CN109003324A - 用于三维建模的路径数据生成装置和方法 - Google Patents

Abstract

用于三维建模的路径数据生成装置和方法。一种用于三维建模的路径数据生成装置，包括：第一生成器，该第一生成器生成通过对被指定了多个不同的模型材料的三维形状数据切片而获得的切片平面的二维数据；和第二生成器，该第二生成器根据基于二维数据生成的路径来连续输出多个模型材料，并且在使用对三维形状数据建模的三维建模方法对三维形状建模时，生成指示路径的路径数据，使得相同的模型材料沿着路径连续。

Description

用于三维建模的路径数据生成装置和方法

技术领域

本发明涉及用于三维建模的路径数据生成装置和用于三维建模的生成路径数据的方法。

背景技术

日本特开2004-102979号公报公开了一种显示三维形状的图形的三维形状显示装置，该三维形状显示装置包括：形状显示单元，该形状显示单元显示作为三维形状在二维平面上的平行投影的形状；和标尺线段显示单元，该标尺线段显示单元显示由形状显示单元显示的形状和充当测量基准的标尺线段。通过将所显示的标尺线段与作为二维平面的平行投影的形状进行比较，使得大小测量较简单。

美国专利申请第2015/258770号公报公开了以下的技术，在创建具有期望颜色且由根据多个材料的三维分布以指定混合比例混合多个材料(颜色)表示的模型物体时，该技术由点的分布再现多个材料的混合比例。

日本特开2016-182745号公报公开了一种三维物体制造装置，该三维物体制造装置包括：体素(voxel)模型生成单元，该体素模型生成单元基于表示三维物体形状的三维形状数据生成表示用于对三维物体建模的内部结构的体素模型；确定单元，该确定单元确定是否可以向由体素模型生成单元生成的体素模型设置哈密顿路径；子体素生成单元，在确定无法向体素模型设置哈密顿路径时，该子体素生成单元通过划分体素模型中的体素来生成子体素；哈密顿路径设置单元，该哈密顿路径设置单元向体素模型设置哈密顿路径；刀具路径生成单元，该刀具路径生成单元基于由哈密顿路径设置单元设置的哈密顿路径生成用于对模型材料建模的刀具路径；以及三维物体建模单元，该三维物体建模单元基于由刀具路径生成单元生成的刀具路径执行三维物体的建模。

发明内容

考虑以上所提及的情况做出本发明，并且本发明的目的是提供用于三维建模的路径数据生成装置和用于三维建模的生成路径数据的方法，该用于三维建模的路径数据生成装置和用于三维建模的生成路径数据的方法根据基于通过对三维形状数据切片而获得的切片平面的二维数据生成的路径来连续输出多个模型材料，从而，在使用对三维形状数据建模的三维建模方法对三维形状建模时，能够对被指定了多个不同材料的三维形状建模。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于三维建模的路径数据生成装置，该路径数据生成装置包括：第一生成器，该第一生成器生成通过对三维形状数据切片而获得的切片平面的二维数据，其中，针对该三维形状数据指定了多个不同的模型材料；和第二生成器，该第二生成器根据基于二维数据生成的路径来连续输出多个模型材料，并且在使用对三维形状数据建模的三维建模方法对三维形状建模时，生成指示路径的路径数据，使得相同的模型材料沿着路径连续。

本发明的第二方面提供了用于三维建模的路径数据生成装置，其中，第二生成器通过调节切片平面中的路径的形状使得在三维形状数据中指定的多个模型材料的混合比例在调节之前和之后被维持，来生成路径数据。

本发明的第三方面提供了用于三维建模的路径数据生成装置，其中，第二生成器通过调节路径的线的数量、线的粗细、线的折返(turn)数、到线的折返的距离、线之间的间隔、多个模型材料的密度以及多个模型材料的输出量中的至少一个来调节路径的形状。

本发明的第四方面提供了用于三维建模的路径数据生成装置，该路径数据生成装置还包括比例计算器，该比例计算器从在三维形状数据中指定的多个模型材料的分布来计算多个模型材料中的每个模型材料的混合比例。第二生成器通过调节切片平面中的路径的形状，使得多个模型材料的混合比例与由比例计算器计算的混合比例匹配，来生成路径数据。

本发明的第五方面提供了用于三维建模的路径数据生成装置，其中，三维形状由多个体素来构造，其中在该多个体素中定义了与所述多个模型材料有关的信息。多个模型材料的分布由多个体素的布置来表示，并且，计算由多个体素的布置表示的多个模型材料中的每个模型材料的混合比例。

