JP2002264222A - データ処理装置、データ処理方法、記録媒体およびプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 造形装置に適した造形データを生成できるデ
ータ処理技術を提供する。 【解決手段】 造形装置に造形データを送信するデータ
処理装置では、端部ＯＰを有する表面形状Ｆａの三次元
データを次のように処理する。すなわち、表面形状Ｆａ
において開口を形成する端部ＯＰの端点Ｐａから、Ｚ軸
と垂直方向に主面を有するレリーフの土台ＢＷに対して
Ｚ方向に投影し、この投影点Ｐｂを新たなデータ点とし
て追加する。これにより、表面形状Ｆａの端部ＯＰは、
レリーフの土台ＢＷによって蓋がされ、その内部に閉空
間が形成されることとなる。そして、表面形状Ｆａと既
存の点Ｐａで構成される面形状との間に囲まれる閉空間
に基づき三次元データを生成する。その結果、造形装置
に適した造形データを生成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、三次元造形装置で
利用可能な造形データを処理するデータ処理技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】粉末積層法を利用するラピッド・プロト
タイピングなどの造形装置においては、入力された造形
データで指定される造形領域に基づき立体物が造形され
る。この造形領域では、材料を結合させるなどの空間で
あるため、一定の体積を有する閉じた立体形状である必
要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
造形装置において、例えば三次元計測装置などによって
取得された物体表面の一部を表す表面形状データが造形
データとして入力された場合には、閉じた立体形状を表
すデータでないため、造形領域を指定できず造形処理を
適切に行えない。

【０００４】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、造形装置に適した造形データを生成できるデー
タ処理技術を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１の発明は、三次元造形装置で利用可能な造
形データを処理するデータ処理装置であって、(a)面形
状に係る面形状データを入力する入力手段と、(b)前記
面形状データに対して所定のデータ処理を行い、前記面
形状に基づく閉空間を形成する形成手段と、(c)前記閉
空間に基づき、造形データを生成する生成手段とを備え
る。

【０００６】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
に係るデータ処理装置において、前記形成手段は、(b-
1)前記面形状データに対して前記面形状の端部を閉じる
処理を行い、前記閉空間を形成する手段を有する。

【０００７】また、請求項３の発明は、請求項１または
請求項２の発明に係るデータ処理装置において、前記形
成手段は、(b-2)前記面形状を所定量だけ移動させ新規
の面形状を生成する処理を行う手段と、(b-3)前記面形
状と前記新規の面形状とに挟まれる空間を前記閉空間と
規定する手段とを有する。

【０００８】また、請求項４の発明は、三次元造形装置
で利用可能な造形データを処理するデータ処理装置であ
って、(a)面形状に係る面形状データを入力する入力手
段と、(b)前記面形状に関するスライス面において、前
記面形状に係る輪郭線を抽出する抽出手段と、(c)前記
輪郭線が閉曲線でない場合には、前記輪郭線に対して補
間処理を行い閉曲線を形成する形成手段と、(d)前記閉
曲線に基づき、造形データを生成する生成手段とを備え
る。

【０００９】また、請求項５の発明は、三次元造形装置
で利用可能な造形データを処理するデータ処理装置であ
って、(a)面形状に係る面形状データを入力する入力手
段と、(b)前記面形状に関するスライス面において、前
記面形状に係る輪郭線を抽出する抽出手段と、(c)前記
輪郭線の線幅を拡張するデータ処理を行う処理手段と、
(d)前記処理手段で線幅が拡張された輪郭線に基づき、
造形データを生成する生成手段とを備える。

【００１０】また、請求項６の発明は、三次元造形装置
で利用可能な造形データを処理するデータ処理方法であ
って、(a)面形状に係る面形状データを入力する入力工
程と、(b)前記面形状データに対して所定のデータ処理
を行い、前記面形状に基づく閉空間を形成する形成工程
と、(c)前記閉空間に基づき、造形データを生成する生
成工程とを備える。

【００１１】また、請求項７の発明は、請求項６の発明
に係るデータ処理方法において、前記形成工程は、(b-
1)前記面形状データに対して前記面形状の端部を閉じる
処理を行い、前記閉空間を形成する工程を有する。

