CN105599293B - 三维印刷控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种三维印刷控制装置及方法。根据示例性的实施例，所述三维印刷控制装置包括：颜色数据生成部，基于关于所述三维对象的建模信息而生成用于表示构成三维对象的各个个体的颜色的按个体颜色数据；颜色量子化部，转换所述按个体颜色数据，以作为所述各个个体的颜色而呈现多个可输出颜色中的一个；输出文件生成部，由所述建模信息以及转换的按个体颜色数据生成用于输出所述三维对象的输出文件。

Description

三维印刷控制装置及方法
技术领域
本发明公开的实施例涉及一种三维印刷控制装置及方法，具体而言，涉及一种用于控制多色三维印刷的技术。
背景技术
利用三维印刷机，便可以通过注射和层叠固体、粉末、液态聚合物等印刷原料而输出具有立体形态的三维对象。现有的三维印刷机大部分都输出单一颜色的结果物。可利用多样的原料而输出多色(multi-color)结果物的三维印刷机正代替具有上述的限制的三维印刷机而被瞩目为下一代的三维印刷机。
然而，基于多色的三维印刷还是会给用户带来一些不便。例如，根据一些多色三维印刷方式，用户需要利用额外的软件而对三维对象指定印刷原料或者颜色。作为另一例，虽然可以使用支持多色的三维对象文件而执行多色三维印刷，但是其具有用户必须从三维对象的建模开始就只能利用可通过三维印刷机输出的颜色的限制。与此不同，即使利用三维建模工具固有的颜色(例如，16777216个颜色)来对三维对象进行建模，也很难在通过支持受限制的材料以及颜色的三维印刷机而进行的输出工作中直接应用其建模信息。还有，各种三维印刷机能够输出的颜色的数量根据印刷机的规格而千差万别。
因此，需要提出一种无需额外的软件或者用户的颜色指定，并可利用三维对象的输出文件来根据印刷机的规格完成有效的多色三维印刷的新的技术。
发明内容
本发明公开的实施例旨在提供一种用于对以多样的颜色输出三维对象的作业进行控制的多色三维印刷控制装置及方法。
根据示例性实施例，提供一种三维印刷控制装置，包括：颜色数据生成部，基于关于所述三维对象的建模信息而生成用于表示构成三维对象的各个个体的颜色的按个体颜色数据；颜色量子化部，转换所述按个体颜色数据，以作为所述各个个体的颜色而呈现多个可输出颜色中的一个；输出文件生成部，由所述建模信息以及转换的按个体颜色数据生成用于输出所述三维对象的输出文件。
其中，所述颜色数据生成部可从所述建模信息中提取所述三维对象的外形信息而识别所述各个个体，并从所述建模信息中提取所述三维对象的纹理信息以及颜色信息中的至少一个而生成所述按个体颜色数据。
其中，所述输出文件可将所述转换的按个体颜色数据连同所述外形信息而包含在内。
所述三维印刷控制装置还可以包括：颜色过滤信息生成部，生成用于表示所述多个可输出颜色的颜色过滤信息，其中，所述颜色量子化部可利用所述颜色过滤信息来转换所述按个体颜色数据，所述颜色过滤信息以及所述按个体颜色数据分别根据预先设定的颜色模型而表示所述多个可输出颜色以及所述各个个体的颜色。
其中，所述颜色模型可选自能够利用于所述三维对象的颜色的数值化的模型。
其中，所述颜色量子化部可根据预先设定的距离度量衡来计算所述各个个体的颜色与所述多个可输出颜色中的每一个之间的距离，从而在所述多个可输出颜色中识别出从所述各个个体的颜色起具有最小距离的可输出颜色，并转换所述按个体颜色数据以作为所述各个个体的颜色而呈现识别出的可输出颜色。
所述三维印刷控制装置还可以包括：颜色过滤信息生成部，生成用于表示所述多个可输出颜色的颜色过滤信息，其中，所述距离可以是第一坐标值与第二坐标值之间的距离，所述第一坐标值是所述颜色过滤信息在基于颜色模型的颜色空间中表示各个可输出颜色的坐标值，所述第二坐标值是所述按个体颜色数据在所述颜色空间中表示所述各个个体的颜色的坐标值。
其中，所述多个可输出颜色可以是被指定为能够借助于三维印刷机而输出的颜色。
所述三维印刷控制装置还可以包括：控制命令生成部，基于所述输出文件而生成用于输出所述三维对象的按层图像数据以及控制命令中的至少一个；控制命令传输部，在生成所述按层图像数据的情况下，将所述按层图像数据传输到所述三维印刷机，或者在生成所述控制命令的情况下，将所述控制命令传输到所述三维印刷机。
其中，针对多个候选三维印刷机中的各个候选三维印刷机，所述颜色量子化部可反复进行所述按个体颜色数据的转换，所述输出文件生成部可反复生成所述输出文件，所述输出文件生成部还可以利用对应于所述各个候选三维印刷机的所述输出文件而显示出借助于各个候选三维印刷机而输出的所述三维对象的输出预期结果物的图像，并检测出选择所述多个候选三维印刷机中的一个的用户输入，所述三维印刷控制装置还可以包括：控制命令生成部，基于与选择的候选三维印刷机对应的所述输出文件而生成用于输出所述三维对象的按层图像数据以及控制命令中的至少一个；控制命令传输部，在生成所述按层图像数据的情况下，将所述按层图像数据传输到所述选择的候选三维印刷机，或者在生成所述控制命令的情况下，将所述控制命令传输到所述选择的候选三维印刷机。
