CN110832551A - 将对象性质数据与位置相关联 - Google Patents

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Abstract

在示例中，一种方法包括在处理器处获取要在增材制造中生成的对象的数据模型，该数据模型包括将对象模型的切片表示为多个多边形的对象模型数据以及包括与多个多边形关联的性质数据的对象性质数据。可以在多个离散位置处从预定视角检查切片。可以确定每个位置是否在多边形的面内，并且如果是，则与该多边形相关联的对象性质数据可以被标识并被与该位置相关联。可以沿着多边形的边在多个离散位置处进一步检查切片，可以标识与每个位置相关联的对象性质数据并将对象性质数据与该位置相关联。

Description

将对象性质数据与位置相关联
背景技术
三维(3D)打印是一种增材制造(additive manufacturing)过程，其中例如可以通过对建材的连续层的选择性固化来形成三维对象。可以在数据模型中描述要形成的对象。选择性固化可以例如通过包括烧结(sintering)、挤出(extrusion)和辐照的过程经由熔化、结合(binding)或固化来实现。此类系统生产的对象的质量、外观、强度和功能性可能取决于所使用的增材制造技术的类型而变化。
附图说明
现在将参考附图描述非限制性示例，其中：
图1是用于将对象性质与对象模型数据中的位置相关联的方法的示例；
图2是生成表示对象模型的切片的多边形的方法的示例；
图3是可以形成为切片的对象的示例；
图4是生成对象的方法的示例；
图5是用于将对象性质与对象模型数据中的位置相关联的方法的示例；
图6和7是用于处理与增材制造有关的数据的装置的示例；以及
图8是与处理器相关联的机器可读介质的示例。
具体实施方式
增材制造技术可以通过建材的固化来生成三维对象。在一些示例中，建材可以是粉末状的颗粒材料，其可以例如是塑料、陶瓷或金属粉末。生成的对象的性质可能取决于建材的类型和所使用的固化机制的类型。可以将建材沉积在例如打印床(print bed)上并在例如制造膛(fabrication chamber)内逐层地处理建材。
在一些示例中，例如使用激光或电子束通过能量的定向施加来实现选择性固化，能量的定向施加导致在施加定向能量的情况下的建材的固化。在其他示例中，至少一种打印剂(print agent)可以被选择性地施加到建材，并且当施加时可以是液体。例如，可以以从表示要生成(例如，可以从结构设计数据生成)的三维对象的切片的数据导出的图案将熔剂(fusing agent)(也称为“聚结(coalescence)剂”或“凝聚(coalescing)剂”)选择性地分布在建材的层的部分上。溶剂可具有如下成分：其吸收能量，使得当将能量(例如，热)施加到层时，建材根据图案凝聚并固化以形成三维对象的切片。在其他示例中，可以以某些其他方式实现聚结。
除了熔剂之外，在某些示例中，打印剂可以包括聚结改性剂(coalescencemodifying agent)，该聚结改性剂起作用以例如通过防止、减少或增加聚结来对所施加的能量或熔剂的效果进行改性或辅助产生针对对象的特定的光洁度(finish)或外观，并且因此这种试剂可以被称为细化剂(detailing agent)。在一些示例中，可以将例如包括染料、着色剂、导电剂、用以提供透明性或弹性的试剂或诸如此类的性质改性剂(propertymodification agent)用作熔剂或改性剂，和/或用作打印剂以为对象提供特定的性质。
增材制造系统可以基于结构设计数据来生成对象。这可能涉及设计者例如使用计算机辅助设计(CAD)应用生成要生成的对象的三维模型。该模型可以定义对象的实体(solid)部分。为了使用增材制造系统从模型生成三维对象，可以对模型数据进行处理以生成模型的平行切片。每个切片可以限定将由增材制造系统固化或使其凝聚的建材的相应层的一部分。
