¿Qué son las normales de cara?

Cada triángulo en una malla STL tiene una normal de cara — un vector perpendicular a la superficie del triángulo que indica qué lado es el "exterior". En el formato STL, esta normal se almacena explícitamente como parte de cada registro de faceta, y también está implícita en el orden de los vértices (el orden en que se listan los tres vértices). Cuando miras el exterior de una cara, sus vértices deben aparecer en sentido antihorario.

Las normales de cara sirven para dos propósitos críticos:

Renderizado — Los visores 3D y renderizadores usan las normales para determinar la iluminación. Una cara con normal invertida se iluminará desde el lado incorrecto, apareciendo negra o invisible cuando está activado el culling de caras traseras.
Laminado — Los laminadores usan las normales para determinar qué es interior versus exterior del modelo. Las normales invertidas pueden hacer que el laminador invierta regiones del objeto.

Por qué se invierten las normales

Espejo y escalado

Cuando reflejas un objeto a través de un plano, la operación invierte el orden de los vértices de cada cara. Si el software no invierte automáticamente las normales para compensar, todo el modelo termina al revés. El escalado negativo tiene el mismo efecto.

Importación entre software

Diferentes herramientas CAD y de modelado usan convenciones distintas para el orden de los vértices. Al exportar de un programa e importar en otro, la interpretación del orden puede diferir.

Edición manual de malla

Al modificar una malla a mano — extruir caras, eliminar y reconstruir geometría, fusionar vértices — es fácil crear accidentalmente caras con orden de vértices inconsistente.

Operaciones booleanas

Sustraer un objeto de otro requiere que las normales del objeto sustraído apunten hacia adentro. Si el resultado no se limpia correctamente, la malla puede contener una mezcla de normales hacia adentro y hacia afuera.

Cómo detectar normales invertidas: Si tu modelo aparece parcialmente transparente, muestra parches oscuros donde debería estar iluminado, o parece "al revés" en tu visor 3D, las normales invertidas son la causa más probable.

Cómo JustFixSTL detecta y repara la orientación de normales

El proceso de reparación usa un enfoque en dos fases:

Pasada de consistencia

Partiendo de una cara semilla, el algoritmo propaga a través de aristas compartidas, asegurando que las caras adyacentes tengan órdenes de vértices compatibles. Esto asegura que todas las caras en un componente conectado sean consistentes entre sí.

Orientación por volumen con signo

Después de hacer las normales consistentes, la herramienta calcula el volumen con signo de la malla. Si las normales apuntan hacia afuera, el volumen es positivo. Si apuntan hacia adentro, es negativo. Un volumen negativo significa que toda la malla está al revés, por lo que se invierten todas las caras juntas.

Manejo por componente

Si la malla tiene múltiples componentes desconectados, la prueba de volumen con signo se aplica a cada componente independientemente. Esto asegura que cada pieza esté correctamente orientada.

Síntomas comunes de normales invertidas

Parches negros en el visor 3D — caras iluminadas desde el lado incorrecto aparecen oscuras o invisibles.
El modelo aparece hueco o al revés — puedes ver a través del exterior hacia las caras internas.
El laminador muestra relleno invertido — el relleno aparece fuera de los límites del modelo.
Paredes faltantes en regiones específicas — el laminador interpreta las caras invertidas como el lado trasero.
Artefactos de renderizado en motores de juegos — normales invertidas causan errores de iluminación y sombras en Unity, Unreal, etc.

Reparar normales invertidas en archivos STL