JP2019046404A - 造形制御装置、造形制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】視覚以外の五感を視覚情報に変換して造形する。【解決手段】味覚を表現する感覚情報として、甘味、酸味、旨味、苦味、及び塩味の有無情報、並びに各味覚の感覚情報の強弱を示す数値情報を、視覚、すなわち、色や濃度で表現するようにした。ＦＡＶデータでは、ボクセルデータが基本であり、表層面のみならず内部の状態のボクセルデータとして定義できることが利用し、当該定義の中に味覚に関する感覚情報（前述した有無情報及び数値情報）を組み込んでいる。従って、三次元造形物を造形する場合に、造形後に目的の断面を切り取ると、色や濃度で分けられた味覚の状態が視覚を通じて認識可能となる。特定の味覚を表現する場合、特定の味覚が存在しないボクセルデータを透過性のある材質で造形することで、破断しなくても内部の味覚分布状態が把握可能となる。【選択図】図６

Description

本発明は、造形制御装置、造形制御プログラムに関する。

特許文献１には、被測定物を電子化して保管することが可能であり、硬度を知りたい場合には簡単に擬似再生する電子カルテ実物擬似保管装置が記載されている。

特許文献２には、きめ細かい３Ｄ仮想物体（ＶＯ）から、きめの粗い現実の物理物体（ＲＯ）を生成することが記載されている。

特許文献３には、３Ｄプリンタジオメトリに含まれる仮想ゲーム環境の構成要素は、補足的ジオメトリによって、モデルの最終プリント物理形態においてモデルを支持するように計算された寸法を有する３Ｄプリンタジオメトリ内の構造形状を有するように修正することが記載されている。

特許文献４には、現実に存在する地球を中心とした宇宙空間を三次元レベルで創造したバーチャル空間世界を三次元仮想現実空間画像で表示する仮想現実空間提供手段を有することが記載されている。

特開２０１５−２３０６１５号公報 特表２０１３−１６３９９６号公報 特開２０１６−１６３９９６号公報 特開２００７−２２６６１４号公報

視覚に基づき、リアルな色味や濃度を用いて造形物を三次元造形装置で造形することはできるが、視覚以外の五感に対応した色味又は濃度で造形することはなされていない。

本発明は、視覚以外の五感を視覚情報に変換して造形することができる造形制御装置及び造形制御プログラムを得ることが目的である。

請求項１に記載の発明は、対象物の三次元造形情報を取得すると共に、当該対象物を味覚、聴覚、嗅覚、又は触覚を通じて表現するための感覚情報を取得する取得手段と、前記取得手段で取得した感覚情報を、視覚を通じて識別された三次元造形情報に変換する変換手段と、前記変換手段で変換した前記三次元造形情報によって、前記対象物の三次元造形物の造形を指示する指示手段と、を有している。

請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記変換手段が、前記感覚情報の種類及び強弱を、色又は濃度で識別した三次元造形情報に変換する。

請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、前記感覚情報の種類を色で識別し、前記感覚情報の強弱を濃度で識別する。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明は、前記対象物を表現する五感の種類が味覚であり、前記取得手段が、当該味覚の感覚情報として、甘味、酸味、旨味、苦味、及び塩味の有無情報と、各味覚の感覚情報の強弱を示す数値情報を取得し、前記変換手段では、感覚情報毎に、視覚を通じて識別可能な複数の三次元造形情報に変換する。

請求項５に記載の発明は、前記請求項１〜請求項４の何れか１項記載の発明において、使用者が装着可能であり、造形物の画像が、当該造形物を造形している使用者の手の画像の動きに応じて変形していく動画像を表示する表示装置を備えたヘッドセットインターフェイスと、前記表示装置に表示される動画像に伴って、使用者の手に、力覚及び触覚を提示する力触覚提示装置と、を備えた仮想造形制御装置をさらに有し、前記対象物の三次元造形情報が、前記仮想造形制御装置で造形した情報である。