在一些示例中，对象模型的切片可以是一个“体素(voxel)”厚。在增材制造的一些示例中，可以按照这种体素，即三维像素，来表征三维空间，其中每个体素占据或代表离散的体积。在一些示例中，考虑到打印装置的打印分辨率来定义体素，使得每个体素表示在施加打印剂时可以被唯一寻址的体积，并且因此一个体素的性质可以与相邻体素的那些性质不同。换句话说，体素可以对应于可以由打印装置(可以是特定的打印装置，或一类打印装置或诸如此类)单独寻址的体积，使得可以至少基本上独立于其他体素的性质确定其性质。例如，体素的“高度”可能与建材的层的高度相对应。在一些示例中，打印装置的分辨率可以超过体素的分辨率。通常，对象模型的体素中的每个可以具有相同的形状(例如，长方体或四面体(tetrahedral))，但原则上它们可以在形状和/或大小方面不同。在一些示例中，基于建材的层的高度，体素是长方体。在一些示例中，在处理表示对象的数据中，每个体素可以与性质相关联和/或关联到应用于作为整体的体素的打印指令。
例如，体素可以是表示具有在切片/层的平面中(在xy中)42μm并且在高度上(z方向)80μm的尺寸的空间的长方体区域。
图1示出了方法的示例，该方法可以是例如使用至少一个处理器执行的计算机实现的方法，并且可以包括将对象性质与对象模型数据中的位置相关联的方法。
框102包括在处理器处获取要在增材制造中生成的对象的数据模型，该数据模型包括将对象的切片表示为多个多边形的对象模型数据以及包括与多个多边形相关联的性质数据的对象性质数据。数据可以例如保持在存储器中或从存储器接收、通过网络接收、通过通信链路或诸如此类接收，或以某其他方式获取。
在一些示例中，可以由处理器或另一处理器在生成数据模型之后获取数据模型。在一些示例中，对象模型的切片可以在其生成之后从整体对对象进行建模的数据获取，例如，通过考虑由两个间隔的平面界定的“切片”中的数据，并且在一些示例中生成切片的网格(mesh)(例如，其表面，使用下面相对于图2概述的方法)，或通过在多个平面中的每个平面处对对象采样。
对象模型数据可以定义模型对象的至少一部分的三维几何模型，包括三维坐标系中对象的全部或部分的形状和范围(extent)，例如对象的实体部分。数据模型将对象表示为多个多边形，其中其可以被描述为“网格模型”。多边形可以是普通类型，例如包括三角形。在一些示例中，网格模型可以表示对象的(一个或多个)表面。对象模型数据可以例如由计算机辅助设计(CAD)应用生成。
可以在对象性质数据中指定对象性质例如以为要生成的三维对象定义至少一个对象性质。在一个示例中，对象性质数据可以包括视觉和/或机械性质的任何性质或任何组合，例如要生成的对象的至少一部分的颜色、柔韧性(flexibility)、弹性、刚性、表面粗糙度、孔隙率(porosity)、层间强度、密度、电导率以及诸如此类。对象性质数据可以定义多个对象性质，和/或对象性质可以随对象变化，例如使得对象的不同部分可以具有可以在部分之间不同的一个或多个性质。在一些示例中，可以将对象性质指定为描述对象的多边形上的性质的2D图(map)。这可以例如包括“纹理图”。纹理图是图像文件，其可以应用于3D模型表面以添加颜色、纹理或其他表面细节，如光泽度、反射率或透明度。在一些示例中，纹理图对应于网格表面的“展开(unwrap)”模型，其中布置多边形，从而位于2D平面中，并且纹理图可以由uv坐标系来描述(与用于描述3D对象的xyz坐标系相比)。因此，纹理贴图可以与表面相关联，以便与展开的3D模型的uv坐标相对应。例如，可以将2D或3D性质图中的坐标与对象的多边形的顶点(即，角)相关联。
例如，与如由多边形定义的对象相关联的性质图中的坐标可以与多边形的顶点(即，角)相关联。在一些示例中，对象的模型可以在两个部分中被表达：(a)将对象表示为多个初始多边形，即，网格，的对象模型数据，该多初始多边形在xyz中具有3D直线(rectilinear)坐标以及(b)对象性质数据，例如(一个或多个)位图，其在uv中具有2D直线坐标(uv空间实际上是位图xy空间，但被称为uv以避免与3D坐标系混淆)。在其他示例中，可以提供3D性质图(例如3D纹理图)。
在一个示例中，多边形网格是对象的表面的三角形网格，并且网格中的每个三角形具有三个顶点和六条信息-xyz坐标v0、v1和v2(3D空间中的多边形顶点的位置)和uv坐标uv0、uv1和uv2((一个或多个)位图的2D空间中的顶点的位置)。uv坐标可能不具有与xyz坐标相同的形状，它们可以是三个任意点(或甚至是(一个或多个)位图上的相同的(一个或多个)点)。此外，可以针对每个多边形独立确定它们，其中一个多边形的uv坐标通常不影响任何其他多边形的uv坐标。这样，顶点处的性质由uv坐标给出。对于给定多边形的其余部分(边和内部)，可以从三个uv顶点对这些性质线性插值。
虽然已经在此使用了三角形的示例，但是网格可以基于不同的多边形，并且网格可以表示对象的内部以及表面，例如包括四面体网格。在这样的网格中，可以再次在顶点处定义性质。