根据另一示例性实施例，提供一种三维印刷控制方法，包括如下步骤：基于关于所述三维对象的建模信息而生成用于表示构成三维对象的各个个体的颜色的按个体颜色数据；转换所述按个体颜色数据，以作为所述各个个体的颜色而呈现多个可输出颜色中的一个；由所述建模信息以及转换的按个体颜色数据生成用于输出所述三维对象的输出文件。
其中，生成按个体颜色数据的步骤可包括如下步骤：从所述建模信息中提取所述三维对象的外形信息而识别所述各个个体，并从所述建模信息中提取所述三维对象的纹理信息以及颜色信息中的至少一个而生成所述按个体颜色数据。
其中，所述输出文件可将所述转换的按个体颜色数据连同所述外形信息而包含在内。
所述三维印刷控制方法还可以包括如下步骤：生成用于表示所述多个可输出颜色的颜色过滤信息，其中，转换所述按个体颜色数据的步骤可包括如下步骤：利用所述颜色过滤信息来转换所述按个体颜色数据，所述颜色过滤信息以及所述按个体颜色数据分别根据预先设定的颜色模型而表示所述多个可输出颜色以及所述各个个体的颜色。
其中，所述颜色模型可选自能够利用于所述三维对象的颜色的数值化的模型。
其中，转换所述按个体颜色数据的步骤可包括如下步骤：根据预先设定的距离度量衡来计算所述各个个体的颜色与所述多个可输出颜色中的每一个之间的距离，从而在所述多个可输出颜色中识别出从所述各个个体的颜色起具有最小距离的可输出颜色；转换所述按个体颜色数据，以作为所述各个个体的颜色而呈现识别出的可输出颜色。
所述三维印刷控制方法还可以包括如下步骤：生成用于表示所述多个可输出颜色的颜色过滤信息，其中，所述距离是第一坐标值与第二坐标值之间的距离，所述第一坐标值是所述颜色过滤信息在基于颜色模型的颜色空间中表示各个可输出颜色的坐标值，所述第二坐标值是所述按个体颜色数据在所述颜色空间中表示所述各个个体的颜色的坐标值。
其中，所述多个可输出颜色可以是被指定为能够借助于三维印刷机而输出的颜色。
所述三维印刷控制方法还可以包括如下步骤：基于所述输出文件而生成用于输出所述三维对象的按层图像数据以及控制命令中的至少一个；在生成所述按层图像数据的情况下，将所述按层图像数据传输到所述三维印刷机，或者在生成所述控制命令的情况下，将所述控制命令传输到所述三维印刷机。
所述三维印刷控制方法还可以包括如下步骤：针对多个候选三维印刷机中的各个候选三维印刷机，反复进行所述按个体颜色数据的转换以及所述输出文件的生成；利用对应于所述各个候选三维印刷机的所述输出文件而显示出借助于各个候选三维印刷机而输出的所述三维对象的输出预期结果物的图像；检测出选择所述多个候选三维印刷机中的一个的用户输入；基于与选择的候选三维印刷机对应的所述输出文件而生成用于输出所述三维对象的按层图像数据以及控制命令中的至少一个；在生成所述按层图像数据的情况下，将所述按层图像数据传输到所述选择的候选三维印刷机，或者在生成所述控制命令的情况下，将所述控制命令传输到所述选择的候选三维印刷机。
根据又一示例性实施例，本发明提供一种存储于记录介质中的计算机程序，其特征在于，与硬件结合而用于执行如上所述的三维印刷控制方法。
根据预定的实施例，作为三维对象的各个个体的颜色而呈现能够借助于三维印刷机来输出的颜色的颜色数据连同关于三维对象的建模信息(例如，三维对象的外形信息)一起包含在输出文件中，利用该输出文件可以有效地执行多色三维印刷。
根据预定的实施例，在没有额外的软件或者专门的用户作业的情况下也可以从关于三维对象的建模信息中提取颜色信息，并生成与三维印刷机所支持的颜色匹配地量身定制的输出文件。
预定的实施例使详尽而细致的多色三维印刷工作可行。
附图说明
图1是示意性地表示根据示例性的实施例的三维印刷系统的模块图。
图2是表示根据示例性的实施例的颜色过滤信息的图。
图3是表示根据示例性的实施例的按个体的颜色数据的图。
图4是表示根据示例性的实施例的多色三维印刷控制过程的流程图。
图5是表示根据示例性的实施例而生成按个体的颜色数据的过程的流程图。
图6是表示根据示例性的实施例而对按个体的颜色数据进行量子化的过程的流程图。
图7是表示用于根据示例性的实施例而对按个体的颜色数据进行量子化的操作的伪代码的图。
图8是表示根据示例性的实施例的输出文件的一部分的图。
图9是表示适合于存在多个三维印刷机的运行环境的多色三维印刷控制过程的流程图。
符号说明
100：三维印刷系统 110：文件存储部
120：多色三维印刷控制装置 121：颜色过滤信息生成部
122：颜色数据生成部 123：颜色量子化部
124：输出文件生成部 125：控制命令生成部
