CN107209647A - 处理用于打印的对象 - Google Patents

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Abstract

一种处理用于打印的对象的方法，所述对象包括在所述对象内的多个位置中的每个位置处限定的多个属性，每个属性由一组打印材料中至少一种打印材料的比例的可能组合的单体组来表示，该方法包括：选择对象内的给定位置的所述单体组的组合，所述组合提供针对所述给定位置限定的所述多个属性中的所有属性。

Description

处理用于打印的对象
背景技术
可以处理要打印的对象以提供用于打印该对象的控制数据，该对象包括用于控制在给定位置处沉积的打印材料的数量的数据，或者可以关于其对打印目的的适用性来处理对象。在打印过程中，待在介质上任何一个位置处沉积的打印材料的数量由在该位置处被打印的对象的属性来确定，例如，基于介质和打印材料的组合将在给定位置处产生的颜色、不透明度、刚度、柔性、导电率、磁性、孔隙率。如果针对任何一个位置处的属性无法确定打印材料的数量，则该对象可能被认为不适用于打印目的。
附图说明
为了更完整的理解，现在参考以下结合附图的描述，附图中：
图1是打印系统的示例的简化示意图；
图2是处理用于打印的对象的方法的示例的流程图；
图3是处理用于打印的对象的装置的示例的简化示意图；
图4是处理用于打印的对象的装置的示例的简化示意图；和
图5是处理用于打印的对象的方法的示例的流程图。
具体实施方式
图1示出了可以与本文所述的方法一起使用的打印系统100的示例。打印系统100产生打印对象的打印输出。打印对象可以采用2D打印图像或3D对象的形式。在图1的示例中，对应于图像110的输入图像数据被发送到打印处理器120。
要打印的2D图像的输入图像数据包括2D图像的元素的属性数据，诸如颜色和/或不透明度，每个元素位于2D图像内的特定位置处。
本文描述的示例适用于使用含有彩色颜料的打印液(例如，彩色油墨)在诸如纸、织物、塑料或任何其它合适的打印介质的介质上进行打印，以在给定位置处提供相对于颜色的不同属性来产生图像的2D打印。然而，另外，可以使用其它打印液来改变2D打印输出的外观(在给定位置处的属性)而没有颜色色素沉着，例如，通过光泽的应用等，或者可以使用其它打印液来提供对基底打印液(例如，定影剂等)的处理。
要生成的3D对象的输入图像数据可以采用要生成的3D对象的3D对象模型表示的形式。打印处理器120处理图像数据。然后，打印处理器120输出被传送到打印设备130的打印控制数据。打印设备130根据打印控制数据的指示而生成打印输出140。
本文描述的示例也适用于生成3D对象。在一个示例中，3D对象由打印设备130逐层地生成以构建最终的3D对象。这可以通过增材制造技术来实现，在该技术中，通过构建材料的固化来生成3D对象。构建材料可以是基于粉末的，并且所生成的对象的属性可以取决于构建材料的类型和所使用的固化机制的类型。在包括烧结技术的这种技术的许多示例中，构建材料以分层方式提供，并且将材料或材料的组合沉积到构建材料的选定区域上。可以将能量施加到构建材料的层以使在选定区域中熔化而引起聚结或固化。在其他技术中，可以使用化学固化方法。
在生成3D对象时，除了输入对象模型数据之外，还输入对象属性数据以限定生成的3D对象的属性。可以在模型的平行平面的切片中处理所输入的对象模型数据和对象属性数据，或者在另一示例中，可以在3D空间中处理所输入的对象模型数据和对象属性数据，然后将其切片以生成控制数据来限定正在生成的3D对象的每一层的选定区域。每个切片可以限定待固化的或由增材制造系统导致聚结的构建材料的相应层的一部分。
在3D对象的生成中沉积在构建材料的选定区域中的打印材料或在2D图像的打印中打印液在介质上的沉积，引入了管理多种可能冲突的材料属性的挑战。例如，当使用各自具有其相应的不透明度的彩色材料进行打印时，虽然可在输入中指定，但某些颜色不透明度组合可能无法在打印输出中实现。在另一个实例中，对象属性数据可以为其组成部分指定多种材料属性，例如颜色、刚性/柔性、导电率、磁性、不透明度、孔隙率等。然而，由于在2D图像的打印或3D对象的生成中使用的打印材料各自具有材料属性的特定组合，所以某些组合可能是无法制定的。
例如具有多种材料的3D打印，诸如上述的增材制造系统，涉及关于其使用的手动选择，其适合于将3D打印技术用作手工制作过程中的工具，但不作为用于商业或工业批量生产的机器。
在2D图像的打印中，可以使用半色调区纽介堡分离(HANS)技术来生成用于控制打印设备130的控制数据。给定位置处的属性被映射到限定一组打印材料的比例的可能组合的打印材料区域覆盖率。例如，当给定位置处的属性是绿色时，打印材料区域覆盖率将组合限定为在给定位置处使用黄色墨水的区域的一些比例和使用青色墨水的区域的另一些比例。
在生成3D对象时，可以使用3D半色调区纽介堡分离(HANS)技术来生成用于控制打印设备的控制数据。输入对象模型(对象属性数据)的一部分的材料属性被映射到打印材料体积覆盖率，其将对象模型的这一部分的对象属性数据限定为可用对象属性(材料)的比例。例如，当需要绿色时，打印体积的一些比例将使用黄色墨水，而另一些比例将使用青色墨水，而又一些比例将同时使用黄色和青色墨水。
然而，尽管如果所有所需要的是单一材料属性(例如颜色)的变化，但2D打印中使用的当前方法(如色彩管理中使用的色域映射)非常适合。然而，当多个材料属性需要被同时处理时，可以采用图2的方法的示例。
用于打印的待处理的对象包括在该对象内的多个位置中的每一个位置处限定的多个属性，每个属性由一组打印材料中至少一个材料的比例的可能组合的单体组表示。选择对象中给定位置的一组打印材料中的至少一种打印材料的比例的组合，该组合提供为给定位置限定的所有的多种属性，201。在一个示例中，生成在给定位置处从所选择的组合打印该对象的控制数据。在另一示例中，对象的处理可用于建立用于打印的对象的适配性。
