3D打印技術中的數據文件格式

李彥生，尚奕彤，袁艷萍，陳繼民，李東方，王穎，劉春春，竇 　陽

（1.北京工業大學機械工程與應用電子技術學院，北京 100124；2.北京市數字化醫療3D打印工程技術中心，北京 100124；3.北京工業大學激光工程研究院，北京 100124）

3D打印技術中的數據文件格式

李彥生1，2，尚奕彤1，2，袁艷萍2，3，陳繼民2，3，李東方2，3，王穎2，3，劉春春2，3，竇 陽2，3

（1.北京工業大學機械工程與應用電子技術學院，北京 100124；2.北京市數字化醫療3D打印工程技術中心，北京 100124；3.北京工業大學激光工程研究院，北京 100124）

3D打印是一種快速成型技術，以數字化模型文件為基礎進行建模，并通過逐層打印的方式來實現實體的制造，不同的數據文件格式直接影響加工過程和加工效果.介紹了3D打印的工藝流程與三維模型數據的獲取技術，從三維數據文件格式、二維層片文件格式、新型的數據文件格式3個方面系統闡述了3D打印技術中的數據文件格式，并分析了各種數據文件格式的內涵與優缺點.最后，根據目前3D打印的發展給出了未來數據文件格式的發展方向.

3D打??；建模；數據文件格式

3D打印技術誕生于19世紀末，隨著科學技術的不斷發展，在汽車［1］、航空航天［2-3］、醫療［4］、軍工［5］、藝術設計［6］、建筑［7］等方面均有著廣闊的應用價值及前景.在世界各國家和地區，3D打印技術已受到廣泛關注，并取得長足的發展.2013年，中國科技部在《3D打印技術發展綜述報告》中指出將支持3D打印相關的設計方法研究，并將其作為未來5年的技術方向和重點之一，該技術被提升到國家戰略性發展規劃中.

3D打印技術作為快速成型技術的一種，也被稱為增材制造（additive manufacturing，AM），是先進制造技術的重要組成部分.該技術以數字化模型文件為基礎，通過逐層打印、層層累積的策略來制造三維實體［8］.與傳統技術相比，3D打印技術具有諸多優勢.首先，數字化的成型基礎可省去多種傳統制造步驟，從而減少制造時間，拓寬設計空間；其次，增材制造的方式避免了材料浪費，實現了能源節約.

增材制造是多種技術的統稱，根據使用材料的不同可分為以下幾種:熔融沉積制造（fused depositionmodeling，FDM）［9］、選 區 激 光 燒 結（selectivelasersintering，SLS）［10］、疊 層 制 造（laminated object manufacturing，LOM）［11］、光固化成型（stereolithograph apparatus，SLA）［12］和選區激光熔化（selective laser melting，SLM）［13］等.由于所有技術工藝均以數字化模型文件為基礎，在3D打印的整個制造過程中都需要進行大量的數字化模型文件的準備及處理，所以，不同的數據文件格式會直接影響加工過程和加工效果.因此，研究3D打印過程中的數據文件格式是十分必要的.

本文主要介紹了3D打印過程中的數據文件格式，包括三維數據文件格式（STL、IGES、STEP）、二維層片文件格式（SLC、CLI、HPGL）以及新型的數據文件格式（AMF、3MF、RP），并對其各自的優缺點進行了分析和比較.

1　3D打印的工藝流程

3D打印采用的是離散堆積成型方式，其一般工藝流程主要有:三維模型的構建、三維模型近似處理、切片處理、成型處理以及后處理.

1）三維模型的構建

三維模型可利用三維設計軟件（如Auto CAD，Catia，Pro/Engineering，Solidworks，UG等）進行直接設計得到，也可以通過CT等掃描實體來獲取特征數據，而后利用逆向工程的方法來構建三維模型.

2）三維模型近似處理

對于自由曲面，往往形狀不規則，需在加工前進行近似處理.由于數據傳輸文件STL簡單實用，因此已成為3D打印領域的標準接口文件格式，它是用一系列小三角形面片來逼近模型的自由曲面，因此，三角形面片的大小決定了模型的整體精度.

3）切片處理

首先選擇合理的分層方向，在成型高度上采用一系列間隔一定的平面來切割三維模型，從而獲取不同截面的輪廓信息.成型間隔越小，得到的實體模型精度越高.