請求項６に記載の発明は、コンピュータを請求項１〜請求項５の何れか１記載の造形制御装置として動作させる造形制御プログラムである。

請求項１に記載の発明によれば、視覚以外の五感を視覚情報に変換して造形することができる。

請求項２に記載の発明によれば、視覚以外の五感の感覚を、色と濃度で表現することができる。

請求項３に記載の発明によれば、感覚情報の種類及び強弱を色と濃度によって識別することができる。

請求項４に記載の発明によれば、一つの三次元造形情報から味覚の感覚情報毎の複数の造形物を造形することができる。

請求項５に記載の発明によれば、仮想造形によって対象物の三次元造形情報を得ることができる。

請求項６に記載の発明によれば、視覚以外の五感を視覚情報に変換して造形することができる。

本実施の形態に係る造形制御装置の概略図である。 本実施の形態に係る造形制御装置の機能ブロック図である。 （Ａ）〜（Ｇ）は本実施の形態に適用可能な三次元造形装置の概略図である。 本実施の形態に係る造形制御装置において実行される、造形制御の流れを示すフローチャートである。 （Ａ）は、食品を例にとり、視覚以外の五感（味覚、嗅覚、触覚、聴覚）のそれぞれの感覚情報を示した一覧表、（Ｂ）は、味覚を例にとり、特定食品の三次元画像情報における最小情報単位であるボクセルデータ毎の感覚情報の占有割合を示したレーダーチャートである。 本実施の形態において、五感として選択した味覚の感覚情報毎の三次元造形物の斜視図であり、（Ａ）は通常三次元造形物、（Ｂ）は甘味表現三次元造形物、（Ｃ）は塩味表現三次元造形物、（Ｄ）は酸味表現三次元造形物、（Ｅ）は苦味表現三次元造形物、（Ｆ）は旨味表現三次元造形物である。 仮想陶芸空間で用いる陶芸用ＵＩの装着例を示す概略図である。 仮想陶芸実行中の画面が表示された、陶芸用ＵＩの表示部の正面図である。

図１は、本実施の形態に係る造形制御装置１０の概略図である。

造形制御装置１０は、マイクロコンピュータ１２を有しており、マイクロコンピュータ１２は、ＣＰＵ１２Ａ、ＲＡＭ１２Ｂ、ＲＯＭ１２Ｃ、入出力ポート１２Ｄ（Ｉ／Ｏ１２Ｄ）、及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス１２Ｅを備えている。

Ｉ／Ｏ１２Ｄには、大規模記録媒体としてのハードディスク１４が接続されると共に、ＵＩ１５が接続されている。ハードディスク１４は、三次元造形情報を一時的に格納する。

また、Ｉ／Ｏ１２Ｄは、ネットワークＩ／Ｆ１７を介して通信回線網１９に接続され、三次元造形情報を受け取る、１系統として適用される。なお、三次元造形情報は、造形制御装置１０の内部で生成してもよい。

ＲＯＭ１２Ｃには、造形制御のためのプログラムが記録されており、造形制御装置１０が起動すると、ＲＯＭ１２Ｃから当該プログラムが読み出され、ＣＰＵ１２Ａによって実行される。なお、造形制御プログラムは、ＲＯＭ１２Ｃの他、ハードディスク１４や他の記録媒体に記録しておいてもよい。

（三次元造形装置）
図１に示される如く、Ｉ／Ｏ１２Ｄには、Ｉ／Ｆ４２を介して三次元造形装置４６が接続されている。三次元造形制御装置４４は、三次元造形装置４６を制御して、実物の三次元造形物を造形する。なお、図１では、１個（１種類）の三次元造形装置４６が接続された例を示しているが、複数個（複数種類）の三次元造形装置４６を一括制御するようにしてもよい。例えば、異なる造形方式で造形する複数種類の三次元造形装置４６を一括管理し、用途に合った三次元造形装置４６を選択して、造形を指示するようにしてもよい。

