CN104582803A - 用于将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象的方法 - Google Patents

用于将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104582803A
CN104582803A CN201380043765.7A CN201380043765A CN104582803A CN 104582803 A CN104582803 A CN 104582803A CN 201380043765 A CN201380043765 A CN 201380043765A CN 104582803 A CN104582803 A CN 104582803A
Authority
CN
China
Prior art keywords
forming element
dimensional digital
roman
digital model
plate material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201380043765.7A
Other languages
English (en)
Inventor
克拉西米尔·查达若夫·托多罗夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN104582803A publication Critical patent/CN104582803A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/12—Digital output to print unit, e.g. line printer, chain printer
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F9/00—Games not otherwise provided for
    • A63F9/06—Patience; Other games for self-amusement
    • A63F9/12—Three-dimensional jig-saw puzzles
    • A63F9/1288—Sculpture puzzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D15/00—Printed matter of special format or style not otherwise provided for
    • B42D15/0073—Printed matter of special format or style not otherwise provided for characterised by shape or material of the sheets
    • B42D15/008—Foldable or folded sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C3/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing ornamental structures
    • B44C3/02—Superimposing layers
    • B44C3/025—Superimposing layers to produce ornamental relief structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C3/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing ornamental structures
    • B44C3/06—Sculpturing
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/20—Finite element generation, e.g. wire-frame surface description, tesselation
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F1/00—Cardboard or like show-cards of foldable or flexible material
    • G09F1/04—Folded cards
    • G09F1/06—Folded cards to be erected in three dimensions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F9/00—Games not otherwise provided for
    • A63F9/06—Patience; Other games for self-amusement
