJ es compatible con diferentes plataformas de software CAD.
- …si necesita publicar el modelo en un formato que conserve su malla original y otros datos de textura. Además de estar abierto a modificaciones, la preservación de los datos de textura puede ser crucial para la impresión 3D de alta resolución o a todo color.
- …guardar un modelo para su posterior modificación. Si estás trabajando en un proyecto de modelado 3D que crees que querrás mejorar más adelante, tendrás que almacenarlo en el formato de archivo OBJ.
- …exportar un modelo para usarlo en animación o en un motor de juego. Se trata de aplicaciones altamente especializadas de modelado 3D. El atractivo visual que normalmente se desea para juegos o animaciones sólo se puede lograr preservando el mapeo de texturas en el modelo.
Para ir finalizando
La mayoría de las personas que hoy en día se dedican a la impresión 3D probablemente estén muy familiarizadas con el formato de archivo STL. Después de todo, la gran mayoría de los modelos 3D gratuitos disponibles en línea están codificados en STL. Si bien su tamaño de archivo reducido y su relativa simplicidad son excelentes para una distribución rápida de modelos, los archivos STL están severamente limitados en la riqueza y resolución de la información que pueden contener.
No estamos criticando la utilidad de los archivos STL. La popularidad de la impresión 3D hoy en día probablemente se debió a la posibilidad de compartir los modelos STL. Sin embargo, creemos que los archivos OBJ son el futuro de la impresión 3D. Con la capacidad de preservar datos de textura y una codificación de malla precisa, los archivos OBJ brindan la oportunidad de explorar la impresión 3D a todo color. Para aquellos que estén interesados en modificar o crear sus propios modelos 3D, el formato de archivo OBJ es el único camino a seguir.
Advertencia; Las impresoras 3D nunca deben dejarse desatendidas. Pueden representar un peligro para la seguridad contra incendios.