BR112020001862A2

BR112020001862A2 - transformação de dados de propriedade para compensar deslocamentos no valor de propriedade

Info

Publication number: BR112020001862A2
Application number: BR112020001862-7A
Authority: BR
Inventors: Morgan T. Schramm; Matthew A. Shepherd; David M. Berfanger; Jay S. Gondek
Original assignee: Hewlett-Packard Development Company, L.P.
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2020-07-28
Also published as: WO2019022770A1; CN110869196A; EP3612374A1; EP3612374A4; KR20200007892A; JP2020521658A; US20210206113A1

Abstract

Em um exemplo, o método inclui receber um modelo de dados de um objeto a ser gerado na fabricação aditiva, o modelo de dados compreendendo dados do objeto geométrico descrevendo o objeto e os dados de propriedade. Uma propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto pode ser determinada para o objeto e um modelo de dados modificados do objeto pode ser derivado aplicando-se uma transformação aos dados de propriedade associados com a propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto, em que a transformação é para compensar um deslocamento no valor de propriedade associada com a propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto.

Description

TRANSFORMAÇÃO DE DADOS DE PROPRIEDADE PARA COMPENSAR DESLOCAMENTOS NO VALOR DE PROPRIEDADE FUNDAMENTOS

[001] Impressão tridimensional é um processo de fabricação aditiva no qual objetos tridimensionais podem ser formados, por exemplo, pela solidificação seletiva de sucessivas camadas de um material de construção. O objeto a ser formado pode ser descrito em um modelo de dados. Solidificação seletiva pode ser atingida por, por exemplo, fundição, ligação, ou solidificação através de processo incluindo sinterização, extrusão e irradiação. A qualidade, aparência, resistência e funcionalidade dos objetos produzidos por tais sistemas podem variar dependendo do tipo de tecnologia de fabricação aditiva usada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[002] Um sem-limite de exemplos serão agora descritos com referência aos desenhos que acompanham, nos quais: A Figura 1 é um exemplo de um método para modificar um modelo de dados para compensar um deslocamento no valor de propriedade devido a uma propriedade afetando o parâmetro de geração do objeto; A Figura 2 é um exemplo de um método para determinar instruções de impressão para gerar um objeto; A Figuras 3 e 4 são exemplos de aparelhos para processar dados relacionados à fabricação aditiva; e A Figura 5 é um exemplo de um meio legível por máquina associado a um processador.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[003] Técnicas de fabricação aditivas podem gerar um objeto tridimensional através da solidificação de um material de construção. Em alguns exemplos, o material de construção pode ser um material granular em pó, que pode ser, por exemplo, um plástico, cerâmica, ou metal em pó. As propriedades de objetos gerados podem depender do tipo de material de construção e do tipo de mecanismo de solidificação utilizado. O material de construção pode ser depositado, por exemplo em um leito de impressão e processado camada por camada dentro de uma câmara de fabricação, por exemplo.

[004] Em alguns exemplos, solidificação seletiva é atingida através de aplicação direcional de energia, utilizando-se, por exemplo, um laser ou um feixe de elétrons que resulta na solidificação do material de construção onde a energia direcional é aplicada. Em outros exemplos, pelo menos um agente de impressão pode ser seletivamente aplicado ao material de construção, e pode ser líquido quando aplicado. Por exemplo, um agente de fusão (também nomeado com ‘agente de coalescência’ ou ‘agente coalescente’) pode ser distribuído seletivamente em porções de uma camada de material de construção em um padrão derivado de dados representando uma fatia de um objeto tridimensional a ser gerado (que pode, por exemplo, ser gerado a partir de dados do design estrutural). O agente de fusão pode ter uma composição que absorve energia de tal forma que, quando a energia (por exemplo, calor) é aplicada à camada, o material de construção derrete, coalesce e se solidifica para formar uma fatia do objeto tridimensional de acordo com o padrão. Em outros exemplos, a coalescência pode ser atingida de alguma outra maneira.

[005] Em adição a um agente de fusão, em alguns exemplos, um agente de impressão pode compreender um agente de modificação de coalescência (que pode ser referido tanto como agente modificador como de detalhamento), que age para modificar os efeitos de um agente de fusão e/ou energia aplicada, por exemplo, inibindo, reduzindo ou aumentando a coalescência ou ajudar a produzir um acabamento ou aparência particular a um objeto.

[006] Um agente de modificação de propriedade, por exemplo, compreendendo um corante, colorante, um agente condutor, um agente para prover transparência ou elasticidade ou similar, pode em alguns exemplos ser utilizado como agente de fusão ou agente modificador, e/ou como um agente de impressão para prover uma propriedade particular para o objeto.

[007] Sistemas de fabricação aditiva podem gerar objetos baseados em dados de design estrutural. Isto pode envolver um designer gerando um modelo tridimensional de um objeto a ser gerado, por exemplo usando um aplicativo de design assistido por computador (CAD). O modelo pode definir as porções sólidas do objeto. Para gerar um objeto tridimensional a partir do modelo usando um sistema de fabricação aditiva, o modelo dos dados pode em alguns exemplos ser processado para gerar fatias de planos paralelos do modelo. Cada fatia pode definir pelo menos uma porção de uma respectiva camada de material de construção que deve ser solidificada ou levada a coalescer pelo sistema de fabricação aditiva.

[008] Em alguns sistemas de fabricação aditiva, uma propriedade tal como resistência, cor, densidade ou similar de um objeto gerado usando uma instrução de impressão particular (em que a instrução de impressão pode especificar a cobertura de um agente de impressão ou a cobertura de cada um de uma pluralidade de agentes de impressão) pode variar baseada nos parâmetros de geração do objeto. Por exemplo, uma propriedade como a cor pode variar baseado pelo menos em parte dos ângulos de superfícies do objeto 3D. Em outras palavras, em alguns exemplos de fabricação aditiva, pode haver características angulares de dependência de cor que podem afetar a aparência visual da cor para alguns objetos que são produzidos usando uma combinação consistente de materiais de geração de objetos. Assim, uma combinação particular de agentes de impressão pode resultar numa primeira cor em um lado com um primeiro ângulo e uma segunda cor em um lado com um segundo ângulo. Geralmente, como o termo é usado aqui, um ângulo geralmente se refere a um ou mais ângulos (ex.: um ângulo, dois ângulos, três ângulos etc.) de uma superfície normal para uma superfície.