本发明的第六方面提供了用于三维建模的路径数据生成装置，其中，比例计算器将不是由多个体素构造的三维形状数据转换成体素，并且计算由多个体素的布置表示的多个模型材料中的每个模型材料的混合比例。

一种用于三维建模的生成路径数据的方法，该方法包括以下步骤：生成通过对三维形状数据切片而获得的切片平面的二维数据，其中，针对该三维形状数据指定了多个不同的模型材料；以及根据基于二维数据生成的路径来连续输出多个模型材料，并且在使用对三维形状数据建模的三维建模方法对三维形状建模时，生成指示路径的路径数据，使得相同的模型材料沿着路径连续。

根据本发明的第一和第七方面，实现了以下效果：根据基于通过对三维形状数据切片而获得的切片平面的二维数据生成的路径来连续输出多个模型材料，从而，在使用对三维形状数据建模的三维建模方法对三维形状建模时，可以对被指定了多个不同材料的三维形状建模。

根据本发明的第二方面，实现了以下效果：与不调节路径的形状的情况相比，可以减少模型材料之间的切换的次数。

根据本发明的第三方面，实现了以下效果：与不使用多个模型材料的混合比例调节各模型材料的路径的情况相比，通过连续输出各模型材料可以对三维形状高效地建模。

根据本发明的第四方面，实现了以下效果：与在不调节线的数量、线的粗细、模型材料的密度、线的折返数、到线的各折返的距离以及线之间的间隔中的任一个的情况下调节各模型材料的路径的情况相比，容易调节各模型材料的路径。

根据本发明的第五方面，实现了以下效果：与三维形状数据不由定义与模型材料有关的信息的多个体素构造的情况相比，可以指定三维形状内的复杂结构或材料分布。

根据本发明的第六方面，实现了以下效果：与在不使不是由多个体素构造的三维形状数据体素化的情况下计算混合比例的情况相比，可以在不计算的情况下根据体素的数量高效地确定构成被指定了渐变且数学的混合分布的三维形状的特定部分的多个材料的混合比例。

附图说明

将基于以下附图详细地描述本发明的示例性实施方式，附图中：

图1是例示了编辑装置的构造示例的图；

图2是例示了三维形状的示例的图；

图3是例示了根据第一示例性实施方式的三维形状数据的生成处理的流程的示例的流程图；

图4是例示了在材料根据混合比例混合成三维形状时的混合方法的示例的图；

图5是例示了三维形状的示例的图；

图6是例示了对三维形状切片的方法的示例的图；

图7是例示了通过对初始三维图像切片而获得的切片图像的示例的图；

图8A是例示了在切片图像中生成的材料的路径的示例的图；

图8B是例示了在切片图像中生成的材料的路径的另一个示例的图；

图9A是例示了在切片图像中生成的材料的路径的另一个示例的图；

图9B是例示了在切片图像中生成的材料的路径的另一个示例的图；

图9C是例示了在切片图像中生成的材料的路径的另一个示例的图；

图10是例示了在材料根据混合比例混合成三维形状时的混合方法的另一个示例的图；

图11是例示了根据第二示例性实施方式的三维形状数据生成处理的流程的示例的流程图；

图12是例示了对三维形状切片的方法的示例的图；

图13是例示了通过对初始三维图像切片而获得的切片图像的示例的图；以及

图14是例示了在切片图像中生成的材料的路径的示例的图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述用于进行本公开的示例性实施方式。

[第一示例性实施方式]

首先，将描述根据第一示例性实施方式的用于三维建模的路径数据生成装置。

首先，参照图1，将描述根据该示例性实施方式的用于三维建模的路径数据生成装置(下文中被简称为“生成装置”)10的构造。

生成装置10比如由个人计算机来构造，并且包括控制器12。控制器12包括中央处理单元(CPU)12A、只读存储器(ROM)12B、随机存取存储器(RAM)12C、非易失性存储器12D以及输入/输出(I/O)接口12E。CPU 12A、ROM 12B、RAM 12C、非易失性存储器12D以及I/O 12E经由总线12F连接到彼此。

