JP2021501071A - 構造体積取得方法及び装置、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体並びにプリンタ - Google Patents

構造体積取得方法及び装置、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体並びにプリンタ Download PDF

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Abstract

本願は構造体積取得方法及び装置、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体及プリンタを提供する。該方法では、所定の平面に置かれたモデルについて、前記所定の平面と平行な方向において少なくとも１つの基準面を特定し（Ｓ１０１）、少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得（Ｓ１０２）、前記少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得（Ｓ１０３）、前記総体積及び前記モデルの体積に基づいて、前記モデルのサポート構造の体積を得る（Ｓ１０４）。

Description

本願は、２０１７年１１月１５日に中国専利局へ出願された、出願番号が２０１７１１１２６９５１．３、発明の名称が「構造体積取得方法及び装置、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体並びにプリンタ」の中国特許出願の優先権を主張し、その全体が引用により本願に組み込まれる。
本願は３Ｄ印刷の技術分野に関し、特に構造体積取得方法及び装置、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体並びにプリンタに関する。
３ＤＰ（３Ｄ印刷：３Ｄ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）技術は、ＡＭ（付加製造：Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）技術又はＲＰ（高速成形：Ｒａｐｉｄ Ｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ）技術とも呼ばれ、離散積層概念に基づいて、モデルについて層形成し、支持台上に層毎に印刷して複数層積み重ねることで、３Ｄオブジェクトを形成する立体造形技術であり、主にＦＤＭ（熱溶解積層：Ｆｕｓｅｄ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）技術、ＳＬＡ（光造形：Ｓｔｅｒｅｏ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ Ａｐｐａｒａｔｕｓ）技術、ＳＬＳ（粉末焼結積層造形：Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｌａｓｅｒ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）技術、ＤＬＰ（デジタルライトプロセッシング：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）技術、ＬＯＭ（シート積層：Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｏｂｊｅｃｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）技術、インクジェット技術等を含む。
３Ｄ印刷時に、モデルが空中に浮かんだ部分を有する場合、上記層形成の前のモデリング段階に、この空中に浮かんだ部分にサポート構造を提供する必要がある。空中に浮かんだ部分は、モデルの置き姿勢に関連する。置き姿勢によって、空中に浮かんだ部分が異なる可能性があるため、サポート構造が異なる。サポート構造はサポート材で製造され、モデルの置き姿勢が異なる場合、異なるサポート構造は体積が異なるため、サポート材の使用量も異なる。モデルの置き姿勢の可変性により、サポート構造の体積が定められなければ、モデルの具体的なサポート材の使用量は明確化されない。
従来技術では、３Ｄプリントサービスが印刷すべきモデルに係る見積もりに関し、サポート構造の形成が印刷過程における一部として、そのサポート材の使用量も上記の見積もりに含まれている。従って、サポート材の使用量が定められない場合、モデルの印刷の見積もりをすることはできない。従って、サポート構造の体積を得ることは早急に解決しなければならない課題になる。
これを鑑みると、本願の実施例は、サポート構造の体積を得ることを実現するために、構造体積取得方法及び装置、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体並びにプリンタを提供する。
第１の態様では、本願の実施例は構造体積取得方法を提供する。方法は、所定の平面に置かれたモデルについて、前記所定の平面と平行な方向において少なくとも１つの基準面を特定し、前記少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得、前記少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得、前記総体積及び前記モデルの体積に基づいて、前記モデルのサポート構造の体積を得ることを含む。
前述した態様及びいずれかの可能な実現方式によって、１つの実現方式をさらに提供する。前記所定の平面と垂直な方向において、隣接する２基準面間の距離それぞれが等しく、又は等しくない。
前述した態様及びいずれかの可能な実現方式によって、１つの実現方式をさらに提供する。前記少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得ることは、少なくとも１つの基準面のうちの各基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得ることを含む。
前述した態様及びいずれかの可能な実現方式によって、１つの実現方式をさらに提供する。前記少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得ることは、少なくとも１つの基準面のうちの最底部の基準面に基づいて、該基準面の上方におけるモデルの該基準面における垂直投影を取得して、第１の垂直投影とし、前記最底部の基準面以外の基準面から、垂直投影と前記第１の垂直投影とが重なり合う目標基準面を取得し、前記目標基準面が少なくとも１つの基準面のうちの最頂部の基準面である場合、前記第１の垂直投影の面積を取得して、各垂直投影面積とし、前記目標基準面が少なくとも１つの基準面のうちの最頂部の基準面ではない場合、前記第１の垂直投影の面積を取得して、前記目標基準面の下方の各基準面における垂直投影面積とするとともに、前記目標基準面の上方の各基準面における垂直投影面積を取得することを含む。
前述した態様及びいずれかの可能な実現方式によって、１つの実現方式をさらに提供する。前記最底部の基準面以外の基準面から目標基準面を取得することは、少なくとも１つの基準面のうちの最頂部の基準面から、最頂部から最底部への方向で順次に前記モデルの該基準面における垂直投影を取得して前記第１の垂直投影と重なり合うか否かを判定する処理を、前記第１の垂直投影と重なり合う垂直投影が所在する基準面を取得するまで行い、該基準面を前記目標基準面とすることを含む。
前述した態様及びいずれかの可能な実現方式によって、１つの実現方式をさらに提供する。前記最底部の基準面以外の基準面から目標基準面を取得することは、少なくとも１つの基準面のうちの最頂部の基準面における垂直投影と前記第１の垂直投影とが重なり合わなければ、最頂部の基準面及び最底部の基準面の間で、１つの二等分基準面を特定し、該１つの二等分基準面における垂直投影と第１の垂直投影とが重なり合うか否かを判定し、重なり合う場合、該１つの二等分基準面と最頂部の基準面との間で他の二等分基準面を１つ特定し、該他の二等分基準面における垂直投影と該１つの二等分基準面における垂直投影とが重なり合うか否かを判定する処理を、前記第１の垂直投影と重なり合う垂直投影が所在する基準面を取得するまで繰り返し、重なり合わない場合、該１つの二等分基準面と最底部の基準面との間で他の二等分基準面を１つ特定し、該他の二等分基準面における垂直投影と第１の垂直投影とが重なり合うか否かを判定することを、前記第１の垂直投影と重なり合う垂直投影が所在する基準面を取得するまで繰り返すことを含む。
