Was ist eine DXF Datei? Mr Beam erklärt's

Was ist eine DXF Datei? Wissenswertes zu Drawing Interchange File Format Dateien

Während verschiedene Bildformate, beispielsweise JPEG, PNG, SVG oder GIF, selbst technische Laien typischerweise zumindest rudimentär kennen, ist das DXF-Format weitaus spezialisierter. Die Abkürzung "DXF" steht ausgeschrieben für "Drawing Interchange File Format", was bereits einen guten Ausblick auf die praktische Anwendung des Dateityps gibt: Das Format wurde vom Softwareentwickler Autodesk explizit entwickelt, um einen unkomplizierten Datenaustausch zwischen unterschiedlichen CAD-Programmen zu ermöglichen.

CAD-Software kommt beispielsweise bei technischen Dokumentationen oder geometrischen Modellen zum Einsatz, entsprechend bestehen dahingehend Überschneidungen zur Verwendung des DXF-Dateityps. Eine weitere gute Nachricht vorweg: Unser Mr Beam Lasercutter ist in der Lage DXF-Dateien zu verarbeiten - um dir noch mehr Flexibilität sowie einen einfachen Datenaustausch innerhalb deines Projekts zu ermöglichen.

Bei DXF-Dateien handelt es sich um Vektordateien, ein gravierender Unterschied hebt sie aber von vergleichbaren Dateiformaten ab. Die DXF-Datei speichert keine pixelbasierten Raster und damit auch keine einzelnen Pixel eines Bildes, sondern stattdessen eine detaillierte Beschreibung der jeweiligen Bildelemente - zum Beispiel Linien, Linienstärken, Effekte oder einzelne Objekte. Die DXF-Datei ist damit sowohl zur Darstellung von 2D- als auch 3D-Zeichnungen geeignet. Es handelt sich also nicht um eine Pixelgrafik, sondern um eine Vektorgrafik.

Vorteile von DXF-Dateien im Praxisalltag

Obgleich das Format das Licht der digitalen Welt bereits vor mehr als 40 Jahren erblickte, nämlich im Dezember des Jahres 1982, findet es heute nach wie vor uneingeschränkt Anwendung - das gewährleistet Planungssicherheit und untermauert zudem die Wichtigkeit der DXF-Dateien.

 

Weitere Vorteile sollen in der Handhabung mit DXF-Dateien an dieser Stelle nicht unerwähnt bleiben, darunter beispielsweise diese:

 

• das Dateiformat ist Open-Source, also generell frei und kostenlos zugänglich
• Entwickler und Hauptverantwortlicher für das Dateiformat, die US-amerikanische Firma Autodesk, aktualisiert das Dateiformat noch immer beständig
• du bleibst, gemeinsam mit deinem Team oder weiteren in das Projekt eingebundenen Personen, völlig frei in der Wahl des präferierten CAD-Programms
• DFX-Dateien sind Vektordateien, sie können also präzise und flexibel skaliert werden, ohne dass hierbei Qualitätseinbußen bei der Darstellung in Kauf genommen werden müssten

 

Die Kompatibilität mit jeder gängigen CAD-Software ist zweifelsohne die wohl größte Stärke des Dateiformats - was wenig verwunderlich ist, schließlich wurde das Dateiformat explizit hierfür entwickelt. Der Begründer des Dateiformats und zugleich Gründer der Firma Autodesk, John Walker, hebt diesen Vorteil bereits in der Bezeichnung "Drawing Interchange File Format" hervor. Die Namensgebung für das Dateiformat erlangte zu Beginn der 80er-Jahre größere Aufmerksamkeit, da sich Walker explizit dagegen wehrte das Format "Data exchange Format" zu nennen - womit er Verwechslungen mit dem damals gängigen Tabellenbearbeitungsprogramm vermeiden wollte.

Anwendungsgebiete von DXF-Dateien

Bereits eingangs haben wir darauf hingewiesen, dass unser Mr Beam Lasercutter ebenfalls DXF-Dateien unterstützt. Alle Anwendungsmöglichkeiten unserer innovativen Lasermaschine sind somit auf das Dateiformat selbst übertragbar. Des Weiteren wird das Dateiformat beispielsweise bei vielen technischen Zeichnungen und sporadisch auch bei 3D-Modellen präferiert.

