JP6765424B2 - オブジェクトの積層造形用のデフィーチャーツール - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

（関連出願の相互参照）
本出願は、米国仮出願第６２／２１１，５３７号の利益および優先権を主張する。上記仮出願の全ての開示内容は、参照によって本願明細書に組み込まれる。

（本発明の背景）
本願は、概略的には積層造形（例えば、３次元印刷）技術に関連し、具体的には、積層造形技術および装置を用いてオブジェクトが物理的に製造可能となるように該オブジェクトのデザインにおけるフィーチャーを変更することに関連する。異なる積層造形装置間で、製造の精度および解像度、および、オブジェクトを造形する際の（例えば、サイズ等の）制約条件の点で性能が異なる場合がある。これらの理由、および、その他の理由により、特定の積層造形技術または装置を用いて、特定のオブジェクトまたはデザインが製造できない場合がある。

従って、特定の積層造形技術および／または装置を用いて生成できないデザインを変更するための技術が求められている。

（発明の概要）
ある実施形態において、積層造形用のシステムを提供する。上記システムは、記憶装置およびプロセッサを備えた１つ以上のコンピュータからなるコンピュータ制御システムを含む。上記コンピュータ制御システムは、デザインファイルにおけるオブジェクトの１つ以上の部分がサイズの制約条件を満たすかどうかを判定するように構成されている。上記デザインファイルにおける上記オブジェクトの上記１つ以上の部分が上記サイズの制約条件を満たさない場合、上記コンピュータ制御システムは、上記デザインファイルにおける上記オブジェクトの上記１つ以上の部分のうち、上記サイズの制約条件を満たさない第１の部分の、上記オブジェクトの面への投影を算出してもよい。上記コンピュータ制御システムは、さらに、上記デザインファイルから上記第１の部分を除去し、そして、上記デザインファイルに対して、上記投影に対応するテクスチャを上記オブジェクトの上記面上に加えるよう構成されていてもよい。

他の実施形態において、積層造形用のオブジェクトと関連付けられているデザインファイルを修正する方法が提供される。上記方法は、デザインファイルを記憶装置に保存する工程、および、上記デザインファイルの一部分を選択する工程を含んでもよい。上記方法は、さらに、上記デザインファイルにおける上記選択された部分が、サイズの制約条件を満たすかどうかを判定する工程、および、上記選択された部分が上記サイズの制約条件を満たさない場合、該選択された部分の投影を算出する工程を含んでもよい。その後、上記デザインファイルから上記選択された部分を除去してもよい。そして、上記デザインファイルに対して、該デザインファイルと関連付けられている上記オブジェクトの面に追加された上記投影に対応するテクスチャを、該デザインファイルに追加してもよい。

（図面の簡単な説明）
図１は、オブジェクトを設計および製造するためのシステムの例を示す図である。

図２は、図１に示すコンピュータの一例を示す機能ブロック図である。

図３は、３Ｄオブジェクトを製造するための高水準工程を示す図である。

図４は、積層造形を用いて製造されるオブジェクトのデザインをコンピュータが変更しうる工程を示すフローチャートである。

図５Ａは、変更すべきフィーチャーを有するオブジェクトの例を示す図である。

図５Ｂは、変更されたフィーチャーを有する、図５Ａに示したオブジェクトの例を示す図である。

〔本発明の実施形態の詳細な説明〕
本明細書に記載のシステムおよび方法は、積層造形技術および装置を用いて製造されるオブジェクトのデザインを変更するためのシステムおよび方法を含む。本明細書に記載のいくつかの実施形態は、粉末３Ｄ印刷技術（例えば、カラージェット印刷またはバインダージェッティング等）に関して説明されているが、本明細書に記載のシステムおよび方法は、その他の特定の積層造形技術および／またはその他の特定の造形材料と共に用いられてもよい。

