CN113205588A - 信息处理装置、信息处理方法以及计算机可读介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供信息处理装置、信息处理方法以及计算机可读介质。信息处理装置具有处理器，所述处理器获取作为表示三维造型物的形状的三维形状的数据的三维形状数据，预先设定作为表示与所述三维形状的截面有关的特征的条件的特征条件，根据所述三维形状数据而检测满足所述特征条件的特征，输出所述三维形状数据中的与所述检测出的特征有关的信息。

Description

信息处理装置、信息处理方法以及计算机可读介质

技术领域

本公开涉及信息处理装置、信息处理方法以及计算机可读介质。

背景技术

在日本特开2017-134547号公报中公开有一种信息处理装置，其具有：提供单元，提供能够指定多个条件的画面，该多个条件至少包含表示与三维对象的强度有关的特征的条件；接受单元，经由所述画面而接受表示用户想要进行造型的对象的特征的条件的指定；以及决定单元，根据所述接受到的条件的指定而决定用于所述用户想要造型的对象的造型的设定，通过所述决定单元决定的用于所述造型的设定中包含为了使造型装置进行造型而被指定的造型设定。

在日本特开2017-165012号公报中公开有一种信息处理装置，其对层叠造型装置提供用于造型的数据，所述层叠造型装置根据造型对象的截面形状而层叠材料，并对所述造型对象进行造型，该信息处理装置具有：形状变化检测单元，利用与所述造型对象的形状有关的数据而检测所述造型对象的形状产生变化的形状变化坐标；截面形状形成位置决定单元，以包含所述形状变化坐标的方式决定形成所述造型对象的所述截面形状的高度；以及截面形状形成单元，以所述截面形状形成位置决定单元所决定的形成所述截面形状的高度形成所述截面形状。

发明内容

在使用三维造型装置造型出三维造型物的形状(以下，称作“三维形状”。)的情况下，当三维形状中包含薄壁以及过剩悬伸(overhang)之类的特征形状时，有时产生三维形状的变形等。

因此，存在如下技术：在造型出三维形状的情况下，预先检测薄壁以及过剩悬伸之类的特征形状，将三维形状的变形等的产生防患于未然。

但是，在对三维形状进行造型的情况下，成为产生三维形状的变形等的原因的特征形状不仅是薄壁以及过剩悬伸，用户在造型之前通过确认来检测除了薄壁以及过剩悬伸以外的特征形状。因此，预先检测成为产生三维形状的变形等的原因的特征形状需要大量的时间。

本公开的目的在于，提供与由用户检测成为产生三维形状的变形等的原因的特征性的形状的情况相比，能够减少用于检测成为产生三维形状的变形等的原因的特征性的形状所需的时间的信息处理装置以及信息处理程序。

根据本公开的第1方案，提供一种信息处理装置，其具有处理器，处理器获取作为表示三维造型物的形状的三维形状的数据的三维形状数据，预先设定作为表示与三维形状的截面有关的特征的条件的特征条件，根据三维形状数据而检测满足特征条件的特征，输出三维形状数据中的与检测出的特征有关的信息。

根据本公开的第2方案，特征条件是与三维形状的截面中的截面积有关的条件。

根据本公开的第3方案，处理器利用特征条件而检测在对三维形状进行造型的情况下产生三维形状的收缩差的部位。

根据本公开的第4方案，特征条件还包含三维形状的层叠方向上的高度。

根据本公开的第5方案，处理器利用特征条件而检测在对三维形状进行造型的情况下三维形状因收缩而产生凹陷的部位。

根据本公开的第6方案，特征条件还包含与三维形状的截面中的三维形状的横宽方向、纵深方向以及包含截面的中心的截面的宽度方向中的至少1个有关的信息。

根据本公开的第7方案，处理器利用特征条件而检测在对三维形状进行造型的情况下产生晃动的部位。

根据本公开的第8方案，特征条件还包含在三维形状的层叠方向上相邻的截面中的形状差。

根据本公开的第9方案，处理器利用特征条件而检测在对三维形状进行造型的情况下因形状差而需要支承的部位。

根据本公开的第10方案，特征条件还包含与三维形状的截面中的被三维形状包围的间隙有关的信息。

根据本公开的第11方案，处理器利用特征条件而检测在对三维形状进行造型的情况下产生造型材料所滞留的收集部以及造型材料滞留在三维形状的内部并且内部成为空腔的中空部中的至少一方的部位。

根据本公开的第12方案，特征条件还包含与三维形状的截面中的从三维形状的内部至三维形状的缘为止的距离有关的信息。

根据本公开的第13方案，处理器利用特征条件而检测在对三维形状进行造型的情况下产生薄壁的部位。

根据本公开的第14方案，特征条件还包含与三维形状的截面中的从三维形状的外部至三维形状的缘为止的距离有关的信息。

根据本公开的第15方案，处理器利用特征条件而检测在对三维形状进行造型的情况下产生浅槽的部位。

根据本公开的第16方案，三维形状数据是利用多个体素表示三维形状的数据。

根据本公开的第17方案，处理器与对应于检测到特征的部位的体素关联地记录有所检测的特征。

根据本公开的第18方案，提供一种计算机可读介质，其存储有使计算机执行处理的程序，该程序使计算机执行如下处理：获取作为表示三维造型物的形状的三维形状的数据的三维形状数据；预先设定作为表示与三维形状的截面有关的特征的条件的特征条件；以及根据三维形状数据而检测满足特征条件的特征，输出三维形状数据中的与检测出的特征有关的信息。

