JP2018531820A - 摩耗インジケータを表すデータ - Google Patents

Abstract

幾つかの例において、システムは三次元（３Ｄ）印刷システムにより印刷するための３Ｄ物体データを生成し、当該生成することは、摩耗インジケータが生成されることになる領域を決定し、当該領域において可変厚さの空間的シェルの構成を計算することを含み、当該空間的シェルが摩耗インジケータの少なくとも１つのプロパティを表すデータを含む。【選択図】図１

Description

背景
摩耗インジケータは、摩滅または他の物理的相互作用により生じた摩耗を被る機械的部品に使用され得る。機械的部品が使用される際、機械的部品の表面上の摩耗により、表面の一部が摩滅する又は変形する可能性がある。機械的部品の表面の一部の摩滅または変形によって、機械的部品の摩耗インジケータは、当該機械的部品が交換または修理されるべきであることを示すために露出され得る。

本開示の幾つかの具現化形態は、以下の図面に関連して説明される。

幾つかの例による、摩耗インジケータを含む三次元（３Ｄ）物体データを生成する例示的なプロセスの流れ図である。 幾つかの例による、摩耗インジケータを含む領域を画定するコア及びシェルを含む３Ｄ物体モデルの略図である。 幾つかの例による、摩耗インジケータを含む領域を画定するコア及びシェルを含む３Ｄ物体モデルの略図である。 更なる例による、例示的なプロセスの流れ図である。 幾つかの具現化形態による、摩耗インジケータの情報を含む入力３Ｄ物体データを処理するための印刷処理パイプラインのブロック図である。 幾つかの具現化形態による、摩耗インジケータの情報を含む入力３Ｄ物体データを処理するための印刷処理パイプラインを含む３Ｄ印刷システムのブロック図である。 幾つかの具現化形態による、摩耗インジケータを含む３Ｄ物体データを生成するための命令を格納する持続性記憶媒体のブロック図である。

詳細な説明
機械的部品に摩耗インジケータを形成する幾つかの技術は、以下のステップ、即ち射出成形、ラミネート加工、機械加工などの幾つかの組み合わせを含むことができる従来の製造プロセスを使用する。従来の製造プロセスの場合、機械的部品に摩耗インジケータを構築するために機械的部品の内部パーツにアクセスすることは困難である可能性がある。更に、従来の製造プロセスは、形成され得る摩耗インジケータの幾何学的配置および形状に制限されるかもしれない。

本開示の幾つかの例に従って、三次元（３Ｄ）印刷プロセスを用いて、機械的部品に摩耗インジケータを形成する。機械的部品の例には、ブレーキパッド、タイヤ溝の摩耗線、スプロケット又は歯車の歯、カム表面、靴底、又は使用と共に摩滅または変形を被る任意の他の品物が含まれる。

また、３Ｄ印刷プロセスは、積層造形（ＡＭ）プロセスとも呼ばれ、この場合、３Ｄ物体の材料（単数または複数）の逐次の層が、３Ｄモデル、又は物体の他の電子表現に基づいたコンピュータの制御下で形成される。物体の層は、完全な３Ｄ物体が形成されるまで、逐次に追加される。

本開示の幾つかの例において、３Ｄ印刷システムは、元の３Ｄ物体データ（摩耗インジケータを備えていない元の３Ｄ物体の３Ｄモデル）と摩耗インジケータに関連する入力情報とを関連付けることに基づいて導出された３Ｄ物体データ（３Ｄ物体モデルとも称する）を使用する３Ｄ印刷プロセスに従って３Ｄ物体を印刷する。図１に示されるように、３Ｄ印刷プロセスに従って３Ｄ印刷システムにより印刷するための、摩耗インジケータを含む３Ｄ物体データ（３Ｄ物体モデル）を生成する（１０２において）ことに関する例示的なプロセス（コンピューティングシステムにより実行され得る）は、摩耗インジケータが追加されることになる元の３Ｄ物体（摩耗インジケータが組み込まれていない）の領域を決定すること（１０４において）、及びこの領域内において、可変厚さの空間的シェルの構成を計算（１０６において）することを含み、この場合、空間的シェルは摩耗インジケータの少なくとも１つのプロパティを表すデータを含む。留意すべきは、空間的シェルの少なくとも幾つかは、元の３Ｄ物体の一部の少なくとも１つのプロパティを表すデータを更に含むことができる。