本発明の発明者らは、オブジェクトに対する制約条件に関する、積層造形において存在している問題に気が付いた。具体的には、造形可能なオブジェクトの種類に対する制約条件は特定の状況下で頻繁に存在する。これらの制約条件は、オブジェクトの造形に用いられる装置、該オブジェクトの作成に用いられる材料、および／または該オブジェクトの造形に用いられる技術（例えば、選択的レーザ焼結法（ＬＳ）、ステレオリソグラフィ法（ＳＬＡ）、選択的レーザ溶融法（ＳＬＭ）、熱溶解積層法（ＦＤＭ）、電子ビーム溶融法（ＥＢＭ）等）に基づきうる。よくある制約条件のうちの１種としては、サイズ（例えば、厚み）の制約条件があり、これによって、製造されるオブジェクトの厚み、または、前述の積層造形技術のうちの１つ以上によって形成することのできる細部の種類およびサイズが制限されうる。

オブジェクトの設計者は、多くの場合、製造工程の複雑な部分に精通していない。その結果、オブジェクトの設計者は、オブジェクトの製造され方に影響を与えるうる制約条件の種類を認識していないことが多い。オブジェクトのデザインは、例えば、住宅またはビル等のより大きいオブジェクトの３Ｄ印刷レプリカを提供するために作られることもある。この場合、印刷されたレプリカは、オリジナルのデザインの縮尺を変更したものである。縮尺変更の結果として、住宅またはビルの特定のフィーチャーが小さくなりすぎて、３Ｄ印刷を用いて再現できない場合がある。

従って、本明細書に記載のシステムおよび方法の実施形態は、積層造形における特定の制約条件に適合しないデザインを適切に製造できるように、該デザインを変更するように構成されている。上記変更は自動で行われてもよく、ユーザにより規定および／または選択されてもよい。具体的には、デザインにおいて小さすぎる（例えば、３Ｄ空間における１つ以上の軸に沿った厚みが十分でない）部分またはフィーチャーについて、該フィーチャーを２Ｄビットマップに変換し、該デザインにおける適切な面（例えば、該フィーチャーが接続されているより広い面）にテクスチャとして投影してもよい。上記２Ｄビットマップへの変換は、上記フィーチャーの色彩情報を考慮に入れて行ってもよい。その後、該フィーチャーを上記オブジェクトから除去し、代わりに、あたかも上記フィーチャーがそこに存在するかのように見えるように上記デザインの適切な面に上記テクスチャを印刷してもよい。上記印刷は、例えば、カラージェット印刷等の適切な積層造形技術を用い、カラーで行われてもよい。追加的にもしくは代替的に、上記テクスチャは、軽微な高低差等の３Ｄテクスチャであってもよい。これらの実施形態においては、２Ｄ濃淡値ビットマップから３Ｄテクスチャへの変換が行われる。例えば、異なる濃淡値は、印刷された３Ｄオブジェクトにおける軽微な高低差を示すことができる。この実施形態においてサイズの制約条件を満たすフィーチャーは、印刷されたオブジェクトにおいて高低差に置き換えられる。最終的に印刷されたオブジェクトにおいて、これらの高低差は、上記サイズの制約条件を満たすフィーチャーの代わりの表現となる。

一例として、建築士らは、彼らがデザインした住宅が実際に建設される前に顧客が見られるように、該住宅の小さな３Ｄモデルを設計し作成を望むことがある。また、建築士は、ドアノブ等を含む上記住宅における全てのフィーチャーを見せることを望むことがある。しかしながら、そのような縮尺では、ドアノブの印刷は、該ドアノブが小さすぎて（例えば、形状が小さすぎる、薄すぎる等）、用いられる積層造形技術および装置のうちの１つ以上の要素に基づいたサイズの制約条件を満たさないことにより、実現できない場合がある。本明細書に記載のシステムおよび方法の実施形態においては、ドアノブのフィーチャーが（例えば、測定サイズ、厚み等に基づいて）小さすぎるかどうかを自動的に判定してもよい。さらに、上記システムおよび方法においては、標準画像技術を用いて、該ドアノブのドアへの投影に基づき、上記ドアノブのフィーチャーを２Ｄビットマップに変換してもよい。上記２Ｄビットマップは、上記ドアノブのフィーチャーに関する色彩情報を含んでいてもよい。そして、上記住宅のデザインにおいて、上記ドアノブそのものを該デザインから除き、代わりに上記２Ｄビットマップをドアのフィーチャーに追加してもよい。そして、３Ｄのドアノブそのものの代わりに該ドアノブの画像が上記ドアに印刷されるように、上記デザインが製造されうる。こうして、上記ドアノブは依然として上記デザインの一部のように見えつつも、今回は実際には印刷可能になっている。いくつかの実施形態においては、上記フィーチャーは自動的には特定および選択されない。これらの実施形態において、デザインから除去されてテクスチャに置き換えられるフィーチャーは、ユーザにより手動で選択されてもよい。

