代码收藏家技术教程 2024-12-16

STL格式详解，javascript加载导出 STL文件示例

STL 格式详解

STL（Standard Tessellation Language 或 StereoLithography）是一种用于表示3D模型表面的文件格式，通常由三角形面片组成。它最初是由3D Systems公司开发，主要用于快速成型和3D打印领域。STL 文件可以是ASCII（文本）或二进制格式，其中二进制格式更为常见，因为它更紧凑且加载速度更快。

STL 文件结构

ASCII STL:

每个三角形用一组顶点坐标来描述。

文件以 solid 开头，以 endsolid 结束。

每个三角形定义如下：

facet normal nx ny nz
  outer loop
    vertex x1 y1 z1
    vertex x2 y2 z2
    vertex x3 y3 z3
  endloop
endfacet

这种格式易于阅读但文件体积较大。

Binary STL:

文件头部有80字节的标题信息（通常是未使用的），后跟4字节的无符号整数，表示三角形的数量。

接下来是每个三角形的数据，每个三角形占用50字节，包括：

12字节：法线向量（3个浮点数）

36字节：三个顶点的位置（每个顶点12字节，共36字节）

2字节：属性字节计数（通常为0）

特点

简单性：STL 文件只包含三角形面片，没有材质、颜色或其他复杂的信息。

广泛应用：由于其简单性和通用性，STL 成为了3D打印和CAD系统之间交换几何数据的标准格式。

局限性：缺乏对高级特性如纹理、动画的支持，仅适用于静态几何体。

在JavaScript中加载和导出STL文件

加载STL文件

Three.js 提供了 STLLoader 来加载 .stl 文件。下面是一个使用three.js加载并显示一个STL文件的示例：

// 引入three.js库和STLLoader
import * as THREE from 'three';
import { STLLoader } from 'three/examples/jsm/loaders/STLLoader.js';

// 创建场景、相机和渲染器
const scene = new THREE.Scene();
const camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);
const renderer = new THREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
document.body.appendChild(renderer.domElement);

// 设置相机位置
camera.position.z = 5;

// 加载STL文件
const loader = new STLLoader();
loader.load('models/your-model.stl', function (geometry) {
    const material = new THREE.MeshStandardMaterial({ color: 0x00ff00 });
    const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
    
    // 可选：调整模型大小
    mesh.scale.set(0.01, 0.01, 0.01);
    
    // 添加到场景
    scene.add(mesh);
    
    // 动画循环
    function animate() {
        requestAnimationFrame(animate);
        
        // 可选：添加一些基本动画
        mesh.rotation.x += 0.01;
        mesh.rotation.y += 0.01;
        
        renderer.render(scene, camera);
    }
    animate();
}, undefined, function (error) {
    console.error('An error happened during loading:', error);
});

// 处理窗口大小变化
window.addEventListener('resize', () => {
    camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
    camera.updateProjectionMatrix();
    renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
});

导出STL文件

Three.js 本身并不直接提供导出STL的功能，但你可以使用 STLExporter 类来实现这一目的。以下是如何使用 STLExporter 将three.js中的几何体导出为STL文件的示例：

// 引入three.js库和STLExporter
import * as THREE from 'three';
import { STLExporter } from 'three/examples/jsm/exporters/STLExporter.js';

// 假设你有一个已经存在的网格对象 `mesh`
const exporter = new STLExporter();

// 导出为ASCII格式
function exportMeshToSTL(mesh) {
    const stlContent = exporter.parse(mesh, { binary: false });

    // 创建一个Blob对象
    const blob = new Blob([stlContent], { type: 'text/plain' });

    // 创建下载链接
    const link = document.createElement('a');
    link.href = URL.createObjectURL(blob);
    link.download = 'exported_model.stl';
    link.click();
}

// 调用函数导出网格
exportMeshToSTL(mesh);

// 如果你想导出为二进制格式，只需将 `binary` 参数设置为 `true`
function exportMeshToBinarySTL(mesh) {
    const stlContent = exporter.parse(mesh, { binary: true });

    // 创建一个Blob对象
    const blob = new Blob([stlContent], { type: 'application/octet-stream' });

    // 创建下载链接
    const link = document.createElement('a');
    link.href = URL.createObjectURL(blob);
    link.download = 'exported_model_binary.stl';
    link.click();
}

// 调用函数导出二进制格式的网格
exportMeshToBinarySTL(mesh);