CN105938424A - 3d打印的系统、设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种3D打印的方法包括步骤：运行视频游戏，继而包括生成包括游戏中几何形状的虚拟游戏环境的步骤；接收已经选择所述虚拟游戏环境的当前状态用于3D打印的指示；获得补充几何形状；以及对所述游戏中几何形状补充所述补充几何形状，以创建3D打印机几何形状；其中，所述3D打印机几何形状中包括的所述虚拟游戏环境的组件被所述补充几何形状修改，以在所述3D打印机几何形状内具有如下这样的结构特征，其具有被计算以支撑以模型的最终打印的物理形式的所述模型的尺寸。

Description

3D打印的系统、设备和方法
技术领域
本发明涉及3D打印的系统、设备和方法。
背景技术
3D打印是体积打印的手段，其中，代替将二维像素沉积在平坦表面上，打印机在体积内沉积三维体素(voxel)。存在实现此的许多技术，包括使用激光来熔化和熔融增量层中的诸如金属粉末的材料以构建结构、或使用高温打印头沉积小塑料滴，其冷却且硬化以建立3D模型。
通常以计算机辅助设计程序生成用于这样的3D模型的设计，其中在计算机辅助设计程序中，用户定义虚拟模型的表面和体积。然后，通过程序指定熔融或沉积材料的顺序生成图纸清单(drawing list)，以使用3D打印机渲染虚拟模型。
此方法已经导致创建许多在造型上和功能上独特的对象，其中一些难以使用传统工艺制造。然而，3D打印机的效用仍未被完全探究。
发明内容
本发明旨在提供3D打印机的新用途。
在第一方面，根据权利要求1提供了一种3D打印的方法。
在另一方面，根据权利要求13提供了一种娱乐设备。
在另一方面，根据权利要求15提供了一种3D打印系统。
在所附权利要求中限定了本发明的其它各个方面和特征。
附图说明
现在将参考附图通过举例描述本发明的实施例，其中：
图1是根据本发明实施例的娱乐设备的示意图。
图2A是根据本发明实施例的3D打印机的侧视图的示意图。
图2B是根据本发明实施例的3D打印机的俯视图的示意图。
图3是根据本发明实施例的视频游戏虚拟环境的示意图。
图4是根据本发明实施例的可3D打印的视频游戏角色的示意图。
图5A-E是图示根据本发明实施例的生成用于3D打印的几何形状(geometry)的处理的示意图。
图6是根据本发明实施例的可3D打印的视频游戏角色的示意图。
图7是根据本发明实施例的可3D打印的方法的流程图。
具体实施方式
公开了3D打印的系统、设备和方法。在以下描述中，为了提供对本发明的实施例的全面理解，呈现大量具体细节。然而，对于本领域技术人员来说将显而易见的是，不需要采用这些具体细节来实践本发明。相反，在适当的情况下，为了清楚的目的省略对于本领域技术人员来说已知的具体细节。
在本发明的实施例中，娱乐设备可操作地耦接(couple)至3D打印机。娱乐设备在操作中被布置为捕获玩电子游戏的快照，以用于由3D打印机复制，如这里稍后将说明的。
娱乐设备
合适的娱乐设备的示例是PlayStation设备。
图1示意性地图示PlayStation娱乐设备的整体系统架构。提供系统单元10，其中各种外设可连接至该系统单元。
系统单元10包括加速处理单元(APU)20，其是依次包括中央处理单元(CPU)20A和图形处理单元(GPU)20B的单个芯片。APU 20有权访问随机存取存储器(RAM)单元22。
APU 20可选地经由I/O桥24与总线40通信，其中I/O桥24可以是APU20的分离组件或部分。
诸如硬盘驱动器37和可操作以访问兼容光盘36A上的数据的驱动器36的数据存储组件连接至总线40。另外，RAM单元22可以与总线40通信。
可选地，辅助处理器38也连接至总线40。辅助处理器38可以被提供以运行或支持操作系统。
系统单元10在适当的情况下经由音频/视觉输入端口31、端口32、无线链接33、无线链接34、或一个或多个通用串行 总线(USB)端口35，与外设通信。可以经由诸如HDMI端口的AV输出39输出音频和视频。
外设可以包括诸如PlayStation或PS的单视场(monoscopic)或立体摄像机41；诸如PlayStation的棒式视频游戏控制器42、以及诸如DualShock的传统手持视频游戏控制器42；诸如PlayStation和PlayStation的便携式娱乐设备44；键盘45和/或鼠标46；媒体控制器47，例如，以遥控器的形式；以及耳机48。可以类似地考虑其它外设，诸如，电话或平板电脑、打印机、或3D打印机(未示出)。
可选地与CPU 20A联合地，GPU 20B生成视频图像和音频，用于经由AV输出39输出。可选地，可以与音频处理器(未示出)联合地、或由音频处理器替代地生成音频。
可以将视频、以及可选地音频呈现给电视51。在被电视支持的情况下，视频可以是立体的。可以将音频以诸如立体声、5.1环绕声、或7.1环绕声的多个格式之一呈现给家庭影院系统52。同样可以将视频和音频呈现给由用户60佩戴的头戴式显示单元53。
更详细地，关于处理，CPU 20A可以包括两个64位四核模块(例如基于 的“Jaguar”CPU架构)，以便总共八核。每个核可以使用1.6GHz的基本时钟速度。GPU 20B可以包括18个计算单元，其每个包括64核，以便总共1152核。例如，GPU可以基于的GCN架构。GPU核可以用于图形、物理计算、和/或通用处理。
关于存储，系统RAM 22可以包括8GB RAM(例如以16块512MGGDDR5统一系统存储器的形式)，并且由CPU和GPU共享。同时，硬盘可以是500GB硬盘驱动器。可选地，硬盘驱动器被安装，以便能够被系统单元的用户更换。驱动器可以以标准读取速度的几倍从Blu-ray盘读取数据。Blu-ray驱动器可以操作地耦接至硬件实施的所谓的“zlib”解压缩模块。辅助处理器可以配备有其自己的本地存储器，例如，诸如256MB的DDR3SDRAM。
关于通信，系统单元10可以包括802.11b/g/n34、10Base-T、100BASE-TX和1000BASE-T32、Bluetooth33、以及一个或多个USB 3.0端口35。该系统单元可以经由AV输入31接收视频、以及可 选地音频。类似地，该系统单元可以经由AV输出39或者经由 或USB，输出视频、以及可选地音频。
关于外设，该系统单元通常配备有至少一个手持控制器43，诸如DualShock此控制器可以用于与由系统单元呈现的、与由系统单元运行的操作系统和/或特定游戏或应用关联的用户界面交互。