本開示において、「１つ」の摩耗インジケータを含む３Ｄ物体の３Ｄ物体データを生成することの言及は、１つ又は複数の摩耗インジケータを含む３Ｄ物体の３Ｄ物体データを生成することの言及である。

それぞれの空間的シェルは、個々の厚さを有し、摩耗インジケータが形成されるべき３Ｄ物体の領域の対応するレベル又は層を表すことができる。シェルは、任意の形状を有することができ、３Ｄ物体の外面プロファイルの形状に一致する必要がない。空間的シェルは、空間的シェルにより表される空間体積における３Ｄ物体の一部の少なくとも１つのプロパティ（例えば、光学的特性、機械的特性、及び／又は他の特性）を表すデータを含む。より一般的には、シェルは、摩耗インジケータの所望の特徴（単数または複数）に基づいて設定され得る様々なプロパティの個々の組み合わせを含むことができる。幾つかの例において、シェルの少なくとも１つの部分は、摩耗インジケータの少なくとも１つのプロパティに対応することができ、シェルの異なる部分は、元の３Ｄ物体の少なくとも１つのプロパティに対応することができる。

具体的に言えば、空間的シェル（又はもっと簡単に言えば「シェル」）は、３Ｄ物体の外面に最も近い３Ｄ物体の一部に対応する３Ｄ物体のシェル部分を表す。３Ｄ物体を表す物体データは、３Ｄ印刷システムにより受信され得る。物体データに基づいて、３Ｄ印刷システムは、３Ｄ物体を構築するために基板上に３Ｄ物体の逐次の層を（１つ又は複数の材料の個々の組み合わせを用いて）堆積することができる。受信した物体データは、３Ｄ物体のシェルに対応するシェルデータ、及び３Ｄ物体のコアに対応するコアデータを含むことができる。

図２は、コア２０２、及びコア２０２を取り囲むシェル２０４（摩耗インジケータの少なくとも１つのプロパティを表すデータを含む）を含む３Ｄ物体データ２００（３Ｄ物体モデル）の横断面を示す略図である。他の例において、シェル２０４は、異なる形状を有することができ、コア２０２の外面プロファイルに一致する必要がない。図２により表された横断面は、３Ｄ物体モデル２００の層（又はスライス）に対応することができる。シェル２０４は、所定の厚さＴを有し、３Ｄ物体モデル２００の外面２０６に最も近い３Ｄ物体モデル２００の部分である。幾つかの例において、シェル２０４は、摩耗インジケータを含む領域を含む、３Ｄ物体モデル２００の表面の様相に影響を与える３Ｄ物体モデル２００の位置に対応する。シェル２０４はコア２０２の外側（例えば、周りに）に均一な厚さＴを有するように示されているが、留意されるべきは他の例において、シェル２０４の厚さは、不規則とすることができる。

コア２０２は、シェル２０４の内面２０８により画定されたプロファイル（輪郭、外形）内に包含される。コア２０２は、３Ｄ物体モデル２００の外面２０６から離れた３Ｄ物体モデル２００内の位置を含み、シェル２０４の内面２０８内に包含される。

シェルのデータは、シェル２０４の少なくとも１つのプロパティの電子データ表現である。コアのデータは、コア２０２の少なくとも１つのプロパティの電子データ表現である。

図３は、シェル３０２、３０４及び３０６の構成（例えば、配列）を示す。図２の例において、シェル３０２、３０４及び３０６はシェル２０４内に入れ子にされ、その結果、一連の入れ子にされたシェルが提供される。図３は、シェル２０６内に入れ子にされているようにシェル３０２、３０４及び３０６を示すが、留意されるべきは他の例において、シェル３０２、３０４及び３０６は入れ子にされたシェルではない。例えば、シェルは、異なる深さではなくて、３Ｄ物体の異なる位置に設けられ得る。

それぞれのシェル３０２、３０４又は３０６は、３Ｄ物体モデル２００のシェル部分のそれぞれの異なるレベルを表すことができる。例えば、シェル３０２はレベル１を表すことができ、シェル３０４はレベル２を表すことができ、シェル３０６はレベル３を表すことができ、この場合、異なるレベルは、シェル３０２、３０４及び３０６により画定された領域内に含まれる摩耗インジケータの異なるプロパティ値に対応することができる。図３は、３つの異なるレベルに対応する３つのシェル３０２、３０４及び３０６を示すが、留意されるべきは他の例において、３つより少ないシェル又は３つより多いシェルが設けられ得る。

