JP2016221790A - 造形支援装置、３次元造形システム - Google Patents

Abstract

【課題】 ３次元造形装置に出力する３次元データの利用に際し、利便性を向上するための技術を提供する。
【解決手段】 本発明は、
３次元造形装置の属性情報を取得する手段と、
３次元データを取得する手段と、
前記取得された属性情報と取得された前記３次元データに基づいて、表示部に表示する情報を変えることを特徴とする造形支援装置を提供する。
【選択図】 図３

Description

本発明は造形支援装置、３次元造形システムに関する。

近年、アディティブマニファクチャリング（ＡＭ）、３次元プリンタ、ラピッドプロトタイピング（ＲＰ）等で呼称される、立体造形技術が注目を集めている（本明細書ではこれらの技術を総称して３次元プリンタ技術または３Ｄプリンタ技術と呼ぶ）。

特徴としては、一度に一層の物体を形成する為に大量の材料を用い、コンピュータ制御されたデータに基づいて造形部分を硬化または凝固させて下層に固着させ、これを繰り返すことで造形を行うものである。

具体的には、３次元データ（３Ｄ−ＣＡＤ、点群など）からＳＴＬデータを作成し、さらに、３次元造形に必要なスライスデータを作成する。スライスデータの作成は、造形装置側の処理として行われるのが一般的であり、必要に応じてサポート領域を追加したデータを作成する。

また、造形材料は造形装置によって規定されており、スライスデータに基づいて、装置内の材料供給部より造形材料およびサポート材料を吐出し、一層ずつ重ねて行くことで造形物を造形していく。

３次元造形では、コントローラから指定された３次元造形用のデータを造形装置に入力して立体物の造形を行うが、入力データの造形サイズが造形装置で造形出来るサイズを超える場合には、スケール変更を行うか、分割する方法がある。

分割する場合は、分割して造形した後に組み立てる場合のことも考えて、元の３次元データを加工する必要があるが、分割と組み立ての精度の関係で誤差が発生する場合があるという問題があった。

これを解決するものとして、全体の３次元モデリングデータを分割する前に、シェルデータ化して分割し、それぞれのシェルパートデータ間の連接部位に接合形状を導入する方法が開示されている（特許文献１）。

特開２００９−８３４９１号公報

しかしながら、分割して造形した後に組み立てる方法では、分割及び組立時に誤差の発生しないよう、さらに組立のしやすいように修正したモデルデータの作成が必要であり、ユーザの高習熟度を要求する上に、データ加工の手間がかかるものである。

また、スケール変更して造形する場合は、ユーザが手動で調整しており、これもまた、データ加工の手間がかかるものである。

そこで、本発明は、取得した３次元データと、３次元造形装置の属性に基づいて、３次元造形の可否の表示を制御する造形支援装置を提供することを目的とする。

本発明は、３次元造形装置の属性を取得する手段と、
３次元データを取得する手段と、
前記取得された属性と取得された前記３次元データとに基づいて、表示部に表示する情報を変えることを特徴とする造形支援装置を提供する。

本発明によれば、取得された３次元データと、３次元造形装置の属性に基づいて、３次元造形の可否の表示を制御する造形支援装置を提供できる。

第１実施形態に係る３次元造形システムの構成を模式的に示す図。 第１実施形態に係る３次元造形システムのコントローラ１０６の詳細を示す図。 第１実施形態に係る３次元造形システムのコントローラ１０６の制御を示すフローチャート。 第２実施形態に係る３次元造形システムのコントローラ１０６の制御を示すフローチャート。 第３実施形態に係る３次元造形システムのコントローラ１０６の制御を示すフローチャート。 第一実施形態に係る３次元造形システムのコントローラ１０６のうち、造形不可の時の処理を示すフローチャート。 第二実施形態に係る３次元造形システムのコントローラ１０６のうち、造形不可の時の処理を示すフローチャート。 第三実施形態に係る３次元造形システムのコントローラ１０６のうち、造形不可の時の処理を示すフローチャート。

本発明は、３次元造形装置の属性を取得する手段と、
３次元データを入力する手段と、前記取得された属性と入力された前記３次元データに基づいて、表示部に表示する情報を変えることを特徴とする造形支援装置である。造形支援装置は、造形支援装置と通信可能な表示部と組み合わせることで３次元造形支援システムとなる。