用户还可以使用诸如PlayStation相机的摄像机41，与系统单元交互。这可以例如经由AV输入31将单视场或立体视频图像提供至系统单元10。在这些图像捕获用户的一些或全部的情况下，用户可以在适当的情况下展现(enact)手势、面部表情或讲话，以与当前呈现的用户界面交互。
替代地或附加地，可以提供被设计为协助基于相机的用户交互的控制器，诸如PlayStation42。此控制器具有棒(wand)形外形、以及便于在所捕获的视频图像内检测该控制器的照明区域。可以类似地在诸如DualShock 的其它控制器43上提供照明区域。两种控制器均包括用于检测沿着三个轴的横向运动、以及围绕三个轴的旋转运动的运动传感器、以及用于将运动数据传送至系统单元的无线通信部件(诸如)。可选地，这些控制器也可以从系统单元接收控制数据，以展现诸如隆隆声效果的功能、或改变照明区域的颜色或亮度，其中这些由控制器所支持。
系统单元还可以与便携式娱乐设备44通信。便携式娱乐设备44将包括其自己的控制输入以及音频/视觉输出的集合。因此，在“远程播放”模式中，便携式娱乐设备的输入中的一些或全部可以作为输入而被中继到系统单元10，同时从系统单元10输出的视频和/或音频可以被中继到便携式娱乐设备，以用于与其自己的音频/视觉输出一起使用。通信可以是无线的(例如，经由 或)、或者经由USB线缆。
其它可以经由有线或无线手段与系统单元10交互的其它外设包括键盘45、鼠标46、媒体控制器47、以及耳机48。耳机可以包括一个或两个扬声器、以及可选地麦克风。
关于输出，GPU通常生成1080p高清图像至AV输出39。这些图像的帧速率可改变。通常经由标准HDMI连接，可选地经由AV接收器(未示出)，将图像传送至电视51。在电视支持立体显示的情况下，以及可选地响应于来自用户的命令，可以例如使用左右并排格式将1080p高清格式化为立体图像。然后，电视将把图像分割为两个，并将每半个插值(interpolate)至全宽，用 于通过使用特别适配的眼镜、或者通过使用从自动立体显示器的定向光路，向用户的左眼和右眼相应呈现。
可选地与辅助音频处理器(未示出)联合地，APU 20生成用于经由AV输出39输出的音频。音频信号通常以立体声格式、或几个环绕声格式之一。再次，这通常经由HDMI标准连接被传送至电视51。替代地或附加地，可以将其传送至AV接收器(未示出)，其解码音频信号格式并呈现给家庭影院系统52。也可以经由无线链接将音频提供至耳机48或手持控制器43。然后，手持控制器可以提供音频插孔，以使得耳麦或耳机能够连接至其。
最后，视频、以及可选地音频可以被传送至诸如Sony显示器的头戴式显示器53。头戴式显示器通常包括两个小显示单元，其分别安装在用户的眼睛前面，并且其可选地与用于使得用户能够聚焦在显示单元上的合适的光学器件联合。替代地，一个或多个显示源可以被安装到用户的头部侧面，并且可操作地耦接至光导，以相应地将该或每个显示图像呈现给用户的眼睛。替代地，一个或多个显示源可以被安装在用户的眼睛上方，并经由反射镜或半反射镜呈现给用户。在此后一情况下，显示源可以是移动电话或便携式娱乐设备44，其可选地显示分屏输出，其中屏幕的左和右部分显示用于用户的左和右眼的相应影像。它们的头戴式显示器可以包括集成耳麦，或提供至耳麦的连接性。类似地，所安装的显示器可以包括集成麦克风，或者提供至麦克风的连接性。
在操作中，娱乐设备默认诸如Orbis(FreeBSD 9.0的变型)的操作系统。操作系统可以在CPU 20A、辅助处理器38、或两者的混合体上运行。操作系统向用户提供诸如PlayStation动态菜单的图形用户界面。该菜单允许用户访问操作系统特征、以及选择游戏和可选地其它内容。
在启动时，各个用户被要求使用它们各自的控制器选择它们各自的帐户，从而可选地，游戏中的成就可随后被授于(accredit)正确的用户。新用户可以建立新帐户。具有最初与不同的娱乐设备关联的帐户的用户可以在当前娱乐设备上以访客模式使用该帐户。
一旦已经选择了至少第一用户帐户，OS就可以提供欢迎屏幕，其显示关于新游戏或其它媒体、以及由与第一用户帐户关联的朋友最近发布的活动的信息。
OS然后例如以两个平行的水平行的形式提供一系列图标，用于用户从中 选择。在此示例中，顶行的内容可以是固定的，并且涉及操作系统特征，同时底行可以至少部分地被动态组合以涉及最近的活动，诸如，提供对于最近所玩或下载的游戏的启动图标。
顶行的图标可以提供对与在线商店、通知、朋友、文本聊天、语音聊天、用户帐户简档、战利品、系统设置、和/或电源管理有关的屏幕的访问。
当被选择时，在线商店可以提供对游戏和媒体的访问，用于下载到娱乐设备。欢迎屏幕可以突出特色内容。在提供在线订购服务(诸如所谓的“PS加”)的情况下，可以在标准内容或价格之外还提供该服务专有的内容或价格。商店还可以提供用于将钱支付到在线帐户中用于购买内容的手段，并且可以提供购买记录，从而使得用户能够在日后或多次(例如，在选择换到更大硬盘之后)下载所购买的内容项。
通知屏幕提供关于新战利品、游戏警告(例如，与特殊在线事件有关)、来自朋友的游戏邀请、内容的下载和/或更新状态、以及正被共享的内容的上传状态的信息。
朋友屏幕允许用户观看他们的所有朋友、或者根据谁当前在线而过滤他们；另外，用户可以回顾他们在娱乐设备的游戏或其它多用户应用中已经遇到的其它用户的列表，并且可选地向这样的用户发送朋友请求、或者相反地阻止用户以避免再次遇见他们。另外，可选地，用户可以请求朋友允许他们看见他们的真名；随后，他们也可以经由诸如的其它社交媒体、可选地经由内置界面，联系此朋友。
文本聊天提供用于向朋友以及娱乐设备的网络的其它用户发送消息的手段。同时，语音聊天提供用于邀请一组朋友在娱乐设备的网络上共享音频通道以使得他们可以彼此聊天(例如，在玩游戏的同时)的手段。
帐户用户简档屏幕允许用户回顾与他们借助娱乐设备的活动有关的统计。该屏幕也提供用于配置用户在网络上的外观的手段，诸如，选择一化身与他们的用户名关联。
战利品屏幕允许用户观看他们的战利品以及游戏中的进度；可以逐游戏为基础组织战利品。可以将用户的战利品或其它表现统计、与他们的朋友的战利品或其它表现统计相比较，以识别在游戏中具有最接近的更优表现统计的朋友，以便鼓励用户进一步玩游戏、或提升他们的游戏玩耍。