    • A63F9/12—Three-dimensional jig-saw puzzles
    • A63F9/1288—Sculpture puzzles
    • A63F2009/1292—Sculpture puzzles formed by stackable elements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F9/00—Games not otherwise provided for
    • A63F9/06—Patience; Other games for self-amusement
    • A63F9/12—Three-dimensional jig-saw puzzles
    • A63F2009/1296—Manufacturing of three-dimensional puzzle elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes

Abstract

本发明涉及一种用于将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象的方法。该方法允许永久地或者暂时地固定板基体的成形元件，使得板基体能够用作材料的空间对象的循环复本或者独特件。根据本发明的方法包括的对象是三维数字模型(1)，将所述三维数字模型置于几何构型(2)中，所述几何构型包含整个所述三维数字模型即正体(1)并且代表其基体(2)，由此由同时属于所述三维数字模型(1)以及所述几何构型(2)的多点所确定的所述三维数字模型(1)的外轮廓来确定分割轮廓(3)。

Description

用于将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象的方法
技术领域
本发明涉及用于将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象的方法，其能够用来研究三维数字模型以及创建由板材料制成的空间对象，该空间对象是实际对象/博物馆件、雕刻品等的准确复本或者是自由生成的，该方法还能够用来缩小/放大可移动的及不可移动的文化历史遗迹、建筑房屋以及旅游景点。
背景技术
公知一种魔方(USP 4662638)，其由空间中多个相互连接的元件构成，这些元件完全填充该魔方体积并且定位成使得允许将它们彼此分割。其设计的特征在于，填充该魔方的每一个元件由若干更小的方体构成，这些方体在它们的侧边彼此接触并且彼此紧密连接。构建该魔方需要将至少两个小的方体一个定位在一个对面，朝向定位在三个空间方向中的每一个元件。
从技术角度看，该魔方的缺点是要相当复杂的实施小的构建方体，这导致形状复杂并且成本高。
公知了一种三维拼图(USP 4874176)，其实质上是一种三维图片拼图，包括很多数量的拼图件，这些拼图件具有相同尺寸，形状由上表面、下表面以及侧表面确定。其元件通过它们的下表面彼此连接，因为先前确定的连接部件已经实现了固定，这样构建出了三维形状。
该三维拼图的缺点在于，为了构造，要求三维形状连接有形状和尺寸相同的很多数量的元件，而且在空间中并不存在对它们位置的提示。该形状的另一劣势是，成形元件彼此定位和连接，并不放置在基座上，结果是，不能以请求的稳定度来构建该三维形状。
公知一种三维对象(5817378)，其由纸板材制成，折叠成沿着交叉线彼此垂直的两半部，其中板材料在折叠板材的一个半部上设置有切口元件，切口元件间隔放置并且彼此平行，其中切口件的形状从折叠板材的一个半部至另一半部逐渐变化，结果形成了三维形状，该三维形状中，最前部分不同于最后部分。由纸板材制成的该三维对象的缺点在于，为了构建，诸如三维对象被请求另外量的构造元件以实现形状的请求稳定度，以及请求另外量的成形元件平行定位在该形状上。
公知了一种三维拼图(USP5681041)，其由很多数量的元件构成，每个元件具有预先确定的形状，由硬板材料制成。这些元件实施为平行定位的平坦平面，具有相同厚度。为了稳定地构建该三维拼图形状，取决于构建形状，起初确定数量的元件还装备有摩擦接合介质以实现三维图的请求的稳定度。这种稳定度还可在额外的承载元件的帮助下实现，承载元件还具有在布置成形元件期间进行引导的功能。
该三维拼图的缺点在于，获得了复杂的构建，这导致不可能完全连续的再造该三维对象。
公知了一种用于构建三维形状的方法，尤其是体积拼图，其中三维对象被分割成在空间中连接的很多数量的拼图件，即成形元件，在这之后，所获得的多个拼图件即成形元件根据先前确定的图像彼此连接，直到获得一个空间构造，为了该目的，拼图件即成形元件至少以在该空间中垂直定位的两个相同表面通过模块类型的可拆卸连接进行连接，直到获得该三维空间构造。
该方法的缺点在于，获得了短持续时间的可拆卸式三维构造，基本上是一个三维构造，成形元件和整个三维构造的再生产具有高复杂度。
专利公开WO2003084622中还公知了一种用于构建三维对象的方法，该方法包括：将对象用其与水平面的相交进行分割，该水平面沿空间坐标定位，直到确定了对象的适当轮廓，其中对象被分割成多个成形元件，成形元件具有不同的构型。然后，依靠公知技术设备将这些元件切割成多个件，在这之后，它们被彼此连续地放置以及固定，并且在由其自身轮廓限定的板表面的方向上不可拆卸开，因为每个接连元件固定至先前的一个元件，直到完全再生产出三维对象的形状。
