JP6734810B2 - カラー３ｄオブジェクトの着色範囲補償方法 - Google Patents

Description

本発明は、カラー３Ｄオブジェクトに係わり、特にカラー３Ｄオブジェクトの着色範囲補償方法に係わる。

３Ｄプリンタ技術の成長や、３Ｄプリンタの体積の縮小及び価格の低下により、近年、３Ｄプリンタは実際に非常に速いスピードで普及している。プリントの完了した３Ｄモデルをユーザがより受け入れやすくするために一部のメーカーは、フルカラー３Ｄモデルをプリントすることのできる３Ｄプリンタをすでに開発している。

上記３Ｄプリンタは、プリント時に、主にまずプリント経路に基づいて成形材を噴射してオブジェクトブロックを形成し、続いて、同一、または類似するプリント経路に基づいて、成形材上にカラーインクを直接噴射して着色ブロックを形成し、着色ブロックによって、オブジェクトブロックに対する着色を行う。これにより、着色後のオブジェクトブロックによって、フルカラー３Ｄモデルをスタックすることができるのである。

図１Ａを参照すると、これは関連する技術の第１３Ｄオブジェクト断面図である。図１Ａに示すように、３Ｄオブジェクト１は、主にオブジェクトブロック１１と、オブジェクトブロック１１を被覆する着色ブロック１２によって形成されている。上記のように、３Ｄプリンタがオブジェクトブロック１１をプリントする時と、着色ブロック１２をプリントする時に採用するプリント経路は同一または類似しており、そのため、着色ブロック１２は、図１Ａに示すように、オブジェクトブロック１１を完全に被覆できなければならない。しかし、実際のプリントの際には、着色ブロック１２がオブジェクトブロック１１を完全に被覆することができず、プリントが完了した３Ｄモデルの輪郭上に着色されていない部分が残るという現象がしばしば生じる。

熱溶融積層（Ｆｕｓｅｄ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ、ＦＤＭ）式３Ｄプリンタを例に挙げると、３Ｄプリンタが採用する成形材は、熱可塑性を持つ線材である。成形材自体が一定の重量を持ち、しかも噴射される際には溶融状態にあるので、プリント時にオブジェクトブロック１１が陥没し、外に広がる現象が起きやすい。

図１Ｂを参照すると、これは関連する技術の第２３Ｄオブジェクト断面図である。オブジェクトブロック１１がプリントされた後、陥没して外に広がった場合は、隣接する外方拡張ブロック１１０が生成される。外方拡張ブロック１１０は、着色ブロック１２のプリント経路に記録されていないので、３Ｄプリンタがプリント経路に基づいてオブジェクトブロック１１上に着色ブロック１２をプリントする際に、外方拡張ブロック１１０を被覆することができず（即ち、外方拡張現象のあるオブジェクトブロック１１を完全に被覆することができず）、外方拡張ブロック１１０が着色できないという現象が生じるのである。

本発明では、オブジェクトの外方拡張ブロックに対して着色補償を行うことができる、カラー３Ｄオブジェクトの着色範囲補償方法を提供する。

本発明の実施例では、方法は、３Ｄオブジェクトをインポートするステップと、３Ｄオブジェクトに対してオブジェクトスライス処理を行って、複数のプリント層のオブジェクトプリント経路情報を生成するステップと、３Ｄオブジェクトに対して画像スライス処理を行って、複数のプリント層のカラープリント情報を生成するステップと、それらのカラープリント情報に対して外方拡張処理を行うことにより、複数の更新後カラープリント情報を取得するステップとを含み、そのうち、それらの更新後カラープリント情報は、各スライスオブジェクトのプリント後に生じる外方拡張ブロックをカバーすることができる。

これにより、３Ｄプリンタが３Ｄモデルをプリントする場合、３Ｄ噴射ヘッドを制御して、複数のプリント経路情報に基づいて、複数のプリント層のスライスオブジェクトを順にプリントすることができ、かつ、２Ｄ噴射ヘッドを制御して、複数の更新後カラープリント情報に基づき、各プリント層のスライスオブジェクトに対してそれぞれ着色を行うことができる。

関連技術で採用されている技術的解決手段と比較して、本発明の各実施例は、各スライスオブジェクトに対して、プリント後に生じる外方拡張ブロックに対して着色補償を行うことで、着色範囲不足によって、プリント完了後のフルカラー３Ｄモデルの輪郭が着色されていないという現象を防止することができる。