126：控制命令传输部 130：三维印刷机
具体实施方式
以下，将参照附图而对本发明的具体的实施形态进行说明。以下的详细的说明是为了帮助对本说明书描述的方法、装置以及/或者系统的全面理解而提供的。然而这仅仅是示例性的，本发明并不局限于此。
在对本发明进行说明时，如果判断为对相关的公知功能或者构成进行的具体的说明给本发明的主旨带来不必要的混乱时，将省略对其进行的详细的说明。而且，下述的术语是考虑到本发明中的功能而给出定义的术语，其可以根据用户、运用者的意图或者惯例而改变。因此需要基于贯穿整个说明书的内容而给出定义。详细的说明中使用的术语仅仅是用于说明本发明的实施例，其并非是限定性的。当单数的表述在文脉上没有明显为单个的意思时，也包括复数的含义。在本申请中，要理解“包括”或者“具备”等术语是用于指定说明书上所记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或者它们的组合的存在，而不能理解为用于排除一个或一个以上的其他特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或者它们的组合的存在或者其可存在性。
图1是示意性地表示根据示例性的实施例的三维印刷系统的模块图。如图1所示，示例性的三维印刷系统100包括：文件存储部110、多色三维印刷控制装置120以及三维印刷机130。
文件存储部110可以存储用于提供关于三维对象的建模信息的三维对象文件。例如，在文件存储部110中可以存储CAD、DAE、OBJ、X3D、WRL等将对象的外形信息和颜色及纹理信息一并包含在内的多样的格式的三维对象文件。当然，这些格式仅仅是示例性的，其他格式(例如，STL(STereoLithography)格式、AMF(Additive Manufacturing File)格式)的三维对象文件也可以存储于文件存储部110。
根据一些实施例，文件存储部110可以包括：计算装置(例如，与三维印刷机130连接的主计算机或者实现了多色三维印刷控制装置120的计算机)内的可利用计算机读取的存储介质(例如，硬盘以及/或者存储器)、如直连式存储部(Direct-Attached Storage：DAS)之类的本地存储部、如网络附属存储部(Network-Attached Storage：NAS)以及存储区域网络(Storage Area Network:SAN)之类的网络存储部和/或云存储部。三维印刷系统100的用户可以利用三维扫描仪、CAD程序、三维图像转换程序等三维建模工具来生成所需要的三维对象文件并存储于文件存储部110，或者通过网络而从三维内容商店(例如，Thingiverse)、基于云计算的三维印刷服务商(例如，iMaterialise)、其他三维对象文件共享系统等中将三维对象文件下载到文件存储部110。
用户可以选择存储于文件存储部110的三维对象文件而请求该三维对象文件所表现的三维对象的输出。多色三维印刷控制装置120可以接收该用户请求，并可以从文件存储部110中获取所选择的三维对象文件。尤其，根据示例性的实施例，在多色三维印刷控制装置120的控制之下，三维印刷机130可以把接收到输出请求的三维对象输出为具有多样的颜色的物理结果物。
例如，多色三维印刷控制装置120可以执行如下的控制操作。多色三维印刷控制装置120可以利用三维对象文件来获取关于三维对象的建模信息。进而，多色三维印刷控制装置120可以由获取到的建模信息生成三维对象的按个体的颜色数据。接着，多色三维印刷控制装置120可以执行颜色量子化，以与三维印刷机130支持的可输出的颜色相匹配。多色三维印刷控制装置120可以把如此匹配于三维印刷机130的按个体的颜色数据连同三维对象的外形信息(例如，表示三维对象的表面形状的几何信息，可从三维建模信息中提取)一起利用起来而生成输出文件。多色三维印刷控制装置120可以基于输出文件而生成用于输出三维对象的控制命令，并可以将生成的控制命令传输到三维印刷机130。
三维印刷机130可以根据接收到的控制命令而执行输出操作，从而可以由多样的颜色的印刷原料(例如，固体、粉末、液态聚合物等液体)来制造立体形状的结果物。
以下，对多色三维印刷控制装置120的示例性的实现例进行具体的说明。
如图1所示，示例性的多色三维印刷控制装置120包括：颜色过滤信息生成部121、颜色数据生成部122、颜色量子化部123、输出文件生成部124、控制命令生成部125以及控制命令传输部126。多色三维印刷控制装置120的上述各个模块分别可以实现为硬件。例如，上述的硬件可以包括：处理器；可通过处理器访问的计算机可读存储介质(例如，易失性存储器、非易失性存储器以及/或者存储装置)；输入装置(例如，鼠标等指点装置、键盘、触摸检测输入装置、麦克风等语音输入装置)；输出装置(例如，显示装置、印刷机、扬声器以及/或者网卡)以及/或者至少一个外部装置；接口装置，支持与输入装置以及/或者输出装置之间的通信。根据一些实施例，多色三维印刷控制装置120可以实现或包括于计算装置，该计算装置例如包括通过串行端口或者并行端口而与三维印刷机130连接的主计算机等计算装置或者通过网络而与三维印刷机130连接的服务器计算机等计算装置。根据一些其他实施例，三维印刷控制装置120可以包括于三维印刷机130内。