前述した態様及びいずれかの可能な実現方式によって、１つの実現方式をさらに提供する。垂直投影面積を取得することは、垂直投影が所在する基準面を、所定の面積を有する四角形の領域に複数分割し、前記垂直投影に覆われた四角形の領域の数を特定し、前記所定の面積と前記数との積に基づいて、前記垂直投影面積を得ることを含む。
前述した態様及びいずれかの可能な実現方式によって、１つの実現方式をさらに提供する。前記少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得ることは、少なくとも１つの垂直投影面積及びそれぞれの２基準面間の距離に基づいて、少なくとも１つのサブ体積を取得し、少なくとも１つのサブ体積の累計和に基づいて、前記総体積を得ることを含む。
前述した態様及びいずれかの可能な実現方式によって、１つの実現方式をさらに提供する。前記総体積及び前記モデルの体積に基づいて、前記モデルのサポート構造の体積を得ることは、前記総体積と前記モデルの体積との差に基づいて、前記モデルのサポート構造の体積を得ることを含む。
前述した態様及びいずれかの可能な実現方式によって、１つの実現方式をさらに提供する。前記モデルのサポート構造の体積に基づいて、現在の置き姿勢での前記サポート構造の印刷に必要な第１の材料の使用量を特定し、前記モデルの体積に基づいて、前記モデルの印刷に必要な第２の材料の使用量を特定し、前記第１の材料の使用量及び前記第２の材料の使用量に基づいて、前記モデルの印刷に係る評価データを得ることをさらに含む。
前述した態様及びいずれかの可能な実現方式によって、１つの実現方式をさらに提供する。前記モデルのサポート構造の体積に基づいて、現在の置き姿勢での前記サポート構造の印刷に必要な第１の材料の使用量を特定し、前記モデルの体積に基づいて、前記モデルの印刷に必要な第２の材料の使用量を特定し、前記モデルの印刷時の廃棄材料の使用量を特定し、前記第１の材料の使用量、前記第２の材料の使用量及び前記廃棄材料の使用量に基づいて、前記モデルの印刷に係る評価データを得ることをさらに含む。
前述した態様及びいずれかの可能な実現方式によって、１つの実現方式をさらに提供する。前記モデルの印刷時の廃棄材料の使用量を特定することは、前記モデルの層形成時に、各印刷層の予め設定された層高さを特定し、前記モデルの印刷時に使用されるインク滴のプロパティ情報に基づいて、各印刷層の予測層高さを特定し、前記予測層高さと前記予め設定された層高さとの比に基づいて、前記廃棄材料の使用量を特定することを含む。
前述した態様及びいずれかの可能な実現方式によって、１つの実現方式をさらに提供する。前記総体積及び前記モデルの体積に基づいて前記モデルのサポート構造の体積を得る前に、さらに、
前記モデルの体積を取得することを含む。
前述した態様及びいずれかの可能な実現方式によって、１つの実現方式をさらに提供する。前記モデルの体積を取得することは、前記少なくとも１つの基準面について、モデルの各基準面と交差する輪郭を取得して、少なくとも１つの輪郭面積を取得し、前記少なくとも１つの輪郭面積に基づいて、前記モデルの体積を取得することを含む。
上記発明のうちの１つによれば、以下の有益な効果を奏することができる。本願の実施例に係る構造体積取得方法では、基準面を設定することで、基準面におけるモデルの垂直投影を取得して、垂直投影の面積に基づいて総体積を算出することができる。該総体積は、モデルの体積及びサポート構造の体積を含むものに相当する。さらに、既知のモデルの体積に基づいて、サポート構造の体積を得ることができ、モデルの現在の姿勢でのサポート構造の体積の算出が実現される。
第２の態様では、本願の実施例は構造体積取得装置を提供する。装置は、所定の平面に置かれたモデルについて、前記所定の平面と平行な方向において少なくとも１つの基準面を特定するための基準面特定モジュールと、前記少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得るための面積取得モジュールと、前記少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得るとともに、前記総体積及び前記モデルの体積に基づいてモデルのサポート構造の体積を得るための体積算出モジュールとを備える。
第３の態様では、本願の実施例は非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を提供する。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ命令を記憶する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ命令は、所定の平面に置かれたモデルについて、前記所定の平面と平行な方向において少なくとも１つの基準面を特定し、前記少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得、前記少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得、前記総体積及び前記モデルの体積に基づいて、前記モデルのサポート構造の体積を得る処理をコンピュータに実行させる。
第４の態様では、本願の実施例はプリンタを提供する。プリンタは、１組又は複数組のプログラムコードを記憶するためのメモリと、前記メモリと結合されるプロセッサとを備えるプリンタであって、前記プロセッサは、所定の平面に置かれたモデルについて、前記所定の平面と平行な方向において少なくとも１つの基準面を特定し、前記少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得、前記少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得、前記総体積及び前記モデルの体積に基づいて、前記モデルのサポート構造の体積を得る処理を実行するための、前記メモリに記憶されたプログラムコードを呼び出す。
上記発明のうちの１つによれば、以下の有益な効果を奏することができる。本願の実施例に係る構造体積取得方法では、基準面を設定することで、基準面におけるモデルの垂直投影を取得して、垂直投影の面積に基づいて総体積を算出することができる。該総体積は、モデルの体積及びサポート構造の体積を含むものに相当する。さらに、既知のモデルの体積に基づいて、サポート構造の体積を得ることができ、モデルの現在の姿勢でのサポート構造の体積の算出が実現される。
本願の実施例に係る発明を説明するために、以下では、実施例に必要な図面を簡単に説明する。明らかに、以下の図面は本発明の一部の実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な行為を必要とせずに、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
本願の実施例に係る構造体積取得方法のフローチャートである。 本願の実施例に係るモデル構造模式図である。 図２に示すモデルの置き方で印刷する際に必要なサポート構造の模式図である。 図２に示すモデルの基準面Ｐ1 、Ｐ2 ……Ｐn の模式図である。 図２に示すモデルの側面が下面になる方式で置かれた場合の構造模式図である。 図５に示すモデルの置き方で印刷する際に必要なサポート構造の模式図である。 図５に示すモデルの基準面Ｐ1 、Ｐ2 ……Ｐn の模式図である。 本願の実施例において垂直投影面積を得るための１つの実現方式のフローチャートである。 図５に示すモデルの置き方で所定の平面に置かれた場合の第１の垂直投影の模式図である。 最底部の基準面Ｐ1 と最頂部の基準面Ｐn との間の二等分基準面Ｐm の模式図である。 二等分基準面Ｐm と最頂部の基準面Ｐn との間の二等分基準面Ｐk の模式図である。 図５に示すモデルの置き方で目標基準面の上下部分において間隔が異なる模式図である。 図２に示すモデルの置き方の場合の第１の垂直投影の面積の模式図である。 本願の実施例に係る構造体積取得装置の機能ブロック図である。 本願の実施例に係るプリンタの機能ブロック図である。 本願の実施例に係る他の構造体積取得方法のフローチャートである。
本願発明を理解させるために、以下に、図面に基づいて本願の実施例を詳しく説明する。
