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STEP (Product Model Data)ファイルとデータ形式
2025年11月17日 17:18
GISBoxは、OSGB/GEOTIFF/RVTなどの複数のGISフォーマットでの編集をサポートし、3DTiles/Terrainへの変換や公開が可能なワンストップ3DGIS データ編集、変換、公開プラットフォームです。
概要
STEP（Standard for the Exchange of Product Model Data）は、製品モデルデータ交換のための国際標準規格で、標準番号はISO 10303です。STEPファイル（拡張子は.stepや.stp）は、異なるCADソフトウェア間で3Dモデルデータをやり取りできるフォーマットとして国際的に広く使用されています。
データフォーマットの概要
STEPファイルの構造はISO 10303によって定義されており、クロスプラットフォーム互換性を実現するためにテキスト形式で設計されています。主に以下の2つのセクションで構成されています：
1. ヘッダーセクション
ファイルの冒頭にあり、メタデータを記録します。
- ファイル識別情報：ファイル名、作成日、バージョン番号など
- 生成ツール情報：作成したCADソフトの名称とバージョン
- プロトコル仕様：使用されるSTEPのサブプロトコル（AP203、AP214、AP242など）
2. データセクション
実際の製品モデル情報を含み、階層モジュール形式で構成されています。
- ジオメトリ・トポロジー情報
- 点、線、面、ソリッドなどの基本要素
- NURBSサーフェスやB-Repなどの複雑な形状表現
- アセンブリ階層
- コンポーネントの位置・向き
- 親子関係の定義
- 属性・セマンティクス情報
- 材料特性（密度、材質など）
- 寸法公差や表面粗さなどの製造情報（PMI）
- 色やレイヤーなどの表示属性
- 製品構造ツリー
- コンポーネント名、ID、階層構造
長所
- ソフト間互換性：ISO 10303に準拠した中立的なASCII形式により、SolidWorks、CATIA、Creoなどの主要CADソフト間でジオメトリデータやアセンブリ関係をロスなく共有可能。
- 製品構造の明確な伝達：階層的なエンティティ関連付けによって、アセンブリの論理構造と位置関係を正確に再現。
- 技術的な自主性の確保：メーカー独自仕様に依存せず、OCCTなどのオープンソースカーネルでの2次開発が可能。
- 連携コストの削減：PMI情報の活用により、CAMやCAEプロセスへのスムーズな連携が可能。自動車部品分野では開発サイクルが30%以上短縮された事例も。
短所
- 文字コードの制限：初期プロトコル（AP203/AP214）はUTF-8をサポートしておらず、日本語パスや注釈に文字化けが発生する可能性あり。AP242で一部改善されるも、完全な互換性は不安定。
- 大規模ファイルの解析速度：複雑なアセンブリを含むSTEPファイルでは三角ポリゴンのデータ量が膨大となり、読み込み時間が長くなる。
- バイナリ形式の非主流化：テキスト形式（.step/.stp）が主流で、バイナリ形式はあまり使われず、ファイルサイズが大きくなる傾向。
応用シーン
STEPファイルは、クロスプラットフォーム設計コラボレーション（自動車・航空分野における異機種CADシステム間のデータ交換など）や製品ライフサイクル管理（軍事・医療機器の長期データアーカイブなど）で広く利用されています。また、製造プロセス統合（CAM処理、3Dプリント）や業界固有の要件（船舶AP218プロトコル、医療AP239プロトコル）もサポートしています。
例
1. STEPファイル。
2. STEPファイル。
ファイルの開き方
1. Glovius Cloud を使用してブラウザで開いたエンジン ブロックの STP ファイル。