Die DXF-Datei kann zudem die Zusammenarbeit im Team unterstützen, bedingt durch ihren unkomplizierten Austausch und die hohe Kompatibilität gegenüber CAD-Programmen. Mit ihr werden beispielsweise Beschreibungen für verschiedene Module angefertigt, detaillierte technische und grafische Darstellungen erstellt oder Produktkonstruktionen konzipiert. Für Designentwürfe kommt das Dateiformat ebenfalls sporadisch zum Einsatz. An dieser Stelle ist aber eine Abgrenzung gegenüber dem DWG-Dateiformat notwendig, welches eine größere Farbvielfalt und -flexibilität mit sich bringt - was die Verwendung rein für Designentwürfe bezüglich der DXF-Datei limitiert.

Neben spezialisierten Anwendungsgebieten ist der größte praktische Vorteil, den das Format mit sich bringt, die leichte Zusammenarbeit. Die Frage nach der bevorzugten CAD-Software anderer Teammitglieder und Partner entfällt, parallel dazu können sich alle Beteiligten sicher sein, dass die jeweils anderen Mitglieder im Projekt die Datei uneingeschränkt mit der CAD-Software ihrer Wahl bearbeiten können. Das ist vor allem berufsübergreifend ein gewichtiger Vorteil, denn Architekten verwenden beispielsweise normalerweise andere Software als technische Zeichner, beide Berufe arbeiten sich aber konsequent gegenseitig zu - das ist dank der DXF-Datei und ihrer Softwareunabhängigkeit fortan kein Problem mehr.

Aufbau und Struktur der DXF-Datei

DXF-Dateien greifen auf eine Blockstruktur zurück. Der Aufbau unterteilt sich also in mehrere Blöcke, die jeweils klar ersichtlich und deutlich voneinander getrennt sind. Für eine bessere Übersicht und schnellere Navigation lassen sich Schlüsselwörter den einzelnen Blöcken hinzufügen.

Insgesamt greift die Struktur auf vier Blöcke zurück:

• Kopf
• Tabellen
• Blöcke/Entities
• Geometrie

Gespeichert werden in diesen einzelnen Blöcken alle notwendigen Inhalts- sowie weitere Zusatzinformationen.

Der Kopf definiert die fundamentalen Eigenschaften zur Arbeitsumgebung. Das sind beispielsweise Parameter zur Position oder Assoziierungsfähigkeit der Bemaßungen. Gemeinhin werden die Informationen da auch als Meta-Informationen bezeichnet.

In den Tabellen werden Informationen zu unterschiedlichen Elementen festgehalten. Das sind beispielsweise die Strichstärke oder die Farbe. Auch Informationen zur finalen Visualisierung an Bildschirmen sind in diesem Bereich enthalten, ebenso wie einzusetzende Papierbereiche.

In den Blöcken finden sich Informationen zu den einzelnen Elementen, die wiederum gemeinsam die Blöcke bilden. Durch das Zusammenfassen von verwandten Informationen, zum Beispiel solche zu Schraffuren oder frei zu definierenden Geometrieelementen, wird das Dateiformat selbst optimiert. Die in "ENTITIES", wie sie im DXF-Dateiformat heißen, gespeicherten Informationen, sind die eigentlichen Vektor-Informationen. Vektoren werden bei diesem Dateiformat in Form von Floats niedergeschrieben, also als Fließkommazahlen. Logische Elemente hingegen werden durch Ganzzahlen nummeriert und für alle Teilnehmer des Teams so individuell adressierbar gemacht.

Im Geometrie-Teil finden die jeweils zu nutzenden geometrischen Formen ihren Platz, was zum Beispiel Kreise, Polygone oder einfache Linien wären. Auch Attribute, wie die Linienart oder Strichstärke, sind da zu finden. In der Praxis werden die notwendigen Informationen in diesem Bereich normalerweise relativ minimalistisch gehalten, um Probleme bei der Darstellung bereits vorab zu vermeiden.

Besonders häufig vorzufindende Objekte in einer DXF-Datei

Linien, Kreise, Polylinien und weitere geometrische Formen machen das Gros des Dateiinhalts bei einer DXF-Datei aus. Die jeweiligen CAD-Softwares, die den Dateityp öffnen, ermöglichen die Weiterverarbeitung und legen die Informationen offen.

Wie lassen sich DXF-Dateien erstellen und bearbeiten?