造形方式としては、結合剤噴射方式、指向性エネルギー堆積方式、材料押出方式、材料噴射方式、粉末床溶融結合方式、シート積層方式、及び液槽光重合方式等がある。

図３（Ａ）〜（Ｇ）に、造形方式の種類及び機能と、それぞれの造形方式に適合する材料の関係の一例を示す。
（１）結合剤噴射方式
図３（Ａ）に示される如く、結合剤噴射方式の三次元造形装置４６Ａは、液状の結合剤５０を粉末床５２に噴射して選択的に固化させる方式である。材料例として、石膏、セラミックス、砂、カルシウム、プラスティックが挙げられる。
（２）指向性エネルギー堆積方式
図３（Ｂ）に示される如く、指向性エネルギー堆積方式の三次元造形装置４６Ｂは、材料５４を供給しつつ、ビーム５６等を集中させることによって熱の発生位置を制御し、材料５４を選択的に溶融、結合させる方式である。材料例として、金属が挙げられる。
（３）材料押出方式
図３（Ｃ）に示される如く、材料押出方式の三次元造形装置４６Ｃは、流動性のある材料５８をノズル６０から押し出し、堆積させると同時に固化させる方式である。材料例として、ＡＢＳ（アクリニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）、ＰＬＡ（ポリ乳酸）、ナイロン１２、ＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＰＳＦ（ポリフェニルスルホン）が挙げられる。
（４）材料噴射方式
図３（Ｄ）に示される如く、材料噴射方式の三次元造形装置４６Ｄは、材料の液滴６２を噴射し、選択的に堆積し固化させる方式である。三次元造形装置４６Ｄは、その代表的なインクジェット法による造形方式である。材料例として、ＵＶ硬化樹脂、脂、ワックス、ハンダが挙げられる。
（５）粉末床溶融結合方式
図３（Ｅ）に示される如く、粉末床溶融結合方式の三次元造形装置４６Ｅは、粉末を敷いたある領域６４をレーザ６６から照射される熱エネルギーによって選択的に溶融結合させる方式である。材料例として、エンジニアリングプラスティック、ナイロン、金属が挙げられる。
（６）シート積層方式
図３（Ｆ）に示される如く、シート積層方式の三次元造形装置４６Ｆは、シート状の材料６８を接着させる方式である。材料例として、紙、樹脂シート、アルミシートワックス、ハンダが挙げられる。
（７）液槽光重合方式
図３（Ｇ）に示される如く、液槽光重合方式の三次元造形装置４６Ｇは、タンク７０に貯められる液状の光硬化性樹脂７２を光重合によって選択的に硬化させる方式である。材料例として、ＵＶ硬化樹脂が挙げられる。

なお、上記（１）〜（７）に示した造形方式の異なる７種類の三次元造形装置４６Ａ〜Ｇは、選択的に、造形メーカーが所有する。また、図３では、上記（１）〜（７）に示す造形方式を示したが、この（１）〜（７）とは異なる造形方式の三次元造形装置であってもよい。

（ＦＡＶフォーマットの概略）
三次元造形物を造形するための三次元造形情報（造形フォーマットデータ）は、ＦＡＶ（fabricatable voxel）フォーマットで保存されたボクセルデータが好ましい。

ＦＡＶフォーマットでは、三次元モデルデータの外部形状だけでなく、内部構造、使用する材料、接合強度等の様々な属性を保持する。三次元モデルデータの外観及び内側を問わず、デザイナーが思った通りに、隅々まで、徹底的に、精密かつ緻密にデザイン可能であり、それをデータとして保存し得ることを担保している。

ＦＡＶフォーマットは、ボクセルデータをベースに構成されている。

ボクセルとは三次元的な画素値である。二次元的な画素値であるピクセルを平面的に配置することで、画像を形成するように、三次元的な画素値であるボクセルを立体的に配置することで、物体を形成する。

