導讀：使用一個看起來不錯但切片軟件無法處理的stl文件是一件令人十分苦惱的事情。當3D模型未能成功轉化為實體或者可打印的對象時，就會發生這種情況。用技術術語來說，模型可能不是“watertight”（切片器無法計算出實體形狀）或可能不是“manifold”（幾何形狀無法正確識別）。或者，當使用對文件大小施加限制的在線打印服務時，打印前還可能遇到這種問題，假如有一個stl文件，但這個文件太大或者細節處太小，切片軟件仍然無法正確識別文件，阻止3D打印的進程。那么如何對STL文件進行修復整改呢？南極熊給出了幾個軟件，讓我們看看它們的優勢和劣勢，選出一款最適合你的模型修復軟件吧！

隨著掃描和建模軟件的改進，切片軟件也變得越來越智能，通常可以自動修復簡單的STL問題。但是，由SketchUp等工具、CAD包中的布爾運算生成的模型以及從 3D掃描導出的模型都很容易出現較大的模型問題。對于無法正確切片的STL文件，我們通常需要使用專用軟件來“修復”模型問題。在本文中，筆者將介紹四種免費的、廣受好評的模型修復軟件，它們可以解決大多數典型的STL問題。

選擇的四款軟件

△模型缺陷由紅色部分表示，模型中心還有一個小人（來源：Ken Douglas via All3DP）

四款修復軟件如下：

●Formware 的修復工具，一種易于使用的基于瀏覽器的解決方案。

●3D Builder，一種基于Windows的解決方案，提供更多功能和對STL修復的控制。

●FreeCAD，用于可能需要額外更改才能使 STL 可打印的情況，是一種流行的 CAD 工具。

●Meshmixer，用于可能需要額外更改才能使 STL 可打印的情況，偏向于網格建模和操作。

在比較這些修復工具時，主要關注它們執行自動修復的能力，檢驗它們是否能夠在不丟失所需細節的情況下有效地減小STL的大小，發現的錯誤多少、反饋信息的水平，手動調整或更改修復過程的能力，以及他們是否支持在需要時進行手動設計更改的功能（修復過程中的最后手段）。

三個進行測試的STL文件

第一個測試文件是上面的金字塔，第二個測試文件如下：

△第二個測試文件具有很高的三角形數，并且建模良好，但不是很嚴密（來源：Ken Douglas via All3DP）

第三個測試文件的模型如下：

本文采用上述三個STL文件測試文件，每個文件都有不同的需要修復的問題：

●gpvillamil在是一個金字塔神廟。它看起來像是只有一個單一的外殼，但它實際上包含了幾個形狀，這會讓切片軟件無法識別或者識別錯誤，其中還包括一個迷失在內部的微小人形！

●Cool3dprintables是一個搖滾標志，它的三角形面片數量十分多，而且STL文件描述形狀的方式存在一些小問題。

●cjohnny的Tiki Man是一個掃描模型，具有非常大 (98 MB) 的文件大小、不完整的基礎以及底層網格的許多其他問題。

下面我們就來看一看上面四個測試軟件對這三個待修復的模型文件的修復情況吧！

1. Formware

△Formware 是一個免費的在線修復工具，提供有關缺陷和修復的信息（來源：Ken Douglas via All3DP）

Formware是一款商業化的、功能齊全的切片工具（主要針對樹脂打印機），具有強大的內置STL分析和修復功能。該功能的簡單版本可在線免費獲得，使用起來非常簡單，無需登錄或注冊。它能夠分析上傳的文件，顯示識別出的問題并自動進行修復。在使用中，南極熊發現所應用的修復提示都很有趣，并且可能有助于追蹤重復出現問題的根本原因。Formware還有個特點，就是修復過程快速且非常有效。盡管Tiki STL文件超過了50 MB的文件大小限制不能進行修復，但金字塔和搖滾模型都得到了很好的修復處理。

總結：一個快速的在線修復工具，對大多數STL文件具有良好自動修復功能。

使用地址： https://formware.co/OnlineStlRepair

2 3D Builder

△3D Builder為90 的修復場景提供簡單的界面和簡單的工具（來源：Ken Douglas via All3DP）?

3D Builder與大多數Microsoft Windows捆綁在一起，或者可以單獨下載。它最初的設計目的是讓初學者更容易進行3D CAD和打印，現在它可以作為一種“快速上手”的修復軟件對STL模型進行簡單更改。打開STL文件會顯示模型的3D預覽，然后用戶可以將其導入工作區。檢查模型是否存在任何問題，如果發現任何問題，則以紅色標出，并顯示消息“一個或多個對象的定義無效。點擊這里修復”。修復過程在后臺進行，如果修復成功，圖像將變為藍色輪廓，用戶可以下載修復的文件3D Builder修復了三個測試文件，但仔細檢查后可知，就大多數切片機而言，Tiki模型修復的都不太好，需要更多的人工操作。