シェル３０２により表されたレベル１は、３Ｄ物体モデル２００の外面２０６に最も近い３Ｄ物体モデル２００の部分である。シェル３０４により表されたレベル２は、シェル３０２により表された部分より外面２０６から更に離れた３Ｄ物体の部分であり、シェル３０６により表されたレベル３は、シェル３０４により表された部分より外面２０６から更に離れた３Ｄ物体の部分である。シェル３０２、３０４及び３０６は、３Ｄ物体モデル２００内への増加する深さにおける、即ち外面２０６から増加する距離における３Ｄ物体の個々の部分を表すことができる。

異なるレベルは、３Ｄ物体モデル２００内に設けられる摩耗インジケータの少なくとも１つのプロパティの異なる値に対応することができる。例えば、摩耗インジケータのプロパティが色である場合、シェル３０２、３０４及び３０６により表される異なるレベルは、異なる色に対応することができる。より一般的には、摩耗インジケータの少なくとも１つのプロパティは、以下の何れか又は幾つかの組み合わせを含むことができ、即ち、色（異なるレベルが摩耗インジケータの異なる色を有する）、形状（異なるレベルが摩耗インジケータの異なる形状を有する）、インジケータラベル（異なるレベルが、異なるテキスト又は他のラベルのような異なるインジケータラベルを有する）、テクスチャー（異なるレベルが摩耗インジケータの異なるテクスチャーを有する）、伝導特性（異なるレベルが摩耗インジケータの異なる導電率を有する）、磁気特性（異なるレベルが摩耗インジケータの異なる磁界強度を有する）、音響特性（摩耗インジケータの異なるレベルが異なる音を発する）、弾性特性（異なるレベルが摩耗インジケータの異なる弾力性を有する）、化学的特性（異なるレベルが異なる化合物を有する）などである。

摩耗インジケータの異なるプロパティ値を異なるレベルに割り当てることに言及したが、留意されるべきは他の例において、摩耗インジケータの異なるプロパティ値は更に、３Ｄ物体内の異なる位置に割り当てられ得る。

幾つかの例において、３Ｄ物体の外面２０６の摩滅が摩耗に起因して生じる際、上記の摩耗インジケータのプロパティの何れか又は幾つかの組み合わせにより表された特性を含む摩耗インジケータの異なる特性が、露呈される。

摩耗インジケータのプロパティが伝導特性である例において、電気的要素（例えば、導電トレース又はワイヤ、センサ等）は、シェル３０２、３０４及び３０６により表された異なるレベルの１つの又は複数のレベルに形成され得る。例えば、摩耗がない場合は、導電トレース又はワイヤが露出（露呈）されず、その結果、第１の導電率が摩耗インジケータにより呈される。しかしながら、摩耗と共に摩滅が生じると、導電トレース又はワイヤが露出されて回路を開閉することができ、その結果、異なる導電率が摩耗インジケータにより呈される。

更なる例において、摩耗インジケータは、異なるレベルにおいて異なる化学的特性を提供することができる。例えば、第１のレベルにおいて、摩耗インジケータは、第１の化学的特性（例えば、固体である）を有する。摩耗により３Ｄ物体の部分が、第２のレベルに到達するように摩滅した後、所定の流体またはガスのような所定の化合物が放出され得る。例えば、チャンバが３Ｄ物体の外面の下の幾つかの個々のシェルに形成されることができ、当該チャンバは対応する化合物を包含することができる。摩耗により３Ｄ物体の外側部分が摩滅すると、チャンバが逐次に露呈されて個々の化合物を放出することができる。

一般に、摩耗インジケータのプロパティは、熱、摩滅、化学物質の暴露、露光、電気的暴露、及び／又は３Ｄ物体の使用に起因する何らかの他の反応でもって変化することができる。

幾つかの例において、シェル３０２、３０４及び３０６のそれぞれの中に、シェル３０２、３０４及び３０６のそれぞれにより表されたレベル内の異なる層に対応する更なるサブシェルが画定され得る。例えば、シェル３０２は、５つの層（シェル３０２内の５つのサブシェルにより表される）を含むことができ、シェル３０４は、８つの層（シェル３０４内の８つのサブシェルにより表される）を含むことができ、シェル３０６は、３つの層（シェル３０６内の３つの個々のサブシェルにより表される）を含むことができる。上記の説明において例示的な層の数が言及されたが、留意されるべきは他の例において、各レベルは、異なる数のシェルの層（１つの層または１つより多い層を含む）を含むことができる。各レベルが１つだけの層を含む例において、用語「レベル」及び「層」は、区別なく使用され得る。