同样，I/O 12E连接到操作部14、显示器16、通信器18以及存储器20。应注意，CPU12A是第一生成器、第二生成器以及比例计算器的示例。

操作部14包括从生成装置10的用户接收指令的输入装置，例如诸如鼠标、键盘或触控板。

显示器16包括显示装置，例如诸如液晶显示器和有机电致发光(EL)显示器。

通信器18连接到通信线路，比如因特网或局域网(LAN)，并且具有用于与连接到通信线路的外部装置(诸如个人计算机)执行数据通信的接口。

存储器20包括非易失性存储装置，诸如硬盘，并且存储由生成装置10生成的三维形状数据等。

图2是例示了由三维形状数据表示的三维形状32的示例的图。如图2例示，生成装置10使用下文中被称为“三维坐标空间”的由X轴、Y轴以及Z轴形成的三维坐标表示三维形状32。

在该示例性实施方式中，将描述以下情况：作为用于三维形状数据的数据格式，使用由体素34的集合表示三维形状32的数据格式。然而，可以使用另一种数据格式。

这里，各体素34是三维形状32的基本元素，并且比如使用矩形平行六面体。然而，不限于矩形平行六面体，可以使用球体或圆柱体。期望的三维形状32通过堆叠体素34来表示。同样，对于各体素34，指定表示体素34的特性的属性，比如，颜色、材料、强度、材料质量、质感、导电率或热导率，并且三维形状32的材料或颜色由体素34的存在和体素34的属性来表示。

这里，“材料质量”包括指示材料的种类(诸如树脂、金属或橡胶)的信息、指示材料名(ABS、PLA)的信息、指示市售材料的商品名、商品号的信息、指示材料(诸如在以诸如ISO、JIS这样的标准限定的材料名、简称以及编号)的信息以及指示材料特性(诸如热导率、导电率以及磁性)的信息中的至少一个。

此外，“质感”指的是不仅指示颜色而且还指示三维形状数据的外观或感觉的属性，诸如三维形状数据的反射率、透过率、光泽以及表面特性。

应注意，属性包括使用周期、数学表达式以及另一个三维形状数据中的至少一个设置的分布模式。分布模式包括以下中的至少一项：恒定周期的重复、渐变、由数学表达式表示的斜坡、倾斜点等的表示、根据另一个三维形状数据进行的对三维形状数据的颜色、材料或质感的连续修改、以及以指定模式填充或连续修改三维形状数据的指定范围。

如上所述，三维形状32由体素34的集合来表示，并且具体由比如三维坐标空间中的X、Y、Z坐标的元素值来表示。假定(X,Y,Z)表示三维坐标空间中的坐标，那么在体素34存在于坐标(X,Y,Z)处时，设置“(X,Y,Z)＝1”。另一方面，在体素34未存在于坐标(X,Y,Z)处时，三维形状32通过设置“(X,Y,Z)＝0”来表示。换言之，三维形状数据包括指示体素34的有无的坐标(X,Y,Z)的元素值和与具有元素值“1”的体素34关联的属性。

应注意，三维形状32不是必须由三维坐标空间中的坐标(X,Y,Z)来表示。比如，三维形状32可以由与坐标(X,Y,Z)各唯一关联的索引号来表示。在这种情况下，比如在与索引号关联的值为“1”时，这意味着体素34存在于由该索引号表示的位置处。

另外，不对三维形状32的形状进行限制，而三维形状32就可以为任意形状，只要形状通过使用三维形状数据来表示。

接着，将描述表示三维形状的三维形状数据的生成处理的操作。

图3是例示了由生成装置10执行的生成处理的流程的示例的流程图。限定三维形状数据的生成处理的编辑程序预存储在ROM 12B中，并且比如在从用户接收用于三维形状的编辑开始指令时，CPU 12A从ROM 12B读取编辑程序并执行编辑程序。

应注意，在该示例性实施方式中，将描述以下情况：指示一种模型材料(下文中被简称为“材料”)的属性信息被分配给在三维形状中包括的各个体素。比如，如图4例示，向三维形状中具有预定大小的各区域(比如，各边设置有三个体素的立方体的区域)设置材料的混合比例。同样，在具有预定大小的区域中与各材料的混合比例对应地向各个体素42分配材料中的一个作为属性信息，该体素42被包括在具有预定大小的区域中。

在图4所例示的示例中，材料A和材料B中的每一个的混合比例在具有预定大小的区域中被设置为大约50％，并且指示材料A(在图4中由白色来指示)的属性信息或指示材料B(在图4中由黑色来指示)的属性信息被分配给在区域中包括的各体素42。

