.stl ファイルとは？単位がない理由と Mac で開く方法

三角形だけ

STL は円柱も穴もフィレットも知りません。すべての面を平らな三角形で組み立て、三角形ごとに 3 つの頂点と法線（三角形が外側に向いている方向）を保存します。一辺 20 の立方体は、テキスト形式では次のように始まります。

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

すぐに 2 つのことが分かります。数字の 20 には単位がありません。20 ミリかもしれないし、20 インチや 20 メートルかもしれません。そして、どの三角形も、隣と共有している頂点まで含めて頂点を書き直しています。ファイルを読むプログラムは、メッシュを自分でつなぎ合わせなければなりません。

そのため、丸みのある形にはたくさんの三角形が必要です。三角形が多いほどモデルは滑らかになり、ファイルも大きくなります。

テキストかバイナリか

1 つの拡張子の裏に、2 つのエンコーディングがあります。テキスト（ASCII）は上で見たものです。バイナリは 80 バイトのヘッダー、三角形の数、そして三角形ごとに 50 バイトです。つまりバイナリの STL のサイズは、ちょうど 84 + 50 × 三角形の数になります。

三角形 12 個の同じ立方体は、テキストで 1,478 バイト、バイナリで 684 バイトです。84 + 12 × 50 です。大きなモデルでは差がはっきりします。100 万個の三角形はバイナリで約 50 MB、テキストではそれよりはるかに大きくなります。

テキストエディタでファイルを読む必要がなければ、バイナリで書き出してください。テキストの STL は solid という単語で始まりますが、注意が必要です。バイナリのヘッダーも同じ単語で始まることがあるのです。確実な見分け方はサイズで、バイナリのファイルは上の式とぴったり一致します。

モデルが 25.4 分の 1（または 10 分の 1）になる理由

STL の仕様では、座標は任意の単位とされています。スライサーはたいていミリとして読みます。そのため、インチで設計したモデルは 25.4 分の 1、センチで設計したモデルは 10 分の 1 の大きさで読み込まれます。Prusa、Autodesk Fusion、Rhino、Bambu Lab のフォーラムでは、このことが何度も質問されています。

スライスする前に寸法を確認してください。100 mm のはずの箱が 3.9 なら、インチだったということです。スライサーで 2540 % に拡大してください。ミリで書き出すか、単位を記録する 3MF を使えば、この問題はそもそも起きません。

色：互換性のない 2 つの拡張

STL の規格には色がなく、テキストの STL には色を入れられません。それでも一部のプログラムは、バイナリのエンコーディングの使われていないバイトに色を保存します。その方法は 2 通りあります。VisCAM と SolidView は三角形ごとに色を付け、Materialise Magics はヘッダーに色を加えたうえで、三角形ごとの同じビットを逆の意味で読みます。読み込む側はファイルがどちらの約束事に従っているか判断できないので、色がおかしくなります。

Preview3D は STL から色を読まず、モデルをニュートラルな色で表示します。色付きのモデルが必要なら、3MF を使ってください。

メッシュのエラー

三角形はそれぞれ自分の頂点を持っているので、隣同士が実際に接しているかを保証するものはありません。書き出された STL には、穴、反転した三角形、3 つ以上の面が共有するエッジ（非多様体）がよくあり、スライサーは警告を出したり修復したりします。Library of Congress は、1997 年と 2003 年の研究がすでにこのことを記録していると指摘しています。

STL の生まれ

Chuck Hull は 1986 年、自身の光造形の特許を事業化するために 3D Systems を共同で設立しました。STL は、CAD のデータを同社の装置に送るために作られました。Library of Congress によると、最初に文書化されたのは 1988 年で、1989 年 10 月の仕様が公開された最後のものです。Paul Bourke と Wikipedia は、開発したのは Albert Consulting Group だとしています。

元の仕様には変わったルールがいくつかありました。モデル全体が正の座標になければならず、ゼロより下には何も置けません。また、スライスを速くするために三角形を高さ順に並べることを勧めていました。いまはもう誰もこの形式を開発しておらず、管理者もいません。Library of Congress の引用によると、Autodesk の Meshmixer のドキュメントは STL を「the worst mesh format, ever」（史上最悪のメッシュ形式）と呼びました。それでも、3D プリントで最も普及している形式です。

