กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 5 นาที

รูปแบบไฟล์การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ

รูปแบบไฟล์การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ ( AMF ) เป็น มาตรฐานเปิด สำหรับการอธิบายวัตถุสำหรับ กระบวนการ ผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ เช่น การพิมพ์ 3 มิติ มาตรฐาน ISO / ASTM 52915:2016 [ 1 ] [...

รูปแบบไฟล์การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ

( เรียนรู้วิธีและเวลาในการลบข้อความนี้ )
รูปแบบการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ
ไอคอน AMF
นามสกุลไฟล์
.amf
สื่อประเภทอินเทอร์เน็ต
แอปพลิเคชัน/x-amf
พัฒนาโดยเอสเอเอสทีเอ / ไอโอเอส
การเผยแพร่ครั้งแรก2 พฤษภาคม 2554 ( 2 พฤษภาคม 2554 )
รุ่นล่าสุด
1.2
มาตรฐานISO / ASTM52915 - 16 [ 1 ]

รูปแบบไฟล์การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ ( AMF ) เป็นมาตรฐานเปิดสำหรับการอธิบายวัตถุสำหรับ กระบวนการ ผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุเช่นการพิมพ์ 3 มิติมาตรฐานISO / ASTM 52915:2016 [ 1 ] [ 2 ] อย่างเป็นทางการเป็น รูปแบบ XMLที่ออกแบบมาเพื่อให้ ซอฟต์แวร์ การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสามารถอธิบายรูปร่างและองค์ประกอบของ วัตถุ 3 มิติ ใดๆ ที่จะผลิตบนเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ใดๆ ผ่าน ซอฟต์แวร์ การผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย แตกต่างจาก รูปแบบ STLรุ่นก่อนหน้าAMF มีการสนับสนุนสี วัสดุ แลตติส และกลุ่มดาวโดยตรง

โครงสร้าง

ไฟล์ AMF สามารถแทนวัตถุหนึ่งชิ้นหรือหลายชิ้นที่จัดเรียงเป็นกลุ่มได้ วัตถุแต่ละชิ้นจะถูกอธิบายด้วยชุดของปริมาตรที่ไม่ทับซ้อนกัน แต่ละปริมาตรจะถูกอธิบายด้วยตาข่ายสามเหลี่ยมที่อ้างอิงถึงชุดของจุด (จุดยอด) จุดยอดเหล่านี้สามารถใช้ร่วมกันได้ระหว่างปริมาตรที่อยู่ในวัตถุเดียวกัน ไฟล์ AMF ยังสามารถระบุวัสดุและสีของแต่ละปริมาตร รวมถึงสีของแต่ละสามเหลี่ยมในตาข่ายได้ด้วย ไฟล์ AMF จะถูกบีบอัดโดยใช้รูปแบบการบีบอัด zip แต่ส่วนขยายไฟล์ ".amf" ยังคงอยู่ การใช้งานโปรแกรมอ่านไฟล์ AMF ขั้นพื้นฐานจะต้องสามารถคลายการบีบอัดไฟล์ AMF และนำเข้าข้อมูลทางเรขาคณิตอย่างน้อย (โดยไม่สนใจความโค้ง)

โครงสร้างไฟล์พื้นฐาน

ไฟล์ AMF เริ่มต้นด้วยบรรทัดประกาศ XML ที่ระบุเวอร์ชัน XML และการเข้ารหัส ส่วนที่เหลือของไฟล์จะอยู่ระหว่าง<amf>องค์ประกอบเปิดและ</amf>องค์ประกอบปิด นอกจากนี้ยังสามารถระบุระบบหน่วยได้ (มิลลิเมตร นิ้ว ฟุต เมตร หรือไมโครเมตร) หากไม่ได้ระบุหน่วย จะถือว่าใช้มิลลิเมตร

ภายในวงเล็บ AMF มีองค์ประกอบระดับบนสุดห้าส่วน โดยไฟล์ AMF ที่ใช้งานได้อย่างสมบูรณ์นั้นต้องการเพียงองค์ประกอบออบเจ็กต์เพียงหนึ่งเดียวเท่านั้น