[009] Outros parâmetros podem também impactar as propriedades de um objeto. Por exemplo, uma propriedade pode variar de acordo com a posição dentro de um volume de impressão do sistema (por exemplo, uma instrução particular de geração de objeto pode resultar em uma cor ou resistência diferente do objeto em uma posição do volume de impressão do que em outro, uma localização é, por exemplo, mais alta, mais baixa, mais central ou mais próxima a um dado lado dentro do volume de construção do que outra). Como outro exemplo, uma propriedade produzida usando uma instrução de impressão particular pode variar de acordo com a temperatura operacional do aparelho de geração de objeto

(de modo que um objeto gerado usando uma combinação particular de materiais de construção possa ter um valor de propriedade (por exemplo, um valor indicativo de cor/resistência/densidade ou similar) quando impresso a uma primeira temperatura e o valor de propriedade pode ser diferente quando impresso a uma segunda temperatura). Diferentes aparelhos de geração de objetos podem produzir propriedades diferentes usando as mesmas instruções de impressão.

[0010] A Figura 1 mostra um exemplo de um método que pode ser um método implementado por computador, por exemplo, realizado usando pelo menos um processador, e pode compreender um método de derivar um modelo de dados modificados de um objeto no qual os dados de propriedade são transformados para compensar uma dependência de propriedade de parâmetro de geração de objeto (por exemplo, uma orientação de superfície, uma localização de geração de objeto dentro de um volume de construção, uma temperatura de geração de objeto, uma classe ou tipo de geração de objeto, ou similar). Em alguns exemplos, transformação é aumentar a consistência de pelo menos uma propriedade em um objeto gerado.

[0011] O Bloco 102 compreende receber um modelo de dados de um objeto a ser gerado em fabricação aditiva, o modelo de dados compreendendo dados geométricos do objeto descrevendo o objeto, e dados de propriedade, que podem descrever pelo menos uma propriedade do objeto.

[0012] O modelo de dados pode, por exemplo, ser recebido por um processador a partir de uma memória, sobre uma rede, sobre um link de comunicações ou similar.

[0013] Os dados geométricos do objeto podem definir um modelo geométrico tridimensional de pelo menos uma porção do objeto modelo, incluindo a forma e extensão de todo ou parte de um objeto em um sistema de coordenadas tridimensional, por exemplo, as porções sólidas do objeto. Em alguns exemplos, o modelo de dados pode representar o objeto, ou as superfícies do objeto, como uma malha de polígonos. Em alguns exemplos como esses, as faces dos polígonos podem ser associadas com dados de orientação, por exemplo, vetores de orientação normal da superfície (ou tais vetores podem ser derivados). Os dados do objeto modelo podem, por exemplo, ser gerados por um aplicativo de design assistido por computador (CAD), ou por um designer.

[0014] Os dados de propriedade podem, por exemplo conter um ‘mapa’ de propriedades, que está associado com pelo menos uma porção do objeto. Pode haver um mapeamento entre as localizações do objeto e o mapa de propriedades, e um mapa de propriedades pode ser qualquer dado de propriedade associado com tal mapeamento. Em alguns exemplos, um mapa de propriedades pode estar associado apenas com a(s) superfície(s) do objeto, enquanto em outros exemplos um mapa de propriedade pode estar associado com uma ou mais porções interiores do objeto. Um mapa de propriedades pode conter um arquivo de imagem 2D que pode ser aplicado a modelo 3D para adicionar cor, textura, ou outras propriedades como brilho, refletividade, condutividade, transparência, resistência ou similares. Um mapa de propriedades pode estar relacionado a uma propriedade em particular, por exemplo, definir a coloração do objeto sobre sua superfície (e dessa forma provendo padrões de superfície e similares). Em outros exemplos, mapas de propriedade 3D podem ser providenciados.

[0015] Em alguns exemplos, tais mapas de propriedades podem corresponder a um modelo de ‘desembrulhar’ da superfície de um objeto. Por exemplo, polígonos descrevendo a superfície do objeto podem ser arranjados de tal forma a ficar em um plano 2D, e podem ser descritos por um sistema de coordenada uv (como comparado ao sistema de coordenada xyz usado para descrever o objeto em 3D). Um mapa de propriedades pode ser associado com a localização na superfície de um objeto e/ou em um interior de um objeto de maneira a corresponder com as coordenadas uv do modelo 3D desembrulhado, através de um mapeamento, a que pode ser referido como um mapeamento uv.

[0016] Por exemplo, coordenadas em um mapa de propriedades 2D podem ser associadas com os vértices (isto é, cantos) dos polígonos de um modelo de objeto através de um mapeamento uv. Em alguns exemplos, um modelo de um objeto pode ser expresso em duas partes: (a) dados do modelo de objeto representando o objeto como uma pluralidade de polígonos iniciais, ou seja, uma malha, que possui coordenadas retilíneas 3D em xyz e (b) dados de propriedade do objeto, por exemplo, bitmap(s), que possuem coordenadas retilíneas 2D em uv (o espaço uv pode ser efetivamente o espaço bitmap xy, mas é denominado uv para evitar confusão com o sistema de coordenada 3D).