【００１２】また、請求項８の発明は、請求項６または
請求項７の発明に係るデータ処理方法において、前記形
成工程は、(b-2)前記面形状を所定量だけ移動させ新規
の面形状を生成する処理を行う工程と、(b-3)前記面形
状と前記新規の面形状とに挟まれる空間を前記閉空間と
規定する工程とを有する。

【００１３】また、請求項９の発明は、三次元造形装置
で利用可能な造形データを処理するデータ処理方法であ
って、(a)面形状に係る面形状データを入力する入力工
程と、(b)前記面形状に関するスライス面において、前
記面形状に係る輪郭線を抽出する抽出工程と、(c)前記
輪郭線が閉曲線でない場合には、前記輪郭線に対して補
間処理を行い閉曲線を形成する形成工程と、(d)前記閉
曲線に基づき、造形データを生成する生成工程とを備え
る。

【００１４】また、請求項１０の発明は、三次元造形装
置で利用可能な造形データを処理するデータ処理方法で
あって、(a)面形状に係る面形状データを入力する入力
工程と、(b)前記面形状に関するスライス面において、
前記面形状に係る輪郭線を抽出する抽出工程と、(c)前
記輪郭線の線幅を拡張するデータ処理を行う処理工程
と、(d)前記処理手段で線幅が拡張された輪郭線に基づ
き、造形データを生成する生成工程とを備える。

【００１５】また、請求項１１の発明は、データ処理装
置に内蔵されたコンピュータにインストールされること
により、当該データ処理装置を請求項１ないし請求項５
のいずれかのデータ処理装置として機能させるためのプ
ログラムを記録している。

【００１６】また、請求項１２の発明は、データ処理装
置に内蔵されたコンピュータにインストールされること
により、当該データ処理装置を請求項１ないし請求項５
のいずれかのデータ処理装置として機能させる。

【００１７】

【発明の実施の形態】＜第１実施形態＞＜造形システム
の要部構成＞図１は、本発明の第１実施形態に係る造形
システム１Ａの要部構成を示す概略図である。

【００１８】造形システム１Ａは、データ処理装置２Ａ
と、データ処理装置２Ａとケーブル１１を介して伝送可
能に接続する造形装置３とを備えている。

【００１９】データ処理装置２Ａは、例えばパーソナル
コンピュータやワークステーションとして構成されてお
り、箱状の形状を有する処理部２０と、操作部２１と、
表示部２２とを有している。

【００２０】処理部２０は、三次元データなどを処理す
る部位であり、その前面に光ディスクなどの記録媒体９
を挿入するドライブ２０１を有している。

【００２１】操作部２１は、マウス２１１とキーボード
２１２とを有しており、オペレータからのデータ処理装
置２Ａに対する入力操作を受付ける。

【００２２】表示部２２は、例えばＣＲＴで構成されて
おり、処理部２０からの指示に基づき表示が行われる。

【００２３】図２は、データ処理装置２Ａの機能ブロッ
クを示す図である。

【００２４】データ処理装置２Ａの処理部２０は、上記
の操作部２１および表示部２２に接続する入出力Ｉ／Ｆ
２３と、入出力Ｉ／Ｆ２３に電気的に接続する制御部２
４Ａとを備えている。また、処理部２０は、制御部２４
Ａに電気的に接続する記憶部２５と、入出力Ｉ／Ｆ２６
と、通信Ｉ／Ｆ２７とを備えている。

【００２５】入出力Ｉ／Ｆ２３は、操作部２１および表
示部２２と制御部２４Ａとの間でデータの送受をコント
ロールするためのインターフェイスである。

【００２６】記憶部２５は、例えばハードディスクとし
て構成されており、三次元データなどを格納する。

【００２７】入出力Ｉ／Ｆ２６は、ドライブ２０１を介
して、記録媒体９に対するデータの入出力を行うための
インターフェイスである。

【００２８】通信Ｉ／Ｆ２７は、ケーブル１１を介して
造形装置３とのデータ伝送を行うためのインターフェイ
スである。この通信Ｉ／Ｆ２７を介して、後述するスラ
イスデータなどを送信することなる。

【００２９】制御部２４Ａは、ＣＰＵ２４１およびメモ
リ２４２を有しており、上記の各部を有機的に制御して
データ処理装置２Ａの動作を統括制御する部位である。
また、制御部２４Ａでは、後述するように面形状データ
に基づきスライスデータを生成する処理も行う。