  1. <object>องค์ประกอบวัตถุจะกำหนดปริมาตรหรือหลายปริมาตรของวัสดุ โดยแต่ละปริมาตรจะเชื่อมโยงกับรหัสวัสดุสำหรับการพิมพ์ ต้องมีองค์ประกอบวัตถุอย่างน้อยหนึ่งรายการในไฟล์ วัตถุเพิ่มเติมเป็นตัวเลือกเสริม
  2. <material>องค์ประกอบวัสดุเสริมจะกำหนดวัสดุอย่างน้อยหนึ่งชนิดสำหรับการพิมพ์ โดยมีรหัสวัสดุที่เกี่ยวข้อง หากไม่มีการระบุองค์ประกอบวัสดุ ระบบจะถือว่าใช้วัสดุเริ่มต้นเพียงชนิดเดียว
  3. <texture>องค์ประกอบพื้นผิวเสริม (optional texture element) กำหนดรูปภาพหรือพื้นผิวอย่างน้อยหนึ่งรายการสำหรับการแมปสีหรือพื้นผิว โดยแต่ละรายการจะมีรหัสพื้นผิวที่เกี่ยวข้อง
  4. <constellation>องค์ประกอบกลุ่มดาวเสริมจะรวมวัตถุและกลุ่มดาวอื่นๆ เข้าด้วยกันในรูปแบบลำดับชั้นเพื่อใช้ในการพิมพ์
  5. <metadata>องค์ประกอบเมตาเดตาที่เป็นตัวเลือกจะระบุข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวัตถุและองค์ประกอบต่างๆ ที่อยู่ในไฟล์

ข้อกำหนดทางเรขาคณิต

รูปแบบนี้ใช้ โครงสร้างตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมแบบ หน้า-จุดยอด<object> แต่ละ องค์ประกอบระดับบนสุด จะระบุจุดยอดที่ไม่ซ้ำกัน องค์ประกอบ idนี้<object>ยังสามารถระบุวัสดุได้ด้วย (เป็นทางเลือก) รูปทรงเรขาคณิตของตาข่ายทั้งหมดบรรจุอยู่ใน<mesh>องค์ประกอบเดียว ตาข่ายถูกกำหนดโดยใช้<vertices>องค์ประกอบหนึ่งและองค์ประกอบย่อยหนึ่งหรือมากกว่า องค์ประกอบ <volume>ที่จำเป็น<vertices>จะแสดงรายการจุดยอดทั้งหมดที่ใช้ในวัตถุนี้ จุดยอดแต่ละจุดจะถูกกำหนดหมายเลขโดยปริยายตามลำดับที่ประกาศ โดยเริ่มจากศูนย์ องค์ประกอบย่อยที่จำเป็น<coordinates>จะระบุตำแหน่งของจุดในพื้นที่ 3 มิติโดยใช้ องค์ประกอบ <x>, <y>และ<z>หลังจากข้อมูลจุดยอดแล้ว<volume>ต้องมีองค์ประกอบอย่างน้อยหนึ่งรายการ แต่ละปริมาตรจะห่อหุ้มปริมาตรปิดของวัตถุ สามารถระบุปริมาตรหลายปริมาตรในวัตถุเดียวได้ ปริมาตรอาจใช้จุดยอดร่วมกันที่ส่วนต่อประสาน แต่ต้องไม่มีปริมาตรที่ทับซ้อนกัน ภายในแต่ละปริมาตร องค์ประกอบย่อย<triangle>จะใช้เพื่อกำหนดสามเหลี่ยมที่ปูพื้นผิวของปริมาตร แต่ละ<triangle>องค์ประกอบจะแสดงรายการจุดยอดสามจุดจากชุดดัชนีของจุดยอดที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้ใน<vertices>องค์ประกอบ ดัชนีของจุดยอดทั้งสามของรูปสามเหลี่ยมจะถูกระบุโดยใช้ ส่วนประกอบ <v1>, <v2>และ<v3>ลำดับของจุดยอดต้องเป็นไปตามกฎมือขวา โดยจุดยอดจะเรียงตามเข็มนาฬิกาเมื่อมองจากด้านนอก แต่ละรูปสามเหลี่ยมจะได้รับหมายเลขโดยปริยายตามลำดับที่ประกาศ โดยเริ่มจากศูนย์

รายละเอียดสี

การกำหนดสีทำได้<color>โดยการระบุช่องสีแดง เขียว น้ำเงิน และค่าอัลฟา ( ความโปร่งใส ) ในพื้นที่สีsRGB เป็นตัวเลขในช่วง 0 ถึง 1 สามารถแทรกองค์ประกอบนี้ได้ในระดับวัสดุ วัตถุ ปริมาตร จุดยอด หรือสามเหลี่ยม และลำดับความสำคัญจะเรียงจากมากไปน้อย (สีของสามเหลี่ยมมีลำดับความสำคัญสูงสุด) ช่องความโปร่งใสจะระบุระดับการผสมผสานสีจากระดับล่าง โดยค่าเริ่มต้นทั้งหมดจะถูกตั้งเป็นศูนย์ <color>

