STL — CAE用語解説

使うよ。特にOpenFOAMのsnappyHexMeshでは形状定義にSTLファイルが必須。STL形式は三角形の集合（ファセット）で3D形状を表現するシンプルなフォーマットで、どんなCADソフトからでもエクスポートできるのが強み。ただし曲面を三角形で近似しているから、エクスポート時の解像度（ファセット数）が低いとカクカクした形状になってしまうんだ。

STEP/IGESはNURBS曲面で形状を正確に記述するB-repフォーマット。STLは三角形の「折り紙」で形状を近似するだけ。だからSTLには曲面の数学的な情報がないし、フィレット半径も稜線もただの三角形の集まりに化けてしまう。構造解析用にはSTEP、流体解析の表面定義にはSTL、と使い分けるのが一般的だね。

一番多いのは「穴（非マニフォールド）」と「裏返った法線」。STLの各三角形には表裏を示す法線ベクトルがあるんだけど、CADからの変換で一部が逆向きになることがある。snappyHexMeshだと内外判定ができなくなって、変なメッシュが生成される。MeshLabやNetfabbで事前に品質チェック・修復するのが定石だよ。

CADからエクスポートするときにファセット数（弦高や角度の公差）を調整するのが一番簡単。あとはMeshLabのQuadric Edge Collapse Decimationでポリゴン数を減らせる。CFDの場合はメッシュ自体がSTLより細かいから、STLは適度な粗さで問題ないケースが多いよ。

表面メッシュとの関係や、3DプリンティングでのSTL利用も知っておくといいよ。

STLの品質チェックは5分もかからないけど、壊れたSTLでメッシュ生成に失敗すると半日無駄になる。安いコストで大きなリスクを回避できるから、必ずやるべきだよ。