系统设置屏幕提供对使得用户能够配置操作系统的各方面的进一步的菜 单的访问。这些包括：建立娱乐设备网络帐户、以及用于与因特网有线或无线通信的网络设置；选择用户将在用户界面内的其它地方接收哪些通知类型的能力；登录偏好，诸如选定(nominate)主帐户以在启动时自动登录、或者在摄像机41连接至娱乐设备的情况下使用面部识别以选择用户帐户；父母控制，例如对于特定用户帐户设置最大玩游戏时间和/或年龄等级；保存数据管理以确定在哪里存储诸如所保存的游戏的数据，使得游戏玩耍(gameplay)可以被保持为对于设备本地的、或者被存储在云存储装置中或USB上以使得游戏进度能够在娱乐设备之间传递；系统存储管理，用于使得用户能够确定他们的硬盘正被游戏如何使用，因此决定是否应删除游戏；软件更新管理，用于选择更新是否应为自动的；音频和视频设置，用于提供关于屏幕分辨率或音频格式的手动输入(在这些无法被自动检测的情况下)；用于在诸如移动电话的其它设备上运行的任何伙伴应用的连接设置；以及用于任何便携式娱乐设备44的连接设置，例如，使这样的设备与娱乐设备配对，使得该设备可以被处理为用于所谓“远程播放”功能的输入控制器和输出显示器。
可以建立娱乐设备网络帐户以包括用户的真名、以及可选地其它个人细节、用于在线支付的银行细节、当前娱乐设备是否是与用户帐户关联的主娱乐设备的指示、以及选择性地在该用户帐户关联的娱乐设备之间传递许可的能力。另外，用户可以提供其访问可以集成到操作系统中的其它服务(诸如 和)的用户帐户信息；这使得能够容易地将用户的活动与或许不在娱乐设备网络上、但在其它社交网络上的朋友共享。
电源管理图标允许用户关闭设备。可选地，其可以提供定时器，用于娱乐设备在预定时间内或后关闭，除非用户干预。
菜单的底行可以示出最近所玩的游戏的图标，使得能够快速访问。可选地，游戏图标的选择提供游戏进度和任何相关统计的概要，并且在适当的情况下提供诸如来自也已经玩或正在玩该游戏的朋友的进度和评论的信息。也可以提供关于该游戏的其它信息，诸如，最近应用的更新的细节、或到在线商店中可获得的与该游戏关联的可下载内容的链接。
底行还可以提供对诸如网页浏览器、电视、音乐媒体应用的其它媒体源、以及由娱乐设备网络提供的任何直播流(live streaming)服务的访问。另外，可以提供图标以访问该设备上的诸如最近没有玩的游戏的内容的完整库。
操作系统的用户界面也可以接收来自诸如手持控制器43的外设上提供 的特定控制。具体地，可以提供在当前所玩的游戏与操作系统界面之间切换的按钮。另外，可以提供按钮以使得能够将玩家的活动与其他玩家共享；这可以包括对当前显示进行屏幕截图或记录视频(可选地，与来自用户的耳机的音频一起)。可以将这样的记录上传至诸如娱乐设备网络、 和的社交媒体中心。
3D 打印机
如前所述，娱乐设备可操作地耦接至3D打印机。
将理解，存在许多用于3D打印的技术，它们通常的区别在于如何建立层来创建模型。一种技术已知为选择性激光烧结(SLS)，其中选择性地将一层粉末一起通过激光熔融以创建固体区域；然后将一层新的粉末放置在顶部，并重复该工艺以构建模型。另一技术已知为立体光刻，并且与一个或多个激光器联合地使用光活性液体，以使液体在限定的点上硬化，由此构建模型，仍然通常在层中。虽然在本发明的实施例的范围内设想这两个技术，但是它们具有需要强激光以及模型周围大量的以粉末或液体形式的基质材料的缺点，这使得它们对于家用来说较不实际。因此，优选技术是熔融沉积建模(FDM)。此方法在于模型的连续层上移动的打印头中熔化塑料，从而以与由喷墨打印机将墨滴沉积在纸张上类似的方式，使塑料滴沉积在每层中的选择性位置处。这避免对于激光或模型所使用的原材料的周围基质的需要。因此，为了理解的目的，这里参考图2A和2B简要描述FDM 3D打印机。
图2A示出简单的FDM 3D打印机100的侧视图，同时图2B示出同一FDM 3D打印机的俯视图。打印机100包括提供用于组装打印模型的工作表面的基础结构110、以及支撑支杆102，在该支撑支杆102上，打印机机架120可以被升高和降低。
在示例机构中，电机112Y耦接至包括螺纹的传动棒104；打印机机架120于是包括具有螺纹孔和光滑孔的耦接部分，其中螺纹孔与传动棒啮合，并且光滑孔与支撑支杆之一啮合。当电机112Y在来自打印机驱动器的指令下在顺时针或逆时针方向上转动传动棒时，打印机机架沿着传动棒和支撑支杆(即，沿着y轴)上下移动，因此使附接至其的打印机托架130升高或降低。
如从图2B可见的，打印机机架120通常安装在四个支撑支杆102上。可选地，可以在该机架的相对角落处提供第二电机、传动棒和耦接部分，以减小该机架和电机上的应力。
打印机机架120支撑打印机托架130。电机112X耦接至通过固定部件124固定到打印机托架130的传动带122。当电机112X在来自打印机驱动器的指令下将传动带顺时针或逆时针旋转时，打印机托架130沿着打印机机架120(即，沿着x轴)左右移动，因此将附接的打印机机构140横向移动。
打印机托架130支撑打印机机构140。电机112Z耦接至通过固定部件134固定到打印机机构140的传动带132。当电机112Z在来自打印机驱动器的指令下将传动带顺时针或逆时针旋转时，打印机机构140在深度方向上(即，沿着z轴)内外移动。
打印机机构140本身包括加热部件，用于加热馈送到该机构中的一个或多个塑料丝的端部(未示出)、或者用于加热从机构上的储料器获得的塑料粉末的颗粒(未示出)。通过来自打印机驱动器的指令控制塑料的加热、或者替代地所加热的塑料的释放。然后通过打印头或喷嘴，将所得到的熔化的塑料珠或塑料滴沉积到打印机的工作表面110上、或者在适当情况下到部分建立的模型上。
这样，在来自打印机驱动器的合适指令下，可以使用电机112X、Y、Z将打印头定位在3D打印机的工作体积内的任何位置，并且可以将塑料滴沉积在该位置处，该塑料滴然后冷却且变硬以形成3D模型的体素。通过打印头的连续移动以及塑料滴的选择性熔化或释放，因此可以从多个这样的体素构建完整的3D模型。
通常，打印机驱动器本身是计算机辅助设计系统中接收描述3D模型的模型几何形状的软件模块。打印机驱动器然后生成3D模型的薄片(其在y方向上对于每层为一个体素厚)，并且确定该层中的每个体素的x、z坐标。打印机驱动器然后将指令序列输出到打印机100，以将打印头142移动至层y中的每个体素的相应x、z坐标，其中指示打印机构加热和/或释放塑料滴以在该位置处形成体素。这样，通过3D打印机将数字3D模型重构为物理模型。
在本发明的实施例中，将打印机驱动器并入到视频游戏、或者娱乐设备的操作系统、或者由视频游戏或操作系统使用的支持功能的中间件库中。
虚拟环境
现在参考图3，运行在娱乐设备上的视频游戏包括如下虚拟环境：通常当用户改变视点位置时、以及当游戏的实体或元素展现脚本活动、或对用户的行为作出反应、或者两者的混合时，动态地观看多个实体或环境元素。
在图3中，图示了简单环境200，其包括具有门212的房间210；在一面墙上在烛台214上安装了蜡烛。在该房间中是玩家的角色220(这里，例如通过虚拟游戏角色“Blobman”来图示)。