该方法的缺点在于，要固定成形元件，直到完全再生产出三维对象的形状，这具有高复杂度，并且也不适合于用于具有壳体的构建对象。
发明内容
鉴于本领域中上述引用的现有技术，本发明的目的是提供一种不同的方法，其能够将三维数字模型容易地且准确地转换成由板材料制成的物理空间对象，并且能够用来以高精度构建复杂度不同的对象。
该目的是由一方法实现的，该方法包括：通过用平面横切对象来创建成形元件，之后对成形元件进行切割和连续布置(consecutive arrangement)直到构造出物理空间对象。
根据本发明，该对象是三维数字模型，将三维数字模型置于几何构型中，几何构型包含整个三维数字模型即正体(positive)并且代表其基体，其中三维数字模型的外轮廓由同时属于三维数字模型以及几何构型的多点确定；将它们彼此分割；以及确定分割轮廓。然后，取决于三维数字模型的多边形网格来生成具有规定构型的型芯，型芯容纳在三维数字模型中，同时，同时属于正体和型芯的多点在三维数字模型中形成分割内轮廓。绘出通过三维数字模型的截面，由此在正体和基体之间建立构造接头，在正体和型芯之间建立构造接头，以及在正体的各段之间建立构造接头。生成用于构造元件以及构造引导件的几何构型，构造元件以及构造引导件将对板基体和由板材料制成的空间对象的成形元件以及型芯进行固定。用在请求方向上与三维数字对象交叉的平面来切割由正体、基体、型芯、构造元件和构造引导件所构成的三维数字对象，切割是以间距进行的，该间距取决于将用于物理上构建由板材料制成的空间对象的板材料被起初确定。所获得的成形元件经历初步制备，然后使用公知技术的外围设备(peripheral device)从设定板材料切割出成形元件，然后成形元件被布置以及固定，直到依靠板基体、正体的型芯、正体段之间的构造接头、构造元件和构造引导件达到了稳定度。为了完整地完成由板材料制成的空间对象，断开起初设定的构造接头，之后从正体移除板基体以及从正体移除型芯。为了完整地完成板基体，固定板基体的成形元件以及从正体移除的型芯。作为完成了指示顺序动作的结果，同时获得了两个独立的对象，它们分别是正体和板基体，正体代表了三维数字模型的准确复本，其是由板材料制成的空间对象，实施为具有三维数字模型中的规定空间特性。
用于将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象的方法的主要优势在于，在使用技术外围设备时，用一个操作同时切割出两个彼此独立对象的的成形元件。它们中的一个是由板材料制成的空间对象/正体，其代表三维数字模型的准确复本，另一个是板基体，具有与三维数字模型相同的特性，用来再生产材料的空间对象。
该方法允许每个人获取每个空间构型，并且根据起初设定指令重创建最后一个作为由板材料制成的空间对象，空间对象的形状可为空间拼图。
该方法确定了用于再生产由板材料制成的空间对象的可能性，空间对象比如是具有新特性的出版发行物，其中使用发行物的页同时作为信息载体以及构造元件(板材料，从其移除成形元件以用于获得空间对象)。在该方法的该版本中，出版的发行物具有额外的功能，即转换成由板材料制成的空间对象的可能性。
该方法特别适合于获得由板材料制成的具有壳体的薄壁空间对象。
该方法允许永久地或者暂时地固定板基体的成形元件，使得板基体能够用作材料的空间对象的循环复本或者独特件。
该方法允许使用由板材料制成的物理空间对象以及板基体的成形元件的方向布置来获得它们的期望空间对称性。在保持起初设定方向的情况下，获得了由板材料制成的空间对象以及与该数字对象相同的板基体。当方向与起初设定方向相反时，所获得的由板材料制成的空间对象和板基体是该数字对象的镜面图像。其他组合是可行的，诸如：由板材料制成的物理空间对象，其与三维数字模型是相同的；以及材料的物理空间对象，其是三维数字模型的镜面图像，通过板基体的镜面布置的成形元件获得。
该方法允许空间对象的成形元件自由布置，不同于起初的具体布置，结果是，由板材料制成的空间对象的新的原始版本。
该方法允许创建非常复杂的空间对象(体积彼此交叉)，因为在再生产材料的空间对象之后，要将板基体的成形元件一个接一个地移除。
该方法允许使用循环纸或者废纸。
该方法的另一优势在于，所使用的板材料能够被有意地双向(前侧及后侧)处理，达到的结果是所获得的由板材料制成的空间对象的额外视觉效果，找到了颜色表面的表达，取决于观察角度由外轮廓限制。
该方法允许通过构造元件的类型以及弹性来确定由板材料制成的物理空间对象的稳定度水平，这允许将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象，空间对象是完全稳定的或者局部固定的。
如果在设计期间设定了用于所有成形元件的如下承载构造，则可以获得完全的动力性，该承载构造允许成形元件在为它们中的每个所确定的平面中自由运动以及将它们彼此间隔地固定。实施的另一例子是由板材料制成的空间对象，其中在切割成形元件期间获得了不光滑的结构，从而改变了典型地用于成形元件的材料(玻璃)的密度。在构建空间对象及对其照明之后，获得了由光反射以及散光构成的动力学效应。
该方法允许使用由不同材料制成的构造元件来构建由板材料制成的空间对象。
该方法允许使用用于成形元件的不同材料以及不同材料之间的组合来构建由板材料制成的空间对象。
