JP6722137B2 - ３ｄプリンティング着色方法及び３ｄプリンティングシステム - Google Patents

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Description

本発明は、三次元（３Ｄ）プリンティング装置の処理に関連し、特に、３Ｄプリンティング着色方法及び３Ｄプリンティングシステムに関する。
３Ｄプリンティング装置の異なる種類に対応して、成形材料は、その吐出の前あるいは吐出の後に着色される場合がある。３Ｄプリンティング装置によって、まず、成形材料が吐出され、次に着色される場合、一般的に、３Ｄプリンティング装置が成形材料を一層分吐出する度に、３Ｄプリンティング装置は続いてこの層の成形材料を着色する。しかしながら、層毎の着色手法では、実行中の３Ｄプリンティング作業の柔軟性及び効率性を損なう。また、従来の３Ｄプリンティング装置は、複数のプリンティング層を同時に着色すべきか否か、動的に判別する判別メカニズムを備えていなかった。
以上のような状況を鑑みて、本発明は、３Ｄプリンティング作業の効率を向上する３Ｄプリンティング着色方法及び３Ｄプリンティングシステムを提供する。
本発明の一の実施の形態によれば、記憶装置と、３Ｄプリンティング装置と、を備え、前記記憶装置が３Ｄオブジェクトのモデル情報を記憶するように構成されている３Ｄプリンティングシステムに適用される３Ｄプリンティング着色方法であって、
前記３Ｄオブジェクトの前記モデル情報に従ってプリンティングオブジェクト情報を生成し、前記プリンティングオブジェクト情報は、前記３Ｄオブジェクトの第１のプリンティング層に対応する第１の輪郭色情報と、前記３Ｄオブジェクトの第２のプリンティング層に対応する第２の輪郭色情報と、を含み、前記第１のプリンティング層は、前記第２のプリンティング層に隣接し、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度が、デフォルト状態に合致するか否か、判別し、前記類似度が前記デフォルト状態に合致する場合、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とに従って、前記３Ｄプリンティング装置を、前記３Ｄオブジェクトの前記第１のプリンティング層及び前記第２のプリンティング層に同時着色処理を行うように制御する、３Ｄプリンティング着色方法が提供される。
本発明の一の実施の形態において、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致するか否かを判別するステップは、
前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とに従って、前記第１のプリンティング層の第１の輪郭が着色方向において前記第２のプリンティング層の第２の輪郭に覆われているか否か、判別することを含む。
本発明の一の実施の形態において、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致するか否かを判別するステップは、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とに従って、前記第１のプリンティング層の第１の輪郭と、前記第２のプリンティング層の第２の輪郭との共通面の表面傾斜状態が、デフォルト状態に合致するか否か、判別することを含む。
本発明の一の実施の形態において、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致するか否かを判別するステップは、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とに従って、前記第１のプリンティング層の第１の輪郭が着色方向において前記第２のプリンティング層の第２の輪郭に覆われているか否か、判別し、前記第１の輪郭が前記着色方向において前記第２の輪郭に覆われている場合、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致しないと判別する、ことを含む。
本発明の一の実施の形態において、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致するか否かを判別するステップは、前記第１の輪郭が前記着色方向において前記第２の輪郭に覆われていない場合、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とに従って、前記第１のプリンティング層の第１の輪郭と、前記第２のプリンティング層の第２の輪郭との共通面の表面傾斜状態が、デフォルト状態に合致するか否か、判別し、前記第１のプリンティング層の前記第１の輪郭と、前記第２のプリンティング層の前記第２の輪郭との共通面の表面傾斜状態が、デフォルト状態に合致しない場合、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致しないと判別し、前記第１のプリンティング層の前記第１の輪郭と、前記第２のプリンティング層の前記第２の輪郭との共通面の表面傾斜状態が、デフォルト状態に合致する場合、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致すると判別する、ことを含む。
本発明の一の実施の形態において、前記第１の輪郭色情報と、前記第２の輪郭色情報とに従って、前記３Ｄプリンティング装置を、前記３Ｄオブジェクトの前記第１のプリンティング層及び前記第２のプリンティング層に同時着色処理を行うように制御するステップは、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とを組み合わせ色情報に組み合わせ、前記組み合わせ色情報に従って、前記３Ｄプリンティング装置を、前記３Ｄオブジェクトの前記第１のプリンティング層及び前記第２のプリンティング層に前記同時着色処理を行うように制御する、ことを含む。
本発明の一の実施の形態において、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とを前記組み合わせ色情報に組み合わせるステップは、前記第１の輪郭色情報の第１の有効領域と、前記第２の輪郭色情報の前記第２の有効領域とを前記組み合わせ色情報の第３の有効領域に組み合わせる、ことを含み、前記第３の有効領域は、前記同時着色処理における前記３Ｄプリンティング装置のインクジェットヘッドが移動する領域に対応する。
前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とを前記組み合わせ色情報に組み合わせるステップは、前記組み合わせ色情報の前記第３の有効領域に、エッジスムージング処理、ギャップ充填処理、の少なくともいずれかを実行する、ことを含む。