説明する実施例は本願の一部の実施例に過ぎず、全部の実施例ではないと考えるべきである。当業者が本願の実施例に基づいて創造的な行為が要らずに得た他の実施例は、全て本発明の技術的範囲に属する。
本願の実施例に使用された用語は、具体的な実施例を説明することを目的とするものに過ぎず、本願発明を制限するものではない。本願の実施例及び特許請求の範囲に記載の単数形式の「１種類」、「前記」及び「該」は、上下文に他の意味が明示された場合を除き、複数形式をも含む。
ここで使用された用語「及び／又は」は関連対象の関連関係についての説明に過ぎず、３つの関係が存在することを示すと考えるべきである。例えば、Ａ及び／又はＢは、Ａのみが存在する場合、Ａ及びＢともに存在する場合、Ｂのみが存在する場合という３つの場合を示すことができる。なお、ここで、符号「／」は、一般的に、前後の関連対象が「又は」の関係にあることを示す。
本願の実施例では、用語の第１、第２、第３等を使用して材料の使用量を説明することがあるが、これらの材料の使用量はこれらの用語に限らないと考えるべきである。これらの用語は材料の使用量を区別させるためのものに過ぎない。例えば、本願の実施例の範囲を逸らさない場合、第１の材料の使用量は、第２の材料の使用量と呼ばれてもよく、同様に、第２の材料の使用量は第１の材料の使用量と呼ばれてもよい。
文脈により、ここで使用された「ば」は、「…場合」、「とき」、「確定に応答し」、又は「検知に応答し」と解釈されてもよい。同様に、文脈により、「確定すれば」又は「（説明した条件又はイベントを）検知すれば」は、「確定した場合」、「確定に応答し」、又は「（説明した条件又はイベントを）検知した場合」、「（説明した条件又はイベントの）検知に応答し」と解釈されてもよい。
実施例１
本願の実施例は構造体積取得方法に関する。図１は、本願の実施例に係る構造体積取得方法のフローチャートである。該方法は以下のステップを有する。
Ｓ１０１：所定の平面に置かれたモデルについて、所定の平面と平行な方向において少なくとも１つの基準面を特定する。
Ｓ１０２：少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得る。
Ｓ１０３：少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得る。
Ｓ１０４：総体積及びモデルの体積に基づいて、モデルのサポート構造の体積を得る。
よく理解させるために、本願の実施例では、３Ｄ印刷技術について簡単に説明する。３Ｄ印刷の過程は、主に以下の３つのステップを有する。
ステップａ：オブジェクトについてモデリングを行ってモデルを形成し、モデルについて層形成処理を行う。
ステップｂ：各層の層データに基づいて印刷ヘッドを制御して印刷を行う。
ステップｃ、複数の層を積み重ねてオブジェクトを形成する。
ここで、ステップａにおいてオブジェクトについてモデリングを行う際に、先にオブジェクトをデータ構造に変換する。例えば、スキャンによってオブジェクトの情報を得ることができる。
そして、オブジェクトの情報を形式変換して、変換されたデータが層形成スライス技術によって認識されるようにする。この形式は、ＳＴＬ形式、ＰＬＹ形式又はＷＲＬ形式等を含むが、これらに限らない。実際の実現時に、オブジェクトの情報は層を単位とされてもよい。
その後、層形成スライス技術によってモデル及びサポート構造について層形成処理を行って、層画像を得て、各層画像を解析して各層の層データを得る。
上記ステップにおけるモデリングの後、層形成処理の前に、モデルの空中に浮かんだ部分に基づいてサポート構造を生成する必要がある。
以下に、本願の実施例に係る構造体積取得方法における各ステップについて説明する。
本願の実施例では、所定の平面は実際に存在する平面であってもよく、空間座標系における平面であってもよい。例えば、モデルを現在の置き方で置いた際に底部が所在する平面を所定の平面としてもよい。又は、例えば、空間座標系Ｘ−Ｙ−Ｚにおける任意の平面（ＸＹ平面、ＹＺ平面又はＸＺ平面）を所定の平面としてもよい。
説明の便宜上、モデルを現在の置き方で置いた際に底部が所在する平面を所定の平面とする場合、所定の平面において、モデルが置かれている側を所定の平面の上方と記す。また、該所定の平面は最底部の基準面ともされ、少なくとも１つの基準面のうちの１つである。この場合、特定された少なくとも１つの基準面は、所定の平面（最底部の基準面）の上方に位置し、モデルと同じ側にある。
また、説明の便宜上、本願の実施例に係る垂直投影面積とは、該当する基準面を投影面として取得された、該基準面の上方のモデルの該基準面における垂直投影をいう。ここで、基準面の上方は、該基準面の所定の平面（最底部の基準面）から離れる側を指す。
異なる基準面において、モデルの垂直投影の輪郭が異なる可能性がある。従って、１つの基準面におけるモデル投影は、１つの印刷層と見なされてもよい。モデルの印刷の精度は、モデルの印刷層の数に依存する。同じ形状のモデルにとって、基準面の数が多ければ多いほど、その印刷の精度が高い。
説明の便宜上、以下に、図２に示すモデルの構造に基づいて該構造体積取得方法を説明する。
図２は本願の実施例に係るモデルの構造模式図である。該モデルの構造は、２つの円錐台形の物体を組み合わせて形成した構造と見なされる。ここで、正置した１つの円錐台形の物体の、面積が比較的に小さい円形平面は、倒置した１つの円錐台形の物体の、面積が比較的に小さい円形平面に接する。
図３は、図２に示すモデルの置き方で印刷する際に必要なサポート構造の模式図である。図３に示すように、図２に示すモデルはＸＹ平面に置かれている。また、図３における黒色の部分は、現在の置き方の場合に必要なサポート構造を示す。
図４は、図２に示すモデルの基準面Ｐ1 、Ｐ2 ……Ｐn の模式図である。図４に示すように、基準面Ｐ1 、Ｐ2 ……Ｐn それぞれはＸＹ平面と平行である。ここで、Ｐ1 は最底部の基準面、Ｐn は該モデルの最頂部の基準面である。図４に示す構造では、隣接する２つの基準面の間の距離をｈで示す。
所定の平面と垂直な方向において、隣接する２つの基準面の間の距離（ｈ）それぞれは、等しく、又は等しくない。
この場合、任意の隣接する２つの基準面の間の距離が等しいこと、任意の隣接する２つの基準面の間の距離が等しくないこと、及び一部の隣接する２つの基準面間の距離が等しくかつ一部の隣接する２つの基準面間の距離が等しくないことのうち、任意の１つを含んでもよい。
ここで、これらの基準面に距離が等しくない隣接する基準面がある場合、必要に応じて、これらの隣接する基準面の間の距離を順次に増大させ、減少させ、又は他の予め設定された規則に適合させることができる。これについて、本願の実施例では特に限定しない。
本発明によって３Ｄ印刷を実現する場合、各基準面における垂直投影をそれぞれに１つの印刷層とすることができる。モデルの印刷の精度は印刷層の数に依存する。即ち、ｈの値はモデルの精度及び速度に関連する。
具体的には、１つのモデルにとって、ｈが小さければ小さいほど、特定された基準面の数が多く、印刷の精度が高く、印刷の速度が遅い。これに対して、ｈが大きければ大きいほど、基準面の数が少なく、印刷の精度が低く、印刷の速度が速い。
Ｓ１０２を実行する際に、本願の実施例は以下の２つの実行可能な実現方式を提供する。
１つ目の方式では、少なくとも１つの基準面のうちの各基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得る。
この場合、ｎ個の基準面Ｐ1 、Ｐ2 ……Ｐn の場合、ｎ個の垂直投影面積を取得する必要があり、Ｓ1 、Ｓ2 ……Ｓn と記す。ここで、Ｓ1 は、基準面Ｐ1 の上方に位置するモデルの基準面Ｐ1 における垂直投影面積であり、Ｓ2 は基準面Ｐ2 の上方に位置するモデルの基準面Ｐ2 における垂直投影面積であり、Ｓn は基準面Ｐn の上方に位置するモデルの基準面Ｐn における垂直投影面積である。
モデル構造が異なるため、取得した垂直投影面積Ｓ1 、Ｓ2 ……Ｓn は、同じ可能性も、異なる可能性もある。
このような実現方式によって少なくとも１つの垂直投影面積を取得する場合、特定した基準面の数が多ければ多いほど、印刷の精度が高い。
２つ目の方式では、本願の実施例がサポート構造の体積及びその材料の使用量の取得に使用される可能性があり、かつ、所定の条件において、サポート構造に必要な体積がモデル全体と同じ高さを有する必要はないことを考慮している。