4）成型處理

通過相應軟件的控制，3D打印設備中的噴頭或激光頭按輪廓信息做掃描運動，在工作臺上成型材料層層堆積粘結，從而獲得三維產品.

5）后處理

對獲取的三維產品進行后續處理，從而獲得目標成品.

3D打印的一般工藝流程如圖1所示.

2　三維模型數據的獲取

三維數據模型的獲取是3D打印技術的基礎和關鍵技術之一，目前獲取三維模型的方式主要有正向設計數據和逆向工程數據.

2.1正向設計數據

正向設計是指通過三維設計軟件進行的設計，這是最重要、應用最廣泛的數據來源［14］.

3D打印使用的軟件設計方法主要分為實體建模和曲面建模.實體建模一般適用于制造領域和工業設計，主要是對形狀規則的物體進行建模，對于形狀不規則的、精細的、復雜的設計有些不能很好的勝任，如設計復雜的動漫形象；而曲面建模正好相反.目前一般的設計軟件都是綜合這2種建模方法來得到最理想的設計效果.使用較多的三維設計軟件主要有 AutoCAD、Catia、Delcam、Pro/E、Solidedge、MDT、UG等［15］.

2.2逆向工程數據

逆向工程（reverse engineering，RE）是將目標三維實體通過相關的數據采集轉變為概念模型，并在此基礎上進行后續創作，又稱反向工程或反求工程.

逆向工程主要包括:采集數據、處理數據、重構曲面和三維建模.首先處理采集到的數據，而后對處理完的有限點云數據進行曲面重構和三維建模.數據采集的主要方法包括:三坐標測量儀法［16］、激光三角形法［17］、投影光柵法［18］、CT（computed tomography）掃 描［19］、核 磁 共 振 法 （magnetic resonance imaging，MRI）［20］以及自動斷層掃描法［21］.CT掃描是通過逐層掃描物體來獲取截面數據的.而后將CT掃描得到的DICOM數據導入Mimics、Geomagic、Imageware、Surfacer等軟件中進行設計優化，最后根據所建模型的用途輸出相應的格式文件.利用Surfacer軟件進行優化設計時，利用鼠標對圖像進行切割，提取外形輪廓，而后進行相關的設計處理，最終輸出相應的數據文件格式，一般為STL格式.核磁共振技術是1973年開始應用于醫學領域的，該技術主要是基于拉莫爾定理，從測得的信號中對某種參數及其相關的圖像進行重現恢復.自動斷層掃描法是通過對樣件進行逐層的機械式切削來自動攝取每一層輪廓影像，再通過對輪廓影像進行分析來提取相應的輪廓數據.

3　3D打印技術中的數據文件格式

如圖2所示，3D打印中的數據文件格式主要分為2類:CAD三維數據文件格式和二維層片文件格式.CAD三維數據文件格式包括:STL（stereo lithography）［22］、STEP（standard for the exchange of productmodaldata）［23］、IGES（initialgraphics exchange specification）［23］、LEAF（layer exchange ASCIIformat）［24］、RPI（rapidprototyping interface）［25］、LMI（layer manufacturing interface）［26］等；二維層片文件格式包括:SLC（stereo lithography contour）［27］、CLI（common layer interface）［28］、HPGL （Hewlett-Packard graphics language）［29］等.其中STL是最早用于CAD與CAPP間數據交換的文件格式，并且得到了廣泛的應用.目前，3D打印系統大部分都是基于STL格式設計的［30］.

除此之外，為了更真實地描述3D打印模型，新型的數據文件格式AMF（additive manufacturing file format）［31］、3MF（3D manufacturing format）［32］、RP等也被提出.

3.1三維數據文件格式

3.1.1STL文件

STL數據文件格式是一種三維面片型的數據文件格式，3D Systems公司研究開發了該數據文件格式，其基本原理是采用小三角形面片（如圖3所示）去逼近三維實體的自由曲面，即它是對三維模型進行三角形網格化，類似于有限元中的網格劃分，通過給出三角形法矢量和三角形的3個頂點坐標來實現.STL文件有2種格式來對數據進行存儲:ASCII碼格式和二進制格式.通過保存矢量三角形的相關信息來確保文件的通用性，并且這2種文件格式間的相互轉換不會引起任何信息的丟失.