根据本公开的第19方案，提供一种信息处理方法，其获取作为表示三维造型物的形状的三维形状的数据的三维形状数据，预先设定作为表示与所述三维形状的截面有关的特征的条件的特征条件，根据所述三维形状数据而检测满足所述特征条件的特征，输出所述三维形状数据中的与所述检测出的特征有关的信息。

(效果)

根据所述第1、第18、第19方案，与由用户检测成为产生三维形状的变形等的原因的特征形状的情况相比，能够减少用于检测成为产生三维形状的变形等的原因的特征性的形状所需的时间。

根据所述第2方案，与不考虑截面积而检测特征性的形状的情况相比，能够更高精度地进行检测。

根据所述第3方案，与不将所检测的特征限定为收缩差的情况相比，能够更加缩短所检测的处理时间。

根据所述第4方案，与不考虑高度而检测特征性的形状的情况相比，能够更高精度地进行检测。

根据所述第5方案，与不将所检测的特征限定为凹陷的情况相比，能够更加缩短所检测的处理时间。

根据所述第6方案，与不考虑三维形状的横宽方向、纵深方向或截面的宽度方向而检测特征形状的情况相比，能够更高精度地进行检测。

根据所述第7方案，与不将所检测的特征限定为晃动的情况相比，能够更加缩短所检测的处理时间。

根据所述第8方案，与不考虑在层叠方向上相邻的截面中的形状差而检测特征形状的情况相比，能够更高精度地进行检测。

根据所述第9方案，与不将所检测的特征限定为需要支承的部位的情况相比，能够更加缩短所检测的处理时间。

根据所述第10方案，与不考虑被三维形状包围的间隙而检测特征形状的情况相比，能够更高精度地进行检测。

根据所述第11方案，与不考虑不存在体素的区域的情况相比，能够更加容易地检测特征性的形状。

根据所述第12方案，与不考虑从三维形状的内部的任意位置至三维形状的缘为止的距离的情况相比，能够更加容易地检测特征性的形状。

根据所述第13方案，与不将所检测的特征限定为薄壁的情况相比，能够更加缩短所检测的处理时间。

根据所述第14方案，与不考虑从三维形状的外部的任意位置至三维形状的缘为止的距离的情况相比，能够更加容易地检测特征形状。

根据所述第15方案，与不将所检测的特征限定为浅槽的情况相比，能够更加缩短所检测的处理时间。

根据所述第16方案，与不将构成三维形状数据的要素限定为体素的情况相比，能够更加容易地检测特征。

根据所述第17方案，与由用户检测出特征性的形状且对体素设定属性的情况相比，能够更加容易地对体素设定特征形状的属性。

附图说明

图1是示出本实施方式所涉及的三维造型系统的一例的结构图。

图2是示出本实施方式所涉及的信息处理装置的一例的结构图。

图3是示出本实施方式所涉及的信息处理装置的功能结构的一例的框图。

图4是示出本实施方式所涉及的利用体素数据表示的三维形状的一例的图。

图5是示出本实施方式所涉及的三维造型装置的一例的结构图。

图6是示出本实施方式所涉及的用于说明特征的检测的三维形状的一例的示意图。

图7是示出本实施方式所涉及的用于说明收缩差、凹陷以及晃动的检测的三维形状的一例的示意图。

图8是示出本实施方式所涉及的用于说明最低点的检测的三维形状的截面的一例的示意图。

图9是示出本实施方式所涉及的用于说明过剩悬伸的检测的三维形状的截面的一例的示意图。

图10是示出本实施方式所涉及的用于说明收集部以及中空部的检测的三维形状的截面的一例的示意图。

图11是示出本实施方式所涉及的用于说明薄壁以及浅槽的检测的三维形状的截面的一例的示意图。

图12是示出本实施方式所涉及的设定所检测的特征的画面的一例的示意图。

图13是示出本实施方式所涉及的设定用于检测特征的详细的特征条件的画面的一例的示意图。

图14是示出本实施方式所涉及的信息处理的一例的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本公开的方式例进行详细说明。

图1是本实施方式所涉及的三维造型系统1的结构图。如图1所示，三维造型系统1具有信息处理装置10以及三维造型装置200。

接着，参照图2对本实施方式所涉及的信息处理装置10的结构进行说明。

信息处理装置10例如由个人计算机等构成，具有控制器11。控制器11具有CPU(Central Processing Unit)11A、ROM(Read Only Memory)11B、RAM(Random AccessMemory)11C、非易失性存储器11D以及输入输出接口(I/O)11E。而且，CPU11A、ROM11B、RAM11C、非易失性存储器11D以及I/O11E经由总线11F而彼此连接。另外，CPU11A是处理器的一例。