这里，在设置了多个材料中的每一个的混合比例时，由在具有预定大小的区域中包括的体素表示材料分布，从而再次使用该区域并使得能够在三维形状数据中的多个范围内设置各材料的混合比例。然而，预定大小不是绝对必要的。比如，在从最上部向最下部对于整个三维形状渐变地分布多个材料时，不是必须准备由在具有预定大小的区域中的体素的分布表示的混合比例的多个模式，并且不是必须由区域的组合设置整体分布，而整个三维形状可以被认为是区域，并且可以设置体素的分布。同样，在整个三维形状被认为是区域且设置了体素的分布之后，可以检测具有类似体素的布置模式的区域，并且可以共同使用同一模式。

在步骤S101中，CPU 12A获得要生成路径数据的三维形状数据。在该示例性实施方式中，作为示例如图5例示，将描述以下情况：要生成路径数据的三维形状数据是由体素的集合表示且指示矩形平行六面体三维形状40的三维形状数据。

在步骤S103中，CPU 12A用水平于在对三维形状数据建模时的堆积平面的多个平面对三维形状40切片。在该示例性实施方式中，作为示例如图5例示，在XY平面充当堆积平面且Z方向充当堆叠方向(高度)时，三维形状40由与水平于堆叠平面的XY平面平行的多个切片平面41来切片。作为示例如图6例示，生成具有建模装置的堆叠厚度(节距)的厚度的多个切片图像44。

在步骤S105中，对于各个切片图像44，CPU 12A基于切片图像44的二维数据获得在切片图像44中包括的各体素42的属性信息。在该示例性实施方式中，CPU 12A获得与被分配给在切片图像44中包括的各体素42的材料有关的信息作为属性信息。

在该示例性实施方式中，作为示例如图7例示，将描述以下情况：指示材料A(在图7中由白色指示)的属性信息和指示材料B(在图7中由黑色指示)的属性信息中的一个被分配给在三维形状40中包括的各体素42。毋庸置疑，被分配的属性信息可以指示三种或更多种材料。

在步骤S107中，CPU 12A根据被分配给在切片图像44中包括的各体素42的属性信息计算在整个切片图像44中包括的各个材料的混合比例。在该示例性实施方式中，如上所述，指示一种材料的属性信息被分配给在三维形状40中包括的各体素42。由此，混合比例由对应的一个材料被分配到的体素42的数量来计算。

在步骤S109中，对于各切片图像44，CPU 12A生成路径，在该路径中，在切片图像44中包括的各材料的混合比例与在步骤S107中根据被分配给在切片图像44中包括的体素42的属性信息计算的混合比例相同，并且尽可能地连续输出各材料，然后CPU 12A完成用于生成处理的程序的执行。应注意，以上所提及的“与混合比例相同”不限于完全相同的情况，并且可以不完全相同，只要质量相同。

作为示例如图8A例示，对于各切片图像44，CPU 12A基于切片图像44生成各个材料的路径46。当在三维形状40中包括多个材料时，CPU 12A对于各个材料生成路径。比如，当在三维形状40中包括材料A和材料B时，作为示例如图8B例示，CPU 12A生成材料A的路径46A和材料B的路径46B。

这里，图8B是路径生成模式的示例，在该路径生成模式中，当在三维形状40中包括材料A和材料B时，切片图像44以所计算的混合比例分成部分，并且各部分填充有相同的材料，使得最终，在范围内的材料的混合比例与所计算的混合比例匹配。然而，路径生成模式不限于此。比如，如图9A和图9B例示，整个路径可以在不被分成部分的情况下形成为梳状形状，或者如图9C例示，路径可以在整个切片图像44上形成螺旋，使得周边部分交替出现，或者路径可以通过在路径中间改变模式来组合多个模式。

在该示例性实施方式中，可以基于各材料的混合比例调节连续输出各材料所沿着的路径中的以下内容中的至少一个：线的数量、线的粗细、线的折返数、到线的各折返的距离、线之间的间隔、模型材料的密度以及模型材料的输出量。在这种情况下，调节连续输出各材料所沿着的路径的形状，使得在切片图像44中包括的各材料的混合比例与在步骤S107中从被分配给在切片图像44中包括的体素42的属性信息计算的混合比例匹配。

应注意，在一些情况下，期望依赖于用于三维形状的建模装置不同地设计连续输出各材料所沿着的路径。比如，在熔融沉积建模(FDM)中，材料在被冷却并固化时收缩，由此为了使收缩程度和冷却时间统一，可以生成尽可能绕道的路径。与此类似，设计路径的生成，比如，路径被设置为尽可能靠近或远离彼此，模式被生成为使得路径在上与下堆叠平面之间不平行，或者改变上与下堆叠平面之间的线的粗细和间隔。在该示例性实施方式中，在路径被生成为实现所计算的混合比例时，将依赖于建模装置而不同的这些所设计点考虑在内。