从几何数据(通常以定义对象的表面的多边形形式)以3D构造虚拟环境。这些多边形可以例如在静态对象和背景场景的情况下被预定义，以及/或者可以在环境内的移动实体(诸如玩家的角色)的情况下被扭曲(warp)/重定位、或程序性地生成。将理解，这里对“多边形”的引用包含构建多边形的诸如顶点的初步几何特征，其中它们用在图形管道中。类似地，体素渲染使用等效的几何特征来描述对象。因此，在适当的情况下，被描述为应用至多边形的处理可以被全部或部分地应用至这样的其它几何特征。
然后，为了从所选视点向用户呈现而准备虚拟环境。该环境的具有到用户的视点的视线的元素被以对于它们表示的对象所适当的纹理信息形成图案，并且带纹理的几何形状被进一步处理以用于光照效果(诸如，来自虚拟光源的亮度的变化)、以及突出映射(bump mapping)(或类似的技术，诸如位移映射、或使用等值面)以模拟纹理应如何与这样的虚拟光源相互作用。另外，可以包括诸如体积雾和粒子效果的其它效果。
然后，通常经由2D或3D电视、或经由头戴式显示器，将最终渲染的图像呈现给用户。
通常在这样的游戏中，用户具有他们希望与朋友和/或更广阔的世界共享的体验。为此，如前所述，诸如PlayStation的娱乐设备可以在其控制器上具有“共享”按钮，以便于捕获呈现给用户的图像，该图像然后可以被上传至诸如社交媒体网站的共享网站。
打印环境的 3D 模型
在本发明的实施例中，向用户提供用以选择该游戏中的从其创建3D打印模型的时刻的选项。这样，用户可以创建他们在游戏中的体验的有形纪念品。
将理解，游戏中几何形状可以适合于驱动3D打印处理。例如，Minecraft内简单的基于块的环境使自己被3D打印机渲染(render)。
然而，这是例外而非规则。视频游戏的特殊魅力是它们呈现不受常规物理规则约束的环境和角色的能力。具体地，对象可以彼此以预定关系存在，而不具有物理连接(如图3中的角色“Blobman”所例示的，其手和脚在此图 中并非物理地附接至其躯干)，同时，可以在三维环境内仅以二维定义其它对象，诸如，窗帘、斗篷(cape)、以及在许多情况下诸如墙的环境组件。这是因为物理强度不是环境的需求，其中程序规则防止超出某些边界的移动，并且，对于划定那些边界的纹理，墙是简单装饰的表面。
因此，虚拟环境可以包括几个具有零厚度的边界表面，在其上放置物理对象，物理对象中的一些可能附加地在真实世界中不稳定。这样的边界表面的示例可以是图3的虚拟环境200中的房间210的墙。
使用3D打印机打印这样的虚拟环境是不可行的。
补充几何形状
因此，在本发明的实施例中，提供补充打印机几何形状，其用于修改环境中的不适于3D打印的元素。
现在参考图4，在一个实施例中，由游戏开发者以与传统游戏几何形状类似的方式定义补充打印机几何形状。例如，用于角色“Blobman”的补充打印机几何形状可以包括杆222A、B、C、D以将腿和胳膊连接至角色的躯干，从而使得经修改的3D角色220具有适合于3D打印的连续身体。
除了支持3D打印的元素之外，补充打印机几何形状还可以复制现有游戏中几何形状的一些或全部，或者可以仅包括支持3D打印的元素，其中所组合的补充的和游戏中的几何形状用于3D打印。替代地或附加地，在某些情况下，可以使用游戏中几何形状的部分替换，例如用圆形或宽表面替换剑或细鞋跟上的尖点，以为了安全性的原因、或者用于为该对象提供在其被3D打印时到其支撑面的更好的联接。
因此，更一般地，通过用于3D打印的补充打印机几何形状补充游戏中几何形状，以及可选地至少部分地由用于3D打印的补充打印机几何形状替换游戏中几何形状，其中该补充打印机几何形状考虑打印处理以及重力作用下的完整模型的物理需求。
因此，当用户暂停游戏并选择3D快照用于打印时，在将打印机所需的图纸清单直接输出至打印机、或输出至用于以后被打印机驱动器使用的文件之前，使用3D打印兼容的补充打印机几何形状来修改环境。
类似地，可以定义用于环境的2D元素的补充打印机几何形状，其具有用于当被3D打印时提供对环境特征的充分结构支撑所需的厚度。
将理解，在3D模型在构造期间也可以通过应用墨水、或通过选择不同 颜色的塑料而被上色的情况下，用于视频游戏几何形状的纹理也可以用于驱动用于该模型的上色处理。
也将理解，纹理也可以在游戏中几何形状和补充几何形状匹配的程度上用于补充打印机几何形状。然而，对于在所渲染的游戏中未找到的补充打印机几何形状的元素(诸如，以上“Blobman”示例中的连接杆)，可以提供补充纹理，或者可以从现有纹理外推出纹理，或者可以不使用纹理。在外推出纹理的情况下，可选地，可以从该环境的针对重力而支撑元素的部分(例如，地、或者在Blobman的情况下是从脚到躯干、以及从躯干分别到手和头)外推出纹理，因为这很有可能在该模型内创建最不唐突的支撑结构。替代地，在不使用纹理的情况下，使赤裸的塑料(或其他3D打印机材料)暴露，从而使得观看者清楚：这是功能支撑，其不是原始图像的部分。哪个方法优选可以是用户或开发者的艺术决定。
为了限制开发者的负担，可以仅在游戏的关键区域中提供此补充打印机几何形状，例如，在特定难题被解决、或老板已被打败的情况下。因此，将仅在所支持的区域内使能用于创建3D快照的选项。可选地，在这些区域中，可以提供附加的“奖金”几何形状，诸如，用户可以为他们的角色选择以在该环境的3D打印版本内使用的独特胜利姿势。
然而，将理解，补充打印机几何形状对开发者施加开发负担，并在打印游戏中体验的纪念品的灵活性、与需要被定义以支持此能力的附加几何形状的数量之间施加权衡。优选的将是，增大可能的环境的数目，同时减轻开发者的负担。
程序性几何形状
因此，在本发明的实施例中，可以通过为了3D打印的目的生成程序性打印机几何形状来帮助、或替换预定义的补充打印机几何形状的提供。此程序性打印机几何形状提供与开发者设计的补充打印机几何形状相同的功能，其在于：其为虚拟环境中的某些元素提供结构强度和物理链接，否则，在3D打印模型中复制所述元素是不可行的。
可以在游戏的开发阶段期间为该虚拟环境创建程序性打印机几何形状，使得程序性打印机几何形状在用户选择打印特定场景的3D模型之前可用。在这些情形中，已经创建的任何补充打印机几何形状和任何程序性打印机几何形状，可以与该游戏一起包括在物理介质上、或作为下载的一部分，或者 可以响应于用户对打印出3D模型的请求、或响应于检测到可操作地耦接至特定娱乐设备的3D打印机而被独立地下载。独立地提供打印机几何形状具有减小记录介质上所需的、或不意图从该游戏打印3D模型的那些用户所需下载的数据量的优点。
替代地或附加地，一旦用户已经指示生成当前场景的3D模型的愿望，就可以由娱乐设备生成程序性打印机几何形状。
无论是在开发期间、还是在要求时生成程序性打印机几何形状，方法都类似。