[0017] Em um exemplo, a malha de polígono é uma malha triangular representando a superfície do objeto e cada triângulo na malha possui três vértices e seis pedaços de informação – as coordenadas xyz v0, v1 e v2 (a localização dos vértices do polígono no espaço 3D) e as coordenadas uv uv0, uv1, e uv2 (a localização dos vértices no espaço 2D dos bitmap(s)). As coordenadas uv podem não ter o mesmo formato que as coordenadas xyz, elas podem ser três pontos aleatórios (ou ainda o(s) mesmo(s) ponto(s) nos bitmap(s)). Além disso, elas podem ser independentemente determinadas para cada polígono, onde as coordenadas uv de um polígono em geral não afetam as coordenadas uv de nenhum outro polígono. Dessa maneira, as propriedades nos vértices são dadas pelas coordenadas uv. Para o restante de um dado polígono (as bordas e o interior) estas propriedades podem ser derivadas, por exemplo, interpoladas (por exemplo, interpoladas linearmente) dos três vértices uv.

[0018] Embora o exemplo de um triângulo tenha sido usado aqui, a malha pode ser baseada em um polígono diferente, por exemplo, compreendendo uma malha tetraédrica (que compreende faces de polígonos). Em tal malha, as propriedades podem, de novo, ser definidas nos vértices.

[0019] Em outros exemplos os dados de propriedade do objeto podem ser especificados de alguma outra maneira, de modo a definir pelo menos uma propriedade de objeto por pelo menos uma porção do objeto tridimensional a ser gerado. Por exemplo, dados de propriedade podem ser associados com vóxeis do modelo de objeto, como descrito em maior detalhe abaixo, associados a faces de polígonos, especificados volumetricamente ou como um algoritmo, ou de alguma outra forma.

[0020] Em um exemplo, os dados de propriedade de um objeto podem compreender qualquer ou qualquer combinação de dados de cor, flexibilidade, elasticidade, rigidez,

rugosidade da superfície, porosidade, resistência entre camadas, densidade, transparência, condutividade e similares por pelo menos uma porção do objeto a ser gerado. Os dados de propriedade do objeto podem definir múltiplas propriedades do objeto por uma porção ou porções de um objeto, e as propriedades especificadas podem variar sobre o objeto.

[0021] Onde uma pluralidade de propriedades são descritas em uma ou mais fontes/mapas de dados de propriedade, pelo menos algumas dessas propriedades podem ter uma interdependência. Por exemplo, algumas cores podem não ser atingíveis no mesmo objeto que a resistência, transparência, flutuabilidade ou similar do objeto especificado. Em alguns exemplos, uma propriedade afetando o parâmetro de geração do objeto pode impactar uma propriedade de uma maneira diferente de uma outra propriedade. Efeitos dessa interdependência são discutidos abaixo.

[0022] Se nenhum dado de propriedade do objeto está presente, o objeto pode ter algumas propriedades padrão baseadas no material de construção e agentes de impressão utilizados.

[0023] Em alguns exemplos, pode haver uma pluralidade de mapas de propriedade e/ou fontes de dados de propriedade (por exemplo, arquivos de dados, bancos de dados, tabelas de consultas e afins) associadas com um objeto. A pluralidade de mapas de propriedades/fontes de dados de propriedades pode, por exemplo, caracterizar diferentes porções do objeto (por exemplo, um mapa de propriedades pode detalhar as propriedades de um polígono, ou de um conjunto de polígonos, enquanto um outro mapa de propriedades pode detalhar as propriedades de um diferente polígono ou de um diferente conjunto de polígonos).

[0024] Em alguns exemplos, pode haver uma pluralidade de mapas de propriedades/fontes de dados de propriedade relacionadas a diferentes propriedades ou combinações de propriedades (por exemplo, decoração da superfície pode ser mantida em um mapa de textura e especificações de resistência podem ser guardadas em um arquivo de dados separado).

[0025] Em outro exemplo, mapas de propriedades alternativos/fontes de dados de propriedade podem ser fornecidos (ou pode haver um conjunto alternativo de mapeamentos para um mapa de propriedades) para uma dada propriedade. Por exemplo, um mapa de propriedades de cores de alto croma pode ser fornecido junto com um mapa de propriedades alternativo de cores de baixo croma para casos em que usar o mapa de propriedades de alto croma é considerado inadequado, dado um estado específico dos parâmetros do sistema. Alternativamente, os dados de propriedade de cores de alto e de baixo croma podem ser incluídos em um único mapa de propriedades (que, como observado acima, pode mapear para todo ou apenas parte do objeto), e dois conjuntos de mapeamentos podem ser especificados: mapeamentos de alto croma e mapeamentos de baixo croma.

[0026] Em alguns exemplos, alternativas como essas podem ser selecionadas com base em algum valor de parâmetro. Isto pode, por exemplo, permitir que os operadores especifiquem opções preferenciais de retorno em casos onde os parâmetros do sistema dizem que uma especificação em particular não é realizável. Alto e baixo croma são utilizados aqui simplesmente como um exemplo de alternativas para uma propriedade, e qualquer propriedade pode ser especificada com fontes/mapeamentos de dados alternativos.

[0027] O Bloco 104 compreende determinar (ou identificar) uma propriedade que esteja afetando o parâmetro de geração do objeto para o objeto, por exemplo, a partir do modelo de objeto. Como observado acima, em alguns exemplos isto pode ser uma orientação de uma porção da superfície, que pode ser derivada de um vetor de orientação normal da superfície fornecido com o modelo de dados. Em outros exemplos, pode ser determinado, por exemplo, determinando-se o normal para a face usando um produto escalar ou similar. Determinar o normal para a face pode, por exemplo, se basear em uma convenção. Por exemplo, uma face de triângulo normal (para o triângulo ABC, nessa ordem) pode ser definida como um vetor de unidade na direção do produto cruzado do vetor (B - A) x (C - A), de modo a fornecer uma definição consistente de uma face externa normal para uma face. Isto pode ser usado para estabelecer uma “entrega” convencional. Entretanto, convenções alternativas podem ser estabelecidas e/ou utilizadas para determinar a orientação da face de uma superfície.