颜色过滤信息生成部121可以接收用于指定可借助于用户为了输出而选择的三维印刷机130来输出的多个颜色的信息(以下，称为“可输出颜色信息”)。颜色过滤信息生成部120可以利用可输出颜色信息而生成颜色过滤信息。这种颜色过滤信息可以根据预定的颜色模型来表示三维印刷机130支持的多个可输出颜色。作为颜色模型的例，包括可借助于三维印刷机130而被使用到的多样的类型的颜色模型(例如，可利用于三维对象颜色的数值化的RGB模型、CMY模型、HIS模型、YCbCr模型等)。
为方便说明，假设颜色过滤信息生成部121根据RGB模型而把用于表示可输出颜色的颜色过滤信息生成为图2所示的名为“Printer Color”的三维向量阵列200等资料结构。例如，如图2所示，三维向量阵列200可以把识别为“5”这一ID的可输出颜色对应红色、绿色、蓝色而分别表示为“125”、“125”以及“255”等个别值。该阵列200的大小等于三维印刷机130支持的可输出颜色的总数乘以3的值。然而这仅仅是示例性的，颜色过滤信息可以具有其他类型的资料结构。
颜色数据生成部122可以获取关于三维对象的建模信息。例如，如在上文中所提及，用户可以通过选择存储于文件存储部110的三维对象文件而请求该三维对象文件所表现的三维对象的输出。颜色数据生成部122可以响应于这种用户请求而从文件存储部110接收三维对象文件。三维对象文件可以包括关于三维对象的建模信息。例如，三维对象文件可以包括三维对象的外形信息。进而，三维对象文件还可以包括三维对象的纹理信息以及/或者颜色信息。
据此，颜色数据生成部122可以从三维对象文件中提取三维对象的外形信息。颜色数据生成部122可以基于提取到的外形信息来识别出构成三维对象的个体。三维对象的各个个体既可以是设定为默认个体的单位个体，也可以是用户为了指定颜色而设定的单位个体。例如，各个个体可以是如下的用于构成三维对象的外形的个体：“Object”个体，把三维对象的外形表示为一个整体；“Part”个体，其为从上述的“Object”个体分割出的一部分；“Polygon Mesh”个体，构成如同在STL格式中使用到的三角形的“Object”个体、“Part”个体；“Voxel”个体，把“Object”或者“Polygon Mesh”表示为具有体积的多个单位像素；或者“Layer”个体，在为了叠层方式的三维印刷而将“Object”个体分割为多层的情况下，对应于其中的一个层。
另外，颜色数据生成部122可以从三维对象文件中提取出与三维对象相关的其他信息。该信息可以包括与映射于三维对象的各个个体的颜色相关的颜色信息以及/或者与分配到三维对象的纹理图相关的纹理信息。颜色数据生成部122可以基于提取到的信息来生成表示构成三维对象的各个个体的颜色的按个体的颜色数据。按个体的颜色数据可以根据预定的颜色模型(例如，前面所提及的RGB模型、CMY模型、HIS模型或者YCbCr模型)而表示各个个体的颜色。
例如，颜色数据生成部122可以把构成三维对象的各个个体识别为作为“PolygonMesh”个体的三角形，并可以根据RGB模型而把按个体的颜色数据生成为如图3所示的具有“Triangle Color”的名称的三维向量阵列300的资料结构。例如，如图3所示，三维向量阵列300可以把识别为“3”这一ID的三角形个体对应红色、绿色、蓝色而表示为“31”、“15”以及“64”的个别值。该阵列300的大小等于三维对象的识别出的个体的总数乘以3的值。另外，在纹理信息映射于所述三角形的情况下，为了更为详实地表现颜色，可以基于并非三角形本身的构成三角形的多个“Voxel”个体中映射的纹理图像来根据颜色模型而把按“Voxel”个体的颜色数据生成为资料结构。然而，这仅仅是示例性的，按个体的颜色数据可以具有其他类型的资料结构。
颜色量子化部123为了通过转换按个体的颜色数据来表示三维印刷机130支持的可输出颜色中的一个，可以利用颜色过滤信息。颜色量子化部120可以通过这种转换而对按个体的颜色数据进行量子化。例如，转换后的按个体的颜色数据可以把各个个体的颜色表现为：在颜色过滤信息表示的可输出颜色中，根据预定的基准而可以视为最接近或者最类似的颜色。以这种颜色代替颜色信息表示的原来的颜色。