すなわち、ＦＡＶフォーマットは以下の条件を備えた三次元モデルデータである。

（条件１） 三次元モデルデータの外部及び内部を問わず、形状、材料、色、接合強度等といったものづくりに必要な情報が立体的な位置ごとに明確に定義されていること。

（条件２） 三次元モデルデータのデザイン（ＣＡＤ）、解析（ＣＡＥ）、検査（ＣＡＴ）を、データ変換することなく統一的、かつ双方向的に行うことができること。

ＦＡＶフォーマットは、材料の情報を持たせることができるため、造形方式の選定が容易となる。

ここで、本実施の形態では、前記ＦＡＶフォーマットの特徴を十分に生かすことが可能な造形として、視覚以外の五感（味覚、聴覚、嗅覚、又は触覚の何れか）を通じて表現するための感覚情報を用いて、視覚を通じて区別可能な三次元造形を確立した。

本実施の形態では、視覚以外の五感の種類として味覚を例にとり、味覚を表現する感覚情報として、甘味、酸味、旨味、苦味、及び塩味の有無情報、並びに各味覚の感覚情報の強弱を示す数値情報を、視覚、すなわち、色や濃度で表現するようにした。

ＦＡＶデータでは、ボクセルデータが基本であり、表層面のみならず内部の状態のボクセルデータとして定義できることを利用し、当該定義の中に味覚に関する感覚情報（前述した有無情報及び数値情報）を組み込んでいる。

従って、三次元造形物を造形する場合に、造形後に目的の断面を切り取ると、色や濃度で分けられた味覚の状態が視覚を通じて認識可能となる。特定の味覚を表現する場合、特定の味覚が存在しないボクセルデータを透過性のある材質で造形することで、破断しなくても内部の味覚分布状態が把握可能となる。

（造形制御装置１０における感覚情報の視覚表現変換機能）
図２は、造形制御装置１０において実行される、視覚以外の五感（味覚、聴覚、嗅覚、又は触覚の何れか）を通じて表現するための感覚情報を用いて、視覚を通じて区別可能な造形制御を実行するためのブロック図が示されている。なお、図２の各ブロックは、造形制御装置１０の感覚情報に基づく造形制御に特化して、機能別に分類したものであり、造形制御装置１０のハード構成を限定するものではない。

受付部７４は、ＦＡＶデータに代表されるボクセルデータとして、視覚以外の五感の感覚情報が定義された三次元造形情報、及び造形条件情報を含む指示情報を受け付ける。

受付部７４は、抽出部７６に接続され、受け付けた指示情報を送出する。

抽出部７６は、指示情報を解析して、三次元造形情報と造形条件情報とを抽出する。三次元造形情報は、通常に三次元造形するための情報であり、造形条件情報は当該通常の造形が五感（ここでは、味覚）に特化した造形であるかを示す情報である。

なお、「通常に三次元造形する」とは、例えば、原型である実物と相似形の造形物、或いは設計上の画像や写真等に基づき表現される立体形状の造形物を造形することを言う。また、造形した三次元造形物を複製することも含む。

造形情報は、造形情報を一時格納部７８へ送出され、一時的に格納される。

造形条件は、判定部８０へ送出される。判定部８０では、通常の造形か、視覚以外の五感を表現する造形かの判定を実行する。

判定部８０は、造形指示部８２及び感覚情報読出部８４に接続されている。

判定部８０の判定結果が通常造形であった場合、通常造形であることを造形指示部８２へ通知する。

また、判定部８０の判定結果が五感表現であった場合、五感表現であることを感覚情報読出部８４へ通知する。

感覚情報読出部８４では、造形条件情報から感覚情報を読み出して、色変換部８６へ送出する。

色変換部８６では、一時格納部７８に格納された三次元造形情報を取り込んで、感覚情報に基づいて色変換処理を実行する。すなわち、ＦＡＶデータの場合、各ボクセルデータの色定義が味覚によって変換されることになる。