【００３０】この制御部２４Ａのメモリ２４２には、記
録媒体９に記録されているプログラムデータを入出力Ｉ
／Ｆ２６を介して格納することができる。これにより、
この格納したプログラムをデータ処理装置２Ａの動作に
反映できる。

【００３１】図１に戻り、説明を続ける。

【００３２】造形装置３は、粉末材料を積層しつつ、バ
インダ(結合剤)で粉末材料の結合体を形成させる動作を
繰返すことにより、三次元造形物を造形するものであ
る。

【００３３】この造形装置３では、データ処理装置２Ａ
からケーブル１１を介して制御部３０に入力されたスラ
イスデータに基づき、各部を制御して立体物を生成す
る。以下で、造形装置３の動作を簡単に説明する。

【００３４】まず、石膏や澱粉などの粉末材料を収容す
るタンク３１から供給された粉末材料を、ブレード３２
により造形ステージ３３上において薄層９１に均一に拡
げる。次に、この粉末材料の薄層９１において、入力さ
れたスライスデータに基づきインクジェットのヘッド３
４を走査して造形領域にバインダを塗布する。このバイ
ンダが塗布された領域の粉末材料は下層、あるいは隣接
する硬化領域と結合する。造形が完了するまで、造形ス
テージ３３をステップ状に徐々に下降させて粉末材料の
薄層を順次に形成し、インクジェットのヘッドからバイ
ンダを塗布する動作を繰り返す。そして、造形が完了す
れば、バインダが塗布されない領域の粉末材料は個々に
独立した状態(非結合状態)を保つため、バインダで結合
された立体物９２を取出すことができ、立体物９２が得
られる。

【００３５】この造形装置３では、粉末材料を積層可能
な領域、すなわち矩形状の造形ステージ３３と造形ステ
ージ３３側面に接する凹状の造形槽３５とで囲まれる立
方体状の空間Ｖｏが造形可能な領域となる。すなわち、
この造形可能領域に対応するワーク領域に収まるよう
に、造形データをデータ処理装置２Ａで生成する必要が
ある。

【００３６】＜三次元造形システム１Ａの動作＞図３
は、造形システム１Ａのうちデータ処理装置２Ａの基本
的な動作を示すフローチャートである。

【００３７】以下では、例えばＶＩＶＩＤ７００などの
三次元計測装置４(図４参照)により人物の顔ＳＪの表面
を計測し、この計測された表面形状Ｆａ(図５参照)を例
に挙げて、データ処理装置２Ａの動作を説明する。

【００３８】三次元計測装置４で取得した表面形状デー
タＤＳに関する表面形状Ｆａは、図５に示すように、立
体形状のようなデータが完全に閉じたものではなく、開
口を形成する端部ＯＰを有している。これは、三次元計
測装置４において前面の顔部分のデータは測定できる
が、その後頭部のデータは一度に測定できないためであ
る。また、この顔部分のデータである表面形状データＤ
Ｓは、三次元計測装置で規定される基準座標系において
顔表面での格子状の点群データとして構成されている。

【００３９】上記の表面形状データＤＳについては、造
形装置３に入力されても端部ＯＰを有し、実質的な体積
を持たないため造形物を生成できない。そこで、以下で
説明するデータ処理を行うことにより、この課題を解決
する。

【００４０】ステップＳ１では、オペレータがデータフ
ァイルを指定して、例えば記録媒体９からオブジェクト
を表現する三次元データを読み込む。具体的には、三次
元計測装置４で取得した表面形状データＤＳが指定され
てデータ処理装置２Ａに入力されることとなる。

【００４１】なお、データ処理装置２Ａに読み込まれる
三次元データとしては、ＤＸＦ、ＩＧＥＳ、ＶＲＭＬ、
ＳＴＬなどの三次元データフォーマット、または物体の
三次元座標点を表現した点群データが挙げられる。

【００４２】ステップＳ２では、表面形状データＤＳを
造形装置３のワーク座標系に変換する。これは、表面形
状データＤＳは、三次元計測装置４で規定される座標系
で記述されているため、造形装置３において造形の基準
となるワーク座標系に変換する必要があるためである。