STL、3MF、STEP のどれを使う？

完成したパーツを印刷に回すなら STL で十分です。単位、色、スライサーのプロジェクト全体が大事なら 3MF のほうが適しています。相手がパーツを編集や製造するかもしれないなら STEP を送ってください。STL から正確な面は復元できないからです。

Mac、iPad、iPhone で STL を開く方法

STL は、macOS が単体で扱える数少ない 3D 形式の 1 つです。macOS 27（27.0.1 で確認）では、プレビューで開け、スペースキー（クイックルック）と Finder のサムネイルでも表示されます。古いバージョンでは状況がまちまちで、Autodesk のフォーラムでは、OS X のプレビューでバイナリの STL が開けないという不満が出ていました。

ちょっと見るだけなら、それで十分です。Preview3D は、プレビューにできないことを加えます。

• モデル情報に寸法と三角形の数。ファイルをスライサーに送る前に単位の間違いに気づけます
• メッシュチェック：穴、反転した三角形、3 つ以上の面が共有するエッジ、分離したパーツ
• 3 つの表示（シェーディング、エッジ付き、ワイヤフレーム）。STL では折り目の線を強調するので、モデルの形が読み取りやすくなります
• 複数の独立したボディから成るモデル用の「分解」スライダー
• Mac では、STL から OBJ や PLY への変換
• iPad、iPhone、Apple Vision Pro への対応。iPad と iPhone では、AR でモデルを実寸で机の上に置けます。Preview3D は STL をミリとして読むので、インチで設計したモデルはそこでも 25.4 分の 1 の大きさで表示され、印刷する前に単位の間違いに気づけます。

バイナリの STL かどうかは最初のバイトではなくサイズで判断するので、ヘッダーが solid で始まるファイルにもだまされません。

折り目の線と 3 つの表示については、シェーディング、エッジ付き、ワイヤフレーム：1 つのモデルを見る 3 つの方法 に書きました。

よくある質問

STL の単位は何ですか？

ありません。座標はただの数値で、スライサーはたいていミリとして読みます。

読み込んだモデルがとても小さいのはなぜですか？

おそらくインチで設計されたモデルです。スライサーで 2540 % に拡大するか、ミリで書き出し直してください。

STL は ASCII とバイナリのどちらで書き出すべきですか？

バイナリです。ずっと小さくなります。

STL に色を入れられますか？

規格上はできません。一部のプログラムはバイナリのエンコーディングに色を保存しますが、その方法は互いに互換性のない 2 通りです。色が必要なら 3MF を使ってください。

STL を STEP に変換できますか？

形式上はできますが、三角形は三角形のままです。STL から正確な円柱や穴は戻りません。

Mac はほかのアプリなしで STL を開けますか？

macOS 27 なら開けます。プレビューで開け、クイックルックでも表示されます。ただし Apple のガイドによると、プレビューは 3D モデルを USD か USDZ でしか保存できず、印刷用のほかの形式では保存できません。

関連ページ

• .3mf ファイル：単位と色を持つメッシュ
• .step / .stp ファイル：CAD からの正確な形状

出典

• Library of Congress：STL、バイナリ STL、ASCII STL：歴史、色の拡張、メッシュのエラー
• Marshall Burns：STL Format：1989 年の仕様の再掲、単位、正の座標
• Paul Bourke：STL format：バイナリのエンコーディング
• IANA：model/stl
• Apple：Model I/O と STL
• Apple：プレビューで 3D ファイルを書き出す
• Prusa フォーラム：PrusaSlicer に読み込んだ STL が小さすぎる
• Autodesk フォーラム：OS X のプレビューでの STL

間違ったサイズで開いた STL や、メッシュのエラーでスライサーに拒否された STL に出会ったことはありますか？　どのプログラムから来たものかを添えて apps@xfanta.com までお知らせください。このページに追加します。