同样，在该示例性实施方式中，已经描述了指示一种材料的属性信息被分配给各个体素42的情况。然而，如图10例示，可以向在三维形状数据中包括的各体素42分配多个材料的混合比例，作为属性信息。在这种情况下，可以基于在切片图像44中所包括的各体素42中的各材料的混合比例计算在切片图像44中包括的各材料的混合比例。

这样，生成装置10生成通过对被指定多个不同的模型材料的三维形状数据切片而获得的切片平面的二维数据，该三维形状数据由体素的集合来表示。同样，生成装置10根据基于二维数据生成的路径来连续输出模型材料，并且在使用对三维形状数据建模的三维建模方法对三维形状建模时，生成指示路径的路径数据，使得相同的模型材料沿着路径连续。

[第二示例性实施方式]

接着，将描述根据第二示例性实施方式的用于三维建模的路径数据生成装置。

在第一示例性实施方式中，已经描述了获得由体素的集合表示且要生成路径数据的三维形状数据的情况。相反，在第二示例性实施方式中，将描述了获得不由体素的集合表示且要生成路径数据的三维形状数据的情况。

根据第二示例性实施方式的生成装置的构造与根据第一示例性实施方式的生成装置10的构造相同，由此省略各部件的描述。

接着，将描述表示三维形状32的三维形状数据的生成处理的操作。

图11是例示了由生成装置10执行的生成处理的流程的示例的流程图。限定三维形状数据的生成处理的编辑程序预存储在ROM 12B中，并且比如在从用户接收用于三维形状32的编辑开始指令时，CPU 12A从ROM 12B读取编辑程序并执行编辑程序。

在步骤S201中，CPU 12A获得要生成路径数据的三维形状数据。在该示例性实施方式中，获得不由体素的集合表示的三维形状数据，诸如对于各材料形成的网格数据。在该示例性实施方式中，将描述以下情况：由所获得的三维形状数据指示的三维形状内部的各材料的混合比例是预先指定的。

这里，当在三维形状内部的各材料的混合比例不均匀时，混合比例比如可以由模式(诸如渐变)、周期、数学表达式等来指定。在这种情况下，在计算各切片层的各材料的混合比例时，比例必须从对于各切片层或各计算部指定的模式、周期、数学表达式等来计算。在这种情况下，三维形状数据在具有允许再现模式、周期、数学表达式等的材料信息的布置中被预转换成体素，从而第一示例性实施方式可用。应注意，可以将整个三维形状数据转换成体素，或者可以仅将混合比例由模式、周期、数学表达式等指定的部分转换成体素。同样，转换成体素可以在步骤S201中获得三维形状数据时、或在步骤S205中获得混合比例时进行，转换成体素可以被进行为使得对于各切片层指定的模式、周期、数学表达式等可以由体素来表示。

在步骤S203中，CPU 12A由水平于在对三维形状数据建模时的堆积平面的多个平面对三维形状40切片。在该示例性实施方式中，作为示例如图12例示，在XY平面充当堆积平面且Z方向充当堆叠方向(高度)时，矩形平行六面体三维形状50由与水平于堆叠平面的XY平面平行的多个切片平面51来切片。作为示例如图13例示，生成具有建模装置的堆叠厚度(节距)的厚度的多个切片图像52。

在步骤S205中，对于各个切片图像52，CPU 12A基于切片图像52的二维数据计算在切片图像52中包括的各个材料的混合比例。

在步骤S207中，对于各切片图像52，CPU 12A生成路径，在该路径中，在切片图像52中包括的各材料的混合比例与在步骤S205中计算的混合比例相同，并且尽可能地连续输出各材料，然后CPU 12A完成用于生成处理的程序的执行。

作为示例如图13例示，当在切片图像52中包括的特定区域由材料A和材料B各50％地构造时，作为示例如图14例示，材料A的路径54A和材料B的路径54B被生成为使得材料A和材料B的混合比例相同，并且尽可能连续输出材料A和材料B中的每一个。

