STL 解析ツール（体積・重量・コスト・3Dビューア）

STL ファイルを解析：体積・寸法・造形可否を数秒で確認

3D プリントを始める前に、パーツの体積、寸法、フィラメント重量、そしてメッシュが閉じているかを知っておきたいものです。この STL 解析ツールは STL（バイナリ・ASCII）、OBJ、3MF を読み込み、表面積、体積、重心、シェル数を計算し、水密チェック（開いたエッジ、非多様体エッジ、法線の向き、退化・重複三角形）を行います。

3D ビューアはモデルをビルドプレート上に表示し、開いたエッジを赤く塗り、パーツが造形サイズを超えると警告します。さらに拡大縮小、90° 回転、インチからミリへの変換、法線の反転、Z = 0 への接地ができ、バイナリ STL、ASCII STL、OBJ で書き出せます。処理はすべてブラウザ内で行われ、250 MB のモデルでもファイルは端末の外に出ません。

1. ファイルを読み込む

   「ファイルを選択」を押すか、STL・OBJ・3MF を点線の枠にドロップします。ページを開くとサンプルのキューブが表示されるので、すぐに操作を試せます。CAD がインチやセンチで書き出した場合は「ファイルの単位」を選びます。

2. メッシュと造形可否チェックを読む

   「メッシュ」には三角形数、頂点数、寸法、表面積、体積、重心が並びます。「造形可否チェック」はメッシュが閉じているか、法線の向きが揃っているか、開いたエッジや非多様体エッジがいくつあるかを示します。

3. 造形の見積もりを設定する

   材料、インフィル、ペリメータ、ライン幅、上面/底面レイヤー数、積層ピッチ、1 kg あたりの価格を選ぶと、重量、フィラメント長、材料費が即座に更新されます。中実の場合とレジンの場合も表示されます。

4. 必要なら変換する

   「スケール (%)」「指定サイズに拡縮」「X/Y/Z 軸で 90° 回転」「単位を変換」「法線を反転」「プレート中央に配置」「Z = 0 に接地」を使えます。操作のたびに解析とプレートのチェックがやり直されます。

5. 書き出す

   変換後のモデルを「バイナリ STL」「ASCII STL」「OBJ」でダウンロードします。ファイル名は元のファイル名を引き継ぎ、バイナリ STL のサイズはダウンロード前に表示されます。

STL 解析ツールの仕組み

バイナリ STL は、ヘッダーの「solid」という文字ではなく（バイナリでもこの文字を書くソフトがあります）、三角形数 n に対する正確なサイズ 84 + 50 × n バイトで判別します。ASCII STL はチャンク単位で読み、Windows の改行、指数表記、スペースを含むソリッド名にも対応します。OBJ は v 行と f 行から読み、多角形は扇状に三角形分割し、負のインデックスも解決します。3MF は ZIP アーカイブなので、セントラルディレクトリを読み、パッケージのリレーションシップが指すモデルパート（通常は 3D/3dmodel.model）を展開し、コンポーネントとビルドアイテムの変換行列を適用して、宣言された単位をミリメートルに換算します。その後、同一頂点を結合してトポロジーを再構築します。

• 表面積：各三角形の外積ノルムの半分の合計。
• 体積：符号付き四面体 v0 · (v1 × v2) / 6 の合計。合計が負なら法線が内側向き、メッシュが開いていれば値は信頼できません。
• 水密チェック：すべてのエッジが、逆向きに進む 2 つの三角形にちょうど使われる必要があります。1 回 = 開いたエッジ、3 回以上 = 非多様体、同じ向きで 2 回 = 向きの不統一。
• シェル：共有頂点による連結成分（Union-Find）。空洞や複数パーツのファイルが分かります。
• 見積もり：壁 ≈ 壁面の面積 × ペリメータ × ライン幅 + 平面の面積 × レイヤー数 × 積層ピッチ（上限は体積）、内部 × インフィル率、重量 = 材料体積 × 密度、長さ = 体積 ÷ フィラメント断面積。

フィラメントとレジンの代表的な密度

STL 解析ツールの活用例

• 造形費の見積もり：重量 × 1 kg あたりの価格で材料費が分かり、個人でも出力サービスでも見積もりに使えます。
• ダウンロードしたモデルの確認：スライス前に Printables や Thingiverse のファイルの水密性、シェル数、法線の反転、実寸をチェックできます。
• 単位の修正：インチで書き出されたモデルは 25.4 分の 1 に見えます。インチ → mm の変換で書き出し前に直せます。
• ASCII STL の軽量化：バイナリで書き出すと形状を変えずにサイズが 4 ～ 6 分の 1 になり、共有や保管に便利です。
• プレートの準備：220 × 220 × 250 mm、256 × 256 × 256 mm、またはカスタムのプレートに収まるか確認し、90° 回転や Z = 0 への接地をスライサーを開く前に済ませられます。

よくある問題と対処法

• モデルが 25 mm のはずが 1 mm しかない：インチで書き出されています。ファイルの単位で「インチ」を選ぶか、「インチ → mm（× 25.4）」を適用してください。
• 体積が「信頼性低」：メッシュに開いたエッジがあります。「開いたエッジ」で赤く表示し、CAD や修復ツールでモデルを直してから再解析してください。
• 3D ビューにオレンジの面がある：その三角形は裏側から見えている、つまり法線が内側を向いています。パーツ全体がオレンジなら「法線を反転」を押してください。
• 「プレートを超えています」：X 軸または Y 軸で 90° 回転するか、最も長い軸で「指定サイズに拡縮」を試してください。メッセージは変換のたびに更新されます。
• ファイルが非常に大きい：250 MB または三角形 500 万個を超えると確認が表示されます。ASCII ではなくバイナリで書き出し、端末のメモリが足りなければモデリングソフトで三角形数を減らしてください。

プライバシー：ファイルの読み込み、解析、表示、書き出しはブラウザが行い、サーバーには何も送信・保存されません。制限：端末のメモリに応じて最大 600 MB または三角形 1,200 万個まで。重量、長さ、費用はあくまで目安で、最終値はスライサーが決めます。3MF は基本仕様（メッシュ、コンポーネント、変換、単位）のみ対応し、スライス拡張や外部パーツは読みません。圧縮された 3MF には DecompressionStream API に対応した新しいブラウザが必要です。ASCII STL の書き出しは三角形 100 万個までです。密度は代表値なので、スプールのデータシートに合わせて調整してください。