ID.nl logo
Huis

Alles over het stl-file voor 3D-printen

Hoewel de 3D-printer voor thuis niet de ooit verwachte grote doorbraak heeft gekend, blijft het een opmerkelijk apparaat. Je downloadt een bestand van internet, waarna de 3D-printer dit ontwerp laagje voor laagje opbouwt tot een echt voorwerp. Dergelijke 3D-modellen download je doorgaans in een stl-bestand of stl-file, voordat je kunt 3D-printen. Hoe zit dat precies?

Wanneer je op zoek bent naar een object om te printen, dan kun je 3D-modellen op diverse plekken downloaden. Een bekende site met 3D-modellen is Thingiverse van 3D-printerfabrikant MakerBot Industries. Er zijn verschillende bestandsformaten om 3D-modellen te delen, maar het populairste bestandsformaat voor 3D-printers is stl.

Hoewel 3D-printen wellicht iets van de laatste jaren lijkt, is het stl-bestandsformaat al in 1987 uitgevonden door 3D Systems voor hun eerste commerciële 3D-printer SLA-1. Deze printer maakt gebruik van stereolithografie, waarbij een uv-laserstraal laagje voor laagje een kunsthars verhard en zo een 3D-model opbouwt. De meeste 3D-printers voor thuisgebruik maken gebruik van Fused Deposition Modeling (FDM) waarbij een verplaatsbare spuitmond het model laagje voor laagje met gesmolten kunststof opbouwt.

Het is niet bekend waar stl precies voor staat, maar waarschijnlijk is het een afkorting van het woord stereolithography. Een andere betekenis zou Standard Tessellation Language kunnen zijn.

Tesselatie

Dat stl volgens sommigen voor Standard Tessellation Language staat, is niet voor niets. want voor de opbouw van een model wordt in een stl-file gebruikgemaakt van tesselatie. Tesselatie (oftewel betegeling) betekent dat een oppervlak wordt verdeeld in aaneensluitende vormen, ‘tegels’. In het geval van stl worden driehoeken gebruikt, dit wordt ook wel triangulatie genoemd.

De buitenkant van een 3D-model is in een stl-bestand dus opgebouwd uit driehoekjes. In het stl bestand worden de coördinaten van de hoekpunten van de driehokjes opgeslagen. Met driehoekjes kun je uiteraard niet iedere vorm perfect opbouwen, een bol laat zich bijvoorbeeld nooit vloeiend verdelen in driehoekjes. Een stl-bestand is dan ook een benadering van een 3D-model.

©PXimport

Hierbij geldt dat hoe meer driehoekjes er gebruikt worden, hoe beter de vorm van bijvoorbeeld een bol benaderd kan worden. Daar staat tegenover dat meer driehoekjes ook een groter bestand betekent en dat 3D-printers zelf maar een beperkt oplossend vermogen hebben.

Er moet dus een juiste balans gevonden worden tussen de resolutie en bestandsgrootte. Een te lage resolutie zorgt voor duidelijk zichtbare driehoeken in het model, terwijl een te hoge resolutie geen zin heeft omdat de 3D-printer zelf ook maar een beperkte resolutie heeft.

Van stl naar 3D-model

Doorgaans wordt een stl-bestand gemaakt door een 3D-model dat is ontworpen in 3D-modeleringssoftware te exporteren naar een stl-bestand. Omdat stl een oud en veelgebruikt bestandsformaat is, biedt vrijwel alle 3D-modeleringssosftware biedt ondersteuning voor stl.

Tijdens de export kan de tolerantie ingesteld worden, die bepaalt wat de maximale afstand is tussen het oppervlak van het originele 3D-model en de variant in het stl-bestand. Om weer het voorbeeld van die bol te nemen: een bol opgebouwd uit driehoekjes is nooit perfect rond, dus er zal altijd wat ruimte zitten tussen het originele model en het model dat opgebouwd is uit driehoekjes.

Over het algemeen wordt aangeraden om de tolerantie op één twintigste van de laagdikte van de 3D-printer in te stellen. Bij een laagdikte van 0,2 mm wordt dan dus een tolerantie van 0,01 mm ingesteld. Daarnaast kan ook de hoek die de tegels ten opzichte van elkaar hebben ingesteld worden.

Hierbij zorgt een lagere hoek voor een betere benadering van een model, maar ook voor een groter bestand. Het hangt af van de software die je gebruikt wat je precies kunt instellen voor de export naar stl. Voor de meeste software kun je de aangeraden instellingen opzoeken. Niet ieder stl-file is geschikt voor een 3D-printer, het model moet bijvoorbeeld gesloten zijn om te kunnen printen.