本発明の別の実施の形態によれば、３Ｄプリンティング装置と、３Ｄオブジェクトのモデル情報を記憶するように構成されている記憶装置と、前記３Ｄプリンティング装置と前記記憶装置とに接続されたプロセッサであって、前記３Ｄオブジェクトの前記モデル情報に従ってプリンティングオブジェクト情報を生成し、前記プリンティングオブジェクト情報は、前記３Ｄオブジェクトの第１のプリンティング層に対応する第１の輪郭色情報と、前記３Ｄオブジェクトの第２のプリンティング層に対応する第２の輪郭色情報と、を含み、前記第１のプリンティング層は、前記第２のプリンティング層に隣接し、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度が、デフォルト状態に合致するか否か、判別し、前記類似度が前記デフォルト状態に合致する場合、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とに従って、前記３Ｄプリンティング装置を、前記３Ｄオブジェクトの前記第１のプリンティング層及び前記第２のプリンティング層に同時着色処理を行うように制御する、ように構成されているプロセッサと、を備えた３Ｄプリンティングシステムが提供される。
本発明の一の実施の形態において、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致するか否かを判別する動作は、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とに従って、前記第１のプリンティング層の第１の輪郭が着色方向において前記第２のプリンティング層の第２の輪郭に覆われているか否か、判別することを含む。
本発明の一の実施の形態において、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致するか否かを判別する動作は、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とに従って、前記第１のプリンティング層の第１の輪郭と、前記第２のプリンティング層の第２の輪郭との共通面の表面傾斜状態が、デフォルト状態に合致するか否か、判別することを含む。
本発明の一の実施の形態において、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致するか否かを判別する動作は、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とに従って、前記第１のプリンティング層の第１の輪郭が着色方向において前記第２のプリンティング層の第２の輪郭に覆われているか否か、判別し、前記第１の輪郭が前記着色方向において前記第２の輪郭に覆われている場合、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致しないと判別する、ことを含む。
本発明の一の実施の形態において、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致するか否かを判別する動作は、前記第１の輪郭が前記着色方向において前記第２の輪郭に覆われていない場合、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とに従って、前記第１のプリンティング層の第１の輪郭と、前記第２のプリンティング層の第２の輪郭との共通面の表面傾斜状態が、デフォルト状態に合致するか否か、判別し、前記第１のプリンティング層の前記第１の輪郭と、前記第２のプリンティング層の前記第２の輪郭との共通面の表面傾斜状態が、デフォルト状態に合致しない場合、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致しないと判別し、前記第１のプリンティング層の前記第１の輪郭と、前記第２のプリンティング層の前記第２の輪郭との共通面の表面傾斜状態が、デフォルト状態に合致する場合、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致すると判別する、ことを含む。
本発明の一の実施の形態において、前記第１の輪郭色情報と、前記第２の輪郭色情報とに従って、前記３Ｄプリンティング装置を、前記３Ｄオブジェクトの前記第１のプリンティング層及び前記第２のプリンティング層に同時着色処理を行うように制御する動作は、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とを組み合わせ色情報に組み合わせ、前記組み合わせ色情報に従って、前記３Ｄプリンティング装置を、前記３Ｄオブジェクトの前記第１のプリンティング層及び前記第２のプリンティング層に前記同時着色処理を行うように制御する、ことを含む。
本発明の一の実施の形態において、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とを前記組み合わせ色情報に組み合わせる動作は、前記第１の輪郭色情報の第１の有効領域と、前記第２の輪郭色情報の前記第２の有効領域とを前記組み合わせ色情報の第３の有効領域に組み合わせる、ことを含み、前記第３の有効領域は、前記同時着色処理における前記３Ｄプリンティング装置のインクジェットヘッドが移動する領域に対応する。
本発明の一の実施の形態において、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とを前記組み合わせ色情報に組み合わせる動作は、前記組み合わせ色情報の前記第３の有効領域に、エッジスムージング処理、ギャップ充填処理、の少なくともいずれかを実行する、ことを含む。
以上のように、３Ｄプリンティング着色方法及び３Ｄプリンティングシステムは、成形材料によって形成されるオブジェクト輪郭が、デフォルト状態に合致するか否かに応じて、３Ｄプリンティング装置を、単層着色手法で成形材料に単層着色処理を行うか、複層同時着色手法で成形材料に複層同時着色処理を行うように変更するように制御すべきか判別し、これによって３Ｄプリンティング装置の作業効率を向上する。
本発明の上述した特徴や利点をより明らかにして理解を容易にするため、以下に、詳細を説明する実施の形態について図面とともに説明する。
本発明の一の実施の形態に係る３Ｄプリンティングシステムの概略図である。
本発明の一の実施の形態に係る３Ｄプリンティング処理の概略図である。
本発明の別の実施の形態に係る３Ｄプリンティング処理の概略図である。
図４Ａは、本発明の一の実施の形態に係る、第１のプリンティング層に単層着色処理を行う概略図である。
図４Ｂは、本発明の一の実施の形態に係る、第２のプリンティング層に単層着色処理を行う概略図である。
図４Ｃは、本発明の一の実施の形態に係る、第１のプリンティング層及び第２のプリンティング層に複層同時着色処理を行う概略図である。
図５Ａは、本発明の一の実施の形態に係る、第１の輪郭色情報の概略図である。
図５Ｂは、本発明の一の実施の形態に係る、第２の輪郭色情報の概略図である。
図５Ｃは、本発明の一の実施の形態に係る、組み合わせ色情報の概略図である。
図６は、本発明の別の実施の形態に係る、３Ｄプリンティング処理の概略図である。
図７は、本発明の一の実施の形態に係る、３Ｄ着色方法のフローチャートである。
図８は、本発明の別の実施の形態に係る、３Ｄ着色方法のフローチャートである。