幾つかの例において、「ブレイクポイント」は、シェル２０４内に画定され得る。「ブレイクポイント」は、３Ｄ物体モデル２００の所与の深さ（又は外面２０６からの距離）に関連することができ、この場合、シェル２０４の摩耗インジケータのプロパティ（又はプロパティの組み合わせ）は変化する。例えば、プロパティは色とすることができる。最初に、３Ｄ物体モデル２００の外面２０６は、３Ｄ物体モデル２００の摩耗していない又は許容可能な摩耗を示すために、シェル３０２に対応する第１の色（例えば、緑）を有することができる。外面２０６の摩滅が発生して３Ｄ物体モデル２００の最も外側の部分（シェル３０２に対応する）が摩耗に起因して除去されると、ブレイクポイントに到達し、この場合、プロパティ（例えば、色）がシェル２０４内で、例えば黄色に変化して、特定量の摩耗が生じたという警告を提供する。これはシェル３０４に対応することができる。更なる摩滅が生じると、次のブレイクポイントに到達し、レベル３に対応するシェル３０４の部分（シェル３０６）に到達する。シェル３０６は、異なる色（例えば、赤）のような異なるプロパティを有して、３Ｄ物体が修理または交換されるべきであるような３Ｄ物体が劣化した状態を示すことができる。

上述したように、摩耗インジケータを含む３Ｄ物体モデルを生成するために、元の３Ｄ物体の元の３Ｄ物体モデルは、摩耗インジケータに関連する入力情報と関連付けられ得る。幾つかの例において、入力情報は、３Ｄ物体の摩耗プロファイルの仕様、及び摩耗インジケータのパターンの定義を含むことができる。摩耗プロファイルの仕様は、異なる摩耗インジケータのプロパティに対応する３Ｄ物体における深さ及び／又は位置を指定することができる。例えば、摩耗プロファイルの仕様は、図２に表されたようにシェルの異なるレベルを識別することができ、この場合、各レベルは、個々の入れ子にされたシェルに対応することができる。摩耗プロファイルの仕様は、各レベル内で、異なるブレイクポイントがレベル内の異なる層に対応することができることを更に指定することができる。

摩耗インジケータのパターンの定義は、シェルの各レベル及び／又は層内の摩耗インジケータのプロパティ又はプロパティの組み合わせを指定することができる。例えば、異なるレベル及び／又は異なる層は、異なる色および／または他のプロパティに対応することができる。

他の例において、摩耗プロファイルの仕様および摩耗インジケータのパターンの定義は、例えばシェルの異なるレベル及び／又は層に関係する情報、及び異なるレベル及び／又は層に関する個々のプロパティ値またはプロパティ値の組み合わせを含むテーブルの形態で、１つのデータ構造に組み合わせられ得る。摩耗プロファイルの仕様および摩耗インジケータのパターンの定義における情報は、ユーザ入力、又は印刷システムの外側で実行される自動計算に基づくことができる３Ｄ物体のオフライン方式の特徴付けを用いて決定され得る。

図４は、摩耗インジケータを含む３Ｄ物体モデルを生成することの一部である更なる具現化形態による例示的なプロセスの流れ図である。図４のプロセスは、コンピューティングシステムにより実施され得る。図４のプロセスは、図３に示されたような３Ｄ物体モデルの個々の個別的なシェルに対して、様々な物体プロパティ値を割り当てること（４０２において）を含む。様々な物体プロパティ値の割り当ては、摩耗インジケータと関連する１つ又は複数のプロパティの値、及び距離および／または指標値を含むシェルデータにより提供される追加の情報を組み合わせることを含む。各シェルは、３Ｄ物体モデル２００の外面２０６から個々の距離（例えば、深さ）と関連付けられ得る。代案として、各シェルは、個々の異なる指標値と関連付けられることができ、この場合、異なる指標値は、異なるレベル又は層を識別することができる。