関連する技術の第１３Ｄオブジェクト断面図である。 関連する技術の第２３Ｄオブジェクト断面図である。 本発明の実施例における３Ｄプリンタの概略図である。 本発明の実施例におけるスライス及びプリントの流れ図である。 本発明の着色範囲補償前の概略図である。 本発明の着色範囲補償後の概略図である。 本発明の実施例における外方拡張範囲の概略図である。 本発明の実施例における補償流れ図である。 ３Ｄオブジェクト概略図である。 本発明の実施例における輪郭の部分拡大概略図である。 本発明の実施例における外方拡張方向確定の流れ図である。 本発明の実施例における外方拡張方向の概略図である。 本発明の実施例における外方拡張範囲のカラー確定の流れ図である。 本発明の別の実施例における外方拡張範囲の概略図である。

ここでは、本発明の複数の実施例について、図と結び付けて、以下のように詳細に説明する。
本発明は、カラー３Ｄオブジェクトの着色範囲補償方法（以下では、方法と略称する）を開示しており、方法は、主に成形材を噴射するための噴射ヘッドとカラーインクを噴射するための噴射ヘッドが同時に配置され、フルカラー３Ｄモデルをプリントすることができる３Ｄプリンタに運用される。

図２は、本発明の実施例における３Ｄプリンタの概略図である。図２の実施例では、３Ｄプリンタ（以下ではプリンタ２と略称する）が公開されており、プリンタ２は、プリント作業台２１を有し、該プリント作業台２１の上方には、成形材を噴射して３Ｄオブジェクトをプリントするための３Ｄ噴射ヘッド２２と、異なる色のインクを噴射して３Ｄオブジェクトの着色を行うための２Ｄ噴射ヘッド２３が配置されている。

該２Ｄ噴射ヘッド２３は、既存の平面プリンタに採用されているインク噴射ヘッドであってよく、後方には、異なる色のインクを貯蔵する複数のインクカートリッジが接続されている。実施例では、２Ｄ噴射ヘッド２３の後方には４つのインクカートリッジを接続することができ、４つのインクカートリッジには、それぞれシアン（Ｃｙａｎ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）及びブラック（Ｂｌａｃｋ）のインクが貯蔵されている。

図２の実施例では、プリンタ２は、熱溶融積層（Ｆｕｓｅｄ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ、ＦＤＭ）式３Ｄプリンタを例としており、３Ｄ噴射ヘッド２２が採用する成形材は、熱可塑性を持つ線材である。

図２の実施例では、３Ｄ噴射ヘッド２２と２Ｄ噴射ヘッド２３は、同じコントロールバー２４上に設置されている。具体的には、３Ｄ噴射ヘッド２２と２Ｄ噴射ヘッド２３は、それぞれコントロールバー２４の片側の対向する２面に設置されており、かつプリンタ２は、コントロールバー２４を制御することにより、３Ｄ噴射ヘッド２２及び２Ｄ噴射ヘッド２３をそれぞれ移動させる。他の実施例では、プリンタ２は、複数のコントロールバーを設け、かつ異なるコントロールバーによって、３Ｄ噴射ヘッド２２及び２Ｄ噴射ヘッド２３をそれぞれ設置し、制御することもできる。

プリンタ２がプリントを行う場合は、主に３Ｄ噴射ヘッド２２を制御して、プリント作業台２１上でカラー３Ｄオブジェクトの各プリント層のスライスオブジェクトを１層ずつプリントし、かつ２Ｄ噴射ヘッド２３を制御して、プリントが完了した各スライスオブジェクトに対して着色を行う。

同時に図３を参照すると、これは本発明の実施例におけるスライス及びプリントの流れ図である。具体的には、図３はプリンタ２またはプリンタ２と接続されたコンピュータ設備（図中未表示）のプロセッサが着色範囲補償を行うために実行する複数の補償ステップと、プリンタ２が補償後の情報に基づいて３Ｄオブジェクトのプリント及び着色を行う複数のプリントステップを開示している。