3D Builder有其獨有的優勢，比如用戶界面干凈且易于使用，并具有許多其他有用的工具。例如，“對象”菜單具有“穩定”功能，可以自動旋轉和“平放”不直立的STL模型（例如 Tiki）。“編輯”菜單還有一個“簡化”選項，它可以減少STL文件中使用的多邊形數量并減小文件大小。通過使用這些以及 3D Builder支持的其他編輯選項，我們刪除了有問題的地方并能夠創建可打印的 Tiki STL 文件。

總結：3D Builder是一個易于使用且簡單的基于CAD的工具，能夠很好地自動修復 STL，并具有額外的功能可以進一步更改模型。但是，3D Builder 僅在Windows 上使用。

使用地址：https://apps.microsoft.com/store ... J3T6?hl=en-gb&gl=GB

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3 FreeCAD

△FreeCAD能夠明確列出STL文件的問題（來源：Ken Douglas via All3DP）

FreeCAD是一個獨立的、免費的 CAD 軟件包，擁有大量的用戶。雖然主要面向參數化設計，但它也有很好的分析和修復工具。在FreeCAD中加載STL文件并進入“網格設計”工作區可啟用修復功能。選擇“分析”，然后選擇“檢查”，就能展示所有發現的錯誤的完整列表，這些錯誤可以單獨修復，也可以選擇窗口底部的“重復修復”選項。（對于嚴重損壞的 STL 文件，用戶需要手動重復此過程幾次。）

但是，與其他工具相比，它對測試文件的修復并不好。只有搖滾標志修復成功了。金字塔文件的修復失敗證明了FreeCAD對于具有相交幾何形狀的模型的處理能力很薄弱，并且Tiki文件處理了很長時間，才報告 “ 不正確 - 它找不到任何錯誤！”盡管FreeCAD修復性能是此次測試中表現不太好的軟件，但FreeCAD包含多種功能可以編輯底層設計。

總結： FreeCAD 具有一系列分析工具和對修復過程的良好精細控制能力。它還支持其他編輯工具，以對無法自動修復的模型進行物理更改。但是，它難以處理包含某些相交幾何圖形或高度復雜性的 STL 文件。

使用地址：https://www.freecadweb.org/

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4 MeshMixer

△Meshmixer能明顯地突出顯示STL錯誤發生的位置（來源：Ken Douglas via All3DP）?

Meshmixer自稱是“用于3D網格的瑞士軍刀”。這個來自AutoDesk的獨立工具受到許多著名3D 打印使用者和YouTube用戶的喜愛。學習和使用其基本功能相當容易，并且Meshmixe具有巨大的附加功能深度。雖然Meshmixer已不再開發，但它還沒有“退役”，仍然在市場中占有一席之地。

在導入有缺陷的STL文件后，Meshmixer會自動將表面問題突出顯示為紅色，但其強大之處在于“分析”菜單和“檢查器”功能。選擇此選項后，Meshmixer 使用具有醒目顏色的“球和棒”，表示檢測到的錯誤。小孔和缺陷以藍色突出顯示，紅色用于更嚴重的問題，洋紅色標記可能需要刪除的虛假細節（可以通過滑動“閾值”控件來更改應用的細節級別） 。個別錯誤可以通過點擊相應的“球”有選擇地修復，Meshmixe有一個“自動修復所有”功能，可以將所有檢測到的去惡心啊進行修復。

更突出的一點是Meshmixer的修復工具可以用于修復掃描的圖像。因此，它是唯一無需進一步設計更改即可制作可打印版本的Tiki Man的工具，并且還簡化了搖滾標志模型。然而，和 FreeCAD 一樣，它完全沒能修復金字塔。金字塔的相交幾何結構也打敗了MeshMixer 的修復工具，看來Meshmixer更適合修復掃描圖像！

△修復失敗的金字塔模型

即使在掃描質量非常差的STL文件中，Meshmixer的修復功能在修復明顯問題方面做得很厲害，Meshmixer出色的編輯和修復工具可以修復其余部分。一個值得注意的功能是一個名為“ Make Solid ”的 STL 修復秘密武器，可以在“編輯”菜單中找到。這會將重疊的形狀和外殼轉換為適合打印的單個對象。

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總結： Meshmixer最適合修復掃描的STL 文件，其修復功能和編輯功能非常出色。但是，它不能處理所有類型的 STL 修復。

使用地址：https://www.meshmixer.com/download.html

最終獲勝者是...？

△修復后成功打印的搖滾模型（來源：Ken Douglas via All3DP）

沒有一個工具能完美地處理每一個測試。因此，沒有最佳表現者——每種工具都有其特定的優勢，具體取決于許多因素。

●對于快速簡單的修復，Formware的表現最好，它可以毫無困難地處理一系列問題。雖然它在處理更大的文件大小時遇到了困難，但它是大多數問題的首選。

●3D Builder 對Windows 用戶提供了修復和優化模型的更多功能。它能夠處理更大的STL文件。

●FreeCAD盡管在此次自動修復測試中表現得最不佳，但它勝在易于使用，并且針對需要進行細微更改才能有效打印的CAD模型的修復能力比3D Builder表現的更好，并且它非常適合新手學習使用。

●Meshmixer在此次測試中的表現令人驚訝，是修復掃描模型的最佳選擇，但是對于有相交幾何圖形的模型，它的修復能力仍然不行。