目前，國際市場上的大多數CAD軟件幾乎都配有STL數據文件接口，該文件也是大多數快速成型系統使用最多的數據接口格式，它已成為該領域公認的行業標準.STL文件作為目前3D打印中應用最廣的數據接口格式，具有以下顯著優點:輸入文件廣泛，三維數據模型幾乎都可以通過三角形面片化生成STL文件；生成方法簡單，大部分三維設計軟件都具備將三維模型直接輸出為STL文件格式的功能，且能初步控制三維模型的精度；簡單的分層算法使得不能一次成型的模型，易于分割.但是STL文件格式也有自身的缺點:數據量極大；在數據的轉換過程中有時會出現錯誤；有冗余現象；由于是采用三角形面片的格式去逼近整個實體，因此存在逼近誤差［14］.

3.1.2STEP文件

以PDES（productdatarepresentationand exchange systems）為基礎，國際標準化組織的TC/ 184SC/14工作研究開發了 STEP格式文件［33］. STEP格式文件有4種交換方式:文件交換方式、工作格式交換方式、數據庫交換方式、基于知識庫的交換方式.

1）文件交換方式

STEP文件格式作為一種中性文件格式，有專門的格式規定，采用ASCII碼格式，通過處理器的轉化來完成各系統間相應的數據交換.由于各系統大都使用統一的數據模型，因此，模型與文件之間相應的轉化程序比較簡單.

2）工作格式交換方式

它是把需要處理的數據置于內存中，通過內存中的數據管理系統，對其進行集中處理，這種方式減輕了設計人員的工作負擔，同時保證了運行速度.

3）數據庫交換方式

在計算機/現代集成制造系統（computer/ contemporary integrated manufacturing systems，CIMS）的環境下，各系統間需要進行傳遞較多的信息量并且結構復雜，同時由于并行工程發展的需要，使得數據庫交換方式應運而生.此外，通過對數據庫的管理與共享，實現數據的處理.

4）基于知識庫的交換方式

該方式主要是通過人工智能的方式對數據進行約束檢查和處理.它與上述的交換方式類似，不僅能夠完成其所能完成的操作，而且還具備驅動規則和知識的能力.同時，它將使得多個數據庫系統間的集成更易管理，這將是數據交換的未來發展方向.

STEP數據文件格式的缺點是其文件中包含許多3D打印技術額外的冗余數據量.因此在進行三維CAD數據和3D打印技術之間的接口轉換時，首先去除一些冗余信息量，同時對數據量進行壓縮并且加入拓撲信息等.

3.1.3IGES文件

IGES文件作為標準圖形交換格式己列入ISO標準，是CAD、CAM、CAPP中不可或缺的有力工具.目前商用CAD軟件，如AutoCAD、UG、Solidworks等都支持IGES文件格式.該文件格式包括ASCII碼和二進制 2種，其中，ASCII格式又分為固定長ASCII格式和壓縮ASCII格式.ASCII格式的IGES文件閱讀方便，而二進制格式適于對大容量的文件進行處理.IGES文件標準定義的ASCII格式，涵蓋通信和工程特性所必須的數據，并且獨立于CAD系統.目前，三維模型的幾何信息一般是以固定行長的IGES格式存放.由于IGES文件是針對實體模型而生成的圖形數據文件，因而其最大的優點是具有豐富的圖形信息，如點、線、面的屬性以及各幾何元素之間的拓撲關系等［23］.IGES格式文件雖然是一個通用標準，但包含了大量的冗余信息量；其切片算法比STL格式文件的切片算法復雜；不支持面片格式的描述；若三維實體模型需設立支撐結構，則其支撐結構必須先在CAD系統內創建完成后，再轉化成IGES格式，否則無法實現.因此與STL格式文件相比，采用IGES格式文件，工藝規劃較為煩瑣.

3.1.4LEAF文件

由 Helisinki理工大學提出文件格式—LEAF［24］，是以多層掃描的方式對模型進行掃描. LEAF文件格式是通過二叉樹形式來表示三維模型的分層，該文件的最頂層是包括一系列部件的堆層制造文件（layer manufacture technology，LMT），如圖4所示，這一系列部件可能依次包含在其他的部件中，多義線和二維實體構成了最終層信息.多義線是由連續的直線段連接而成的，并且為封閉的有序鏈，其最后一點也即是第1點.同一層的子對象繼承了相應的父對象特性，并且是通過相同的z值得到［34］的.LEAF文件格式的優點是獨立性良好，且CSG（constructive solid geometry）模型可以用其來直接切片，但其缺點是結構非常復雜，不能直接導入3D打印系統.