幾つかの例において、様々な物体プロパティ値の割り当て（４０２において）は、物体プロパティ値を材料体積カバー範囲（material volume coverages：Mvocs）にマッピングするルックアップテーブル（又は他のマッピングデータ構造）[物体プロパティ→Mvocs]に従って、Mvocsをシェル内の個々の体積に割り当てる（４０４において）ことを含むことができる。

３Ｄ物体は、二次元イメージがピクセルと呼ばれる単位面積へ分割される態様と類似する方法で、本明細書においてボクセルと呼ばれる単位体積の三次元アレイにより表され得る。Mvoc表現は、各ボクセルに提供される。幾つかの例において、ボクセルは、共通の形状を有することができ、例えば、ボクセルは、同じ高さ、幅、及び深さにより画定された同じ体積を共有することができる。他の例において、異なるボクセルは、異なる体積を有することができる、又は他のカスタム定義の三次元形状を有することができる。

ボクセルのMvoc表現は、３Ｄ物体の製作用の３Ｄ印刷システムに利用可能な材料の確率分布を表すMvocベクトルの形式にすることができる。確率分布は、材料の別個の使用、材料の共同使用、何らかの材料の欠如を含む、印刷材料（例えば、構築材料、仕上げ材料など）の異なる組み合わせに関係することができる。

Mvocベクトルの成分を説明するために、簡単な例が考察され得る。この簡単な例において、印刷システムは、３Ｄ物体を生成するために２つの材料（Ｍ１及びＭ２）を使用するために構成されている。材料は、基板上に堆積される流体構築材料とすることができ、又は材料は、構築材料の１つ又は複数の層上に堆積される堆積可能薬剤を含むことができる。幾つかの例において、これら材料は、薬剤、インク、及び粉末状構築材料の少なくとも１つの組み合わせを含むことができる。印刷システムが各材料の別個の量を堆積する（例えば、バイナリ堆積において）ように構成されている場合、４つの異なる材料の組み合わせ状態、即ち、Ｍ２無しでＭ１を堆積する第１の状態；Ｍ１無しでＭ２を堆積する第２の状態；Ｍ１及びＭ２の双方を堆積する第３の状態（例えば、Ｍ２がＭ１の上に堆積される、又は逆もまた同じ）；及びＭ１及びＭ２の双方が無い第４の状態（例えば、「ブランク」（Ｚ）又はインヒビター）が存在する。この場合、Mvocベクトルは、４つの個々の状態、即ち、[Ｍ１、Ｍ２、Ｍ１Ｍ２、Ｚ]に対応する４つのベクトル成分を有する。

かくして、各ボクセルは、この形態のMvocベクトルを有する。最後のベクトル成分については、「ブランク」又は「Ｚ」は、「空っぽ」又は処理される層において材料の無いことを意味することができ、例えば、薬剤が構築材料の層上に付着される場合、これは、仮に完成した物体が製作されてしまうまで、構築材料が取り除かれることができないとしても、処理される層に対する構築材料が無いことを示すことができる。

より一般的には、ｋの利用可能な材料および材料に対するＬの個別の堆積状態を有する印刷システムの場合、Mvocベクトルは、Ｌ^ｋベクトル成分を含み、この場合、各ベクトル成分は、材料の別個の使用および共同使用および／または任意の材料が無いことを含む、利用可能な材料／堆積（付着）状態の組み合わせを表す。別の言い方をすれば、Mvocベクトルのベクトル成分は、印刷システムに利用可能な全ての材料およびそれらの組み合わせを表し、ベクトル成分は、印刷システムに利用可能な考えられる構築または堆積の状態の列挙を提供する。これら状態は、「材料の最初の形」と呼ばれ得る。かくして、Mvocベクトルは、これら状態の次元性表現を有し、各状態と関連した体積カバー範囲（例えば、確率）を含む。Mvocベクトルは、材料の最初の形の重み付けされた組み合わせ又は確率を含む。

幾つかの例において、３Ｄ物体用の摩耗インジケータ（１つ又は複数の摩耗インジケータ）の特性（特徴）は、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）アプリケーションプログラム又は他のアプリケーションプログラムのような、アプリケーションプログラムを用いてユーザ選択され得る。摩耗インジケータの特性のユーザ選択は、ユーザに提示され得るプロパティ物体に基づくことができ、この場合、各プロパティ物体は、印刷システムにより達成され得るプロパティ（単数または複数）の物体属性記述を含む。ユーザは、異なるプロパティ物体間で選択することができ、又は代案として、ユーザは摩耗インジケータと関連したプロパティの値を指定することができる。