本発明の実施形態は、３Ｄオブジェクトを設計および製造するためのシステムにおいて実施されてもよい。図１は、３Ｄオブジェクトの設計および製造の実現に好適なコンピュータ環境の例を示す図である。上記環境はシステム１００を備えている。このシステム１００は、１つ以上のコンピュータ１０２ａ〜１０２ｄを備えており、これらは、例えば、任意のワークステーション、サーバ、または情報処理が可能なその他の計算機であってもよい。いくつかの態様において、各コンピュータ１０２ａ〜１０２ｄは、任意の好適な通信技術（例えば、インターネットプロトコル）によってネットワーク１０５（例えば、インターネット）に接続できる。従って、上記コンピュータ１０２ａ〜１０２ｄは、ネットワーク１０５を介して相互に情報（例えば、ソフトウェア、３Ｄオブジェクトのデジタル表現、コマンド、または積層造形装置を動作させるための指示等）を送受信しうる。

上記システム１００は、さらに、１つ以上の積層造形装置（例えば、３Ｄプリンタ）１０６ａおよび１０６ｂを備えている。図示の通り、積層造形装置１０６ａはコンピュータ１０２ｄに直接接続されており（かつ、コンピュータ１０２ｄを経由し、ネットワーク１０５を介してコンピュータ１０２ａ〜１０２ｃに接続されており）、積層造形装置１０６ｂはネットワーク１０５を介してコンピュータ１０２ａ〜１０２ｄに接続されている。従って、積層造形装置１０６はコンピュータ１０２に直接接続されてもよく、ネットワーク１０５を介してコンピュータ１０２に接続されてもよく、かつ／または他のコンピュータ１０２およびネットワーク１０５を介してコンピュータ１０２に接続されてもよいことは、当事者に理解されるところである。

なお、ネットワークおよび１つ以上のコンピュータに関連してシステム１００を説明したが、本明細書に記載の技術は、単体のコンピュータ１０２に対しても適用可能であることにも留意すべきである。そして、該コンピュータ１０２は積層造形装置１０６に直接接続されてもよい。

図２は、図１に示すコンピュータの一例を示す機能ブロック図である。コンピュータ１０２ａは、プロセッサ２１０、これとデータ通信を行う記憶装置２２０、入力装置２３０、および出力装置２４０を備えている。いくつかの実施形態において、上記プロセッサは、さらに、光ネットワークインターフェイスカード２６０とデータ通信していてもよい。別途説明するが、コンピュータ１０２ａに関して説明される各機能ブロックは、別々の構造要素でなくてもよいと理解すべきである。例えば、プロセッサ２１０および記憶装置２２０は、１つのチップに組み込まれていてもよい。

上記プロセッサ２１０は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、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）またはその他のプログラマブル論理装置、ディスクリートゲートまたはトランジスタ論理回路、ディスクリートハードウェア構成要素、または本明細書に記載の機能を果たすように設計された、これらの任意の好適な組み合わせであってもよい。また、プロセッサは、計算機の組み合わせとして実現されてもよい。このような組み合わせの例としては、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、ＤＳＰコアと連結した１つ以上のマイクロプロセッサ、またはその他の類似する構成が挙げられる。

上記プロセッサ２１０は、記憶装置２２０からの情報の読み取りまたは記憶装置２２０への情報の書き込みのため、１つ以上のバスを介して該記憶装置２２０に接続されていてもよい。上記プロセッサは、プロセッサレジスタ等の記憶装置を、追加的にもしくは選択的に備えていてもよい。上記記憶装置２２０は、各階層が異なる容量および異なるアクセススピードを有する多階層キャッシュを含むプロセッサキャッシュを備えていてもよい。また、上記記憶装置２２０は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、その他の揮発性記憶装置、または不揮発性記憶装置を備えていてもよい。上記記憶装置は、ハードドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）またはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の光ディスク、フラッシュメモリ、フロッピーディスク（登録商標）、磁器テープ、およびＺｉｐドライブを備えていてもよい。

また、上記プロセッサ２１０は、コンピュータ１０２ａのユーザからの入力を受信するための入力装置２３０および該ユーザに対する出力を行うための出力装置２４０に接続されていてもよい。好適な入力装置としては、キーボード、ボタン、キー、スイッチ、ポインティングデバイス、マウス、ジョイスティック、リモコン、赤外線検知器、バーコードリーダ、スキャナ、（場合により、例えば、手ぶりまたは顔のしぐさを検知する映像処理ソフトウェアに接続された）ビデオカメラ、モーション検知器、または（場合により、音声コマンドを検知するために音声処理ソフトウェアに接続された）マイクが挙げられるが、これらに限定されない。好適な出力装置としては、ディスプレイおよびプリンタを含む視覚的出力装置、スピーカ、ヘッドフォン、イヤフォン、およびアラームを含む音声出力装置、積層造形装置、および触覚的出力装置が挙げられるが、これらに限定されない。

上記プロセッサ２１０は、さらに、ネットワークインターフェイスカード２６０に接続されていてもよい。上記ネットワークインターフェイスカード２６０は、ネットワークを介する、１つ以上のデータ伝送プロトコルに基づく送信のためにプロセッサ２１０により生成されたデータを下処理する。また、上記ネットワークインターフェイスカード２６０は、１つ以上のデータ伝送プロトコルに基づいてネットワークを介して受信したデータの復号を行う。上記ネットワークインターフェイスカード２６０は、送信機、受信器、またはその両方を備えていてもよい。他の実施形態において、上記送信機および受信器は２つの別個の構成要素であってもよい。上記ネットワークインターフェイスカード２６０は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、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）またはその他のプログラマブル論理装置、ディスクリートゲートまたはトランジスタ論理回路、ディスクリートハードウェア構成要素、または本明細書に記載の機能を果たすように設計された、これらの任意の好適な組み合わせとして具体化されていてもよい。

図３は、３Ｄオブジェクトを製造するための工程３００または装置を示す図である。図示の通り、ステップ３０５では、コンピュータ１０２ａ等のコンピュータを用いてオブジェクトのデジタル表現が設計される。３Ｄオブジェクトのデジタル表現の設計支援のため、例えば、２Ｄデータまたは３Ｄデータがコンピュータ１０２ａに入力されてもよい。続いて、ステップ３１０では、コンピュータ１０２ａから積層造形装置１０６等の積層造形装置に情報が送信され、該装置１０６は受信した情報に従って製造工程を開始する。ステップ３１５では、積層造形装置１０６が、ポリマー粉末または金属粉末等の好適な材料を用いて、３Ｄオブジェクトの製造を継続する。さらに、ステップ３２０では、３Ｄオブジェクトが生成される。

図４は、様々な実施形態に係る工程であって、図１に示すコンピュータ１０２等のコンピュータが、積層造形を用いて製造されるオブジェクトのデザインを変更しうる工程を示す図である。コンピュータ１０２は、該コンピュータのプロセッサに工程４００の各ステップを行わせるソフトウェアを実行していてもよい。工程４００はブロック４０１から始まる。ブロック４０１では、積層造形されるオブジェクトのデザインファイルをコンピュータ１０２が受信する。上記デザインファイルは、コンピュータ１０２と関連付けられているネットワークインターフェイスカード等のネットワークインターフェイスを介して、コンピュータネットワーク上で受信されてもよい。この場合、上記デザインファイルは第１のコンピュータからコンピュータネットワークに送信され、該ネットワークを通過してコンピュータ１０２に送信される。そして、上記デザインファイルは、該コンピュータ１０２にそのネットワークインターフェイスカードを介して受信された後、処理のために記憶装置に保存される。

上記デザインファイルは、積層造形の分野で用いられているようなＳＴＬファイル形式（または他の適切なファイル形式）であってもよい。ＳＴＬファイル形式は、本明細書においてその全てが参照により組み込まれる、本願出願人の米国特許公開公報第２０１５−００４５９２４号に開示されたものと同様の技術を用いて、面のテクスチャリングを行うことを可能にしうる。他のファイル形式が用いられる場合でも、該ファイル形式が面のテクスチャリング、および、オブジェクトへの色彩付与に対応しうる。