并且，在I/O11E连接有操作部12、显示部13、通信部14以及存储部15。

操作部12例如构成为包含鼠标以及键盘。

显示部13例如由液晶显示器等构成。

通信部14是用于与三维造型装置200等外部装置进行数据通信的接口。

存储部15由硬盘等非易失性的存储装置构成，存储有后述的信息处理程序以及三维形状数据等。CPU11A读取并执行存储部15中存储的信息处理程序。

接着，对CPU11A的功能结构进行说明。

如图3所示，CPU11A在功能上具有获取部20、设定部21、检测部22以及输出部23。

获取部20获取利用多个体素表示三维形状的三维形状数据。并且，获取部20获取表示与三维形状的截面有关的三维形状的特征的条件(以下，称作“特征条件”。)。

另外，本实施方式所涉及的特征是指产生如下现象的部位：在对三维形状进行造型时产生的造型材料的收缩差；在造型材料被冷却而凝固时产生的三维形状的凹陷；以及在对三维形状进行造型时被涂覆机(recoater)以及喷嘴吹动而产生的晃动。

并且，本实施方式所涉及的特征条件是指与用于检测上述的三维形状的特征的表示三维形状的特征的截面有关的信息。具体而言，是三维形状的截面的截面积、三维形状的横宽方向以及纵深方向的长度以及截面所在的层叠方向的高度。在此，在本实施方式中，以横宽方向为x轴方向、以纵深方向为y轴方向、以层叠方向为z轴方向来进行说明。

设定部21设定用于检测通过用户选择的三维形状的特征的特征条件。

检测部22根据三维形状数据而检测满足特征条件的特征。例如，在通过用户选择收缩差作为检测对象的情况下，设定部21设定用于检测收缩差的三维形状的截面积的条件，检测部22根据三维形状数据而检测满足预先设定的截面积的条件的部位。

输出部23输出三维形状数据中的与检测出的特征有关的信息。例如，输出部23可以将满足检测出的特征条件的部位的信息作为一览显示于显示部13，也可以将满足通过检测部22检测出的特征条件的部位改变三维形状数据上的对应的部位的颜色来显示于显示部13。

另外，对本实施方式所涉及的所检测的特征是产生收缩差、凹陷以及晃动的部位的方式进行了说明。但是，并不限定于此。在本实施方式中，还对将产生造型材料所滞留的收集部以及中空部的部位作为特征来检测的方式进行说明。并且，在本实施方式中，还对将产生以下两个部分的部位作为特征来检测的方式进行说明，该两个部分分别是：在对三维形状进行造型时需要支承的最低点以及过剩悬伸；以及在强度不足地造型时引起变形的薄壁以及浅槽。

接着，参照图4对三维形状31与三维形状31的截面积以及高度之间的关系进行说明。图4是示出本实施方式所涉及的用体素数据表示的三维形状31的一例的图。图4的(a)是由体素32构成的三维形状31的一例，图4的(b)是示出三维形状31的截面积与高度之间的关系的一例的图表。

如图4的(a)所示，三维形状31由多个体素32构成。在此，体素32是三维形状31的基本要素，例如使用长方体，但是并不限于长方体，也可以使用球体或圆柱体等。通过堆积体素32而表现所期望的三维形状。

作为对三维形状31进行造型的三维造型法，例如适用通过熔融并层叠热塑性树脂而对三维形状31进行造型的熔融层叠法(FDM法：Fused Deposition Modeling)、通过向粉末状的金属材料照射激光束并进行烧结而对三维形状31进行造型的激光烧结法(SLS法：Selective Laser Sintering)等，但是也可以使用其他三维造型法。在本实施方式中，对使用激光烧结法进行三维形状31造型的情况进行说明。

并且，如图4的(b)所示的图表那样表示三维形状31的高度与高度上的截面积(体素的数量)之间的关系。如图4的(b)所示，折线33是示出三维形状31的高度与三维形状31的截面的截面积之间的关系的图表。

如图4的(b)所示，通过参照每个高度的截面的截面积来掌握三维形状31的特征。例如，若截面积的大小不同，则由于对三维形状31进行造型的造型材料被冷却而产生的造型材料的收缩的大小不同，在三维形状31的高度上的截面积急剧发生变化的部位中，在对三维形状进行造型时产生造型材料的收缩差。并且，在截面积较大的部位的高度固定的部位中，越是位于下层的部位，则越累积造型材料的收缩，三维形状产生凹陷。

在本实施方式中，对按照预先规定的每个高度获取三维形状31的截面并利用三维形状31的高度以及高度上的截面积提取三维形状31的特征的方式进行说明。并且，以下将从三维形状31中获取的各个高度的截面称作“层级”。

接着，对利用通过信息处理装置10生成的三维形状数据对三维形状40进行造型的三维造型装置进行说明。图5是本实施方式所涉及的三维造型装置200的结构的一例。三维造型装置200是通过激光烧结法对三维形状进行造型的装置。

如图5所示，三维造型装置200具有照射头201、照射头驱动部202、造型台203、造型台驱动部204、获取部205以及控制部206。另外，照射头201、照射头驱动部202、造型台203以及造型台驱动部204是造型部的一例。

照射头201是为了对三维形状40进行造型而向造型材料41照射激光的激光照射头201。

照射头201被照射头驱动部202驱动，在xy平面上进行二维扫描。

造型台203被造型台驱动部204驱动，沿着z轴方向升降。

获取部205获取信息处理装置10所生成的三维形状数据。

控制部206按照获取部205所获取的三维形状数据从照射头201向配置于造型台203的造型材料41照射激光，并且通过照射头驱动部对照射激光的位置进行控制。

并且，控制部206进行如下控制：每次结束各层的造型时，驱动造型台驱动部204而使造型台203下降与预先规定的层叠间隔相应的量，并向造型台203填充造型材料41。由此，造型出基于三维形状数据的三维形状40。