図５は、３Ｄ印刷プロセスに従って３Ｄ物体を印刷するための３Ｄ印刷システムの印刷処理パイプライン５００の一例を模式的に示す。印刷処理パイプライン５００は、上述したシェルデータを含む摩耗インジケータ情報を含む入力３Ｄ物体データ５０２（３Ｄ物体モデル）を受け取る。印刷処理パイプライン５００は、入力３Ｄ物体データ５０２を、３Ｄ印刷システム用の制御命令へ変換する。入力３Ｄ物体データ５０２は、ラスタライザ５０４により受け取られ、幾つかの例において、ラスタライザ５０４は、入力３Ｄ物体データ５０２をラスターベースのフォーマットへと処理する。ラスターベースのフォーマットにおいて、３Ｄ物体は、ボクセルの３Ｄアレイにより表される。上述したように、ボクセルは、個々のMvocベクトルを割り当てられ得る。

幾つかの具現化形態において、印刷処理パイプライン５００は、ラスタライザ５０４からのデータのハーフトーン化を実行することができる。ハーフトーン化は、個々の印刷位置において３Ｄ物体を印刷するための制御命令を生成する。幾つかの例において、様々な異なるハーフトーン化技術を使用することができ、例えば、第１のハーフトーン化技術がシェルデータに使用されることができる一方で、第２の異なるハーフトーン化技術がコアデータに使用され得る。

一例として、３Ｄ物体用のシェルデータは、原始内容データの正確な複製品を提供することができない３Ｄ印刷システムから結果として生じる印刷出力と物体データとの間の何らかの差異の影響を軽減するように、３Ｄ物体のシェルに関する制御命令を生成するために誤差拡散ハーフトーン化を用いて処理され得る。コアデータは、３Ｄ物体のコアに関する制御命令を生成するためにマトリクスハーフトーン化を用いて処理され得る。マトリクスハーフトーン化は、コンピュータ的に安価であり、且つ誤差拡散ハーフトーン化と比べて速いが、誤差拡散ハーフトーン化は、原始物体データのより正確な表現を提供する。このように、物体データの全体にマトリクスハーフトーン化を適用することに比べて、３Ｄ物体の表面においてより高いレベルの空間的および視覚的な細部を備える３Ｄ物体がもたらされると同時に、物体データの全体に誤差拡散ハーフトーン化を適用することに比べてコンピュータ的に安価で速い。

他の例において、同じハーフトーン化技術が３Ｄ物体のシェル及びコアの双方に適用され得る。

異なるハーフトーン化技術が３Ｄ物体のシェル及びコアに適用される例において、ラスタライザ５０４のデータ出力は、体積分割器５０６への入力として供給されることができ、体積分割器５０６は、上述したように、３Ｄ物体のシェルに対応するシェルデータ、及び３Ｄ物体のコアに対応するコアデータを決定するために、ラスタライザ５０４により出力されたデータを処理する。幾つかの例において、体積分割器５０６は、３Ｄ物体のシェルを生成するために３Ｄ印刷システム用の制御命令を生成するためにシェルデータに誤差拡散ハーフトーン化を実行するように、シェルデータを誤差拡散ハーフトーン化器５０８に出力する。体積分割器５０６は、マトリクスハーフトーン化器５１０にコアデータを出力し、マトリクスハーフトーン化器５１０は、３Ｄ物体のコア部分を生成するために３Ｄ印刷システム用の制御命令を生成するためにコアデータにマトリクスハーフトーン化を適用する。誤差拡散ハーフトーン化器５０８により出力された制御命令、及びマトリクスハーフトーン化器５１０により出力された制御命令は、制御データ生成器５１２へ入力されて、入力３Ｄ物体データ５０２に対応する３Ｄ物体を再現するために、３Ｄ印刷システム用の制御命令が生成される。

幾つかの例において、印刷処理パイプラインにより実行されるハーフトーン化は、３Ｄ物体の個々のボクセルに対応するMvocベクトルに適用される。ハーフトーン化は、各ボクセルの各Mvocベクトルにより表された複数の状態の特定の状態（当該特定の状態は、上述したように材料の特定の組み合わせ又は材料が無いことに対応する）を選択し、各ボクセルに対する３Ｄ印刷が、選択されたMvocベクトル状態に従って進行する。