図１は、本発明の一の実施の形態に係る、３Ｄプリンティングシステムの概略図である。図１を参照し、３Ｄプリンティングシステム１０は、３Ｄプリンティング装置１１とホスト１２とを備える。３Ｄプリンティング装置１１は、３Ｄプリンティング処理を行うように構成されている。ホスト１２は、３Ｄプリンティング装置１１に接続され、３Ｄプリンティング装置１１を制御するように構成されている。例えば、ホスト１２は、３Ｄプリンティング装置１１を指示するために制御指示を送出し、３Ｄプリンティング処理を行う。ホスト１２は、データ送信、記憶、及び処理の機能を備えた様々電子機器、例えば、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、デスクトップ型コンピュータ、ノート型コンピュータ、あるいは産業用コンピュータである。また、ホスト１２及び３Ｄプリンティング装置１１は、単一の装置として一体化されていてもよい。
ホスト１２は、記憶装置１２１とプロセッサ１２２とを備える。記憶装置１２１は、データを記憶するように構成され、例えば、バッファメモリ、内部記憶媒体、外部記憶媒体、他の種のストレージデバイス、あるいはそれらの組み合わせであってよい。例えば、バッファメモリは、ランダムアクセスメモリ、読出専用メモリ、あるいは他の同様のメモリを含むことができる。例えば、内部記憶媒体は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートディスク（ＳＳＤ）、フラッシュメモリ記憶装置、あるいは他の同様のデバイスを含むことができる。例えば、外部記憶媒体は、外部ハードディスクドライブ、ＵＳＢドライブ、クラウド記憶装置、あるいは他の同様のデバイスを含むことができる。
プロセッサ１２２は、記憶装置１２１に接続され、記憶装置１２１にアクセスし、３Ｄプリンティング装置１１を制御するための制御指示を生成するように構成されている。また、プロセッサ１２２は、ホスト１２の他の要素の動作を制御する。例えば、プロセッサ１２２は、中央処理装置（ＣＰＵ）、汎用あるいは専用プログラマブルマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＰＳ）、プログラマブルコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、他の同様な処理装置、あるいはそれらの組み合わせであってよい。
図２は、本発明の一の実施の形態に係る、３Ｄプリンティング処理の概略図である。図１及び図２を参照し、３Ｄプリンティング装置１１は、プラットフォーム１１１と、プリンティングモジュール１１２と、制御部１１３と、を備える。プラットフォーム１１１とプリンティングモジュール１１２とは、ともに、制御部１１３を接続される。プリンティングモジュール１１２は、プリンティングヘッド１１２ａと、インクジェットヘッド１１２ｂとを備える。プリンティングヘッド１１２ａとインクジェットヘッド１１２ｂとは、ともに、プラットフォーム１１１上に配置される。３Ｄプリンティング処理の間、プリンティングヘッド１１２ａは、成形材料を吐出するように構成され、インクジェットヘッド１１２ｂは、染料（あるいはインク）を吐出するように構成されている。プリンティングモジュール１１２は、また、プリンティングヘッド１１２ａ及びインクジェットヘッド１１２ｂとともに３Ｄプリンティング処理を完成するための他の構成要素（例えば、供給ライン、プリンティングヘッド連結機構、インクジェットヘッド連結機構等）を備えるが、当業者にとって公知なので詳細な説明は省略する。
３Ｄプリンティング処理を行う際、プリンティングヘッド１１２ａは、３Ｄオブジェクト２００の下層から層毎にプリントし、プラットフォーム１１１の支持面上に３Ｄオブジェクト２００を段階的に形成してゆく。より具体的には、プリンティングヘッド１１２ａは、変更可能な方向に沿ってプラットフォーム１１１上を移動し、溶解した状態の成形材料を吐出する。次に、成形材料は、層毎にプラットフォーム１１１上で硬化されて３Ｄオブジェクト２００を形成する。また、３Ｄプリンティング処理の間、インクジェットヘッド１１２ｂは、染料（あるいはインク）を吐出してプラットフォーム１１１上に積層された一の層あるいは複数の層を着色する。
図１に戻り、制御部１１３は、プロセッサ１２２からの制御指示に従って、プリンティングヘッド１１２ａを移動させ、成形材料を吐出するよう制御し、また、インクジェットヘッド１１２ｂを移動させ、染料を吐出するように制御する。例えば、制御部１３０は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、プログラマブルコントローラ、内蔵式コントローラ、特定用途向け集積回路、プログラマブルロジックデバイス、他の同様の処理デバイス、あるいはそれらの組み合わせであってよい。
本実施の形態において、記憶装置１２１は、３Ｄオブジェクト２００のモデル情報を記憶する。例えば、モデル情報は、３Ｄオブジェクト２００の３Ｄモデルを表現する。プロセッサ１２２は、３Ｄオブジェクト２００のモデル情報に従って、３Ｄオブジェクト２００のプリンティングオブジェクト情報を生成する。例えば、プロセッサ１２２は、３Ｄオブジェクト２００の３Ｄモデルに層カット処理を行い、３Ｄオブジェクト２００のプリンティングオブジェクト情報を取得する。例えば、３Ｄオブジェクト２００のプリンティングオブジェクト情報は、複数の画像ファイルを含む（層カット画像ファイルとも称する）。各画像ファイルは、例えば、３Ｄプリンティング装置１１によって着色される３Ｄオブジェクトの特定のプリンティング層の色領域や、この色領域を染色する色の情報を表現する用途に供される。従って、プロセッサ１２２は、プリンティングオブジェクト情報に従って、制御指示を送出し、３Ｄプリンティング装置１１を制御して３Ｄオブジェクト２００の一または複数の特定のプリンティング層を着色する。
本実施の形態においては、画像ファイルは、プリンティングｃｍｙｋ色モデルを定義する。例えば、記憶装置１２１に記憶された特定の画像ファイルは、シアン（Ｃｙａｎ、Ｃ）画像ファイル、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ、Ｍ）画像ファイル、黄色（Ｙｅｌｌｏｗ、Ｙ）画像ファイルあるいは黒色（Ｋｅｙ ｏｒ ｂｌａｃＫ、Ｋ）画像ファイルである。また、別の実施の形態においては、記憶装置１２１に記憶された画像ファイルは、三原色（ＲＧＢ）モデル等の他の色モデルを定義する。異なる画像ファイルに応じて、制御部１１３は、インクジェットヘッド１１２ｂを特定の領域内で移動させ、特定の色の染料を吐出するように制御する。