この場合、図５及び図６を参照すればよい。図５は図２に示すモデルの側面が下面になる方式で置かれた場合の構造模式図である。図６は図５に示すモデルの置き方で印刷する際に必要なサポート構造の模式図である。
図６に示すように、図５に示すモデルをＸＹ平面に置いた場合、図６における黒色の部分で示す現在の置き方に必要なサポート構造は、高さが該モデルの高さよりも遥かに小さい。
図７は、図５に示すモデルの基準面Ｐ1 、Ｐ2 ……Ｐn の模式図である。図７に示すように、基準面Ｐ1 、Ｐ2 ……Ｐn それぞれがＸＹ平面と平行である。ここで、Ｐ1 は最底部の基準面、Ｐn は該モデルの最頂部の基準面である。図７に示す構造では、隣接する２つの基準面の間の距離をｈで示す。
以上に基づき、本願の実施例は、少なくとも１つの垂直投影面積を得るための２つ目の方式を提供する。
図８は、本願の実施例において垂直投影面積を得るための１つの実現方式のフローチャートである。
Ｓ１０２１：少なくとも１つの基準面のうち、最底部の基準面に基づいて、該基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影を取得して、第１の垂直投影とする。
Ｓ１０２２：最底部の基準面以外の基準面から、目標基準面を取得する。目標基準面は、その垂直投影と第１の垂直投影とが重なり合う基準面である。
この場合、目標基準面は、最底部の基準面以外の任意の１つの基準面であってもよい。このように、Ｓ１０２３ａ及びＳ１０２３ｂという２つの可能な場合がある。
Ｓ１０２３ａ：目標基準面が少なくとも１つの基準面のうちの最頂部の基準面であれば、第１の垂直投影の面積を取得して、各垂直投影面積とする。
Ｓ１０２３ｂ：目標基準面が少なくとも１つの基準面のうちの最頂部の基準面でなければ、第１の垂直投影の面積を取得して、目標基準面の下方における各基準面における垂直投影面積とする。
Ｓ１０２４：目標基準面の上方における各基準面に対応する垂直投影面積をそれぞれに取得する。
図３に示す実現方式では、Ｓ１０２３ａ及びＳ１０２３ｂは並列に実現される２つのステップである。両者は「又は」の関係にあり、Ｓ１０２２を実行した後にＳ１０２３ａ又はＳ１０２３ｂを実行し、Ｓ１０２３ａ又はＳ１０２３ｂを実行した後にＳ１０２４を実行する。
ここで、目標基準面を取得するステップＳ１０２２を実行する場合、本願の実施例はさらに以下のいくつかの実現方式を提供する。
実現方式Ａ：少なくとも１つの基準面のうちの最頂部の基準面から、最頂部から最底部への方向で順次にモデルの該基準面における垂直投影を取得し、第１の垂直投影と重なり合うか否かを判定する。第１の垂直投影と重なり合う垂直投影が所在する基準面を取得するまで上記処理を行い、取得された基準面を目標基準面とする。
図５−図７に示す構造を例としてＳ１０２２について説明する。該印刷すべき最底部の基準面Ｐ1 における第１の垂直投影の場合、各基準面をＰn 、Ｐn-1 、Ｐn-2 ……Ｐ2 の順で各基準面における投影を逐一に第１の垂直投影と対比する。第１の垂直投影と重なり合う垂直投影を基準面Ｐn 、Ｐn-1 、Ｐn-2 ……Ｐ2 から得た場合、該基準面を目標基準面とする。この場合、目標基準面はＰn 、Ｐn-1 、Ｐn-2 ……Ｐ2 のうちの任意の１つの基準面であってもよい。
実現方式Ｂ：少なくとも１つの基準面のうちの最頂部の基準面における垂直投影が第１の垂直投影と重なり合わなければ、最頂部の基準面と最底部の基準面との間で一つの二等分基準面を特定し、そして、該二等分基準面における垂直投影が第１の垂直投影と重なり合うか否かを判定する。「ＹＥＳ」の（該二等分基準面における垂直投影と第１の垂直投影とが重なり合う）場合、該二等分基準面と最頂部の基準面との間で他の二等分基準面を１つ特定し、該他の二等分基準面における垂直投影と該一つの二等分基準面における垂直投影とが重なり合うか否かを判定するという処理を、第１の垂直投影と重なり合う垂直投影が所在する基準面を得るまで繰り返す。又は、「ＮＯ」の（該一つの二等分基準面における垂直投影と第１の垂直投影とが重なり合わない）場合、該一つの二等分基準面と最底部の基準面との間で他の二等分基準面を１つ特定し、該他の二等分基準面における垂直投影と第１の垂直投影とが重なり合うか否かを判定するという処理を、第１の垂直投影と重なり合う垂直投影が所在する基準面を得るまで繰り返す。
図５−図７に示す構造を例としてＳ１０２２について説明する。
図９は、図５に示すモデルの置き方で所定の平面に置かれた場合の第１の垂直投影の模式図である。図９に示す第１の垂直投影は、ＸＹ平面における六角形である。この六角形をＸ軸方向における中軸線（図９における点線）に沿って切断すると、この六角形は２つの台形の組み合わせに見え、２つの台形の上底が接触する。
該印刷すべき最底部の基準面Ｐ1 における第１の垂直投影と最頂部の基準面Ｐn における投影とが重なり合わなければ、基準面Ｐn-1 、Ｐn-2 ……Ｐ2 から二等分基準面Ｐm を特定する。この場合、図１０を参照すればよい。図１０は、最底部の基準面Ｐ1 と最頂部の基準面Ｐn との間の二等分基準面Ｐm の模式図である。図１０に示すように、Ｙ軸方向において、二等分基準面Ｐm が最底部の基準面Ｐ1 と最頂部の基準面Ｐn との間を二等分する。
その後、二等分基準面Ｐm における垂直投影を第１の垂直投影と対比する。
両者が重なり合えば、二等分基準面Ｐm を目標基準面と特定する。
両者が重なり合わなければ、二等分基準面Ｐm と最頂部の基準面Ｐn との間で他の二等分基準面Ｐk を１つ特定する。この場合は図１１を参照すればよい。図１１は、二等分基準面Ｐm と最頂部の基準面Ｐn との間の二等分基準面Ｐk の模式図である。図１１に示すように、Ｙ軸方向において、二等分基準面Ｐk は二等分基準面Ｐm と最頂部の基準面Ｐn との間を二等分する。
その後、二等分基準面Ｐk における垂直投影を図９に示す第１の垂直投影と対比する。
上記のステップを繰り返す。
第１の垂直投影と重なり合う基準面における垂直投影を取得した場合、該基準面を目標基準面と特定する。
本願の実施例では、Ｓ１０２２によって目標基準面を特定した後に、特定した目標基準面に基づく必要がある。該目標基準面はサポート構造の上面と認められる。従って、総体積を算出する際に算出ステップを簡略化するとともに処理効率を向上させるために、目標基準面と最底部の基準面との間の垂直投影それぞれを第１の垂直投影と同様なものとみなすことができる。第１の垂直投影と同様なこれらの垂直投影は、対応する体積が印刷すべきモデルの第１部分の体積及びサポート材の体積を含む。一方で、サポート構造の上面については、各基準面における垂直投影の面積を算出すればよい。この場合、この部分の体積はモデルの第２部分の体積であり、第１部分の体積と第２部分の体積とでモデルの体積を構成する。
具体的な実現過程において、目標基準面の上方の各基準面間の間隔ｈ１は、目標基準面の下方の各基準面間の間隔ｈ２と異なってもよい。
図１２は、図５に示すモデルの置き方で目標基準面の上下部分において間隔が異なる模式図である。図１２に示すように、目標基準面Ｐj は、モデルを目標基準面Ｐj の上方におけるｒ部分及び目標基準面Ｐj の下方におけるＲ部分に分ける。
ｒ部分では、ｒ部分に対応する基準面におけるモデルの投影輪郭はそれぞれ異なるが、Ｒ部分では、ｒ部分に対応する基準面におけるモデルの投影輪郭それぞれは第１の垂直投影の面積と同等する。従って、ｒ部分における各基準面間の間隔はＲ部分における各基準面間の間隔よりも小さく、即ち、ｈ１＜ｈ２である。
このように設定する理由は以下の通りである。ｒ部分では、各基準面における垂直投影の輪郭それぞれが異なるため、ｈ１を相対的に小さい数値に設定することで、印刷によって形成されたｒ部分の物体は相対的に高い精度を有し、モデルの設計に一層近い。一方、Ｒ部分では、各投影の輪郭それぞれは第１の垂直投影の輪郭と同等するため、その間隔距離を相対的に大きい数値に設定することができる。これにより、印刷によって形成されたＲ部分の物体は相対的に高い形成効率を有する。このように処理する理由は、投影輪郭が同じ、即ち各印刷層間の印刷輪郭が同じ、印刷の精度への影響が比較的に小さく、ひいては無視できるからである。
これに基づき、Ｓ１０２３ａを実行する際に、目標基準面が最頂部の基準面Ｐn である。この場合、最底部の基準面Ｐ1 における第１の垂直投影と最頂部の基準面Ｐn における垂直投影とが重なり合う。両者間の全ての基準面における垂直投影は該第１の垂直投影と同等し、その垂直投影面積も全て等しく、即ちＳ1 ＝Ｓ2 ＝……＝Ｓn である。
