JP2020116954A - 造形装置及びその制御方法、ならびにプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では造形装置の一例として、3次元情報を入力して立体造形物を出力可能な任意の3Dプリンタに本発明を適用した例を説明する。
図1(a)は、本実施形態の造形装置の一例としての3Dプリンタ1の外観構成例を、図1(b)は、3Dプリンタ1の機能構成例を示すブロック図である。なお、図1(b)に示す機能ブロックの1つ以上は、ASICやプログラマブルロジックアレイ(PLA)などのハードウェアによって実現されてもよいし、CPUやMPU等のプログラマブルプロセッサがソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。従って、以下の説明において、異なる機能ブロックが動作主体として記載されている場合であっても、同じハードウェアが主体として実現されうる。
次に、立体物を造形する処理(立体物造形処理ともいう)の概要を説明する。3Dプリンタ1を用いて立体物を造形する場合、ユーザは、例えば造形する被写体を含む3次元情報を3次元情報入力部6を用いて入力する。3次元情報入力部6によって3次元情報が入力されると、システム制御部5は、入力された3次元情報を3次元情報記憶部11に記憶させる。
次に、入力された3次元情報の取得分解能が3Dプリンタ1の造形分解能に対して、十分であるかを判定する処理(分解能判定処理ともいう)について説明する。
取得分解能≦造形分解能 (1)
という関係を満たせば、3Dプリンタ1が立体物を造形するのに十分な3次元情報が取得されたと判定することができる。
W×k=W´ (2)
T×k=T´ (3)
H×k=H´ (4)
という関係を有する。
取得分解能≦造形分解能×1/k (5)
となる。比較部14は、造形倍率を考慮する場合、取得分解能記憶部12に記憶された取得分解能と、造形分解能記憶部13に記憶された造形分解能と造形倍率の逆数の積とが式(5)の関係を満たせば、十分な分解能の3次元情報が取得されていると判定することができる。
次に、図7を用いて、取得した3次元情報の取得分解能と造形分解能の関係に基づいて3次元情報の一部を表示する処理例について説明する。図7(a)は表示部4に表示された、被写体71の表示例を示している。図7(b)〜図7(e)は、図7(a)の被写体71の一部72を拡大した図である。なお、被写体71は、被写体を含んだ撮影画像のような2次元モデルや3次元形状作成部15により出力される3次元形状であってよい。
次に、図9を参照して、立体物造形処理に係る一連の動作を説明する。なお、本処理は例えば造形処理の開始を指示するユーザ操作が入力部3を介して入力された場合に開始される。また、本処理はシステム制御部5が不揮発性メモリに記憶されたプログラムをメモリ部10の作業用領域に展開し、実行することにより実現される。
本発明は、上述した実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (10)
- 物体の3次元形状を造形する造形手段と、
撮像手段により撮影された、前記造形手段により造形される前記3次元形状の3次元情報を取得する取得手段と、
前記取得した3次元情報の分解能と、前記造形手段が前記3次元形状を造形する分解能である造形分解能とを比較して、前記取得した3次元情報の分解能が前記造形分解能より粗いか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、ユーザに対する表示を制御する表示制御手段と、
を有し、
前記判定手段は、前記取得した3次元情報の少なくとも一部について判定を行い、
前記表示制御手段は、前記判定手段により前記取得した3次元情報の分解能が前記造形分解能より粗いと判定された部分の表示態様を他の部分の表示態様と異ならせて前記ユーザに表示することを特徴とする造形装置。 - 前記判定手段は、前記物体の実際の大きさに対する前記3次元形状の大きさを示す造形倍率を更に用いて、前記取得した3次元情報の分解能が、前記造形分解能と前記造形倍率の逆数との積で得られる値より粗い場合、前記取得した3次元情報の分解能が前記造形分解能より粗いと判定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の造形装置。 - 前記表示制御手段は、前記判定手段により、前記取得した3次元情報の分解能が前記造形分解能より粗いと判定された場合、前記取得した3次元情報の分解能が適切でない旨を前記ユーザに表示する、
ことを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の造形装置。 - 前記表示制御手段は、ポリゴンを用いて前記取得した3次元情報を表示する際に、前記少なくとも一部に含まれるポリゴンに着色する色を他の部分に含まれるポリゴンに着色する色と異ならせる、
ことを特徴とする請求項1に記載の造形装置。 - 前記物体は、撮像装置によって撮像された画像に含まれる被写体に対応し、
前記物体の3次元情報は、前記画像と前記画像に対応する奥行き情報から得られる前記被写体の3次元情報である、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の造形装置。 - 前記造形分解能は、前記造形手段に含まれる造形ヘッドの位置分解能及び造形材料の吐出ノズル径に基づいて定められる、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の造形装置。 - 前記造形倍率をユーザが入力する入力手段を更に有し、
前記判定手段は、前記入力手段により入力された造形倍率を用いて判定を行う、
ことを特徴とする請求項2に記載の造形装置。 - 前記判定手段は、前記物体の実際の大きさに対する、前記造形手段が造形可能な最大の前記3次元形状の大きさを前記造形倍率として用いて、判定を行う、
ことを特徴とする請求項2に記載の造形装置。 - 物体の3次元形状を造形する造形手段を有する造形装置の制御方法であって、
取得手段が、撮像手段により撮影された、前記造形手段により造形される前記3次元形状の3次元情報を取得する取得工程と、
判定手段が、前記取得した3次元情報の分解能と、前記造形手段が前記3次元形状を造形する分解能である造形分解能とを比較して、前記取得した3次元情報の分解能が前記造形分解能より粗いか否かを判定する判定工程と、
表示制御手段が、前記判定手段による判定結果に基づいて、ユーザに対する表示を制御する表示制御工程と、
を有し、
前記判定工程では、前記取得した3次元情報の少なくとも一部について判定を行い、
前記表示制御工程では、前記判定工程において前記取得した3次元情報の分解能が前記造形分解能より粗いと判定された部分の表示態様を他の部分の表示態様と異ならせて前記ユーザに表示する、
ことを特徴とする造形装置の制御方法。 - コンピュータに、請求項9に記載の造形装置の制御方法の各工程を実行させるためのプログラム。
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JP3200364U (ja) * | 2014-08-19 | 2015-10-15 | 国立台湾科技大学NationalTaiwan University of Science and Technology | 3dプリンタスキャナー装置 |
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