图3中示出了用于处理打印对象的装置的示例。在一个示例中，该装置是图1的打印处理器120的组成部分。输入图像110，例如，在要打印的2D图像的每个位置处限定多个属性的2D图像数据，例如限定在像素的输入颜色空间(例如RGB颜色空间)中的颜色值、和在要打印的2D图像的2D像素阵列的给定位置处的像素的不透明度的数据，被输入到选择器301中。在另一示例中，选择器301的输入包括限定要生成(打印)的3D对象的每个体素的多个属性的对象属性数据，例如颜色、刚性、柔性、导电率、磁性、不透明度、孔隙率等等。每个体素可以表示要生成的3D对象的3D位图表示的3D阵列的每个位置处的像素。
在输入的每个位置处限定的多个属性中的每一个由至少一组打印材料的比例的可能组合的单体组来表示。在一个示例中，单体组是一组表面，其颜色在一组条件下匹配，但在下面的材料属性中可能有差异。单体组可以被扩展到任何材料属性。例如，单体组可以包括颜色单体组—即所有打印材料组合的集合(例如，3D对象的材料组合体积覆盖率(Mvoc)，其限定在体素位置处的材料的概率分布，或者NPacs—与给定颜色匹配的2D对象的纽介堡主要区域覆盖率)、不透明度单体组—即与给定的不透明度等级匹配的所有打印材料组合的集合等。
选择器301针对输入对象的每个位置输出一组打印材料中至少一个打印材料的比例的选定组合，该组合针对每个位置提供所有指定的多个属性。选择器301的输出被提供给生成器303，生成器303在一个示例中生成用于打印设备130的控制数据，以基于该选定组合提供在给定位置处的一组打印材料中至少一个打印材料的比例，并且在另一个示例中，为了打印目的生成对象的适合度的报告。
如图4所示，可以处理对象以生成打印控制数据以控制对象的打印。输入对象由接收器401接收。接收器401的输出连接到选择器301的识别器403的输入。识别器的输出连接到选择器301的选择应用器405的输入。选择应用器405还可以访问存储器407的内容。选择应用器405向选择器301的标签器409提供输出并且向生成器303提供输出。选择器301的标签器409连接到第一接口411的输出，并且生成器具有连接到第二接口413的输出的第二输入。在操作中，如图5所示，通过识别器403识别接收器401的输入的每个位置501中的给定位置的单体组，505。在一个示例中，识别这种单体组可以涉及与原始的之下、2D、HANS的变体相同的机制。例如，构建一个模型，给定的打印材料组合预测所得打印中的某些属性。在一个示例中，这可以从纽介堡主要区域覆盖率(NPacs)实现，从中可以预测颜色、纹理、颜色变化、墨水使用等。接下来，设置颜色空间的分档(例如，CIE XYZ或Yule-Nielsen校正的XYZ、CIE LAB)，其中该空间中的一些范围被细分为长方体或小区。纽介堡主要(NP)区域覆盖空间(例如，通过随机选择NP的随机数，然后分配随机区域覆盖到这些NP，使得这些区域覆盖率加起来为1。然后对于每个采样的NPac，使用如上所述的模型来预测颜色和可能感兴趣的任何其他属性。包含其颜色的箱中的每个采样的NPac被存储。结果为每个颜色箱的NPac集合，其中一个颜色箱中的所有NPacs都是近单体的。以颜色为单位给定这样的近单体组，则可以从其成员中进行选择。
一旦这种单体组被识别(505)，则选择应用器405选择(509)具有给定位置的所有指定属性的打印材料的组合，例如指定的颜色和指定的不透明度，例如涉及发现所识别的单体组的交集(507)，例如，颜色单体组和不透明度单体组的交集。
然而，如果每个识别的单体组之间没有交集，则通过选择应用器405从存储器407检索在给定位置处的所识别的单体组的用户定义的规则。
选择应用器405(511)应用从存储器407检索的用户定义的规则。在一个示例中，用户定义的规则是优先级列表的形式(例如，不透明度具有比颜色更高的优先级，因此在应用这些规则时，颜色单体组和不透明度单体组的组合提供在指定的不透明度下被选择的最接近的颜色(514)。在另一个示例中，用户定义的规则是权重的形式(例如，保持颜色的准确性是不透明的两倍)。在又一示例中，用户定义的规则是公差形式，例如，当应用规则或其任何组合时，允许不超过5ΔE颜色变化(色差不大于5)。
然而，即使有这样的规则，也并不总是有解决方案，如果没有解决用户定义的规则，手动超控将被启动(515、517)。在给定位置处的多个属性不能被解析的3D对象的组件由标签器409标记(515)，并且被传送到第一接口411以呈现给用户以进行直接的手动超控。用户可以选择将输入更改为进程。改变的输入可以通过图5的框505到框517的处理来重新评估，以尝试达到可行的属性组合，或者用户可以选择终止打印请求。该过程报告所有位置(501)，然后过程结束(503)。
在另一个示例(图中未示出)中，如果用户定义的规则没有解决方案，则输入被报告给用户不适合用于打印目的。
上述示例可以在如上所述的从输入对象到半色调图像或切片的打印过程中使用。上述示例也可以用于分析输入对象以生成其适合于打印的报告。上述示例可以被集成到应用中，其中要被打印的对象可以被修改，直到它通过材料属性检查507到511。
如本文所述，材料属性被管理，同时提供优化和用于设置预定优先级顺序或允许手动干预的过程来解决冲突。通过管理多个属性之间的冲突，可以实现多属性2D和3D打印生产的更大自动化，并实现多属性3D对象的自动分析，使其适合打印。它能够自动解决材料属性冲突，并可实现具有物质属性冲突的打印作业的无干扰的生产。
应当注意，上述示例说明而不是限制本文所描述的内容，并且本领域技术人员将能够设计许多备选实现而不脱离所附权利要求的范围。单词“包括”不排除除了权利要求中列出的元件之外的元件的存在，“一”不排除多个，并且单个处理器或其他单元可以完成权利要求书中所述的几个单元的功能。