以下、この発明を実施するための形態を図面を参照して例示的に説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている各部材の寸法、材質、形状、その相対配置など、各種制御の手順、制御パラメータ、目標値などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜第１実施形態＞
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る３次元造形システムの構成を模式的に示す図である。

図１において、１０１は３Ｄ−ＣＡＤであり、３次元造形のためのＣＡＤデータを出力する。

出力された３Ｄ−ＣＡＤデータは、後述するコントローラ１０６に入力される。３Ｄ−ＣＡＤ１０１は、コントローラ１０６と制御線で接続されて、コントローラ１０６からのコマンドと３Ｄ−ＣＡＤ１０１からのレスポンス等の信号制御が行われる。

１０２は３Ｄスキャナであり、３次元の物体をスキャンした３次元情報を点群（３次元空間での頂点の集合。ポイントクラウド（ｐｏｉｎｔ ｃｌｏｕｄ）とも呼ぶ）として出力する。出力された点群は、後述するコントローラ１０６に入力される。３Ｄスキャナ１０２は、コントローラ１０６と制御線で接続されて、コントローラ１０６からのコマンドと３Ｄスキャナ１０２からのレスポンス等の信号制御が行われる。

１０３は３Ｄプリンタ（３次元造形装置とも呼ぶ）であり、コントローラ１０６からの３次元データを入力して、３次元造形物を生成する。３Ｄプリンタ１０３が入力とする３次元データとしては、例えば、スライスデータがある。３Ｄプリンタ１０３は、コントローラ１０６と制御線で接続されて、コントローラ１０６からのコマンドと３Ｄプリンタ１０３からのレスポンス等の信号制御が行われる。

１０４は３Ｄビューアであり、コントローラ１０６からの３次元データを入力として、表示のための３次元情報を作成する。３Ｄビューア１０４が入力とする３次元データとしては、例えば、ＸＶＬ（ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｖｉｒｔｕａｌ ｗｏｒｌｄ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）がある。これは、軽量な３次元データである。３Ｄビューア１０４は、コントローラ１０６と制御線で接続されて、コントローラ１０６からのコマンドと３Ｄビューア１０４からのレスポンス等の信号制御が行われる。

１０５は、３Ｄプリンタ１０３内の残存材料量を検出する回路である。残存材料量が３Ｄプリンタ１０３に出力される。例えば、所定のサイズのボックスの中に材料を格納して、このボックスを振動させることにより、材料を拡散させて、そのボックス内の材料の高さを検出すれば、材料の量を検出できる。また、残存材料量は、３次元造形装置の初期設定時の材料量から造形に使用した材料量を減じることで算出することもできるし、造形材料の重量から算出することも出来る。

１０６はコントローラである。コントローラ１０６の詳細を図２に示す。後述する各ブロックは、システムバス２１２によって接続されている。

コントローラ１０６は、３次元造形の実行に必要なデータ変換を行う。

具体的には、入力された３次元データ（３Ｄ−ＣＡＤ、点群など）を、ポリゴンデータまたはポリゴンメッシュデータに変換して最適化し、さらにＳＴＬデータに変換した後、造形装置に応じてスライス変換して、造形のために必要なスライスデータを作成する。

図２において、ＣＡＤデータ２０１は、３Ｄ−ＣＡＤ１０１から出力される信号を入力するブロックである。この情報は、３Ｄ−ＣＡＤデータであり、入力された３Ｄ−ＣＡＤデータは、システムバス２１２を経由して、例えば、後述するデータメモリ２０９に格納される。

点群２０２は、３Ｄスキャナ１０２から出力される信号を入力するブロックである。この情報は、点群であり、入力された点群は、システムバス２１２を経由して、例えば、後述するデータメモリ２０９に格納される。

ＳＴＬ化２０３は、システムバス２１２から、後述するポリゴンメッシュ最適化２１４またはポリゴン化２０５によってポリゴンデータに変換され最適化された３次元データを入力して、この情報をＳＴＬに変換するブロックである。ここで変換されたＳＴＬデータは、システムバス２１２を経由して、後述するスライスデータ化２１３に渡される。