附图说明
以下借助附图给出了执行用于在由板材料制成的物理空间对象中转换三维数字模型的方法的例子，附图如下：
图1是放置在几何构型(即基体)中的三维数字模型(即正体)及所获得的分割轮廓的视图；
图2是位于三维数字模型与正体中所生成的具有规定构型的型芯之间的内分割轮廓的视图；
图3是成形元件的视图，具有位于正体和基体之间的示出的构造接头，正体和型芯之间的构造接头以及正体的段之间的构造接头；
图4是用于构造元件以及构造引导件的几何构型的视图，构造元件以及构造引导件用来对板基体和由板材料制成的空间对象的成形元件以及型芯进行固定；
图5是平面与由正体、基体、型芯、构造元件和构造引导件所组成的三维数字对象的交叉的视图；
图6是用于切割三维数字对象的平面的间距的视图，该间距取决于将用于构建由板材料制成的物理空间对象的板材料来确定；
图7是正体的成形元件和板基体的视图；
图8是头的局部构建的正体的视图，其中，位于中央的构造引导件具有合适的几何构型，其确保板基体、由板材料制成的空间对象和型芯的请求稳定度；
图9是依靠板基体、型芯、构造元件和构造引导件来固定正体的成形元件的轴测图；
图10是从正体移除板基体的轴测图；
图11是正体的成形元件的视图；
图12是板基体的成形元件的视图；
图13是完成的由板材料制成的空间对象的视图，其特征在于三维数字模型中设定的空间特性；
图14是适合于多次再生产三维数字模型作为材料的空间对象的板基体的视图；
图15是用一个操作来切割出板成形元件的视图，用于获得由板材料制成的空间对象以及板基体；
图16是具有新特性的出版发行物的页的视图，该页同时是信息载体以及用于由板材料制成的空间对象的成形元件的构造材料；
图17是板基体的视图，图17A是板基体型拼合模的视图；
图18是通过遵循起初设定的布置方向所获得的由板材料制成的空间对象的视图，图18A是通过对其每个成形元件进行镜像反转所获得的由板材料制成的空间对象的视图；
图19是通过遵循起初设定的布置方向所获得的板基体的视图，图19A是通过对其每个成形元件进行镜像反转所获得的板基体的视图；
图20是由板材料制成的空间对象的成形元件遵循之前设定的顺序进行布置的视图，图20A、图20B和图20C是相同成形元件自由排序的视图；
图21是板基体和材料的空间对象的视图，图21A是材料的空间对象的视图，其具有三维数字模型特性；
图22是具有三维数字模型特性的动力学空间对象的视图；
图23是动力学效应的视图，包括由玻璃制成的空间对象的成形元件内部的光反射以及散光。
具体实施方式
根据本发明的用于将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象的方法由一示例示出，该示例用于转换具有确定复杂度和形状的三维数字模型，因为各单独对象(即板基体和由板材料制成的空间对象)所描述的特性以及构造元件并不限制使用具有相同或者类似功能的其他元件，也不限制同时实施本发明所独特的独立操作的可能性，结果是获得了具有相同质量以及特性的空间对象。
本方法以已经描述的顺序实施：将三维数字模型1置于几何构型2中(图1)，几何构型2包含整个三维数字模型即正体1并且代表其基体2，其中，三维数字模型1的外轮廓由同时属于三维数字模型1以及几何构型2的多点确定；将它们彼此分割；以及确定分割轮廓3。
如图2示出的，取决于三维数字模型1的多边形网格来生成具有规定构型的型芯4，该型芯容纳在正体1中，同时属于正体1和型芯4的多点在三维数字模型1中形成了分割内轮廓5。然后，绘出通过三维数字模型的截面，由此在正体1和基体2之间建立构造接头6，在正体1和型芯4之间建立构造接头7，以及在正体1的各段之间建立构造接头8(图3)。生成用于构造元件9和构造引导件10的几何构型，构造元件9和构造引导件10将对板基体2和由板材料制成的空间对象1的成形元件以及型芯4进行固定，正如确定它们的相互位置(图4)。
在这之后，如图5示出的，用在请求方向上与三维数字模型1交叉的平面切割由正体1、基体2、型芯4、构造元件9和构造引导件10所构成的三维数字对象，该切割是以间距11进行的(图6)，间距11取决于将用于物理上构建由板材料制成的空间对象的板材料被起初确定。所获得的成形元件(图7)经历初步制备，然后使用公知技术的外围设备从设定板材料切割出该成形元件，在这之后进行的是根据在每个成形元件上起初制造的标记进行这些成形元件的连续布置(图8)。
在正体1的成形元件的布置(图9)期间，最后的成形元件是依靠板基体2、型芯4、正体的段之间的构造接头8、构造元件9和构造引导件10来固定的。在布置了所有成形元件之后，接下来是通过断开起初设定的构造接头从正体1移除板基体2(图10)以及从正体1移除型芯4，最终获得了完整地完成的由板材料制成的空间对象1(图11)。为了完整地完成板基体2(图12)，固定板基体2的成形元件以及从正体1移除的型芯4。利用所描述的成形元件的布置，同时获得了两个独立的对象，即正体1(图13)以及板基体2(图14)，正体1是由板材料制成的空间对象，其特征在于三维数字模型中的初始设定空间特性。
在所发明的该方法的另一变型例中，能够用一个操作切割出板成形元件，如图15示出的。
该方法能够用在不同领域中，如图形领域，其中一个出版发行物能够实施为具有新的功能特性，只要该发行物的每页(图16)同时是信息载体以及是用于成形元件的构造材料。