図２を例にして、プリンティングオブジェクト情報は、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層（第１のプリンティング層とも称する）２２１に対応する輪郭色情報（第１の輪郭色情報とも称する）と、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層（第２のプリンティング層とも称する）２２２に対応する輪郭色情報（第２の輪郭色情報とも称する）とを含み、プリンティング層２２１は、プリンティング層２２２に隣接する。例えば、第１の輪郭色情報は、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層２２１に対応する画像ファイルを含み、第２の輪郭色情報は、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層２２２に対応する画像ファイルを含む。第１の輪郭色情報に従って、制御部１１３は、インクジェットヘッド１１２ｂを、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層２２１におけるオブジェクト輪郭（第１の輪郭とも称する）２１１を着色するように制御する。第２の輪郭色情報に従って、制御部１１３は、インクジェットヘッド１１２ｂを、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層２２２におけるオブジェクト輪郭（第２の輪郭とも称する）２１２を着色するように制御する。また、３Ｄオブジェクト２００の３Ｄ処理の間、プリンティングヘッド１１２ａは、まず、成形材料を吐出してプリンティング層２２１においてオブジェクト輪郭２１１を形成し、次に、成形材料を吐出してプリンティング層２２２においてオブジェクト輪郭２１２を形成する。
オブジェクト輪郭２１１を着色する前に、プロセッサ１２２は、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報との類似度が、デフォルト状態と合致するか否か、判別する。第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報との類似度が、デフォルト状態と合致する場合、プリンティング層２２１とプリンティング層２２２とにおいてオブジェクト輪郭２１１とオブジェクト輪郭２１２とを形成した後、プロセッサ１２２は、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報とに従って、３Ｄプリンティング装置１１を、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層２２１及びプリンティング層２２２に対して同時着色処理（複層同時着色処理とも称する）を行うように制御する。例えば、制御部１１３は、インクジェットヘッド１１２ｂを、オブジェクト輪郭（組み合わせ輪郭とも称する）２１１上を移動して特定の色の染料を吐出するように制御し、これによってオブジェクト輪郭２１１及び２１２を同時に着色する。また、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報との類似度が、デフォルト状態と合致しない場合、プリンティング層２２１においてオブジェクト輪郭２１１が形成された後、プロセッサ１２２は、第１の輪郭色情報に従って、３Ｄプリンティング装置１１を、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層２２１に単層着色処理を行うように制御する。例えば、制御部１１３は、インクジェットヘッド１１２ｂを、オブジェクト輪郭２１１上を移動して特定の色の染料を吐出するように制御し、これによってオブジェクト輪郭２１１を個別に着色する。プリンティング層２２１に単層着色処理を完了した後、プリンティング層２２２におけるオブジェクト輪郭２１２がオブジェクト輪郭２１１上に形成され得る。
同時着色処理の間、少なくとも２つの隣接するプリンティング層（例えば、プリンティング層２２１及びプリンティング層２２２）におけるオブジェクト輪郭２１が同時に着色される。単層着色処理の間、単一のプリンティング層内（のみ）のオブジェクト輪郭２１１あるいは２１２が着色される。また、複層同時着色処理を一度実行する際の時間コストは、単層着色処理を２度連続して行う際の時間コストよりも少ない。従って、特定の３Ｄオブジェクトの３Ｄプリンティング処理について、複層同時着色処理の回数が増すほど、３Ｄオブジェクトの３Ｄプリンティング処理がより速く完了する。
一の実施の形態において、プロセッサ１２２は、第１の輪郭色情報及び第２の輪郭色情報に従って、オブジェクト輪郭２１１が、着色方向２０１においてオブジェクト輪郭２１２によって覆われているか（あるいは遮蔽されているか）否か判別する。オブジェクト輪郭２１１が着色方向２０１においてオブジェクト輪郭２１２によって覆われていない場合、オブジェクト輪郭２１に対する同時着色処理の間、インクジェットヘッド１１２ｂは、オブジェクト輪郭２１１及び２１２を完全に着色する。従って、一の実施の形態において、オブジェクト輪郭２１１が着色方向２０１においてオブジェクト輪郭２１２によって覆われていない場合、プロセッサ１２２は、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報との類似度が、デフォルト状態に合致すると判別し、同時着色処理を行う。一方、オブジェクト輪郭２１１の少なくとも一部が、着色方向２０１においてオブジェクト輪郭２１２に覆われている場合、プロセッサ１２２は、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報との類似度が、デフォルト状態に合致しないと判別し、単層着色処理を行う。
着色方向２０１は、３Ｄプリンティング装置１１のインクジェットヘッド１１２ｂが染料を吐出する方向（インクジェット方向とも称する）である。例えば、着色方向は、３Ｄオブジェクト２００を支持するプラットフォームの面に垂直であり、あるいは、プラットフォーム１１１の支持面の吐出方向（プラットフォーム１１１の支持面の法線ベクトル方向）に平行である。
一の実施の形態において、第１の輪郭色情報及び第２の輪郭色情報は、それぞれ、オブジェクト輪郭２１１及びオブジェクト輪郭２１２の表面傾斜情報を含む。従って、プロセッサ１２２は、第１の輪郭色情報及び第２の輪郭色情報に従って、オブジェクト輪郭２１１とオブジェクト輪郭２１２との共通面（すなわち、オブジェクト輪郭２１の一の面）の表面傾斜状態を判別する。オブジェクト輪郭２１１及びオブジェクト輪郭２１２の共通面の表面傾斜状態が、デフォルト状態と合致する場合、プロセッサ１２２は、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報との類似度が、デフォルト状態に合致すると判別し、同時着色処理を行う。一方、オブジェクト輪郭２１１及びオブジェクト輪郭２１２の共通面の表面傾斜状態が、デフォルト状態と合致しない場合、プロセッサ１２２は、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報との類似度が、デフォルト状態に合致しないと判別し、単層着色処理を行う。
表面傾斜状態は、オブジェクト輪郭２１の表面の垂直方向と、その水平方向との間の傾斜角度に関連する。例えば、オブジェクト輪郭２１の表面傾斜状態は、傾斜角θを含む。この傾斜角θは、オブジェクト輪郭２１の表面の垂直方向２０２とその水平方向２０３との間の傾斜角である。一の実施の形態において、垂直方向２０２は、また、オブジェクト輪郭２１の表面の法線ベクトル方向でもある。
一の実施の形態において、水平方向２０３は、水平面に平行な方向である。別の実施の形態において、水平方向２０３は、３Ｄオブジェクト２００を支持するためのプラットフォーム１１１の支持面に平行な方向でもある。一の実施の形態において、傾斜角θがデフォルト角度よりも大きい場合、プロセッサ１２２は、オブジェクト輪郭２１１とオブジェクト輪郭２１２との共通面の表面傾斜状態が、デフォルト状態に合致すると判別する。一方、傾斜角θがデフォルト角度よりも大きくない場合、プロセッサ１２２は、オブジェクト輪郭２１１とオブジェクト輪郭２１２との共通面の表面傾斜状態が、デフォルト状態に合致しないと判別する。例えば、デフォルト角度は３０度、あるいはそれ未満である。