スライス化２１３は、システムバス２１２から、ＳＴＬデータを入力して、システムバス２１２を経由して、３Ｄプリンタ１０３に出力するブロックである。ここで、スライスデータに対する変倍処理も実行する。スライス断面データ（Ｘ、Ｙ）に対して、縮小、拡大処理を行うとともに、高さ方向（Ｚ）のデータに対しても縮小拡大処理を行うことで変倍を実現する。

ＸＶＬ化２０４は、システムバス２１２から、後述するポリゴンメッシュ最適化２１４またはポリゴン化２０５によってポリゴンデータに変換され最適化された３次元データを入力して、この情報をＸＶＬ化して３Ｄビューア１０４に出力するブロックである。

ポリゴン化２０５は、データメモリ２０９に格納されているＣＡＤデータを入力して、このデータをポリゴン化するブロックである。ここで、データメモリ２０９に格納せずに、直接、ＣＡＤデータ２０１を入力して、このデータをポリゴン化することもある。ポリゴン化したデータは、システムバス２１２を経由して、例えば、後述するデータメモリ２０９に格納される。

ポリゴンメッシュ最適化２１４は、データメモリ２０９に格納されている点群情報を入力して、このデータをポリゴンメッシュに変換して最適化してポリゴン化するブロックである。点群データの場合は、３Ｄ−ＣＡＤデータよりもポリゴン化処理が複雑で多岐にわたるエラー修正により最適化する必要がある。その為、本実施例では３Ｄ−ＣＡＤデータのポリゴン化処理を分けて処理するように説明したが、一つのポリゴン化処理とすることも可能である。

ここで、データメモリ２０９に格納せずに、直接、点群２０２を入力して、このデータをポリゴン化することもある。ポリゴン化したデータは、システムバス２１２を経由して、例えば、後述するデータメモリ２０９に格納される。

造形装置属性取得部２０６は、コントローラと接続またはネットワークを介して通信可能な３次元造形装置の属性情報を取得するブロックであり、入力された３次元データについて、造形出力を指定された３次元造形装置の属性を取得する。ここでいう属性とは、装置固有の情報であり、造形タイプや造形材料、造形速度の他に、特に造形可能なサイズの範囲（最大造形可能サイズ〜最小造形可能サイズ）を意味する。

ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０７は、後述するプログラムメモリ２０８上の制御プログラムに基づいて、図３以降に示す制御を実行する中央演算処理装置である。さらに、ＣＰＵ２０７は、表示制御手段を兼ねており、後述する表示部２１１に表示する情報を制御する。

プログラムメモリ２０８は、制御を実行するためのプログラムが格納されている。

データメモリ２０９は、３Ｄ−ＣＡＤの情報、点群情報、ポリゴンデータ、ＳＴＬデータ、スライスデータ、ＸＶＬデータ、操作履歴データなどを格納するためのデータメモリである。

入力部２１０は、不図示の操作部などからの入力情報を検出する入力部である。

少なくとも、３Ｄプリンタの造形可能サイズと、これから３次元造形する３次元データの造形サイズ見積もりとから、造形可否を表示部に表示し、ユーザ入力を検出することが可能である。この情報はシステムバス２１２に出力される。

表示部２１１は、各種の情報を表示するための表示部である。少なくとも、造形実行を指示された次元データについて、現在指定の３Ｄプリンタでは３次元造形が正常に完成できないことを表示する、あるいは、３次元造形が可能な造形サイズ（修正案）を表示することが可能である。システムバス２１２から情報を入力して表示部２１１によって、表示する。

３Ｄプリンタ１０３からコントローラ１０６に通知される属性情報を以下に説明する。

属性情報として、３Ｄプリンタで造形できる３次元造形物の造形サイズ情報が通知される。例えば、ＸＹＺ座標値や、３次元造形可能なスライスの厚さ情報、３次元造形時の各スライス情報の解像度情報を含む。なお、ここで通知される情報は、上記に限定されるものではない。