これに基づき、Ｓ１０２３ｂを実行する際に、目標基準面が最頂部の基準面Ｐn ではない。目標基準面がＰj であれば、ｋが１より大きく、かつｎより小さい整数である。このため、目標基準面Ｐj と最底部の基準面Ｐ1 との間の全ての垂直投影は該第１の垂直投影と同等し、その垂直投影面積も全て等しく、即ちＳ1 ＝Ｓ2 ＝……＝Ｓj である。ここで、Ｓj は目標基準面Ｐj における垂直投影面積である。
上記の流れに基づき、Ｓ１０２４において基準面における垂直投影面積を取得する必要がある。本願の実施例はさらに垂直投影の面積を取得する実現方式を以下通りに提供する。
垂直投影が所在する基準面を所定の面積となる四角形の領域に均一に複数分ける。
垂直投影に覆われる四角形の領域の数を特定する。
所定の面積と数との積に基づいて垂直投影の面積を得る。
具体的には図１３を参照すればよい。図１３は、図２に示すモデルの置き方の場合の第１の垂直投影の面積の模式図である。以下、図１３に示す第１の垂直投影の面積を例として、最底部の基準面Ｐ1 を、大きさが同じ、面積がａとなる四角形に分分割する。図１３における円形は、第１の垂直投影Ｔ1 を示す。従って、図１３に示す分割模式図に基づき、該円形の領域に覆われる四角形の数を得れば、該第１の垂直投影の面積を得ることができる。例えば、該円形の領域によって覆われる四角形の数がｉである場合、第１の垂直投影の面積Ｓ1 ＝ｉ×ａである。
該方式で基準面における垂直投影面積を取得する場合、四角形の体積が小さければ小さいほど、その数が多く、得た垂直投影面積の精度が高い。
本願の実施例では、少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得るためのステップＳ１０３を実行する必要がある。この場合、以下の方式を参考とすることができる。
少なくとも１つの垂直投影面積及びそれぞれの２基準面間の距離に基づいて、少なくとも１つのサブ体積を得る。そして、少なくとも１つのサブ体積の累計和に基づいて総体積を得る。
該考え方を踏まえて、Ｓ１０２における垂直投影面積を得るための２つの方式に対して、以下の２つの具体的な実現方式を提供する。
１つ目では、各基準面Ｐ1 、Ｐ2 ……Ｐn における各垂直投影面積Ｓ1 、Ｓ2 ……Ｓn を得るとともに、任意の隣接する２つの基準面の間の距離がｈとなる場合、総体積はＶ＝（Ｓ1 ＋Ｓ2 ＋……＋Ｓn ）×ｈによって算出される。
２つ目では、目標基準面Ｐj を特定し、目標基準面Ｐj と最底部の基準面Ｐ1 との間の体積は、Ｖ1 ＝Ｓ1 ×ｊ×ｈ１で表し、目標基準面Ｐj と最頂部の基準面Ｐn との間の体積は、Ｖ2 ＝（Ｓj+1 ＋Ｓj+2 ＋……＋Ｓn ）×ｈ２で表すことができる。このように、総体積Ｖ＝Ｖ1 ＋Ｖ2 である。
本願の実施例では、上記のステップによって得られた総体積は、モデルの体積と、該モデルのサポート構造の体積とを含む。
これに基づき、モデルの体積が既知である場合、以下の方式で該モデルのサポート構造の体積を得ることができる。総体積とモデルの体積との差に基づいて、モデルのサポート構造の体積を得る。この場合、ＶS ＝Ｖ−ＶM で表すことができる。ここで、ＶS はモデルのサポート構造の体積、ＶM はモデルの体積、Ｖは総体積を示す。
本願の実施例に係る構造体積取得方法は、モデルの印刷に係る評価データの取得に使用されてもよい。
具体的な実現過程において、モデルの印刷に係る評価データは、サポート構造の第１の材料の使用量と、モデルの印刷に必要な第２の材料の使用量とを含む。
従って、該方法は以下のステップをさらに有してもよい。
モデルのサポート構造の体積に基づいて、現在の置き姿勢でのサポート構造の印刷に必要な第１の材料の使用量を特定する。
モデルの体積に基づいて、モデルの印刷に必要な第２の材料の使用量を特定する。
第１の材料の使用量及び第２の材料の使用量に基づいて、モデルの印刷に係る評価データを得る。
実際の印刷過程において、予め設定された各印刷層の層高さ（基準面の間の距離ｈ）及び印刷消耗品の物理パラメータに基づいて各印刷層の高さを予測する。また、一般的に、印刷層の予測層高さは設定された層高さよりも大きい。このように、印刷過程において、平準化装置で各印刷層を平準化することにより、実際の印刷層の高さを設定された層高さと等しくさせるとともに、印刷層全体を平準化することができる。平準化工程によって除去された材料は印刷過程に生じた廃棄材料となる。
従って、他の具体的な実現過程において、実際の印刷過程において廃棄材料が存在することを考慮すると、モデルの印刷に係る評価データは、サポート構造の第１の材料の使用量と、モデルの印刷に必要な第２の材料の使用量と、廃棄材料の使用量とを含むことができる。
従って、該方法は以下のステップをさらに有してもよい。
モデルのサポート構造の体積に基づいて、現在の置き姿勢でのサポート構造の印刷に必要な第１の材料の使用量を特定する。
モデルの体積に基づいて、モデルの印刷に必要な第２の材料の使用量を特定する。
モデルの印刷時の廃棄材料の使用量を特定する。
第１の材料の使用量、第２の材料の使用量及び廃棄材料の使用量に基づいて、モデルの印刷に係る評価データを得る。
本願の実施例では、第１の材料及び第２の材料の材質は特に限定されない。両者の材料は異なってもよく、同じであってもよい。
上記の２つ目の実現方式におけるモデルの印刷時の廃棄材料の使用量を特定することについて、本願の実施例は以下の特定方法を提供する。
モデルの層形成時に、各印刷層の予め設定された層高さを特定する。
モデルの印刷時に使用されるインク滴のプロパティ情報に基づいて、各印刷層の予測層高さを特定する。
予測層高さと、予め設定された層高さとの比に基づいて、廃棄材料の使用量を特定する。
本願の実施例では、印刷消耗品はインクを含むが、これに限らない。
ここで、印刷消耗品がインクである場合、その物理パラメータは、インク滴の大きさ及びインク滴の状態のうちの少なくとも１つを含むことができる。ここで、インク滴の大きさは、インク滴の直径で表すことができるが、インク滴の直径に限らない。インク滴の状態はインク滴の粘度や温度等で表すことができるが、これらに限らない。
具体的な実現過程において、予測層高さを特定する方法は以下のステップを有することができる。異なる温度又は粘度で、平準化を経ず、印刷層の高さがｎである試験モデルを１つ実際に印刷し、該モデルの最小高さｈ（平準化を経ないため、層表面が滑らかではなく、凹凸があり、よって、高さが異なる）を測定し、予測層高さをｈ／ｎとして特定する。
又は、他の実現過程において、以下のような予測層高さの特定方法であってもよい。印刷ヘッド及び印刷材料のパラメータに基づいて、インク滴の大きさ（直径）、及び１つの印刷層に印刷平面と垂直な方向において積層されるインク滴の数を特定し、さらに、該インク滴の直径とインク滴の数との積に基づいて、予測層高さを得る。
上記のステップにて特定された予測層高さによって、予測層高さと設定された層高さとの比に基づいて平準化過程において除去される廃棄材料の使用量を特定することができる。本願の実施例では、廃棄材料の使用量をも材料総量に加えて処理するため、評価データを一層向上させることができる。
本願の実施例では、Ｓ１０４を実行する前に、図１６に示すように、以下のステップを有してもよい。
Ｓ１０３１：モデルの体積を取得する。
説明すべきことは、本願の実施例において、ステップＳ１０３１及びステップＳ１０３の実行順序について特に限定されず、同時に実行されてもよく、図１６に示すような順序で実行されてもよく、又は、先にＳ１０３１を実行してからＳ１０３を実行してもよい。
また、説明すべきことは、具体的な実現過程において、モデルの体積が既知のデータである場合、既知のデータを直接に使用すれば、重複して取得する必要はない。
モデルの体積が未知である場合、以下の通りにステップＳ１０３１を実行することができる。
前記少なくとも１つの基準面に基づいて、モデルの各基準面と交差する輪郭を取得して、少なくとも１つの輪郭面積を得る。
前記少なくとも１つの輪郭面積に基づいて、前記モデルの体積を得る。
ここで、輪郭面積は、基準面とモデルの外面とが交差して形成された輪郭の面積を示し、輪郭面積の算出方式は垂直投影面積の算出方式に類似するため、説明を省略する。なお、少なくとも１つの輪郭面積に基づいてモデルの体積を得ることができる。モデルの体積の算出方式は、総体積の算出方式に類似するため、説明を省略する。