根据一些基本规则，分析该环境的现有游戏中几何形状，以检测是否需要附加的几何形状。在由娱乐设备生成的程序性打印机几何形状的情况下，对环境的分析可以被限制于响应于当前的游戏中视点的区域。
一个分析步骤是检测在该环境内是否存在未被支撑的对象。
如果是，那么可以使这些受制于最低限度(de minimis)尺寸阈值，使得在该阈值以下的对象(诸如，雪花、子弹等)被忽略并且随后不被并入在3D模型中。
同时，对于满足该阈值的对象，在该对象与最近的锚点之间程序性地生成用于连接杆的几何形状，锚点是该环境中的最终连接至地的部分，其中地是该环境中将并入在模型内的最低部分。可选地，分析可以从所分析的环境的最低部分向上进行，使得未被支撑的对象可以被顺序地支撑，从而使得它们能够顺序地支撑后续对象。
因此，例如，在视频游戏角色跳跃到空中的情况下，将在它们的脚底和地之间放置支撑杆。
也可以根据基本规则程序性地确定杆的厚度。对于给定类型的打印机，将知道普通3D打印机材料的容积重量以及它们的压缩和弯曲强度。另外，将知道所打印的模型的期望大小。因此，娱乐设备可以估计不被支撑的对象的重量，并计算在该模型内足够支撑该对象所需要的支撑杆的厚度。具体地，在连接杆部分地或全部横向、并因此可能弯曲的情况下，未被支撑的对象的力矩是其重量乘以其沿着该杆距当前位置的距离的函数。此外，当为这样的对象构造连接杆时，连接杆自身的重量可以占该重量的显著比例。因此，该杆可以越接近锚点越厚，并且为朝着未被支撑的对象逐渐变细，因为杆的相应部分在锚点处比在未被支撑的对象处支撑更大重量。
在另一分析步骤中，上述原理可以应用于游戏中环境的其它组件；例如，游戏内的虚拟模型可以具有太细以无法支撑桌面以及桌子上的任何对象的总质量的腿；因此，可以评估游戏中环境的特征，以确定在模型中它们将支撑的总重量，并且，在这超过现有游戏中几何形状的安全余量时，可以通过按比例放大(scaling up)其横截面来加厚此几何形状。例如，该原理还可以应用于环境内的树，其中，在现有的游戏中几何形状当使用与3D打印机关联的特定材料而被渲染为3D模型时局部不足以适应该重量的那些情形中，树枝和树干的累积重量用于局部地修改树枝或树干的几何形状，以使得它们的横截面更大以适应于该重量。
在另一分析步骤中，识别该环境的二维组件，并且通过使几何形状例如从该环境的中心向外伸出(更一般地，垂直于组件的平面，优选地，从未施加纹理的一侧伸出)来创建程序性打印机几何形状，以创建具有至少最小厚度的三维对象。
现在参考图5A-E，将见到图5A表示来自环境200的二维墙，在该游戏中在该二维墙上放置蜡烛和烛台。图5B然后图示伸出处理，用于在垂直于墙平面且与施加游戏中纹理的一侧相反的方向上延伸该墙，以程序性地生成描述具有预定厚度的墙的几何形状。然而，如图5C中可见的，墙的累积重量根据墙上的位置而改变，并且对于墙的额外地支撑蜡烛和烛台的部分，还遭遇阶跃变化。因此，恒定厚度的墙可能是不合适的，因为该墙在底部附近的厚度可能不足以充分支撑模型的累积重量。
因此，参考图5D-E，继而以在墙的顶部伸出的最小优选厚度开始，伸出的厚度作为累积重量的函数而增加，导致在将烛台附接至墙的点处厚度的阶跃变化，以提供额外的支撑。将理解，程序性规则可以将围绕这样的附接点的区域加厚，使得在将烛台的负荷施加到墙壁之前稍微加厚该墙，如图5D-E中所示。另外，程序性规则可以容纳当将该墙的较低部分伸出时支撑性加厚本身的额外质量。最终，可以横向以及纵向地分布由烛台以及支撑区域施加的负荷，使得加厚的支撑区域的侧面沿着墙向下成斜面，如图5E中所示的。
将理解，2D结构简单地不具有厚度，但是不需要被限制到2D平面；例如，斗篷或窗帘可能不具有厚度，但是可以在3D环境内起伏和弯曲。
将理解，可以使用预定义的补充打印机几何形状和程序性打印机几何形状的组合。例如，在艺术上的考虑是最重要的情况下，单独设计的补充打印 机几何形状可能是最适当的；类似地，对于独特的环境结构，可以提供不同于一般规则的特定程序性规则。在开发者使用程序性规则以生成程序性打印机几何形状的情况下，他们也可以在发布所生成的几何形状以用于由用户访问之前按照需要进一步编辑它。
另外，程序性规则可以与由游戏开发者提供的附加信息相互作用，以帮助自动生成期望的补充几何形状。
例如，在前所述的规则可以导致如图6中所示的Blobman的3D模型220``，其中，该规则为：在未被支撑的对象与最接近的锚点之间程序性地生成连接杆，其中该锚点是该环境中最终连接至地的部分。将理解，当分析角色的手时，它们很有可能与到角色的躯干相比而更接近于角色的脚，并且角色的躯干可能也未连接至锚点结构本身。因此，程序性规则可以将角色的手仅附接至可用的接地的锚点，其是脚；随后，可以将躯干锚定至最接近的单个锚点，其现在是手之一。结果是虽然稳定但不符合解剖学上用户可能期望的结构。
因此，游戏开发者可以识别环境的元素之间的优选连接点，以便指导连接杆或其它连接/支撑结构的程序性生成。这些连接点可以被定义为与虚拟对象关联的元数据，例如，其指定一个模型中的哪个多边形应当经由这样的连接/支撑结构链接至另一个模型中的哪个多边形。替代地或附加地，可以通过在一个或多个颜色通道内使用保留值来定义这些连接点，从而使得能够通过使用施加至模型的纹理内的特殊上色的识别像素而识别连接点；例如，如果在蓝色通道上保留值128以表示连接点，那么可以在图6的Blobman角色的示例中使用此来指定优选的连接点存在于模型上的哪里。于是，例如，可以使用识别像素的其它两个颜色通道中的匹配值来指示成对的连接点，使得识别像素中的红色和绿色值可以对于手和躯干是相同的，从而使得这些被识别为要连接在一起的部分。这样，可以由开发者维持对连接结构的放置的艺术控制，而不需要独立的元数据。在Blobman的情况下，这可以被用于确保在解剖学上可接受的连接杆的集合，如之前在图4中所见的。同时，用于连接/支撑结构的程序性生成的规则将仍然确定用于充分支撑所打印的结构所需的需要横截面。
上述分析与在补充打印机几何形状的程序性生成中定位支撑结构有关。然而，可以考虑替代的或另外的分析。具体地，现代视频游戏使用先进技术 来创建比由底层的多边形模型本身创建的更复杂的表面结构的幻觉。例如，突出映射使用纹理信息来生成被施加纹理的表面中的变化。作为粗略的示例，纹理中的高亮和阴影可以等同于波峰和波谷，其然后被用于使虚拟模型内的表面的物理尺寸(dimension)变化以创建这些波峰和波谷。
因此，当生成用于3D打印机的几何形状时，可以在生成待打印的结构的体素模型时考虑(例如，复制)由突出映射和类似的技术生成的表面变化。