接着，在说明本实施方式所涉及的信息处理装置10的作用之前，参照图6至图13对提取三维形状的特征的方法进行说明。

图6是示出本实施方式所涉及的用于说明特征的检测的三维形状50的一例的示意图。图6的(a)是示出沿与z轴方向垂直的面剖切的三维形状50的截面的一例的示意图，图6的(b)是示出三维形状50的任意层级中的截面的一例的示意图。

在图6的(a)所示的三维形状50的最底面的层级中出现三维形状的较大的截面。并且，三维形状50的较大的截面在上方的层级中分支为较小的截面。在此，以下将三维形状的截面称作“岛状部”，三维形状50构成为重复岛状部的连接和分支。

例如，就图6的(a)所示的被三维形状50的矩形51包围的层级中存在的岛状部52、岛状部53以及岛状部54而言，在从z轴方向观察时如图6的(b)所示。并且，参照图6的(b)所示的三维形状50的更上方的层级，上述的岛状部52、岛状部53以及岛状部54重复结合和分离。

各个层级中的三维形状50的截面积通过这些多个岛状部结合或分离而发生变化。因而，通过掌握各个层级中的各个岛状部的截面积的差分而检测三维形状50的特征。

接着，参照图7对检测在对三维形状50进行造型时产生收缩差、凹陷以及晃动的部位的方法进行说明。图7是示出本实施方式所涉及的用于说明收缩差、凹陷以及晃动的检测的三维形状50的一例的示意图。

首先，对检测收缩差的方法进行说明。在对三维形状50进行造型时，三维形状50通过造型材料被冷却而收缩，因此在z轴方向上相邻的层级中，若三维形状的截面积的差分较大，则收缩的比例大不相同，产生三维形状50的变形。

如图7的矩形55以及矩形56所示的层级那样，截面积的差分较大的部位成为在对三维形状50进行造型时产生收缩差的部位。

因而，如图7所示，通过参照并比较矩形55所示的岛状部的截面积和矩形56所示的岛状部的截面积，作为产生收缩差的部位进行检测。

信息处理装置10将岛状部的截面积的阈值、在z轴方向上相邻的层级中相连接的岛状部的截面积的差分的阈值设定为特征条件。利用特征条件而在三维形状数据中检索岛状部的截面积为阈值以上并且在z轴方向上相邻的层级中相连接的岛状部的截面积的差分为阈值以上的部位，由此检测产生收缩差的部位。另外，岛状部的截面积的阈值以及在z轴方向上相邻的层级中相连接的岛状部的截面积的差分的阈值可以预先设定，也可以通过用户设定。

接着，对检测因收缩产生的凹陷的方法进行说明。由于三维形状50通过造型材料被冷却而收缩，因此在z轴方向上连续层叠圆柱体等相同大小的截面的情况下，由于因层叠部分的上层的收缩而被拉伸，因此越是层叠部分的下层，则收缩的变化量越大。即，若在z轴方向上连续层叠截面积较大的截面，则收缩被累积而产生凹陷。

如图7的矩形57所示，岛状部的截面积为固定值以上并且在z轴方向上连接的岛状部的高度为固定高度以上的部位成为在对三维形状50进行造型时产生凹陷的部位。因而，如图7所示，通过参照矩形57所示的岛状部的截面积和在z轴方向上连接的岛状部的高度，作为产生凹陷的部位进行检测。

信息处理装置10将岛状部的截面积的阈值以及在z轴方向上连接的岛状部的高度的阈值设定为特征条件。利用特征条件而在三维形状数据中检索岛状部的截面积为阈值以上并且在z轴方向上连接的岛状部的高度为阈值以上的部位，由此检测产生凹陷的部位。另外，岛状部的截面积的阈值以及在z轴方向上连接的岛状部的高度的阈值可以预先设定，也可以通过用户设定。

接着，对检测在对三维形状50进行造型时产生晃动的部位的方法进行说明。在对三维形状50进行造型时，当截面较薄的部分成为固定值以上的高度的情况下，通过被三维造型装置的喷嘴以及涂覆器等吹动而产生晃动，产生三维形状50的变形。

如图7的矩形58所示，在z轴方向上连接的岛状部的高度为固定高度以上并且在上方与截面较薄的部位连接的所有部位成为在对三维形状50进行造型时产生晃动的部位。因而，如图7的矩形58所示，通过参照在z轴方向上连接的岛状部的高度和指定方向的岛状部的长度，作为产生晃动的部位进行检测。