これに基づき、総体積とモデルの体積との差を得て、サポート構造の体積を得ることができる。なお、得られた基準面の数が多ければ多いほど、算出されたモデルの体積の精度が高い。
これに基づき、本願の実施例では、各基準面のモデルと交差する輪郭を取得することで輪郭面積を得る。これにより、モデルの体積が未知である場合、モデルの体積を自動的に算出することができ、モデルの現在の姿勢でのサポート構造の体積の算出が実現される。これにより、モデルの体積を手動で取得する作業量はある程度低減され、操作ステップは簡略化される。
本願の実施例に係る構造体積取得方法に基づき、本願の実施例は、さらに、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を提供する。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ命令を記憶する。コンピュータ命令はコンピュータに以下の処理を実行させるためのものである。
所定の平面に置かれたモデルについて、所定の平面と平行な方向において少なくとも１つの基準面を特定する。
少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得る。
少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得る。
総体積及びモデルの体積に基づいて、モデルのサポート構造の体積を得る。
本願の実施例によれば、以下の有益な効果を奏することができる。
本願の実施例に係る構造体積取得方法では、基準面を設定することで、基準面におけるモデルの垂直投影を取得して、垂直投影の面積に基づいて総体積を算出することができる。該総体積は、モデルの体積及びサポート構造の体積を含むものに相当する。さらに、既知のモデルの体積に基づいて、サポート構造の体積を得ることができ、モデルの現在の姿勢でのサポート構造の体積の算出が実現される。
実施例２
上記実施例１に係る構造体積取得方法に基づき、本願の実施例は、さらに、上記方法に係る実施例における各ステップ及び方法を実現するための装置に係る実施例を提供する。
図１４は、本願の実施例に係る構造体積取得装置の機能ブロック図である。該装置１４００は、基準面特定モジュール１４１、面積取得モジュール１４２、及び体積算出モジュール１４３を備える。
基準面特定モジュール１４１は、所定の平面に置かれたモデルについて、所定の平面と平行な方向において少なくとも１つの基準面を特定するために使用される。
面積取得モジュール１４２は、少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得るために使用される。
体積算出モジュール１４３は、少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得るとともに、総体積及びモデルの体積に基づいてモデルのサポート構造の体積を得るために使用される。
図１５は、本願の実施例に係るプリンタの機能ブロック図である。該プリンタ１５００は、メモリ１５１及びプロセッサ１５２を備える。
メモリ１５１は、１組又は複数組のプログラムコードを記憶するために使用される。
プロセッサ１５２は、メモリ１５１と結合し、メモリ１５１に記憶されているプログラムコードを呼び出して以下の処理を実行するために使用される。
所定の平面に置かれたモデルについて、所定の平面と平行な方向において少なくとも１つの基準面を特定する。
少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得る。
少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得る。
総体積及びモデルの体積に基づいて、モデルのサポート構造の体積を得る。
本願の実施例に係るメモリ１５１は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、書き込み・消去可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ：Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク、又は本分野で知られている任意の他の形の記憶媒体を含むが、これらに限らない。
本発明を実際に適用する際に、メモリ１５１をプロセッサ１５２と統合し、メモリ１５１がプロセッサ１５２の構成要素となるように設けてもよく、又は、メモリ１５１及びプロセッサ１５２を特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）に設けてもよい。
本願の実施例に係るプロセッサ１５２は、そのハードウェアが具体的な機能を果たすことが可能な汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又は他のプログラム可能なロジックデバイス、個別ゲートまたはトランジスタロジックデバイス、個別ハードウェア構成要素、あるいは前述したこれらのハードウェアの組み合わせであってもよい。変形例として、計算デバイスの組み合わせによって実現されてもよい。計算デバイスの組み合わせは、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサの組み合わせ、ＤＳＰと通信して結合した１つ又は複数のマイクロプロセッサの組み合わせ等が例示される。
本実施例における各ユニットは、図１に示す方法を実行することができる。このため、本実施例に詳しく説明されなかった部分については、図１についての説明を参照すればよい。
本願の実施例によれば、以下の有益な効果を奏することができる。
本願の実施例に係る構造体積取得方法では、基準面を設定することで、基準面におけるモデルの垂直投影を取得して、垂直投影の面積に基づいて総体積を算出することができる。該総体積は、モデルの体積及びサポート構造の体積を含むものに相当する。さらに、既知のモデルの体積に基づいて、サポート構造の体積を得ることができ、モデルの現在の姿勢でのサポート構造の体積の算出が実現される。
説明の便宜上、前述したシステム、装置及びユニットの具体的な作業過程は、前述した方法に係る実施例における対応した過程を参考すればよく、説明を省略する。これについて、当業者であれば明確に理解できる。
本願に係るいくつかの実施例では、開示されるシステム、装置及び方法は他の方式で実現されてもよいと理解すべきである。例えば、以上に説明された装置の実施例は模式的なものに過ぎず、例えば、前記ユニットの区画は論理機能上の区画に過ぎず、実際に実現する際に、他の区画方式を用いてもよく、例えば複数のユニット又は構成要素は他のシステムに結合又は統合されてもよく、又はいくつかの特徴は省略してもよく、又は実行しなくてもよい。一方、表示又は検討される相互間の結合又は直接結合又は通信接続はいくつかのインターフェース、装置又はユニットによる間接結合又は通信接続であってもよく、電気、機械又は他の形式であってもよい。
分離部材として説明された前記ユニットは物理的に分離してもよいし、物理的に分離しなくてもよく、ユニットとして表示される部材は物理ユニットであってもよいし、物理ユニットでなくてもよく、つまり、一箇所に位置してもよいし、複数のネットワークユニットに分布されてもよい。実際の必要に応じて、その一部又は全部のユニットを選択して本実施例案の目的を実現してもよい。
また、本願の各実施例では、各機能ユニットは１つの処理ユニットに統合されてもよく、各ユニットは独立して物理的に存在してもよく、２つ又は３つ以上のユニットは１つのユニットに統合されてもよい。上記統合されたユニットは、ハードウェアの形式で実現されてもよいし、ハードウェアとソフトウェア機能ユニットとの組み合わせの形式で実現されてもよい。
上記ソフトウェア機能の形式で実現されて統合されたユニットは、１つのコンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよい。上記ソフトウェア機能ユニットは、１つの記憶媒体に記憶されており、１台のコンピュータ装置（パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワーク機器等であってもよい）に本願の各実施例に記載の方法の全部又は一部のステップを実行させるための複数の命令を含む。前述した記憶媒体は、ＵＳＢメモリ、ポータブルハードディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスク又は光ディスク等のプログラムコードを記憶できる様々な媒体を含む。