図３に示すように、まず、プリンタ２またはコンピュータ設備のプロセッサが、３Ｄオブジェクトをインポートする（ステップＳ１０）。３Ｄオブジェクトは主に編集の完了した３Ｄオブジェクトであり、プリンタ２が３Ｄオブジェクトに基づいてプリントを行う場合、実体のフルカラー３Ｄモデルをプリントすることができる。

３Ｄオブジェクトをインポートした後、続いてプロセッサが３Ｄオブジェクトに対して３Ｄオブジェクト処理プログラム（ステップＳ１２）及び２Ｄ画像処理プログラム（ステップＳ１４）をそれぞれ実行する。実施例では、プロセッサは、先に３Ｄオブジェクト処理プログラムを実行してから、２Ｄ画像処理プログラムを実行することもでき、逆もまた可能である。他の実施例では、プロセッサは、多重処理によって、３Ｄオブジェクト処理プログラムと２Ｄ画像処理プログラムを同時に実行することもでき、限定はされていない。

具体的には、３Ｄオブジェクト処理プログラムでは、プロセッサが３Ｄオブジェクトに対してオブジェクトスライス処理を行って、複数のプリント層のオブジェクトプリント経路情報を生成する（ステップＳ１２０）。それらのオブジェクトプリント経路情報の数は、複数のプリント層の数と同じであり、即ち、３Ｄオブジェクトの各プリント層が、いずれも対応する１つのオブジェクトプリント経路情報を有しており、かつ各オブジェクトプリント経路情報は、対応するプリント層のオブジェクト輪郭をそれぞれ記述しているのである。

続いて、プロセッサが、それらのオブジェクトプリント経路情報を、複数のプリント層にそれぞれ対応する複数の経路ファイルとして保存する（ステップＳ１２２）。具体的には、プロセッサが、複数の経路ファイルをプリンタ２またはコンピュータ設備の記憶ユニット中に保存するのである。実施例では、プロセッサは、接続ポートを介して複数の経路ファイルをポータブル記憶装置に保存することもできる。別の実施例では、プロセッサは、ネットワークにより複数の経路ファイルをクラウドのデータベース中に保存することもできる。

２Ｄ画像処理プログラムでは、プロセッサが３Ｄオブジェクトに対して画像スライス処理を行って、複数のプリント層のカラープリント情報を生成する（ステップＳ１４０）。それらのカラープリント情報の数は、複数のプリント層の数と同じであり、即ち、３Ｄオブジェクトの各プリント層が、いずれも対応する１つのカラープリント情報を有しており、かつ各カラープリント情報が、対応するプリント層のオリジナルカラー輪郭をそれぞれ記述しているのである。

実施例では、プロセッサが画像スライス処理を実行して生成するプリント層の数は、オブジェクトスライス処理後に生成されるプリント層の数と同じである。それらのカラープリント情報の数は、それらのオブジェクトプリント経路情報の数と同じであり、かつ
各オリジナルカラー輪郭は、同じプリント層上のオブジェクト輪郭と、それぞれ同一または類似するプリント経路を有している。

ステップＳ１４０の後、プロセッサはさらに、それらのカラープリント経路に対してそれぞれ外方拡張処理を行うことにより、複数の更新後カラープリント情報を生成する（ステップＳ１４２）。本実施例では、各更新後カラープリント情報は、対応するプリント層の外方拡張カラー輪郭をそれぞれ記述している。

ステップＳ１４２の後、プロセッサが、上記の記憶ユニット、ポータブル記憶装置、またはデータベースにより、それらの更新後カラープリント情報を、複数のプリント層にそれぞれ対応する複数の画像ファイルとして保存する（ステップＳ１４４）。

図４Ａ及び図４Ｂを同時に参照すると、これらはそれぞれ本発明の着色範囲補償前の概略図及び着色範囲補償後の概略図である。プリンタ２がプリントを行う場合、まず、プリント層のオブジェクトプリント経路情報が指示する経路に基づいて１つのオブジェクトブロック１１をプリントし、その後、同じプリント層のカラープリント情報が指示する経路に基づいてオブジェクトブロック１１上に着色して、オブジェクトブロック１１を完全に被覆できる着色ブロック１２を生成する。