信息处理装置10将在z轴方向上连接的岛状部的高度的阈值和岛状部的指定方向的长度的阈值设定为特征条件。利用特征条件而在三维形状数据中检索在z轴方向上连接的岛状部的高度为阈值以上并且岛状部的指定方向的长度为阈值以下的部位，由此检测产生晃动的部位。另外，在z轴方向上连接的岛状部的高度的阈值以及指定方向的长度的阈值可以预先设定，也可以通过用户设定。并且，对本实施方式所涉及的指定方向是x轴(横宽)方向以及y轴(纵深)方向中的至少一个方向的方式进行说明。但是，并不限定于此。指定方向可以是涂覆器以及喷嘴的扫描方向等预先规定的方向，也可以是沿xy平面(截面)的所有方向，还可以是通过用户指定的方向。并且，沿xy平面(截面)的所有方向例如是指包含岛状部的规定的位置的从岛状部的缘至缘的宽度方向。在此，规定的位置是指岛状部的中心、重心或岛状部的内部中规定的位置。规定的位置可以预先设定，也可以通过用户设定。

接着，参照图8以及图9对检测在对三维形状60进行造型时产生的最低点以及过剩悬伸的方法进行说明。

图8是示出本实施方式所涉及的用于说明最低点的检测的三维形状60的截面的一例的示意图。图8的(a)是示出沿与z轴方向垂直的面剖切的三维形状60的截面的一例的示意图，图8的(b)是示出三维形状60的任意层级中的截面的一例的示意图。

如图8的(a)所示，参照三维形状60的在z轴方向上相邻的各个层级，在被矩形61包围的下层存在岛状部62，在被矩形63包围的上层存在岛状部64以及岛状部65。若将这些在z轴方向上相邻的被矩形61包围的下层以及被矩形63包围的上层进行重叠来比较，则如图8的(b)所示。

如图8的(b)所示可知，若对被矩形61包围的下层以及被矩形63包围的上层进行比较，则各个层级中的岛状部分别对应。被矩形61包围的下层中存在的岛状部62和被矩形63包围的上层中存在的岛状部64存在于同一位置处，在岛状部62的上方造型出岛状部64。

但是，在被矩形61包围的下层中的与被矩形63包围的上层中存在的岛状部65相同的位置处不存在岛状部。岛状部65成为三维形状60向z轴方向的下方突出的部位。

即，在z轴方向上相邻的层级的三维形状60的截面中，上层中存在的岛状部不存在于下层的情况下，成为在对三维形状60进行造型时产生最低点的部位。

因而，对在z轴方向上相邻的层级进行比较，判定是否存在与各个层级对应的岛状部，由此检测最低点。

朝向z轴方向的上方获取各层级的截面并存储，并对预先存储的下方1个层级的截面与获取到的层级的截面进行比较，将各个层级的岛状部的位置对应起来，由此检测成为最低点的部位。

接着，参照图9对检测过剩悬伸的方法进行说明。

图9是示出本实施方式所涉及的用于说明过剩悬伸的检测的三维形状的截面的一例的示意图。图9的(a)是示出沿与z轴方向垂直的面剖切的三维形状60的截面的一例的示意图，图9的(b)是示出三维形状60的任意层级中的截面的一例的示意图。

过剩悬伸在三维形状60的突出的部位为一定仰角以上并且无支承的情况下产生。即，与检测最低点的方法同样地，对在z轴方向上相邻的截面进行比较，由此检测过剩悬伸。

如图9的(a)所示，在z轴上相邻的层级中，在被矩形71包围的下层存在岛状部72以及岛状部73，在被矩形74包围的上层存在岛状部75以及岛状部76。

若对在z轴方向上相邻的被矩形71包围的下层以及被矩形74包围的上层进行比较，则各个截面中的岛状部相对应。具体而言，在z轴方向上，岛状部75与岛状部72相对应，岛状部76与岛状部73相对应。

但是，若分别对岛状部73以及岛状部76与岛状部72以及岛状部75进行比较，则截面积有所不同。因此，为了使下层的岛状部72以及岛状部73的形状一致，将截面积放大预先规定的比例，对放大之后的岛状部72以及岛状部73的截面积与岛状部75以及岛状部76的截面积进行比较。在比较之后的截面积的差分为阈值以上的情况下，成为在对三维形状60进行造型时产生过剩悬伸的部位。

因而，如图9的(b)所示，在z轴方向上相邻的层级中，对上层的岛状部的截面积与放大任意比例之后的下层的岛状部的截面积进行比较，判定与各个截面对应的岛状部的截面积的差分是否为阈值以上，由此检测过剩悬伸。

信息处理装置10将放大的比例以及截面积的差分的阈值设定为特征条件。信息处理装置10朝向z轴方向的上方获取各层级的截面并存储，对预先存储的下方1个层级的截面与获取到的截面进行比较。并且，当存在与各个截面中存在的岛状部对应的岛状部的情况下，信息处理装置10将下方1个层级的截面的截面积乘以预先规定的比例来进行放大。对获取到的截面的截面积以及放大之后的下方1个层级的截面的截面积进行比较，在比较的差分为阈值以上的情况下，检测出成为过剩悬伸的部位。

另外，在本实施方式中，对为了使三维形状60中的上层的截面与下层的截面的形状一致而放大下层的截面的截面积的方式进行了说明。但是，并不限定于此。可以缩小上层的截面，并且在下层的截面的截面积比上层的截面大的情况下，也可以缩小下层的截面的截面积或放大上层的截面的截面积。

并且，在本实施方式中，对预先规定了放大截面积的比例的方式进行了说明。但是，并不限定于此。可以通过用户指定，也可以对三维形状60中的下层的截面与上层的截面进行比较而导出。例如，可以提取下层的截面的形状，检测上层的截面中的与提取到的形状对应的形状，导出从下层的截面中提取的形状与从上层的截面中检测出的形状一致的比例。