在其他示例中，可以以不同的方式将性质映射到多边形网格，例如，每个多边形可以具有特定的固定性质或诸如此类。
在一些示例中，对象模型的切片可以是一个“体素”厚，和/或具有与逐层增材制造过程的层的厚度相对应的厚度。
框104包括使用处理器在多个离散位置处从预定视角检查切片，并确定每个位置是否在至少一个多边形的面内，并且如果是，则标识与该多边形相关联的对象性质数据并将标识的对象性质数据与该位置相关联。每个位置可能对应于体素，使得可以在“逐个体素”的基础上进行检查。换句话说，可以确定与体素相对应的空间区域的内容(或代表体素的位置的任何性质值，例如体素的中心)，并且如果检查的位置在至少一个多边形的面内，则该多边形的性质数据可以与该位置相关联。从概念上讲，这可以被认为是沿着从平行于切片的平面的虚拟平面穿过切片投射的多个间隔的射线检查切片的模型，每个射线从虚拟平面中的不同位置投射。如果射线遇到多边形(射线例如可能通过体素的中心透射)，则例如使用uv位置，例如从2D纹理图获得位置的性质(例如颜色)。换句话说，可以确定从视角查看时，切片的至少一个多边形是否覆盖该位置，并且如果是，则该多边形的对象性质数据可以与该位置相关联。
下面讨论在标识/遇到不止一个性质的情况下用于解决选择的技术。
框106包括沿着多边形的边在多个离散的边位置处检查切片，并例如从纹理图或诸如此类将与该边位置相关联的对象性质数据相关联。
因此，框106可以在概念上包括沿着限定切片的多边形的每个边“行走”并以参数化方式对切片进行“采样”(例如，利用间隔，使得每个xyz位置或每个体素至少被检查一次)。在一些示例中，检查的位置被选择为浮点xy位置并通过舍入(rounding)被转换为体素中心位置(其中可以设计舍入，使得其以一致的方式执行)。换句话说，在这样的示例中，浮点或“实数”空间中的数字被舍入为整数体素xy位置(而框104可以包括在整数体素xy位置处执行检查，在某些示例中可以将其转换为模型空间的xy坐标中的浮点位置以标识性质)。
换句话说，框104可以在为了示例起见在本文中被指定为V的整数体素空间中执行。V空间仅具有整数值，例如，{0，1，2，3...}，将体素计数为整数，并且可以被变换为浮点空间以标识性质(例如，可以与体素的中心相关联的性质，其可以通过针对包含体素的面的多边形指定的性质数据值的插值来确定。然而，执行框106的空间可能不被如此约束。例如，这可以在“浮点模型空间”中执行，(“浮点模型空间”也可以是其中指定了多边形的空间)。浮点模型空间为了本示例起见在本文中被指定为M空间。
因此，在框104中执行的标识对象性质数据的过程可以包括在M空间中从V空间的数学转换(这相对简单(straightforward)，因为它不导致数据的丢失)。相对而言，在框106中执行的过程中，可执行M空间到V空间的转换，以便将检查位置与体素相关联。由于实际上以粗糙的分辨率将V空间指定到M空间，所以该转换导致精度的损失，这实际上是数据的损失。可以设计从M空间到V空间的变换，从而关于从V空间到M空间的相应变换没有偏差(bias)。为此，可以执行变换以包括舍入并且不包括例如截断(truncation)，注意整数位置V在浮点M中的含义。可以确定正向(V-到M-空间)和反向(M-到V-空间)变换的设计，从而避免在体素化(voxelisation)期间偏向一个方向或另一个方向，例如，使得在框106中执行的检查针对边在框106中可以取的所有浮点值与在104中执行的检查对齐。
因此，总而言之，框104可以包括使用V空间到M空间变换，该变换与可以在框106中使用的M空间到V空间变换完全兼容。在框106中使用的变换可以包括舍入变换。
可以注意，在图1的方法中，以两种方式检查切片：首先，在框104中，可以在一个方向上检查切片(其可以在对象生成的方向上“对遇(end on)”，本文中通常是Z方向)。然而，在此视图中，相对于该视角陡峭或垂直的多边形(即在某些示例中的对象表面)可能具有“太薄”的有效厚度(包括0厚度)以至于无法产生准确的3D物理模型；即，它们可能在框104的离散检查中被“遗漏”，框104的离散检查可以在体素间隔处执行，在某些示例中可以是其他位置。因此，在随后的过程中，在框106中，考虑切片中多边形的边，并且可以将性质与单独打印的可寻址区域(即，体素)相关联。
可以对多个切片中的每个切片执行该方法，在某些示例中，直到已经对对象进行了整体检查为止。