一の実施の形態において、プロセッサ１２２は、オブジェクト輪郭２１１が着色方向２０１においてオブジェクト輪郭２１２によって覆われているか否か、またオブジェクト輪郭２１１とオブジェクト輪郭２１２との共通面の表面傾斜状態がデフォルト状態に合致するか否か、に従って、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致するか否か、同時に判別する。例えば、一の実施の形態において、オブジェクト輪郭２１１が着色方向２０１においてオブジェクト輪郭２１２によって覆われて（遮蔽されて）おらず、また傾斜角θがデフォルト角度よりも大きい場合（のみ）、プロセッサ１２２は、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致すると判別する。一方、オブジェクト輪郭２１１の少なくとも一部が着色方向２０１においてオブジェクト輪郭２１２によって覆われて（遮蔽されて）おり、及び／または傾斜角θがデフォルト角度よりも大きくない場合、プロセッサ１２２は、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致しないと判別する。
一の実施の形態において、制御の後に、第１の輪郭色情報に従って、３Ｄプリンティング装置１１は、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層２２１に単層着色処理を行い、プロセッサ１２２は、また、第２の輪郭色情報に従って、３Ｄプリンティング装置１１を、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層２２２に単層着色処理を行うように制御し、あるいは、第２の輪郭色情報及び他の輪郭色情報（第３の輪郭色情報とも称する）に従って、３Ｄプリンティング装置１１を、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層２２２及び他のプリンティング層（第３のプリンティング層とも称する）に同時着色処理を行うように制御する。
図３は、本発明の別の実施の形態に係る、３Ｄプリンティング処理の概略図である。図１から３を参照し、一の実施の形態において、オブジェクト輪郭２１１に単層着色処理を完了した後、プロセッサ１２２は、第２の輪郭色情報と第３の輪郭色情報との類似度が、デフォルト状態に合致するか否か、判別する。第３の輪郭色情報は、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層２２３に対応し、制御部１１３は、第３の輪郭色情報に従って、インクジェットヘッド１１２ｂを、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層２２３におけるオブジェクト輪郭（第３の輪郭とも称する）２１３を着色するように制御する。また、プリンティング層２２３におけるオブジェクト輪郭２１３は、オブジェクト輪郭２１２が形成された後に形成される。第２の輪郭色情報と第３の輪郭色情報との類似度が、デフォルト状態に合致しない場合、制御部１１３は、プリンティング層２２２におけるオブジェクト輪郭２１２に対して単層着色処理を行うように制御する。
図４Ａは、本発明の一の実施の形態に係る、第１のプリンティング層に単層着色処理を行う概略図である。以下の図４Ａから４Ｃは、プラットフォーム１１１の上面図である。図２及び４Ａを参照し、プリンティング層２２１に単層着色処理を行う間、インクジェットヘッド１１２ｂは色領域４１１（斜線で示す）に移動し、染料を吐出する。色領域４１１は、オブジェクト輪郭２１１と等しい。
図４Ｂは、本発明の一の実施の形態に係る、第２のプリンティング層に単層着色処理を行う概略図である。図２及び４Ｂを参照し、プリンティング層２２２に単層着色を行う間、インクジェットヘッド１１２ｂは色領域４１２（斜線で示す）に移動して染料を吐出する。色領域４１２は、オブジェクト輪郭２１２と等しい。
図４Ｃは、本発明の一の実施の形態に係る、第１のプリンティング層及び第２のプリンティング層に複層同時着色処理を行う概略図である。図２及び４Ｃを参照し、プリンティング層２２１及び２２２に同時複層着色処理を行う間、インクジェットヘッド１１２ｂは色領域４１（斜線で示す）に移動して染料を吐出する。色領域４１は、色領域４１１及び４１２を含む。また、色領域４１は、オブジェクト輪郭２１と等しい。
一の実施の形態において、プロセッサ１２２が、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報との類似度が、デフォルト状態に合致すると判別した場合、プロセッサ１２２は、第１の輪郭色情報と、第２の輪郭色情報とを別の輪郭色情報（組み合わせ色情報とも称する）に組み合わせる。例えば、プロセッサ１２２は、第１の輪郭色情報の有効領域（第１の有効領域とも称する）と、第２の輪郭色情報の有効領域とを組み合わせ色情報の有効領域（第３の有効領域とも称する）に組み合わせる。第３の有効領域は、オブジェクト輪郭２１の同時着色処理の間に３Ｄプリンティング装置１１のインクジェットヘッド１２２ｂが移動する領域に対応する。次に、プロセッサ１２２は、組み合わせ色情報に従って、３Ｄプリンティング装置１１を、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層２２１及びプリンティング層２２２に同時着色処理を行うように制御する。
図５Ａは、本発明の一の実施の形態に係る、第１の輪郭色情報を示す概略図である。図２、４Ａ及び５Ａを参照し、第１の輪郭色情報は、画像ファイル５１を含み、この画像ファイル５１は、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層２２１に対応する場合について説明する。画像ファイル５１は、有効領域（すなわち、第１の有効領域）５０１を含む。有効領域５０１は、オブジェクト輪郭２１１の単層着色処理の間にインクジェットヘッド１１２ｂが移動する領域に対応する。例えば、有効領域５０１は、オブジェクト輪郭２１１（または図４Ａに示す色領域４１１）のコーディネート情報を表現する用途に供される。画像ファイル５１に従って、制御部１１３は、インクジェットヘッド１１２ｂを、オブジェクト輪郭２１１に対して単層着色処理を行うように制御する。
図５Ｂは、本発明の一の実施の形態に係る、第２の輪郭色情報を示す概略図である。図２、４Ｂ及び５Ｂを参照し、第２の輪郭色情報は、画像ファイル５２を含み、この画像ファイル５２は、３Ｄオブジェクト２００のプリンティング層２２２に対応する場合について説明する。画像ファイル５２は、有効領域（すなわち、第２の有効領域）５０２を含む。有効領域５０２は、オブジェクト輪郭２１２の単層着色処理の間にインクジェットヘッド１１２ｂが移動する領域に対応する。例えば、有効領域５０２は、オブジェクト輪郭２１２（または図４Ｂに示す色領域４１２）のコーディネート情報を表現する用途に供される。画像ファイル５２に従って、制御部１１３は、インクジェットヘッド１１２ｂを、オブジェクト輪郭２１２に対して単層着色処理を行うように制御する。