นอกจากนี้ยังสามารถระบุสีได้โดยอ้างอิงจากสูตรที่สามารถใช้ฟังก์ชันต่างๆ ที่ขึ้นอยู่กับพิกัดได้

แผนที่พื้นผิว

แผนที่พื้นผิว (Texture maps) ช่วยให้สามารถกำหนดสีหรือวัสดุให้กับพื้นผิวหรือปริมาตร โดยยืมแนวคิดมาจากการแมปพื้นผิว (Texture mapping ) ในงานกราฟิก<texture>องค์ประกอบนี้จะใช้เพื่อเชื่อมโยงtexture-idข้อมูลพื้นผิวเฉพาะกับองค์ประกอบนั้นก่อน ข้อมูลสามารถแสดงเป็นอาร์เรย์ 2 มิติหรือ 3 มิติก็ได้ ขึ้นอยู่กับว่าต้องการแมปสีหรือวัสดุให้กับพื้นผิวหรือปริมาตร ข้อมูลจะถูกแสดงเป็นสตริงของไบต์ใน รูปแบบการเข้ารหัส Base64โดยแต่ละไบต์แทนพิกเซล ซึ่งระบุระดับสีเทาในช่วง 0-255

เมื่อกำหนดรหัสพื้นผิวแล้ว ข้อมูลพื้นผิวสามารถนำมาอ้างอิงในสูตรสีได้ ดังตัวอย่างด้านล่าง

อย่างไรก็ตาม โดยปกติแล้วพิกัดจะไม่ถูกนำมาใช้โดยตรงดังที่แสดงไว้ข้างต้น แต่จะถูกแปลงก่อนเพื่อนำพิกัดจากวัตถุไปเป็นพิกัดพื้นผิว ตัวอย่างเช่น โดยtex(1,f1(x,y,z),f2(x,y,z),f3(x,y,z))ที่f1(), f2(), f3()เป็นฟังก์ชันบางอย่าง ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นฟังก์ชันเชิงเส้น

ข้อกำหนดวัสดุ

สามารถระบุวัสดุได้โดยใช้แท็ก <material> โดยแต่ละวัสดุจะมีรหัสเฉพาะที่ไม่ซ้ำกัน ส่วนรูปทรงเรขาคณิตจะเชื่อมโยงกับวัสดุโดยการระบุ material-id ภายในแท็ก <volume>

วัสดุผสม วัสดุไล่ระดับ วัสดุแบบตาข่าย และวัสดุแบบสุ่ม

วัสดุใหม่สามารถกำหนดได้จากการผสมผสานของวัสดุอื่น ๆ องค์ประกอบนี้<composite>ใช้เพื่อระบุสัดส่วนของการผสมผสาน ไม่ว่าจะเป็นค่าคงที่หรือสูตรที่ขึ้นอยู่กับพิกัด x, y และ z สัดส่วนการผสมคงที่จะทำให้ได้วัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน การผสมผสานที่ขึ้นอยู่กับพิกัดจะทำให้ได้วัสดุที่มีการไล่ระดับ สัดส่วนที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งขึ้นอยู่กับพิกัดอาจทำให้เกิดการไล่ระดับของวัสดุที่ไม่เป็นเชิงเส้น รวมถึงโครงสร้างย่อยแบบเป็นคาบและไม่เป็นคาบ สูตรสัดส่วนยังสามารถอ้างอิงถึงแผนที่พื้นผิวโดยใช้tex(textureid,x,y,z)ฟังก์ชันได้ การอ้างอิงถึง material-id "0" (ช่องว่าง) นั้นสงวนไว้และอาจใช้เพื่อระบุโครงสร้างที่มีรูพรุน การอ้างอิงถึงrand(x,y,z)ฟังก์ชันสามารถใช้เพื่อระบุวัสดุแบบสุ่มเทียมได้rand(x,y,z)ฟังก์ชันจะส่งคืนตัวเลขสุ่มระหว่าง 0 ถึง 1 ซึ่งคงอยู่สำหรับพิกัดนั้น