図４Ａに示すように、オブジェクトブロック１１は、プリントされた後、重力や成形材自体の重さ及び溶融状態の影響を受けて、陥没したり、外に広がって外方拡張ブロック１１０を形成したりすることがある。プリンタ２がカラープリント情報の指示する経路に基づいて着色ブロック１２を直接プリントすると、着色ブロック１２は、外方拡張ブロック１１０を被覆することができない。外方拡張ブロック１１０は、フルカラー３Ｄモデルの外輪郭範囲に位置しているので、正確に着色できなければ、フルカラー３Ｄモデルの外観に大きく影響することになる。

上記の図３のステップＳ１４２では、方法は、カラープリント情報に対して外方拡張処理を行って、更新後カラープリント情報を生成するというものである。図４Ｂに示すように、プリンタ２が、更新後カラープリント情報の指示する経路に基づいてプリントを行うと、オブジェクトブロック１１上に補償後着色ブロック１３が形成される。本実施例では、補償後着色ブロック１３は、オブジェクトブロック１１及び外方拡張ブロック１１０を完全に被覆することができる。

本発明の方法は、上記のそれらの更新後カラープリント情報を、それらの画像ファイルとしてそれぞれ記録しているので、プリンタ２が、それらの画像ファイルに基づいて２Ｄ噴射ヘッド２３を制御して着色を行うと、プリントが完了したフルカラー３Ｄモデルには、外輪郭が着色されていないという欠陥がない。

再度図３を参照すると、ステップＳ１２及びステップＳ１４の後、プロセッサは、３Ｄオブジェクトの着色範囲の補償プログラムを完了している。
プリンタ２は、実際のプリントの際、記憶ユニット、ポータブル記憶装置またはデータベースから経路ファイルを読み取り、経路ファイルに基づいてプリンタ２の３Ｄ噴射ヘッド２２を制御することにより、１つのプリント層（例えば第１層）のスライスオブジェクトをプリントすることができる（ステップＳ１６）。また、プリンタ２は、記憶ユニット、ポータブル記憶装置またはデータベースから画像ファイルを読み取り、かつスライスオブジェクトをプリントすると同時に、画像ファイルに基づいて２Ｄ噴射ヘッド２３を制御することにより、同じプリント層のスライスオブジェクトに対して着色を行う（ステップＳ１８）。

１つのプリント層のスライスオブジェクトのプリントが完了し、かつ着色が完了した後、プリンタ２が、３Ｄオブジェクトに対応するフルカラー３Ｄモデルのプリントが完了しているか否かを判断する（ステップＳ２０）即ち、３Ｄオブジェクトのすべてのプリント層のプリント動作及び着色動作が完了したか否かを判断するのである。フルカラー３Ｄモデルのプリントが完了していない（即ち、現在プリントしているものが３Ｄオブジェクトの最後のプリント層ではない）場合、プリンタ２はさらに、次のプリント層の経路ファイル及び画像ファイルを取得し（ステップＳ２２）、かつ再びステップＳ１６及びステップＳ１８を実行して、フルカラー３Ｄモデルのプリントが完了するまで、次のプリント層のプリント動作及び着色動作を行う。

図５は、本発明の実施例における外方拡張範囲の概略図である。前に示したように、カラープリント情報に記述されているのは、属しているプリント層のオリジナルカラー輪郭１２０であり、更新後カラープリント情報に記述されているのは、属しているプリント層の外方拡張後カラー輪郭１４である。図５の実施例は、１つのスライス平面４を例としており、かつ画素５を最小単位として図示している。

図５に示すように、実施例では、外方拡張後カラー輪郭１４は、対応するオリジナルカラー輪郭１２０から外向きに外方拡張距離１５だけ延伸して生じ、かつ外方拡張後カラー輪郭１４は、外方拡張範囲１６をカバーしている。本実施例では、外方拡張範囲１６の面積は、同じプリント層上のスライスオブジェクトのプリント後に生じる外方拡張ブロック１１０の面積に等しい。

実施例では、外方拡張距離１５はｅ×ｐであり、そのうち、ｅはプリンタ２の事前設定外方拡張パラメータ、ｐは３Ｄオブジェクトに採用されている画素５のサイズの大きさである。具体的には、３Ｄプリンタの違いによって、採用される３Ｄ噴射ヘッド及び成形材が異なり、異なる３Ｄ噴射ヘッドを用いて噴射された成形材は、外方拡張の度合いが異なっている可能性があり、同じ３Ｄ噴射ヘッドを用いても、成形材が異なれば、やはり外方拡張の度合いが異なる可能性がある。上記の事前設定外方拡張パラメータは、本発明の方法で採用されるプリンタ２について予め実験を行い、実験結果で示された外方拡張の程度に合わせて設定されたパラメータである。