【００４３】この変換では、表面形状データＤＳがワー
ク領域からはみ出す場合には、その旨を表示部２２に表
示するなどしてオペレータに警告し、表面形状データＤ
Ｓの拡大・縮小を促すようにする。なお、ここでは、デ
フォルトで表面形状データＤＳが最大サイズでワーク領
域に収まるスケール変換が施されるのが好ましい。

【００４４】ステップＳ３では、オペレータが表面形状
Ｆａを立体形状に編集するための立体化パラメータを対
話的に入力する。ここでは、造形装置３で立体物を造形
する際のスライスピッチや積層数、ワーク領域での位置
などの各種の設定を行うとともに、開口部を持つ表面形
状Ｆａから閉空間を形成するように立体化パラメータを
入力する。この立体化パラメータの入力については、後
述する。

【００４５】ステップＳ４では、ステップＳ３で入力さ
れた立体化パラメータに基づいて、表面形状データＤＳ
にデータを追加し、表面形状Ｆａを基礎とした閉空間を
形成する。この詳細な動作についても、後述する。

【００４６】ステップＳ５では、ステップＳ４で閉空間
が形成された表面形状データＤＳを、ポリゴンデータに
変換する。この変換では、例えば次の文献に示されるア
ルゴリズムを用いて行われる。 Hugues Hoppe,Tonny DeRose,Tom Dochamp,John Mcdonal
d,and Werner Stuetzle. Surface reconstruction from unorganized points. In
Proc. of ACM SIGGRAF1992 pp71-78 ステップＳ６では、ステップＳ５で変換されたポリゴン
データを、多数の平行断面でスライスしたスライス画像
を生成し、ケーブル１１を介して造形装置３に順次送信
する。具体的には、ステップＳ３で入力されたスライス
ピッチでポリゴンを輪切りにして得られた造形データで
あるスライスデータが、造形装置３に送られることとな
る。ここでは、ポリゴンデータが、ステップＳ４での処
理により閉じた立体形状を表現しているため、造形装置
３で造形に使用できるデータとなっている。

【００４７】そして、このスライスデータに基づき、粉
末層におけるバインダ塗布領域が決定され、造形装置３
において立体物が造形される。

【００４８】＜立体化パラメータの入力について＞図６
は、上記のステップＳ３に対応する立体化パラメータの
入力の動作を示すフローチャートである。

【００４９】ステップＳ１１では、オペレータにより表
面形状データＤＳに係る表面形状Ｆａに厚みを付加する
要求があるかを判定する。すなわち、表面形状データＤ
Ｓは厚みを持たず、実質的に体積を有しない形状のデー
タであり、これに厚みを持たせるオペレータからの要求
の有無を判断する。ここで、厚みを付加する要求がある
場合には、ステップＳ１２に進み、厚みを付加しない場
合には、ステップＳ１３に進む。

【００５０】ステップＳ１２では、オペレータの操作部
２１に対する操作により、表面形状Ｆａに厚みを持たせ
るための肉厚ｔを入力する。

【００５１】ステップＳ１３では、オペレータにより表
面形状データＤＳで規定される表面形状Ｆａの中身を充
填する要求があるかを判定する。ここで、中身を充填す
る要求がある場合には、ステップＳ１４に進み、中身を
充填しない場合には、ステップＳ１５に進む。

【００５２】ステップＳ１４では、オフセットの入力を
行う。このオフセットとは、新たに定義されるレリーフ
の土台と形状データとの距離を指すものある。具体的に
は、図７に示すように、レリーフの土台ＢＷがＺｏに位
置する場合、このＺｏと、表面形状ＦａのうちＺ方向に
最大となるデータのＺ値との差がオフセットＧＰとな
る。

【００５３】ステップＳ１５では、表面形状Ｆａが閉じ
た立体形状となっていないため、造形装置３でエラーと
して扱われる旨を表示部２２に表示し、オペレータの注
意を喚起する。

【００５４】以上の動作により、立体化パラメータであ
る肉厚ｔまたはオフセットＧＰが入力されるが、このパ
ラメータに基づいて、上記のステップＳ４では、以下の
ようなデータ処理が行われる。

