3D打印文件AMF格式的優(yōu)勢(shì)和危機(jī)

AMF文件格式是由美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)( American Society for Testing andMaterials, ASTM)提出了一種多材料增材制造文件格式，在AMF出現(xiàn)之前，STL已經(jīng)被廣泛的使用在3D打印/增材制造中，已經(jīng)成為事實(shí)的3D打印/增材制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。但是STL文件格式缺失顏色、紋理、材質(zhì)、點(diǎn)陣等屬性，對(duì)3D打印的發(fā)展造成了很大的制約。為此，2009年1月份，ASTM委員會(huì)成立了專門的小組來(lái)研究新型的3D打印/增材制造文件標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)1年的調(diào)查研究，最終確立了基于XML技術(shù)的AMF作為最新的3D打印/增材制造文件標(biāo)準(zhǔn)。AMF得到了ASTM委員會(huì)和業(yè)內(nèi)諸多企業(yè)的認(rèn)可，AMF的標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為：ASTM F2915-12。然而AMF文件格式被提出后，并沒(méi)有因其有效的性能提高而被廣泛使用，隨著微軟等大公司提出3MF文件格式之后，AMF文件格式逐漸被人們淡忘。

一、先來(lái)看AMF文件格式相對(duì)于STL、OBJ等文件格式有多大的改進(jìn)：

1、技術(shù)獨(dú)立性:文件格式一般描述一個(gè)對(duì)象,這樣任何機(jī)器都可以使用。分辨率和層厚度獨(dú)立,不包含任何制造過(guò)程或任何一個(gè)特定的信息技術(shù)
2、簡(jiǎn)單:AMF文件格式很容易實(shí)現(xiàn)和理解�？梢杂靡粋�(gè)簡(jiǎn)單的ASCII文本查看器來(lái)閱讀和調(diào)試，相同的信息沒(méi)有存儲(chǔ)在多個(gè)地方。
3、可伸縮性 :文件格式的復(fù)雜性和規(guī)模關(guān)系到3D打印機(jī)的分辨率和精度，AMF文件能夠處理大型數(shù)組中相同的對(duì)象，減少內(nèi)部的復(fù)雜性。
4、性能:文件格式啟用合理的讀和寫(xiě)操作為典型的大型文件提供了詳細(xì)的性能數(shù)據(jù)合同附件。
5、向后兼容:任何現(xiàn)有的STL文件直接轉(zhuǎn)換為有效的AMF文件不需要損失任何額外的信息。AMF文件也容易使用遺留系統(tǒng)轉(zhuǎn)換回STL,雖然顏色、紋理等功能將會(huì)丟失。這種格式有效的維護(hù)了三角形網(wǎng)，利用幾何對(duì)現(xiàn)有的已經(jīng)存在的分割算法和代碼進(jìn)行了基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)化。
6、未來(lái)的兼容性：為了在快速發(fā)展的行業(yè)中保持有用,這個(gè)文件格式很容易在技術(shù)上保持?jǐn)U展并且兼容，它允許在保證技術(shù)上進(jìn)步的同時(shí)添加新特性。

與STL 文件格式相比,AMF 克服了其精度不高、數(shù)據(jù)冗余大、工藝信息缺失、文件體積龐大、讀取緩慢等缺點(diǎn),同時(shí)引入了曲面三角形、顏色貼圖、異質(zhì)材料、功能梯度材料、微結(jié)構(gòu)、排列方位等高級(jí)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(gè)頂點(diǎn)法線或切線方向來(lái)確定曲面曲率的,在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理切片時(shí),曲面三角形可進(jìn)行細(xì)分,便于獲得理想精度。不同區(qū)域的材料成分表達(dá)是通過(guò)空間點(diǎn)坐標(biāo)公式來(lái)表述的,按常數(shù)比例混合的材料即為均質(zhì)材料,按坐標(biāo)值線性變化的比例即為梯度材料,還可表達(dá)非線性梯度材料。當(dāng)材料比例被賦為“0冶時(shí),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(cuò)誤更少,使得3D 打印過(guò)程中使用起來(lái)更加方便,模型設(shè)計(jì)過(guò)程也更加輕松。

2、AMF文件格式的著色方式
AMF結(jié)構(gòu)是標(biāo)準(zhǔn)的可以儲(chǔ)存XML信息的格式。XML是一個(gè)由ASCII文本文件組成的元素和屬性的列表。使用這個(gè)列表可以廣泛接受數(shù)據(jù)格式打開(kāi)、豐富工具創(chuàng)建、查看、操作解析和存儲(chǔ)AMF文件。文件的部分被封閉在一個(gè)開(kāi)頭元素和元素之間。這些元素表示文件類型，以及滿足所有XML文件都需有一個(gè)要求根元素。 AMF標(biāo)準(zhǔn)的版本也可以使用所有標(biāo)準(zhǔn)的XML命名空間聲明。AMF文件以XML聲明行開(kāi)始指定XML版本和編碼，例如：
1）、


Color Tetrahedron

圖2-2 AMF文件格式中默認(rèn)顏色規(guī)格,這里，對(duì)象“1”的默認(rèn)顏色設(shè)置為灰色

AMF括號(hào)內(nèi),有五個(gè)頂級(jí)元素: