CN108274742A - 立体打印上色方法与立体打印系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种立体打印上色方法与立体打印系统。所述方法包括：根据立体物件的模型信息产生打印物件信息，其包括第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息；判断第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息的相似程度是否符合预设条件；以及若相似程度符合预设条件，根据第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息控制立体打印装置对立体物件的第一打印层与第二打印层执行同时上色操作。藉此，可提高立体打印装置的工作效率。

Description

立体打印上色方法与立体打印系统
技术领域
本发明涉及一种立体打印装置的操作，且特别涉及一种立体打印上色方法与立体打印系统。
背景技术
对应于立体打印装置的不同类型，成型材可能会在喷出前就上色或在喷出后才上色。当立体打印装置是先喷出成型材再对其上色时，立体打印装置通常是每喷一层成型材就继续对这层的成型材进行上色。然而，这种逐层上色的方式使得所执行的立体打印工作缺乏弹性与效率。此外，传统的立体打印装置也缺乏可以动态决定是否同时对多个打印层进行上色的判断机制。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种立体打印上色方法与立体打印系统，可提高立体打印装置的工作效率。
本发明的一实施例提供一种立体打印上色方法，其用于具有存储装置与立体打印装置的立体打印系统，所述存储装置用以存储立体物件的模型信息，所述立体打印上色方法包括：根据所述立体物件的模型信息产生打印物件信息，所述打印物件信息包括对应于所述立体物件的第一打印层的第一轮廓上色信息与对应于所述立体物件的第二打印层的第二轮廓上色信息，所述第一打印层相邻于所述第二打印层；判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的相似程度是否符合预设条件；以及若所述相似程度符合所述预设条件，根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息控制所述立体打印装置对所述立体物件的所述第一打印层与所述第二打印层执行同时上色操作。
在本发明的一实施例中，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的步骤包括：根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一打印层的第一轮廓是否在上色方向上被所述第二打印层的第二轮廓覆盖。
在本发明的一实施例中，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的步骤包括：根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一打印层的第一轮廓与所述第二打印层的第二轮廓的共同表面的表面倾斜状态是否符合预设状态。
在本发明的一实施例中，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的步骤包括：根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一打印层的第一轮廓是否在上色方向上被所述第二打印层的第二轮廓覆盖；以及若所述第一轮廓在所述上色方向上被所述第二轮廓覆盖，判定所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度不符合所述预设条件。
在本发明的一实施例中，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的步骤还包括：若所述第一轮廓未在所述上色方向上被所述第二轮廓覆盖，根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一轮廓与所述第二轮廓的共同表面的表面倾斜状态是否符合预设状态；若所述第一轮廓与所述第二轮廓的所述共同表面的所述表面倾斜状态不符合所述预设状态，判定所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度不符合所述预设条件；以及若所述第一轮廓与所述第二轮廓的所述共同表面的所述表面倾斜状态符合所述预设状态，判定所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度符合所述预设条件。
在本发明的一实施例中，根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息控制所述立体打印装置对所述立体物件的所述第一打印层与所述第二打印层执行所述同时上色操作的步骤包括：将所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息合并为合并上色信息；以及根据所述上色信息控制所述立体打印装置对所述立体物件的所述第一打印层与所述第二打印层执行所述同时上色操作。
在本发明的一实施例中，将所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息合并为所述合并上色信息的步骤包括：将所述第一轮廓上色信息中的第一有效区域与所述第二轮廓上色信息中的第二有效区域合并为所述合并上色信息中的第三有效区域，所述第三有效区域对应于所述立体打印装置的喷墨头在所述同时上色操作中的移动区域。
在本发明的一实施例中，将所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息合并为所述合并上色信息的步骤还包括：对所述合并上色信息中的所述第三有效区域执行边缘平滑操作与缝隙填补操作的至少其中之一。
本发明的另一实施例提供一种立体打印系统，其包括立体打印装置、存储装置及处理器。所述存储装置用以存储立体物件的模型信息。所述处理器连接所述立体打印装置与所述存储装置并且用以：根据所述立体物件的模型信息产生所述打印物件信息，其中所述打印物件信息包括对应于所述立体物件的第一打印层的第一轮廓上色信息与对应于所述立体物件的第二打印层的第二轮廓上色信息，其中所述第一打印层相邻于所述第二打印层；判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的相似程度是否符合预设条件；以及若所述相似程度符合所述预设条件，根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息控制所述立体打印装置对所述立体物件的所述第一打印层与所述第二打印层执行同时上色操作。
在本发明的一实施例中，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的操作包括：根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一打印层的第一轮廓是否在上色方向上被所述第二打印层的第二轮廓覆盖。
在本发明的一实施例中，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的操作包括：根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一打印层的第一轮廓与所述第二打印层的第二轮廓的共同表面的表面倾斜状态是否符合预设状态。
在本发明的一实施例中，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的操作包括：根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一打印层的第一轮廓是否在上色方向上被所述第二打印层的第二轮廓覆盖；以及若所述第一轮廓在所述上色方向上被所述第二轮廓覆盖，判定所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度不符合所述预设条件。
在本发明的一实施例中，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的操作还包括：若所述第一轮廓未在所述上色方向上被所述第二轮廓覆盖，根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一轮廓与所述第二轮廓的共同表面的表面倾斜状态是否符合预设状态；若所述第一轮廓与所述第二轮廓的所述共同表面的所述表面倾斜状态不符合所述预设状态，判定所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度不符合所述预设条件；以及若所述第一轮廓与所述第二轮廓的所述共同表面的所述表面倾斜状态符合所述预设状态，判定所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度符合所述预设条件。
在本发明的一实施例中，根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息控制所述立体打印装置对所述立体物件的所述第一打印层与所述第二打印层执行所述同时上色操作的操作包括：将所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息合并为合并上色信息；以及根据所述合并上色信息控制所述立体打印装置对所述立体物件的所述第一打印层与所述第二打印层执行所述同时上色操作。
在本发明的一实施例中，将所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息合并为所述合并上色信息的操作包括：将所述第一轮廓上色信息中的第一有效区域与所述第二轮廓上色信息中的第二有效区域合并为所述合并上色信息中的第三有效区域，所述第三有效区域对应于所述立体打印装置的喷墨头在所述同时上色操作中的移动区域。
在本发明的一实施例中，将所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息合并为所述合并上色信息的操作还包括：对所述合并上色信息中的所述第三有效区域执行边缘平滑操作与缝隙填补操作的至少其中之一。
基于上述，本发明的立体打印上色方法与立体打印系统可根据成型材形成的物件轮廓是否符合预设条件来决定立体打印装置要维持使用单层上色的方式对成型材进行单层上色操作，或改为使用多层同步上色的方式对成型材进行多层同时上色操作，从而有效提高立体打印装置的工作效率。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例所显示的立体打印系统的示意图；
图2是根据本发明的一实施例所显示的立体打印操作的示意图；
图3是根据本发明的另一实施例所显示的立体打印操作的示意图；
图4A是根据本发明的一实施例所显示的对第一打印层执行单层上色操作的示意图；
图4B是根据本发明的一实施例所显示的对第二打印层执行单层上色操作的示意图；
图4C是根据本发明的一实施例所显示的对第一打印层与第二打印层执行多层同时上色操作的示意图；
图5A是根据本发明的一实施例所显示的第一轮廓上色信息的示意图；
图5B是根据本发明的一实施例所显示的第二轮廓上色信息的示意图；
图5C是根据本发明的一实施例所显示的合并上色信息的示意图；
图6是根据本发明的另一实施例所显示的立体打印操作的示意图；
图7是根据本发明的一实施例所显示的立体打印上色方法的流程图；
图8是根据本发明的另一实施例所显示的立体打印上色方法的流程图。
附图标记说明：
10：立体打印系统；
11：立体打印装置；
111：平台；
112：打印模块；
112a：打印头；
112b：喷墨头；
113：控制器；
12：主机；
121：存储装置；
122：处理器；
200、600：立体物件；
21、211、212、22、213、61、611、612、62、621、622：物件轮廓；
221、222、223：打印层；
201：上色方向；
202：垂直方向；
203：水平方向；
411、412、41：上色区域；
51、52、53：图档；
501、502、50：有效区域；
S701～S704、S801～S804：步骤。
具体实施方式
图1是根据本发明的一实施例所显示的立体打印系统的示意图。请参照图1，立体打印系统10包括立体打印装置11与主机12。立体打印装置11用以执行立体打印操作。主机12连接至立体打印装置11并且用以控制立体打印装置11。例如，主机12可发送控制指令来指示立体打印装置11执行所述立体打印操作。主机12可以是智能手机、平板电脑、台式电脑、笔记本电脑或工业电脑等各式具有信息传输、存储及处理功能的电子装置。此外，主机12也可以与立体打印装置11整合为同一装置。
主机12包括存储装置121与处理器122。存储装置121用以存储信息并且可以是缓冲存储器、内部存储媒体、外接式存储媒体、其他类型存储装置或这些装置的组合。例如，缓冲存储器可包括随机存取存储器、只读存储器或其他类似装置。例如，内部存储媒体可包括硬盘(Hard Disk Drive,HDD)、固态硬盘(Solid State Disk)、快闪(flash)存储装置或其他类似装置。例如，外接式存储媒体可包括外接式硬盘、USB随身盘(USB drive)、云端硬盘或其他类似装置。
处理器122连接至存储装置121并且用以存取存储装置121并产生用于控制立体打印装置11的控制指令。此外，处理器122也可控制主机12中各构件的运作。例如，处理器122可以是中央处理单元(central processing unit,CPU)，或是其他可程序化的一般用途或特殊用途的微处理器(microprocessor)、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(application specific integratedcircuits,ASIC)、可程序化逻辑装置(programmable logic device,PLD)、其他类似处理装置或这些装置的组合。
图2是根据本发明的一实施例所显示的立体打印操作的示意图。请同时参照图1与图2，立体打印装置11包括平台111、打印模块112及控制器113。平台111与打印模块112都连接至控制器113。打印模块112包括打印头112a与喷墨头112b。打印头112a与喷墨头112b都设置在平台111上方。在立体打印操作中，打印头112a用以馈出成型材，而喷墨头112b用以馈出染料。须注意的是，所属技术领域技术人员应当知晓打印模块112还可以包括其余用以与打印头112a以及喷墨头112b共同完成立体打印操作的构件(例如，供料管线、打印头连动机构、喷墨头连动机构等)，在此便不逐一赘述。
在执行立体打印操作时，打印头112a会先从立体物件200的最底层开始进行逐层打印，从而逐渐在平台111的承载面上形成立体物件200。更具体来看，打印头112a会在平台111上方可变换方向地移动并馈出熔融状态的成型材。尔后，所述成型材将逐层地在平台111上固化并形成立体物件200。此外，在立体打印操作中，喷墨头112b则会馈出染料，以对堆叠在平台111上的一或多层的成型材进行上色。
回到图1，控制器113用以根据来自处理器122的控制指令控制打印头112a移动并馈出成型材以及控制喷墨头112b移动并馈出染料。例如，控制器113可以是微处理器、数字信号处理器、可程序化控制器、嵌入式控制器、特殊应用集成电路、可程序化逻辑装置、其他类似装置或这些装置的组合。
在本实施例中，存储装置121存储有立体物件200的模型信息。例如，所述模型信息用于描述立体物件200的立体模型。处理器122会根据立体物件200的模型信息产生立体物件200的打印物件信息。例如，处理器122可对立体物件200的立体模型执行切层操作以获得立体物件200的打印物件信息。例如，立体物件200的打印物件信息包括多个图档(也称为切层图档)。其中，每一个图档可用于描述立体打印装置11对于立体物件的某一个打印层的上色区域以及使用的染料颜色等信息。藉此，处理器122可根据所述打印物件信息发送控制指令以控制立体打印装置11对立体物件200的特定的打印层进行上色。
在本实施例中，所述图档符合印刷四分色模型。例如，存储装置121所存储的某一图档可能是一个青色(Cyan,C)图档、一个洋红色(Magenta,M)图档、一个黄色(Yellow,Y)图档或一个黑色(Key或blacK,K)图档。此外，在另一实施例中，存储装置121所存储的图档还可以是符合其他色彩模型，例如，三原色(RGB)光模型等。根据不同的图档，控制器113会控制喷墨头112b在特定区域中移动并馈出特定颜色的染料。
以图2为例，所述打印物件信息包括对应于立体物件200的打印层(也称为第一打印层)221的轮廓上色信息(也称为第一轮廓上色信息)与对应于立体物件200的打印层(也称为第二打印层)222的轮廓上色信息(也称为第二轮廓上色信息)，其中打印层221相邻于打印层222。例如，第一轮廓上色信息包括对于立体物件200的打印层221的图档，而第二轮廓上色信息包括对于立体物件200的打印层222的图档。根据第一轮廓上色信息，控制器113可控制喷墨头112b对立体物件200的打印层221中的物件轮廓(也称为第一轮廓)211进行上色。根据第二轮廓上色信息，控制器113可控制喷墨头112b对立体物件200的打印层222中的物件轮廓(也称为第二轮廓)212进行上色。此外，在立体物件200的立体打印操作中，打印头112a会先馈出成型材以形成打印层221中的物件轮廓211，然后再馈出成型材以形成打印层222中的物件轮廓212。
须注意的是，在对物件轮廓211进行上色之前，处理器122会判断第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息的相似程度是否符合预设条件。若第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息的相似程度符合预设条件，则在形成打印层221中的物件轮廓211以及打印层222中的物件轮廓212之后，处理器122会根据第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息控制立体打印装置11对立体物件200的打印层221与打印层222执行同时上色操作(也称为多层同时上色操作)。例如，控制器113会控制喷墨头112b在物件轮廓(也称为合并轮廓)21上方移动并馈出特定颜色的染料，以同时对物件轮廓211与物件轮廓212进行上色。此外，若第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息的相似程度不符合预设条件，则在形成打印层221中的物件轮廓211之后，处理器122会根据第一轮廓上色信息控制立体打印装置11对立体物件200的打印层221执行单层上色操作。例如，控制器113会控制喷墨头112b在物件轮廓211上方移动并馈出特定颜色的染料，以单独对物件轮廓211进行上色。在完成对于打印层221的单层上色操作之后，打印层222中的物件轮廓212可被形成于物件轮廓211上方。
在所述同时上色操作中，至少两个相邻的打印层(例如，打印层221与打印层222)中的物件轮廓21会被同时上色。在所述单层上色操作中，(仅)单一个打印层中的物件轮廓211或物件轮廓212可被上色。此外，执行一次的多层同时上色操作所花费的时间会少于连续执行两次单层上色操作所花费的时间。因此，在对于某一立体物件的立体打印操作中，若执行越多次的多层同时上色操作，则对于立体物件的立体打印操作可越快被完成。
在一实施例中，处理器122会根据第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息判断物件轮廓211是否在上色方向201上被物件轮廓212覆盖(或遮蔽)。若物件轮廓211在上色方向201上未被物件轮廓212覆盖，则在对于物件轮廓21的同时上色操作中，喷墨头112b可完整地对物件轮廓211与物件轮廓212进行上色。因此，在一实施例中，若物件轮廓211在上色方向201上未被物件轮廓212覆盖，处理器122可判定第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息的相似程度符合预设条件并执行所述同时上色操作。反之，若物件轮廓211的至少一部分在上色方向201上被物件轮廓212覆盖，则处理器122可判定第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息的相似程度不符合预设条件并执行单层上色操作。
须注意的是，所述上色方向201指的是立体打印装置11的喷墨头112b馈出染料的方向(也称为喷墨方向)。例如，上色方向201会垂直于平台111上用于承载立体物件200的承载面或平行于平台111的承载面的一投影方向(或平台111的承载面的法向量方向)。
在一实施例中，第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息分别带有物件轮廓211与物件轮廓212的表面倾斜信息。因此，处理器122会根据第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息判断物件轮廓211与物件轮廓212的共同表面(即物件轮廓21的表面)的表面倾斜状态是否符合一预设状态。若物件轮廓211与物件轮廓212的共同表面的表面倾斜状态符合预设状态，处理器122可判定第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息的相似程度符合预设条件并执行所述同时上色操作。反之，若物件轮廓211与物件轮廓212的共同表面的表面倾斜状态不符合预设状态，处理器122可判定第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息的相似程度不符合预设条件并执行所述单层上色操作。
须注意的是，所述表面倾斜状态是与物件轮廓21的表面的一垂直方向与一水平方向之间的夹角角度有关。例如，物件轮廓21的表面倾斜状态包括夹角角度θ°。其中，夹角角度θ为物件轮廓21的表面的垂直方向202与水平方向203之间的夹角的角度。在一实施例中，垂直方向202也称为物件轮廓21的表面的法向量方向。
在一实施例中，水平方向203是平行于水平面的方向。在另一实施例中，水平方向203也可以是指平行于平台111上用来承载立体物件200的承载面的方向。在一实施例中，若夹角角度θ大于一预设角度，处理器122会判定物件轮廓211与物件轮廓212的共同表面的表面倾斜状态符合预设状态。反之，若夹角角度θ不大于此预设角度，则处理器122会判定物件轮廓211与物件轮廓212的共同表面的表面倾斜状态不符合预设状态。例如，所述预设角度可以是30度或更多或更少。
在一实施例中，处理器122也可以同时根据物件轮廓211是否在上色方向201上被物件轮廓212覆盖以及物件轮廓211与物件轮廓212的共同表面的表面倾斜状态是否符合预设状态来决定第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息的相似程度是否符合预设条件。例如，在一实施例中，仅当物件轮廓211未在上色方向201上被物件轮廓212覆盖(或遮蔽)，且夹角角度θ大于所述预设角度时，处理器122会判定第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息的相似程度符合预设条件。反之，若物件轮廓211的至少一部分在上色方向201上被物件轮廓212覆盖(或遮蔽)或夹角角度θ不大于所述预设角度时，处理器122会判定第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息的相似程度不符合预设条件。
在一实施例中，在根据第一轮廓上色信息控制立体打印装置11对立体物件200的打印层221执行单层上色操作之后，处理器122还会根据第二轮廓上色信息控制立体打印装置11对立体物件200的打印层222执行单层上色操作，或者根据第二轮廓上色信息与另一轮廓上色信息(也称为第三轮廓上色信息)控制立体打印装置11对立体物件200的打印层222与另一打印层(也称为第三打印层)执行同时上色操作。
图3是根据本发明的另一实施例所显示的立体打印操作的示意图。请参照图1至图3，在一实施例中，在完成对于物件轮廓211的单层上色操作之后，处理器122可判断第二轮廓上色信息与第三轮廓上色信息的相似程度是否符合预设条件。其中，第三轮廓上色信息对应于立体物件200的打印层223并且控制器113可根据第三轮廓上色信息控制喷墨头112b对立体物件200的打印层223中的物件轮廓(也称为第三轮廓)213进行上色。此外，打印层223中的物件轮廓213是在形成物件轮廓212之后被形成。若第二轮廓上色信息与第三轮廓上色信息的相似程度不符合预设条件，控制器113会控制喷墨头112b对打印层223中的物件轮廓213执行所述单层上色操作。
图4A是根据本发明的一实施例所显示的对第一打印层执行单层上色操作的示意图。须注意的是，以下图4A至图4C是平台111的俯视图。请参照图2与图4A，在对于打印层221的单层上色操作中，喷墨头112b会在上色区域411(以斜线标示)中移动并馈出染料。其中，上色区域411等同于物件轮廓211。
图4B是根据本发明的一实施例所显示的对第二打印层执行单层上色操作的示意图。请参照图2与图4B，在对于打印层222的单层上色操作中，喷墨头112b会在上色区域412(以斜线标示)中移动并馈出染料。其中，上色区域412等同于物件轮廓212。
图4C是根据本发明的一实施例所显示的对第一打印曾与第二打印层执行多层同时上色操作的示意图。请参照图2与图4C，在对于打印层221与打印层222的同时上色操作中，喷墨头112b会在上色区域41(以斜线标示)中移动并馈出染料。其中，上色区域41涵盖了上色区域411与412。此外，上色区域41即为物件轮廓21。
在一实施例中，若处理器122判定第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息的相似程度符合预设条件，处理器122会将第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息合并为另一轮廓上色信息(也称为合并上色信息)。例如，处理器122可将第一轮廓上色信息中的有效区域(也称为第一有效区域)与第二轮廓上色信息中的有效区域(也称为第二有效区域)合并为合并上色信息中的有效区域(也称为第三有效区域)。其中，第三有效区域对应于立体打印装置11的喷墨头122b在对于物件轮廓21的同时上色操作中的移动区域。然后，处理器122会根据合并上色信息控制立体打印装置11对立体物件200的打印层221与打印层222执行所述同时上色操作。
图5A是根据本发明的一实施例所显示的第一轮廓上色信息的示意图。请参照图2、图4A及图5A，假设第一轮廓上色信息包括图档51，且图档51对应于立体物件200的打印层221。图档51包含有效区域(也称为第一有效区域)501。有效区域501对应于喷墨头112b在物件轮廓211的单层上色操作中的移动区域。例如，有效区域501可用于指示物件轮廓211(或图4A中的上色区域411)的座标信息。根据图档51，控制器113可控制喷墨头112b对物件轮廓211执行单层上色操作。
图5B是根据本发明的一实施例所显示的第二轮廓上色信息的示意图。请参照图2、图4B及图5B，假设第二轮廓上色信息包括图档52，且图档52对应于立体物件200的打印层222。图档52包含有效区域(也称为第二有效区域)502。有效区域502对应于喷墨头112b在物件轮廓212的单层上色操作中的移动区域。例如，有效区域502可用于指示物件轮廓212(或图4B中的上色区域412)的座标信息。根据图档52，控制器113可控制喷墨头112b对物件轮廓212执行单层上色操作。
图5C是根据本发明的一实施例所显示的合并上色信息的示意图。请参照图2及图5A至图5C，在一实施例中，图档51与图档52会被合并为合并上色信息中的图档53。例如，图档51中的有效区域501与图档52中的有效区域502可被合并为图档53中的有效区域50。其中，有效区域50对应于喷墨头112b在对于物件轮廓21的同时上色操作中的移动区域。例如，有效区域50可用于指示物件轮廓21(或图4C中的上色区域41)的坐标信息。根据图档53，控制器113可控制喷墨头112b对物件轮廓21执行同时上色操作。相对于图5A与图5B的实施例，在图5C的实施例中，图档53的读取时间会短于图档51与52的总读取时间。此外，若喷墨头112b每完成单一个打印层的单层上色操作就会回到其初始位置，则在图5C的实施例中，喷墨头112b在完成多个打印层的同时上色操作之后才会回到其初始位置。因此，根据图5C的实施例执行多层同时上色操作所花费的时间会少于根据图5A与图5B而连续执行单层上色操作所花费的时间。
在一实施例中，将第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息合并为合并上色信息的操作还包括对所述第三有效区域执行边缘平滑操作与缝隙填补操作的至少其中之一，从而提升使用合并上色信息来执行同时上色操作的上色完整性。以图5C为例，通过对有效区域50执行边缘平滑操作，可使得有效区域501与有效区域502的边缘较为平滑。此外，通过对有效区域50执行缝隙填补操作，则可缩减有效区域501与有效区域502之间的缝隙。须注意的是，在一实施例中，通过比较有效区域501与有效区域502，也可以获得物件轮廓211是否在上色方向201上被物件轮廓212覆盖的信息。
回到图3的实施例中，若第二轮廓上色信息与第三轮廓上色信息的相似程度符合预设条件，则对物件轮廓22的同时上色操作可被执行。例如，控制器113会控制喷墨头112b在物件轮廓22上方移动并馈出特定颜色的染料，以同时对物件轮廓212与物件轮廓213进行上色。须注意的是，关于第二轮廓上色信息与第三轮廓上色信息的相似程度是否符合预设条件的判断可参照关于第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息的相似程度是否符合预设条件的判断，在此便不重复赘述。此外，图2与图3中立体物件200的其余打印层也可依照上述规则决定是要使用多层同时上色操作或单层上色操作来对不同打印层的物件轮廓进行上色。
图6是根据本发明的另一实施例所显示的立体打印操作的示意图。请参照图6，在立体物件600的立体打印操作中，控制器113可动态地选择使用多层同时上色操作或单层上色操作来对立体物件600中各层的物件轮廓进行上色。例如，由于对应于物件轮廓61(包含相邻两个打印层的物件轮廓611与物件轮廓612)的轮廓上色信息的相似程度符合预设条件，控制器113会控制喷墨头112b对物件轮廓61执行同时上色操作。另外，由于对应于物件轮廓62(包含相邻两个打印层的物件轮廓621与物件轮廓622)的轮廓上色信息的相似程度不符合预设条件(例如，物件轮廓621在上色方向201上被物件轮廓622覆盖)，控制器113会控制喷墨头112b对物件轮廓621执行单层上色操作。在完成物件轮廓621的单层上色操作，控制器113可动态地决定使用多层同时上色操作或单层上色操作来对物件轮廓622进行上色。
图7是根据本发明的一实施例所显示的立体打印上色方法的流程图。请参照图7，在步骤S701中，根据立体物件的模型信息产生打印物件信息，其包括对应于立体物件的第一打印层的第一轮廓上色信息与对应于立体物件的第二打印层的第二轮廓上色信息，且第一打印层相邻于第二打印层。在步骤S702中，判断第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息的相似程度是否符合预设条件。若所述相似程度符合所述预设条件，在步骤S703中，根据第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息控制立体打印装置对立体物件的第一打印层与第二打印层执行同时上色操作。反之，若所述相似程度不符合所述预设条件，在步骤S704中，根据第一轮廓上色信息控制立体打印装置对立体物件的第一打印层执行单层上色操作。
图8是根据本发明的另一实施例所显示的立体打印上色方法的流程图。请参照图8，在步骤S801中，根据第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息判断第一打印层的第一轮廓是否在上色方向上被第二打印层的第二轮廓覆盖。若第一打印层的第一轮廓在上色方向上被第二打印层的第二轮廓覆盖，在步骤S804中，根据第一轮廓上色信息控制立体打印装置对立体物件的第一打印层执行单层上色操作。若第一打印层的第一轮廓未在上色方向上被第二打印层的第二轮廓覆盖，在步骤S802中，根据第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息判断第一轮廓与第二轮廓的共同表面的表面倾斜状态是否符合预设状态。若第一轮廓与第二轮廓的共同表面的表面倾斜状态符合预设状态，在步骤S803中，根据第一轮廓上色信息与第二轮廓上色信息控制立体打印装置对立体物件的第一打印层与第二打印层执行同时上色操作。反之，若第一轮廓与第二轮廓的共同表面的表面倾斜状态不符合预设状态，进入步骤S804。
然而，图7与图8中各步骤已详细说明如上，在此便不再赘述。需注意的是，图7与图8中各步骤可以实作为多个程序码或是电路，本发明不加以限制。例如，在图1的一实施例中，存储装置121存储有多个模块，而处理器122可运行此些模块以执行所述立体打印上色方法中各步骤。或者，在图1的另一实施例中，处理器122可包括多个电路，而此些电路经配置以执行所述立体打印上色方法中各步骤。此外，图7与图8的方法可以搭配以上范例实施例使用，也可以单独使用，本发明不加以限制。
综上所述，本发明的立体打印上色方法与立体打印系统可根据立体物件的轮廓上色信息来决定立体打印装置要维持使用单层上色的方式对单一打印层的物件轮廓进行单层上色操作，或改为使用多层同时上色的方式对多个打印层的物件轮廓进行多层同时上色操作，从而有效提高立体打印装置的工作效率。此外，本发明也提出多种判断机制来判断多层同时上色操作的使用时机，符合实务需求。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求书所界定的为准。

Claims (16)

1.一种立体打印上色方法，用于具有存储装置与立体打印装置的立体打印系统，其中所述存储装置用以存储立体物件的模型信息，其特征在于，所述立体打印上色方法包括：
根据所述立体物件的所述模型信息产生打印物件信息，其中所述打印物件信息包括对应于所述立体物件的第一打印层的第一轮廓上色信息与对应于所述立体物件的第二打印层的第二轮廓上色信息，其中所述第一打印层相邻于所述第二打印层；
判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的相似程度是否符合预设条件；以及
若所述相似程度符合所述预设条件，根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息控制所述立体打印装置对所述立体物件的所述第一打印层与所述第二打印层执行同时上色操作。
2.根据权利要求1所述的立体打印上色方法，其特征在于，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的步骤包括：
根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一打印层的第一轮廓是否在上色方向上被所述第二打印层的第二轮廓覆盖。
3.根据权利要求1所述的立体打印上色方法，其特征在于，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的步骤包括：
根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一打印层的第一轮廓与所述第二打印层的第二轮廓的共同表面的表面倾斜状态是否符合预设状态。
4.根据权利要求1所述的立体打印上色方法，其特征在于，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的步骤包括：
根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一打印层的第一轮廓是否在上色方向上被所述第二打印层的第二轮廓覆盖；以及
若所述第一轮廓在所述上色方向上被所述第二轮廓覆盖，判定所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度不符合所述预设条件。
5.根据权利要求4所述的立体打印上色方法，其特征在于，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的步骤还包括：
若所述第一轮廓未在所述上色方向上被所述第二轮廓覆盖，根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一轮廓与所述第二轮廓的共同表面的表面倾斜状态是否符合预设状态；
若所述第一轮廓与所述第二轮廓的所述共同表面的所述表面倾斜状态不符合所述预设状态，判定所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度不符合所述预设条件；以及
若所述第一轮廓与所述第二轮廓的所述共同表面的所述表面倾斜状态符合所述预设状态，判定所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度符合所述预设条件。
6.根据权利要求1所述的立体打印上色方法，其特征在于，根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息控制所述立体打印装置对所述立体物件的所述第一打印层与所述第二打印层执行所述同时上色操作的步骤包括：
将所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息合并为合并上色信息；以及
根据所述上色信息控制所述立体打印装置对所述立体物件的所述第一打印层与所述第二打印层执行所述同时上色操作。
7.根据权利要求6所述的立体打印上色方法，其特征在于，将所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息合并为所述合并上色信息的步骤包括：
将所述第一轮廓上色信息中的第一有效区域与所述第二轮廓上色信息中的第二有效区域合并为所述合并上色信息中的第三有效区域，
其中所述第三有效区域对应于所述立体打印装置的喷墨头在所述同时上色操作中的移动区域。
8.根据权利要求7所述的立体打印上色方法，其特征在于，将所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息合并为所述合并上色信息的步骤还包括：
对所述合并上色信息中的所述第三有效区域执行边缘平滑操作与缝隙填补操作的至少其中之一。
9.一种立体打印系统，其特征在于，包括：
立体打印装置；
存储装置，用以存储立体物件的模型信息；以及
处理器，连接所述立体打印装置与所述存储装置，并且用以：
根据所述立体物件的所述模型信息产生所述打印物件信息，其中所述打印物件信息包括对应于所述立体物件的第一打印层的第一轮廓上色信息与对应于所述立体物件的第二打印层的第二轮廓上色信息，其中所述第一打印层相邻于所述第二打印层；
判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的相似程度是否符合预设条件；以及
若所述相似程度符合所述预设条件，根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息控制所述立体打印装置对所述立体物件的所述第一打印层与所述第二打印层执行同时上色操作。
10.根据权利要求9所述的立体打印系统，其特征在于，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的操作包括：
根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一打印层的第一轮廓是否在上色方向上被所述第二打印层的第二轮廓覆盖。
11.根据权利要求9所述的立体打印系统，其特征在于，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的操作包括：
根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一打印层的第一轮廓与所述第二打印层的第二轮廓的共同表面的表面倾斜状态是否符合预设状态。
12.根据权利要求9所述的立体打印系统，其特征在于，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的操作包括：
根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一打印层的第一轮廓是否在上色方向上被所述第二打印层的第二轮廓覆盖；以及
若所述第一轮廓在所述上色方向上被所述第二轮廓覆盖，判定所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度不符合所述预设条件。
13.根据权利要求12所述的立体打印系统，其特征在于，判断所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度是否符合所述预设条件的操作还包括：
若所述第一轮廓未在所述上色方向上被所述第二轮廓覆盖，根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息判断所述第一轮廓与所述第二轮廓的共同表面的表面倾斜状态是否符合预设状态；
若所述第一轮廓与所述第二轮廓的所述共同表面的所述表面倾斜状态不符合所述预设状态，判定所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度不符合所述预设条件；以及
若所述第一轮廓与所述第二轮廓的所述共同表面的所述表面倾斜状态符合所述预设状态，判定所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息的所述相似程度符合所述预设条件。
14.根据权利要求9所述的立体打印系统，其特征在于，根据所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息控制所述立体打印装置对所述立体物件的所述第一打印层与所述第二打印层执行所述同时上色操作的操作包括：
将所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息合并为合并上色信息；以及
根据所述合并上色信息控制所述立体打印装置对所述立体物件的所述第一打印层与所述第二打印层执行所述同时上色操作。
15.根据权利要求14所述的立体打印系统，其特征在于，将所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息合并为所述合并上色信息的操作包括：
将所述第一轮廓上色信息中的第一有效区域与所述第二轮廓上色信息中的第二有效区域合并为所述合并上色信息中的第三有效区域，
其中所述第三有效区域对应于所述立体打印装置的喷墨头在所述同时上色操作中的移动区域。
16.根据权利要求15所述的立体打印系统，其特征在于，将所述第一轮廓上色信息与所述第二轮廓上色信息合并为所述合并上色信息的操作还包括：
对所述合并上色信息中的所述第三有效区域执行边缘平滑操作与缝隙填补操作的至少其中之一。
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