如下面更详细地讨论的，框104和106两者都可以包括将对象性质与体素相关联。在一些示例中，可以在两个框中标识对象性质数据和/或可以在一个或两个框中标识不止一个对象性质数据值。在这样的示例中，可以基于条件分配对象性质数据(例如，在框104中标识的数据可以优先于在框106中标识的数据，或反之亦然，或者与更靠近表面的位置相关联的数据可以优先于在更内部位置处指定的数据，或诸如此类)，或者可以将对象性质数据值的组合分配给打印可寻址位置。这在下面更详细地讨论。
图2示意性地示出了可以如何从对象模型生成对象的切片，该对象模型在该示例中包括立方体200。在该情况下，表示立方体200的表面的三角形网格用于定义对象，并且因此立方体200的六个面中的每一个由两个三角形202a-I表示。
对象的切片204形成在两个平面之间，可以分开放置两个平面，从而作为一个体素和/或一个制造层。在该示例中，切片是对象模型的最底下的切片并且因此包括立方体200的底面。然后，可以例如如下对切片204进行“网格重划分(re-mesh)”。
可以认为3D空间中的诸如图2的三角形网格之类的2维流形(2-manifold)(或2D)网格具有如下元素：零维，或0D(即，顶点)、一维1D(即，边)或二维2D(即，面)。在某些示例中，保持了初始网格的所有原始顶点(0D)、边(1D)和面(2D)，但可以对它们分割。在一个示例中，可以存在网格重划分过程的三个“规则”：
(i)在顶点(0D)被相交平面(intersecting-plane)相交的情况下，保留该顶点；
(ii)在边(1D)被相交平面相交的情况下，对该边分割，并添加顶点(0D)；和
(iii)在面(2D)被相交平面相交的情况下，对该面分割并添加边(1D)。
虽然在该示例中，考虑了切片的表面的网格重划分和表面的初始网格，但是在其他示例中，可以以类似的方式处理其他网格(例如，3维流形网格，诸如四面体网格，其中四面体由多边形组成)。
由于该面的三角形202k和202l完全被包含在切片204中，所以它们保持不变。然而，在面上的三角形已经被平面横切(transect)并且因此在该示例中通过定义其中初始三角形的边与平面相交的新顶点206a-206d，并添加新的边208a-208d以定义新的三角形210a-I可以形成新的三角形。
因此，在该示例中，切片204由总共十四个三角形表示，其中两个被包含在初始网格内。保存包含在切片204内的初始网格的所有边。然而，如果考虑下一个切片，则初始三角形中的每个的对角线边将被横切两次，导致每侧创建两个新的顶点。这样的切片将由十六个三角形表示(每侧上四个，但在顶面和底面上为“开放(open)”)。
在另一个示例中，可以单独考虑一系列无限小(infinitesimal)平面。然而，这可能遗漏诸如表面之类的细节(特别是如果以对象切片高度的增量完成)，并且因此遗漏性质的2D表示(例如纹理映射(mapping)以及诸如此类)。在这种方法中，分配给体素的颜色可能是不正确的，并且对象可能没有如预期那样显现。本文阐述的方法考虑此类成对的一系列无穷小平面以及它们的平面相交之间的体积，并且继而对平面之间的体积寻址。
在其他示例中，可以以某种其他方式来形成切片及其网格，例如，在设计3D对象的模型时自然地形成。
可以确定对象性质数据与生成的多边形之间的映射。例如，对象性质数据可能最初已经被确定为将对象性质数据的2D表示中的位置与多边形的角(顶点)相关联，并且可以保持与切片内的顶点有关的任何数据。此外，可以确定2D表示中的位置与切片204的多边形的新顶点之间的映射。
在一个示例中，如上所述，性质数据的2D表示可以包括具有uv坐标系的位图。在这样的示例中，可以在多边形顶点处给定性质，并且然后针对所有其他点导出性质或对性质插值(例如，对于给定多边形的三个边或面，可以从顶点对在任意点处的性质进行线性插值)。由于在顶点处声明了(state)uv坐标，所以确定新的映射可以包括仅针对已经在网格重划分过程中创建的新顶点确定映射。例如，这可以包括根据所添加的新顶点的位置来确定原始边的顶点(即，每个具有与uv规范的关联的两个顶点)之间的性质的插值。在这样的示例中，结果是边上的点将具有的相同的uv坐标结果，即使它尚未被分割，因此其给出在该点处的等同的性质：换句话说，在这样的示例中，模型实质上不由分割改变，但现在在切片内的任何新顶点和原始顶点两者处保持了显式映射(explicit mapping)。