将理解，这样的表面变化性以及环境的潜在的其它特征可能偶尔相对于3D打印机的体素分辨率而具有高空间频率。因此，所得到的模型可以被过滤以去除这样的高频细节以避免所得到的模型中的混叠(aliasing)效应，其中过滤器响应于由使用中的特定3D打印机生成体素的空间频率。
将理解，补充打印机几何形状的程序性生成可以特别用于对于允许用户大量定制他们自己的化身或环境(例如，在所谓的“mods”的情况下)的游戏。在这些情形中，开发者提供的补充几何形状或许不可用，或者可能仅对于用户在创建他们自己的mod时使用的对象的子集可用。
以如上所述的可以由开发者提供用于程序性地生成的连接结构的连接识别点的相同方式，可以将在所提供的补充几何形状与程序性补充几何形状之间的另一中间方法应用于网格(mesh)修复处理。网格(形成表面结构的相互链接的多边形)可以具有非故意的缝隙、自交和重叠面，特别地，例如在使用基于物理的规则对角色模型赋予生命并且角色模型不被约束到预定动画序列的情况下。在这些情况下，网格修复处理可以使用修复提示元数据修复原始网格。提示数据用发开者指定的值替换默认修复启发式(heuristic)值。因此，此网格修复处理可以被重新计划用于使用被设计用于实施上述所提供的或程序性补充几何形状的一些或全部的修复提示元数据来“修复”网格。例如，其可以被用于加厚墙、或通过创建如上所述的连接结构而“修复”网格。以此方式可以使用网格修复处理的程度将根据可用于游戏或平台的处理而变化。
几何完整性
上述讨论已经假设游戏中几何形状充分完整以使得能够使用补充准备的打印机几何形状、或者使得能够生成程序性打印机几何形状。
然而，实际中，在用于例如通过将纹理需要被应用至的多边形的数目减少到仅从经由TV显示器可见的当前视点直接可见的多边形的数目来减小处 理器负担的渲染处理期间，游戏中几何形状的一些元素可能被剔除。然而，将理解，可以从所有角度观看3D模型，因此游戏中几何形状可能是不足的。
因此，在这些情形中，当用户表示他们捕获用于3D打印的场景的愿望时，可选地，冻结游戏状态使得此时可以在不剔除多边形或纹理的情况下重新渲染当前显示的场景，以便创建所显示的环境的完整几何描述。在该情形中，用于此特定渲染的帧速率没有生成完整模型重要。还将理解，这样的渲染可以省略不能容易地被3D打印机复制的环境元素，诸如，在阈值大小以下的体积雾和空气粒子。另外，可以修改环境中不可以在3D打印中良好复制的其它元素；例如，虚拟环境内的窗户和其它透明或半透明对象可以例如由空孔替换，例如，在对象的透明度或半透明度在阈值水平之上，并且透明的原材料对于打印机不可用的情况下。
对象选择
以上讨论已经假设该虚拟环境的显示给用户的区域将被复制为3D模型。然而，可选地，用户可以仅指定该环境中的一个或多个对象用于3D打印；例如，用户可以选择只打印他们的化身(avatar)、或他们的化身和对手。这对于允许用户定制他们自己的游戏中角色并且变为在感情上依附于它的情况，可以具有特别价值。
此选择可以例如通过用于定义围绕所期望的对象的边界框的用户界面、或者通过用于使用光标或标线指示游戏环境内的特定对象的用户界面来完成。
在脱离支撑面而以此方式选择对象的情况下，可以生成诸如平坦面板的默认表面，其具有响应于所选对象的大小的区域。然后，可以使用这里所述的技术将所选对象耦接至支撑面。
相反，在该环境的区域包括在模型内的情况下，可选地，用户可以重写比例(scale)的任何自动选择，以确保特定环境特征或特征的组合包括在最终的模型中。这对于允许用户例如通过创建所谓的“mods”而定制环境的情况，可以具有特别的价值。
编辑
一旦在适当的情况下已经使用上述技术获得了用于3D模型的打印机几何形状、以及可选地纹理，那么可选地，可以将它们传递至编辑应用，用于用户在将其发送至打印机之前预览或修改模型。可选地，修改可以限于该环 境中被标记为可编辑的特定元素；因此，例如，用于结构目的的支撑结构以及对对象的横截面的修改或许不是可编辑的，但是某些关键角色的姿势和定位可以是可编辑的，如例如通过使用上述突出映射技术仅对所绘制的纹理、或者对对象的表面结构添加图案(decal)以使得用户可以有效地将消息嵌印(engrave)到模型的表面中那样。
将理解，可以对于补充几何形状的审美属性以及、或者替代地任何特定功能属性，选择补充几何形状(特别是在由开发者提供的情况下)。类似地，用户可以为了纯粹的审美原因而编辑模型的各方面。
最终打印
一旦用户对他们的3D模型满意，就可以将3D模型发送至打印机。如前所述，打印机驱动器分析该模型并将其分割为多层体素以用于连续打印。
在该打印机是物理地附接至控制台、或者共享家庭网络的家用设备的情况下，可以在娱乐设备上实施打印机驱动器，并且所得到的图纸清单由娱乐设备发送至打印机。
然而，可选地，可以由娱乐设备的网络(也就是说，例如由娱乐设备的厂商提供的网络)提供打印服务。这可以允许对比一般消费者可以负担的更昂贵和复杂的3D打印机的访问，因此得到质量更好的模型。在这些情形中，打印机驱动器可以仍然在控制台上以在用户之中分布处理负担，或者可以在连接至3D打印机的中央服务器处。在第一实例中，本地打印机驱动器将生成可以被安全地发送至中央打印队列服务器的图纸清单、以及与用户的邮政地址有关的元数据。在第二实例中，娱乐设备将3D模型打印机几何形状和纹理信息安全地发送至中央打印机驱动器，其执行相关分析以在将它们排队用于打印之前生成所需的图纸清单。在这些情况的任一中，模型的打印可以取决于例如经由对娱乐设备的网络注册的支付卡对费用的支付，或者类似地可以取决于可以例如作为战利品或其它游戏中奖品、或者作为游戏购买价格的一部分而赚得的凭证的收据，赋予用户从该游戏创建预定数目的3D模型的权利。
废料
将理解，诸如选择性激光烧结的3D打印技术可能将大量的原打印机材料困在所得到的模型内部。这是因为这样的技术在打印期间穿越模型的顶部而施加连续的粉末层，仅熔融与模型的外周对应的小部分，而不触及在该外 周内部的剩余粉末。整体结果是其内是熔壳的粉末体积，其中该壳外部的粉末可以被去除，而该壳内部的粉末被困住。
这在浪费的原料方面产生不必要的成本。其还可能影响所得到的对象的平衡。因此，在被设计用于3D打印的模型中包括通风孔或开口以允许废粉被倒掉或洗掉是很常见的。
然而，这样的通风孔或开口不存在于视频游戏角色中，并且是不期望的。
因此，在本发明的实施例中，由开发者提供补充打印机几何形状以指定在视频游戏角色以及其它所选的环境特征上的哪里可以修改模型以允许打印机粉末被倒掉或洗掉。该几何形状可以采取围绕对象的线的形式，该线表示在此点将对象分成两半(例如，通过不烧结一层粉末，并且将对象的剩余部分偏移一个体素)。该线只要连续而不需要是水平的，因此可以被选择为减小随后的粘附处理的可见性。因此，例如，该线可以追踪对象纹理中(例如，围绕角色的腰部在衣物之间)的颜色变化，或者可以追踪模型的表面(诸如皮带)上的不连续性。替代地或附加地，补充打印机几何形状可以在模型中包括孔，其通常被开发者选择为处于不唐突的位置(例如，在角色的背部与角色所穿的斗篷之间；斗篷将孔隐藏，但仍然允许粉末被倒掉或洗掉)。