制御データ生成器５１２により出力された制御命令は、当該制御命令に従って３Ｄ物体を印刷するために印刷デバイスに供給される。

何らかの任意の幾何学的形状の摩耗インジケータを生成するために３Ｄ印刷プロセスを用いることにより、３Ｄ物体の様々な位置における摩耗インジケータの位置（深さ又は他の位置）及びプロパティ（又はプロパティの組み合わせ）が、より正確に制御され得る。摩耗インジケータのプロパティ（単数または複数）は、３Ｄ物体の様々なレベルにおいて及び／又は様々な位置において、調整（modulate：変調）されることができ、その結果、摩耗のしるしが提供されるように、摩耗インジケータの様々なプロパティ値が、様々なレベル及び／又は位置に指定され得る。

図６は、幾つかの具現化形態による、例示的なシステム６００（例えば、コンピュータ又はコンピュータの分散型構成）のブロック図である。システム６００は、ハードウェアプロセッサ６０２（又は複数のハードウェアプロセッサ）を含む。ハードウェアプロセッサは、マイクロプロセッサ、マルチコアマイクロプロセッサのコア、マイクロコントローラ、プログラム可能集積回路、プログラム可能ゲートアレイ、又は他のハードウェア処理回路を含むことができる。

ハードウェアプロセッサ６０２は、本開示で説明されたようなタスクを実行するための機械可読命令を実行することができる。より具体的には、ハードウェアプロセッサ６０２は、摩耗インジケータを備えていない入力３Ｄ物体モデルを受け取るための受信命令６０４、摩耗インジケータが追加されることになる入力３Ｄ物体モデルの領域を決定するための領域決定命令６０６、及び当該領域における可変厚さの空間的シェルの構成を計算するための空間的シェル計算命令６０８を実行することができ、この場合、空間的シェルは、摩耗インジケータの少なくとも１つのプロパティを表すデータを含む。

図７は、例示的な持続性機械可読またはコンピュータ可読記憶媒体７００（１つの記憶媒体または複数の記憶媒体）のブロック図である。記憶媒体７００は、コンピューティングシステム（コンピュータ又はコンピュータの分散型構成）により実行された際に、上述したもの（例えば、図１又は図４のタスク）を含む様々なタスクの実行を生じさせる３Ｄ物体データ生成命令７０２を格納する。より具体的には、幾つかの例において、３Ｄ物体データ生成命令７０２の実行と同時に、コンピューティングシステムが、３Ｄ印刷システムにより印刷するための３Ｄ物体データを生成し、当該生成には、３Ｄ物体データの領域における可変厚さの空間的シェルの構成を計算することであって、空間的シェルが、３Ｄ印刷システムにより作成される３Ｄ物体に含まれるべき摩耗インジケータの少なくとも１つのプロパティを表すデータを含む、計算すること、及び３Ｄ物体の異なる部分において摩耗インジケータの異なる特性を定義するために、空間的シェルに当該少なくとも１つのプロパティの値を割り当てることが含まれる。

記憶媒体７００は、ダイナミック又はスタティックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭまたはＳＲＡＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）及びフラッシュメモリのような半導体メモリデバイス；固定、フロッピー（登録商標）及びリムーバブルディスクのような磁気ディスク；テープを含む他の磁気媒体；コンパクトディスク（ＣＤ）又はデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）のような光媒体；又は他のタイプの記憶デバイスを含む１つ又は複数の異なる形態のメモリを含むことができる。留意すべきは、上述した命令は、１つのコンピュータ可読または機械可読記憶媒体に提供され得るか、又は代案として、恐らくは複数のノードを有する大型システムにおいて分散された複数のコンピュータ可読または機械可読記憶媒体に提供され得る。係るコンピュータ可読または機械可読記憶媒体（単数または複数）は、品物（又は製品）の一部であると考えられる。品物または製品は、何らかの製造された単一のコンポーネント又は複数のコンポーネントを意味することができる。記憶媒体（単数または複数）は、機械可読命令を実行するマシンに、又は機械可読命令が実行用ネットワークを介してダウンロードされ得るリモートサイトに位置することができる。