[0028] Em alguns exemplos, a propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto pode compreender uma posição de uma porção do objeto pretendida dentro de um volume de construção do sistema, ou pode compreender uma temperatura operacional do aparelho de geração do objeto, ou similar.

[0029] Múltiplas propriedades que afetam parâmetros de geração de objetos podem ser determinadas por diferentes porções do objeto e/ou em relação a diferentes propriedades.

[0030] O Bloco 106 compreende derivar um modelo de dados modificados do objeto aplicando uma transformação aos dados de propriedade, em que a transformação é (pelo menos parcialmente) para compensar um deslocamento no valor da propriedade associada à cor que afeta o parâmetro de geração do objeto. Em alguns exemplos, a compensação pode ser um compensação parcial (por exemplo, o deslocamento pode ser parcialmente, ao invés de exatamente ou completamente, compensado).

[0031] Em alguns exemplos, um modelo de dados pode ser processado em preparação para a geração do objeto. Por exemplo, um modelo de objeto pode ser 'voxelizado' de modo que os dados de propriedade sejam associados a volumes discretos, ou vóxeis, do modelo de objeto (conforme descrito em maiores detalhes abaixo). Em alguns exemplos, a transformação dos dados de propriedade pode ser aplicada depois de tal modificação (por exemplo, depois da 'voxelização'), enquanto em outros exemplos, os dados de propriedade podem ser modificados antes desse processamento (por exemplo, um mapa de propriedades ou outro arquivo de dados armazenando dados de propriedade pode ser modificado diretamente, ou mapeamentos específicos para valores de propriedade podem ser modificados). Por exemplo, conforme descrito acima, o mapa de propriedades pode ser mapeado para localizações dentro do objeto, e pode ser que as localizações tenham um valor de parâmetro associado diferente. Nestes casos, o mapa de propriedades pode ser primeiramente mapeado para um modelo de voxel (ou algum outro modelo de objeto), e então os valores de propriedade dos vóxeis individuais podem ser transformados usando a transformação. Em outros exemplos, o mapeamento pode ser realizado depois que a transformação é aplicada.

[0032] Uma vez que esse processo e modificação foram aplicados, pode haver uma etapa adicional de geração de instruções de impressão, por exemplo como descrito em relação à Figura 2 abaixo.

[0033] Em exemplos nos quais a propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto compreende determinar uma orientação de uma porção da superfície, derivar o modelo de dados modificados pode compreender aplicar uma transformação nos dados de propriedade baseada na orientação de uma porção da superfície. Em exemplos nos quais a propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto é uma posição de uma porção do objeto dentro de um volume de construção do sistema do qual deriva o modelo de dados modificados, isto pode compreender a aplicação de uma transformação nos dados de propriedade baseada na posição de uma porção do objeto. Em exemplos nos quais a propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto compreende uma temperatura operacional pretendida do aparelho de geração do objeto, isto pode compreender aplicar uma transformação nos dados de propriedade baseada em uma temperatura operacional pretendida. Em exemplos em que a propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto compreende o tipo de aparelho de geração de objeto,

isto pode compreender a aplicação de uma transformação nos dados de propriedade baseada no tipo de aparelho de geração de objeto.

[0034] Como foi observado acima, em alguns exemplos, duas propriedades podem ter uma interdependência e/ou o efeito de uma propriedade em particular que afeta o parâmetro de geração do objeto nas propriedades pode diferir. Nesses exemplos, dois ou mais valores de propriedade deslocados podem ser considerados, e/ou uma transformação nos dados de propriedade pode ser baseada em conjunto nesses valores de propriedade determinados. Por exemplo, pode haver um compromisso entre compensar um deslocamento no valor da propriedade e um outro deslocamento no valor da propriedade. Em alguns exemplos, pode haver uma ordem prioritária de propriedades e compensar um deslocamento no valor da propriedade em particular pode ter precedência sobre outra. Em alguns exemplos, este compromisso pode ser feito determinando-se uma combinação ponderada para a transformação aplicada e/ou compensando-se para um deslocamento de propriedade de uma propriedade que está mais acima na ordem prioritária e não para um deslocamento de propriedade de uma propriedade que está mais abaixo na ordem prioritária.

[0035] Em alguns exemplos, uma propriedade afetada pode ser a cor e a transformação pode compreender aplicar um deslocamento de cor. Por exemplo, pode ser o caso que um objeto tenha primeira e segunda faces com uma primeira e uma segunda orientação, e os dados de cor associados com cada uma dessas faces no modelo de dados inicial pode ser o mesmo, ou seja, pretende-se que ambas as faces aparentem ser da mesma cor no objeto gerado. Em geral, pode ser o caso que uma instrução de impressão especificando uma combinação particular de agentes de impressão seja selecionada baseada nos dados de cor, por exemplo usando um mapeamento, ou similar. Entretanto, como observado acima, as cores podem ter uma dependência angular: em outras palavras, uma instrução de impressão especificando uma combinação particular de agentes de impressão produz uma primeira colorimetria quando aplicada a uma face tendo uma primeira orientação e uma segunda colorimetria quando aplicada a uma face tendo uma segunda orientação.

[0036] Em tal exemplo, um deslocamento de cor pode ser aplicada aos dados de cor associados com a primeira e/ou segunda face de modo que a cor especificada no modelo de dados modificados seja diferente para a primeira e a segunda faces. Entretanto, na prática, isso pode ser mapeado para uma combinação de agentes de impressão que, apesar de diferentes para cada face, vão produzir substancialmente a mesma colorimetria em ambas as faces quando o objeto é gerado: ou seja, um deslocamento de cor associada com a dependência angular da cor foi pelo menos parcialmente compensada.

[0037] Em alguns exemplos, a transformação pode compreender a modificação um mapa de propriedades. Em outras palavras, o mapeamento entre os dados do objeto e os dados de propriedade pode permanecer inalterado, mas os dados de propriedade subjacentes podem ter a cor alterada.