基于转换后的(即，量子化的)按个体的颜色数据以及三维对象的建模信息(尤其，三维对象的外形信息)，输出文件生成部124生成用于通过三维印刷机130而输出三维对象的输出文件(例如，STL文件、AMF文件、或者可表现颜色信息的3D建模文件)，而且生成通过三维印刷机130而输出的三维对象的输出预期结果物的二维图像并显示于显示装置。用户可以确认显示出的图像，并在希望输出三维对象的情况下，可以为了开启三维对象的输出而执行输入操作。
控制命令生成部125可以响应这种用户输入而基于输出文件来生成用于输出三维对象的控制命令。控制命令传输部126可以把生成的控制命令传输到三维印刷机130。为此，控制命令传输部126可以具备用于支持与三维印刷机130之间的串联、并联以及/或者网络连接的通信协议。三维印刷机130可以利用上述的控制命令而对三维印刷机130的头部以及/或者印刷机床进行操作，从而可以执行三维对象的输出作业。
例如，输出文件内可以插入反映出转换后的按个体的颜色数据的三维建模信息(例如，与三维对象的“Polygon Mesh”个体相关的多边形(Polygon)数据)。控制命令生成部125可以将这种三维建模信息(例如，按照三维印刷系统100的用户或者由多色三维印刷控制装置120事先设定的层厚度)进行分割(slice)，从而可以计算出由位图(bitmap)来表示的按层(per-layer)图像数据的集合。控制命令生成部125可以利用按层的图像数据的集合而生成用于指定在三维印刷机130的输出作业中层叠原料的路径、用于表现颜色的印刷机头部、层叠原料的速度以及/或者原料层的厚度的控制命令。三维印刷机130可以根据上述的控制命令来为输出三维对象而以一层为单位层叠原料。
以下，参照图4而对根据示例性的实施例的多色三维印刷控制过程进行说明。例如，包含在图4的多色三维印刷过程400的操作可以借助于三维印刷控制装置120而执行。
执行开启操作后，过程400进入到操作S410。在操作S410中，颜色过滤信息生成部121可以接收用于指定能够在三维印刷机130中利用的多个颜色的可输出颜色信息。
在操作S420中，颜色过滤信息生成部121基于可输出的颜色信息来生成用于根据预定的颜色模型来表示多个可输出颜色的颜色过滤信息。颜色模型可以是RGB模型、CMY模型、HIS模型、YCbCr模型等用于表示三维对象的颜色的多样的模型中的一种。作为一例，生成的颜色过滤信息可以具有如在上文中提及的三维向量阵列200等资料结构。
在操作S430中，颜色数据生成部122接收包括关于三维对象的建模信息的三维对象文件。例如，作为三维对象文件的例包括：如CAD等通过三维建模软件而生成的文件(例如，CAD文件)；通过三维扫描装置而生成的包括三维对象的外部信息、颜色信息以及纹理信息的文件；可以从三维内容商店(例如，Thingiverse)获取的文件(例如，STL文件以及AMF文件)。
在操作S440中，颜色数据生成部122基于关于三维对象的建模信息来生成用于表示构成三维对象的各个个体的颜色的按个体的颜色数据。
作为一例，图5表示根据示例性的实施例而生成这种按个体的颜色数据的过程。
根据如图5所示的过程500，颜色数据生成部122可以从三维对象文件中提取三维对象的外形信息(S510)。
颜色数据生成部122可以基于提取到的外形信息来识别出构成三维对象的个体(例如，“Object”个体、“Part”个体、“Polygon Mesh”个体、“Voxel”个体以及/或者“Layer”个体)(S520)。
颜色数据生成部122可以如上所述地从关于三维对象的建模信息中提取三维对象的外形信息而识别三维对象的各个个体，除此之外还可以从这种信息中提取三维对象的纹理信息以及颜色信息中的至少一种而生成按个体的颜色数据。
例如，如图5所示，颜色数据生成部122判断三维对象文件内是否包含三维对象的纹理信息(S530)。纹理信息可以包括利用三维建模工具而分配于三维对象的纹理图。这种纹理信息可以代替三维对象的各个个体的颜色而表示按个体映射的纹理(例如，图像纹理(image texture)以及/或者步骤纹理(procedural texture))。
如果在操作S530中执行判断的结果存在纹理信息，则颜色数据生成部122可以从三维对象文件中提取纹理信息(S540)。接着，颜色数据生成部122可以基于纹理信息来生成按个体的颜色数据(S560)。
如果在操作S530中执行判断的结果表示不存在纹理信息，则颜色数据生成部122可以从三维对象文件中提取出表示映射于各个个体的颜色的颜色信息(S550)。接着，颜色数据生成部122可以基于颜色信息来生成三维对象的按个体的颜色数据(S560)。
按个体的颜色数据可以根据预定的颜色模型来表示三维对象的各个个体的颜色。颜色模型可以从RGB模型、CMY模型、HIS模型、YCbCr模型等用于表示三维对象的颜色的多样的模型中选择。作为一例，生成的按个体的颜色数据可以具有如上文中提及的三维向量阵列300等资料结构。
