Qu’est-ce qu’un fichier .stl ? Sans unité, et comment l’ouvrir sur Mac

Rien que des triangles

Le STL ne connaît ni cylindre, ni perçage, ni congé. Il construit chaque surface à partir de triangles plats et enregistre pour chacun trois sommets et une normale — la direction vers laquelle le triangle est tourné, vers l’extérieur. Voici comment commence, sous forme texte, un cube de 20 de côté :

solid cube
  facet normal 0 0 -1
    outer loop
      vertex 0 0 0
      vertex 0 20 0
      vertex 20 20 0
    endloop
  endfacet

Deux choses sautent aux yeux. Le nombre 20 n’a pas d’unité : ce peut être 20 millimètres, pouces ou mètres. Et chaque triangle réécrit ses sommets, même ceux qu’il partage avec ses voisins. Le programme qui lit le fichier doit recoudre le maillage lui-même.

Une forme arrondie demande donc beaucoup de triangles. Plus il y en a, plus le modèle est lisse — et plus le fichier est gros.

Texte ou binaire

Deux encodages se cachent derrière une seule extension. Le texte (ASCII), c’est ce que vous voyez ci-dessus. Le binaire a un en-tête de 80 octets, le nombre de triangles, puis 50 octets par triangle. Un STL binaire fait donc exactement 84 + 50 × le nombre de triangles.

Le même cube de 12 triangles fait 1478 octets en texte et 684 octets en binaire — soit 84 + 12 × 50. Sur les gros modèles, cela se voit : un million de triangles, c’est environ 50 Mo en binaire, et bien plus en texte.

Exportez en binaire, sauf si vous devez lire le fichier dans un éditeur de texte. Un STL texte commence par le mot solid — mais attention, un en-tête binaire peut commencer par le même mot. Le test fiable, c’est la taille : un fichier binaire correspond exactement à la formule ci-dessus.

Pourquoi votre modèle est 25,4 fois trop petit (ou 10 fois)

La spécification STL dit que les coordonnées sont en unités arbitraires. Les trancheurs (slicers) les lisent généralement comme des millimètres. Un modèle conçu en pouces arrive donc 25,4 fois trop petit, et un modèle en centimètres 10 fois trop petit. La question revient sans cesse sur les forums de Prusa, d’Autodesk Fusion, de Rhino et de Bambu Lab.

Vérifiez les dimensions avant de trancher. Si une boîte qui devrait mesurer 100 mm en fait 3,9, elle était en pouces : mettez-la à l’échelle 2540 % dans le trancheur. Vous évitez tout cela en exportant en millimètres, ou en utilisant le 3MF, qui enregistre l’unité.

Couleur : deux ajouts qui ne s’entendent pas

La norme STL n’a pas de couleur, et le STL texte ne peut pas en contenir. Certains programmes l’enregistrent quand même dans les octets inutilisés de l’encodage binaire, de deux façons différentes. VisCAM et SolidView mettent une couleur sur chaque triangle ; Materialise Magics ajoute une couleur dans l’en-tête et lit le même bit par triangle dans l’autre sens. Le programme qui lit un fichier ne peut pas savoir quelle convention celui-ci suit, et les couleurs ressortent fausses.

Preview3D ne lit pas la couleur du STL et affiche le modèle dans une couleur neutre. Si vous avez besoin d’un modèle en couleur, utilisez le 3MF.

Erreurs de maillage

Comme chaque triangle porte ses propres sommets, rien ne garantit que les voisins se rejoignent vraiment. Les STL exportés présentent souvent des trous, des triangles inversés ou des arêtes partagées par plus de deux faces (non manifold), et le trancheur se plaint ou les répare. La Bibliothèque du Congrès renvoie à des études de 1997 et 2003 qui le documentaient déjà.

D’où vient le STL

Chuck Hull a cofondé 3D Systems en 1986 pour commercialiser son brevet de stéréolithographie, et le STL a été créé pour faire entrer les données de CAO dans ses machines. Selon la Bibliothèque du Congrès, il a été documenté pour la première fois en 1988 ; la spécification d’octobre 1989 est la dernière publiée. Paul Bourke et Wikipédia attribuent son développement à l’Albert Consulting Group.

La spécification d’origine avait des règles curieuses. Tout le modèle devait se trouver dans des coordonnées positives, rien en dessous de zéro, et elle recommandait de trier les triangles par hauteur pour accélérer le tranchage. Plus personne ne développe le format, et personne ne le maintient. La documentation de Meshmixer d’Autodesk, telle que la cite la Bibliothèque du Congrès, le qualifiait de « pire format de maillage qui soit ». C’est pourtant toujours le format le plus répandu pour l’impression 3D.