色変換部８６は、造形指示部８２に接続されている。色変換部８６は、造形指示部８２へ色変換された三次元造形情報を送出する。

造形指示部８２では、通常造形の場合は一時格納部７８から三次元造形情報を受け、五感表現造形の場合は色変換部８６から三次元造形情報を受け取ることになる。

造形指示部８２は、Ｉ／Ｆ４２を介して三次元造形装置４６に接続されており、受け取った三次元造形情報に基づいて、三次元造形装置４６を制御して、三次元造形（通常又は五感表現）を指示する。

以下に本実施の形態の作用を図４のフローチャートに従い説明する。

ステップ１００では、造形指示（指示情報）を受け付けたか否かを判断し、否定判定された場合は、このルーチンは終了する。

また、ステップ１００で肯定判定された場合は、ステップ１０２へ移行して、三次元造形情報（ここでは、ボクセルデータ）、及び造形条件情報を抽出し、ステップ１０４へ移行する。

ステップ１０４では、三次元造形情報を一時格納部７８（図２参照)へ一時的に格納し、ステップ１０６へ移行する。

ステップ１０６では、受け付けた造形指示が通常造形か否かを判断する。

このステップ１０６で肯定判定されると、ステップ１０８へ移行して、一時格納部７８から三次元造形情報を読み出して、ステップ１１６へ移行する。

また、ステップ１０６で否定判定されると、ステップ１１０へ移行して、造形情報から、表現対象（視覚以外の五感）の感覚情報（色、濃度）を読み出し、次いで、ステップ１１２へ移行して、一時格納部７８から三次元造形情報を読み出し、ステップ１１４へ移行する。

ステップ１１４では、三次元画像情報から色（又は濃度）情報を読み出し、感覚情報に基づき、色（又は濃度)情報に変換処理する。例えば、五感の種類が味覚である場合、味覚を表現する甘味、酸味、旨味、苦味、塩味毎の強さを色又は濃度で表現し（詳細後述、図５及び図６参照）、ステップ１１６へ移行する。

ステップ１１６では、三次元造形装置４６(図２参照)に三次元造形を指示する。この指示は、通常の造形の場合は、ステップ１０８で読み出した三次元造形情報に基づいて、三次元造形を指示し、五感表現の造形の場合は、ステップ１１４で変換処理された三次元造形情報に基づいて、三次元造形を指示する。

（五感表現の造形条件）
図５（Ａ）は、食品を例にとり、視覚以外の五感（味覚、嗅覚、触覚、聴覚）のそれぞれの感覚情報を示した一覧表である。

味覚の感覚情報には、甘味、酸味、旨味、苦味、塩味がある。嗅覚の感覚情報には、こく、広がり、厚み、香りがある。触覚の感覚情報には、歯ごたえ、舌触り、湿度がある。聴覚の感覚情報には、そしゃく音、叩き音がある。

図５（Ｂ）は、味覚を例にとり、特定食品の三次元画像情報における最小情報単位であるボクセルデータ毎の感覚情報の占有割合を示したレーダーチャートである。

図５（Ｂ）によれば、特定食品は、甘味、酸味が多く存在し、苦味及び塩味がこれに続き、旨味が少ない傾向であることがわかる。

しかしながら、この図５（Ｂ）のレーダーチャートでは、各感覚情報が三次元造形物の何れの位置であるかまでは不明である。

そこで、図６に示される如く、感覚情報を指定することで、同一の三次元情報に基づく三次元造形物でありながら、当該感覚情報が強調された色又は濃度の三次元造形物の造形が可能となる。