再次参照图4而对按个体的颜色数据的量子化进行说明。
在操作S450中，颜色量子化部123利用颜色过滤信息而对按个体的颜色数据进行量子化。量子化的按个体的颜色数据表示可作为三维对象的各个个体的颜色而能够借助于三维印刷机130而输出的多个颜色中的一种。
作为一例，图6表示根据示例性的实施例而对按个体的颜色数据进行量子化的过程。
根据图6示出的过程600，颜色量子化部123可以接收按个体的颜色数据(S610)。
接着，颜色量子化部123可以根据预先设定的距离度量衡(distance metric)来计算三维对象的各个个体的颜色与多个可输出颜色中的每一个之间的距离(S620)。这种距离度量衡可以是欧氏距离(欧几里得距离；Euclidean distance)。作为一例，如果颜色过滤信息把可输出颜色表示为基于RGB模型的颜色空间内的坐标值(以下，称之为“第一坐标值”)，而且按个体的颜色数据把三维对象的个体的颜色表示为基于RGB模型的颜色空间内的坐标值(以下，称之为“第二坐标值”)，则颜色量子化部123可以按照以下的数学式来计算第一坐标值与第二坐标值之间的欧氏距离D。
【数学式1】
在此，Rt、Gt以及Bt分别是三维对象的个体颜色的R值(即，对应于红色的值)、G值(即，对应于绿色的值)以及B值(即，对应于蓝色的值)；Rp、Gp以及Bp分别是可输出颜色的R值、G值以及B值。
颜色量子化部123可以通过上述的计算而从多个可输出颜色中识别出与三维对象的各个个体的颜色之间的距离最小的可输出颜色(S630)。
为了把三维对象的各个个体的颜色替换为最小距离的可输出颜色，颜色量子化部123可以转换按个体的颜色数据，以使按个体的颜色数据中表示各个个体的颜色的部分表示识别出的可输出颜色(S640)。例如，根据图7所示的伪代码(pseudo-code)700，颜色量子化部123可针对三维对象的各个个体执行如上所述的操作S620、S630、S640。
如上所述地转换按个体的颜色数据后，颜色量子化部123可以输出量子化的按个体的颜色数据(S650)。
再次参照图4而对用于三维对象的输出文件的生成进行说明。
在操作S460中，输出文件生成部124由关于三维对象的建模信息以及量子化的按个体的颜色信息生成将会用于输出三维对象的输出文件。尤其，生成的输出文件可以将三维对象的外形信息和转换的按个体的颜色数据一并包含在内。作为三维对象的输出文件的例，包括STL文件以及AMF文件等多样的格式的文件。作为一例，输出文件生成部124可以在STL格式的输出文件中对构成三维对象的各个个体(例如，三角形形状的个体)的外形做出定义，并接着该定义而把该个体的颜色定义为转换后的按个体的颜色数据所表示的值(例如，R值、G值以及B值)。作为另一例，输出文件生成部124可以根据其他颜色模型(例如，sRGB模型)来对转换后的按个体的颜色数据所表示的颜色值进行变更，然后在AMF格式的输出文件中对构成三维对象的各个个体(例如，三角形形状的个体)的外形做出定义，并接着该定义而把该个体的颜色定义为变更后的颜色值。图8表示根据示例性的实施例的AMF格式的输出文件的一部分800。
在操作S470中，输出文件生成部124可针对三维对象而生成预期可以借助于三维印刷机130而输出的结果物的图像，并显示其图像。据此，用户可以对显示出的图像进行确认并执行用于开启三维对象的输出的输入，而且输出文件生成部124可以检测出这种用户输入。
在操作S480中，输出文件生成部124判断是否检测出用于开启三维对象的输出的用户输入。如果未检测出这种用户输入，则过程400将会结束。
在操作S490中，控制命令生成部125对上述的用户输入做出响应而由输出文件生成用于输出三维对象的按层的图像数据以及/或者控制命令。例如，控制命令生成部125可以通过利用输出文件的切片作业而生成按层的图像数据以及/或者控制命令。接着，控制命令传输部126可以把生成的按层的图像数据传输到三维印刷机130，或者可以把生成的控制命令传输到三维印刷机130。据此，三维印刷机130可以通过叠层原料的方式输出三维对象。
根据一些实施例，多色三维印刷控制过程400可以扩展，以使其在存在多个三维印刷机的运行环境中也适用。图9是表示适合该运行环境的示例性的多色三维印刷控制过程的流程图。图9所示的多色三维印刷控制过程900可以由图1中的多色三维印刷控制装置120来执行。
开启操作后，过程900进入到操作S910。在操作S910中，颜色过滤信息生成部121检测出选择多个候选三维印刷机的用户输入。颜色过滤信息生成部121可以生成用于表示能够在多个候选三维印刷机中的各个候选三维印刷机中得到利用的可输出颜色的颜色过滤信息。
在操作S920中，颜色数据生成部122获取包括三维对象的建模信息(例如，外形信息、纹理信息以及颜色信息)的三维对象文件。