上記ｐは３Ｄオブジェクトに採用される画素の大きさであり、実際には、演算法において、平面画素化された画素の大きさを演算法の開発者自身が決定しており、単位面積内の画素が多いほど画素の表示サイズが小さくなり、出力するカラーファイルが細かくなるほど、演算も長くなる。

続いて図６を参照すると、これは本発明の実施例における補償の流れ図である。図６は、図３のステップＳ１４で外方拡張処理をどのように行うかについて、さらに説明している。
まず、画像スライス処理を実行した後、プロセッサがそれらのカラープリント情報を取得し（ステップＳ３０）、続いて、各カラープリント情報が記述するそれらのオリジナルカラー輪郭の外方拡張方向をそれぞれ判断する（ステップＳ３２）。プロセッサはさらに、それらのオリジナルカラー輪郭の外方拡張方向上での外方拡張距離を算出する（ステップＳ３４）。続いて、さらに各外方拡張方向及び各外方拡張距離に基づいて、各オリジナルカラー輪郭の外方拡張範囲をそれぞれ算出する（ステップＳ３６）。また、プロセッサは、それらのオリジナルカラー輪郭、それらの外方拡張方向及びそれらの外方拡張距離に基づいて、対応するそれらの外方拡張後カラー輪郭を推算することもできる。

続いて、該プロセッサはさらに、各外方拡張範囲で採用しなければならないカラー情報を取得する（ステップＳ３８）。最後に、プロセッサはさらに、それらの外方拡張方向、
それらの外方拡張範囲及びそれらのカラー情報に基づいて、それらのカラープリント情報を更新することにより、対応するそれらの更新後カラープリント情報をそれぞれ生成する（ステップＳ４０）。

３Ｄオブジェクトのモデル作成過程では、プロセッサは主に、３Ｄオブジェクトの輪郭を複数の三角面の組合せと見なしているので、前述のステップＳ３２で、プロセッサは、３Ｄオブジェクト中の複数の三角面により、それらの外方拡張方向を決定することができる。また、ステップＳ３８では、プロセッサは、３Ｄオブジェクト中の複数の三角面の色により、それらのカラー情報を決定することもできる（内容は後述）。

図７を参照すると、これは３Ｄオブジェクト概略図である。図７の実施例では、３Ｄオブジェクト６が開示され、かつプロセッサについて言うと、図７から、３Ｄオブジェクト６の輪郭は複数の三角面６１により構成されていることがわかる。言い換えると、３Ｄオブジェクト６の輪郭及びカラーは、すべてそれらの三角面６１の設定によって決定されるのである。上記の三角面に関する技術的特徴は３Ｄドローイング分野の公知の技術に属するので、ここでは述べないものとする。

同時に図８を参照すると、これは本発明の実施例における輪郭の部分拡大概略図である。前に述べたように、カラープリント情報に記述されているのは、属しているプリント層のオリジナルカラー輪郭１２０であり、更新後カラープリント情報に記述されているのは、属しているプリント層の外方拡張後カラー輪郭１４である。プリンタ２が画像ファイルに基づいてプリント層に対して着色を行う際には、同時にオリジナルカラー輪郭１２０、外方拡張後カラー輪郭１４及び外方拡張範囲１６に対しても着色を行うことができる。

図８に示すように、オリジナルカラー輪郭１２０を拡大すると、３Ｄオブジェクトのオリジナルカラー輪郭１２０上の曲線が、実際には複数の線分からなることがわかり、図８の実施例では、第１線分Ｌ１、第２線分Ｌ２及び第３線分Ｌ３を例としている。実施例では、プロセッサが、曲線に対応する外方拡張後カラー輪郭１４を算出しなければならない場合は、主に曲線上の各線分Ｌ１〜Ｌ３に対してそれぞれ行う（即ち、各線分Ｌ１〜Ｌ３が同一のオリジナルカラー輪郭１２０上にあったとしても、異なる三角面に属するという意味である）。

続いて、図９及び図１０を同時に参照すると、これらはそれぞれ本発明の実施例における外方拡張方向確定の流れ図及び外方拡張方向の概略図である。プロセッサが、その中の１つのプリント層のオリジナルカラー輪郭１２０の外方拡張方向を決定しなければならない場合（例えば、図６中のステップＳ３２を実行する場合）は、主に、まずオリジナルカラー輪郭１２０が３Ｄオブジェクトにおいて属している三角面６１を取得する（ステップＳ５０）。即ち、３Ｄオブジェクトにおいて、オリジナルカラー輪郭１２０がどの三角面に含まれて定義されているかを判断するのである。図９の実施例では、オリジナルカラー輪郭１２０上の第２線分Ｌ２を例に挙げているが、これに限られるわけではない。

続いて、プロセッサが、三角面６１の法線ベクトルｎを取得する（ステップＳ５２）。図１０の実施例では、法線ベクトルｎは、（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ）と仮定されている。続いて、プロセッサが、法線ベクトルｎをプリント層のスライス平面４上に投影して、三角面６１の投影ベクトルｎｐを取得する（ステップＳ５４）。図１０の実施例では、投影ベクトルｎｐは、（ｎｘ、ｎｙ、０）と仮定されており、言い換えれば、プロセッサは、法線ベクトルｎのｚ軸コンポーネントを０に固定することにより、投影ベクトルｎｐを得ることができるのである（つまり、投影ベクトルｎｐのｚ軸コンポーネントは０である）。

ステップＳ５４の後、プロセッサは、すぐに投影ベクトルｎｐの方向をオリジナルカラー輪郭１２０の外方拡張方向とする（ステップＳ５６）。言い換えると、外方拡張方向は、オリジナルカラー輪郭１２０に垂直であり、かつオリジナルカラー輪郭１２０の投影ベクトルｎｐに平行である。

３Ｄオブジェクトは、複数のプリント層のスライスオブジェクトによって構成されており、各スライスオブジェクト上のオリジナルカラー輪郭１２０については、すべて上記のステップＳ５０〜ステップＳ５６を実行して、各オリジナルカラー輪郭１２０の外方拡張方向を探し出さなければならないということを指摘しておく。また、１つのプリント層中のオリジナルカラー輪郭１２０は、複数の三角面からなる可能性があり、即ち、オリジナルカラー輪郭１２０上の複数の線分が、それぞれ異なる三角面に属している可能性があるので、線分が異なれば、外方拡張方向も異なる可能性があるのである。

続いて、図１１及び図１２を同時に参照すると、これらはそれぞれ本発明の実施例における外方拡張範囲カラー確定の流れ図及びもう１つの実施例における外方拡張範囲の概略図である。プロセッサが、オリジナルカラー輪郭１２０の外方拡張範囲１６のカラー情報を決定しなければならない場合（例えば、図６中のステップＳ３８を実行する場合）は、主に、まずオリジナルカラー輪郭１２０が３Ｄオブジェクトにおいて属している三角面６１を取得する（ステップＳ６０）。続いて、既知の外方拡張範囲１６を、上向きまたは下向きに投影する（ステップＳ６２）。具体的には、外方拡張範囲１６中の各画素点を、それぞれ上方または下方に向けて投影するのである。

ステップＳ６２の後、プロセッサが、外方拡張範囲１６の投影が、三角面６１と合流を形成しているか否かを判断する（ステップＳ６４）。外方拡張範囲１６の投影と三角面６１が合流を形成していれば、三角面６１の合流点上のカラーを外方拡張範囲１６のカラー情報とする（ステップＳ６６）。具体的には、ステップＳ６６は、外方拡張範囲１６上のいずれかの画素点で投影を行い、かつ三角面６１と合流を形成する場合は、三角面６１の合流点上のカラーを画素点のカラーとするのである。

反対に、外方拡張範囲１６の投影が三角面６１と合流していない場合（例えば三角面６１が非常に平坦であったり、スライス平面４に平行であったり（即ちｚ軸が０）する場合）、プロセッサは、外方拡張範囲１６のカラー情報を記録しない（ステップＳ６８）。