Slicen

Een stl-bestand is maar het halve verhaal om een driedimensionale afdruk met een 3D-printer op basis van een stl-bestand te maken. Het stl-model is eigenlijk alleen het uiterlijk, je hebt aanvullende software nodig om het model om te zetten naar een formaat dat echt door de 3D-printer ondersteund wordt. Dergelijke software wordt een slicer genoemd.

Een voorbeeld van dergelijke software is Ultimaker Cura, dat behalve voor printers van Ultimaker ook geschikt is voor sommige andere 3D-printers. De slicer opent het stl-bestand, waarna er een groot aantal eigenschappen ingesteld kan worden die samen de kwaliteit van de afdruk bepalen. Het belangrijkste is dat het model wordt opgedeeld in laagjes, bijvoorbeeld laagjes van 0,2 mm dik. Je kunt de laagdikte zelf bepalen in de instellingen van de gebruikte slicersoftware.

©PXimport

Hoe dunner deze laagjes zijn, hoe beter de kwaliteit van de afdruk zal zijn. Een hogere kwaliteit leidt uiteraard tot een langere afdruktijd. In de slicersoftware kan ook ingesteld worden of een model hol of opgevuld moet worden afgedrukt, en met welk percentage er dan moet worden opgevuld.

Als opvulling wordt aan de binnenkant van het model dan een ruitjespatroon gebruikt. Opvulling maakt het model sterker, maar gebruikt uiteraard ook veel meer kunststof. Ook kan de slicersoftware steunen aan je model toevoegen die het model ondersteunen tijdens het printen. Heb je een model met te veel overhang, dat stort het zonder steunen in tijdens het printen.

Is alles naar wens ingesteld in de slicersoftware, dan worden de instructies opgeslagen in een GCode-bestand dat naar de printer gestuurd wordt.

Verschil tussen 3mf- en amf- en stl-file

Omdat stl al meer dan dertig jaar geleden is uitgevonden, is het niet gek dat het inmiddels veel beperkingen heeft. Zo bevat een stl-bestand alleen een beschrijving van de buitenkant van een 3D-model. Zaken als kleur, materiaal of textuur kunnen in een stl-bestand niet opgeslagen worden. Toen stl werd uitgevonden in 1987, was dat ook niet noodzakelijk; 3D-printen was net uitgevonden en afdrukken konden met slechts één materiaal tegelijkertijd gemaakt worden.

Overigens is het in de binaire variant van stl in combinatie met bepaalde software wel mogelijk om kleurinformatie op te slaan, maar hierbij is van standaardisering geen sprake. Nu is het gebrek aan kleur bij de huidige 3D-printers voor thuis die doorgaans werken met één kleur kunststof uiteraard geen heel groot probleem, maar de ontwikkelingen op het gebied van 3D-printers gaan natuurlijk door.

Een andere beperking van stl is dat metadata als de auteursnaam niet in het bestand opgeslagen kunnen worden. Er zijn diverse bestandsformaten die de beperkingen van stl (deels) opheffen, maar doorgaans zijn dat eigen bestandsformaten die niet universeel ondersteund worden.

Een poging tot een universeel formaat is het Additive Manufacturing File Format (amf), dat zijn ontwikkeling begon als stl 2.0 en in 2011 is vastgesteld. De standaard wordt beheerd door standaardenorganisaties ISO en ASTM. Amf gebruikt xml als opbouw voor het bestand en ondersteunt in tegenstelling tot stl kleur, materiaal, textuur en metadata. Ook nieuw is ondersteuning voor gebogen driehoeken, zodat ronde vormen efficiënter beschreven kunnen worden.

In de vorm van 3D Manufacturing Format (3mf), dat werd vastgesteld in 2015, is er nog een bestandsformaat dat de opvolger van stl wil worden. 3mf is geïnitieerd door Microsoft, maar ook andere bedrijven als 3D Systems, UltiMaker, Siemens, AutoDesk en HP zijn lid van het 3MF Consortium. Net als amf is 3mf gebaseerd op xml. Ook 3mf kan informatie over materiaal, kleur en textuur opslaan. Windows 10 heeft ingebouwde ondersteuning voor 3mf. Het is vooralsnog onduidelijk welke van deze twee formaten dé opvolger van stl wordt, maar vooralsnog heeft 3mf de grootste kans.