关于图3进一步解释了关于框104和106的示例。图3示出了具有八个体素的侧长(side lenght)的立方体300的表示。可以注意，实际上，对象通常可以由更大数量的体素形成并且八个体素的示例仅用于解释在此阐述的原理。立方体300与两种颜色的表面图案相关联，使得每侧包括两个区域，带有一种颜色的第一“背景”区域和带有第二种颜色的圆的第二前景区域。在其他示例中，可以形成更复杂的图案，并且颜色以外的性质可以随表面或随作为整体的对象变化。
这样的立方体300可以被形成为八个体素高度切片，其最底下将包含底面和每个侧面的一部分，6个中间切片包括侧面的部分并且最上面的切片包括上面和每个侧面的一部分。
考虑到最底下的切片和图2的示例，其基部(base)可以由两个三角形表示，每个三角形与该侧上所示图案的三角形关联。
如上所述，框104包括在多个离散位置处从预定视角检查切片并且确定每个位置是否在多边形的面内。在此示例中，位置被选择为在组成基部的64个体素中的每个体素的中心处。因此，检查每个体素，并且当三角形覆盖基部时，每个体素可以与从性质数据取得的性质相关联。在该示例中，这可以包括从纹理图或位图或与对象相关联的任何其他对象性质数据选择颜色，并将该位置处的对象性质数据与位置并因此与体素相关联(即，在此示例中，将为第一个切片中的每个体素选择背景色和前景色之一)。在该示例中，边可以被认为具有零宽度，并且因此每个位置可以与两个三角形之一相关联，并且可以选择从纹理图的对应位置取得的前景颜色和背景颜色之一并且将其分配到体素。
框106包括沿着多边形的边在多个离散位置处检查切片，并将与具有该边的多边形相关联的对象性质数据与该位置相关联。在该示例中，关联以该位置是否已经在框104中与对象性质数据相关联为条件：如果是，则该选择与体素相关联，并且如果不是，则将在框106中标识的性质分配给体素。在其他示例中，可以应用其他规则。例如，可以颠倒优先级，或者可以基于将与之相关联的对象性质数据进行组合的函数(例如，在框104中标识的对象性质数据和在框106中标识的对象性质数据的加权平均)，将性质数据分配给该位置，或者诸如此类。关于最底下的切片，这可以包括考虑如图2中所示的底面的三角形202k和202l的边以及侧面的三角形210a-I的边。然而，在该示例中，由于切片是一个体素高，并且在框104中所有体素均已与性质数据相关联，所以不存在待填充的“空”体素，并且因此在该点处不采取进一步的动作。
然而，对于中间切片，侧面是垂直的并且因此可能未被框104的检查检测到。在该情况下，可以通过沿着多边形的每个边“行走”(在该情况下，如上所述，将形成16个三角形)，并且对于使得检查每个体素的间隔，确定是否存在与此类位置关联的对象性质数据来将体素的外部方形环(square annulus)填充有从纹理图取得的性质数据。
尽管在该示例中侧面是垂直的，但是在框106的检查中也可能遗漏陡峭倾斜的侧面部分。可能遗漏平行于xy平面的面中的体素也是可能的，因为，由于xy位置中的舍入，所以可能在可以与例如垂直边对齐的角情况中遗漏体素。
因此，在一个示例中，这提供了一种方法，该方法将可以在2D图中表示的性质数据与离散位置相关联，同时确保检查所有位置。此外，通过以所描述的方式分配数据，可以建立层级(例如，首先从面的检查分配数据以及从边向尚未从面的检查被分配数据的体素分配数据)。这可以解决与位置的可能性质数据相关联的任何模糊性(ambiguity)(例如，角体素的性质数据可以采用任何侧的性质，但是本文中阐述的方法提供了侧部的层级。)
在另一个示例中，可能存在应用于给定体素的可能结果的函数(例如，简单平均或加权函数)而不是提供层级。在一些示例中，可能存在规则(启发法)的集合，以根据所标识的性质来确定最终体素性质。
换句话说，在一些示例中，与特定位置相关联的性质数据可以基于规则的集合，其可以是上下文相关的。例如，给定输入条件的第一集合，根据框104的过程标识的任何对象性质数据可以优先于根据框106的过程标识的任何对象性质数据，并且可以单独归因于体素。对于输入条件的另一集合，可能反之亦然。对于输入数据的又一集合，可以将根据框104和106两者的过程标识的对象性质数据的平均(其可以是加权平均)归因于体素或诸如此类。下面关于图5进一步讨论一些此类规则。
图4是可以遵循图1的方法执行的、用于打印对象的方法的示例。框402包括以非易失性方式将位置和对象性质数据之间的关联存储为被表达为多个单独可打印的体积(即体素)的切片的模型。这可以被称为切片的体素表示。在一些示例中，在确定对象性质数据的插值值或平均或某种其他组合的情况下，可以将确定的对象性质数据与位置相关联并进行存储。
