PartSplice 3D

PartSplice 3D ist eine Windows-Anwendung zum Aufteilen von STL-, 3MF- und STEP-Modellen und zum Erzeugen passender 3D-Druck-Verbinder entlang gerader oder mehrpunktiger Schnittlinien.

Funktionen

• STL-, 3MF-, STEP- und STP-Modelle laden und prüfen
• STEP-CAD-Körper beim Import in bearbeitbare, millimetergenaue Dreiecksmodelle umwandeln
• mehrere Objekte und Farb-/Filamentzuweisungen aus einer 3MF-Datei bearbeiten
• Benutzeroberfläche jederzeit zwischen Deutsch und Englisch umschalten
• gerade Schnitte und Mehrpunkt-Schnitte anlegen
• Verbinder einzeln platzieren, verschieben und konfigurieren
• Verbinder eines bereits ausgeführten Schnitts gesammelt verschieben und erst mit „Neu schneiden“ einmalig neu berechnen
• neue Verbinder intelligent in freie, geprüfte Bereiche einsetzen, ohne bestehende Positionen zu verändern
• Verbinder auf Materialabdeckung, Überlappung, Wandreserve und Konflikte mit früheren Schnitten prüfen
• fortlaufende, frei positionierbare Schnittnummern in beide zusammengehörigen Schnittteile gravieren
• Schnittpunkte am Raster, an Winkelschritten und Modellkanten einrasten sowie numerisch positionieren
• parametrierbare Einführfasen an Zapfen und Nut zum leichteren Zusammenstecken
• mehrere Schnitte nacheinander anwenden und erneut bearbeiten
• geschnittene Teile als einzelne STL-Dateien oder gemeinsame 3MF-Datei exportieren
• Referenz-Druckbetten verschiedener Drucker anzeigen
• Verbinder-Testmuster mit wählbarem Bambu-Druckerprofil zur Ermittlung eines geeigneten Spiels erzeugen
• Projekte speichern und später weiterbearbeiten
• neue Versionen über die offizielle GitHub-Release-Seite prüfen und herunterladen
• fehlerhafte Volumenmodelle mit dem Windows-3D-Druckdienst prüfen und reparieren

Screenshots

Startdialog	Mehrpunkt-Schnitt anlegen

Schnittergebnis	Verbinder bearbeiten

Verbinder-Testmuster

Unterstützte Plattform

Die Anwendung ist derzeit für 64-Bit-Windows 10 und Windows 11 vorgesehen. Die Modellreparatur verwendet Windows-spezifische 3D-Druck-Schnittstellen.

Voraussetzungen zum Erstellen

• Visual Studio 2022 oder Visual Studio 2022 Build Tools
• Workload Desktopentwicklung mit C++
• MSVC-v143-Compiler und ein aktuelles Windows SDK
• CMake 3.24 oder neuer
• Git
• vcpkg (in Visual Studio 2022 enthalten oder separat installiert)
• Internetzugang beim ersten Konfigurieren, da CMake die Abhängigkeiten aus ihren offiziellen Repositories lädt

Fertige Binärdateien sind nicht Bestandteil des Quellcodes. Veröffentlichte Versionen werden auf der GitHub-Release-Seite als vollständiges portables Windows-Paket angeboten. Eine einzeln kopierte PartSplice3D.exe ist kein vollständiges Paket, weil Schnittberechnung und STEP-Import den danebenliegenden PartSpliceWorker.exe sowie dessen Laufzeitdateien benötigen.

Einfach unter Windows erstellen

Nach der Installation der oben genannten Voraussetzungen genügt ein Doppelklick auf build_windows.bat. Alternativ kann das Skript in PowerShell oder der Eingabeaufforderung gestartet werden:

.\build_windows.bat

Das Skript sucht CMake, Git und vcpkg automatisch in den üblichen Visual-Studio-Installationspfaden, konfiguriert einen 64-Bit-Release-Build und erstellt build\Release\PartSplice3D.exe. Vorhandene Build-Dateien werden weiterverwendet und nicht automatisch gelöscht.

Optional: Windows-EXE signieren

Mit einem eigenen Codesignaturzertifikat unter Cert:\CurrentUser\My kann der Build automatisch signiert werden. Dazu vor dem Build dessen SHA-1-Fingerabdruck setzen:

$env:PARTSPLICE_SIGN_CERT_SHA1 = "0123456789ABCDEF0123456789ABCDEF01234567"
.\build_windows.bat

Das Skript signiert Hauptanwendung und Geometrie-Worker mit SHA-256, fordert HTTPS-Zeitstempel an und prüft beide Signaturen. Das Repository enthält weder Zertifikate noch private Schlüssel. Ohne die Variable bleibt der lokale Build unsigniert.