一方、コントローラ１０６から３Ｄプリンタ１０３へは、上記の通知情報において、決定した情報が通知される。

図３以降に、コントローラ１０６の本発明の制御の具体例が図示されている。

（実施例１）
実施例１によれば、現在出力先として指定されている３Ｄプリンタでは、これから３次元造形しようとしている３次元データの造形物を造形できないと判断される時には３次元造形の実行を開始しない。また、ユーザの設定がある場合には、エラー通知をした後に、現在の３Ｄプリンタで造形可能サイズから算出した３次元造形可能な３次元データを修正案として表示する。

これにより、ユーザは、別の３Ｄプリンタを出力先として指定し直すことも出来るし、現在の３Ｄプリンタのままで、造形サイズを変更して３次元造形を実行することもできるという効果を有する。

図３と図６を使って、第１の実施例のコントローラ１０６の本発明の制御の具体例を説明する。

図３において、システムが起動すると、まずＳ１０１で各種設定の初期化を行う。次に、Ｓ１０２において、入力部２０１からの情報を取得して、ユーザ操作として３次元造形の実行が選択されたか否かを判断し、３次元造形実行が選択されるとＳ１０３に進み、３次元造形実行が選択されていないとＳ１０１に戻る。

Ｓ１０３において、３Ｄプリンタ１０３の制御線でのコマンドレスポンスによって、造形装置属性を取得し、続くＳ１０４において、入力されたデータ形式を判断する。

Ｓ１０４で、データ形式が３Ｄ−ＣＡＤの場合には、Ｓ１０５ポリゴン化に進み、ポリゴン化２０５を起動してポリゴンデータへの変換を行う。点群である場合には、Ｓ１０６ポリゴンメッシュ化に進み、ポリゴンメッシュ最適化２１４を起動してポリゴンデータに変換して最適化する。Ｓ１０４で、データ形式がポリゴンである場合には、Ｓ１０８ＳＴＬ化に進んで、ＳＴＬ化２０３を起動してＳＴＬデータに変換する。Ｓ１０４で、ＳＴＬである場合には、Ｓ１０９スライス化に進み、スライス化２１３を起動して、スライスデータへ変換する。

Ｓ１１０で、造形すべき３次元データのＸＹＺ座標値から外接直方体の寸法値を求めて、造形サイズを見積もる。次にＳ１１１で、先のＳ１０３で取得した造形装置属性から装置の造形可能サイズと比較し、その結果、Ｓ１１０で見積もった造形サイズが装置の造形可能サイズ範囲内にある場合には、Ｓ１１２に進んで３次元造形を実行して、Ｓ１０２に戻る。

ここでいう、３Ｄプリンタの造形可能サイズ範囲内とは、造形実行を指示された３次元データの造形サイズが、造形装置の最大造形可能サイズから最小造形可能サイズの範囲内に収まるかどうかという意味である。

一方Ｓ１０４で、入力がその他である場合には、Ｓ１０８に進んで、その他の処理をしてＳ１０２に戻る。

以上、３次元データの造形を正常に実行出来る場合について説明した。

次に、３次元データの造形を正常に実行出来ない、すなわち、造形実行を選択された３次元データの造形サイズが、３Ｄプリンタの造形可能サイズ範囲内に収まらない場合、Ｓ１１３の造形不可の時の処理について、ここから図６を用いて説明する。

選択された３次元データの造形サイズが、３Ｄプリンタの造形可能サイズ範囲内に収まらない場合として、２つのケースがある。具体的には、これから３次元造形するモデルが３Ｄプリンタでの造形可能サイズより大きい場合は、縮小しての３次元造形を修正案として提示する。これを、ケース１（３次元造形モデルを縮小するケース）とする。

一方、これから３次元造形するモデルが３Ｄプリンタでの造形可能サイズより小さい場合は、拡大しての３次元造形を修正案として提示する。これを、ケース２（３次元造形モデルを拡大するケース）とする。

Ｓ１１１で、Ｓ１１０で見積もった造形サイズが装置の造形可能サイズ範囲内にない場合には、Ｓ１１３に進んで、造形不可の時の処理を行う。

図６に示すように、造形不可の時の処理（図３のＳ１１３）が起動されると、Ｓ１１４で、造形実行を指示された３次元データについて、現在の造形サイズでの３次元造形が正常に完成出来ないことを表示部２１１に表示する。