上記デザインファイルが適切なファイル形式でない場合、コンピュータ１０２は、例えば、ＣＡＤファイルをＳＴＬファイルに変換するように構成されたソフトウェアを用いて、該デザインファイルを異なるファイル形式に変換してもよい。次に、上記工程はブロック４０３に移る。ここでは、デザインファイルの一部を分析用に選択しうる。上記デザインファイルの一部の選択は、記憶装置への該デザインファイルの読み込みと、分析すべき、該ファイルの一部分の選択とを含んでいてもよい。上記デザインファイルの一部は、上記デザインファイルにおいて記述されたオブジェクトの一層あるいは一続きの層であってもよいし、該デザインにおいて記述された特定の面であってもよい。

続いて、上記工程は判定ブロック４０５に移る。ここでは、上記デザインファイルの選択部分を確認し、該部分がデザインの制約条件を満たすかどうかを判定する。上記デザインの制約条件は、特定のサイズの制約条件を満たさないオブジェクトの一部またはフィーチャーについて定義されてもよい。上記デザインファイルの確認は、例えば、各層ごとまたは各部分ごとに行ってもよい。上記確認および上記デザインファイルがデザインの制約条件を満たすかどうかの判定を行う際、上記コンピュータ１０２は、上記オブジェクトに属する各所定の部分の厚みが、３Ｄ空間における各軸に沿って予め規定された閾値を上回っているかどうかを繰り返し判定するように構成されていてもよい。ブロック４０５においてデザインファイルのうちの選択部分が上記デザインの制約条件を満たす場合、上記工程は判定ブロック４１５に移る。判定ブロック４１５では、該デザインファイルに検討すべき追加部分があるかどうかの判定が行われる。追加部分がある場合、上記工程はブロック４０３に戻り、上記デザインファイルの他の部分が選択される。検討すべき部分が他に無い場合、上記工程は終了する。上記判定ブロック４０５に戻って、上記デザインファイルの選択部分が上記デザインの制約条件を満たさない場合、上記工程はブロック４０７に進む。ここで、コンピュータ１０２は、上記デザインの制約条件を満たさない部分の投影であって、上記オブジェクトの面への投影を算出してもよい。いくつかの実施形態において、上記コンピュータ１０２は、ＳＴＬファイルにおける、上記オブジェクトに属する部分を構成する三角形の平均値をとり、該三角形の平均値を、上記オブジェクトに属する部分の色彩情報と共に、上記デザインの制約条件を満たす、上記オブジェクトの広い面に投影してもよい。上記オブジェクトの広い面は、上記オブジェクトに属する部分が取り付けられている面、または、上記オブジェクトに属する部分が隣接する面であってもよい。

続いて、上記工程はブロック４０９に移る。ここでは、上記投影が、例えば記憶装置２２０等のコンピュータ記憶装置において、２Ｄビットマップとして形成および／または保存されうる。上記２次元のビットマップデータが記憶装置に保存されると、上記工程はブロック４１１に移る。ブロック４１１では、上記サイズの制約条件を満たさないと判定された、上記オブジェクトに属する部分を、上記デザインファイル（例えば、ＳＴＬファイル）から除去してもよい。いくつかの実施形態では、このオブジェクトに属する部分に関連付けられているＳＴＬの三角形を特定し、それらを上記デザインファイルから削除することによって、上記オブジェクトに属する部分は除去しうる。上記オブジェクトに属する部分が除去されると、上記工程はブロック４１３に移る。ここでは、該投影が投影された面に対するテクスチャおよび／または色彩情報として、上記投影を上記デザインファイルに追加してもよい。このように、上記デザインの制約条件を満たさない上記デザインファイルに属する部分は、該デザインの制約条件によって物理的な制限が与えられることなく、該オブジェクトにおいて似たような外観を示すように修正される。上記デザインファイルにテクスチャおよび／または色彩情報が追加されると、上記工程は判定ブロック４１５に移る。ここでは、上記ファイルに確認すべき追加部分が存在するかどうかについての判定が行われる。追加部分が存在する場合、上記工程はブロック４０３に戻る。追加部分が存在しない場合、上記工程は終了する。