3.1.5RPI文件

RPI文件格式是由Rensselacer Desaearch Centre 與Rensselar Polytechnic Institute聯合開發設計，可從STL格式數據中獲取.該文件由實體集構成，定義了邊、面片等實體類型，并將其拓撲信息引入.語法定義以及對應的數據構成了實體部分.其中，語法定義部分包括記錄號、實體名以及實體的結束標志.由字段組成的記錄存放著所有的數據，每一個記錄都與語法部分相對應.因此，RPI文件的優點是冗余性好、結構緊湊，并且提供了基本CSG描述，但其缺點是后續處理比較復雜，且不能識別近似實體的曲面.

表1為幾種三維數據文件格式的比較.

3.2二維層片文件格式

3.2.1SLC文件

SLC文件格式是由Materialise公司為獲取快速成型三維模型分層切片后的數據而提出的一種數據存儲的文件格式.該文件格式可以通過多種途徑得到，三維模型、表面模型、CT掃描機掃描獲得的數據都可以轉換成SLC格式數據模型存儲.SLC數據模型對三維模型的輪廓表達采用的是2.5D模式，最終形成的三維模型是沿著z軸方向由一系列內外輪廓包圍形成的小實體疊加而成的.SLC格式使用的實體有輪廓邊界、輪廓層、直線段和多義線.其中輪廓邊界是指按逆時針排序的外邊界與按順時針排序的內邊界.輪廓層是指由實體材料的內外邊界線所組成的部分.直線段指的是位于二維平面上的2點間的連線.

表1　三維數據文件格式的特性Table 1 Comparison of 3D file formats

該文件格式的優點是無需切片處理即可被3D打印系統所接受.但其缺點是由于其截面輪廓依舊是對實體截面的一種近似，因此精度不高.此外，它的計算較復雜、文件龐大、生成費時.

3.2.2CLI文件

CLI是一種適用于LMT的層片文件格式，它是為了解決STL文件格式的接口問題而開發的.獲取CLI文件的方式有3種:反求工程、三維模型直接分層以及STL模型分層，如圖5所示［35］.CLI文件格式也分為ASCII碼和二進制碼2種格式，它是獨立于制造系統與軟件開發的，部分獨立于應用程序. CLI文件是利用層、輪廓、填充線等來進行描述，通過一系列在高度上有序的二維層面（采用多邊形為基本描述單元）疊加而成的三維實體模型［34］.即疊加不同層的信息來表示三維實體模型，與SLC文件相似，每層都是由內外輪廓線構成，并且有一定的厚度.內外輪廓線是通過多義線來表征的.通常，CLI文件是STL文件進行分層處理后的文件格式，但是也可直接作為3D打印中加工路徑的存儲格式.與STL文件不同的是，CLI文件是對二維層片信息進行描述的，因此文件中具有較少且單一的錯誤類型.此外，CLI的文件規模遠小于STL文件.

CLI格式廣泛應用于分層制造技術和醫學CT，并且在粉末燒結或激光樹脂層加工等快速成型系統中得到應用.但是由于CLI文件格式把直線段作為基本描述單元，因而降低了輪廓精度，并且零件無法重新定向.

3.2.3HPGL文件

HPGL（Hewlett-Packard graphics language）文件格式是繪圖儀的一種標準數據文件格式，它也屬于二維的數據類型，包括樣條線、文本、曲線、圓等信息.該文件格式的突出優點在于目前一般的三維CAD軟件都具有輸出HPGL文件的接口而不需另外開發；此外，采用HPGL文件格式不需進行切片就可直接傳輸到3D打印系統中進行快速制造.

由于該文件對圖形元素的排放是按照繪圖人員設計的先后順序進行的，并且曲線圖元是通過對大量小線段進行自動插補完成的，因此以此為基礎進行的加工效率低下，處理耗時長.

表2為幾種二維層片格式文件的比較.

