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
Column: Overwatch 2 heeft juist nu een PvE-modus nodig
© Blizzard
Huis

Column: Overwatch 2 heeft juist nu een PvE-modus nodig

Liveservicegames en hero shooters waren in 2016 niet per se nieuw. Destiny ging al twee jaar hard, en hoewel nieuwkomer Overwatch erg goed ontvangen werd, trokken sommigen al snel vergelijkingen met Valve’s inmiddels oude Team Fortress 2. Toch wist de hero shooter van Blizzard een Game of the Year Award voor de neus van onder andere Uncharted 4: A Thief’s End weg te grissen. Het was een glorieus begin van een moeizaam traject.

In de afgelopen tien jaar onderging Overwatch grote veranderingen. Na een groot succes met ruim 50 miljoen totale spelers in de eerste drie jaar kondigde Blizzard in 2019 aan dat er een vervolg zou komen, dat ‘naast het originele Overwatch’ moest bestaan en uitgebreid werd met Player-versus-Environment-content. De 6-tegen-6 Player-versus-Player-gameplay waar Overwatch om bekendstaat, zou blijven bestaan en voorzien worden van dezelfde content in de twee games. Ook zou Overwatch 2 een exclusieve PvE-modus met een verhaallijn en skill-trees krijgen, waarmee ieder personage op zowel grote als subtiele wijze aangepast kon worden.

©Blizzard

Nee, toch niet

Wie Overwatch 2 sinds de early access-verschijning eind 2022 heeft gespeeld, weet dat daar maar bar weinig van is waargemaakt. Overwatch en Overwatch 2 werden ten eerste geen aparte titels: laatstgenoemde heeft de plaats van het origineel simpelweg ingenomen. Die verhaalmodus? Voor 15 euro kreeg je met de 1.0-release van Overwatch 2 in augustus 2023 toegang tot drie missies. Die verkochten niet goed genoeg voor Blizzard – volgens bronnen Bloomberg - waarmee de mogelijkheid van meer PvE-content direct werd begraven.

Het was toen zelfs al bekend dat de PvE-modus grotendeels geschrapt was, gezien de modus volgens regisseur Aaron Keller ‘de focus tijdens het ontwikkelproces van de game belemmerde’. Dat is geen vreemde redenering, maar PvE was wel juist datgene dat Overwatch 2… nou ja, Overwatch 2 maakte. Uiteindelijk was de lancering van de ‘nieuwe’ game vooral een grote update, met drie nieuwe personages, wat extra arena’s en een nieuwe 5v5-opzet in plaats van 6v6. Er stond nu slechts een ‘2’ achter.

©Blizzard

Een alternatieve toekomst

Recent werd aangekondigd dat Overwatch 2 het cijfer van de naam afknipt met het twintigste seizoen en dus weer gewoon Overwatch heet – we zijn dus weer terug bij af. Ik stapte zelf destijds op de Overwatch-trein door juist de belofte van PvE in het vervolg, en heb uiteindelijk pakweg 300 uren tussen beide games verdeeld. Hoewel ik naarmate de tijd vorderde wat uren in de competitieve modus stak, maakte het spelen met vrienden de ervaring écht vermakelijk.

Gezellig kletsen, schreeuwen tegen willekeurige teamgenoten en de mix van tactiek en variatie die de vele personages in Overwatch bieden: dat staat mij bij. Een PvE-modus waarin juist dat samenspel en de speelwijze van de verschillende heroes aan te passen zijn naar jouw speelstijl was een soort heilige graal, die uiteindelijk dus nooit verscheen. Dat is eeuwig zonde. De competitieve e-sportscene van Overwatch is al sinds het begin een belangrijk aspect van de game, dus ergens is het begrijpelijk dat het team dit niet uit het oog wilde verliezen.

©Blizzard

Maar juist in de laatste jaren zien we een interessante verschuiving naar PvE, of in ieder geval multiplayer-ervaringen die niet geheel om competitie draaien. Denk aan Helldivers 2 van een paar jaar terug, waarin vrienden en willekeurige spelers het opnemen tegen legioenen aan vijanden – en zelfs wereldwijd samen naar een doel werken. Of de explosie aan zogenaamde ‘friendslop’ games als Peak en Lethal Company, die geheel draaien om het samen uitvoeren van taken als een berg beklimmen of het verzamelen van schroot. Een game als Arc Raiders bevat daarbij ook PvP-elementen, maar staat ook bij omdat meerdere spelers samen kunnen komen om een gigantische robot te verslaan. Video’s waarbij spelers plots oude vrienden tegenkomen in de game tonen aan waarom PvE momenteel zó ontzettend leuk kan zijn.