这样，生成装置10生成通过对被指定了多个不同的模型材料的三维形状数据切片而获得的切片平面的二维数据，该三维形状数据不由体素的集合来表示。同样，生成装置10根据基于二维数据生成的路径来连续输出模型材料，并且在使用对三维形状数据建模的三维建模方法对三维形状建模时，生成指示路径的路径数据，使得相同的模型材料沿着路径连续。

虽然以上已经使用示例性实施方式描述了本公开，但本公开不限于示例性实施方式的范围。可以在不偏离本公开的要旨的情况下对示例性实施方式进行各种修改或改良，并且进行修改或改良的示例性实施方式也包括在本公开的技术范围内。

比如，图3所例示的三维形状数据的生成处理可以由硬件(诸如专用集成电路(ASIC))来实施。在这种情况下，与生成处理由软件实施的情况相比，实现更快的处理。

同样，在示例性实施方式中，虽然已经描述了用于三维形状数据的编辑程序安装在ROM 12B中的情况，但示例性实施方式不限于此。根据本发明的示例性实施方式的用于三维形状数据的编辑程序可以以计算机可读介质的形式来提供。比如，根据本发明的示例性实施方式的编辑程序可以以在光盘(诸如压缩盘(CD)-ROM和数字通用光盘(DVD)-ROM)中或在半导体存储器(诸如通用串行总线(USB)存储器和存储卡)中记录的形式来提供。同样，根据本发明的示例性实施方式的用于三维形状数据的编辑程序可以经由连接到通信器18的通信线路从外部装置来获得。

对本发明的示例性实施方式的上述说明是为了例示和说明的目的而提供的。并非旨在对本发明进行穷尽，或者将本发明限于所公开的精确形式。显而易见的是，很多修改例和变型例对于本领域技术人员是明显的。选择了实施方式进行说明以最好地解释本发明的原理及其实际应用，以使本领域其它技术人员能够理解本发明的各种实施方式，以及适合于所设想的具体用途的各种变型。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (7)

1.一种用于三维建模的路径数据生成装置，该路径数据生成装置包括：

第一生成器，该第一生成器生成通过对三维形状数据切片而获得的切片平面的二维数据，其中，针对该三维形状数据指定了多个不同的模型材料；和

第二生成器，该第二生成器根据基于所述二维数据生成的路径来连续输出所述多个模型材料，并且在使用对三维形状数据建模的三维建模方法对三维形状建模时，生成指示所述路径的路径数据，使得相同的模型材料沿着所述路径连续。

2.根据权利要求1所述的用于三维建模的路径数据生成装置，

其中，所述第二生成器通过调节所述切片平面中的所述路径的形状使得在所述三维形状数据中指定的所述多个模型材料的混合比例在所述调节之前和之后被维持，来生成所述路径数据。

3.根据权利要求2所述的用于三维建模的路径数据生成装置，

其中，所述第二生成器通过调节所述路径的线的数量、所述线的粗细、所述线的折返数、到所述线的折返的距离、所述线之间的间隔、所述多个模型材料的密度以及所述多个模型材料的输出量中的至少一个来调节所述路径的形状。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于三维建模的路径数据生成装置，所述路径数据生成装置还包括：

比例计算器，该比例计算器从在所述三维形状数据中指定的所述多个模型材料的分布来计算所述多个模型材料中的每个模型材料的混合比例，

其中，所述第二生成器通过调节所述切片平面中的所述路径的形状使得所述多个模型材料的所述混合比例与由所述比例计算器计算的所述混合比例匹配，来生成所述路径数据。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于三维建模的路径数据生成装置，

其中，所述三维形状由多个体素来构造，其中，在该多个体素中定义了与所述多个模型材料有关的信息，

其中，所述多个模型材料的分布由所述多个体素的布置来表示，并且

其中，计算由所述多个体素的所述布置表示的所述多个模型材料中的每个模型材料的混合比例。

6.根据权利要求4所述的用于三维建模的路径数据生成装置，

其中，所述比例计算器将不是由所述多个体素构造的所述三维形状数据转换成体素，并且计算由所述多个体素的布置表示的所述多个模型材料中的每个模型材料的混合比例。

7.一种用于三维建模的生成路径数据的方法，所述方法包括以下步骤：

生成通过对三维形状数据切片而获得的切片平面的二维数据，其中，针对该三维形状数据指定了多个不同的模型材料；以及

根据基于所述二维数据生成的路径来连续输出所述多个模型材料，并且在使用对三维形状数据建模的三维建模方法对三维形状建模时，生成指示所述路径的路径数据，使得相同的模型材料沿着所述路径连续。