如以上在方法说明中解释的，通过切割出成形元件，获得了两个独立的对象，其中的一个对象是板基体(图17)，取决于对象的复杂度，板基体还能够实施为由至少两部分组成的板基体型拼合模(图17A)。
作为一个规则，布置成形元件是根据起初设定的标志进行的，对应于规定三维数字模型的空间特性。遵循布置的起初规定方向，获得了由板材料制成的空间对象，如图18示出的。
该方法还允许通过对每个成形元件进行镜像反转来布置成形元件，由此将获得由板材料制成的空间对象，如图18A示出的。另一独立对象是板基体2，其看起来像是由板材料制成的空间对象。
图19和图19A分别示出了通过遵循起初设定的布置方向所获得的板基体，以及通过对成形元件进行镜像反转所获得的板基体。
根据该方法，每个成形元件具有标志，该标志限定了其布置的方式、方向和顺序以获得由板材料制成的空间对象。该方法允许应用不同方式来布置成形元件。这些方式之一是当旨在准确再创建要设定的三维数字模型时，应该遵循起初设定的标志。在这些情况下，获得了如图20示出的空间对象。
该方法允许布置成形元件而无需遵循所提到的标志的顺序，即自由布置，由此获得了如图20A、图20B和图20C示出的空间对象，它们的形状不同于起初设定的三维数字模型的形状。
根据本发明的方法，允许构造具有高复杂程度的对象，该对象由雕刻元件的可能性限定，该雕刻元件在空间对象中形成了腔室、闭合区域以及开放区域。图21示出了板基体，依靠该板基体，用材料构建出了复杂的动态的主图，其他对象连接至该主图，其中在断开了构造接头以及一个接一个地移除了板基体的成形元件之后，如图21所示，获得了具有复杂构型的要设定的三维数字模型的准确复本。
在方法的一个变型例中，正体和基体之间的分割轮廓由具有规定厚度的材料制成，并且成形元件以起初规定间距彼此间隔，如图22示出的，其中，构造元件固定成形元件并且允许成形元件自由运动。
如图23示出的，当从玻璃切割出成形元件时，该方法允许来自不光滑的分割轮廓的光反射，以在玻璃体积(基体)中创建正体的动力学图像。

Claims (16)

1.一种用于将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象的方法，所述方法包括通过用平面横切对象来创建成形元件，之后对成形元件进行切割和连续布置直到构造出物理空间对象，所述方法的特征在于，
所述对象是三维数字模型(1)，将所述三维数字模型置于几何构型(2)中，所述几何构型包含整个所述三维数字模型即正体(1)并且代表其基体(2)，由此由同时属于所述三维数字模型(1)以及所述几何构型(2)的多点所确定的所述三维数字模型(1)的外轮廓来确定分割轮廓(3)，在这之后取决于所述三维数字模型(1)的多边形网格来生成具有规定构型的型芯(4)，所述型芯容纳在所述正体(1)中，同时属于所述正体(1)和所述型芯(4)的多点在所述三维数字模型(1)中形成内分割轮廓(5)，在这之后绘出通过所述三维数字模型的截面，由此建立所述正体(1)和所述基体(2)之间的构造接头(6)、所述正体(1)和所述型芯(4)之间的构造接头(7)以及所述正体(1)的各段之间的构造接头(8)，在这之后生成用于构造元件(9)和构造引导件(10)的几何构型，所述构造元件(9)和构造引导件(10)设计成用于固定所述板基体(2)和由板材料制成的所述空间对象(1)的成形元件以及所述型芯(4)，由此用在请求方向上与所述数字对象(1)交叉的平面来切割由所述正体(1)、所述基体(2)、所述型芯(4)、所述构造元件(9)和所述构造引导件(10)所构成的所述三维数字对象，所述切割是以间距(11)进行的，所述间距取决于将用于物理上构建由板材料制成的空间对象的板材料被起初确定，在这之后所获得的成形元件经历初步制备，然后使用公知技术的外围设备从设定板材料切割出所述成形元件，由此在布置所述正体(1)的成形元件期间，依靠所述板基体(2)、所述型芯(4)、所述正体的各段之间的构造接头(8)、所述构造元件(9)和所述构造引导件(10)来固定最后的成形元件，为了完整地完成所述正体(1)，断开所述构造接头由此从所述正体(1)移除所述板基体(2)以及从所述正体(1)移除所述型芯(4)，在这之后为了完全地完成所述板基体(2)，固定所述基体(2)的所述成形元件以及从所述正体(1)移除的所述型芯(4)。
2.一种用于将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象的方法，所述方法包括通过用平面横切对象来创建成形元件，之后对成形元件进行切割和连续布置直到构造出物理空间对象，所述方法的特征在于，