[0038] Ao gerar um modelo de dados modificados, o processamento subsequente pode ser realizado de maneira ingênua, sem consideração do ângulo de orientação (ou qualquer outra cor afetando o parâmetro de geração do objeto).

[0039] A dependência de uma propriedade em um parâmetro pode ser predeterminada. Por exemplo, para caracterizar a dependência angular da cor, objetos que possuem faces diferentemente orientadas podem ser impressos usando uma consistente instrução de impressão e a colorimetria das faces medidas. Em outros exemplos, a mesma instrução de impressão pode ser usada para gerar objetos a diferentes temperaturas, e/ou diferentes posições dentro de um volume de construção, e/ou usando diferentes aparelhos de impressão e a colorimetria dos objetos medidos. Em outros exemplos, outras propriedades podem ser medidas em vez de ou além da cor, como resistência, densidade, resiliência e similares.

[0040] Isto permite que uma transformação específica de parâmetro seja desenvolvida. Por exemplo, um mapeamento para uma instrução de impressão pode ser determinado baseado em um parâmetro particular (o primeiro valor de parâmetro). Por exemplo, isto pode ser qualquer (arbitrário) orientação de face, temperatura, posição e/ou aparelho de geração do objeto, e isto pode ser a base para um recurso de mapeamento para gerar instruções de impressão.

[0041] A transformação pode ser modelada para determinar qual instrução de impressão produz uma propriedade pretendida (neste exemplo, cor) dada uma segunda cor que afeta o valor de parâmetro: isso, por sua vez, pode ser usado para determinar um mapeamento entre a cor no quadro ‘referência’ e um ‘quadro dependente do parâmetro’.

[0042] Por exemplo, pode ser determinado que uma primeira cor seja produzida pela instrução de impressão 1 quando o parâmetro tem o primeiro valor (por exemplo, uma face tem uma primeira orientação) e pela instrução de impressão 2 quando o parâmetro tem o segundo valor (por exemplo, uma face de um objeto tem uma segunda orientação). Quando a instrução de impressão 2 é usada quando o parâmetro tem o primeiro valor, o resultado pode ser uma segunda cor. As instruções de impressão 1 e 2 podem especificar diferentes combinações de agentes de impressão, por exemplo, diferentes proporções de colorantes.

[0043] Em tal exemplo, onde a primeira cor é especificada em modelo de objeto original, e pelo menos uma porção do objeto será, durante a geração do objeto, sujeita ao segundo valor de parâmetro, a primeira cor pode ser transformada na segunda cor no modelo de dados modificados. Quando as instruções de impressão são determinadas antes da geração do objeto, isso resultará na instrução de impressão 2 sendo selecionada para esta região e a primeira cor sendo produzida, na realidade. Na prática, pode não ser o caso que exatamente a mesma cor possa ser produzida para todas as orientações, e em tal exemplo, a cor disponível mais próxima poderá ser utilizada. Em outros exemplos, os dados de cor para ambos os valores de parâmetro podem ser transformados, por exemplo, de modo a resultar em uma cor intermediária entre a primeira e a segunda cor, ou alguma outra cor que pode ser atingível para ambos os valores de parâmetro.

[0044] Em geral, uma transformação de uma especificação de propriedade no modelo de dados em um espaço de propriedade dependente de parâmetro pode ser derivada, em que a especificação de propriedade no espaço de propriedade dependente de parâmetro é dependente do valor de parâmetro.

[0045] Os efeitos de uma dependência paramétrica em uma propriedade podem ser caracterizados (por exemplo, imprimindo-se um conjunto de objetos-teste designados para caracterizar uma dependência da propriedade no parâmetro) e esta caracterização pode então ser usada para gerar um modelo de dados modificados ajustando a informação de propriedade do modelo de dados original para compensar a dependência de parâmetro da propriedade.

[0046] Subsequentemente, em alguns exemplos, quando um objeto 3D é impresso, uma propriedade do objeto gerado pode ser realizada de uma maneira mais consistente e uniforme por uma faixa de valores de parâmetro (por exemplo, superfícies de diferentes orientações, ou localizações dentro do volume de impressão do sistema, ou diferentes temperaturas operacionais, ou variações em uma outra característica de dependência paramétrica). Isto pode ser atingido sem nenhum controle direto do dispositivo de impressão ou qualquer modificação dos agentes de impressão impressos a nenhuma camada particular de material de construção depois da determinação das instruções de impressão.

[0047] Como brevemente mencionado acima, em alguns exemplos de fabricação aditiva, o espaço tridimensional pode ser caracterizado em termos de vóxeis, ou seja, pixels tridimensionais, em que cada voxel ocupa ou representa um volume discreto. Em alguns exemplos, os vóxeis são determinados tendo em vista a resolução de impressão de um aparelho de impressão, de modo que cada voxel representa um volume que pode ser unicamente endereçado quando se aplicando os agentes de impressão e, portanto, as propriedades de um voxel podem variar daquelas dos vóxeis vizinhos.

Em outras palavras, um voxel pode corresponder a um volume que pode ser endereçado individualmente por um aparelho de impressão (que pode ser um aparelho de impressão particular, ou uma classe de aparelhos de impressão, ou similar) de modo que suas propriedades possam, então, ser determinadas pelo menos substancialmente de forma independente das propriedades de outros vóxeis.

Por exemplo, a ‘altura’ de um voxel pode corresponder à altura de uma camada de material de construção.

Em alguns exemplos, a resolução de um aparelho de impressão pode exceder a resolução de um voxel, ou seja, um voxel pode compreender mais do que uma localização endereçável do aparelho de impressão.

Em geral, os vóxeis de um modelo de objeto podem cada um ter o mesmo formato (por exemplo, cuboide ou tetraédrico), mas eles podem diferir, em princípio, em formato e/ou tamanho.