【００５５】肉厚ｔが入力された場合には、図８に示す
ように、表面形状Ｆａにおける重心Ｏｇに向かって、表
面形状Ｆａを構成する点Ｐｓを距離ｕだけ移動させた新
たな点Ｐｔを追加する。この距離ｕは、入力された肉厚
ｔに対応するものである。これにより、既存の表面形状
Ｆａと、新たな点Ｐｔで構成される新規の面形状との間
に挟まれる空間が閉空間となり、閉じた立体形状を有す
る三次元データを生成できる。

【００５６】一方、オフセットＧＰが入力された場合に
は、図９に示すように、表面形状Ｆａの各端点Ｐａをレ
リーフの土台ＢＷに対してＺ方向に投影し、この投影点
Ｐｂを新たなデータ点として追加する。これにより、表
面形状Ｆａの端部ＯＰに対してレリーフの土台ＢＷによ
り蓋がされて、その内部に閉空間が形成される。すなわ
ち、表面形状Ｆａと、追加された各点Ｐｂで構成される
面形状との間に囲まれる閉空間に基づき、中身が充填で
きる閉じた立体形状の三次元データを生成できる。

【００５７】なお、造形装置３がカラーデータの入力を
受付ける場合には、上記のステップＳ６でのスライスデ
ータ送信時にオブジェクトの色情報を送信する。この際
には、オペレータが指定したレリーフの土台ＢＷの色情
報も、上記のオブジェクトの色情報とともに送信するの
が好ましい。

【００５８】以上の造形システム１Ａの動作により、三
次元計測装置などで取得した表面形状データに基づき閉
じた立体形状のデータが生成できるため、造形装置で適
切に造形を行える。

【００５９】＜第２実施形態＞本発明の第２実施形態に
係る三次元造形システム１Ｂは、第１実施形態の三次元
造形システム１Ａと類似しているが、データ処理装置２
Ｂの制御部２４Ｂが異なっている。

【００６０】すなわち、データ処理装置２Ｂの制御部２
４Ｂは、以下で説明する動作を実行させるためのプログ
ラムを格納している点が、第１実施形態の制御部２４Ａ
と相違する。

【００６１】＜造形システム１Ｂの動作＞図１０は、造
形システム１Ｂのうちデータ処理装置２Ｂの基本的な動
作を示すフローチャートである。

【００６２】以下では、図４に示す三次元計測装置４で
人物の顔ＳＪを計測し取得した表面形状Ｆａ(図５)の三
次元データを例に挙げて、データ処理装置２Ｂの動作を
説明する。

【００６３】ステップＳ２１およびステップＳ２２で
は、図３のフローチャートに示すステップＳ１およびス
テップＳ２と同様の動作が行われる。

【００６４】ステップＳ２３では、オペレータによって
表面形状Ｆａを立体形状に編集するための立体化パラメ
ータが入力される。ここでは、造形装置３で立体物を造
形する際のスライスピッチや積層数、ワーク領域での位
置などの各種の設定を行うとともに、表面形状Ｆａに一
定の体積を付与するための肉厚ｔを入力する。

【００６５】ステップＳ２４では、表面形状Ｆａに対し
て、多数の平行な断面でスライスしたスライスデータと
して、表面形状Ｆａの輪郭線を抽出した２次元の輪郭線
画像データを生成する。

【００６６】ステップＳ２５では、上記の輪郭線画像デ
ータに基づき、造形装置３において立体物を造形できる
ように、造形装置３でバインダを塗布する塗布領域を決
定する。このバインダ塗布領域の決定方法については、
後述する。

【００６７】ステップＳ２６では、スライスデータを順
次に造形装置３に送信する。これにより、このスライス
データに基づき、粉末層におけるバインダ塗布領域が決
定され、造形装置３で立体物が造形されることとなる。

【００６８】＜バインダ塗布領域の決定方法＞図１１
は、上述したスライスデータの例を示す図である。図１
１(ａ)〜図１１(ｃ)は、図５に示す表面形状データＤＳ
をＸＹ平面に平行な各断面でスライスした場合に、この
断面と表面形状Ｆａとの交線となる各輪郭線Ｋ１、Ｋ
２、Ｋ３を示してる。ここで、図１１(ｃ)において、輪
郭線が途切れているのは、図５に示す端部ＯＰ付近にお
ける断面データのためである。