以上は本願の好ましい実施例に過ぎず、本発明を制限するためのものではなく、本発明の思想及び原則内における変更、均等な置換、改善等は、いずれも本願の技術的範囲内に含まれるべきである。
前述した態様及びいずれかの可能な実現方式によって、１つの実現方式をさらに提供する。前記最底部の基準面以外の基準面から目標基準面を取得することは、少なくとも１つの基準面のうちの最頂部の基準面における垂直投影と前記第１の垂直投影とが重なり合わなければ、最頂部の基準面及び最底部の基準面の間で、１つの二等分基準面を特定し、該１つの二等分基準面における垂直投影と第１の垂直投影とが重なり合うか否かを判定し、重なり合う場合、該１つの二等分基準面と最頂部の基準面との間で他の二等分基準面を１つ特定し、該他の二等分基準面における垂直投影と該１つの二等分基準面における垂直投影とが重なり合うか否かを判定する処理を、前記第１の垂直投影と重なり合う最後の１つの垂直投影が所在する基準面を取得するまで繰り返し、重なり合わない場合、該１つの二等分基準面と最底部の基準面との間で他の二等分基準面を１つ特定し、該他の二等分基準面における垂直投影と第１の垂直投影とが重なり合うか否かを判定することを、前記第１の垂直投影と重なり合う垂直投影が所在する基準面を取得するまで繰り返すことを含む。
上記発明のうちの１つによれば、以下の有益な効果を奏することができる。本願の実施例に係る構造体積取得装置では、基準面を設定することで、基準面におけるモデルの垂直投影を取得して、垂直投影の面積に基づいて総体積を算出することができる。該総体積は、モデルの体積及びサポート構造の体積を含むものに相当する。さらに、既知のモデルの体積に基づいて、サポート構造の体積を得ることができ、モデルの現在の姿勢でのサポート構造の体積の算出が実現される。
また、説明の便宜上、本願の実施例に係る垂直投影面積とは、該当する基準面を投影面として取得された、該基準面の上方のモデルの該基準面における垂直投影の面積をいう。ここで、基準面の上方は、該基準面の所定の平面（最底部の基準面）から離れる側を指す。
図８に示す実現方式では、Ｓ１０２３ａ及びＳ１０２３ｂは並列に実現される２つのステップである。両者は「又は」の関係にあり、Ｓ１０２２を実行した後にＳ１０２３ａ又はＳ１０２３ｂを実行し、Ｓ１０２３ａ又はＳ１０２３ｂを実行した後にＳ１０２４を実行する。
図５−図７に示す構造を例としてＳ１０２２について説明する。該印刷すべき最底部の基準面Ｐ1 における垂直投影を第１の垂直投影とした場合、各基準面をＰn 、Ｐn-1 、Ｐn-2 ……Ｐ2 の順で各基準面における垂直投影を逐一に第１の垂直投影と対比する。第１の垂直投影と重なり合う垂直投影を基準面Ｐn 、Ｐn-1 、Ｐn-2 ……Ｐ2 から得た場合、該基準面を目標基準面とする。この場合、目標基準面はＰn 、Ｐn-1 、Ｐn-2 ……Ｐ2 のうちの任意の１つの基準面であってもよい。
実現方式Ｂ：少なくとも１つの基準面のうちの最頂部の基準面における垂直投影が第１の垂直投影と重なり合わなければ、最頂部の基準面と最底部の基準面との間で一つの二等分基準面を特定し、そして、該二等分基準面における垂直投影が第１の垂直投影と重なり合うか否かを判定する。「ＹＥＳ」の（該二等分基準面における垂直投影と第１の垂直投影とが重なり合う）場合、該二等分基準面と最頂部の基準面との間で他の二等分基準面を１つ特定し、該他の二等分基準面における垂直投影と該一つの二等分基準面における垂直投影とが重なり合うか否かを判定するという処理を、第１の垂直投影と重なり合う最後の１つの垂直投影が所在する基準面を得るまで繰り返す。又は、「ＮＯ」の（該一つの二等分基準面における垂直投影と第１の垂直投影とが重なり合わない）場合、該一つの二等分基準面と最底部の基準面との間で他の二等分基準面を１つ特定し、該他の二等分基準面における垂直投影と第１の垂直投影とが重なり合うか否かを判定するという処理を、第１の垂直投影と重なり合う垂直投影が所在する基準面を得るまで繰り返す。
該印刷すべき最底部の基準面Ｐ1 における第１の垂直投影と最頂部の基準面Ｐn における投影とが重なり合わなければ、基準面Ｐn-1 、Ｐn-2 ……Ｐ2 から二等分基準面Ｐm を特定する。この場合、図１０を参照すればよい。図１０は、最底部の基準面Ｐ1 と最頂部の基準面Ｐn との間の二等分基準面Ｐm の模式図である。図１０に示すように、Ｚ軸方向において、二等分基準面Ｐm が最底部の基準面Ｐ1 と最頂部の基準面Ｐn との間を二等分する。
両者が重なり合えば、二等分基準面Ｐ m と最頂部の基準面Ｐ n との間で他の二等分基準面Ｐ k を１つ特定する。
この場合は図１１を参照すればよい。図１１は、二等分基準面Ｐm と最頂部の基準面Ｐn との間の二等分基準面Ｐk の模式図である。図１１に示すように、Ｚ軸方向において、二等分基準面Ｐk は二等分基準面Ｐm と最頂部の基準面Ｐn との間を二等分する。
上記のステップを繰り返す。第１の垂直投影と重なり合う最後の１つの基準面における垂直投影を取得した場合、該最後の１つの基準面を目標基準面と特定する。
両者が重なり合わなければ、二等分基準面Ｐ m と最底部の基準面Ｐ 1 との間で他の二等分基準面を１つ特定し、該他の二等分基準面における垂直投影と第１の垂直投影とが重なり合うか否かを判定するという処理を、第１の垂直投影と重なり合う垂直投影が所在する基準面を得るまで繰り返す。
ｒ部分では、ｒ部分に対応する基準面におけるモデルの投影輪郭はそれぞれ異なるが、Ｒ部分では、Ｒ部分に対応する基準面におけるモデルの投影輪郭それぞれの面積は第１の垂直投影の面積と同等する。従って、ｒ部分における各基準面間の間隔はＲ部分における各基準面間の間隔よりも小さく、即ち、ｈ１＜ｈ２である。
これに基づき、Ｓ１０２３ｂを実行する際に、目標基準面が最頂部の基準面Ｐn ではない。目標基準面がＰj であれば、ｊが１より大きく、かつｎより小さい整数である。このため、目標基準面Ｐj と最底部の基準面Ｐ1 との間の全ての垂直投影は該第１の垂直投影と同等し、その垂直投影面積も全て等しく、即ちＳ1 ＝Ｓ2 ＝……＝Ｓj である。ここで、Ｓj は目標基準面Ｐj における垂直投影面積である。
具体的な実現過程において、予測層高さを特定する方法は以下のステップを有することができる。異なる温度又は粘度で、平準化を経ず、印刷層の高さがｔである試験モデルを１つ実際に印刷し、該モデルの最小高さｌ（平準化を経ないため、層表面が滑らかではなく、凹凸があり、よって、高さが異なる）を測定し、予測層高さをｔ 2 ／ｌとして特定する。
本願の実施例に係る構造体積取得装置では、基準面を設定することで、基準面におけるモデルの垂直投影を取得して、垂直投影の面積に基づいて総体積を算出することができる。該総体積は、モデルの体積及びサポート構造の体積を含むものに相当する。さらに、既知のモデルの体積に基づいて、サポート構造の体積を得ることができ、モデルの現在の姿勢でのサポート構造の体積の算出が実現される。

Claims (17)

  1. 所定の平面に置かれたモデルについて、前記所定の平面と平行な方向において少なくとも１つの基準面を特定し、
    前記少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得、
    前記少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得、
    前記総体積及び前記モデルの体積に基づいて、前記モデルのサポート構造の体積を得る
    ことを含むことを特徴とする構造体積取得方法。
  2. 前記所定の平面と垂直な方向において、隣接する２基準面間の距離それぞれが等しく、又は等しくない
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得ることは、
    少なくとも１つの基準面のうちの各基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得る
    ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得ることは、
    少なくとも１つの基準面のうちの最底部の基準面に基づいて、該基準面の上方におけるモデルの該基準面における垂直投影を取得して、第１の垂直投影とし、
    前記最底部の基準面以外の基準面から、垂直投影と前記第１の垂直投影とが重なり合う目標基準面を取得し、