所述对象是三维数字模型(1)，其中取决于所述三维数字模型(1)的多边形网格来生成具有规定构型的型芯(4)，所述型芯容纳在所述正体(1)中，同时属于所述正体(1)和所述型芯(4)的多点在所述三维数字模型(1)中形成内分割轮廓(5)，在这之后绘出通过所述三维数字模型的截面，所述截面建立所述正体(1)和所述型芯(4)之间的构造接头(7)以及所述正体(1)的各段之间的构造接头(8)，在这之后生成用于构造元件(9)和构造引导件(10)的几何构型，所述构造元件(9)和构造引导件(10)设计成用于固定由板材料制成的所述空间对象(1)的成形元件和所述型芯(4)，由此用在请求方向上与所述数字对象(1)交叉的平面来切割由所述正体(1)、所述型芯(4)、所述构造元件(9)和所述构造引导件(10)所构成的所述三维数字对象，所述切割是以间距(11)进行的，所述间距取决于将用于物理上构建由板材料制成的空间对象的板材料被起初确定，在这之后所获得的成形元件经历初步制备并且使用公知技术的外围设备从设定板材料切割出所述成形元件，由此在布置所述正体(1)的成形元件期间，依靠所述型芯(4)、所述正体的各段之间的构造接头(8)、所述构造元件(9)和所述构造引导件(10)来固定最后的成形元件，为了完整地完成所述正体(1)，断开所述构造接头以及从所述正体(1)移除所述型芯(4)。
3.一种用于将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象的方法，所述方法包括通过用平面横切对象来创建成形元件，之后对成形元件进行切割和连续布置直到构造出物理空间对象，所述方法的特征在于，
所述对象是三维数字模型(1)，其中取决于所述三维数字模型的多边形网格来生成用于构造元件(9)的几何构型，所述构造元件(9)固定由板材料制成的所述空间对象(1)的成形元件，由此用在请求方向上与所述数字对象(1)交叉的平面来切割由所述正体(1)和所述构造接头(9)所构成的所述三维数字对象，所述切割是以间距(11)进行的，所述间距取决于将用于物理上构建由板材料制成的空间对象的板材料被起初确定，在这之后所获得的成形元件经历初步制备并且使用公知技术的外围设备从设定板材料切割出所述成形元件，在这之后依靠所述构造元件(9)来固定由板材料制成的所述空间对象(1)的成形元件。
4.一种用于将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象的方法，所述方法包括通过用平面横切对象来创建成形元件，之后对成形元件进行切割和连续布置直到构造出物理空间对象，所述方法的特征在于，
所述对象是三维数字模型(1)，将所述三维数字模型置于几何构型(2)中，所述几何构型包含整个所述三维数字模型即正体(1)并且代表其基体(2)，由此由同时属于所述三维数字模型(1)以及所述几何构型(2)的多点所确定的所述三维数字模型(1)的外轮廓来确定分割轮廓(3)，在这之后取决于所述三维数字模型(1)的多边形网格来生成具有规定构型的型芯(4)，所述型芯容纳在所述正体(1)中，同时属于所述正体(1)和所述型芯(4)的多点在所述三维数字模型(1)中形成内分割轮廓(5)，在这之后绘出通过所述三维数字模型的截面，从而建立所述正体(1)和所述基体(2)之间的构造接头(6)以及还建立所述正体(1)和所述型芯(4)之间的构造接头(7)，在这之后生成用于构造元件(9)和构造引导件(10)的几何构型，所述构造元件(9)和构造引导件(10)设计成用于固定所述板基体(2)的成形元件和所述型芯(4)，由此用在请求方向上与所述数字对象(1)交叉的平面来切割由所述正体(1)、所述基体(2)、所述型芯(4)、所述构造元件(9)和所述构造引导件(10)所构成的所述三维数字对象，所述切割是以间距(11)进行的，所述间距取决于将用于物理上构建由板材料制成的空间对象的板材料被起初确定，在这之后所获得的成形元件经历初步制备并且使用公知技术的外围设备从设定板材料切割出所述成形元件，由此依靠所述构造元件和所述构造引导件来固定所述板基体(2)的成形元件和从所述正体(1)移除的所述型芯(4)。
5.一种用于将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象的方法，所述方法包括通过用平面横切对象来创建成形元件，之后对成形元件进行切割和连续布置直到构造出物理空间对象，所述方法的特征在于，
所述对象是三维数字模型(1)，将所述三维数字模型置于几何构型(2)中，所述几何构型包含整个所述三维数字模型即正体(1)并且代表其基体(2)，由此由同时属于所述三维数字模型(1)以及所述几何构型(2)的多点所确定的所述三维数字模型(1)的外轮廓来确定分割轮廓(3)，在这之后生成用于所述构造元件(9)的几何构型，所述构造元件(9)设计成用于固定所述板基体(2)的成形元件，由此用在请求方向上与所述数字对象(1)交叉的平面来切割由所述正体(1)、所述基体(2)和所述构造元件(9)所构成的所述三维数字对象，所述切割是以间距(11)进行的，所述间距取决于将用于物理上构建由板材料制成的空间对象的板材料被起初确定，在这之后所获得的成形元件经历初步制备并且使用公知技术的外围设备从设定板材料切割出所述成形元件，由此依靠所述构造元件来固定所述板基体(2)的成形元件。
6.根据权利要求1、2、3、4和5所述的方法，其特征在于，能够根据与所述三维数字模型(1)的空间对称性对应的起初设定方向进行布置所述成形元件。
7.根据权利要求1、2、3、4和5所述的方法，其特征在于，能够以起初设定方向的相反方向进行布置所述成形元件。
8.根据权利要求1、2、3、4和5所述的方法，其特征在于，能够以与起初设定方向不同的方向自由布置所述空间对象的成形元件。
9.根据权利要求1、2、3、4和5所述的方法，其特征在于，当创建体积彼此交叉的空间对象时，在重创建材料的所述空间对象(1)之后，一个接一个地移除所述板基体(1)的成形元件。