▼ Volgende artikel
Waar voor je geld: 5 gamingmuizen voor minder dan 120 euro
© ID.nl
Huis

Waar voor je geld: 5 gamingmuizen voor minder dan 120 euro

Ben je fanatiek gamer en doe je dat op een desktopcomputer of laptop? Dan mag een goede gamingmuis natuurlijk niet ontbreken. Wij vonden op Kieskeurig.nl goede gamingmuizen voor minder dan 100 euro.

Logitech G Pro X

Logitech G Pro X Superlight is een draadloze muis die communiceert via een meegeleverde 2.4 GHz USB-ontvanger met je Windows-computer. Binnenin bevindt zich een Hero 25K-sensor, waarmee je de gevoeligheid kunt instellen tot een maximum van 25.600 dpi. Je laadt de ingebouwde accu op via de meegeleverde micro-USB-kabel. Wanneer de batterij volledig is opgeladen, gebruik je het apparaat tot 70 uur onafgebroken voordat je deze weer op de stroom moet aansluiten. Het ontwerp weegt 63 gram en heeft een symmetrische vorm, al bevinden de twee duimknoppen zich uitsluitend aan de linkerkant.

In totaal heb je de beschikking over vijf programmeerbare knoppen: de linker- en rechtermuisknop, een klikbaar scrollwiel en de twee genoemde zijknoppen. Aan de onderkant van de behuizing zitten teflon-voetjes (PTFE) die contact maken met de ondergrond. Via de Logitech G Hub software op je pc pas je de instellingen van de DPI en de knoppen aan. De muis heeft een polling rate van 1000 Hz, wat betekent dat de positie duizend keer per seconde aan het systeem wordt doorgegeven.

Gewicht: 63 gram
Programmeerbare knoppen: 5
Sensor: 25.600 dpi

Razer DeathAdder V3

Razer DeathAdder V3 verbind je met je computer door middel van een vaste, gevlochten kabel met een USB-A-aansluiting. Deze muis heeft een asymmetrisch ontwerp dat specifiek is gevormd voor rechtshandig gebruik. Onder de linker- en rechtermuisknop zijn optische schakelaars geïnstalleerd die door middel van een lichtsignaal registreren wanneer je klikt. De interne Focus Pro 30K optische sensor ondersteunt resoluties tot maximaal 30.000 dpi.

Je bedient in totaal zes knoppen, waaronder een speciale knop aan de onderkant waarmee je schakelt tussen verschillende, vooraf ingestelde DPI-profielen zonder dat je de software hoeft te openen. Verder ondersteunt het model een maximale polling rate van 8000 Hz. Dit houdt in dat de muis vaker per seconde gegevens naar je Windows-pc stuurt dan standaardmodellen. Het gewicht van de behuizing bedraagt 59 gram. Om de functies van de knoppen toe te wijzen of macro's in te stellen, gebruik je de Razer Synapse 3-software. Je slaat deze instellingen vervolgens direct op in het ingebouwde geheugen van het invoerapparaat, zodat ze behouden blijven als je hem op een ander systeem aansluit.

Gewicht: 59 gram
Programmeerbare knoppen: 6
Sensor: 30.000 dpi

SteelSeries Rival 5

SteelSeries Rival 5 beschikt over negen afzonderlijk programmeerbare knoppen. Aan de linkerzijde van de behuizing vind je naast de reguliere knoppen ook een tuimelschakelaar die je zowel omhoog als omlaag kunt bewegen, plus een extra knop aan de voorkant van het duimgedeelte. Het apparaat is ontworpen voor rechtshandigen en weegt 85 gram. De registratie van je bewegingen gebeurt via een TrueMove Air optische sensor.

Deze sensor heeft een maximaal bereik van 18.000 dpi en een registratiesnelheid van 400 IPS. Je sluit het apparaat aan op een vrije USB-poort van je Windows-systeem via de vaste, met microvezel beklede kabel. De behuizing bevat tien verlichtingszones die onafhankelijk van elkaar in te stellen zijn via de SteelSeries GG-software. In deze applicatie pas je ook de CPI-waarden en de toewijzing van de negen knoppen aan. De hoofdschakelaars onder de muisknoppen zijn ontworpen met een IP54-certificering, wat inhoudt dat ze afgeschermd zijn tegen de invoer van stof en opspattend water. Er zijn grote glijders van PTFE op de onderkant gemonteerd voor de verplaatsing over een muismat.