Wie bereits mehrfach in diesem Artikel erwähnt, ist die größte Stärke des Dateiformats seine Kompatibilität gegenüber allen gängigen CAD-Softwares. Damit einher geht der Vorteil, dass du DXF-Dateien auch mit so ziemlich jeder CAD-Software öffnen, erstellen und bearbeiten kannst. Gleichermaßen entsteht damit, innerhalb eines Projekts und Teams, keine Abhängigkeit gegenüber einzelnen Betriebssystemen. Reine Betrachtungsprogramme, wie beispielsweise das ebenso von Autodesk entwickelte DWG TrueView, ermöglichen im Normalfall ebenfalls das Öffnen einer DXF-Datei.

 

Eine Auswahl von Programmen, die DXF-Dateien öffnen können, findest du nachfolgend:

Unter Windows:

• Autodesk AutoCAD
• Smith Micro Poser
• IMSI TurboCAD Pro
• Adobe Acrobat und Adobe Illustrator
• IMSI DesignCAD
• CorelCAD
• Blender

Unter Linux:

• Adobe Acrobat
• CADEMIA
• LibreCAD
• Blender
• BRL-CAD
• Wolfram Research Mathematica
• FreeCAD

Unter Mac:

• Adobe-Software
• Trimble SketchUp
• Cheetah3D
• Dassault Systemes SolidWorks eDrawings Viewer
• CorelCAD
• Blender
• Dassault Systemes SolidWorks

Zur Konvertierung von DXF-Dateien

Der Großteil der Programme, die DXF-Dateien öffnen und bearbeiten können, ermöglicht auch eine Konvertierung. Neben unterschiedlichen Online-Diensten, ist eine Konvertierung zum Beispiel mit der Adobe-Softwaresuite, die auf allen gängigen Betriebssystemen zur Verfügung steht, möglich.

Die Adobe-Suite ermöglicht beispielsweise auch eine Konvertierung in das PDF-Format. Das kann hilfreich sein, wenn Inhalte aus dem Dateityp mit Personen geteilt werden sollen, die mit CAD-Software nicht vertraut sind. Dazu öffnest du einfach Adobe Acrobat und die DXF-Datei, anschließend navigierst du zu "Werkzeuge" und da zu "PDF-Datei erstellen". Die konvertierte Datei speicherst du ab und kannst sie anschließend verschicken.

Schwächen und häufige Probleme im Umgang mit DXF-Dateien

Zunächst einmal solltest du wissen, dass das DXF-Dateiformat nicht pauschal von Nachteilen befreit ist. Es ist beispielsweise nicht in der Lage, CAD-Software-spezifische Funktionen zu übernehmen und diese damit in einer anderen CAD-Software bereitzustellen. Außerdem ist denkbar, dass das Dateiformat generell einige neuartige Funktionen und Features aus CAD-Programmen nicht unterstützt.

In der Praxis als eine der größten Unzulänglichkeiten gelten fehlende Bemaßungen innerhalb einer DXF-Datei. Das entsteht dadurch, dass weltweit Maße unterschiedliche Notationen haben. Aus diesem Grund sind in einer DXF-Datei Größenrelationen enthalten. Die Datei gibt also an, wie groß ein Objekt gegenüber einem anderen Objekt ist, aber nicht die exakten Maße. Diese müssen separat entnommen und typischerweise manuell eingetragen werden. Im Fachjargon spricht man daher von einer "Dimensionslosigkeit" des DXF-Dateiformats.

Zudem unterstützt DXF direkt keine verschiedenen Linienstärken und Systemschriftarten. Diese sind separat zu exportieren und zu übersetzen, was im weiteren Dateienaustausch aber beim Empfänger der Datei zu relativ komplexen Importprozessen führen könnte. Daher werden Linienstärken meist als Linienfarbe codiert.

3 gängige Probleme und deren Lösungen

Problem #1 - zu viele Informationen

Bauteil- und technische Zeichnungen enthalten Bemaßungen, Symmetrielinien, Schriftfelder und Co. - lassen sich aber aus den eben genannten Gründen nicht verarbeiten.

Lösung: Die DXF-Datei so bereinigen, bis lediglich noch die Bauteilkontur verbleibt.

Problem #2 - Polylinien

Werden Konturen durch eine hohe Linienanzahl von kurzen Linien generiert, kommt es zu hohen Ladezeiten und reduzierten Schnittgeschwindigkeiten.

Lösung: Statt Polylinien vordefinierte Formen wie Kreise oder einzelne Kreissegmente nutzen.

Problem #3 - Konturen

Sowohl sich überlappende als auch offene Konturen können zu Problemen führen.

Lösung: Die genannten Konturenüberlappungen und offenen Segmenten komplett entfernen. Soll die Kontur offen sein, kann eine Linie zwischen den Endpunkten genutzt werden.