【００６９】上記の輪郭線画像データにおいて、図１１
(ａ)、(ｂ)のように輪郭線が閉曲線を形成している場合
には、図１２(ａ)、(ｂ)に示すように、その内部(平行
斜線部)がバインダ塗布領域として指定される。一方、
図１１(ｃ)のように輪郭線が閉曲線でない場合には、図
１２(ｃ)のように一定の面積を有するバインダ塗布領域
を指定できないため、以下のように輪郭線を編集処理す
る。

【００７０】すなわち、輪郭線が閉曲線でない場合のバ
インダ塗布領域を決定する方法については、(1)輪郭線
の線幅を太くしてこの部分をバインダ塗布領域とする方
法と、(2)途切れた輪郭線を繋いで閉曲線としこの内部
をバインダ塗布領域とする方法との２つに大きく分類さ
れる。

【００７１】(1)輪郭線を太くする方法 図１３(ａ)は、輪郭線Ｋ３の一部Ｋｐ(図１１(ｃ))を拡
大した図であるが、以下では、この輪郭線の一部Ｋｐを
例に挙げて、本方法を説明する。

【００７２】図１３(ａ)に示ように、輪郭線の一部Ｋｐ
は、直線状の線分Ｑ１〜Ｑ４の集合になっており、これ
らの線分Ｑ１〜Ｑ４は、図１３(ｂ)に示すように面の外
側に向けて法線ベクトルＶ１〜Ｖ４を持っている。そこ
で、法線Ｖ１〜Ｖ４方向に対して反対向きに線幅を拡張
することで領域Ｅｐ（図１３(ｂ)の平行斜線部）を形成
し、この領域Ｅｐを造形装置３におけるバインダ塗布領
域とする。この領域Ｅｐの線幅については、上記のステ
ップＳ２３で入力された肉厚ｔに対応することとなる。

【００７３】このように、表面の輪郭線など実質的に線
幅のない曲線に対して、厚みを付加することで一定の面
積を有する領域を確保でき、この領域にバインダを塗布
することにより、造形装置３での造形が可能となる。

【００７４】なお、表面形状データＤＳがカラーデータ
の場合には、彩色されている色と同色で線幅が太くす
る。

【００７５】(2)線を繋ぐ方法 図１１(ｃ)に示す輪郭線Ｋ３のように途切れている場合
には、図１４に示すように最も距離の近い端点同士を結
ぶ補間処理を行って閉曲線を形成し、その内部領域(平
行斜線部)をバインダ領域にする。この端点を結ぶと
は、端点と端点とを結ぶ直線、あるいは曲線を付加する
ことである。

【００７６】なお、断線され閉曲線を形成していない輪
郭線については、上記のように最も距離の近い端点同士
を結ぶ以外に、次のように最適と推定される端点同士を
連結しても良い。

【００７７】どの端点同士を連結させるかをパラメー
タに設定し、直前または直後のスライスデータの輪郭線
形状との相関関係数が最大となるように端点を連結す
る。

【００７８】どの端点同士を連結させるかをパラメー
タに設定し、直前または直後のスライスデータの輪郭線
形状との差分が最小となるように端点を結ぶ。

【００７９】上記の、については、例えば、図１１
(ｃ)に示すスライスデータの直前のスライスデータが図
１１(ｂ)である場合には、図１１(ｂ)に示す楕円形状の
輪郭線Ｋ２との相関が最大となる、または差分が最小と
なるように、楕円状に輪郭線Ｋ３が繋がれることとなる
(図１４)。

【００８０】＜変形例＞ ◎本発明については、上記の各実施形態のような人物の
表面形状データに限らず、図１５に示す地表の形状Ｆｂ
を表現する面形状データＤＴに対して適用しても良い。

【００８１】地形図などの標高データに基づいてパノラ
マ立体造形を行う場合には、各地点の標高データが記述
されている面形状データＤＴを、点群データとみなして
扱うことができる。図９に示すように、レリーフの土台
ＢＳを新たに定義し、その土台ＢＳ上に新たな点を追加
することにより、レリーフ状の閉じた空間として三次元
の造形データを生成できることとなる。