上記の実施例では、プロセッサは主に、オリジナルカラー輪郭１２０に対応する三角面６１のカラーを参考にして、外方拡張範囲１６中の各画素点のカラーを決定している。他の実施例では、プロセッサは、オリジナルカラー輪郭１２０のカラーを直接複製し、かつ直接外郭範囲１６中の各画素点のカラー情報とすることもできる。本実施例では、プロセッサの動作負荷を大幅に低下させることができる。しかし、三角面６１によって外方拡張範囲１６のカラーを決定する算出方法では、外方拡張範囲１６のカラーを、３Ｄオブジェクトの実際の外観により近づけることができる。

本発明の各実施例で開示した方法により、各スライスオブジェクトのプリント後に生じる外方拡張ブロックのカラーを有効に補償して、プリントが完了したフルカラー３Ｄモデルの外観を、より精確にすることができる。

以上で述べたことは、本発明の好適な具体的実例にすぎず、これによって本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。したがって、本発明の内容を運用して行われる等価の変更は、同様の理由で、いずれも本発明の範囲内に含まれていることを、併せて申し述べておく。

１ ３Ｄオブジェクト
１１ オブジェクトブロック
１１０ 外方拡張ブロック
１２ 着色ブロック
１２０ オリジナルカラー輪郭
１３ 補償後着色ブロック
１４ 外方拡張後カラー輪郭
１５ 外方拡張距離
１６ 外方拡張範囲
２ ３Ｄプリンタ
２１ プリント作業台
２２ ３Ｄ噴射ヘッド
２３ ２Ｄ噴射ヘッド
２４ コントロールバー
４ スライス平面
５ 画素
６ ３Ｄオブジェクト
６１ 三角面
Ｌ１ 第１線分
Ｌ２ 第２線分
Ｌ３ 第３線分
Ｓ１０〜Ｓ２２、Ｓ１２０〜Ｓ１２２、Ｓ１４０〜Ｓ１４４ スライス及びプリントステップ
Ｓ３０〜Ｓ４０ 補償ステップ
Ｓ５０〜Ｓ５６ 方向確定ステップ
Ｓ６０〜Ｓ６６：カラー確定ステップ

Claims (9)