10.根据权利要求1、2、3、4和5所述的方法，其特征在于，所述板材料被有意地双向处理，尤其是从前侧和后侧进行双向处理。
11.根据权利要求1、2、3、4和5所述的方法，其特征在于，所述构造元件(7)是柔性的，柔性程度确定了所创建的由板材料制成的空间对象(1)的稳定度。
12.根据权利要求1、2和3的方法，其特征在于，将所述构造元件制造为允许成形元件在为每个成形元件所确定的平面中自由运动以及将成形元件彼此间隔地固定。
13.根据权利要求1、2、3、4和5所述的方法，其特征在于，为了创建由板材料制成的空间对象，使用由不同材料制成的成形元件(7)，诸如循环纸、废纸、卡板、玻璃、树脂玻璃等。
14.根据权利要求1、2、3、4和5所述的方法，其特征在于，为了创建由板材料制成的空间对象，使用由不同材料即材料之间的组合所制成的成形元件(7)，所述组合诸如循环纸和卡板、玻璃和金属等。
15.根据权利要求1、4和5所述的方法，其特征在于，在切割玻璃材料的所述成形元件期间，获得了在由玻璃制成的所述板基体中设定的不光滑的所述分割轮廓，所述分割轮廓形成了结构正体。
16.根据权利要求1、2、3、4和5所述的方法，其中，所述成形元件被系统化，使得每个人遵循设定指令能够自己创建出由板材料制成的空间对象。
CN201380043765.7A 2012-07-02 2013-07-01 用于将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象的方法 Pending CN104582803A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG111248A BG66663B1 (bg) 2012-07-02 2012-07-02 Метод за преобразуване на триизмерен дигитален модел в пространствен обект от листов материал
BG111248 2012-07-02
PCT/BG2013/000031 WO2014005202A1 (en) 2012-07-02 2013-07-01 Method for transforming a three dimensional digital model in a space object made of sheet material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104582803A true CN104582803A (zh) 2015-04-29

Family

ID=49036393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380043765.7A Pending CN104582803A (zh) 2012-07-02 2013-07-01 用于将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象的方法

Country Status (14)

Country Link
US (1) US20150142151A1 (zh)
EP (1) EP2890466A1 (zh)
JP (1) JP2016511835A (zh)
KR (1) KR20150027300A (zh)
CN (1) CN104582803A (zh)
AU (1) AU2013286831A1 (zh)
BG (1) BG66663B1 (zh)
CA (1) CA2878113A1 (zh)
EA (1) EA026188B1 (zh)
IL (1) IL236528A0 (zh)
MX (1) MX2015000243A (zh)
NO (1) NO20150135A1 (zh)
SG (1) SG11201408839TA (zh)
WO (1) WO2014005202A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104890237B (zh) * 2015-04-30 2017-08-01 北京敏速自动控制设备有限公司 3d打印方法及系统
US11504604B2 (en) * 2017-08-31 2022-11-22 Sony Group Corporation Methods, devices, systems, and computer program products for creating three-dimensional puzzles
CN112462689B (zh) * 2020-12-10 2022-08-02 德州钰雕机械设备有限公司 生成工艺品数字模型随型雕刻四轴三联动刀具路径的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5806853A (en) * 1996-01-29 1998-09-15 Druckman; Gil Sculpture puzzle
BG106590A (en) * 2002-04-05 2003-11-28 Красимир Тодоров Multilayer imitation of 3-dimensional object and method for the preparation thereof