สามารถจัดเรียงวัตถุหลายชิ้นเข้าด้วยกันได้โดยใช้<constellation>ส่วนประกอบนี้ กลุ่มวัตถุสามารถระบุตำแหน่งและทิศทางของวัตถุเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการจัดเก็บและเพื่ออธิบายอาร์เรย์ขนาดใหญ่ของวัตถุที่เหมือนกัน<instance>ส่วนประกอบนี้ระบุการเคลื่อนที่และการหมุนที่วัตถุที่มีอยู่ต้องผ่านเพื่อให้ไปอยู่ในตำแหน่งในกลุ่มวัตถุ การเคลื่อนที่และการหมุนจะถูกกำหนดโดยสัมพันธ์กับตำแหน่งและทิศทางเดิมที่กำหนดวัตถุไว้เสมอ กลุ่มวัตถุสามารถอ้างอิงถึงกลุ่มวัตถุอื่นได้ตราบใดที่หลีกเลี่ยงการอ้างอิงแบบวนซ้ำ

หากมีการระบุกลุ่มดาวระดับบนสุดหลายกลุ่ม หรือหากมีการระบุวัตถุหลายชิ้นที่ไม่มีกลุ่มดาว ระบบจะนำเข้าวัตถุเหล่านั้นโดยไม่มีข้อมูลตำแหน่งสัมพัทธ์ จากนั้นโปรแกรมที่นำเข้าสามารถกำหนดตำแหน่งสัมพัทธ์ได้เอง

ข้อมูลเมตา

องค์ประกอบ นี้<metadata>สามารถใช้เพื่อระบุข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวัตถุ รูปทรงเรขาคณิต และวัสดุที่กำลังกำหนดได้ ตัวอย่างเช่น ข้อมูลนี้สามารถระบุชื่อ คำอธิบายข้อความ ผู้สร้าง ข้อมูลลิขสิทธิ์ และคำแนะนำพิเศษ<metadata>องค์ประกอบนี้สามารถรวมไว้ที่ระดับบนสุดเพื่อระบุคุณลักษณะของไฟล์ทั้งหมด หรือรวมไว้ภายในวัตถุ ปริมาตร และวัสดุเพื่อระบุคุณลักษณะเฉพาะของเอนทิตีนั้นๆ

สามเหลี่ยมโค้ง (ไม่บังคับ)

แพทช์รูปสามเหลี่ยมโค้ง เวกเตอร์ตั้งฉากที่จุดยอดถูกนำมาใช้ในการแบ่งสามเหลี่ยมออกเป็นสี่สามเหลี่ยมย่อยแบบวนซ้ำ

เพื่อปรับปรุงความแม่นยำทางเรขาคณิต รูปแบบนี้อนุญาตให้โค้งส่วนสามเหลี่ยมได้ โดยค่าเริ่มต้น สามเหลี่ยมทั้งหมดจะถือว่าแบนราบ และขอบสามเหลี่ยมทั้งหมดจะถือว่าเป็นเส้นตรงที่เชื่อมต่อจุดยอดทั้งสอง อย่างไรก็ตาม สามารถระบุสามเหลี่ยมโค้งและขอบโค้งได้ตามต้องการ เพื่อลดจำนวนองค์ประกอบตาข่ายที่จำเป็นในการอธิบายพื้นผิวโค้ง ข้อมูลความโค้งแสดงให้เห็นว่าสามารถลดข้อผิดพลาดของพื้นผิวทรงกลมได้ถึง 1,000 เท่า เมื่อเทียบกับพื้นผิวที่อธิบายด้วยสามเหลี่ยมระนาบจำนวนเท่ากัน[ 1 ]ความโค้งไม่ควรสร้างความเบี่ยงเบนจากระนาบของสามเหลี่ยมแบนราบเกิน 50% ของมิติที่ใหญ่ที่สุดของสามเหลี่ยม

ในการระบุความโค้ง จุดยอดสามารถมีองค์ประกอบย่อย<normal>เพื่อระบุเวกเตอร์ตั้งฉากกับพื้นผิวที่ต้องการ ณ ตำแหน่งของจุดยอดได้ เวกเตอร์ตั้งฉากควรมีความยาวหนึ่งหน่วยและชี้ออกไปด้านนอก หากมีการระบุเวกเตอร์ตั้งฉากนี้ ขอบสามเหลี่ยมทั้งหมดที่มาบรรจบกันที่จุดยอดนั้นจะโค้งงอเพื่อให้ตั้งฉากกับเวกเตอร์ตั้งฉากนั้นและอยู่ในระนาบที่กำหนดโดยเวกเตอร์ตั้งฉากและขอบตรงเดิม เมื่อความโค้งของพื้นผิวที่จุดยอดไม่ถูกกำหนด (เช่น ที่ปลายแหลม มุม หรือขอบ) <edge>สามารถใช้องค์ประกอบเพื่อระบุความโค้งของขอบที่ไม่เป็นเส้นตรงเพียงเส้นเดียวที่เชื่อมต่อจุดยอดสองจุดได้ ความโค้งจะถูกระบุโดยใช้เวกเตอร์ทิศทางสัมผัสที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของขอบนั้น<edge>องค์ประกอบนี้จะมีลำดับความสำคัญเหนือกว่าในกรณีที่มีข้อขัดแย้งกับความโค้งที่กำหนดโดย<normal>องค์ประกอบ อื่น