上記の説明において、本明細書に開示された主題について理解を与えるために、多くの細部が記載されている。しかしながら、具現化形態は、これら細部の幾つかを用いずに実施され得る。他の具現化形態は、上述した細部からの変更態様および変形態様を含むことができる。添付の特許請求の範囲は、係る変更態様および変形態様を網羅することが意図されている。

Claims (15)

1. 方法であって、
   三次元（３Ｄ）印刷システムにより印刷するための３Ｄ物体データを、プロセッサを含むシステムにより生成することを含み、前記生成することが、
   摩耗インジケータが生成されることになる領域を決定し、
   前記領域において可変厚さの空間的シェルの構成を計算することを含み、前記空間的シェルが前記摩耗インジケータの少なくとも１つのプロパティを表すデータを含む、方法。
2. 前記空間的シェルの構成を計算することが、別のシェル内に入れ子にされる一連の入れ子にされた空間的シェルを計算することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記入れ子にされた空間的シェルの個々の個別的な空間的シェルに、前記摩耗インジケータの少なくとも１つのプロパティの異なる値を割り当てることを更に含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記摩耗インジケータの少なくとも１つのプロパティが、色、形状、インジケータラベル、テクスチャー、伝導特性、磁気特性、音響特性、化学的特性、及び弾性特性の中から選択される、請求項３に記載の方法。
5. 前記空間的シェルの個々のボクセルに、様々な材料体積カバー範囲（Mvoc）を割り当てることを更に含み、各Mvocが、前記印刷システムにより使用される材料の確率分布を表す、請求項３に記載の方法。
6. 前記個々のボクセルにMvocベクトルを割り当てることを更に含み、前記MvocベクトルのそれぞれのMvocベクトルが、前記３Ｄ印刷システムにより使用される印刷材料に関連する個々の異なる状態に対応するベクトル成分を含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記ボクセルの各ボクセルについて、対応するMvocベクトルにより表される様々な状態のうちの１つの状態を選択することを更に含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記空間的シェルが、前記３Ｄ物体データにより表された３Ｄ物体内の異なるレベルに対応する、請求項３に記載の方法。
9. 前記少なくとも１つのプロパティの異なる値を、前記３Ｄ物体内の異なる位置に割り当てることを更に含む、請求項８に記載の方法。
10. システムであって、
    以下のこと、即ち
    摩耗インジケータを備えていない入力三次元（３Ｄ）物体モデルを受け取り、
    前記摩耗インジケータが追加されることになる前記入力３Ｄ物体モデルの領域を決定し、
    前記領域における可変厚さの空間的シェルの構成を計算するためのハードウェアプロセッサを含み、前記空間的シェルが、前記摩耗インジケータの少なくとも１つのプロパティを表すデータを含む、システム。
11. 前記ハードウェアプロセッサが、前記決定および前記計算に基づいて、前記摩耗インジケータを含む出力３Ｄ物体モデルを生成することができる、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記出力３Ｄ物体モデルが、コア、及び前記コアの外側の前記空間的シェルを含み、前記ハードウェアプロセッサが、前記コアに第１のハーフトーン化技術を適用し、且つ前記シェルの部分に第２の異なるハーフトーン化技術を適用するために、前記出力３Ｄ物体モデルを印刷処理パイプラインに送ることができる、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記第１のハーフトーン化技術または前記第２のハーフトーン化技術が、印刷材料の組み合わせに関連する状態を表すベクトル成分をそれぞれ含む材料体積カバー範囲（Mvoc）ベクトルに適用され、前記状態のうちの所与の状態が、印刷材料が無いことに対応する、請求項１２の印刷システム。
14. 実行時に三次元（３Ｄ）印刷システムにより印刷するための３Ｄ物体データをコンピューティングシステムに生成させるための命令を格納する持続性機械可読媒体であって、
    前記生成することが、
    前記３Ｄ物体データの領域における可変厚さの空間的シェルの構成を計算し、前記空間的シェルが、前記３Ｄ印刷システムにより作成される３Ｄ物体に含まれるべき摩耗インジケータの少なくとも１つのプロパティを表すデータを含み、
    前記３Ｄ物体の異なる部分において前記摩耗インジケータの異なる特性を定義するために前記空間的シェルに前記少なくとも１つのプロパティの値を割り当てることを含む、持続性機械可読媒体。
15. 前記３Ｄ物体の異なる部分が、前記３Ｄ物体内の異なるレベル及び／又は異なる位置を含む、請求項１４に記載の持続性機械可読媒体。

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