【００８２】ここで、この土台ＢＳについては、標高デ
ータの基準となる例えば海面などの水準面に土台ＢＳを
設定すれば、標高値がオフセットとして利用できるた
め、レリーフ状の造形データが自動的に生成できること
となる。そして、この閉じた立体形状を表現する造形デ
ータに基づき、造形装置３にて地形のパノラマ立体造形
が行える。

【００８３】◎データ処理装置については、上記実施形
態における造形装置と一体化させたものでも良い。

【００８４】◎上記の各実施形態の造形装置について
は、粉末積層タイプの造形装置に限らず、光造形タイプ
などの造形装置を使用しても良い。

【００８５】◎三次元データについては、データ処理装
置から通信線を介して造形装置に入力するのは必須でな
く、記録媒体などを介して造形装置に入力しても良い。

【００８６】◎本発明において閉曲線とは、全てが曲線
で構成されるのは必須でなく、一部に直線を含むもの
や、多角形なども該当するものとする。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項１２の発明によれば、面形状に係る面形状データに
対して所定のデータ処理を行い面形状に基づく閉空間を
形成し、閉空間に基づき造形データを生成する。その結
果、造形装置に適した造形データを生成できる。

【００８８】特に、請求項２および請求項７の発明にお
いては、面形状データに対して面形状の端部を閉じる処
理を行い閉空間を形成するため、造形データを容易に生
成できる。

【００８９】また、請求項３および請求項８の発明にお
いては、面形状と、面形状を所定量だけ移動させた新規
の面形状とに挟まれる空間を閉空間と規定するため、造
形データを容易に生成できる。

【００９０】また、請求項４および請求項９の発明にお
いては、面形状に関するスライス面において抽出された
輪郭線が閉曲線でない場合には、輪郭線に対して補間処
理を行い閉曲線を形成し、閉曲線に基づき造形データを
生成する。その結果、造形装置に適した造形データを生
成できる。

【００９１】また、請求項５および請求項１０の発明に
おいては、面形状に関するスライス面において抽出され
た輪郭線の線幅を拡張し、拡張された輪郭線に基づき、
造形データを生成する。その結果、造形装置に適した造
形データを生成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る造形システム１Ａ
の要部構成を示す概略図である。

【図２】データ処理装置２Ａの機能ブロックを示す図で
ある。

【図３】造形システム１Ａのうちデータ処理装置２Ａの
基本的な動作を示すフローチャートである。

【図４】三次元計測装置４で人物の顔ＳＪを計測する様
子を示す図である。

【図５】三次元計測装置４で計測された表面形状Ｆａを
示す図である。

【図６】立体化パラメータの入力の動作を示すフローチ
ャートである。

【図７】オフセットＧＰを説明するための図である。

【図８】表面形状Ｆａに基づき閉空間を形成する処理の
例を説明するための図である。

【図９】表面形状Ｆａに基づき閉空間を形成する処理の
例を説明するための図である。

【図１０】本発明の第２実施形態に係る造形システム１
Ｂのうちデータ処理装置２Ｂの基本的な動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１１】スライスデータの例を示す図である。

【図１２】スライスデータにおけるバインダ塗布領域を
説明するための図である。

【図１３】バインダ塗布領域を決定する処理の例を説明
するための図である。

【図１４】バインダ塗布領域を決定する処理の例を説明
するための図である。

【図１５】本発明の変形例に係る地表の形状Ｆｂを示す
図である。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ 造形システム ２Ａ、２Ｂ データ処理装置 ３ 造形装置 ２１ 操作部 ２２ 表示部 ２４ 制御部 ２５ 記憶部 ＤＳ、ＤＴ 表面形状データ Ｆａ、Ｆｂ 表面形状 ＯＰ 端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F213 AC04 WA25 WB01 WL03 WL13 WL22 WL43 WL67 WL73 WL74 WL76 WL80 WL85 WL87 WL96 5B046 AA05 BA01 CA04 DA02 FA18 GA01