図６（Ａ）は、通常の三次元造形物８８Ａである。この通常の三次元造形物８８Ａでは、表層面の状態は把握可能であるが、味覚の表現がなされていない。

図６（Ｂ）は、感覚情報の内、甘味を表現した場合の三次元造形物８８Ｂである。この甘味表現の三次元造形物８８Ｂは、第１の色で甘味部分が表現されていると共に、その他の領域（甘味が無い領域）は透明材料で造形されている。また、甘味表現の三次元造形物８８Ｂは、甘味の強弱が第１の色の濃度で表示されている。これにより、図６（Ｂ）の甘味を表現した三次元造形物８８Ｂは、図５（Ｂ）のレーダーチャートに比べて、甘味の位置及び甘味の強さを視覚的に認識することが可能となる。

図６（Ｃ）は、感覚情報の内、塩味を表現した場合の三次元造形物８８Ｃである。この塩味表現の三次元造形物８８Ｃは、第２の色で塩味部分が表現されていると共に、その他の領域（塩味が無い領域）は透明材料で造形されている。また、塩味表現の三次元造形物８８Ｃは、塩味の強弱が第２の色の濃度で表示されている。これにより、図６（Ｃ）の塩味を表現した三次元造形物８８Ｃは、図５（Ｂ）のレーダーチャートに比べて、塩味の位置及び塩味の強さを視覚的に認識することが可能となる。

図６（Ｄ）は、感覚情報の内、酸味を表現した場合の三次元造形物８８Ｄである。この酸味表現の三次元造形物８８Ｄは、第３の色で酸味部分が表現されていると共に、その他の領域（三位が無い領域）は透明材料で造形されている。また、酸味表現の三次元造形物８８Ｄは、酸味の強弱が第３の色の濃度で表示されている。これにより、図６（Ｄ）の酸味を表現した三次元造形物８８Ｄは、図５（Ｂ）のレーダーチャートに比べて、酸味の位置及び酸味の強さを視覚的に認識することが可能となる。

図６（Ｅ）は、感覚情報の内、苦味を表現した場合の三次元造形物８８Ｅである。この苦味表現の三次元造形物８８Ｅは、第４の色で苦味部分が表現されていると共に、その他の領域（苦味が無い領域）は透明材料で造形されている。また、苦味表現の三次元造形物８８Ｅは、苦味の強弱が第４の色の濃度で表示されている。これにより、図６（Ｅ）の苦味を表現した三次元造形物８８Ｅは、図５（Ｂ）のレーダーチャートに比べて、苦味の位置及び苦味の強さを視覚的に認識することが可能となる。

図６（Ｆ）は、感覚情報の内、旨味を表現した場合の三次元造形物８８Ｆである。この旨味表現の三次元造形物８８Ｆは、第５の色で旨味部分が表現されていると共に、その他の領域（旨味が無い領域）は透明材料で造形されている。また、旨味表現の三次元造形物８８Ｆは、旨味の強弱が第５の色の濃度で表示されている。これにより、図６（Ｆ）の旨味を表現した三次元造形物８８Ｆは、図５（Ｂ）のレーダーチャートに比べて、旨味の位置及び旨味の強さを視覚的に認識することが可能となる。

なお、図６では、味覚を例にとり三次元造形物を造形する例を示したが、他の視覚以外の五感（嗅覚、触覚、聴覚）のそれぞれの感覚情報に基づいて造形することが可能である。また、三次元造形物は、食品に限定されるものではない。

なお、本実施の形態では、三次元造形の指示を外部から指示情報を受け付けて、視覚以外の五感で表示した三次元造形物に変換処理するようにしたが、仮想陶芸空間を用いて、原型となる三次元造形物を設計、創作するようにしてもおよい。

図７は、通信回線網１９に接続された仮想陶芸制御装置１６が示されている。仮想陶芸制御装置１６は、図１に示すネットワークＩ／Ｆ１７を介して、造形制御装置１０のＩ／Ｏ１２Ｄに接続されている。仮想陶芸制御装置１６は、仮想陶芸プログラムに従い仮想陶芸で設計、創作された三次元造形情報を造形制御装置１０へ送出する。