Em alguns exemplos, vóxeis são cuboides baseados na altura de uma camada de material de construção (que pode, por exemplo, ser de por volta de 80 µm em alguns exemplos). Por exemplo, a área de superfície em um plano xy pode ser de por volta de 42μm por 42μm (com a altura do voxel sendo especificada no eixo z). Em alguns exemplos, em dados de processamento representando um objeto, cada voxel pode estar associado com propriedades, e/ou com instruções de impressão, que se aplicam ao voxel como um todo.

Em alguns exemplos, o modelo de dados modificados pode ser representado como um modelo de voxel do objeto.

[0048] A Figura 2 é um exemplo de um método para determinar instruções de impressão para gerar um objeto usando fabricação aditiva, que pode seguir o método da Figura 1. O Bloco 202 compreende gerar uma prévia de um objeto a ser gerado. Essa prévia de um objeto pode ser gerada modelando-se o objeto, por exemplo, prevendo a cor ou aparência de um objeto. O modelo usado para gerar a prévia pode incorporar um deslocamento no valor de propriedade antecipada associada com a propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto. O Bloco 204 compreende exibir a prévia do objeto a um operador, por exemplo, usando uma tela de exibição, ou similar. Apesar dos dados de propriedade terem sido transformados para compensar o deslocamento no parâmetro, esta compensação pode não ser perfeita; por exemplo, a cor pretendida pode não ser acessível para um dado aparelho de impressão tendo um conjunto particular de colorantes, que podem ser aplicados dentro de um conjunto particular de limites. Assim, enquanto o método da Figura 1 pode, ao menos parcialmente, compensar o efeito da propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto, isto pode não ser inteiramente bem-sucedido. Ao gerar uma prévia, um operador pode inspecionar (e em alguns exemplos, ajustar) a renderização de cores esperada antes da impressão. Em alguns casos, isto pode alertar o operador em casos onde atingir uma uniformidade de cores aceitáveis pode não ser possível devido a parâmetros do sistema. Em outros exemplos, o operador pode selecionar uma transformação diferente para aplicar (por exemplo, especificando uma orientação de face diferente como uma orientação de referência).

[0049] O Bloco 206 compreende determinar as instruções de impressão com base no modelo de dados modificados. Em alguns exemplos, o bloco 206 está condicionado a aprovação de uma prévia por um operador, e/ou uma prévia modificada. Isto pode compreender o uso de um recurso de mapeamento, como uma tabela de pesquisa no algoritmo de conversão para identificar a cobertura de um ou mais agentes de impressão a serem aplicados em uma região do material de construção. A colocação dos agentes de impressão no material de construção pode ser determinada utilizando-se técnicas de meio-tom (halftoning) ou similares.

[0050] Pode-se notar que, como os deslocamentos no valor de propriedade que são previstas de ocorrer na geração do objeto, foram ou tinham sido ao menos parcialmente compensadas pela transformação, esta determinação de instruções de impressão pode ser realizada de forma ingênua, sem consideração de uma propriedade afetando o parâmetro de geração do objeto. Portanto, o processamento a jusante do modelo de dados é simplificado. Determinar as instruções de impressão pode, por exemplo, compreender o uso de uma tabela de pesquisa ou similar, e a mesma tabela de pesquisa pode ser usada para uma variedade de modelos de dados, que podem modelar objetos com diferentes propriedades afetando parâmetros de geração de objeto, sem alteração.

[0051] Uma determinada instrução de impressão pode, por exemplo, especificar a cobertura de um ou mais agentes de impressão (por exemplo, um agente de fusão, colorante ou similar) a ser aplicado a uma região em particular de uma camada de material de construção. Em alguns exemplos, a colocação de gotas do agente de impressão dentro da região pode ser determinada através do uso de uma operação de meio-tom.

[0052] O método pode, ainda, compreender a geração de um objeto utilizando fabricação aditiva com base nas instruções de impressão. Por exemplo, isto pode compreender a formação de sucessivas camadas de material de construção em um leito de impressão e a aplicação de agentes de impressão de acordo com as instruções de controle para aquela camada e expor a camada à radiação, resultando no aquecimento e fusão do material de construção.

[0053] A Figura 3 é um exemplo de um aparelho 300 compreendendo circuitos de processamento 302. Neste exemplo, o circuito de processamento 302 compreende um módulo de transformação 304. No uso do aparelho 300, o módulo de transformação 304 recebe dados que representam um objeto tridimensional, os dados que compreendem os dados de propriedade associados a um objeto, e transforma os dados de propriedade usando pelo menos uma transformação para compensar um deslocamento no valor de propriedade associada com uma propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto na fabricação aditiva.

[0054] Os dados de propriedade podem, por exemplo, compreender pelo menos um modelo ‘desembrulhado’ do objeto (por exemplo, um mapa de textura) ou podem ser definidos de alguma outra maneira (por exemplo, propriedades podem ser definidas por vértices do objeto, e dados de propriedade para locais intermediários podem ser interpolados), caso contrário, dados de propriedade podem ser definidos em um mapa de propriedades em relação às faces de uma malha de polígonos definindo o objeto, ou em relação aos volumes de politopo em uma malha 3D, ou de alguma outra maneira. Um ‘mapa’ de propriedades pode ser qualquer descrição de propriedade que esteja relacionada à geometria do objeto por meio de mapeamento. Em outros exemplos, as propriedades podem ser definidas de alguma outra maneira, por exemplo, sendo associadas com 'vóxeis', ou volumes discretos, do modelo de objeto.

[0055] Em alguns exemplos, o módulo de transformação 304 transforma os dados de propriedade utilizando pelo menos um de uma transformação específica de orientação, uma transformação específica de um aparelho de impressão (por exemplo, a temperatura de geração de um objeto, uma classe ou tipo de aparelho de impressão), ou um parâmetro de posição da geração do objeto (por exemplo, uma posição pretendida dentro de um volume de construção).

[0056] O circuito de processamento 302 pode, por exemplo, executar o método da Figura 1.

