STL u OBJ: ¿Cuál deberías usar?

STL u OBJ: ¿Cuál deberías usar?

El mundo de la impresión en 3D ha experimentado un gran crecimiento en los últimos años, con profesionales y aficionados descubriendo cada vez más posibilidades para esta tecnología. Junto con la evolución, la tecnología de impresión 3D también ha experimentado cierta diversificación. Ahora hay una gran variedad de impresoras 3D, diferentes materiales de filamento, y varias técnicas y accesorios que amplían las capacidades de la impresión en 3D.

En los últimos años, los formatos de archivo utilizados para la impresión en 3D también han sido muy variados. Sin embargo, hay dos formatos de archivo más interesantes: STL y OBJ. ¿Cuál es la diferencia entre los dos? Continúa leyendo mientras echamos un vistazo detallado a las características de los formatos de archivo STL y OBJ y determinamos qué formato funcionará mejor para tu proyecto.

¿Qué es un formato de archivo 3D?

Un formato de archivo 3D es como cualquier formato de archivo, ya que almacena información de una manera que puede ser leída y modificada por un software de procesamiento 3D. La información de cada archivo 3D se almacena en texto plano o en formato binario, y normalmente incluye detalles sobre la apariencia del modelo. El nivel de riqueza o detalle de la información depende del formato de archivo específico. Algunos tipos de archivos simplemente describen la forma de un modelo, mientras que otros pueden contener información sobre colores y texturas, así como información relacionada con la escena, como la dirección de las fuentes de luz.

En este momento, hay cientos de formatos de archivo utilizados en la industria del modelado 3D. Cada fabricante de software CAD, como AutoCAD o Blender, tiene su propio formato. También existen formatos estándar de la industria que pueden ser convertidos entre diferentes formatos propietarios y abiertos en diferentes plataformas de software CAD. Llamados formatos de archivo «neutros» o «de código abierto», estos tipos de archivo resuelven el problema de las limitaciones de interoperabilidad que han surgido debido a los formatos de archivo propietarios.

Al utilizar tipos de archivo neutros, resulta mucho más fácil para los profesionales de la impresión en 3D colaborar, independientemente de la plataforma de software que utilicen. STL y OBJ son dos de los tipos de archivos de modelado 3D neutral más populares que se utilizan en la actualidad, aunque hay muchos más, como COLLADA, IGS y STEP.

¿Qué es STL?

Comencemos nuestra discusión con STL, ya que sin duda es la más simple de las dos. STL también es mucho más popular en la impresión en 3D, por razones que veremos más adelante. STL significa «Stereolithography» y es un formato de archivo nativo de la plataforma de software CAD de estereolitografía desarrollada por 3D Systems. Siendo uno de los formatos de archivo 3D más antiguos, STL fue desarrollado en los años 80 como una forma de transferir datos desde modelos CAD 3D a una impresora 3D de forma rápida y sencilla.

Una de las principales características de un archivo STL es que codifica la superficie del objeto 3D en una malla triangular. Piensa en ello aproximándose a una superficie lisa usando una serie de triángulos muy pequeños y no solapados. Conocido como un formato teselado, este método de codificación de una superficie lisa es el más utilizado en el campo del modelado 3D debido a su simplicidad y versatilidad.

La resolución de un archivo STL puede mejorarse disminuyendo el tamaño del triángulo de la codificación de superficie. Sin embargo, esto también significa que la aproximación a la superficie requerirá un mayor número de triángulos. Como era de esperar, un modelo de mayor resolución tiene el precio de un tamaño de archivo más grande. Incluso con la resolución más alta posible, los formatos de archivo que utilizan codificación de superficie aproximada siguen teniendo una fidelidad menor que los formatos que utilizan codificación de superficie precisa.

Los formatos teselados son ampliamente preferidos en los campos de la impresión 3D y la creación rápida de prototipos, ya que la mayoría de las impresoras 3D también están limitadas en cuanto a la resolución o fidelidad con la que pueden imprimir. Siendo uno de los formatos de archivo 3D más simples y sencillos disponibles, el formato STL es ampliamente compatible con casi todas las plataformas de software de impresión 3D. De hecho, hay algunas cortadoras 3D que sólo leen archivos STL.

Una limitación del formato de archivo STL es que no contiene información más allá de la geometría del modelo 3D. Por lo tanto, aparte del tamaño y la forma del modelo, una STL no contiene ninguna otra información. Si deseas conservar la información sobre la textura y el color de su modelo 3D, entonces convertirlo a STL no es la opción a seguir.

Otra desventaja de los archivos STL es que puede ser muy difícil modificar un modelo 3D que ya ha sido codificado en STL. Dado que un archivo STL sólo contiene una versión aproximada de la superficie real del modelo original, a menudo es más fácil volver a modelar el objeto original que intentar modificar un archivo STL. Sin embargo, esta limitación es también la razón por la que la mayoría de los modelos compartidos para la impresión 3D en línea están en formato STL. Al codificar la superficie en un formato teselado, el modelo 3D ya no puede modificarse, y sólo el modelador original tiene acceso a una versión completamente modificable.

Sin embargo, la nueva generación de impresoras 3D puede llevar a una disminución de la popularidad del formato de archivo STL. Las impresoras modernas de alta fidelidad y multicolor ahora pueden utilizar los datos de resolución y textura aumentados de los formatos de archivo 3D más sofisticados. Este nivel de tecnología de impresión 3D todavía no es muy popular, pero los próximos años podrían ser revolucionarios para el campo de la impresión 3D.