なお、仮想陶芸空間を構築するプログラムは、本実施の形態の造形制御装置１０（図１参照）に組み込んでもよい。

（陶芸用ＵＩ）
図７に示される如く、仮想陶芸制御装置１６には、陶芸用ＵＩ１８としてヘッドセット２０と力触覚提示装置２２とが接続されている。陶芸用ＵＩ１８は、所謂仮想陶芸の実行に際し、利用者の手の動きに合わせて、力触覚を伝える機能を有している。

図７には、陶芸用ＵＩ１８を使用者２４が装着した装着例が示されている。

ヘッドセット２０は、使用者２４に対して視覚を通じて情報を伝達するためのゴーグル２６と、使用者２４に対して聴覚を通じて情報を伝達するためのヘッドホン２８と、ゴーグル２６とヘッドホン２８とを使用者２４の頭部に装着するためのベルトユニット３０と、を備える。

ゴーグル２６は表示装置２６Ａを備えており、仮想陶芸制御装置１６の制御により、表示装置２６Ａに陶芸用の仮想空間を表示する。

また、ヘッドホン２８はスピーカ２８Ａを備えており、仮想陶芸制御装置１６の制御により、仮想空間上での陶芸作業中の音声を出力する。

一方、陶芸用ＵＩ１８の力触覚提示装置２２は、使用者の手（ここでは、両手）に装着するための支持体としてグローブ３４を備えている。

グローブ３４には、複数の触覚提示用アクチュエータ３６と、複数の力覚提示用アクチュエータ３８と、が取り付けられている。触覚提示用アクチュエータ３６は、仮想陶芸制御装置１６の制御により、仮想陶芸で陶芸作業中の資材（仮想粘土）に触れた感触を使用者２４の手に伝達する。また、力覚提示用アクチュエータ３８は、仮想陶芸制御装置１６の制御により、仮想陶芸で陶芸作業中の資材を変形させたときの力加減を使用者２４の手に伝達する。

また、グローブ３４には、複数のモーションキャプチャ４０が取り付けられており、使用者２４の手の動きを検出し、当該検出信号は、仮想陶芸制御装置１６へ送出されるようになっている。

仮想陶芸制御装置１６では、使用者２４の手の動きと、仮想陶芸区間画像とを同期させることで、表示装置２６Ａに使用者２４の手画像（仮想手画像）を表示させることで、使用者２４は、視覚、聴覚、触覚を通じて仮想陶芸を体感することが可能となる（図８参照）。なお、本実施の形態では、視覚、聴覚、触覚を通じて仮想陶芸を体感させているが、他の五感（味覚、嗅覚）を取り入れることを否定するものではない。

（仮想陶芸手順）
仮想陶芸では、使用者２４が、陶芸用ＵＩ１８を装着する。

すなわち、使用者２４の頭部にはヘッドセット２０を装着し、使用者２４の手にはグローブ３４（力触覚提示装置２２）を装着する。

ヘッドセット２０の表示装置２６Ａには、仮想陶芸制御装置１６の制御により陶芸用の仮想空間を表示される。スピーカ２８Ａからは、仮想陶芸空間で発せられる音が出力される。

力触覚提示装置２２の触覚提示用アクチュエータ３６は、仮想陶芸で陶芸作業中の資材（仮想粘土）に触れた感触を使用者２４の手に伝達する。

また、力触覚提示装置２２の力覚提示用アクチュエータ３８は、仮想陶芸で陶芸作業中の資材を変形させたときの力加減を使用者２４の手に伝達する。

グローブ３４に取り付けられたモーションキャプチャ４０は、使用者２４の手の動きを検出し、当該使用者２４の手の動きと、仮想陶芸区間画像とを同期させて表示装置２６Ａに表示する。

表示装置２６Ａには、図８に示される如く、仮想造形空間と使用者２４の動きに合わせた仮想手画像が表示されるため、使用者２４は、臨場感を持って仮想陶芸を実行することが可能となる。