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三次元造形装置で利用可能な造形データ
   を処理するデータ処理装置であって、 (a)面形状に係る面形状データを入力する入力手段と、 (b)前記面形状データに対して所定のデータ処理を行
   い、前記面形状に基づく閉空間を形成する形成手段と、 (c)前記閉空間に基づき、造形データを生成する生成手
   段と、を備えることを特徴とするデータ処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のデータ処理装置におい
   て、 前記形成手段は、 (b-1)前記面形状データに対して前記面形状の端部を閉
   じる処理を行い、前記閉空間を形成する手段、 を有することを特徴とするデータ処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のデータ
   処理装置において、前記形成手段は、 (b-2)前記面形状を所定量だけ移動させ新規の面形状を
   生成する処理を行う手段と、 (b-3)前記面形状と前記新規の面形状とに挟まれる空間
   を前記閉空間と規定する手段と、を有することを特徴と
   するデータ処理装置。
4. 【請求項４】 三次元造形装置で利用可能な造形データ
   を処理するデータ処理装置であって、 (a)面形状に係る面形状データを入力する入力手段と、 (b)前記面形状に関するスライス面において、前記面形
   状に係る輪郭線を抽出する抽出手段と、 (c)前記輪郭線が閉曲線でない場合には、前記輪郭線に
   対して補間処理を行い閉曲線を形成する形成手段と、 (d)前記閉曲線に基づき、造形データを生成する生成手
   段と、を備えることを特徴とするデータ処理装置。
5. 【請求項５】 三次元造形装置で利用可能な造形データ
   を処理するデータ処理装置であって、 (a)面形状に係る面形状データを入力する入力手段と、 (b)前記面形状に関するスライス面において、前記面形
   状に係る輪郭線を抽出する抽出手段と、 (c)前記輪郭線の線幅を拡張するデータ処理を行う処理
   手段と、 (d)前記処理手段で線幅が拡張された輪郭線に基づき、
   造形データを生成する生成手段と、を備えることを特徴
   とするデータ処理装置。
6. 【請求項６】 三次元造形装置で利用可能な造形データ
   を処理するデータ処理方法であって、 (a)面形状に係る面形状データを入力する入力工程と、 (b)前記面形状データに対して所定のデータ処理を行
   い、前記面形状に基づく閉空間を形成する形成工程と、 (c)前記閉空間に基づき、造形データを生成する生成工
   程と、を備えることを特徴とするデータ処理方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のデータ処理方法におい
   て、 前記形成工程は、 (b-1)前記面形状データに対して前記面形状の端部を閉
   じる処理を行い、前記閉空間を形成する工程、を有する
   ことを特徴とするデータ処理方法。
8. 【請求項８】 請求項６または請求項７に記載のデータ
   処理方法において、前記形成工程は、 (b-2)前記面形状を所定量だけ移動させ新規の面形状を
   生成する処理を行う工程と、 (b-3)前記面形状と前記新規の面形状とに挟まれる空間
   を前記閉空間と規定する工程と、 を有することを特徴とするデータ処理方法。
9. 【請求項９】 三次元造形装置で利用可能な造形データ
   を処理するデータ処理方法であって、 (a)面形状に係る面形状データを入力する入力工程と、 (b)前記面形状に関するスライス面において、前記面形
   状に係る輪郭線を抽出する抽出工程と、 (c)前記輪郭線が閉曲線でない場合には、前記輪郭線に
   対して補間処理を行い閉曲線を形成する形成工程と、 (d)前記閉曲線に基づき、造形データを生成する生成工
   程と、を備えることを特徴とするデータ処理方法。
10. 【請求項１０】 三次元造形装置で利用可能な造形デー
    タを処理するデータ処理方法であって、 (a)面形状に係る面形状データを入力する入力工程と、 (b)前記面形状に関するスライス面において、前記面形
    状に係る輪郭線を抽出する抽出工程と、 (c)前記輪郭線の線幅を拡張するデータ処理を行う処理
    工程と、 (d)前記処理手段で線幅が拡張された輪郭線に基づき、
    造形データを生成する生成工程と、を備えることを特徴
    とするデータ処理方法。
11. 【請求項１１】 データ処理装置に内蔵されたコンピュ
    ータにインストールされることにより、当該データ処理
    装置を請求項１ないし請求項５のいずれかのデータ処理
    装置として機能させるためのプログラムを記録している
    ことを特徴とする、コンピュータ読取り可能な記録媒
    体。
12. 【請求項１２】 データ処理装置に内蔵されたコンピュ
    ータにインストールされることにより、当該データ処理
    装置を請求項１ないし請求項５のいずれかのデータ処理
    装置として機能させることを特徴とするプログラム。