在操作S930中，颜色数据生成部122可以利用三维对象的外形信息而按照事先设定的单位来识别三维对象的个体，并可以利用三维对象的纹理信息以及/或者颜色信息而生成用于表示各个个体的颜色的按个体的颜色数据。
在操作S940中，针对候选三维印刷机，颜色量子化部123利用该候选三维印刷机的颜色过滤信息来对按个体的颜色数据进行量子化。量子化的按个体的颜色数据在表示各个个体的颜色时用如下的颜色取代原来的颜色而表示：可通过该候选三维印刷机而输出的颜色中与原来的颜色最为相似的颜色。
在操作S950中，针对候选三维印刷机，输出文件生成部124利用三维对象的外形信息以及量子化的按个体的颜色数据而生成输出文件，并生成三维对象的输出预期结果物的图像。
操作S940以及操作S950可以针对所有候选三维印刷机反复地进行。
在操作S960中，输出文件生成部124显示出通过各个候选三维印刷机而输出的三维对象的输出预期结果物的图像。据此，用户可以从多个图像中确认与自己所需要的结果物最接近的预期结果物的图像。
在操作S970中，输出文件生成部124检测出用于从多个候选三维印刷机中选择一个(以下，称之为“输出对象三维印刷机”)的用户输入。
在操作S980中，控制命令生成部125基于与输出对象三维印刷机对应的输出文件来生成用于输出三维对象的按层的图像数据以及/或者控制命令。接着，控制命令传输部126可将生成的按层图像数据传输到输出对象三维印刷机，或者将生成的控制命令传输到输出对象三维印刷机。
另外，预定的实施例可以包括用于在计算机上执行本说明书中记述的过程的可利用计算机读取的存储介质。所述可利用计算机读取的存储介质可以单独地或者组合地包括程序命令、本地数据文件、本地数据结构等。可利用计算机读取的介质可以是为本发明而特别地设计或者构成的介质。可通过计算机读取的存储介质的例包括：磁介质，如硬盘、软盘以及磁带等；光记录介质，如CD-ROM、DVD等；磁-光介质，如光磁软盘等；以及ROM、RAM、闪速存储器等为了存储并执行程序命令而特别构成的硬件装置。作为程序命令的示例，不仅包括如利用编译器制作的机器语言代码，还可以包括可利用解释器等而由计算机执行的高级语言代码。根据其他实施例，可以提供用于执行本说明书中记述的过程的计算机程序。该程序可以与硬件结合，并为了执行上述的过程而存储于可利用计算机读取的存储介质中。
以上对本发明的具有代表性的实施例进行了详细的说明，然而在本发明所属的技术领域中具有基本知识的人员皆可理解对上述的实施例可在不脱离本发明的范围的限度内进行多样的变形。因此，本发明的权利范围并不局限于所说明的实施例，本发明的权利范围需要根据权利要求书的范围以及与权利要求书均等的范围来确定。

Claims (18)

1.一种三维印刷控制装置，包括：
颜色数据生成部，基于关于三维对象的建模信息而生成用于表示构成所述三维对象的各个个体的颜色的按个体的颜色数据；
颜色量子化部，转换所述按个体的颜色数据，以作为所述各个个体的颜色而呈现多个可输出颜色中的一个；以及
输出文件生成部，由所述建模信息以及转换的按个体的颜色数据生成用于输出所述三维对象的输出文件，
所述颜色量子化部根据预先设定的距离度量衡来计算所述各个个体的颜色与所述多个可输出颜色中的每一个之间的距离，从而在所述多个可输出颜色中识别出从所述各个个体的颜色起具有最小距离的可输出颜色，并转换所述按个体的颜色数据以作为所述各个个体的颜色而呈现识别出的可输出颜色。
2.如权利要求1所述的三维印刷控制装置，其中，
所述颜色数据生成部从所述建模信息中提取所述三维对象的外形信息而识别所述各个个体，并从所述建模信息中提取所述三维对象的纹理信息以及颜色信息中的至少一个而生成所述按个体的颜色数据。
3.如权利要求2所述的三维印刷控制装置，其中，
所述输出文件将所述转换的按个体的颜色数据连同所述外形信息而包含。
4.如权利要求1所述的三维印刷控制装置，其中，还包括：
颜色过滤信息生成部，生成用于表示所述多个可输出颜色的颜色过滤信息，
其中，所述颜色量子化部利用所述颜色过滤信息来转换所述按个体的颜色数据，所述颜色过滤信息以及所述按个体的颜色数据分别根据预先设定的颜色模型而表示所述多个可输出颜色以及所述各个个体的颜色。
5.如权利要求4所述的三维印刷控制装置，其中，
所述颜色模型选自能够利用于所述三维对象的颜色的数值化的模型。
6.如权利要求1所述的三维印刷控制装置，其中，还包括：
颜色过滤信息生成部，生成用于表示所述多个可输出颜色的颜色过滤信息，
其中，所述距离是第一坐标值与第二坐标值之间的距离，所述第一坐标值是所述颜色过滤信息在基于颜色模型的颜色空间中表示各个可输出颜色的坐标值，所述第二坐标值是所述按个体的 颜色数据在所述颜色空间中表示所述各个个体的颜色的坐标值。