続くＳ１１５で、Ｓ１０３で取得した造形装置属性から、造形可能な造形サイズを計算によって算出する。３次元造形が正常に完成可能な造形サイズの計算にあたって、３次元Ｘ、Ｙ、Ｚ、各座標軸に対して、等しい割合での変倍を考える。

まず、前述、ケース１（３次元造形モデルを縮小するケース）を説明する。

これから３次元造形するモデルのサイズをＸ、Ｙ、Ｚとして、３次元造形装置での最大造形可能サイズをＸｍａｘ、Ｙｍａｘ、Ｚｍａｘとする。（Ｘｍａｘ／Ｘ）、（Ｙｍａｘ／Ｙ）、（Ｚｍａｘ／Ｚ）の一番小さい値を求めて、この値をＸ、Ｙ、Ｚに乗算することで、相似形での変倍（縮小）が可能になる。この値が、縮小率になる。

次に、前述、ケース２（３次元造形モデルを拡大するケース）を説明する。

これから３次元造形するモデルのサイズをＸ、Ｙ、Ｚとして、３次元造形装置での最小造形可能サイズをＸｍｉｎ、Ｙｍｉｎ、Ｚｍｉｎとする。（Ｘｍｉｎ／Ｘ）、（Ｙｍｉｎ／Ｙ）、（Ｚｍｉｎ／Ｚ）の一番大きい値を求めて、この値をＸ、Ｙ、Ｚに乗算することで、相似形での変倍（拡大）が可能になる。この値が、拡大率になる。

次にＳ１１６で、表示部２１１に、Ｓ１１５で算出した結果に基づいて３次元造形が可能な造形サイズ（修正案）を、造形予測結果として表示する。続くＳ１１７で、表示部２１１に表示されている３次元造形が可能な造形サイズ（修正案）に対するユーザ入力を、入力部２１０の情報から取得して判断する。

Ｓ１１７で、ユーザ入力がＯＫでない場合には、Ｓ１２３に進んで造形実行指示を取消し、Ｓ１２４に進む。

一方Ｓ１１７で、入力がＯＫであると判断された場合には、Ｓ１１６で表示した造形サイズ（修正案）で３次元造形実行の指示が継続であるものとして、Ｓ１１８に進む。Ｓ１１８では、表示部２１１に表示中の、現在の造形サイズでの３次元造形が出来ないことの表示を消し、次にＳ１１９で、スライスデータからの変倍処理をスライス化２０４により実行する。ここで、Ｓ１１５で算出した造形サイズが、入力データの造形サイズよりも、小さい場合（ケース１）は縮小するように変倍し、大きい場合（ケース２）は拡大するように変倍する。

すなわち、入力データの造形サイズが、３Ｄプリンタの最大造形可能サイズより大きくて造形出来ない場合（ケース１）には、入力データの造形サイズを縮小するように、スライスデータを変倍する。一方、入力データの造形サイズが、３Ｄプリンタの最小造形可能サイズより小さくて造形出来ない場合（ケース２）には、入力データの造形サイズを拡大するように、スライスデータを変倍する。

次に、Ｓ１２０で、３Ｄプリンタ１０３による３次元造形を実行すると、Ｓ１２２に進み、造形予測結果として表示部２１１に表示中の、３次元造形が可能な造形サイズの表示を消して処理を終了する（図１のＳ１０２に戻る）。

以上説明したように、第１の実施例によれば、スライスデータから計算して造形されるモデルのＸＹＺ座標値から造形サイズを見積もって、現在の３Ｄプリンタでは造形できない場合に通知することに加えて、造形可能な造形サイズを提示する。

これにより、ユーザは、他の３Ｄプリンタへ出力先を変更することも出来るし、入力データを造形する際の造形サイズを変更してその３Ｄプリンタでの造形を実行することもできるという利点がある。

（第２の実施例）
第１の実施例では、これから３次元造形しようとしている造形物の造形サイズを算出するのに、スライスデータを使った。スライスデータを使って算出することは精度的には信頼度が高いが、スライスデータへの変換に処理時間がかかる。

そこで、実施例２のでは、ＳＴＬデータの段階で、ＸＹＺ座標値から造形サイズを見積もる。すなわち、ＳＴＬデータの段階で、その３Ｄプリンタでの造形可否を判断することが出来れば、造形不可の場合にはスライス化処理を行わずに通知出来るので、処理を高速化できる。