框404包括生成控制数据以使用单独可打印的体积来生成与对象模型的切片相对应的对象层。例如，在给定位置处的体素可以具有与其相关联的至少一个指定性质：例如，其可以具有特定颜色、透明度、电导率、强度或诸如此类。不需要为所有体素指定性质，并且在某些示例中，至少某些体素可以与默认性质相关联(例如，在缺少性质的规范的情况下)。可以确定提供这种性质的打印剂或打印剂组合，例如每个性质或其组合可以经由查找表或诸如此类映射到打印剂或打印剂组合以应用于对应于体素的位置。在一些示例中，可以使用半色调(halftoning)过程来确定在体素的物理表示内可以在何处施加打印剂滴。
框406包括使用控制数据生成对象。例如，这可以包括在打印床上形成建材的连续层并根据用于该层的控制数据施加打印剂以及使该层暴露于辐照，导致建材的加热和熔化。
由于可以在广泛自包含的“切片”中表达表示对象的数据，因此可以独立于另一个来处理这些切片中的每个切片，导致例如通过并行化的处理资源的高效使用。
图5是解决其中可能存在与位置相关联的不止一个性质的情况的方法的示例，并且在该示例中包括执行框104的方法的示例(尽管可以关于框106和/或组合在两个框中标识的性质应用类似的原理)。例如，类似于上面提供的“射线”检查，可能存在多个截断(intercepted)的多边形。框502包括确定对位置的检查是否建议该位置可以与多个多边形面相关联，并且如果是，则在框504中，选择最接近对象的表面的多边形的对象性质数据作为性质数据的对象源。
这仅仅是可以如何选择多个可能性质之一的一个示例。在其他示例中，可以在另一个之上(例如，更接近对象的顶部)选择任意z距离，或者可以考虑可能的用户视角(例如，更接近用户的可能的观看位置)。在其他示例中，可以将中间(例如，插值的)性质分配给这样的位置。在一些示例中，在标识了多个性质的情况下，可以基于加权组合，例如基于作为到表面的距离的函数的光学建模，分配分配给体素的性质。在一些示例中，当选择在框104或106中标识的哪一个或多个性质或在框104或106中标识的一个或多个性质如何与体素相关联时，可以利用类似的方法。
更一般地，如上所述，可能存在用于将体素与性质相关联的多个层级和/或规则，其中针对单个体素标识不止一个对象性质数据，并且可以对特定方法的选择可以是上下文依赖的。
图6是包括处理电路602的装置600的示例。在该示例中，处理电路602包括体素化模块604，该体素化模块604包括多边形检测模块606和边检查模块608。模块604、606和608在一些示例中可以由执行机器可读指令的一个或多个处理器提供。
在装置600的使用中，体素化模块604定义表示要在增材制造中生成的对象的多个体素，其中至少一个体素与至少一个对象性质相关联(并且在一些示例中与对象性质的组合相关联)。为此，例如如关于框104在上面阐述的那样，当从预定的视角，体素覆盖多边形或包含多边形面的至少部分时，多边形检测模块606将至少一个体素与表示对象(并且在一些示例中表示其表面)的多边形的对象性质相关联。例如，如以上关于框106阐述的那样，边检查模块608沿着多边形的边检查多个离散位置并当位置位于体素内时将至少一个体素与包括边的多边形的对象性质相关联。在一些示例中，并且如已经在上面讨论的那样，由体素化模块604对对象性质的关联可以是使用函数确定的对象性质，函数例如是由多边形检测模块606和边检查模块608中的一个或两个针对该体素标识的对象性质的加权平均。在其他示例中，体素化模块604对对象性质的关联可以是可以是以具有标识的无对象性质的层级中的较高等级的对象性质标识过程中的性质或诸如此类为条件(例如，由多边形检测模块606和边检查模块608之一执行)。
在一些示例中，在对对象的多个切片中的每个切片进行建模的数据中表示对象，并且体素化模块604一次处理对一个切片建模的数据。
图7示出了包括处理电路702的装置700的示例，该处理电路702包括体素化模块604，该体素化模块604包括图6的多边形检测模块606和边检查模块608，并且还包括控制数据模块704以生成控制数据而生成与对象模型的切片(其可能是一个体素厚)相对应的对象层。装置700还包括对象生成装置706，以根据控制数据在与相应切片相对应的多层中生成对象。