[0057] A Figura 4 mostra um exemplo de um aparelho 400 compreendendo um circuito de processamento 402 que compreende o módulo de transformação 304 assim como um módulo de mapeamento 404, um módulo de exibição 406, e um módulo de controle de dados 408. O aparelho 400 compreende, ainda, um aparelho de geração de objeto 410.

[0058] No uso do aparelho 400, o módulo de mapeamento 404 mapeia os dados de propriedade transformados para instruções de geração de objeto para geração do objeto.

Para este fim, o módulo de mapeamento 404 pode compreender um recurso de mapeamento associado a um conjunto predeterminado de propriedades com instruções de impressão para agentes de impressão na geração de objetos.

[0059] O módulo de exibição 406 está configurado para exibir a representação do objeto baseada nos dados de propriedade transformados (por exemplo, um mapa de propriedades transformado, ou um modelo de objeto compreendendo os dados de propriedade transformados), e pode compreender uma tela ou similar. O módulo de exibição 406 aplica uma transformação para modelar o deslocamento de propriedade associada com uma propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto na fabricação aditiva, antes de exibir a representação do objeto. Como observado acima, isso pode funcionar como uma ‘prévia’ e pode permitir a um usuário avaliar se a compensação para o deslocamento de propriedade antecipada (que pode, neste contexto, ser uma propriedade de aparência, como a cor) foi realizada de maneira satisfatória.

[0060] O módulo de dados de controle 408 gera dados de controle para fazer com que um aparelho de geração de objeto gere um objeto com base nos dados de propriedade transformados. Por exemplo, isto pode ser baseado em instruções de geração do objeto.

[0061] O aparelho de geração de objeto 410 gera um objeto de acordo com os dados de controle e pode, para este fim, compreender componentes adicionais como um leito de impressão, aplicador(es) de material de construção, aplicador(es) de agente de impressão, fontes de calor e similares, não descritos em detalhe aqui.

[0062] O aparelho 400 pode executar o método da Figura 1 e/ou Figura 2.

[0063] A Figura 5 é um exemplo de um meio legível por máquina 500 tangível e não-transitório, em associação com um processador 502. O meio legível por máquina 500 armazena instruções 504 que, quando executadas pelo processador 502, fazem com que o processador 502 execute processos. As instruções 504 compreendem instruções 506 para aplicar uma transformação a dados de propriedade associados com um objeto a ser gerado em fabricação aditiva para compensar um deslocamento no valor de propriedade associada com uma propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto (por exemplo, associada com uma orientação de superfície da superfície de um objeto a ser gerado em fabricação aditiva) em fabricação aditiva e instruções 508 para gerar um modelo de objeto baseado nos dados de propriedade transformados.

[0064] Em alguns exemplos, as instruções 504 podem compreender instruções que façam com que o processador 502 gere um modelo de objeto voxelizado compreendendo os dados de propriedade transformados. Em alguns exemplos, as instruções podem compreender instruções que façam com que o processador 502 gere um modelo de objeto voxelizado com base nos dados de propriedade originais, e transforme os dados de propriedade do modelo de objeto voxelizado, enquanto que em outros exemplos, os dados de propriedade podem ser transformados e um modelo de objeto voxelizado pode ser gerado com base nos dados de propriedade transformados.

[0065] Em alguns exemplos, as instruções 504 podem compreender instruções que façam com que o processador 502 determine instruções de controle para gerar um objeto.

[0066] Em alguns exemplos, as instruções 504 podem compreender instruções que façam com que o processador 502 aplique uma pluralidade de diferentes transformações a porções dos dados de propriedade associados com diferentes porções da superfície do objeto, tendo as diferentes porções da superfície do objeto diferentes orientações.

[0067] Em alguns exemplos, as instruções 504 podem compreender instruções que façam com que o processador 502 aplique uma transformação específica da geração de objetos aos dados de propriedade.

[0068] Exemplos na presente invenção podem ser fornecidos como métodos, sistemaS ou instruções legíveis por máquina, como qualquer combinação de software, hardware, firmware ou semelhante. Essas instruções legíveis por máquina podem ser incluídas em meio de armazenamento legível por computador (incluindo, mas não limitado a armazenamento em disco, CD-ROM, armazenamento ótico etc.) tendo códigos de programa legíveis por computador nele ou sobre ele.

[0069] A presente invenção é descrita com referência a fluxogramas e diagramas de bloco do método, dispositivos e sistemas de acordo com exemplos da presente invenção. Apesar dos diagramas de fluxo descritos acima mostrarem uma ordem específica de execução, a ordem de execução pode diferir daquela que é descrita. Blocos descritos em relação a um fluxograma podem ser combinados com aqueles de um outro fluxograma. Deve ser entendido que vários blocos nos fluxogramas e diagramas de bloco, bem como suas combinações, podem ser realizados por instruções legíveis por máquina.

[0070] As instruções legíveis por máquina podem, por exemplo, ser executadas por um computador de uso geral, um computador de uso especial, um processador embutido ou processadores de outros dispositivos de processamento de dados programáveis para realizar as funções descritas na descrição e diagramas. Em particular, um processador ou aparelho de processamento pode executar as instruções legíveis por máquina. Assim, os módulos funcionais do aparelho e dispositivos (como o módulo de transformação 304, módulo de mapeamento 404, módulo de exibição 406 e o módulo de controle de dados 408) podem ser implementados por um processador executando instruções legíveis por máquina armazenadas em uma memória, ou um processador operando de acordo com instruções embutidas nos circuitos lógicos. O termo ‘processador’ deve ser interpretado de maneira ampla para incluir uma CPU, unidade de processamento, ASIC, unidade lógica, ou matriz de portas programável etc. Os métodos e módulos funcionais podem todos serem realizados por um único processador ou dividido entre vários processadores.

[0071] Tais instruções legíveis por máquina também podem ser armazenadas em um armazenamento legível por computador que pode guiar o computador ou outros dispositivos de processamento de dados programáveis a operar de um modo específico.