表2　二維層片格式文件的比較Table 2 Comparison of slice file formats

3.3新型的數據文件格式

3.3.1AMF文件

為了充分發揮3D打印的優勢，2011年美國材料與試驗協會（American Society for Testing and Materials，ASTM）提出了一種多材料增材制造文件格式-AMF.該文件格式的基本原理類似于虛擬現實技術中的x3d（extensible 3D format）等文件格式，采用點線面柱體的表達形式表示實體幾何屬性，并將材料屬性添加到點、面或體上，采用匯編語言進行代碼描述.該類方法是將材料屬性添加到設計階段，文件占用的存儲空間較大.與STL文件格式相比，AMF克服了其精度不高、數據冗余大、工藝信息缺失、文件體積龐大、讀取緩慢等缺點，同時引入了曲面三角形、顏色貼圖、異質材料、功能梯度材料、微結構、排列方位等高級概念.其中，曲面三角形能夠大幅提升模型的精度，其是利用各個頂點法線或切線方向來確定曲面曲率的，在進行數據處理切片時，曲面三角形可進行細分，便于獲得理想精度.不同區域的材料成分表達是通過空間點坐標公式來表述的，按常數比例混合的材料即為均質材料，按坐標值線性變化的比例即為梯度材料，還可表達非線性梯度材料.當材料比例被賦為“0”時，即表示該處為孔洞.因此，AMF格式包含的工藝信息更全、文件體積更小、模型錯誤更少，使得3D打印過程中使用起來更加方便，模型設計過程也更加輕松.

STL模型不適用于多色、多材料、多尺度工藝結構的3D打印，而AMF能表述實體內部材料、工藝結構特征信息的實體模型.與此對應，傳統3D打印的數據處理過程也將發生大幅度的更改.STL文件數據處理最核心的環節是離散分層切片，由于切片結果為連續小線段組成的一系列輪廓環來指示實體的邊界，所以損失了輪廓精度，且無內部實體材料與工藝結構信息.因此，目前3D打印數據處理流程中的2D層面數據將逐步轉換為采用樣條曲線輪廓+光柵網格的混合數據結構.構造樣條曲線輪廓無損描述曲面三角形的離散化切片輪廓，且各個曲線節點不僅存儲幾何信息，還存儲包括色彩在內的表面工藝信息，由此實現高精度、無信息損失的外輪廓數據表達；采用光柵網格表達模型內部的材料及結構信息，將基于區域模型、基于空間域函數描述梯度材料以及微工藝結構信息離散化到光柵網格的每個節點上.由此該層面數據可統一描述3D打印所需的全部工藝信息，包括多材料、多色、多尺度工藝結構.

然而，由于AMF模型文件的設計與傳統僅僅表達幾何外形的設計方法差異較大，目前還沒有出現能支持AMF格式完整功能的相關設計工具，無法提供全工藝信息的數據來源，3D打印軟件也無法對AMF文件的全部信息予以支持.該文件格式被放置在網絡上供研究者們討論與完善，目前并沒有應用到實際的多材料制造系統中.

3.3.23MF文件

3MF（3D manufacturing format）文件格式是由3MF的聯盟-微軟、惠普、Shapeways、歐特克、達索系統、netfabb和SLM Solution七家非常有實力的軟硬件廠商于2015年聯合開發的數據文件格式，其開發是以改變STL文件難以適應現有3D打印發展需要的現狀為目的的.3MF能夠更好地描述3D打印模型，可用于多種應用、不同平臺、不同的服務以及不同類型的3D打印機.3MF是一種基于 XML （eXtensible markup language）的數據文件格式，其中包括與3D制造有關的數據定義，如適用于自定義數據的第三方擴展.3MF格式為Windows 8.1中對3D打印的支持，提供了堅實的基礎，類似于Windows中3D打印的“DNA”.應用將3MF數據傳輸給Windows，Windows接著又將這些數據轉到3D打印設備驅動.3MF格式具有以下的優點:可以描述一個模型的內在和外在的信息、顏色以及其他的特性；可擴展，以支持三維打印新的創新；互操作性和開放性；實用、簡單易懂、易于實現；可以解決其他廣泛使用的文件格式固有的問題.新的3D打印格式文件“3MF”已經發行，但是還未大量應用.

3.3.3RP文件

RP文件格式是由Deelip Menezes公司開發的一種有效并且安全的數據文件格式.3D打印技術使用STL文件格式為標準的數據交換方式，但是STL文件格式存在兩大問題:文件大和安全性低. STL文件格式使用低效的數據存儲方法，再加上冗余數據的規模，使得STL文件大大增加，從而導致傳輸數據的問題，特別是通過互聯網的傳輸.大型STL文件導致資源浪費，例如:存儲空間、寬帶以及時間.此外，STL文件格式沒有任何內置的安全機制.一個STL文件通常從NURBS模型創建，它被認為是不可能從其底層NURBS模型提取STL文件.目前利用高質量的逆向工程軟件，會使得STL文件達到不可估量的損失.而RP文件格式的開發是以解決這2個問題為目的的.