図５Ｃは、本発明の一の実施の形態に係る、組み合わせ色情報を示す概略図である。図２、５Ａ及び５Ｃを参照し、一の実施の形態において、画像ファイル５１と画像ファイル５２とが、組み合わせ色情報における画像ファイル５３に組み合わされる。例えば、画像ファイル５１の有効領域５０１と、画像ファイル５２の有効領域５０２とは、画像ファイル５３の有効領域５０に組み合わされる。有効領域５０は、オブジェクト輪郭２１の同時着色処理の間にインクジェットヘッド１１２ｂが移動する領域に対応する。例えば、有効領域５０は、オブジェクト輪郭２１（あるいは図４Ｃにおける色領域４１）のコーディネート情報を表現する用途に供される。画像ファイル５３に従って、制御部１１３は、インクジェットヘッド１１２ｂを、オブジェクト輪郭２１に同時着色処理を行うように制御する。図５Ａ及び５Ｂに示す実施の形態と比較して、図５Ｃに示す実施の形態では、画像ファイル５３のリード時間（あるいはファイル送信時間）は、画像ファイル５１及び５２の総リード時間よりも短い。また、インクジェットヘッド１１２ｂが、単一の層に対して単層着色処理を完了する度に初期位置に戻る場合、図５Ｃに示す実施の形態では、インクジェットヘッド１１２ｂは、複数のプリンティング層に対して同時着色処理が完了した後（のみ）、初期位置に戻る。従って、図５Ｃに示す実施の形態に係る、複層同時着色処理の時間コストは、図５Ａ及び５Ｂに示す実施の形態に係る、単層着色処理を継続して行う場合の時間コストよりも小さい。
一の実施の形態において、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報とを組み合わせ色情報に組み合わせる処理は、さらに、第３の有効領域に対して、エッジスムージング処理、ギャップ充填処理の少なくともいずれかを行うことを含み、組み合わせ色情報を用いて同時着色処理の着色の完成度を高めている。図５Ｃを例にし、有効領域５０に対してエッジスムージング処理を行うことで、有効領域５０１及び有効領域５０２のエッジを、比較的スムーズにすることができる。また、有効領域５０に対しギャップ充填処理を行うことで、有効領域５０１と有効領域５０２との間のギャップを減らすことができる。一の実施の形態において、有効領域５０１及び５０２が比較され、オブジェクト輪郭２１１が着色方向２０１においてオブジェクト輪郭２１２によって覆われているか否かについての情報が取得される。
図３に示す実施の形態に戻り、第２の輪郭色情報と第３の輪郭色情報との類似度が、デフォルト状態に合致する場合、オブジェクト輪郭２２に対して同時着色処理が行われる。例えば、制御部１１３は、インクジェットヘッド１１２ｂを、オブジェクト輪郭２２上で移動して特定の色の染料を吐出するように制御し、オブジェクト輪郭２１２及び２１３を同時に着色する。第２の輪郭色情報と第３の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致するか否かの判別処理は、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報との類似度がデフォルト状態に合致するか否かの判別処理と同様なので、その詳細な説明は省略する。また、図２及び３に示す３Ｄオブジェクト２００の他のプリンティング層に関し、複層同時着色処理あるいは単層着色処理を採用するかについては、上述したルールに従って判別され、異なるプリンティング層のオブジェクト輪郭が着色される。
図６は、本発明の別の実施の形態に係る、３Ｄプリンティング処理を示す概略図である。図６を参照し、３Ｄオブジェクト６００の３Ｄプリンティング処理の間に、制御部１１３は、３Ｄオブジェクト６００の各層のオブジェクト輪郭に対して、複層同時着色処理を行って着色するか、単層着色処理を行って着色するか、動的に選択する。例えば、オブジェクト輪郭６１（２つの隣接するプリンティング層のオブジェクト輪郭６１１及び６１２を含む）に対応する輪郭色情報の類似度が、デフォルト状態に合致するため、制御部１１３は、インクジェットヘッド１１２ｂを、オブジェクト輪郭６１に同時着色処理を行うように制御する。また、オブジェクト輪郭６２（２つの隣接するプリンティング層のオブジェクト輪郭６２１及び６２２を含む）に対応する輪郭色情報の類似度が、デフォルト状態に合致しない（例えば、オブジェクト輪郭６２１が着色方向２０１においてオブジェクト輪郭６２２によって覆われている）ため、制御部１１３は、インクジェットヘッド１１２ｂを、オブジェクト輪郭６２１に単層着色処理を行うように制御する。オブジェクト輪郭６２１に対して単層着色処理が完了した後、制御部１１３は、同時着色処理あるいは単層着色処理を行ってオブジェクト輪郭６２２を着色するか、動的に選択する。
図７は、本発明の一の実施の形態に係る、３Ｄプリンティング着色方法のフローチャートである。図７を参照し、ステップＳ７０１は、３Ｄオブジェクトのモデル情報に従ってプリンティングオブジェクト情報を生成することを含む。このプリンティングオブジェクト情報は、３Ｄオブジェクトの第１のプリンティング層に対応する第１の輪郭色情報と、３Ｄオブジェクトの第２のプリンティング層に対応する第２の輪郭色情報とを含み、第１のプリンティング層は、第２のプリンティング層に隣接する。ステップＳ７０２は、第１の輪郭色情報と、第２の輪郭色情報との類似度が、デフォルト状態に合致するか否か、判別することを含む。類似度がデフォルト状態に合致する場合、ステップＳ７０３は、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報とに従って、３Ｄプリンティング装置を、３Ｄオブジェクトの第１のプリンティング層及び第２のプリンティング層に同時着色処理を行うように制御することを含む。一方、類似度がデフォルト状態に合致しない場合、ステップＳ７０４は、３Ｄプリンティング装置を、３Ｄオブジェクトの第１のプリンティング層に単層着色処理を行うように制御することを含む。
図８は、本発明の別の実施の形態に係る、３Ｄプリンティング着色方法のフローチャートである。図８を参照し、ステップＳ８０１は、第１の輪郭色情報と、第２の輪郭色情報とに従って、第１のプリンティング層の第１の輪郭が着色方向において第２のプリンティング層の第２の輪郭に覆われているか否か、判別することを含む。第１のプリンティング層の第１の輪郭が着色方向において第２のプリンティング層の第２の輪郭に覆われている場合、ステップＳ８０４は、第１の輪郭色情報に従って、３Ｄプリンティング装置を、３Ｄオブジェクトの第１のプリンティング層に単層着色処理を行うように制御することを含む。第１のプリンティング層の第１の輪郭が着色方向において第２のプリンティング層の第２の輪郭に覆われている場合、ステップＳ８０２は、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報とに従って、第１の輪郭と第２の輪郭との共通面の表面傾斜状態がデフォルト状態に合致するか否か、判別することを含む。第１の輪郭と第２の輪郭との共通面の表面傾斜状態が、デフォルト状態に合致する場合、ステップＳ８０３は、第１の輪郭色情報と第２の輪郭色情報とに従って、３Ｄプリンティング装置を、３Ｄオブジェクトの第１のプリンティング層と第２のプリンティング層とに同時着色処理を行うように制御することを含む。一方、第１の輪郭と第２の輪郭との共通面の表面傾斜状態がデフォルト状態に合致しない場合、処理はステップＳ８０４に進む。