第２の実施例における、第１の実施例からの変更点として、図４と図７に、第２の実施例のコントローラ１０６の本発明の制御の具体例を図示する。

以下、第１の実施例と重複する部分については説明を省略し、第２の実施例に特徴的な処理について説明する。

図４に示す通り、Ｓ２０１からＳ２０８までは図３のＳ１０１からＳ１０８に対応しており、実施例１と同じである。

図４において、Ｓ２０８でＳＴＬ化した後、Ｓ２０９において、ＸＹＺ座標値から外接直方体の寸法値を求めて、造形サイズを見積もる。次にＳ２１０で、先のＳ２０３で取得した造形装置属性から装置の造形可能サイズと比較し、Ｓ２１０で見積もった造形サイズが装置の造形可能サイズ範囲内にある場合には、Ｓ２１１に進んでスライス化２１３を起動して、スライスデータに変換する。次に、Ｓ２１２で３次元造形を実行して、Ｓ１０２に戻る。

以上、３次元データの造形を正常に実行出来る場合について説明した。

次に、３次元データの造形を正常に実行出来ない、すなわち、造形実行を選択された３次元データの造形サイズが、３Ｄプリンタの造形可能サイズ範囲内に収まらない場合、Ｓ２１３の造形不可の時の処理について、ここから図７を用いて説明する。

図７に示すように、造形不可の時の処理（図４のＳ２１３）が起動されると、Ｓ２１４で、造形実行を指示された３次元データについて、現在の造形サイズでの３次元造形が正常に完成出来ないことを表示部２１１に表示する。

続くＳ２１５で、Ｓ１０３で取得した造形装置属性から、造形可能な造形サイズを計算によって算出する。

次にＳ２１６で、表示部２１１に、Ｓ２１５で算出した結果に基づいて３次元造形が可能な造形サイズ（修正案）を、造形予測結果として表示する。続くＳ２１７で、表示部２１１に表示されている３次元造形が可能な造形サイズ（修正案）に対するユーザ入力を、入力部２１０の情報から取得して判断する。

Ｓ２１７で、ユーザ入力がＯＫでない場合には、Ｓ２２２に進んで造形実行指示を取消し、次にＳ２２３で、表示部２１１に表示した造形予測結果の表示を消す。

一方Ｓ２１７で、入力がＯＫであると判断された場合には、Ｓ２１６で表示した造形サイズ（修正案）で３次元造形実行の指示が継続であるものとして、Ｓ２１８に進む。Ｓ２１８では、表示部２１１に表示中の、現在の造形サイズでの３次元造形が出来ないことの表示を消す。次にＳ２１９で、スライス化２１３を起動して、スライスデータに変換し、さらに続けて、Ｓ２２０で、スライスデータからの変倍処理を実行する。

ここで、Ｓ２１５で算出した造形サイズが、入力データの造形サイズよりも小さい場合（ケース１）は縮小するように変倍し、大きい場合（ケース２）は拡大するように変倍する。

すなわち、入力データから造形される造形サイズでは、３次元造形実行を指示された３Ｄプリンタでは大きすぎて造形出来ない場合（ケース１）には、入力データの造形サイズを縮小する。また、入力データから造形される造形サイズでは、小さすぎて造形出来ない場合（ケース２）には、入力データの造形サイズを拡大する。

次に、Ｓ２２３で、３Ｄプリンタ１０３による３次元造形を実行すると、Ｓ２２３に進み、造形予測結果として表示部２１１に表示中の、３次元造形が可能な造形サイズの表示を消して処理を終了する（図２のＳ２０２に戻る）。

以上説明したように、第２の実施例によれば、ＳＴＬデータから計算して造形されるモデルのＸＹＺ座標値から造形サイズを見積もって、現在の３Ｄプリンタでは造形できない場合に通知することに加えて、造形可能な造形サイズを提示する。スライスデータに変換する前のＳＴＬデータから計算するので、造形可否の判断が早くなることに加え、造形不可の場合には無駄になるスライス処理を行わない。