7.如权利要求1所述的三维印刷控制装置，其中，
所述多个可输出颜色是被指定为能够借助于三维印刷机而输出的颜色。
8.如权利要求7所述的三维印刷控制装置，其中，还包括：
控制命令生成部，基于所述输出文件而生成用于输出所述三维对象的按层图像数据以及控制命令中的至少一个；以及
控制命令传输部，在生成所述按层图像数据的情况下，将所述按层图像数据传输到所述三维印刷机，或者在生成所述控制命令的情况下，将所述控制命令传输到所述三维印刷机。
9.如权利要求1所述的三维印刷控制装置，其中，
针对多个候选三维印刷机中的各个候选三维印刷机，所述颜色量子化部反复进行所述按个体的颜色数据的转换，所述输出文件生成部反复生成所述输出文件，
所述输出文件生成部还利用对应于所述各个候选三维印刷机的所述输出文件而显示出借助于各个候选三维印刷机而输出的所述三维对象的输出预期结果物的图像，并检测出选择所述多个候选三维印刷机中的一个的用户输入，
所述三维印刷控制装置还包括：
控制命令生成部，基于与选择的候选三维印刷机对应的所述输出文件而生成用于输出所述三维对象的按层图像数据以及控制命令中的至少一个；以及
控制命令传输部，在生成所述按层图像数据的情况下，将所述按层图像数据传输到所述选择的候选三维印刷机，或者在生成所述控制命令的情况下，将所述控制命令传输到所述选择的候选三维印刷机。
10.一种三维印刷控制方法，包括如下步骤：
基于关于三维对象的建模信息而生成用于表示构成所述三维对象的各个个体的颜色的按个体的 颜色数据；
转换所述按个体的颜色数据，以作为所述各个个体的颜色而呈现多个可输出颜色中的一个；以及
由所述建模信息以及转换的按个体的颜色数据生成用于输出所述三维对象的输出文件，
其中，转换所述按个体的颜色数据的步骤包括如下步骤：
根据预先设定的距离度量衡来计算所述各个个体的颜色与所述多个可输出颜色中的每一个之间的距离，从而在所述多个可输出颜色中识别出从所述各个个体的颜色起具有最小距离的可输出颜色；以及
转换所述按个体的颜色数据，以作为所述各个个体的颜色而呈现识别出的可输出颜色。
11.如权利要求10所述的三维印刷控制方法，其中，生成按个体的颜色数据的步骤包括如下步骤：
从所述建模信息中提取所述三维对象的外形信息而识别所述各个个体，并从所述建模信息中提取所述三维对象的纹理信息以及颜色信息中的至少一个而生成所述按个体的颜色数据。
12.如权利要求11所述的三维印刷控制方法，其中，
所述输出文件将所述转换的按个体的颜色数据连同所述外形信息而包含。
13.如权利要求10所述的三维印刷控制方法，其中，还包括如下步骤：
生成用于表示所述多个可输出颜色的颜色过滤信息，
其中，转换所述按个体的颜色数据的步骤包括如下步骤：
利用所述颜色过滤信息来转换所述按个体的颜色数据，所述颜色过滤信息以及所述按个体的颜色数据分别根据预先设定的颜色模型而表示所述多个可输出颜色以及所述各个个体的颜色。
14.如权利要求13所述的三维印刷控制方法，其中，
所述颜色模型选自能够利用于所述三维对象的颜色的数值化的模型。
15.如权利要求10所述的三维印刷控制方法，其中，还包括如下步骤：
生成用于表示所述多个可输出颜色的颜色过滤信息，
其中，所述距离是第一坐标值与第二坐标值之间的距离，所述第一坐标值是所述颜色过滤信息在基于颜色模型的颜色空间中表示各个可输出颜色的坐标值，所述第二坐标值是所述按个体的颜色数据在所述颜色空间中表示所述各个个体的颜色的坐标值。
16.如权利要求10所述的三维印刷控制方法，其中，
所述多个可输出颜色是被指定为能够借助于三维印刷机而输出的颜色。
17.如权利要求16所述的三维印刷控制方法，其中，还包括如下步骤：
基于所述输出文件而生成用于输出所述三维对象的按层图像数据以及控制命令中的至少一个；以及
在生成所述按层图像数据的情况下，将所述按层图像数据传输到所述三维印刷机，或者在生成所述控制命令的情况下，将所述控制命令传输到所述三维印刷机。
18.如权利要求10所述的三维印刷控制方法，其中，还包括如下步骤：
针对多个候选三维印刷机中的各个候选三维印刷机，反复进行所述按个体的颜色数据的转换以及所述输出文件的生成；
利用对应于所述各个候选三维印刷机的所述输出文件而显示出借助于各个候选三维印刷机而输出的所述三维对象的输出预期结果物的图像；
检测出选择所述多个候选三维印刷机中的一个的用户输入；
基于与选择的候选三维印刷机对应的所述输出文件而生成用于输出所述三维对象的按层图像数据以及控制命令中的至少一个；以及
在生成所述按层图像数据的情况下，将所述按层图像数据传输到所述选择的候选三维印刷机，或者在生成所述控制命令的情况下，将所述控制命令传输到所述选择的候选三维印刷机。
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