図７及び８に示すステップの詳細については、すでに上記で説明しているので、ここでは省略する。図７及び８に示すステップは、複数のプログラムコードあるいは回路で実現可能であり、本発明では特に限定されない。例えば、図１に示す例では、記憶装置１２１は、複数のモジュールを記憶し、プロセッサ１２２は、それらのモジュールを実行して３Ｄプリンティング着色方法のステップを実行する。また、図１に示す別の実施の形態においては、プロセッサ１２２は、複数の回路を備え、これらの回路が３Ｄプリンティング着色方法のステップを実行するように構成されている。さらに、図７及び８に示す方法は、上述した例としての実施の形態を組み合わせることで適用されたり、個別に適用されたりしてもよく、本発明では特に限定されない。
以上のように、３Ｄプリンティング着色方法及び３Ｄプリンティングシステムは、３Ｄオブジェクトの輪郭色情報に従って、３Ｄプリンティング装置が、単一のプリンティング層のオブジェクト輪郭に対して単層着色処理を継続すべきか、あるいは複数のプリンティング層のオブジェクト輪郭に対して複層着色処理を実行するように変更すべきか、判別し、これによって３Ｄプリンティング装置の作業効率を向上する。また、本発明は、複層同時着色処理を適用すべき状況を判別する複数のメカニズムを提供し、これによって実用上の要求を達成する。
以上、本発明を実施の形態とともに説明したが、これらの実施の形態は本発明を限定することを目的とするものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲において様々な変更が可能な点は、当業者にとって明らかである。従って、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって画定されるべきものである。
本発明は、３Ｄプリンティング着色方法及び３Ｄプリンティングシステムを提供し、これによって３Ｄプリンティングシステムの作業効率を向上する。
１０ ３Ｄプリンティングシステム
１１ ３Ｄプリンティング装置
１１１ プラットフォーム
１１２ プリンティングモジュール
１１２ａ プリンティングヘッド
１１２ｂ インクジェットヘッド
１１３ 制御部
１２ ホスト
１２１ 記憶装置
１２２ プロセッサ
２００、６００ ３Ｄオブジェクト
２１、２１１、２１２、２２、２１３、６１、６１１、６１２、６２、６２１、６２２ オブジェクト輪郭
２２１、２２２、２２３ プリンティング層
２０１ 色情報
２０２ 垂直方向
２０３ 水平方向
４０１、４１２、４１ 色領域
５１、５２、５３ 画像ファイル
５０１、５０２、５０ 有効領域
Ｓ７０１−Ｓ７０４、Ｓ８０１−Ｓ８０４ ３Ｄプリンティング着色方法のステップ

Claims (9)

  1. 記憶装置と、３Ｄプリンティング装置と、を備え、前記記憶装置が３Ｄオブジェクトのモデル情報を記憶するように構成されている３Ｄプリンティングシステムに適用される３Ｄプリンティング着色方法であって、
    前記３Ｄオブジェクトの前記モデル情報に従ってプリンティングオブジェクト情報を生成し、前記プリンティングオブジェクト情報は、前記３Ｄオブジェクトの第１のプリンティング層に対応する第１の輪郭色情報と、前記３Ｄオブジェクトの第２のプリンティング層に対応する第２の輪郭色情報と、を含み、前記第１のプリンティング層は、前記第２のプリンティング層に隣接し、
    前記第１のプリンティング層の第１の輪郭の表面と前記第２のプリンティング層の第２の輪郭の表面とによって形成される共通面の水平方向と垂直方向との間の傾斜角度が、デフォルト角度より大きいか否か、判別し、
    前記共通面の水平方向と垂直方向との間の前記傾斜角度が前記デフォルト角度より大きい場合、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報に従って前記第１の輪郭の表面と前記第２の輪郭の表面を同時に着色するように前記３Ｄプリンティング装置を制御し、
    前記共通面の水平方向と垂直方向との間の前記傾斜角度が前記デフォルト角度より大きくない場合、前記第１の輪郭色情報に従って前記第１の輪郭の表面のみを着色するように前記３Ｄプリンティング装置を制御し、前記第１の輪郭の表面を着色した後、前記第２の輪郭色情報に従って前記第２の輪郭の表面を着色するように前記３Ｄプリンティング装置を制御する、
    ことを特徴とする３Ｄプリンティング着色方法。
  2. 前記第１のプリンティング層の前記第１の輪郭が着色方向において前記第２のプリンティング層の前記第２の輪郭に覆われているか否か、更に判別し、
    前記着色方向は、前記３Ｄプリンティング装置のインクジェットヘッドが染料を吐出する方向であること、ことを特徴とする請求項１に記載の３Ｄプリンティング着色方法。
  3. 前記共通面の前記垂直方向は、前記共通面の法線ベクトル方向である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の３Ｄプリンティング着色方法。
  4. 前記水平方向は、水平面に平行な方向である、ことを特徴とする請求項１に記載の３Ｄプリンティング着色方法。
  5. 前記水平方向は、前記３Ｄオブジェクトを支持する前記３Ｄプリンティング装置のプラットフォームの支持面に平行な方向である、ことを特徴とする請求項１に記載の３Ｄプリンティング着色方法。
  6. 前記第１の輪郭色情報と、前記第２の輪郭色情報とに従って、前記３Ｄプリンティング装置を、前記第１の輪郭の表面と前記第２の輪郭の表面を同時に着色するように制御するステップは、
    前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とを組み合わせ色情報に組み合わせ、
    前記組み合わせ色情報に従って、前記３Ｄプリンティング装置を、前記第１の輪郭の表面と前記第２の輪郭の表面を同時に着色するように制御する、ことを含む、
    ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の３Ｄプリンティング着色方法。
  7. 前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とを前記組み合わせ色情報に組み合わせるステップは、
    前記第１の輪郭色情報の第１の有効領域と、前記第２の輪郭色情報の前記第２の有効領域とを前記組み合わせ色情報の第３の有効領域に組み合わせる、ことを含み、
    前記第１の有効領域は、前記第１の輪郭色情報に従って着色されるように構成され、前記第２の有効領域は、前記第２の輪郭色情報に従って着色されるように構成され、
    前記第３の有効領域は、前記第１の輪郭の表面と前記第２の輪郭の表面とが同時に着色される際、前記３Ｄプリンティング装置のインクジェットヘッドが移動する領域に対応する、ことを特徴とする請求項６に記載の３Ｄプリンティング着色方法。