Gewicht: 85 gram
Programmeerbare knoppen: 9
Sensor: 18.000 dpi

Corsair M65 RGB Ultra

Corsair M65 RGB Ultra is opgebouwd rondom een frame van geanodiseerd aluminium. Aan de onderkant van dit frame bevinden zich drie uitsparingen waar je meegeleverde gewichtjes in kunt plaatsen. Hiermee verander je het standaardgewicht van 97 gram naar maximaal 115 gram en pas je het zwaartepunt van het apparaat aan. Een opvallend kenmerk aan de linkerzijkant is de zogeheten 'sniper-knop'. Wanneer je deze ingedrukt houdt, verlaagt de muis tijdelijk de DPI-waarde, wat de cursorbeweging in Windows vertraagt.

In totaal zijn er acht programmeerbare knoppen aanwezig. De optische Marksman-sensor registreert bewegingen tot een instelbaar maximum van 26.000 dpi. De verbinding verloopt via een vaste USB-kabel en het apparaat maakt gebruik van AXON-technologie. Deze technologie maakt een polling rate tot 8000 Hz mogelijk. Binnenin is een zes-assige gyroscoop en versnellingsmeter ingebouwd. Met deze sensoren meet het apparaat de fysieke kanteling, waardoor je via de iCUE-software acties kunt koppelen aan het optillen of scheefhouden van de muis.

Gewicht: 97 gram / aanpasbaar tot 115 gram
Programmeerbare knoppen: 8
Sensor: 26.000 dpi

Glorious Model O 2 Wired

Glorious Model O 2 Wired heeft een gesloten voorkant, maar is op de handpalmsteun en de onderzijde voorzien van uitsparingen in een honingraatpatroon. Door deze fysieke structuur te gebruiken, is het totale gewicht van de behuizing op 59 gram gehouden. Aan de voorzijde bevindt zich een vaste, flexibele kabel met een standaard USB-A-stekker voor in je pc. Het apparaat maakt gebruik van een BAMF 2.0 optische sensor. Je past de resolutie van deze sensor handmatig aan tot een bovengrens van 26.000 dpi, waarbij snelheden tot 650 IPS worden geregistreerd.

De linker- en rechtermuisknop zijn voorzien van mechanische schakelaars. Bovenop de muis, direct achter het scrollwiel, bevindt zich een knop waarmee je stapsgewijs de DPI-waarde wijzigt. De actuele stand lees je af aan een indicator aan de onderkant. Via de Glorious Core-software pas je in Windows zaken aan zoals de 'lift-off distance', de polling rate (tot 1000 Hz) en de reactietijd van de knoppen. Er zijn in totaal zes knoppen in de behuizing verwerkt.

Gewicht: 59 gram
Programmeerbare knoppen: 6
Sensor: 26.000 dpi

▼ Volgende artikel
Microsoft Gaming-baas Phil Spencer en Xbox-president Sarah Bond vertrekken
Huis

Microsoft Gaming-baas Phil Spencer en Xbox-president Sarah Bond vertrekken

Microsoft Gaming-ceo Phil Spencer en Xbox-directeur Sarah Bond vertrekken bij het Amerikaanse bedrijf.

Dat hebben verschillende media vernomen, en Spencer zelf heeft het inmiddels ook bevestigd via social media. Daarbij publiceerde IGN ook interne e-mails van Microsoft's ceo Satya Nadella, de te vertrekken Spencer en de nieuwe Microsoft Gaming-ceo Asha Sharma en Matt Booty.

Naar verwachting vertrekt Spencer, die bijna veertig jaar bij Microsoft werkzaam was, aanstaande maandag. Xbox-president Sarah Bond - waarvan voorheen werd gedacht dat ze Spencer uiteindelijk zou vervangen - gaat ook weg. Asha Sharma is op dit moment nog de president van Microsofts CoreAI en gaat dus Microsoft Gaming bestieren. Matt Booty, het hoofd van Xbox Game Studios, wordt gepromoot naar chief content officer en zal nauw samenwerken met Sharma.

"Afgelopen najaar deelde ik met Satya dat ik nadacht over mijn vertrek en het beginnen aan het volgende hoofdstuk van mijn leven", zo stelt Spencer in zijn e-mail. "Vanaf dat moment gingen we aan de slag met onze aanpak, met het oog op het behoud van stabiliteit en het versterken van de fundering die we hebben gebouwd. Xbox is altijd meer dan een bedrijf geweest. Het is een levendige gemeenschap bestaande uit spelers, makers en teams die erg veel geven om wat we bouwen en hoe we dat doen. Het verdient een goed doordacht plan voor de toekomst."