在装置700的使用中，控制数据模块704可以基于作为多个离散体素的对象的表示来生成用于生成对象的控制数据。例如，体素的性质或组合可以经由查找表或诸如此类映射到打印剂或打印剂组合以应用于与对象模型的体素相对应的物理位置。在一些示例中，可以使用半色调过程来确定可以在何处施加打印剂滴。
对象生成装置706将根据控制数据生成对象，并且为此可以包括附加部件，诸如打印床、(一个或多个)建材施加器(applicator)、(一个或多个)打印剂施加器、(一个或多个)热源以及诸如此类，在此没有详细描述。
图8是与处理器802关联的有形的非易失性机器可读介质800的示例。机器可读介质800存储指令804，指令804可以以非易失性形式存储并且在被处理器802执行时使得处理器802执行过程。指令804包括指令806以从对象的对象模型数据和对象性质数据定义要在增材制造中生成的对象内的多个可打印体积(即“体素”)，对象模型数据将对象模型的切片表示为多个多边形并且对象性质数据包括与多个多边形相关联的对象性质位图。所述定义包括：
(i)在多个离散位置处从预定视角检查切片并确定每个位置是否在多边形的面内，并且如果是，则标识与该多边形相关联的对象性质位图并且将对象性质位图的空间上对应的部分与包括该位置的可打印体积相关联；和
(ii)沿着多边形的边在多个离散位置处检查切片并且将对象性质位图的空间上对应的部分与包括该位置的可打印体积相关联。
在一些示例中，并且如上已经讨论的，对象性质的关联可以经由例如针对该体素标识的其他对象性质的加权平均之类的函数，或者可以以具有标识的无对象性质的层级中的较高等级的对象性质标识过程中的性质或诸如此类为条件。
在一些示例中，指令804可以包括如下指令，所述指令使得处理器802从将对象建模为多个初始多边形的数据生成对象模型的切片并且生成对切片建模的新多边形，例如，如在与上面关于图2讨论的那样。
在一些示例中，指令804可以包括如下指令，所述指令使得处理器802生成控制指令以使用所定义的可打印体积来生成对象。指令804可以包括用于执行以上关于图1至图5描述的方法的至少部分的指令。
可以提供本公开中的示例作为方法、系统或机器可读指令，诸如软件、硬件、固件或诸如此类的任何组合。这样的机器可读指令可以被包括在其中或其上具有计算机可读程序代码的计算机可读存储介质(包括但不限于盘存储装置、CD-ROM、光学存储装置等)上。
参考根据本公开的示例的方法、设备和系统的流程图和框图描述了本公开。虽然上述流程图示出了执行的特定顺序，但是执行的顺序可能与所描述的顺序不同。关于一个流程图描述的框可以与另一流程图的那些框组合。应当理解，流程图和框图中的各个框及其组合可以通过机器可读指令来实现。
机器可读指令可以例如由通用计算机、专用计算机、嵌入式处理器或其他可编程数据处理设备的处理器执行，以实现说明书和图中描述的功能。特别地，处理器或处理装置可以执行机器可读指令。因此，可以通过执行存储在存储器中的机器可读指令的处理器或根据嵌入在逻辑电路中的指令进行操作的处理器来实现装置和设备的功能模块(诸如体素化模块604、多边形检测模块606、边检查模块608和/或控制数据模块704)。术语“处理器”应被广义地解释为包括CPU、处理单元、ASIC、逻辑单元或可编程门阵列等。方法和功能模块全部都可以由单个处理器执行，或者可以在若干处理器之间划分。
这样的机器可读指令还可以被存储在计算机可读存储装置中，该计算机可读存储装置可以引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定模式进行操作。
这样的机器可读指令还可以被加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得计算机或其他可编程数据处理设备执行一系列操作以产生计算机实现的处理，因此在计算机或其他可编程设备上执行的指令实现由流程图中的(一个或多个)流程和/或框图中的(一个或多个)框指定的功能。
此外，本文中的教导可以以计算机软件产品的形式来实现，计算机软件产品被存储在存储介质中并且包括用于使计算机设备实现在本公开的示例中记载的方法的多个指令。
虽然已经参考某些示例描述了方法、装置和相关方面，但是在不脱离本公开的精神的情况下，可以进行各种修改、改变、省略和替换。因此，意图是，方法、装置和相关方面仅由所附权利要求书及其等同物的范围限制。应当注意，上述示例说明而不是限制本文中所描述的内容，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求书的范围的情况下设计许多替代实施。关于一个示例描述的特征可以与另一示例的特征组合。