เมื่อระบุความโค้งแล้ว สามเหลี่ยมจะถูกแยกย่อยออกเป็นสี่สามเหลี่ยมย่อยโดยใช้การเรียกซ้ำ การเรียกซ้ำนี้จะต้องดำเนินการลึกถึงห้าระดับ เพื่อให้สามเหลี่ยมโค้งเดิมถูกแทนที่ด้วยสามเหลี่ยมแบน 1024 รูปในที่สุด สามเหลี่ยม 1024 รูปนี้ถูกสร้างขึ้น "แบบเรียลไทม์" และจัดเก็บไว้ชั่วคราวเฉพาะในระหว่างที่ชั้นต่างๆ ที่ตัดกับสามเหลี่ยมนั้นกำลังถูกประมวลผลเพื่อการผลิต

สูตร

ในทั้งสอง<color>องค์ประกอบ<composite>สามารถใช้สูตรที่ขึ้นอยู่กับพิกัดแทนค่าคงที่ได้ สูตรเหล่านี้สามารถใช้ตัวดำเนินการและนิพจน์ทางพีชคณิตและคณิตศาสตร์มาตรฐานต่างๆ ได้

การบีบอัด

ไฟล์ AMF สามารถจัดเก็บได้ทั้งในรูปแบบข้อความธรรมดาหรือข้อความที่บีบอัด หากบีบอัด การบีบอัดจะอยู่ใน รูปแบบ ไฟล์เก็บถาวร ZIPไฟล์ AMF ที่บีบอัดโดยทั่วไปจะมีขนาดประมาณครึ่งหนึ่งของไฟล์ STL ไบนารีที่บีบอัดเทียบเท่ากัน[ 3 ] : 275 การบีบอัดสามารถทำได้ด้วยตนเองโดยใช้ซอฟต์แวร์บีบอัดหรือโดยอัตโนมัติโดยซอฟต์แวร์ส่งออกระหว่างการเขียน ทั้งไฟล์ที่บีบอัดและไม่บีบอัดจะมี.amfนามสกุล และเป็นหน้าที่ของโปรแกรมวิเคราะห์ที่จะตรวจสอบว่าไฟล์นั้นถูกบีบอัดหรือไม่ และหากถูกบีบอัดก็ต้องทำการคลายการบีบอัดระหว่างการนำเข้า

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ

เมื่อคณะอนุกรรมการออกแบบ ASTM เริ่มพัฒนาข้อกำหนด AMF การสำรวจผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย[ 4 ​​]เผยให้เห็นว่าลำดับความสำคัญหลักของมาตรฐานใหม่คือข้อกำหนดสำหรับ รูปแบบ ที่ไม่เป็นกรรมสิทธิ์ปัญหาเกี่ยวกับหน่วยและการสร้างชิ้นงานเป็นข้อกังวลที่ยังคงหลงเหลืออยู่จากปัญหาของรูปแบบ STL ข้อกำหนดสำคัญอื่นๆ ได้แก่ ความสามารถในการระบุรูปทรงเรขาคณิตด้วยความแม่นยำสูงและขนาดไฟล์เล็ก วัสดุหลายชนิด สี และโครงสร้างจุลภาค เพื่อให้ประสบความสำเร็จในด้านการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ รูปแบบไฟล์นี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อแก้ไขข้อกังวลต่อไปนี้