Manuell mit CMake erstellen

Die folgenden Befehle in einer Developer PowerShell for VS 2022 ausführen:

git clone https://github.com/mpl1337/PartSplice3D.git
cd PartSplice3D
$vcpkg = "C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2022\BuildTools\VC\vcpkg"
cmake -S . -B build -G "Visual Studio 17 2022" -A x64 `
  -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE="$vcpkg\scripts\buildsystems\vcpkg.cmake"
cmake --build build --config Release --target PartSplice3D

Die fertige Anwendung befindet sich danach hier:

build\Release\PartSplice3D.exe
build\Release\PartSpliceWorker.exe

Beide Dateien und die von vcpkg bereitgestellten Open-CASCADE-DLLs gehören zusammen. Der Worker kapselt STEP-Import und Schnittberechnung, damit ein Fehler im Geometriekern nicht die Benutzeroberfläche beendet. Unter Windows wird Open CASCADE ausschließlich vom Worker geladen und nicht von der Oberfläche.

Start aus PowerShell:

.\build\Release\PartSplice3D.exe

Ein vollständiges lokales Veröffentlichungsverzeichnis und das gleichnamige ZIP-Archiv mit Hauptprogramm, Worker, Open-CASCADE-Laufzeitdateien, Lizenzen und SHA-256-Prüfsummen werden so erzeugt:

.\package_windows.ps1 -BuildDir .\build\Release -Force

Das Skript übernimmt ausschließlich Laufzeitdateien; Bibliotheken, PDBs, Testprogramme und lokale Modelle gelangen weder in den Ordner noch in das ZIP.

Abhängigkeiten

Beim Konfigurieren werden GLFW, Dear ImGui, miniz, TinyXML-2, Manifold und Clipper2 in festgelegten Versionen geladen. Der STEP-Import verwendet Open CASCADE Technology über das mitgelieferte vcpkg.json-Manifest. Die Oberfläche enthält außerdem die Schrift DejaVu Sans. Die vollständigen Bedingungen stehen in THIRD_PARTY_NOTICES.md und im Ordner third_party_licenses.

Quellversion, vcpkg-Port, Austauschbarkeit und dauerhaftes Quellcodeangebot der mit dem Windows-Paket ausgelieferten Open-CASCADE-DLLs sind zusätzlich in OPEN_CASCADE_SOURCE_OFFER.md dokumentiert.

STEP/STP wird beim Import trianguliert und anschließend mit demselben robusten Mesh-Workflow wie STL und 3MF bearbeitet. Der Export erfolgt als STL oder 3MF; ein parametrischer STEP-Export ist nicht Bestandteil dieser Version.

Mehrfarbige 3MF-Dateien und Formatgrenzen

PartSplice 3D übernimmt eine variable Anzahl von Bambu-Filamentslots auf Objekt- und Teil-Ebene (nicht fest auf vier begrenzt; Bambu-Flächenbemalung wird für bis zu 32 Slots dekodiert), einfache Bambu-Flächenbemalungen sowie standardisierte 3MF-Basismaterial- und Farbgruppen. Die Zuweisung wird pro Dreieck gespeichert, durch Schnitte und boolesche Operationen weitergeführt und sowohl als Standard-3MF-Farbgruppe als auch als Bambu-kompatible Filament-/Flächenzuweisung exportiert. Neu erzeugte Schnitt- und Verbinderflächen verwenden den Grund-Filamentslot des jeweiligen Ausgangsteils. Bei mehreren Farben zeigt die Modellansicht die tatsächlichen Materialfarben; Projektdateien speichern Palette und Flächenzuordnung mit. Neu entstehende Schnitt-, Nut- und Verbinderflächen erben den Filamentslot der jeweils nächstgelegenen lokalen Quellfläche, statt pauschal die Objektgrundfarbe zu verwenden.

STL besitzt keine standardisierte Farb-, Filament-, Einheiten- oder Objektstruktur. Ein Mehrfarben-Export als STL warnt deshalb vor dem unvermeidbaren Verlust und erzeugt einzelne Geometriedateien. STEP wird beim Import tesselliert: analytische CAD-Flächen, BRep-Topologie, Baugruppenstruktur, Parameter, PMI und Materialeigenschaften werden nicht zu einem neuen STEP-Modell zurückgeschrieben.