在此，在本实施方式所涉及的在z轴方向上相邻的层级的截面中上层中存在的岛状部不存在于下层的方式或存在与各个截面中存在的岛状部对应的岛状部并且各个岛状部的截面积不同的方式是形状差的一例。

接着，参照图10对检测收集部以及中空部的方法进行说明。图10是示出本实施方式所涉及的用于说明收集部以及中空部的检测的三维形状80的截面的一例的示意图。

图10的(a)是示出沿与z轴方向垂直的面剖切的三维形状80的截面的一例的示意图，图10的(b)是示出三维形状80的任意层级中的截面的一例的示意图。

例如，如图10的(a)所示那样三维形状80的被矩形81包围的层级的截面如图10的(b)所示。

如图10的(b)所示，若在三维形状80中被体素82包围并且有不存在体素的封闭的区域，则在造型三维形状80时，产生造型材料所滞留的收集部或造型材料滞留并且三维形状80的内部成为空腔的中空部。另外，以下将不存在体素的部位称作“空体素”，将周围被体素包围的空体素称作“封闭的空体素”。在此，本实施方式所涉及的封闭的空体素是间隙的一例。

即，在获取到三维形状80的任意层级的截面的情况下，存在封闭的空体素的区域在对三维形状80进行造型时成为收集部以及中空部。

从z轴方向的上方朝向下方获取三维形状80的各个层级的截面，判定是否存在封闭的空体素，由此检测成为收集部以及中空部的部位。

另外，在从三维形状80的最上方开始在各个层级的对应的部位连续存在封闭的空体素并且在封闭的空体素的下层存在沿z轴方向对封闭的空体素进行封闭的体素或造型台的情况下，在对三维形状进行造型时成为收集部。

即，检索封闭的空体素的高度为预先规定的阈值以上并且在z轴方向的下层存在封闭空体素的体素或造型台的部位，由此检测成为收集部的部位。

并且，在从三维形状80的最上方以外的层级开始存在封闭的空体素并且在封闭的空体素的上层以及下层存在沿z轴方向对封闭的空体素进行封闭的体素或造型台的情况下，在对三维形状进行造型时成为中空部。

接着，参照图11对检测薄壁以及浅槽的方法进行说明。图11是本实施方式所涉及的用于说明峰体素92或94的体素的示意图。

首先，对三维形状90指定任意方向，对于任意方向计算从体素至三维形状90的最近的缘为止的有向距离场(SDF：Singed Distance Field)。另外，以下将计算出的有向距离场的值称作“距离”。

将在指定方向上相邻的体素91中的距离最大的体素91设定为峰体素92，将对于从峰体素92至三维形状90的缘为止的距离乘以2而得的值设定为壁厚。在设定的壁厚为预先规定的壁厚阈值以下的情况下，作为产生薄壁的部位进行检测。另外，在体素位于三维形状90的内部的情况下，距离(有向距离场的值)为正值，在如空体素那样体素位于三维形状90的外部的情况下，该距离为负值。

例如，如图11的(a)所示，当存在体素91彼此相邻的三维形状90且三维形状90的x轴方向被指定的情况下，计算从各个体素91至三维形状90的x轴方向的缘为止的距离。在图11的情况下，x轴的相邻的体素中的位于正中间的体素91的x轴方向的距离最大，因此位于正中间的体素91成为峰体素92。

在对于峰体素92的距离乘以2而设定的壁厚为预先规定的壁厚的阈值以下的情况下，峰体素92所在的部位成为产生薄壁的部位。

关于上述的方法，指定所有方向，导出峰体素92以及壁厚，由此对于三维形状90检测所有方向的薄壁。并且，通过将上述的方法适用于空体素93而检测浅槽。

具体而言，如图11的(b)所示，对于指定方向，计算从空体素93至三维形状90的最近的缘为止的距离，将在指定方向上相邻的空体素93中的距离最小的空体素93设定为峰体素94。将对于从设定出的峰体素94至三维形状90的缘为止的距离乘以2而得的值设定为槽宽度。在设定出的槽宽度为预先规定的槽宽度的阈值以上的情况下，作为浅槽进行检测。在此，由于空体素的距离是负值，因此槽宽度的阈值被设定为负值。

另外，壁厚的阈值以及槽宽度的阈值可以预先设定，也可以是通过用户指定的值。

接着，参照图12以及图13对设定所检测的三维形状的特征的设定画面以及设定阈值等所检测的特征的详细值的详细设定画面进行说明。首先，参照图12对设定画面100进行说明。图12是示出本实施方式所涉及的设定所检测的特征的画面的一例的示意图。

如图12所示，在设定画面100中包含特征检测条件设定部101、特征检测部102以及特征登记部103。

特征检测条件设定部101为了使用户选择根据三维形状数据检测的特征而显示与各个特征关联的图标。信息处理装置10获取通过特征检测条件设定部101选择出的特征的条件并进行设定。并且，特征检测条件设定部101包含详细设定按钮104，当按下详细设定按钮104时，显示后述的详细设定画面。