  1. ความเป็นอิสระทางเทคโนโลยี : รูปแบบไฟล์ต้องอธิบายวัตถุในลักษณะทั่วไปเพื่อให้เครื่องจักรใดๆ ก็สามารถสร้างวัตถุนั้นได้เต็มประสิทธิภาพ ไฟล์นั้นต้องไม่ขึ้นอยู่กับความละเอียดและความหนาของชั้น และไม่มีข้อมูลเฉพาะเจาะจงสำหรับกระบวนการผลิตหรือเทคนิคใดๆ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าจะไม่รวมคุณสมบัติที่เครื่องจักรขั้นสูงบางเครื่องรองรับ (เช่น สี วัสดุหลายชนิด เป็นต้น) แต่คุณสมบัติเหล่านั้นถูกกำหนดไว้ในลักษณะที่หลีกเลี่ยงการผูกขาด
  2. ความเรียบง่าย : รูปแบบไฟล์ต้องง่ายต่อการใช้งานและทำความเข้าใจ รูปแบบควรสามารถอ่านและแก้ไขได้ในโปรแกรมดูข้อความธรรมดา เพื่อส่งเสริมความเข้าใจและการนำไปใช้ ไม่ควรจัดเก็บข้อมูลที่เหมือนกันในหลายที่
  3. ความสามารถในการปรับขนาด : รูปแบบไฟล์ควรปรับขนาดได้ดีเมื่อชิ้นส่วนมีความซับซ้อนและขนาดใหญ่ขึ้น รวมถึงความละเอียดและความแม่นยำของอุปกรณ์การผลิตดีขึ้น ซึ่งรวมถึงความสามารถในการจัดการกับวัตถุที่เหมือนกันจำนวนมาก คุณลักษณะภายในที่ซับซ้อนและซ้ำกัน (เช่น ตาข่าย) พื้นผิวโค้งเรียบที่มีความละเอียดในการพิมพ์สูง และส่วนประกอบหลายชิ้นที่จัดเรียงอย่างเหมาะสมที่สุดสำหรับการพิมพ์
  4. ประสิทธิภาพ : รูปแบบไฟล์ต้องรองรับระยะเวลาที่เหมาะสม (เวลาโต้ตอบ) สำหรับการอ่านและการเขียน และขนาดไฟล์ที่เหมาะสมสำหรับวัตถุขนาดใหญ่ทั่วไป
  5. ความเข้ากันได้กับเวอร์ชันเก่า : ไฟล์ STL ที่มีอยู่เดิมสามารถแปลงเป็นไฟล์ AMF ที่ถูกต้องได้โดยตรงโดยไม่สูญเสียข้อมูลใดๆ และไม่ต้องใช้ข้อมูลเพิ่มเติมใดๆ ไฟล์ AMF ยังสามารถแปลงกลับเป็น STL ได้อย่างง่ายดายเพื่อใช้งานบนระบบเก่า แม้ว่าคุณสมบัติขั้นสูงบางอย่างจะหายไปก็ตาม
  6. ความเข้ากันได้ในอนาคต : เพื่อให้ยังคงมีประโยชน์ในอุตสาหกรรมที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว รูปแบบไฟล์นี้จะต้องสามารถขยายได้ง่ายในขณะที่ยังคงเข้ากันได้กับเวอร์ชันและเทคโนโลยีรุ่นก่อนหน้า ซึ่งจะช่วยให้สามารถเพิ่มคุณสมบัติใหม่ ๆ ได้เมื่อเทคโนโลยีมีการพัฒนาไปในทิศทางที่ดีขึ้น ในขณะที่ยังคงทำงานได้อย่างไร้ที่ติสำหรับรูปทรงเรขาคณิตแบบง่าย ๆ บนฮาร์ดแวร์รุ่นเก่าที่สุด

ประวัติศาสตร์

ตั้งแต่ช่วงกลางทศวรรษ 1980 รูปแบบไฟล์ STLได้กลายเป็น มาตรฐานอุตสาหกรรม โดยพฤตินัยสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างโปรแกรมออกแบบและอุปกรณ์การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ รูปแบบ STL มีเพียงข้อมูลเกี่ยวกับตาข่ายพื้นผิวเท่านั้น และไม่มีข้อกำหนดสำหรับการแสดงสี พื้นผิว วัสดุ โครงสร้างย่อย และคุณสมบัติอื่นๆ ของวัตถุเป้าหมายที่ผลิตขึ้น เมื่อเทคโนโลยีการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุพัฒนาขึ้นจากการผลิตรูปทรงที่เป็นเนื้อเดียวกันจากวัสดุเดียวเป็นหลัก ไปสู่การผลิตรูปทรงเรขาคณิตหลายวัสดุในสีเต็มรูปแบบด้วยวัสดุที่มีการไล่ระดับฟังก์ชันและโครงสร้างจุลภาค จึงมีความต้องการรูปแบบไฟล์แลกเปลี่ยนมาตรฐานที่สามารถรองรับคุณสมบัติเหล่านี้เพิ่มมากขึ้น ปัจจัยที่สองที่นำไปสู่การพัฒนามาตรฐานนี้คือความละเอียดที่เพิ่มขึ้นของเทคโนโลยีการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ เมื่อความแม่นยำของกระบวนการพิมพ์เข้าใกล้ความละเอียดระดับไมครอน จำนวนสามเหลี่ยมที่จำเป็นในการอธิบายพื้นผิวโค้งเรียบส่งผลให้ขนาดไฟล์มีขนาดใหญ่เกินกว่าจะยอมรับได้[ 4 ]