"Ik wil Phil bedanken voor zijn uitzonderlijke leiderschap en samenwerking", aldus Nadella in zijn e-mail naar werknemers. "In meer dan 38 jaar bij Microsoft, waaronder 12 jaar aan het hoofd van de gamedivisie, heeft Phil geholpen met het transformeren van wat we doen en hoe we dat doen."

View post on X

De nieuwe Microsoft Gaming-ceo aan het woord

Sharma, de nieuwe ceo van Microsoft Gaming, meldt in haar e-mail: "Mijn eerste taak is simpel: begrijpen hoe dit werkt en het vervolgens beschermen. Dat begint bij drie verplichtingen. Ten eerste geweldige games - daar begint alles mee. We moeten geweldige games hebben die door onze spelers geliefd worden." Vervolgens vertelt Sharma over het belang van onvergetelijke personages, de macht geven aan ontwikkelstudio's en iconische franchises.

"Ten tweede: de terugkeer van Xbox. We verbinden ons opnieuw aan onze trouwe Xbox-fans en -spelers, die de afgelopen 25 jaar in ons hebben geïnvesteerd, en de ontwikkelaars waar we de uitgebreide universa en ervaringen die onze spelers wereldwijd omarmen mee hebben gebouwd. We zullen onze afkomst eren met een vernieuwde inzet voor Xbox, te beginnen bij de console, die heeft gevormd wie we zijn." Sharma benadrukt daarbij dat games tegenwoordig op meerdere apparaten te vinden zijn, en spreekt uit dat Microsoft zich niet wil limiteren aan één apparaat. "Terwijl we uitbreiden op pc, mobiel en cloud, moet Xbox naadloos, onmiddellijk en waardig voor de gemeenschappen die we serveren voelen."

Het derde punt van Sharma is "de toekomst van spelen. We nemen de heruitvinding van spelen waar. Daarom zullen we investeren in nieuwe zakenmodellen en nieuwe manieren om te spelen door gebruik te maken van wat we al hebben: iconische teams, personages en werelden waar mensen van houden. Maar we zullen die werelden niet behandelen als statische IP om uit te melken en geld uit te onttrekken. We bouwen een gedeeld platform en gereedschappen die ontwikkelaars en spelers de macht geven om hun eigen verhalen te creëren en delen."

Over Spencer en de staat van Xbox

Phil Spencer werd in 2014 hoofd van Xbox, toen hij de opdracht had Xbox One van een gebrekkige release het jaar ervoor te redden. Tijdens die consolegeneratie werd onder andere het populaire Xbox Game Pass gelanceerd. Dankzij onder andere die service en zijn veelvuldige interviews werd hij al snel populair onder gamers.

Na de Xbox Series X en S-release in 2020 begon de mening over Spencer om te slaan, vooral gevoed door de veranderingen rondom Xbox als merk. Sinds enkele jaren komen de spellen van Xbox-ontwikkelaar zelfs vaak ook op andere platforms uit - bijvoorbeeld op PlayStation 5 en Nintendo Switch. Tegelijkertijd loopt de verkoop van de huidige Xbox Series X en S-consoles flink terug. Spencer zelf verscheen de afgelopen jaren steeds minder vaak in interviews, en ook de vele ontslagrondes en studiosluitingen binnen de Xbox-divisie zorgden voor reputatieschade.

Tegelijkertijd werden onder Spencers leiding grote aankopen als Bethesda en Activision Blizzard gedaan, bekend van gamefranchises als The Elder Scrolls, Fallout en Call of Duty.

Microsoft heeft eerder laten weten aan een nieuwe console te werken, die de grenzen tussen consoles en pc moet vervagen. Voor zover bekend wordt dit een apparaat die in feite pc-games af gaat spelen, alsmede Xbox-games, en waarop verschillende digitale pc-winkels bereikbaar zullen zijn - en dus niet alleen die van Microsoft zelf.

Het vertrek van twee belangrijke kopstukken binnen Microsofts gamedivisie is opvallend, zeker in combinatie met het feit dat de gametak van het bedrijf schijnbaar in een transitieperiode zit. Ook het feit dat de nieuwe ceo van Microsoft Gaming van CoreAI afkomt, houdt de gemoederen onder gamers bezig. Microsoft zet groots in op kunstmatige intelligentie, maar onder gamers heerst vooral onvrede over de invloed die AI tegenwoordig heeft op hun hobby. Sharma benadrukte in haar interne e-mail echter dat Xbox zich niet gaat richten op "zielloze AI-slop".