1）解決大小問題.RP文件是來自于STL文件（ASCII或二進制），它包含與STL文件完全相同的幾何數據.RP文件中的數據采用先進的壓縮算法進行壓縮，這樣大大減小了文件的大小.與源文件STL的ASCII部分相比，RP文件的大小只有STL文件的3%.與源文件STL的二進制部分相比，RP文件的大小只有STL文件的10%.

2）解決安全問題.RP文件格式有2個層面的安全性:文件自身和用戶層面.在文件自身方面，RP使用的是基于最先進的加密算法的加密文件.在用戶層面，RP文件格式可以提供一個安全可選的用戶自定義密碼.從STL文件中壓縮并加密后得到的RP文件，經過解壓之后的STL文件將與初始的STL文件一致，不會產生數據的丟失.

4　結論與展望

經過20多年的發展，3D打印技術不斷地走向成熟，在打印精度與打印材料等方面都有較大提高，但仍存在一系列問題，因此3D打印技術依然擁有非常大的潛力.3D打印整個制造過程中涉及大量的數字化模型文件的準備及處理，不同的模型文件的類型對加工過程和加工效果均有很大的影響.

3D打印過程中的三維模型數據可通過正向設計和逆向工程等2種方式獲得.3D打印過程中的數據文件格式主要分為2類:CAD三維數據文件格式（STL、IGES、STEP、LEAF、RPI、LMI等）和二維層片文件格式（SLC、CLI、HPGL等）.出現最早的STL文件格式是應用最廣泛的數據交換格式，但是STL文件格式也有自身的缺點:數據量極大；在數據的轉換過程中有時會出現錯誤；有冗余現象；采用三角形面片的格式去逼近整個實體存在逼近誤差，因此在實際應用中會有很多限制.針對STL文件格式存在的這些缺點，新型的數據文件格式AMF、3MF、RP等進行了相關的優化.其中，AMF數據文件格式引入曲面三角形，利用各個頂點法線或切線方向來確定曲面曲率，在進行數據處理切片時，曲面三角形可進行細分，由此獲得理想精度.因此，AMF格式包含的工藝信息更全、文件體積更小、模型錯誤更少；3MF數據文件格式可以描述一個模型內在和外在的信息，具有較好的互操作性和開放性，簡單易懂，可用來解決其他廣泛使用的文件格式固有的問題；RP文件中的數據采用先進的壓縮算法進行壓縮，大大減小了文件的大??；此外，RP在文件自身方面使用最先進的加密算法，在用戶層面使用自定義密碼，大大提高了文件的安全性.這是STL文件無法實現的.

結合3D打印的發展現狀，作者認為新型數據文件格式未來的發展方向必然是數據量小、精度高、安全性高.同時，應該建立一個統一的數據文件格式標準，實現數據共享，減少數據文件格式轉換帶來的數據丟失及錯誤等，以此來提高產品的質量以及穩定性.

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（責任編輯 楊開英）

File Formats of 3D Printing Technology

LI Yansheng1，2，SHANG Yitong1，2，YUAN Yanping2，3，CHEN Jimin2，3，LI Dongfang2，3，WANG Ying2，3，LIU Chunchun2，3，DOU Yang2，3

（1.College of Mechanical Engineering and Applied Electronics Technology，Beijing University of Technology，Beijing 100124，China；2.Beijing Engineering Research Center of 3D Printing for Digital Medical Health，Beijing University of Technology，Beijing 100124，China；3.Institute of Laser Engineering，Beijing University of Technology，Beijing 100124，China）

3D printing is one type of rapid prototyping technology，which is based on the digital models to build modeling and fabricate objects by adding layer-upon-layer of material.Different file formats have great influence on the process and the processing quality.The general processing flow of 3D printing and data source were introduced in this study.The file formats were illustrated on the basis of 3D file formats，slice file formats and new types of file formats，which contain the content of file formats and its advantages and disadvantages.The development of file formats in the future was discussed based on the present situation of 3D printing.

3D printing；modeling；file formats

U 461；TP 308

A

0254-0037（2016）07-1009-08

10.11936/bjutxb2015070019

2015-07-06

北京市自然科學基金資助項目（Z140002）；北京市科技創新項目（Z141100002814001）

李彥生（1971—），男，副教授，主要從事數字化醫療3D打印方面的研究，E-mail:lysh@bjut.edu.cn