Claims (15)

1.一种处理用于打印的对象的方法，所述对象包括在该对象内的多个位置中的每个位置处限定的多个属性，每个属性由一组打印材料中至少一种打印材料的比例的可能组合的单体组来表示，该方法包括：
选择对象内的给定位置的所述单体组的组合，所述组合提供针对所述给定位置限定的所述多个属性中的所有属性。
2.根据权利要求1所述的方法，其中选择给定位置的所述单体组的组合包括：
如果不存在提供针对所述给定位置限定的所述多个属性中的所有属性的组合，则应用与所述给定位置的每个所述单体组相关联的用户定义的规则，以选择所述组合中的一个。
3.根据权利要求2所述的方法，其中选择给定位置的所述单体组的组合包括：
如果不存在对所应用的用户定义的规则的解决方案，则对所述给定位置执行手动超控。
4.根据权利要求3所述的方法，其中执行手动超控包括：
改变输入对象的参数，直到能够选择给定位置的单体组为止。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括：
生成控制数据以从所述给定位置的所选择的组合打印所述对象。
6.根据权利要求2所述的方法，其中所述方法进一步包括：
如果不存在对所应用的用户定义的规则的解决方案，则报告输入对象不适于打印。
7.一种处理用于打印的对象的装置，所述对象包括在所述对象内的多个位置中的每个位置处限定的多个属性，每个属性由一组打印材料中至少一种打印材料的比例的可能组合的单体组来表示，该装置包括：
选择器，用于为对象内的给定位置选择所述单体组的组合，所述组合提供针对所述给定位置限定的所述多个属性中的所有属性。
8.根据权利要求8所述的装置，其中所述选择器包括：
识别器，用于识别在所述给定位置处限定的每个属性的所述单体组。
9.根据权利要求9所述的装置，其中所述选择器进一步包括：
选择应用器，用于为对象中的给定位置选择所识别的单体组中的一个单体组，所述一个单体组提供针对所述给定位置限定的所述多个属性中的所有属性。
10.根据权利要求8所述的装置，其中所述装置进一步包括用于存储与每个单体组相关联的多个用户定义的规则的存储器，如果不存在提供针对所述给定位置限定的所述多个属性中的所有属性的单体组，则所述选择应用器进一步应用与所述给定位置的所述单体组相关联的所述用户定义的规则，以为所述给定位置选择一个单体组。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述装置进一步包括标签器，如果不存在对所应用的用户定义的规则的解决方案，则所述标签器标记给定位置以使能够对所述给定位置进行手动超控。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述装置进一步包括：第一接口，用于向所述用户呈现所标记的位置以用于手动超控。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述装置进一步包括：第二接口，用于输入所述手动超控。
14.根据权利要求7所述的装置，其中所述装置进一步包括：
生成器，用于生成控制数据以从所述给定位置处的所选择的单体组打印所述对象。
15.根据权利要求10所述的装置，其中所述装置进一步包括：
生成器，用于在不存在对所应用的用户定义的规则的解决方案的情况下，生成所述输入对象不适合打印的报告。
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