¿Qué es OBJ?

El formato de archivo OBJ fue desarrollado por Wavefront Technologies Inc. para su paquete de animación Advanced Visualization. A pesar de que STL es el formato más popular para la impresión en 3D, OBJ sigue siendo el formato universal utilizado para el campo más amplio del modelado en 3D. Aparte de las impresoras 3D, otros programas de modelado como el software CAD y los motores de juego reconocen el formato de archivo OBJ.

A diferencia de STL, OBJ es mucho más complejo. Además de preservar la forma del modelo, un archivo OBJ también contiene información sobre su geometría, textura y la malla original con la que fue creado. Un archivo OBJ puede soportar la codificación aproximada de la superficie, similar a STL, pero también puede tener una malla precisa. La codificación de superficie aproximada en OBJ no se limita a segmentos triangulares. Dependiendo del usuario, la superficie del modelo OBJ puede ser codificada usando varios polígonos, como cuadriláteros o hexágonos. El resultado es una malla más lisa que simula mejor la superficie original.

La capacidad de los archivos OBJ para soportar una codificación precisa de la superficie de la malla es una de sus mayores fortalezas. Con una malla precisa, la superficie de un modelo no necesita ser definida por facetas o unidades discretas. En su lugar, la superficie puede definirse mediante parches NURBS (Non-uniform Rational B-spline). En lugar de formas discretas, este tipo de superficie está anclada por «nudos», puntos a partir de los cuales se interpolan estrías suaves. El resultado es una superficie que se ve lisa sin importar la escala en la que se mire. Si deseas crear un modelo 3D con detalles de alta precisión, entonces deberías optar por una codificación de malla precisa. La desventaja, como podría haber esperado, es que un archivo OBJ de alta resolución tarda mucho más en renderizarse y tiene un tamaño de archivo más grande.

Un archivo OBJ también puede venir con un mapa de texturas, que es básicamente una imagen bidimensional que puede ser envuelta alrededor de su objeto 3D para darle textura o color. La información de color y textura también se puede almacenar como atributos de cara. Si alguna vez has encontrado un modelo OBJ 3D, es posible que hayas notado que viene con un archivo PNG (el mapa de texturas) o un archivo MTL (los atributos de la cara).

Aunque OBJ es un formato de archivo mucho más flexible, su tamaño y complejidad han limitado su popularidad en el campo de la impresión en 3D. Sin embargo, con la impresión a todo color y de alta fidelidad en el horizonte, se espera que el uso del formato de archivo OBJ sea mucho más amplio.

¿Cuál deberías usar?

Con el conocimiento de las fortalezas y limitaciones de cada formato de archivo, ahora podemos determinar los mejores casos de uso para cada uno de ellos.

Utiliza STL para:

• compartición rápida de modelos exclusivamente para la impresión en 3D. Los archivos STL son mucho más pequeños y menos complejos. Prácticamente todas las plataformas de software para impresoras 3D son capaces de abrir archivos STL, con algunas versiones diseñadas para abrir SOLAMENTE STL.
• publicar tus modelos en una plataforma pública como Thingiverse. Con un archivo STL, cualquiera puede descargar e imprimir tu modelo, pero modificarlo será muy difícil en la práctica. Por supuesto, esto es bajo el supuesto de que no quieres que tu modelo sea modificado por nadie.

Utiliza OBJ para:

• Compartir modelos de trabajo colaborativo. Con un archivo OBJ, tu modelo original está abierto a modificaciones o mejoras, ya sea para tus colegas o incluso para el público en general. Lo mejor de todo es que un archivo OBJ es compatible con diferentes plataformas de software CAD.
• Si necesitas publicar el modelo en un formato que conserve su malla original y otros datos de textura. Además de estar abierto a modificaciones, la preservación de los datos de textura puede ser crucial para la impresión en 3D de alta resolución o a todo color.
• Guardar un modelo para su posterior modificación. Si estás trabajando en un proyecto de modelado 3D que crees que querrás mejorar más adelante, entonces tendrás que almacenar en el formato de archivo OBJ.
• Exportar un modelo para su uso en animación o un motor de juego. Estas son aplicaciones altamente especializadas de modelado 3D. El atractivo visual que normalmente se desea para los juegos o animaciones sólo puede lograrse conservando el mapeo de texturas en el modelo.

Conclusión

La mayoría de las personas que se dedican a la impresión en 3D hoy en día están probablemente muy familiarizadas con el formato de archivo STL. Después de todo, la gran mayoría de los modelos 3D gratuitos disponibles en línea están codificados en STL. Mientras que su uso del tamaño de archivo y su relativa simplicidad son excelentes para la distribución rápida de modelos, los archivos STL están severamente limitados en la riqueza y resolución de la información que pueden contener.

No estamos hablando de la utilidad de los archivos STL. La popularidad de la impresión en 3D en la actualidad se debe probablemente a la posibilidad de compartir los modelos STL. Sin embargo, creemos que los archivos OBJ son el futuro de la impresión en 3D. Con la capacidad de preservar los datos de textura, así como la codificación de malla precisa, los archivos OBJ proporcionan una oportunidad para explorar la impresión en 3D a todo color. Para aquellos que estén interesados en modificar o crear sus propios modelos 3D, el formato de archivo OBJ es el único camino a seguir.