ในช่วงทศวรรษ 1990 และ 2000 บริษัทต่างๆ ได้ใช้รูปแบบไฟล์ที่เป็นกรรมสิทธิ์หลายรูปแบบเพื่อรองรับคุณสมบัติเฉพาะของอุปกรณ์การผลิตของตน แต่การขาดข้อตกลงในระดับอุตสาหกรรมทำให้การนำรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งมาใช้อย่างแพร่หลายเป็นไปไม่ได้ ในปี 2006 Jonathan D. Hiller และ Hod Lipson ได้นำเสนอ AMF เวอร์ชันเริ่มต้นที่เรียกว่า "STL 2.0" [ 3 ]ในเดือนมกราคม 2009 คณะกรรมการ ASTM F42 ใหม่เกี่ยวกับเทคโนโลยีการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing Technologies) ได้ถูกจัดตั้งขึ้น และคณะอนุกรรมการด้านการออกแบบได้ถูกจัดตั้งขึ้นเพื่อพัฒนารูปแบบมาตรฐานใหม่ มีการสำรวจความคิดเห็นในช่วงปลายปี 2009 [ 4 ]ซึ่งนำไปสู่การพิจารณามาตรฐานใหม่เป็นเวลากว่าหนึ่งปี การแก้ไขมาตรฐาน AMF ครั้งแรกที่ได้ผลลัพธ์ดังกล่าวกลายเป็นทางการเมื่อวันที่ 2 พฤษภาคม 2011 [ 5 ]

ในการประชุม F42 ของ ASTM และ TC261 ของ ISO ที่เมืองนอตติงแฮม (สหราชอาณาจักร) เมื่อเดือนกรกฎาคม 2556 แผนร่วมสำหรับการพัฒนามาตรฐานการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing Standards Development) ได้รับการอนุมัติ นับจากนั้นเป็นต้นมา มาตรฐาน AMF จึงได้รับการบริหารจัดการร่วมกันโดย ISO และ ASTM

ไฟล์ตัวอย่าง

วัตถุที่สร้างขึ้นโดยโค้ด AMF ตัวอย่าง

ด้านล่างนี้คือไฟล์ AMF อย่างง่ายที่อธิบายพีระมิดที่ทำจากวัสดุสองชนิด ซึ่งดัดแปลงมาจากบทช่วยสอน AMF [ 6 ] (บีบอัด 548 ไบต์) ในการสร้างไฟล์ AMF นี้ ให้คัดลอกและวางข้อความด้านล่างลงในโปรแกรมแก้ไขข้อความหรือโปรแกรมแก้ไข XML แล้วบันทึกไฟล์เป็น "pyramid.amf" จากนั้นบีบอัดไฟล์ด้วย ZIP และเปลี่ยนชื่อนามสกุลไฟล์จาก ".zip" เป็น ".zip.amf"

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <amf unit= "inch" version= "1.1" > <metadata type= "name" > Split Pyramid </metadata> <metadata type= "author" > John Smith </metadata> <object id= "1" > <mesh> <vertices> <vertex><coordinates><x> 0 </x><y> 0 </y><z> 0 </z></coordinates></vertex> <vertex><coordinates><x> 1 </x><y> 0 </y><z> 0 </z></coordinates></vertex> <vertex><coordinates><x> 0 </x><y> 1 </y><z> 0 </z></coordinates></vertex> <vertex><coordinates><x> 1 </x><y> 1 </y><z> 0 </z></พิกัด></จุดยอด><จุดยอด><พิกัด><x> 0.5 </x><y> 0.5 </y><z> 1 </z></พิกัด></จุดยอด >< / จุด ยอด > < volume materialid= "2" > <metadata type= "name" >ด้านแข็ง</metadata> <triangle><v1> 2 </v1> <v2> 1 </v2> <v3> 0 </v3> </triangle> <triangle> <v1> 0 </v1><v2> 1 </v2> <v3> 4 </v3> </triangle> <triangle> <v1> 4 </v1> <v2> 1 </v2> <v3> 2 </v3></triangle> <triangle><v1> 0 </v1> <v2> 4 </v2><v3> 2 </v3></triangle> </volume> <volume materialid= "3" > <metadata type= "name" >ด้านอ่อน</metadata> <triangle><v1> 2 </v1><v2> 3 </v2><v3> 1 </v3></triangle> <triangle><v1> 1 </v1><v2> 3 </v2><v3> 4 </v3></triangle> <triangle><v1> 4 </v1><v2> 3 </v2><v3> 2 </v3></triangle> <triangle><v1> 4 </v1><v2> 2 </v2><v3> 1 </v3></สามเหลี่ยม> </ปริมาตร> </mesh> < /วัตถุ>i=144></object>i=144></object><material id= "2" > <metadata type= "name" >วัสดุแข็ง</metadata> <color><r> 0.1 </r><g> 0.1 </g><b> 0.1 </b></color> </material> <material id= "3" > <metadata type= "name" >วัสดุอ่อน</metadata> <color><r> 0 </r><g> 0.9 </g><b> 0.9 </b><a> 0.5 </a></color> </material> </amf>