なお、上記では、仮想の造形を仮想陶芸としたが、陶芸に限るものではない。例えば、金属や合成樹脂等の様々な資材の加工作業を仮想現実空間で実行し、当該加工途中の造形物を三次元造形するようにしてもよい。加工作業としては、家屋やビルの建築模型を製作する仮想現実空間、車両の設計段階の意匠模型を製作する仮想現実空間、プラモデルや造花等の趣味の造形物を組み立てたり、製作する仮想現実空間において、製作途中の特徴点を抽出して、造形するようにしてもよい。

１０ 造形制御装置
１２ マイクロコンピュータ
１２Ａ ＣＰＵ
１２Ｂ ＲＡＭ
１２Ｃ ＲＯＭ
１２Ｄ 入出力ポート（Ｉ／Ｏ）
１２Ｅ バス
１４ ハードディスク
１６ 仮想陶芸制御装置
１７ ネットワークＩ／Ｆ
１８ 陶芸用ＵＩ
１９ 通信回線網
２０ ヘッドセット
２２ 力触覚提示装置
２４ 使用者
２６ ゴーグル
２８ ヘッドホン
３０ ベルトユニット
２６Ａ 表示装置
２８Ａ スピーカ
３４ グローブ
３６ 触覚提示用アクチュエータ
３８ 力覚提示用アクチュエータ
４０ モーションキャプチャ
４２ Ｉ／Ｆ
４４ 三次元造形制御装置
４６ 三次元造形装置
５０ 結合剤
５２ 粉末床
５４ 材料
５６ ビーム
５８ 材料
６０ ノズル
６２ 液滴
６４ 領域
６６ レーザ
６８ 材料
７０ タンク
７２ 光硬化性樹脂
７４ 受付部
７６ 抽出部
７８ 一時格納部
８０ 判定部
８２ 造形指示部
８４ 感覚情報読出部
８６ 色変換部
８８Ａ 三次元造形物（通常造形物）
８８Ｂ 三次元造形物（甘味表現）
８８Ｃ 三次元造形物（塩味表現）
８８Ｄ 三次元造形物（酸味表現）
８８Ｅ 三次元造形物（苦味表現）
８８Ｆ 三次元造形物（旨味表現）

Claims (6)

1. 対象物の三次元造形情報を取得すると共に、当該対象物を味覚、聴覚、嗅覚、又は触覚を通じて表現するための感覚情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段で取得した感覚情報を、視覚を通じて識別された三次元造形情報に変換する変換手段と、
   前記変換手段で変換した前記三次元造形情報によって、前記対象物の三次元造形物の造形を指示する指示手段と、
   を有する造形制御装置。
2. 前記変換手段が、前記感覚情報の種類及び強弱を、色又は濃度で識別した三次元造形情報に変換する請求項１記載の造形制御装置。
3. 前記感覚情報の種類を色で識別し、前記感覚情報の強弱を濃度で識別する請求項２記載の造形制御装置。
4. 前記対象物を表現する五感の種類が味覚であり、前記取得手段が、当該味覚の感覚情報として、甘味、酸味、旨味、苦味、及び塩味の有無情報と、各味覚の感覚情報の強弱を示す数値情報を取得し、
   前記変換手段では、感覚情報毎に、視覚を通じて識別可能な複数の三次元造形情報に変換する請求項１記載の造形制御装置。
5. 使用者が装着可能であり、造形物の画像が、当該造形物を造形している使用者の手の画像の動きに応じて変形していく動画像を表示する表示装置を備えたヘッドセットインターフェイスと、前記表示装置に表示される動画像に伴って、使用者の手に、力覚及び触覚を提示する力触覚提示装置と、を備えた仮想造形制御装置をさらに有し、
   前記対象物の三次元造形情報が、前記仮想造形制御装置で造形した情報である請求項１〜請求項４の何れか１項記載の造形制御装置。
6. コンピュータを
   請求項１〜請求項５の何れか１記載の造形制御装置として動作させる
   造形制御プログラム。