図５Ａおよび図５Ｂは、それぞれ、図４において上記デザインファイルに対して行われた変更を明示する図である。図５Ａは、ミニチュア壁５０２の形をしたミニチュアオブジェクト５００を示している。上記ミニチュア壁５０２は、ミニチュアラジエータ５０４を有しており、該ラジエータ５０４は複雑なデザインを有している。サイズが小さく、デザインが複雑なため、上記ラジエータ５０４は積層造形装置によって印刷できない可能性がある。このため、図４を参照して上述した通り、上記ミニチュアラジエータ５０４を、図４におけるブロック４０３にて説明したように分析用部分として選択しうる。図４における判定ブロック４０５にて説明したように、特定のサイズまたはデザインの制約条件を満たさない部分として上記ミニチュアラジエータ５０４を特定してもよい。その結果、上記デザインファイルにおけるラジエータ５０４は、ミニチュア壁５０２の面に投影されうる。そして、該投影は、ビットマップまたはその他の２次元の画像データへと変換され、さらに、記憶装置に保存されうる。そして、上記ミニチュアラジエータ５０４を構成する３Ｄデザインデータを、（図４におけるブロック４１１にて説明したように）上記デザインファイルから除去してもよい。複雑なラジエータ５０４を構成している、上記デザインファイルに属する部分が除去されると、もとのデザインを模造するように該ラジエータ５０４の２次元の投影が壁５０２の面に追加される。図５Ｂは上記変更されたデザインを示す図である。ここで、上記ラジエータ５０４は、テクスチャ化された面として（また、異なる色彩で）上記面上に示される。従って、図５Ｂに示す上記オブジェクト５００は本明細書に記載のもののような積層造形技術を用いて製造することが可能である。

本明細書に記載の様々な実施形態は、コンピュータ制御システムの用途を規定するものである。これらの実施形態は、汎用および／または特殊用途向けの計算システム環境または構成を含む、多数の異なる種類の計算機によって実現されてもよく、これは、当業者によって容易に理解されるところである。上述の実施形態に関連する用途に好適でありえる公知の計算システム、環境、および／または構成の例としては、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、携帯用装置またはラップトップ型装置、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサ系システム、プログラマブル家庭用電子機器、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、大型汎用コンピュータ、上記システムまたは装置のうちのいずれかを含む分散計算環境等が挙げられるが、これらに限定されない。これらの装置は、記憶された指示を含んでいてもよく、該指示が該計算機のマイクロプロセッサによって実行された場合に、該計算機に該指示を遂行するように特定の動作を行わせてもよい。本明細書に記載の通り、指示は、上記システムにおいて情報を処理するためにコンピュータにより実現されるステップを指す。指示は、ソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアにおいて実現可能であり、上記システムの構成要素により実施されるプログラムされた任意の種類のステップを含んでいてもよい。

マイクロプロセッサは、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）プロセッサ、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）Ｐｒｏプロセッサ、８０５１プロセッサ、ＭＩＰＳ（登録商標）プロセッサ、Ｐｏｗｅｒ ＰＣ（登録商標）プロセッサ、またはＡｌｐｈａ（登録商標）プロセッサ等の、任意の従来の単一／マルチチップ汎用マイクロプロセッサであってもよい。さらに、上記マイクロプロセッサは、デジタル信号プロセッサまたはグラフィックプロセッサ等の、任意の従来の特殊用途向けマイクロプロセッサであってもよい。通常、上記マイクロプロセッサは、従来のアドレスライン、従来のデータライン、および１つ以上の従来の制御ラインを備えている。

本明細書に記載の本発明の態様および実施形態は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはこれらの組み合わせのうちのいずれかを作るための標準のプログラミングまたはエンジニアリング技術を用いる方法、装置、または製造物として実現されてもよい。本明細書における「製造物」は、ハードウェアにおいて実現されるコードまたはロジック、コンピュータが読み取り可能な、光学記憶装置および揮発性または不揮発性の記憶装置等の一時的でない媒体において実現されるコードまたはロジック、または、信号、搬送波等のコンピュータ読み取り可能な一時的な媒体において実現されるコードまたはロジックのことを指す。上記ハードウェアとしては、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、結合プログラマブル論理装置（ＣＰＬＤ）、プログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）、マイクロプロセッサ、またはその他の類似の処理装置が挙げられるが、これらに限定されない。