词语“包括”不排除除了权利要求中列出的那些元素之外的元件的存在，“一”或“一个”不排除多个，并且单个处理器或其他单元可以履行权利要求中记载的若干单元的功能。
任何从属权利要求的特征可以与任何独立权利要求或其他从属权利要求的特征组合。

Claims (15)

1.一种方法，包括：
在处理器处获取要在增材制造中生成的对象的数据模型，所述数据模型包括将对象的切片表示为多个多边形的对象模型数据以及包括与多个多边形相关联的性质数据的对象性质数据；
使用处理器，在多个离散位置处从预定视角检查切片并且确定每个位置是否在多边形的面内，并且如果是，则标识与该多边形相关联的对象性质数据并且将标识的对象性质数据与该位置相关联；和
沿着多边形的边在多个离散边位置处检查切片，标识与每个边位置相关联的对象性质数据并且将标识的对象性质数据与该边位置相关联。
2.根据权利要求1所述的方法，包括将位置与对象性质数据之间的关联存储为切片的模型，所述切片的模型被表达为多个单独可打印的体积，每个体积具有相关联的对象性质数据。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括生成控制数据以使用单独可打印的体积来生成与切片相对应的对象的层。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括使用控制数据来生成对象。
5.根据权利要求2所述的方法，包括：如果针对单独可打印的体积标识多个对象性质数据值，则根据层级的至少一个来确定单独可打印的体积的对象性质数据值或对象性质数据值的组合。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，如果检查确定位置在多个多边形面内，则为更靠近对象的表面的多边形选择对象性质数据。
7.根据权利要求1所述的方法，包括在每个边位置处将浮点位置转换成单独可打印的体积。
8.根据权利要求1所述的方法，包括从将对象建模为多个初始多边形的数据生成对象模型的切片并且生成对切片进行建模的新的多边形。
9.一种包括处理电路的装置，所述处理电路包括：
体素化模块，用以定义表示要在增材制造中生成的对象的多个体素，其中至少一个体素与对象性质相关联，所述体素化模块包括：
多边形检测模块，用以当从预定视角，体素覆盖多边形时，将至少一个体素与表示对象的多边形的对象性质相关联；和
边检查模块，用以沿着多边形的边检查多个离散位置并且在位置位于体素内时将至少一个体素与包括边的多边形的对象性质相关联。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，在对对象的多个切片中的每个切片进行建模的数据中表示对象，并且体素化模块一次处理对一个切片建模的数据。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，处理电路还包括控制数据模块以生成用于生成对象的控制数据。
12.根据权利要求11所述的装置，还包括对象生成装置以根据控制数据在与相应切片相对应的多个层中生成对象。
13.一种包括指令的机器可读介质，所述指令在由处理器执行时使得处理器：
从对象的对象模型数据和对象性质数据定义要在增材制造中生成的对象内的多个可打印体积，对象模型数据将对象模型的切片表示为多个多边形并且对象性质数据包括与多个多边形相关联的对象性质位图，其中，所述定义包括：
在多个离散位置处从预定视角检查切片并且确定每个位置是否在多边形的面内，并且如果是，则标识与该多边形相关联的对象性质位图并且将对象性质位图的空间上对应的部分与包括该位置的可打印体积相关联；和
沿着多边形的边在多个离散位置处检查切片并且将对象性质位图的空间上对应的部分与包括该位置的可打印体积相关联。
14.根据权利要求13所述的机器可读介质，还包括指令，当所述指令由处理器执行时使得处理器：
通过生成对切片建模的新多边形，从将对象建模为多个初始多边形的数据生成对象模型的切片。
15.根据权利要求13所述的机器可读介质，还包括指令，当所述指令由处理器执行时使得处理器：
生成控制指令以使用定义的可打印体积生成对象。
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