特征检测部102包含特征检测按钮105，当按下特征检测按钮105时，根据三维形状数据而检测满足通过特征检测条件设定部101设定的特征的条件的特征，作为检测结果而显示检测出的特征的一览。另外，对本实施方式所涉及的特征检测部102显示检测出的结果的一览的方式进行了说明。但是，并不限定于此。例如，也可以在显示部13显示三维形状，将与检测出的特征对应的部位区分颜色来显示在所显示的三维形状上。

特征登记部103包含特征登记按钮106，当按下特征登记按钮106时，将检测出的特征以及与检测出的特征对应的体素关联起来存储。另外，在将检测出的特征与体素关联起来存储的情况下，作为属性值进行存储。属性值可以是表示检测出的特征的特征量的连续的值，也可以是表示特征的阶段性的程度的离散值。并且，在与三维形状数据一同显示与检测出的特征相关的部位的情况下，也可以根据属性值变更颜色来显示。

接着，参照图13对详细设定画面110进行说明。图13是示出本实施方式所涉及的设定用于检测特征的详细的特征条件的画面的一例的示意图。

如图13所示，详细设定画面110包含收缩差详细设定区域111、凹陷详细设定区域112、晃动详细设定区域113以及设定按钮121。

收缩差详细设定区域111包含输入检测对象的截面积的差分的阈值的截面积变化量输入区域114以及输入收缩差中的检测对象的截面积的阈值的截面积阈值输入区域115。

凹陷详细设定区域112包含输入检测对象层叠高度的阈值的层叠高度输入区域116以及输入检测对象的凹陷中的截面积的阈值的截面积阈值输入区域117。

晃动详细设定区域113包含输入检测对象的晃动时的高度的阈值的层叠高度阈值输入区域118、输入指定方向上的厚度的阈值的厚度阈值输入区域119以及对检测晃动的方向进行指定的晃动方向指定按钮120。

当按下设定按钮121时，详细设定画面110在收缩差详细设定区域111、凹陷详细设定区域112以及晃动详细设定区域113中将所输入的内容作为特征条件来设定并进行存储。

另外，对本实施方式所涉及的详细设定画面110将收缩差、凹陷以及晃动作为设定详细的特征条件的对象的方式进行了说明。但是，并不限定于此。设定详细的特征条件的对象也可以是过剩悬伸、薄壁以及浅槽。另外，在过剩悬伸为设定对象的情况下，可以设定截面积的阈值，在薄壁为设定对象的情况下，可以设定壁厚的阈值，在浅槽为设定对象的情况下，可以设定槽宽度的阈值。

接着，参照图14对本实施方式所涉及的信息处理程序的作用进行说明。图14是示出本实施方式所涉及的信息处理的一例的流程图。CPU11A从ROM11B或非易失性存储器11D中读出并执行信息处理程序，由此执行图14所示的信息处理。例如，在由用户输入信息处理程序的执行指示的情况下，执行图14所示的信息处理。

在步骤S101中，CPU11A获取三维形状数据。

在步骤S102中，CPU11A显示设定画面。

在步骤S103中，CPU11A进行是否在设定画面中按下按钮的判定。在按下按钮的情况下(步骤S103：是)，CPU11A转移到步骤S104。另一方面，在没有按下按钮的情况下(步骤S103：否)，CPU11A待机至按下按钮。

在步骤S104中，CPU11A进行是否在设定画面中按下详细设定按钮的判定。在按下详细设定按钮的情况下(步骤S104：是)，CPU11A转移到步骤S105。另一方面，在没有按下详细设定按钮的情况下(步骤S104：否)，CPU11A转移到步骤S109。

在步骤S105中，CPU11A显示详细设定画面。

在步骤S106中，CPU11A进行是否通过详细设定画面按下设定按钮的判定。在按下设定按钮的情况下(步骤S106：是)，CPU11A转移到步骤S107。另一方面，在没有按下设定按钮的情况下(步骤S106：否)，CPU11A待机至按下设定按钮。

在步骤S107中，CPU11A在详细设定画面中设定由用户输入的特征条件并存储。

在步骤S108中，CPU11A显示设定画面。

在步骤S109中，CPU11A进行是否在设定画面中按下特征检测按钮的判定。在按下特征检测按钮的情况下(步骤S109：是)，CPU11A转移到步骤S110。另一方面，在没有按下特征检测按钮的情况下(步骤S109：否)，CPU11A转移到步骤S113。

在步骤S110中，CPU11A获取特征条件。

在步骤S111中，CPU11A根据三维形状数据而检测满足特征条件的形状的特征。

在步骤S112中，CPU11A将检测出的结果显示于检测一览。

在步骤S113中，CPU11A进行是否在设定画面中按下登记按钮的判定。在按下登记按钮的情况下(步骤S113：是)，CPU11A转移到步骤S114。另一方面，在没有按下登记按钮的情况下(步骤S113：否)，CPU11A转移到步骤S103。

在步骤S114中，CPU11A登记检测出的特征的信息并存储。

以上，使用各实施方式对本公开进行了说明，但是本公开并不限定于各实施方式中记载的范围。在不脱离本公开的主旨的范围内能够对各实施方式施加多样的变更或改良，施加该变更或改良的方式也包含于本公开的技术范围。