これにより、ユーザは、他の３Ｄプリンタへ出力先を変更するか、造形するモデルの造形サイズを変更してその３Ｄプリンタでの造形を実行するかを、早期に判断でき、さらに、３次元造形実行までの処理時間を節約できるという利点を有する。

（第３の実施例）
第２の実施例では、これから３次元造形しようとしている造形物の造形サイズを算出するのに、ＳＴＬデータを使った。

第３の実施例では、そのさらに前段階にあるポリゴンデータから、これから３次元造形しようとしている造形物の造形サイズを算出する。

第３の実施例における、第１の実施例からの変更点として、図５と図８に、第３の実施例のコントローラ１０６の本発明の制御の具体例を図示する。

以下、第１の実施例と重複する部分については説明を省略し、第３の実施例に特徴的な処理について説明する。

図５と図８を使って、第３の実施例のコントローラ１０６の本発明の制御の具体例を説明する。

図５に示す通り、Ｓ３０１からＳ３０８までは図３のＳ１０１からＳ１０８に対応しており、実施例１と同じである。

図５において、Ｓ３０８で造形すべき３次元データのＸＹＺ座標値から外接直方体の寸法値を求めて、造形サイズを見積もる。次にＳ３０９で、先のＳ３０３で取得した造形装置属性から装置の造形可能サイズと比較し、先のＳ３０８で見積もった造形サイズが、装置の造形可能サイズ範囲内にあるかを判断する。

Ｓ３０９で、装置の造形可能サイズ範囲内にある場合には、Ｓ３１０に進んで、ＳＴＬ化処理を行う。ここで、入力データが既にＳＴＬデータである場合には、ＳＴＬ化処理は省略される。続いて、Ｓ３１１でスライス処理を起動して、ＳＴＬデータをスライスデータに変換し、Ｓ３１２に進んで、３次元造形を実行して、Ｓ３０２に戻る。

以上、３次元データの造形を正常に実行出来る場合について説明した。

次に、３次元データの造形を正常に実行出来ない、すなわち、３次元造形装置の造形可能サイズ範囲内に収まらない場合、Ｓ３１３の造形不可の時の処理について、ここから図８を用いて説明する。

Ｓ３０９で、先のＳ３０８で見積もった造形サイズが、装置の造形可能サイズ範囲内にない場合には、Ｓ３１３に進んで、造形不可の時の処理を行う。

図８に示すように、造形不可の時の処理（図５のＳ３１３）が起動されると、Ｓ３１４で、造形実行を指示された３次元データについて、現在の造形サイズでの３次元造形が正常に完成出来ないことを表示部２１１に表示する。

続くＳ３１５で、先のＳ３０３で取得した造形装置属性から、造形可能な造形サイズの見積もりを計算によって算出する。

次にＳ３１６で、表示部２１１に、Ｓ３１５で算出した見積もり結果から、３次元造形が可能な造形サイズ（修正案）を表示する。続くＳ３１７で、表示部２１１に表示されている３次元造形が可能な造形サイズ（修正案）に対するユーザ入力を、入力部２１０の情報から取得して判断する。

Ｓ３１７で、ユーザ入力がＯＫでない場合には、Ｓ１２３に進んで造形実行指示を取消し、Ｓ３２４に進む。

一方Ｓ３１７で、入力がＯＫであると判断された場合には、Ｓ３１６で表示した造形サイズ（修正案）で３次元造形実行の指示が継続であるものとして、Ｓ３１８に進む。

Ｓ３１８では、表示部２１１に表示中の、現在の造形サイズでの３次元造形が出来ないことの表示を消し、次にＳ３１９で、ＳＴＬ化処理を起動し、入力データをＳＴＬ変換する。なおここで、入力データがＳＴＬデータの場合には、変換は省略する。

次に、Ｓ３２０で、スライス化処理を起動し、ＳＴＬデータをスライスデータに変換し、続くＳ３２１で、スライスデータからの変倍処理をスライス化２１３により実行する。

Ｓ３２２で、３Ｄプリンタ１０３による３次元造形を実行すると、Ｓ３２４に進み、造形予測結果として表示部２１１に表示中の、３次元造形が可能な造形サイズの表示を消す。

以上説明したように、第３の実施例によれば、ポリゴンデータから計算して造形サイズの見積もりを行い、現在の３次元造形装置では造形できない場合に通知することに加えて、造形可能な造形サイズを提示する。ポリゴンデータの段階で、造形の可否を判断するので、造形不可の場合にはＳＴＬデータ変換以降の処理を行わないため、処理を高速化できる。