    前記目標基準面が少なくとも１つの基準面のうちの最頂部の基準面である場合、前記第１の垂直投影の面積を取得して、各垂直投影面積とし、
    前記目標基準面が少なくとも１つの基準面のうちの最頂部の基準面ではない場合、前記第１の垂直投影の面積を取得して、前記目標基準面の下方の各基準面における垂直投影面積とするとともに、前記目標基準面の上方の各基準面における垂直投影面積を取得する
    ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 前記最底部の基準面以外の基準面から目標基準面を取得することは、
    少なくとも１つの基準面のうちの最頂部の基準面から、最頂部から最底部への方向で順次に前記モデルの該基準面における垂直投影を取得して前記第１の垂直投影と重なり合うか否かを判定する処理を、前記第１の垂直投影と重なり合う垂直投影が所在する基準面を取得するまで行い、該基準面を前記目標基準面とする
    ことを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
  6. 前記最底部の基準面以外の基準面から目標基準面を取得することは、
    少なくとも１つの基準面のうちの最頂部の基準面における垂直投影と前記第１の垂直投影とが重なり合わなければ、最頂部の基準面及び最底部の基準面の間で、１つの二等分基準面を特定し、
    該１つの二等分基準面における垂直投影と第１の垂直投影とが重なり合うか否かを判定し、
    重なり合う場合、該１つの二等分基準面と最頂部の基準面との間で他の二等分基準面を１つ特定し、該他の二等分基準面における垂直投影と該１つの二等分基準面における垂直投影とが重なり合うか否かを判定する処理を、前記第１の垂直投影と重なり合う垂直投影が所在する基準面を取得するまで繰り返し、
    重なり合わない場合、該１つの二等分基準面と最底部の基準面との間で他の二等分基準面を１つ特定し、該他の二等分基準面における垂直投影と第１の垂直投影とが重なり合うか否かを判定することを、前記第１の垂直投影と重なり合う垂直投影が所在する基準面を取得するまで繰り返す
    ことを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
  7. 垂直投影面積を取得することは、
    垂直投影が所在する基準面を、所定の面積を有する四角形の領域に複数分割し、
    前記垂直投影に覆われた四角形の領域の数を特定し、
    前記所定の面積と前記数との積に基づいて、前記垂直投影面積を得る
    ことを含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の方法。
  8. 前記少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得ることは、
    少なくとも１つの垂直投影面積及びそれぞれの２基準面間の距離に基づいて、少なくとも１つのサブ体積を取得し、
    少なくとも１つのサブ体積の累計和に基づいて、前記総体積を得る
    ことを含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の方法。
  9. 前記総体積及び前記モデルの体積に基づいて、前記モデルのサポート構造の体積を得ることは、
    前記総体積と前記モデルの体積との差に基づいて、前記モデルのサポート構造の体積を得る
    ことを含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の方法。
  10. 前記モデルのサポート構造の体積に基づいて、現在の置き姿勢での前記サポート構造の印刷に必要な第１の材料の使用量を特定し、
    前記モデルの体積に基づいて、前記モデルの印刷に必要な第２の材料の使用量を特定し、
    前記第１の材料の使用量及び前記第２の材料の使用量に基づいて、前記モデルの印刷に係る評価データを得る
    ことをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  11. 前記モデルのサポート構造の体積に基づいて、現在の置き姿勢での前記サポート構造の印刷に必要な第１の材料の使用量を特定し、
    前記モデルの体積に基づいて、前記モデルの印刷に必要な第２の材料の使用量を特定し、
    前記モデルの印刷時の廃棄材料の使用量を特定し、
    前記第１の材料の使用量、前記第２の材料の使用量及び前記廃棄材料の使用量に基づいて、前記モデルの印刷に係る評価データを得る
    ことをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  12. 前記モデルの印刷時の廃棄材料の使用量を特定することは、
    前記モデルの層形成時に、各印刷層の予め設定された層高さを特定し、
    前記モデルの印刷時に使用されるインク滴のプロパティ情報に基づいて、各印刷層の予測層高さを特定し、
    前記予測層高さと前記予め設定された層高さとの比に基づいて、前記廃棄材料の使用量を特定する
    ことを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  13. 前記総体積及び前記モデルの体積に基づいて前記モデルのサポート構造の体積を得る前に、さらに、
    前記モデルの体積を取得する
    ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  14. 前記モデルの体積を取得することは、
    前記少なくとも１つの基準面について、モデルの各基準面と交差する輪郭を取得して、少なくとも１つの輪郭面積を取得し、
    前記少なくとも１つの輪郭面積に基づいて、前記モデルの体積を取得する
    ことを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  15. 所定の平面に置かれたモデルについて、前記所定の平面と平行な方向において少なくとも１つの基準面を特定するための基準面特定モジュールと、
    前記少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得るための面積取得モジュールと、
    前記少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得るとともに、前記総体積及び前記モデルの体積に基づいてモデルのサポート構造の体積を得るための体積算出モジュールと
    を備える
    ことを特徴とする構造体積取得装置。
  16. コンピュータ命令を記憶する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、
    前記コンピュータ命令は、
    所定の平面に置かれたモデルについて、前記所定の平面と平行な方向において少なくとも１つの基準面を特定し、
    前記少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得、
    前記少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得、
    前記総体積及び前記モデルの体積に基づいて、前記モデルのサポート構造の体積を得る
    処理をコンピュータに実行させる
    ことを特徴とする非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
  17. １組又は複数組のプログラムコードを記憶するためのメモリと、前記メモリと結合されるプロセッサとを備えるプリンタであって、
    前記プロセッサは、
    所定の平面に置かれたモデルについて、前記所定の平面と平行な方向において少なくとも１つの基準面を特定し、
    前記少なくとも１つの基準面について、各基準面の上方に位置するモデルの該基準面における垂直投影面積を取得して、少なくとも１つの垂直投影面積を得、
    前記少なくとも１つの垂直投影面積に基づいて総体積を得、
    前記総体積及び前記モデルの体積に基づいて、前記モデルのサポート構造の体積を得る
    処理を実行するための、前記メモリに記憶されたプログラムコードを呼び出す
    ことを特徴とするプリンタ。
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