  8. 前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報とを前記組み合わせ色情報に組み合わせるステップは、
    前記組み合わせ色情報の前記第３の有効領域に、エッジスムージング処理、ギャップ充填処理、の少なくともいずれかを実行する、ことを含む、
    ことを特徴とする請求項７に記載の３Ｄプリンティング着色方法。
  9. ３Ｄプリンティング装置と、
    ３Ｄオブジェクトのモデル情報を記憶するように構成されている記憶装置と、
    前記３Ｄプリンティング装置と前記記憶装置とに接続されたプロセッサであって、
    前記３Ｄオブジェクトの前記モデル情報に従ってプリンティングオブジェクト情報を生成し、前記プリンティングオブジェクト情報は、前記３Ｄオブジェクトの第１のプリンティング層に対応する第１の輪郭色情報と、前記３Ｄオブジェクトの第２のプリンティング層に対応する第２の輪郭色情報と、を含み、前記第１のプリンティング層は、前記第２のプリンティング層に隣接し、
    前記第１のプリンティング層の第１の輪郭の表面と前記第２のプリンティング層の第２の輪郭の表面とによって形成される共通面の水平方向と垂直方向との間の傾斜角度が、デフォルト角度より大きいか否か、判別し、
    前記共通面の水平方向と垂直方向との間の前記傾斜角度が前記デフォルト角度より大きい場合、前記第１の輪郭色情報と前記第２の輪郭色情報に従って前記第１の輪郭の表面と前記第２の輪郭の表面を同時に着色するように前記３Ｄプリンティング装置を制御し、
    前記共通面の水平方向と垂直方向との間の前記傾斜角度が前記デフォルト角度より大きくない場合、前記第１の輪郭色情報に従って前記第１の輪郭の表面のみを着色するように前記３Ｄプリンティング装置を制御し、前記第１の輪郭の表面を着色した後、前記第２の輪郭色情報に従って前記第２の輪郭の表面を着色するように前記３Ｄプリンティング装置を制御する、ように構成されているプロセッサと、
    を備えたことを特徴とする３Ｄプリンティングシステム。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112277319A (zh) * 2019-07-23 2021-01-29 三纬国际立体列印科技股份有限公司 彩色3d物件的水平面切层方法
CN110962339B (zh) * 2019-12-24 2020-11-13 哈尔滨工业大学 一种有机-无机相结合的遥感相机用遮光罩的成型方法
US11718040B2 (en) 2020-02-18 2023-08-08 Drew Alexander Williams 3D printed sculptures and process
CN112017305A (zh) * 2020-08-25 2020-12-01 华东师范大学 一种基于强化学习的三维模型自动上色方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2502295B (en) * 2012-05-22 2015-12-09 Mcor Technologies Ltd Colour 3-dimensional printing with 3D gamut mapping
WO2015111059A1 (en) * 2014-01-26 2015-07-30 Stratasys Ltd. Coloring of three-dimensional printed objects
CN104875381A (zh) * 2014-02-27 2015-09-02 致伸科技股份有限公司 具有上色功能的三维打印装置
PL407996A1 (pl) * 2014-04-24 2015-10-26 Tomasz Płuciennik Sposób drukowania przestrzennego obiektu 3D i urządzenie do drukowania przestrzennego obiektu 3D
JP6389061B2 (ja) 2014-05-22 2018-09-12 株式会社ミマキエンジニアリング 立体物造形装置および立体物造形方法、並びに立体物
US9868254B2 (en) * 2014-05-30 2018-01-16 Apple Inc. Method and apparatus for three dimensional printing of colored objects
JP6082713B2 (ja) * 2014-06-02 2017-02-15 本田技研工業株式会社 弾性率可変材料及びその製造方法
NL2013096B1 (nl) * 2014-06-30 2016-07-11 Leapfrog B V Inrichting en werkwijze voor het door middel van 3D-extrusie vormen van een gekleurd werkstuk.
JP2016035623A (ja) * 2014-08-01 2016-03-17 キヤノン株式会社 情報処理装置及び情報処理方法
CN104260341B (zh) * 2014-08-19 2016-09-21 英华达（上海）科技有限公司 一种结合材料喷头和颜料喷头的3d打印方法及系统
WO2016081496A1 (en) * 2014-11-17 2016-05-26 Markforged, Inc. Multilayer fiber reinforcement design for 3d printing
JP2016107406A (ja) * 2014-12-02 2016-06-20 株式会社リコー 画像処理装置、画像処理システム、画像処理プログラムおよび立体物の生産方法
CN107580544A (zh) * 2015-03-19 2018-01-12 全镇焕 用于3d打印的打印介质、彩色3d打印方法以及彩色3d打印机和控制彩色3d打印机的方法
EP3302937A1 (en) * 2015-05-27 2018-04-11 Stratasys, Inc. Semi-crystalline build materials and methods of manufacturing three dimensional part
JP2016221962A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 ローランドディー．ジー．株式会社 画像データ作成装置およびそれを備えた３次元造形装置
CN105625720B (zh) * 2016-01-05 2018-10-23 江苏敦超电子科技有限公司 多材料建筑三维打印成型方法
CN106042377B (zh) * 2016-06-03 2018-04-06 陕西科技大学 一种3d打印产品彩色涂层动态结构呈色方法
TWI711531B (zh) * 2017-01-05 2020-12-01 三緯國際立體列印科技股份有限公司 立體列印裝置與其噴墨著色方法
TWI674966B (zh) * 2017-01-05 2019-10-21 三緯國際立體列印科技股份有限公司 彩色3d物件的著色範圍補償方法

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