[0072] Tais instruções legíveis por máquina também podem ser carregadas em um computador ou outros dispositivos de processamento de dados programáveis, de forma que o computador ou outros dispositivos de processamento de dados programáveis performem uma série de operações para produzir processamento implementado por computador, assim as instruções executadas no computador ou outros dispositivos programáveis realizam funções especificadas por fluxo(s) nos fluxogramas e/ou bloco(s) nos diagramas de bloco.

[0073] Além disso, os ensinamentos aqui podem ser implementados na forma de um produto de software de computador, o produto de software de computador sendo armazenado em um meio de armazenamento e compreendendo uma pluralidade de instruções para fazer um dispositivo de computador implementar os métodos recitados nos exemplos da presente invenção.

[0074] Embora o método, aparelho e aspectos relacionados tenham sido descritos com referência a certos exemplos, várias modificações, mudanças, omissões e substituições podem ser feitas sem se afastar do espírito da presente invenção. Pretende-se, portanto, que o método, aparelho e aspectos relacionados sejam limitados apenas pelo escopo das seguintes reinvindicações e seus equivalentes. Deve ser observado que os exemplos mencionados acima ilustram, ao invés de limitar o que está descrito aqui, e que os especialistas na matéria estarão aptos a projetar muitas implementações alternativas sem se afastar do escopo das reinvindicações anexas. Os recursos descritos em relação a um exemplo podem ser combinados com recursos de um outro exemplo.

[0075] A palavra “compreendendo” não exclui a presença de elementos diferentes daqueles listados em uma reinvindicação, o uso do artigo “um” ou “uma” não exclui a pluralidade, e um único processador ou outra unidade pode cumprir as funções de várias unidades recitadas nas reinvindicações.

[0076] Os recursos de qualquer reinvindicação dependente podem ser combinados com os recursos de qualquer uma das reinvindicações independentes ou outra(s) reinvindicação(ões) dependente(s).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método caracterizado pelo fato de que compreende: receber um modelo de dados de um objeto a ser gerado em fabricação aditiva, o modelo de dados compreendendo dados de objetos geométricos descrevendo o objeto e dados de propriedade; determinar, por um processador, uma propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto para o objeto; e derivar, por um processador, um modelo de dados modificados do objeto através da aplicação de uma transformação aos dados de propriedade associados com a propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto, em que a transformação é para compensar um deslocamento no valor de propriedade associada com a propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto.

2. Método, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pelo fato de que determinar a propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto compreende determinar uma orientação da porção da superfície de um objeto e em que derivar o modelo de dados modificados compreende aplicar uma transformação aos dados de propriedade associados com a porção da superfície.

3. Método, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda determinar instruções de impressão com base no modelo de dados modificados.

4. Método, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pelo fato de que determinar a propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto compreende pelo menos um dentre:

determinar uma posição de uma porção do objeto pretendido dentro de um volume de construção de um aparelho de geração do objeto; e determinar uma temperatura operacional do aparelho de geração do objeto.

5. Método, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pelo fato de que método compreende ainda gerar uma prévia do objeto com base no modelo de dados modificados.

6. Aparelho caracterizado pelo fato de que compreende circuito de processamento, o circuito de processamento compreendendo: um módulo de transformação para receber dados representando um objeto tridimensional, os dados compreendendo dados de propriedade associados com o objeto tridimensional, e transformar os dados de propriedade usando ao menos uma transformação para compensar um deslocamento de propriedade associada com uma propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto na fabricação aditiva.

7. Aparelho, de acordo com a reinvindicação 6, caracterizado pelo fato de que o módulo de transformação deve transformar os dados de propriedade usando pelo menos um de transformação específica de orientação; uma transformação específica do aparelho de impressão; e um parâmetro de posição de geração do objeto.

8. Aparelho, de acordo com a reinvindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um módulo de mapeamento para mapear os dados de propriedade transformados para instruções de geração do objeto.

9. Aparelho, de acordo com a reinvindicação 6,

caracterizado pelo fato de que compreende ainda um módulo de exibição, em que o módulo de exibição deve exibir uma representação do objeto tridimensional com base nos dados de propriedade transformados, e em que o módulo de exibição aplica uma transformação para modelar o deslocamento de propriedade associada com uma propriedade que afeta o parâmetro de geração do objeto na fabricação aditiva antes de exibir a representação do objeto tridimensional.

10. Aparelho, de acordo com a reinvindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um módulo de dados de controle, sendo o módulo de dados de controle para gerar dados de controle para fazer com que um aparelho de geração de objeto gere um objeto com base nos dados de propriedade transformados.

11. Aparelho, de acordo com a reinvindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um aparelho de geração de objeto para gerar um objeto de acordo com os dados de controle.

12. Meio legível por máquina não transitório caracterizado pelo fato de que armazena instruções que, quando executadas por um processador, fazem o processador: aplicar uma transformação aos dados de propriedade associados com um objeto a ser gerado na fabricação aditiva para compensar um deslocamento no valor de propriedade associada com uma orientação de superfície de uma superfície de um objeto a ser gerado na fabricação aditiva; e gerar um modelo de objeto com base nos dados de propriedade transformados.

13. Meio legível por máquina, de acordo com a reinvindicação 12, caracterizado pelo fato de que armazena instruções adicionais que, quando executadas por um processador, fazem com que o processador: gere um modelo de objeto voxelizado compreendendo os dados de propriedade transformados.

14. Meio legível por máquina, de acordo com a reinvindicação 12, caracterizado pelo fato de que armazena instruções adicionais que, quando executadas por um processador, fazem o processador: aplicar uma pluralidade de diferentes transformações para porções dos dados de propriedade associados com diferentes porções da superfície do objeto, tendo as diferentes porções da superfície do objeto diferentes orientações.

15. Meio legível por máquina, de acordo com a reinvindicação 12, caracterizado pelo fato de que armazena instruções adicionais que, quando executadas por um processador, fazem com que o processador: aplique uma transformação específica de geração do objeto aos dados de propriedade.