AU2003268854A1 (en) * 2003-12-16 2005-06-30 Chuang, Shih Hung Laminated 3D jigsaw puzzle
GB0721415D0 (en) * 2007-10-31 2007-12-12 All In 1 Products Ltd A puzzle
JP3155523U (ja) * 2009-09-08 2009-11-19 株式会社ビバリー 立体ジクソーパズル

Also Published As

Publication number Publication date
AU2013286831A1 (en) 2015-02-19
US20150142151A1 (en) 2015-05-21
BG111248A (bg) 2014-01-31
EA201492189A1 (ru) 2015-04-30
NO20150135A1 (en) 2015-01-30
EP2890466A1 (en) 2015-07-08
KR20150027300A (ko) 2015-03-11
JP2016511835A (ja) 2016-04-21
BG66663B1 (bg) 2018-04-30
WO2014005202A1 (en) 2014-01-09
EA026188B1 (ru) 2017-03-31
CA2878113A1 (en) 2014-01-09
MX2015000243A (es) 2015-08-20
SG11201408839TA (en) 2015-01-29
IL236528A0 (en) 2015-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105843025B (zh) 应用于傅里叶三维全息的硅纳米砖阵列结构及其设计方法
CN106042390B (zh) 一种多源大尺度面曝光3d打印方法
CN105005106A (zh) 一种蜂窝状微凸光栅及其制备方法和应用
CN104582803A (zh) 用于将三维数字模型转换成由板材料制成的空间对象的方法
Ouyang et al. Self-similar fractal drawings inspired by MC Escher’s print Square Limit
Araújo et al. HIMmaterial: exploring new hybrid media for immersive drawing and collage
JP2017536580A (ja) 多段階ダイシングを備えたタイル状再帰反射器
De Comite et al. Numerical anamorphosis: an artistic exploration
KR100480513B1 (ko) 전개도 생성 시스템, 전개도 생성 방법 및 그 방법을실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수있는 기록 매체
CN103679794B (zh) 模拟三维素描铅笔画的绘制方法
CN105216306A (zh) 雕刻模型生成系统及方法、雕刻模型3d打印系统及方法
Rase Visualization of three-dimensional GIS objects using rapid prototyping technology
CN101546450B (zh) 课堂抽签盘
CN202736128U (zh) 球体上六个切割圆求解摄像机内参数的标定块
BG1735U1 (bg) Многопластов триизмерен модел от листов материал и система за получаването му
CN202088794U (zh) 3d动感图形物件
CN101930626B (zh) 基于散点透视图像计算三维空间布局的方法与系统
Cao Sculpture Design using 3D VR Technology with an Example of Nanjing Jiangbei New District
CN104700449A (zh) 一种基于3d技术的工艺美术品快速设计方法
CN105894950A (zh) 一种具有三维浮雕效果的防伪薄膜结构
Augier et al. Scratch holograms drawn by computer using a laser engraver system
CN116852892A (zh) 一种光学防伪元件及其制备方法
Constant The Fourth Dimension in Mathematics and Art
Кучеренко et al. ISOMETRIC STYLE IN GRAPHIC DESIGN
Knust et al. True-3D in cartography—recent methods and trends

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150429