De realiteit

Het is achteraf makkelijk te zeggen, maar de originele visie voor Overwatch 2 had best een prominente rol in het huidige gamelandschap kunnen bekleden. Met de aankondiging werden uitgebreide skilltrees getoond voor de verschillende personages waar Overwatch om bekendstaat.

©Blizzard

Een van Mei’s speciale vaardigheden is bijvoorbeeld het veranderen in een ijspegel, om zo health terug te verdienen en een paar seconden onverwoestbaar te zijn. Met een van de skills die getoond werd veranderde deze ijspegel in een ijsbal, waarmee ze op spectaculaire wijze door groepen vijanden kan kegelen. De PvE-modus had de potentie om een soort zandbak voor dergelijke ideeën en ingrijpende veranderingen voor het klassieke Overwatch te worden. Een speelsere mix van skills en samenwerking om juist die avonturen uit bijvoorbeeld een Helldivers 2 te nabootsen. De tactische teamgameplay had dan ook niet hoeven verdwijnen, het zou juist vet geweest zijn om met vrienden verschillende skills af te stemmen en los te laten op de robots van Null Sector.

Dat is nog zoiets: de lore en verhaallijn van Overwatch zijn ontzettend interessant, en had meer in de schijnwerpers kunnen staan met de PvE-insteek. Nog voordat ik de games überhaupt had aangeraakt, verslond ik de prachtig geanimeerde filmpjes van Blizzard en verhalen die ze voor de personages uitbrachten.

Watch on YouTube

Wat ik dan ook zie van de nieuwe update wringt met mijn gevoel. Ja, het lijkt erop dat Blizzard een inhaalslag maakt en sneller met nieuwe personages komt om de game fris te houden. Het wekt de indruk dat we weer terug zijn bij het ‘oude’ Overwatch, en dat de ontwikkelaar nog altijd een sterke hero shooter wil behouden nu concurrenten als Marvel Rivals het speelveld hebben betreden. Toch kan ik het niet laten om te fantaseren over hoe Overwatch meer had kunnen zijn dan een hero shooter.

De realiteit is dat het Overwatch-team geen goede balans wist te vinden tussen het bijhouden van de PvP- en competitieve scene van Overwatch en de ontwikkeling van de PvE. Zonde, want zeker in het huidige multiplayerklimaat, waar mensen steeds meer achterover lijken te hangen om met elkaar te spelen in plaats van tegen elkaar, had het originele Overwatch 2 perfect gepast.

▼ Volgende artikel
We geven Mario Tennis Fever weg voor de Switch 2
Huis

We geven Mario Tennis Fever weg voor de Switch 2

Samen met onze vrienden van bol geven we wekelijks een nieuwe game weg, en deze week is dat natuurlijk Mario Tennis Fever.

Fever verscheen namelijk deze week voor de Nintendo Switch 2 en is volgens onze Simon een uitstekende Mario-sportgame. Met z'n Fever Rackets - die speciale slagen vol onvoorspelbare effecten mogelijk maken - goede basisgameplay en flink wat content weet Fever boven de afgelopen delen uit te stijgen:

Mario Tennis Fever barst van de content. De vele personages, banen en rackets geven unieke, diepere lagen aan de gameplay en multiplayerpotjes gaan met grote glimlach en een berg vertier gespeeld worden. Jammer voor de wat volwassenere spelers dat die volgende laag diepgang nét niet geraakt wordt. Daarvoor is het singleplayeraanbod niet genoeg, de tegenstanders niet uitdagend genoeg en ontbreekt er hier en daar net wat finesse. Maar ga zo door, Nintendo. Mario Tennis Fever zit namelijk wél in de richting van die tijdloze Camelot-klassiekers waar we zo naar hunkeren.

Winnen

Wat moet je doen om te winnen? Ga naar de website van bol, vind de productcode in de url (bestaande uit zestien cijfers) en vul die hieronder in het invulformulier in! Vergeet ook niet je naam en emailadres in te vullen, dan sturen we je zo snel mogelijk een code om de game fysiek op bol.com te bestellen!

Werkt het formulier niet? Klik dan hier.

Watch on YouTube