3Dプリント用のファイルには、STLとOBJの2種類があります。 これらのファイルにはどのような違いがあるのか、疑問に思う方も多いと思いますので、解説記事を書くことにしました。

STLファイルとOBJファイルの違いは、情報量の多さです。 どちらも3Dプリントできるファイルですが、STLファイルは色や質感などの情報を計算しませんが、OBJファイルはこれらの属性がよく表現されています。

これは基本的な答えですが、さまざまな3Dプリントファイルについてのより有益な情報を得るために、このまま読み進めてください。

なぜSTLファイルが3Dプリントに使われるのか？

STLファイルは比較的軽量で、機械やソフトウェアの取り扱いが容易なため、3Dプリントに使用されています。 STLファイルは、モデルの形状や外形に重点を置いています。

STLファイルは、現代の3Dプリントの需要に対応するのは難しいものの、現在でも3Dプリントのファイルフォーマットとして一般的な選択肢となっています。

3Dプリントソフトは、STLファイルとの互換性を重視し、STLファイルとの連携が容易なものが多く、STLファイルが3Dプリントの世界で先行しているため、STLファイルが標準となっています。

また、ファイル形式がシンプルなため、保存や処理も容易で、重たいファイルを扱う心配もありません。

STLファイルの作成をお考えの場合、CAD（Computer-Aided Design）ソフトウェアが必要になります。 CADソフトウェアには、以下のようなものが多くあります：

• Fusion 360
• ティンカーCAD
• ブレンダー
• スケッチアップ

STLファイルを作成またはダウンロードしたら、それを3Dプリント用スライサーに転送するだけで、STLファイルを3Dプリンタが理解できるGコードファイルに加工することができます。

OBJファイルは3Dプリントできるのか？

OBJファイルは、STLファイルと同様にスライサーに転送し、通常通りGコードに変換することで3Dプリントすることができます。 OBJファイルを直接3Dプリンターでプリントすると、コードを理解できないため、プリントできません。

3DプリンターはOBJファイルの情報を理解できないため、CuraやPrusaSlicerなどのスライサーソフトが重要になります。 スライサーソフトは、OBJファイルを3Dプリンターが理解できるGコードという言語に変換します。

また、スライサーソフトは、OBJファイルに含まれる形状を検査し、3Dプリンターがその形状を積層して印刷するための最適な方法を立案します。

3Dプリンターのハードウェアやスライサーソフトの仕様を確認する必要がありますが、スライサーソフトがOBJファイルをサポートしていなかったり、プリントするオブジェクトがプリンターのビルドボリュームを超えていたりして、OBJファイルをプリントできないユーザーもいることがわかりました。

3Dプリンターの中には、その3Dプリンター専用のスライサーを使用しているものがあります。

スライサーソフトがOBJファイルをサポートしていない場合、STLファイルに変換する方法があります。 すべてのスライサーソフトがSTLファイルをサポートしているわけではありませんが、ほとんどの場合、STLファイルに変換できます。

Fusion 360（個人利用で無料）を使って、OBJファイルをSTLファイルに変換する方法は、以下のビデオをご覧ください。

3DプリントにはSTLとOBJのどちらが適しているか？ STLとOBJの比較

STLファイルは、3Dプリントに必要な3Dモデルの情報を正確に提供するため、実用的にはOBJファイルよりも優れています。 OBJファイルには、表面のテクスチャなど3Dプリントで使用できない情報が含まれています。 STLファイルは、3Dプリンターが処理可能な範囲の解像度を提供します。

STLファイルはより広く使われていて一般的にファイルサイズが小さいという意味で優れており、OBJファイルはより多くの情報を提供します。

例えば、オンライン上の3Dモデルの多くはSTLファイルであり、OBJファイルを入手する手間を省くことができるため、印刷に適したファイルであると言えます。

また、多くのソフトウェアと互換性があるため、趣味の方にも便利です。

OBJファイルよりもSTLファイルの方がシンプルなフォーマットでサイズも小さいので好きだというユーザーもいます。 解像度を上げるとファイルサイズが大きくなるので、あまり関係ないですが、ファイルが大きくなりすぎる可能性があるので、解像度を上げようとすると、ファイルサイズが大きくなります。

一方、カラー印刷を希望するユーザーで、テクスチャーなどの表現力を重視する場合は、OBJファイルの方がよいでしょう。

要するに、3Dプリンターの用途を決めて、その上で自分に最適なファイル形式を選ぶといいと思いますが、総合的にはSTLファイルのほうがいいのが普通です。

STL & G Codeの違いは何ですか？

STLは、3Dプリンターがモデルを印刷するための情報を含む3Dファイル形式であり、G-Codeは、3Dプリンターが理解できる3Dファイル形式に含まれる情報を実行するためのプログラミング言語です。 温度、プリントヘッドの動き、ファンなど、3Dプリンターのハードウェアを制御します。

いくら良い情報を持っていても、プリンターがそれを理解し実行できなければ、3Dプリンターの用途には使えません。

Gコードは、3Dプリンターが理解できるCNC（Computer Numerical Control）プログラミング言語で、3Dモデルを正しく再現するために何をどうすればよいかをプリンターハードウェアに指示するものです。