例如，在本实施方式中，对根据三维形状数据而检测形状的特征的信息处理装置10和根据三维形状数据对三维形状进行造型的三维造型装置200为分体的结构的情况进行了说明。但是，并不限定于此。也可以设成三维造型装置200具有信息处理装置10的功能的结构。

即，也可以使三维造型装置200的获取部205获取体素数据，使控制部206执行图14的信息处理，并根据三维形状数据而检测三维形状的特征。

另外，在本实施方式中，处理器是指广义上的处理器，包含例如CPU(CentralProcessing Unit)等通用的处理器或例如GPU(Graphics Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)以及可编程逻辑设备等专用的处理器。

并且，上述各实施方式中的处理器的动作不仅通过一个处理器完成，也可以由存在于物理分离的位置处的多个处理器协作完成。并且，处理器的各动作的顺序不仅限于上述各实施方式中记载的顺序，可以适当地变更。

并且，在本实施方式中，对根据三维形状数据而检测三维形状的特征的信息处理程序安装于存储部15的方式进行了说明，但是并不限定于此。也可以以将本实施方式所涉及的信息处理程序记录在计算机可读取的存储介质中的方式提供。例如，也可以以将本公开所涉及的信息处理程序记录在CD(Compact Disc)-ROM以及DVD(Digital VersatileDisc)-ROM等光盘中的方式提供。也可以以将本公开所涉及的信息处理程序记录在USB(Universal Serial Bus)存储器以及存储卡等半导体存储器中的方式提供。并且，也可以从外部装置经由与通信部14连接的通信线路而获取本实施方式所涉及的信息处理程序。

Claims (19)

1.一种信息处理装置，其具有处理器，

所述处理器获取作为表示三维造型物的形状的三维形状的数据的三维形状数据，

预先设定作为表示与所述三维形状的截面有关的特征的条件的特征条件，

根据所述三维形状数据而检测满足所述特征条件的特征，输出所述三维形状数据中的与检测出的所述特征有关的信息。

2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，

所述特征条件是与所述三维形状的截面中的截面积有关的条件。

3.根据权利要求2所述的信息处理装置，其中，

所述处理器利用所述特征条件而检测在对所述三维形状进行造型的情况下产生所述三维形状的收缩差的部位。

4.根据权利要求2或3所述的信息处理装置，其中，

所述特征条件还包含所述三维形状的层叠方向上的高度。

5.根据权利要求4所述的信息处理装置，其中，

所述处理器利用所述特征条件而检测在对所述三维形状造型的情况下所述三维形状中因收缩而产生凹陷的部位。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的信息处理装置，其中，

所述特征条件还包含与所述三维形状的截面中的所述三维形状的横宽方向、纵深方向以及包含所述截面的规定的位置的所述截面的宽度方向中的至少1个有关的信息。

7.根据权利要求6所述的信息处理装置，其中，

所述处理器利用所述特征条件而检测在对所述三维形状进行造型的情况下产生晃动的部位。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的信息处理装置，其中，

所述特征条件还包含在所述三维形状的层叠方向上相邻的所述截面中的形状差。

9.根据权利要求8所述的信息处理装置，其中，

所述处理器利用所述特征条件而检测在对所述三维形状进行造型的情况下因所述形状差而需要支承的部位。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的信息处理装置，其中，

所述特征条件还包含与所述三维形状的截面中的被所述三维形状包围的间隙有关的信息。

11.根据权利要求1至10中任意一项所述的信息处理装置，其中，

所述处理器利用所述特征条件而检测在对所述三维形状进行造型的情况下产生造型材料所滞留的收集部以及造型材料滞留在所述三维形状的内部并且内部成为空腔的中空部中的至少一方的部位。

12.根据权利要求1至11中任意一项所述的信息处理装置，其中，

所述特征条件还包含与从所述三维形状的内部至所述三维形状的缘为止的距离有关的信息。

13.根据权利要求12所述的信息处理装置，其中，

所述处理器利用所述特征条件而检测在对所述三维形状进行造型的情况下产生薄壁的部位。

14.根据权利要求1至13中任意一项所述的信息处理装置，其中，

所述特征条件还包含与从所述三维形状的外部至所述三维形状的缘为止的距离有关的信息。

15.根据权利要求14所述的信息处理装置，其中，

所述处理器利用所述特征条件而检测在对所述三维形状进行造型的情况下产生浅槽的部位。

16.根据权利要求1至15中任意一项所述的信息处理装置，其中，

所述三维形状数据是利用多个体素表示所述三维形状的数据。

17.根据权利要求16所述的信息处理装置，其中，

所述处理器与对应于检测到所述特征的部位的所述体素关联起来记录有所检测出的所述特征。

18.一种计算机可读介质，其存储有使计算机执行处理的程序，

所述处理包括：

获取作为表示三维造型物的形状的三维形状的数据的三维形状数据；

预先设定作为表示与所述三维形状的截面有关的特征的条件的特征条件；以及

根据所述三维形状数据而检测满足所述特征条件的特征，输出所述三维形状数据中的与检测出的所述特征有关的信息。

19.一种信息处理方法，其获取作为表示三维造型物的形状的三维形状的数据的三维形状数据，

预先设定作为表示与所述三维形状的截面有关的特征的条件的特征条件，

根据所述三维形状数据而检测满足所述特征条件的特征，输出所述三维形状数据中的与检测出的所述特征有关的信息。

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