STL, 3MF ou STEP ?

Le STL suffit pour une pièce finie qui part à l’impression. Le 3MF est un meilleur choix quand les unités, les couleurs ou tout un projet de trancheur comptent. Envoyez du STEP chaque fois que, de l’autre côté, on pourrait vouloir modifier ou fabriquer la pièce, car les surfaces exactes ne se retrouvent pas à partir d’un STL.

Comment ouvrir un STL sur Mac, iPad et iPhone

Le STL est l’un des rares formats 3D que macOS connaît de lui-même. Sur macOS 27 (vérifié sur 27.0.1), Aperçu l’ouvre, et la barre d’espace (Quick Look) et les vignettes du Finder l’affichent. Sur les versions plus anciennes, les expériences varient ; sur le forum Autodesk, on se plaignait qu’Aperçu sous OS X n’ouvre pas les STL binaires.

Pour un coup d’œil rapide, cela suffit. Preview3D ajoute ce qu’Aperçu ne fait pas :

• dans Infos du modèle, les dimensions et le nombre de triangles, pour repérer une erreur d’unités avant que le fichier parte au trancheur,
• une vérification du maillage : trous, triangles inversés, arêtes partagées par plus de deux faces et pièces séparées,
• trois vues — surfaces, surfaces et arêtes, filaire — et, pour le STL, des arêtes vives mises en évidence qui gardent le modèle lisible,
• un curseur Éclaté pour un modèle composé de plusieurs corps séparés,
• sur Mac, la conversion du STL en OBJ ou PLY,
• iPad, iPhone et Apple Vision Pro. Sur iPad et iPhone, la RA pose le modèle sur votre bureau à sa taille réelle. Preview3D lit le STL en millimètres : un modèle conçu en pouces y apparaît donc lui aussi 25,4 fois trop petit, et vous repérez l’erreur d’unités avant de l’imprimer.

L’app reconnaît un STL binaire à sa taille, pas à ses premiers octets : les fichiers dont l’en-tête commence par solid ne la trompent pas.

Sur les arêtes vives et les trois vues, j’ai écrit Surfaces, arêtes ou filaire : trois regards sur un même modèle.

Questions fréquentes

En quelle unité est un STL ?

Aucune. Les coordonnées ne sont que des nombres, et les trancheurs les lisent généralement comme des millimètres.

Pourquoi mon modèle est-il minuscule après l’import ?

Le plus probable : il a été conçu en pouces. Mettez-le à l’échelle 2540 % dans le trancheur, ou exportez-le de nouveau en millimètres.

Faut-il exporter le STL en ASCII ou en binaire ?

En binaire. Il est beaucoup plus petit.

Un STL peut-il contenir de la couleur ?

Pas selon la norme. Certains programmes enregistrent la couleur dans l’encodage binaire, mais de deux façons incompatibles entre elles. Pour la couleur, utilisez le 3MF.

Peut-on convertir un STL en STEP ?

Formellement oui, mais les triangles restent des triangles. Les cylindres et les perçages exacts ne reviennent pas à partir d’un STL.

Un Mac ouvre-t-il le STL sans autre app ?

Sur macOS 27, oui : Aperçu l’ouvre et Quick Look l’affiche. Selon le guide d’Apple, toutefois, Aperçu ne peut enregistrer un modèle 3D qu’en USD ou USDZ, pas dans un autre format pour l’impression.

Pages associées

• Le fichier .3mf — un maillage avec unités et couleurs
• Le fichier .step et .stp — la géométrie exacte issue de la CAO

Sources

• Bibliothèque du Congrès : STL, STL binaire et STL ASCII — historique, ajouts de couleur, erreurs de maillage
• Marshall Burns : STL Format — une réimpression de la spécification de 1989, unités, coordonnées positives
• Paul Bourke : le format STL — encodage binaire
• IANA : model/stl
• Apple : Model I/O et STL
• Apple : exporter un fichier 3D dans Aperçu
• Forum Prusa : STL trop petit après import dans PrusaSlicer
• Forum Autodesk : le STL dans Aperçu sous OS X

Un STL s’est ouvert chez vous à la mauvaise taille, ou le trancheur l’a refusé pour des erreurs de maillage ? Écrivez-moi à apps@xfanta.com en indiquant le programme dont il venait, et je l’ajouterai ici.