動き、温度、模様、質感など、Gコードで制御される要素の一部です。 プリンターの設定を変更すると、固有のGコードが作成されます。

CNC KitchenのStefanによる以下のビデオをご覧ください。

STLをOBJやGコードに変換する方法

STLファイルをOBJファイルやGコードに変換するには、それぞれに適したソフトが必要です。 ソフトはたくさんありますから、それを使ってください。

今回は、STLからOBJへの変換はSpin 3D Mesh Converter、STLからG-Codeへの変換はスライサーソフトのUltimaker Curaにこだわります。

STLからOBJへ

• Spin 3D Mesh Converterをダウンロード
• スピン3Dメッシュコンバーターアプリを実行します。
• 左上の「ファイルを追加」をクリックします。 これでファイルフォルダが開きます。
• 変換したいSTLファイルを選択し、「開く」をクリックします。 STLファイルをドラッグして、スピン3Dアプリにドロップすることも可能です。
• アプリの左下に「出力形式」オプションが表示されます。 これをクリックし、ドロップダウンメニューからOBJを選択します。
• 右側のプレビューウィンドウでプレビューするファイルをクリックして、正しいファイルを選択したことを確認します。
• 変換したアプリを保存する場所を「出力フォルダ」オプションから選択します。 アプリの左下隅にあります。
• 右下に「変換」ボタンがありますので、これをクリックします。 1つのファイル、または複数のファイルを同時に変換することができます。

ビデオガイドがお好きな方は、このYouTubeビデオをご覧ください。

STLからGコードへ

• Curaのダウンロードとインストール
• G-Codeに変換したいSTLファイルの場所を開く
• Curaアプリにファイルをドラッグ＆ドロップする
• ビルドプレート上の位置や対象物の大きさなど、モデルの調整はもちろん、温度やファン、スピード設定なども可能です。
• アプリの右下に移動し、「スライス」ボタンをクリックすると、STLファイルがG-Codeに変換されます。
• スライス処理が終わると、同じコーナーに「リムーバブルに保存」というオプションが表示されます。 SDカードが接続されていれば、ディスクドライブに直接保存することができます。
• イジェクトをクリックし、外付けストレージデバイスを安全に取り出します。

ここでは、その過程を簡単に動画で紹介します。

3MFは3DプリントのSTLより優れているか？

3D Manufacturing Format（3MF）は、STLファイルには含まれないテクスチャーや色などの情報が含まれているため、技術的には3Dプリントよりもデザインに適したファイル形式です。 両者の品質は同じです。 3MFファイルのインポートに問題があるという報告もあります。

STLファイルは3Dプリントに最適ですが、3MFファイルはモデルの単位寸法や表面テクスチャを提供するため、より良いものとなります。

3MFファイルをFusion 360からCuraに送信する際に、通常のSTLファイルでは起こらない問題が発生したという報告もあります。 3MFファイルのもう一つの問題は、CADソフトウェア内での座標位置の保持方法であり、これはスライサーでファイルを読み込む際にも反映されます。

モデルの位置がビルドプレートの端にあったり、角から垂れ下がっていたりすることがあるので、モデルの位置決めを頻繁に行う必要があります。 また、モデルの高さが0になっていることを確認したいです。

また、3Dモデルを3MFで保存してPrusaSlicerなどのスライサーに取り込むとメッシュエラーが検出されるが、STLファイルとして保存するとエラーが出ないというユーザーもいました。

3MFは10ミクロンまでの解像度があるので、SLA樹脂の3Dプリンターで使用するのが一般的ですが、かなり細かいモデルであれば、3MFファイルを使用する価値があります。

3MFファイルはSTLファイルよりも実は小さいという話もありますが、私はあまり調べたことがありません。

エスティーエル

1987年に3Dシステムズ社が開発したSTLは、3Dプリントだけでなく、ラピッドプロトタイピングやコンピュータ支援製造など、さまざまな分野で活用されている3Dファイルフォーマットのパイオニアです。

プロス

• 最も入手しやすく、広く使われている3Dファイルフォーマットです。
• 非常にシンプルなファイル形式
• 多くの3Dプリンター用ソフトウェアやハードウェアに対応し、便利にお使いいただけます。
• 非常に人気があり、より多くのオンラインリポジトリがSTLファイルフォーマットで3Dモデルを提供していることを意味します。

コンサ

• 解像度は比較的低いが、3Dプリンター用途としては非常に高い。
• 色や質感の表現がない
• 任意のスケールと長さの単位

スリーエムエフ

3MFコンソーシアムによって設計・開発されたこの新しい3Dプリントフォーマットは、ユーザーや企業にとって、" focus on innovation」です。 その機能を考えると、3Dプリントのファイルフォーマットとしてベストの候補だとも思っています。

プロス

• テクスチャーとカラーサポートの情報を1つのファイルに格納します。
• 物理からデジタルへのファイル変換の一貫性
• 外部エージェントが3MF文書の内容を容易に閲覧できるようにするためのサムネイルです。
• XML名前空間の実装により、互換性を損なわずに公開・非公開の拡張が可能になりました。

コンサ

• 3Dプリントの分野では比較的新しいファイル形式なので、STLファイル形式ほど多くの3Dソフトウェアに対応していません。
• 3Dプリンターソフトに取り込む際にエラーが出る場合があります。
• CADソフトとの相対的な位置関係があるので、インポートすると位置合わせのやり直しが必要になることがあります。

その特徴については、こちらで詳しくご紹介しています。