当基于粉末的打印机被连接或被指定为目标设备时，这些补充打印机几何形状可以仅用作附加准备阶段。
在也使用程序性规则的情况下，以本发明的实施例中的类似方式，实施程序性规则以计算所打印的场景中的对象内的空间的有效体积。在该体积超过阈值量的情况下，将该对象视为空心体，并且程序性规则在空心体的体素壳中创建具有允许打印机粉末流出的尺寸的开口。优选地，该开口位于空心体的底侧、以及/或者当用户表示他们想要打印该场景时在从屏幕上显示的原始视角面向用户的一侧。该开口可以是体素壳中的孔、或者优选地是形成环、或其它形状的闭合回路的环形缝隙。在环形缝隙的情况下，这导致所打印的主体中的松散的盖子，其可以被移除以允许粉末出来，但是其然后可以被粘附回到模型上，从而可以最小化去除所完成的对象上的粉末的审美影响。
将理解，3D打印的场景可以包括多个这样的空心体。例如，该场景可以包括地、诸如Blobman的角色以及树。地通常是开壳。同时，树支撑在其上，其中地形成树的基础。在计算模型内的体积之后，可以将树干识别为空心对象。因此，可以在树下的地中创建孔，其仅在从底侧观看模型的情况下可见。 与此形成对比的是，Blobman角色的躯干由地面上的连接杆支撑。因此，如果将躯干识别为空心对象，则背对原始视点地(可选地，在距任何连接杆阈值距离的位置处)包括环形缝隙。这允许躯干被排空粉末，但是也允许通过将躯干的由环形缝隙创建的可移除组件原位贴回来修复躯干。
可选地，程序性规则可以使用对象本身的特征以减小孔或环形缝隙的审美影响，例如，通过将孔或缝隙的一个或多个边缘的一些或全部设置为相邻于在模型中的纹理颜色之间的边界、以及/或者相邻于模型表面上的棱或其它不连续处。
系统可以使用3D模型数据来估计所需的打印机原材料的体积，并在用户确定打印该模型之前提供估计打印该模型的成本的报价。
概要实施例
现在参考图7，在本发明的概要实施例中，3D打印的方法包括：
在第一步骤s10中，运行视频游戏，该第一步骤s10继而包括生成包括游戏中几何形状的虚拟游戏环境的子步骤s12；
在第二步骤s20中，接收已经选择虚拟游戏环境的当前状态用于3D打印的指示；
在第三步骤s30中，获得补充几何形状；以及
在第四步骤s40中，对游戏中几何形状补充所述补充几何形状以创建3D打印机几何形状；
其中，3D打印机几何形状中包括的虚拟游戏环境的组件被所述补充几何形状修改，以在该3D打印机几何形状内具有如下的结构特征，其具有被计算以支撑在其最终打印的物理形式中的该模型的尺寸。
应理解，所生成的虚拟游戏环境可以限于预定绘制距离、以及依赖于用户选择和/或虚拟相机的视场。
将理解，基于用户选择、或用于最终打印的对象内的虚拟游戏环境内的特定游戏中对象(诸如玩家的角色)的优选比例，补充几何形状和所创建的3D打印机几何形状可以限于所生成的虚拟游戏环境的子区域。这继而确定所打印的模型内的虚拟游戏环境的比例，因此确定正使用的特定3D打印机可以容纳的虚拟环境的范围。
还将理解，在对子区域的此限制有效地创建孤立的未被支撑的环境组件的情况下(例如，在子区域未延伸到与房间的屋顶一样高，而是延伸到与依 靠屋顶的吊灯一样高的情况下)，这些孤立的未被支撑的环境组件被视为仿佛它们是原本就未被支撑的环境组件，诸如，角色跳跃到空中、飞龙等。因此，可以为它们提供支撑结构，如本文中在其它地方所述的。
在概要实施例的实例中，获得补充几何形状的步骤包括访问预定义补充几何形状，如本文中之前所述的。这可以通过访问与该游戏一起安装的且与该游戏一起本地存储在娱乐设备硬盘上的预定义补充几何形状、或者通过访问与该游戏一起封装且存储在光盘上、但不与该游戏一起本地存储在娱乐设备硬盘上的预定义补充几何形状，来完成。替代地或附加地，可以通过下载对于虚拟游戏环境的当前状态特定的预定义补充几何形状，来获得所需的补充几何形状的一些或全部。例如，可以下载与特定游戏等级和/或特定虚拟地理区域有关的预定义补充几何形状。
在概要实施例的实例中，获得补充几何形状的步骤包括：响应于虚拟游戏环境的当前状态根据一个或多个生成规则，程序性地生成补充几何形状，如本文中之前所述。
在此实例中，程序性地生成补充几何形状的步骤可以包括将补充几何形状指示符数据与游戏中几何形状相关联，其指示将补充支撑结构(诸如连接杆)放置在3D打印模型内的哪里。在此情况下，补充几何形状指示符数据可以与游戏中几何形状元数据相关联，其中，游戏中几何形状元数据与虚拟对象的一个或多个多边形关联，并且/或者将指示符数据嵌入在纹理数据内，如本文之前所述。
在此实例中同样地，程序性地生成补充几何形状的步骤可以包括计算支撑由支撑结构支撑的3D打印机模型的重量所需的支撑结构的横截面积，以及相应地设置或修改所述支撑结构的横截面积，如本文之前所述。例如，可以根据连接杆在沿着杆的每个点所承受的负载的视(apparent)重量，计算连接杆的横截面积。类似地，现有游戏中结构在它们的现有横截面积不足以支撑在最终模型中放置在它们之上的视重量的情况下，可以使它们的横截面积增大。在该环境内的具有零横截面积的2D结构的具体情况下，可以通过将2D结构伸出而增大横截面积，如本文之前所述。
同时，在概要实施例的实例中，创建打印机几何形状的步骤包括响应于施加到3D打印机几何形状中的表面的纹理的特征而实施该表面的深度修改。
在概要实施例的实例中，创建打印机几何形状的步骤包括响应于3D打 印机几何形状将被发送到的3D打印机的分辨率在空间上过滤该几何形状。
在概要实施例的实例中，该方法包括将纹理与补充几何形状相关联的步骤，其中通过获得预定义补充纹理、以及/或者从现有的与相应补充的游戏中几何形状相关联的游戏中纹理传播纹理信息，获得纹理。
在概要实施例的实例中，该方法包括步骤：当接收到已经选择虚拟游戏环境的当前状态用于3D打印的指示时，重新渲染该虚拟游戏环境，而不响应于环境要被显示给用户的视点删除环境的组件。
在概要实施例的实例中，该方法包括将3D打印机几何形状修改为包括可以回收打印机粉末的不连续性的步骤。如前所述，可以使用补充打印机几何形状和/或程序性地生成的几何形状完成该步骤。