Folgende 3MF-Eigenschaften sind bewusst nicht vollständig editierbar: komplex unterteilte Bambu-Flächenbemalung, Farbverläufe innerhalb eines Dreiecks, Texturen/UV-Koordinaten, Transparenz als Materialeigenschaft, Support-/Naht-/ Fuzzy-Skin-Bemalung, Modifikator- und Negativteile, Slice-/G-Code-Daten, Montage- und Instanzhierarchien sowie individuelle Objekt-Druckoptionen. PartSplice zeigt erkannte Fälle unter Informationen > Modellstatus & Details > 3MF-Kompatibilität an, statt sie stillschweigend als vollständig unterstützt auszugeben. Drucker-, Prozess- und Filamentprofile aus project_settings.config sowie sichere, benutzererstellte Zusatzdateien im 3MF-Archiv werden erhalten. Veraltete Vorschaubilder, Slice-Ergebnisse, G-Code und ersetzte Modellressourcen werden absichtlich nicht kopiert, weil sie nach einem Schnitt nicht mehr zur Geometrie passen.

Robustheit und Datensicherheit

Die Datei- und Geometrieverarbeitung enthält feste Größen- und Plausibilitätsgrenzen. Ungültige Koordinaten, beschädigte Indizes, übergroße Zähler und inkonsistente Projektbeziehungen werden vor der Verarbeitung abgewiesen. Projekt-, STL- und 3MF-Ausgaben werden zunächst in temporäre Dateien geschrieben und erst nach vollständigem Erfolg ersetzt, damit abgebrochene oder fehlgeschlagene Vorgänge keine vorhandenen Dateien beschädigen.

Mehrfachschnitte werden transaktional angewendet: Entweder werden alle ausgewählten Teile erfolgreich berechnet oder der bestehende Projektzustand bleibt unverändert. Verbinder werden gegen das tatsächliche dreidimensionale Material geprüft, an die Modelloberfläche begrenzt und vor dem Anwenden auf Überschneidungen kontrolliert. Kleine getrennte Modellbestandteile werden nicht automatisch entfernt.

Bei Schnitten durch mehrere Teile bedeutet Grün, dass ein Verbinder in allen getroffenen Teilen gültig ist. Gelb warnt vor einer unterschrittenen Wandreserve, Violett vor einem Konflikt mit einem früheren Schnitt. Orange kennzeichnet einen nur in einem Teil gültigen Verbinder, Rot einen geometrisch ungültigen Verbinder. Während des Ziehens wird für eine flüssige Darstellung nur die Kontur aktualisiert. Bei einem neuen Schnitt erfolgt die vollständige Materialprüfung beim Loslassen. An einem bereits ausgeführten Schnitt können dagegen mehrere Verbinder nacheinander verschoben werden. Beim Loslassen prüft der vorhandene Geometrieindex die neue Lage sofort und markiert ungültige Positionen rot; erst „Neu schneiden“ berechnet die mehrfarbige Ergebnisgeometrie einmalig neu.

Laden, Schneiden, erneutes Berechnen verschobener Verbinder, Reparieren und Exportieren laufen als abbrechbare Hintergrundaufgaben. Beim Laden, Reparieren und Erzeugen neuer Teile wird auch der zugehörige Geometrieindex bereits im Hintergrund aufgebaut; die Oberfläche übernimmt danach nur noch die fertigen Daten und erzeugt die OpenGL-Darstellung. Der Abbruch ist kooperativ: Eine einzelne bereits laufende Berechnung in Open CASCADE oder Manifold kann zunächst zu Ende laufen, bevor die Anwendung den Abbruch übernimmt.

Der Fortschrittsdialog zeigt bei mehrteiligen Schnitten und STL-Exporten den aktuellen Arbeitsschritt sowie die Laufzeit. Bei Vorgängen ohne zuverlässig messbare Einzelschritte wird bewusst nur eine Aktivitätsanzeige dargestellt. Wichtige Bedienelemente erklären ihre Wirkung beim Darüberfahren. Überlappende Verbinder lassen sich durch wiederholtes Anklicken durchschalten oder über Rechtsklick > Verbinder auswählen gezielt wählen.

Auch das Projektspeichern läuft im Hintergrund und ersetzt die Zieldatei erst nach vollständigem Erfolg. Meshes, Undo-Stände, Exporte und Projektschnappschüsse teilen unveränderliche Geometriedaten, damit große Modelle nicht für jeden Arbeitsschritt vollständig im Speicher dupliziert werden.

Wiederholte Projektions- und Materialabfragen verwenden einen pro Mesh aufgebauten BVH-Geometrieindex. Die zweidimensionale Trefferprüfung arbeitet mit der tatsächlichen orthografischen Silhouette; innere Kanten der Dreieckstesselierung werden nicht als Modellrand behandelt. Der Index verwendet für die üblichen Abfragen feste lokale Arbeitsspeicher und wird auch im Speicherlimit der Rückgängig-Historie berücksichtigt.