1. カラー３Ｄオブジェクトの着色範囲補償方法であって、
   ａ）プロセッサが３Ｄオブジェクト（１）をインポートし、
   ｂ）前記３Ｄオブジェクト（１）に対してオブジェクトスライス処理を行うことにより、複数のプリント層のオブジェクトプリント情報を生成し、そのうち前記各オブジェクトプリント情報は、対応するプリント層のオブジェクト輪郭をそれぞれ記述しており、
   ｃ）前記３Ｄオブジェクト（１）に対して画像スライス処理を行うことにより、複数のプリント層のカラープリント情報を生成し、そのうち、前記各カラープリント情報は、それぞれ前記各プリント層のオリジナルカラー輪郭（１２０）を記述しており、そのうち前記各オリジナルカラー輪郭は同じプリント層上のオブジェクト輪郭と、それぞれ同一のプリント経路を有しており、
   ｄ）前記それらのカラープリント情報に対してそれぞれ外方拡張処理を行うことにより、複数の更新後カラープリント情報を生成し、そのうち、前記各更新後カラープリント情報は、前記各プリント層の外方拡張後カラー輪郭（１４）をそれぞれ記述しており、前記各外方拡張後カラー輪郭（１４）は、それぞれ対応する前記各オリジナルカラー輪郭（１２０）から外方拡張方向に向かって外方拡張距離（１５）だけ延伸して形成され、前記オリジナルカラー輪郭（１２０）の着色範囲を拡張して、前記オリジナルカラー輪郭（１２０）で覆うことができないオブジェクト部分の色を補償し、そして、前記外方拡張後カラー輪郭（１４）は外方拡張ブロック（１１０）をカバーし、前記外方拡張ブロック（１１０）は印刷されたすべての層が自然崩壊によって外側に拡散した後に自動的に生成される部分を意味し、そして前記外方拡張ブロック（１１０）は前記オリジナルカラー輪郭（１２０）でカバーできないオブジェクトの一部であり、
   ｅ）記憶ユニットが、前記複数のオブジェクトプリント情報を複数の経路ファイルとして記憶し、かつ前記複数の更新後カラープリント情報を複数の画像ファイルとして記憶することを含む、
   カラー３Ｄオブジェクトの着色範囲補償方法。
2. 前記外方拡張距離（１５）はｅ×ｐであり、そのうち、ｅは３Ｄプリンタ（２）が前記３Ｄオブジェクト（１）をプリントするために採用する事前設定外方拡張パラメータであり、ｐは前記３Ｄオブジェクト（１）が採用する画素（５）の大きさである、請求項１に記載のカラー３Ｄオブジェクトの着色範囲補償方法。
3. 前記ステップｄが、
   ｄ１）前記それらのカラープリント情報を取得するステップと、
   ｄ２）前記各オリジナルカラー輪郭（１２０）の前記外方拡張方向を判断するステップと、
   ｄ３）前記各オリジナルカラー輪郭（１２０）の前記外方拡張距離（１５）を算出するステップと、
   ｄ４）前記各オリジナルカラー輪郭（１２０）及び前記各外方拡張距離（１５）に基づいて、外方拡張範囲（１６）を算出するステップと、
   ｄ５）前記各外方拡張範囲（１６）で採用する必要のあるカラー情報を取得するステップと、
   ｄ６）前記それらの外方拡張方向、前記それらの外方拡張範囲（１６）及び前記それらのカラー情報に基づいて、前記それらのカラープリント情報を更新することにより、前記複数の更新後カラープリント情報を生成するステップと、を含む、
   請求項１に記載のカラー３Ｄオブジェクトの着色範囲補償方法。
4. 前記ステップｄ２が、
   ｄ２１）前記各オリジナルカラー輪郭（１２０）の位置が前記３Ｄオブジェクト（１）のどの三角面（６１）上にあるかを判断するステップと、
   ｄ２２）前記各三角面（６１）の法線ベクトルを取得するステップと、
   ｄ２３）前記各法線ベクトルを前記３Ｄオブジェクト（１）のスライス平面（４）に投影することにより、前記各三角面（６１）の投影ベクトルをそれぞれ取得するステップと、
   ｄ２４）前記各投影ベクトルの方向を、それぞれ前記各オリジナルカラー輪郭（１２０）の前記外方拡張方向とするステップと、を含む、
   請求項３に記載のカラー３Ｄオブジェクトの着色範囲補償方法。
5. 前記各投影ベクトルの垂直方向のベクトルが０である、請求項４に記載のカラー３Ｄオブジェクトの着色範囲補償方法。
6. 前記ステップｄ５が、前記各オリジナルカラー輪郭（１２０）のカラーを複製することにより、それぞれ前記各外方拡張範囲（１６）の前記カラー情報とする、
   請求項３に記載のカラー３Ｄオブジェクトの着色範囲補償方法。
7. 前記ステップｄ５が、
   ｄ５１）前記各オリジナルカラー輪郭（１２０）の位置が前記３Ｄオブジェクト（１）のどの三角面（６１）上にあるかを判断するステップと、
   ｄ５２）前記各外方拡張範囲（１６）から垂直方向に沿って投影を行うステップと、
   ｄ５３）前記各外方拡張範囲（１６）の垂直方向の投影が、前記各オリジナルカラー輪郭が存在する前記三角面（６１）と重なって交差する場合、前記三角面（６１）の前記重なって交差する点上のカラーを前記外方拡張範囲（１６）の前記カラー情報とするステップと、
   ｄ５４）前記外方拡張範囲（１６）の垂直方向の投影が、前記各オリジナルカラー輪郭が存在する前記三角面（６１）との交差がない場合は、前記外方拡張範囲（１６）のカラー情報を記録しないステップと、を含む、
   請求項３に記載のカラー３Ｄオブジェクトの着色範囲補償方法。
8. ｆ）前記複数の経路ファイルに基づいて３Ｄプリンタ（２）の３Ｄ噴射ヘッド（２２）を制御して、前記各プリント層のスライスオブジェクトを層ごとにプリントし、
   ｇ）前記複数の画像ファイルに基づいて前記３Ｄプリンタ（２）の２Ｄ噴射ヘッド（２３）を制御して、同じプリント層の前記スライスオブジェクトに対してそれぞれ着色を行うことをさらに含む、
   請求項１に記載のカラー３Ｄオブジェクトの着色範囲補償方法。
9. 前記３Ｄプリンタ（２）は熱溶融積層（Ｆｕｓｅｄ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ、ＦＤＭ）式３Ｄプリンタである、
   請求項８に記載のカラー３Ｄオブジェクトの着色範囲補償方法。

Images