これにより、ユーザは、他の３Ｄプリンタへ出力先を変更するか、入力データを造形する際の造形サイズを変更するかを、早い段階で判断することができ、３次元造形完成までの時間を短縮できるという利点がある。

（第４の実施例）
第１の実施例、第２の実施例、第３の実施例において、選択された３次元データの３次元造形が３Ｄプリンタで造形できない時に、それぞれ指定の造形装置で３次元造形が可能なサイズの見積もりを算出し、３次元造形が可能な造形サイズ（修正案）を表示した。

ここで、表示制御手段によって、Ｓ１１６、Ｓ２１６、Ｓ３１６において表示する修正案を、選択された３次元造形を縮小して実施するか、あるいは、拡大して実施するかを表示するようにしても良い。さらには、縮小のケースでは縮小率、拡大の場合は拡大率を合わせて表示するように制御しても良い。

これにより、ユーザは、修正案が縮小か拡大か、あるいは、その縮小率、拡大率を知ることが出来るので、修正案のイメージを認識し易くなり、修正案による３次元造形を実行するか否かを判断できるようになるという大きなメリットがある。

［効果］
以上説明したように、本発明によれば、３次元造形支援システムにおいて、現在の造形実行指示された造形装置ではこれから造形する３次元データを正常に造形できない場合に通知することに加えて、造形可能な造形サイズを提示する。これにより、ユーザは、他の３次元造形装置へ出力先を変更するか、入力データを造形する際の造形サイズを変更するかを、早い段階で判断することができ、３次元造形を完成できるという利点がある。

なお、実施例では、コントローラ部を、３Ｄプリンタを含む構成としたが、これに限定されるものではなく、３Ｄプリンタと通信手段を介して繋がる構成としてもよい。また、本発明の形態は、３Ｄデータを変換するソフトウェアプログラムによっても実現可能である。

さらに、処理実行部やデータメモリをコントローラ部に内蔵される構成としたが、これもネットワークを介して繋がる構成としてもよく、本発明の形態として限定されるものではない。

Claims (10)

1. ３次元造形装置の属性情報を取得する手段と、
   ３次元データを取得する手段と、
   前記取得された属性情報と取得された前記３次元データに基づいて、表示部に表示する情報を変えることを特徴とする造形支援装置。
2. 前記取得された３次元データの造形サイズが、造形装置の最大造形可能サイズよりも大きい場合、または造形装置の最小造形可能サイズよりも小さい場合、造形不可であることを通知することを特徴とする請求項１に記載に造形支援装置。
3. 前記３次元データの造形サイズを縮小する手段をさらに有し、
   造形装置の最大造形可能サイズよりも大きい場合、前記３次元データの造形サイズを縮小することを特徴とする請求項２に記載の造形支援装置。
4. 前記３次元データの造形サイズを拡大する手段をさらに有し、
   造形装置の最小造形可能サイズよりも小さい場合、前記３次元データの造形サイズを拡大することを特徴とする請求項２に記載の造形支援装置。
5. ３次元造形を継続することを入力する手段をさらに有し、
   継続が入力された場合は、縮小された前記３次元データの造形が行われることを特徴とする請求項３に記載の造形支援装置。
6. ３次元造形を継続することを入力する手段をさらに有し、
   継続が入力された場合は、拡大された前記３次元データの造形が行われることを特徴とする請求項４に記載の造形支援装置。
7. 前記３次元データをスライスデータに変換する手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の造形支援装置。
8. 前記３次元データをＳＴＬデータに変換する手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の造形支援装置。
9. 前記３次元データをポリゴンデータに変換する手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の造形支援装置。
10. 表示部と、前記表示部と通信可能な請求項１乃至９のいずれか一項に記載の造形支援装置とを有し、
    前記造形支援装置は、前記表示部に３次元造形の可否の情報を出力することを特徴とする３次元造形支援システム。

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