３Ｄオブジェクトを設計および製造するためのシステムの例を示す図である。 図１に示すコンピュータの一例を示す機能ブロック図である。 ３Ｄオブジェクトを製造するための高水準工程を示す図である。 積層造形を用いて製造されるオブジェクトのデザインをコンピュータが変更しうる工程を示すフローチャートである。 変更すべきフィーチャーを有するオブジェクトの例を示す図である。 変更されたフィーチャーを有する、図５Ａに示したオブジェクトの例を示す図である。

Claims (15)

1. オブジェクトのデザインファイルを変更するための積層造形用のシステムであり、
   記憶装置およびプロセッサを有する１つ以上のコンピュータからなるコンピュータ制御システムを備えるシステムであって、
   上記コンピュータ制御システムは、
   上記デザインファイルにおける上記オブジェクトの１つ以上の部分がサイズの制約条件を満たすかどうかを判定し、
   上記デザインファイルにおける上記オブジェクトの上記１つ以上の部分のうち、上記サイズの制約条件を満たさない３次元の第１の部分の、上記オブジェクトの面への投影を算出し、
   上記デザインファイルから上記第１の部分を除去し、
   上記デザインファイルに対して、上記投影に対応する２次元のテクスチャを上記オブジェクトの上記面上に加えるように構成されていることを特徴とするシステム。
2. 上記オブジェクトは、上記デザインファイルにおいて三角形の集合によって表現され、
   上記コンピュータ制御システムが、さらに、上記第１の部分を示す三角形の平均値をとり、該平均値を上記面上に投影することにより、上記投影を算出するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
3. 上記テクスチャが、さらに、上記第１の部分に関する色彩情報を含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
4. 上記テクスチャが、さらに、上記オブジェクトの上記面に対する高低差を有する３次元のテクスチャを含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
5. 上記サイズの制約条件が、３次元における任意の方向の厚み閾値を含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
6. 上記コンピュータ制御システムが、さらに、上記デザインファイルに基づいて、上記オブジェクトの製造を制御するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
7. 上記判定することは、上記デザインファイルの一部を分析用に選択することを含み、上記デザインファイルの一部は、上記デザインファイルにおいて記述されたオブジェクトの一層あるいは一連の複数の層であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
   
8. 前記積層造形は、粉末３Ｄ印刷技術、カラージェット印刷、バインダージェッティング、選択的レーザ焼結法（ＬＳ）、ステレオリソグラフィ法（ＳＬＡ）、選択的レーザ溶融法（ＳＬＭ）、熱溶解積層法（ＦＤＭ）、および電子ビーム溶融法（ＥＢＭ）のうちの一つであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステム。
9. オブジェクトと関連付けられているデザインファイルを修正する、積層造形用の方法であって、
   デザインファイルを記憶装置に保存する工程と、
   上記デザインファイルの３次元の部分を選択する工程と、
   上記デザインファイルにおける上記選択された部分が、サイズの制約条件を満たすかどうかを判定する工程と、
   上記選択された部分が上記サイズの制約条件を満たさない場合、該選択された部分の投影を算出する工程と、
   上記選択された部分を上記デザインファイルから除去する工程と、
   上記デザインファイルに対して、上記投影に対応する２次元のテクスチャを上記オブジェクトの面に追加する工程とを含む方法。
10. 上記オブジェクトは、上記デザインファイルにおいて三角形の集合によって表現され、
    上記投影の算出には、上記選択された部分を表す三角形の平均値をとることと、該算出された平均値を上記オブジェクトの上記面上に投影することとを含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 上記テクスチャが、さらに、上記選択された部分に関する色彩情報を含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
12. 上記テクスチャが、さらに、上記オブジェクトの上記面に対する高低差を有する３次元のテクスチャを含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
13. 上記サイズの制約条件が、３つの閾値における任意の方向の厚み閾値を含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
14. 上記変更されたデザインファイルに基づいて、上記オブジェクトを製造する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
15. 上記積層造形は、粉末３Ｄ印刷技術、カラージェット印刷、バインダージェッティング、選択的レーザ焼結法（ＬＳ）、ステレオリソグラフィ法（ＳＬＡ）、選択的レーザ溶融法（ＳＬＭ）、熱溶解積層法（ＦＤＭ）、および電子ビーム溶融法（ＥＢＭ）のうちの一つであることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか一項に記載の方法。

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