Der Quellcode ist nach Zuständigkeiten gegliedert. Anwendungsdaten und Sitzungszustand liegen in app_domain und app_state; Laden/Speichern, Exportieren, Schneiden/Reparieren und Updates in den jeweiligen *_workflow-Modulen. Darstellung und Eingabe sind über scene_core, viewport_render, viewport_input, viewport_interaction und interaction_hit_test getrennt. Die ImGui-Oberfläche besteht aus kleinen Modulen für Dialoge, Arbeitsbereich, Kontextmenü, Verbindereditor und Kalibrierung. main.cpp enthält dadurch nur noch Initialisierung, Ereignisschleife und den abgesicherten Programmeinstieg. Geometrieindex, Projektion, Dateiformate und der isolierte Geometrie-Worker bleiben unabhängig davon. So können weitere Importformate, Verbindertypen und Oberflächenfunktionen ergänzt werden, ohne die zentrale Programmschleife wieder zu vermischen.

Fehler aus Programmstart, Fenster-/OpenGL-Initialisierung, Laden, Reparatur, Geometrieberechnung, Export und Updateprüfung werden lokal unter %LOCALAPPDATA%\PartSplice3D\logs protokolliert. Das Protokoll ist auf 1 MiB je Datei und drei Sicherungsgenerationen begrenzt und kann über Informationen > Fehlerprotokoll öffnen angezeigt werden.

Die lokale ImGui-Fensteranordnung liegt unter %LOCALAPPDATA%\PartSplice3D\imgui.ini. Dadurch wird beim Starten oder Exportieren keine imgui.ini neben Modellen, Projekten oder der EXE erzeugt.

Datenschutz

PartSplice 3D enthält keine Telemetrie und lädt Modelle oder Projekte nicht hoch. Eine Updateprüfung wird nur auf Wunsch gestartet und ruft die öffentliche GitHub-Release-API auf; dabei fallen die üblichen Netzwerkdaten wie IP-Adresse und Programmversion im User-Agent an. Lokale Fehlerprotokolle können vollständige Dateipfade enthalten. Erhaltene 3MF-Zusatzdateien und Profile können Angaben aus der Eingangsdatei enthalten und sollten vor einer öffentlichen Weitergabe geprüft werden.

Verantwortung für gedruckte Teile

Die Geometrieprüfung ersetzt keine Belastungs-, Material- oder Sicherheitsprüfung. Verbinder, Druckorientierung, Material und Druckparameter müssen für den jeweiligen Einsatzzweck praktisch geprüft werden. PartSplice 3D ist nicht als alleinige Grundlage für sicherheitskritische, tragende oder medizinische Bauteile vorgesehen.

Lizenz

PartSplice 3D ist für private, nichtkommerzielle, schulische und gemeinnützige Zwecke kostenlos. Der Quellcode darf unter den Bedingungen der PolyForm Noncommercial License 1.0.0 verwendet, verändert und nichtkommerziell weitergegeben werden.

Kommerzielle Nutzung, Verkauf, kostenpflichtige Weitergabe oder die kommerzielle Nutzung eines Forks ist ohne vorherige schriftliche Genehmigung nicht gestattet. Die vollständigen Bedingungen stehen in LICENSE.

Die Beschränkung betrifft jede kommerzielle Nutzung, nicht nur den Verkauf eines Forks. Ein öffentliches GitHub-Repository kann im Rahmen der GitHub-Funktionen angesehen und geforkt werden; daraus entsteht keine zusätzliche Erlaubnis zur kommerziellen Nutzung außerhalb der ausdrücklich gewährten Rechte.

PartSplice 3D ist damit source available, aber keine OSI-zertifizierte Open-Source-Software.

Beiträge

Externe Beiträge werden nur nach vorheriger Rechteklärung übernommen; Einzelheiten stehen in CONTRIBUTING.md.

Markenzeichen

Genannte Hersteller- und Druckernamen dienen ausschließlich zur Beschreibung kompatibler Druckbett-Voreinstellungen. PartSplice 3D ist ein unabhängiges Projekt und steht insbesondere nicht in Verbindung mit Bambu Lab oder anderen Druckerherstellern.

Von PartSplice exportierte 3MF-Dateien nennen PartSplice 3D als erzeugende Anwendung. Bambu-kompatible Namensräume und Profilbezeichnungen dienen nur der technischen Interoperabilität.