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. ^ a b cข้อกำหนดรูปแบบการแลกเปลี่ยนข้อมูลสำหรับการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ
  2. ^รายละเอียดของ AMF บนเว็บไซต์ ISO
  3. ^ a b Hiller, Jonathan D.; Lipson, Hod (2009). STL 2.0: ข้อเสนอสำหรับรูปแบบไฟล์การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุหลายชนิดที่เป็นสากล (PDF) . การประชุมสัมมนาการผลิตแบบอิสระของของแข็ง (SFF'09). ออสติน, เท็กซัส, สหรัฐอเมริกา: มหาวิทยาลัยคอร์เนล. เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 2020-06-11 . สืบค้นเมื่อ 5 พฤษภาคม 2017 .
  4. ^ a b c STL 2.0 อาจเข้ามาแทนที่รูปแบบไฟล์เก่าที่มีข้อจำกัดเก็บถาวรเมื่อ 2011-12-29 ที่Wayback Machine Rapid Today, ตุลาคม 2009
  5. ^ข้อกำหนดการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) ใหม่ของ ASTM ตอบสนองความต้องการรูปแบบไฟล์แลกเปลี่ยนมาตรฐาน (Standard Interchange File Format) เก็บถาวรเมื่อ 2016-03-04 ที่ Wayback Machine ASTM, 20 กรกฎาคม 2011
  6. ^คู่มือการใช้งาน AMF: พื้นฐาน (ตอนที่ 1)
  • AMF Wiki : แหล่งรวบรวมทรัพยากร ไฟล์ตัวอย่าง และซอร์สโค้ดของ AMF
  • หน้า AMF ของ Jon Hiller
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Additive_manufacturing_file_format&oldid=1355519280 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ รูปแบบไฟล์การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ

รูปแบบไฟล์การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ ( AMF ) เป็น มาตรฐานเปิด สำหรับการอธิบายวัตถุสำหรับ กระบวนการ ผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ เช่น การพิมพ์ 3 มิติ มาตรฐาน ISO / ASTM 52915:2016 [ 1 ] [...

โครงสร้าง

ไฟล์ AMF สามารถแทนวัตถุหนึ่งชิ้นหรือหลายชิ้นที่จัดเรียงเป็นกลุ่มได้ วัตถุแต่ละชิ้นจะถูกอธิบายด้วยชุดของปริมาตรที่ไม่ทับซ้อนกัน แต่ละปริมาตรจะถูกอธิบายด้วยตาข่ายสามเหลี่ยมที่อ้างอิงถึงชุดของจุด (จุดยอด)...

โครงสร้างไฟล์พื้นฐาน

ไฟล์ AMF เริ่มต้นด้วยบรรทัดประกาศ XML ที่ระบุเวอร์ชัน XML และการเข้ารหัส ส่วนที่เหลือของไฟล์จะอยู่ระหว่าง องค์ประกอบเปิดและ องค์ประกอบปิด นอกจากนี้ยังสามารถระบุระบบหน่วยได้ (มิลลิเมตร นิ้ว ฟุต เมตร หรือไมโครเมตร) หากไม่ได้ระบุหน่วย จะถือว่าใช้มิลลิเมตร

ข้อกำหนดทางเรขาคณิต

รูปแบบนี้ใช้ โครงสร้างตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมแบบ หน้า-จุดยอด แต่ละ องค์ประกอบระดับบนสุด จะระบุจุดยอดที่ไม่ซ้ำกัน องค์ประกอบ id นี้ ยังสามารถระบุวัสดุได้ด้วย (เป็นทางเลือก) รูปทรงเรขาคณิตของตาข่ายทั้งหมดบรรจุอยู่ใน องค์ประกอบเดียว ตาข่ายถูกกำหนดโดยใช้...