现在参考回图1，在概要实施例的实例中，娱乐设备包括：游戏处理部件(诸如APU 20)，在操作中被布置为通过生成包括游戏中几何形状的虚拟游戏环境而运行视频游戏；输入部件(诸如可操作以接收控制器输入的 端口33)，在操作中被布置为接收已经选择虚拟游戏环境的当前状态用于3D打印的指示；获得部件(诸如HDD 37或BD-ROM 36、或 32、or APU 20)，在操作中被布置为获得补充几何形状；以及几何形状处理部件(诸如APU 20)，在操作中被布置为对游戏几何形状补充所述补充几何形状以创建3D打印机几何形状，并且，其中所述几何形状处理部件在操作中被布置为通过补充几何形状修改3D打印机几何形状中包括的虚拟游戏环境的组件以在3D打印机几何形状内具有如下这样的结构特征：其具有被计算以支撑当以模型的最终打印物理形式时的该模型的尺寸。
在概要实施例的实例中，获得部件包括生成处理部件(诸如APU 20)，其在操作中被布置为响应于虚拟游戏环境的当前状态根据一个或多个生成规则，程序性地生成补充几何形状。
在概要实施例的实例中，该娱乐设备包括通信部件(诸如端口34或端口32)，其在操作中被布置为将代表3D打印机几何形状的数据发送至与用于打印的3D打印机关联的远程服务器，其中，所述通信部件在操作中被布置为安全地发送指示已经满足用于进行打印的合格标准的数据。
将理解，概要实施例的娱乐设备包括用于实施与3D打印的方法有关的第一概要实施例的上述实例的部件。通常，该部件包括在合适的软件指令下 运行以实施该方法的APU。
因此，更一般地，将理解，可以通过软件指令、或通过包含或替换专用硬件，于在适用的情况下合适地适配的传统硬件上执行上述方法。
因此，所需的对传统等效设备的现有部分的适配可以以计算机程序产品(例如包括存储在诸如软盘、光盘、硬盘、PROM、RAM、闪存、或这些或其它存储介质的任意组合的有形非暂时机器可读介质上的处理器可实施指令)的形式实施、或者以硬件实现为ASIC(专用集成电路)或FPGA(现场可编程门阵列)、或其它适于用在适配传统等效设备中的可配置电路。这样的计算机程序可以包括计算机软件，其当由计算机执行时使得计算机实施上述方法中的一个或多个。分别地，可以在诸如以太网、无线网络、因特网、或其它网络中的这些的任意组合上经由数据信号传送这样的计算机程序。
最后，在本发明的概要实施例中，娱乐设备10和3D打印机100一起形成3D打印系统，其中，3D打印机在操作中被布置为从娱乐设备接收描述包括由补充几何形状补充的游戏中几何形状的结构的打印指令。

Claims (16)

1.一种3D打印的方法，包括步骤：
运行视频游戏，继而包括生成包括游戏中几何形状的虚拟游戏环境的步骤；
接收已经选择所述虚拟游戏环境的当前状态用于3D打印的指示；
获得补充几何形状；以及
对所述游戏中几何形状补充所述补充几何形状，以创建3D打印机几何形状；
其中，所述3D打印机几何形状中包括的所述虚拟游戏环境的组件被所述补充几何形状修改，以在所述3D打印机几何形状内具有如下结构特征，所述结构特征具有被计算以支撑模型的最终打印物理形式的尺寸。
2.如权利要求1所述的3D打印的方法，其中，所述获得补充几何形状的步骤包括：
访问预定义补充几何形状。
3.如权利要求2所述的3D打印的方法，其中，所述访问预定义补充几何形状的步骤包括：
下载对于所述虚拟游戏环境的当前状态特定的预定义补充几何形状。
4.如权利要求1-3中任一项所述的3D打印的方法，其中，所述获得补充几何形状的步骤包括：
响应于所述虚拟游戏环境的当前状态根据一个或多个生成规则，程序性地生成补充几何形状。
5.如权利要求4所述的3D打印的方法，其中，所述程序性地生成补充几何形状的步骤包括：
将补充几何形状指示符数据与所述游戏中几何形状相关联，所述补充几何形状指示符数据指示在3D打印模型内哪里放置补充支撑结构。
6.如权利要求5所述的3D打印的方法，其中，通过从由以下项组成的列表中选择的一个或多个将所述补充几何形状指示符数据与所述游戏中几何形状相关联：
i.与虚拟对象的一个或多个多边形关联的元数据；以及
ii.将指示符数据嵌入纹理数据中。
7.如权利要求4-6中任一项所述的3D打印的方法，其中，所述程序性地生成补充几何形状的步骤包括：
计算支撑由支撑结构支撑的3D打印机模型的重量所需的所述支撑结构的横截面积；以及
相应地设置或修改所述支撑结构的横截面积。
8.如权利要求1-7中任一项所述的3D打印的方法，其中，所述获得补充几何形状的步骤包括：
利用修复提示元数据实施网格修复处理，其中所述修复提示数据被适配为使得所述网格修复处理生成补充几何形状网格。
9.如权利要求1-8中任一项所述的3D打印的方法，其中，所述创建打印机几何形状的步骤包括：
响应于施加到所述3D打印机几何形状中的表面的纹理的特征，实施所述表面的深度修改。
10.如权利要求1-9中任一项所述的3D打印的方法，其中，所述创建打印机几何形状的步骤包括：
响应于所述3D打印机几何形状将被发送到的3D打印机的分辨率，在空间上过滤所述几何形状。
11.如权利要求1-10中任一项所述的3D打印的方法，包括步骤：
将纹理与补充几何形状相关联，
其中，通过从由以下项组成的列表中选择的一个或多个获得所述纹理：
i.获得预定义补充纹理；以及
ii.从与相应补充的游戏中几何形状相关联的现有游戏中纹理传播纹理信息。
12.如权利要求1-11中任一项所述的3D打印的方法，包括步骤：
将所述3D打印机几何形状修改为包括可以回收打印机粉末的不连续性。
13.一种计算机程序产品，包括计算机软件，其当被计算机执行时使得所述计算机实施如权利要求1-12中任一项所述的方法的步骤。
14.一种娱乐设备，包括：
游戏处理部件，在操作中被布置为通过生成包括游戏中几何形状的虚拟游戏环境，运行视频游戏；
输入部件，在操作中被布置为接收已经选择所述虚拟游戏环境的当前状态用于3D打印的指示；
获得部件，在操作中被布置为获得补充几何形状；以及
几何形状处理部件，在操作中被布置为对所述游戏几何形状补充所述补充几何形状，以创建3D打印机几何形状；并且
其中，
所述几何形状处理部件在操作中被布置为通过所述补充几何形状修改所述3D打印机几何形状中包括的所述虚拟游戏环境的组件，以在所述3D打印机几何形状内具有如下这样的结构特征，所述结构特征具有被计算以支撑当以模型的最终打印物理形式时的所述模型的尺寸。
15.如权利要求14所述的娱乐设备，包括：
通信部件，在操作中被布置为将表示所述3D打印机几何形状的数据发送至与用于打印的3D打印机关联的远程服务器；
其中，所述通信部件在操作中被布置为安全地发送指示已经满足用于进行打印的合格标准的数据。
16.一种3D打印系统，包括：
如权利要求14所述的娱乐设备；以及
3D打印机，在操作中被布置为接收描述包括由补充几何形状补充的游戏中几何形状的结构的打印指令。
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