三維造型裝置及三維造型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三維造型裝置及三維造型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，已知有例如日本特公平6-98689號(hào)公報(bào)所示的技術(shù):基于三維數(shù)據(jù)而從設(shè)于噴出頭的噴嘴噴出光固化性樹脂，通過使光固化性樹脂固化來制作三維造型物。噴嘴設(shè)置成在XYZ正交坐標(biāo)系中的X軸方向、Y軸方向及Z軸方向這三軸方向上移動(dòng)自如。
[0003]在日本特公平6-98689號(hào)公報(bào)公開的技術(shù)中，基于由三維數(shù)據(jù)生成的截面圖像數(shù)據(jù)而從噴嘴噴出光固化性樹脂，通過向噴出的光固化性樹脂照射光，使光固化性樹脂固化而形成樹脂層。通過將基于截面圖像數(shù)據(jù)的樹脂層順次層疊，來制作三維造型物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]【發(fā)明要解決的課題】
[0005]然而，上述的截面圖像數(shù)據(jù)是將三維數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的三維造型物在Z軸方向上每隔規(guī)定間隔利用XY平面分割時(shí)的截面形狀所對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。即，截面圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于將三維造型物沿水平方向分割而分為多個(gè)層時(shí)的一個(gè)截面形狀。由此，由一個(gè)三維數(shù)據(jù)來生成多個(gè)截面圖像數(shù)據(jù)。
[0006]具體而言，如圖1所示，通過運(yùn)算處理，生成包括支撐模型SM在內(nèi)的全模型FM的三維數(shù)據(jù)，所述支撐模型SM是在準(zhǔn)確地制作與目標(biāo)模型TM的形狀對(duì)應(yīng)的三維造型物時(shí)成為輔助的支撐構(gòu)件的形狀所對(duì)應(yīng)的模型?；谏傻娜Ｐ虵M的三維數(shù)據(jù)，將全模型FM的圖像顯示在監(jiān)視器等顯示裝置上。操作者確認(rèn)顯示于顯示裝置的全模型FM，進(jìn)行目標(biāo)模型TM及支撐模型SM的編輯。
[0007]具體而言，操作者一邊確認(rèn)顯示于顯示裝置的全模型FM，一邊進(jìn)行目標(biāo)模型TM的放大、縮小及角度調(diào)整。而且，操作者一邊確認(rèn)顯示于顯示裝置的全模型FM，一邊進(jìn)行支撐模型SM的刪除或追加。
[0008]并且，根據(jù)需要，生成將進(jìn)行了目標(biāo)模型TM及支撐模型SM的編輯的全模型FM在Z軸方向上每隔規(guī)定間隔利用XY平面剖切時(shí)的截面形狀所對(duì)應(yīng)的多個(gè)截面圖像數(shù)據(jù)。然后，使用生成的多個(gè)截面圖像數(shù)據(jù)，沿著Z軸方向I層層地層疊樹脂層來制作三維造型物。
[0009]在這樣的以往的三維造型裝置中，若在三維造型物的制作中切斷電源或打開罩構(gòu)件而使制作三維造型物的內(nèi)部空間敞開，則三維造型物的制作在途中停止。因此，在上述那樣的情況下，無法直至最后準(zhǔn)確地制作三維造型物。而且，在三維造型裝置的動(dòng)作音小的情況下，對(duì)于操作者來說，難以判斷三維造型物是否為制作中。
[0010]因此，被指出了如下的問題點(diǎn):操作者未發(fā)現(xiàn)三維造型物為制作中的情況，而停止三維造型裝置的電源或打開罩構(gòu)件的結(jié)果是，無法直至最后準(zhǔn)確地制作三維造型物。因此，希望提出一種操作者通過目視能夠明確地確認(rèn)三維造型物的制作狀況的三維造型裝置及三維造型方法的方案。
[0011]本發(fā)明鑒于上述問題點(diǎn)而作出，其目的在于提供一種即使為三維造型物的制作中，操作者也能夠明確地確認(rèn)制作狀況的三維造型裝置及三維造型方法。
[0012]【用于解決課題的方案】
[0013]本發(fā)明的三維造型裝置由表示三維造型物的形狀的三維數(shù)據(jù)，生成沿規(guī)定的方向分割成連續(xù)的多個(gè)層的截面形狀的數(shù)據(jù)即截面圖像數(shù)據(jù)，基于生成的截面圖像數(shù)據(jù)，來制作三維造型物，具備:顯示部，顯示圖像；層圖像數(shù)據(jù)生成部，通過向各層的截面圖像數(shù)據(jù)附加厚度信息，而生成將各層以三維表示的層圖像數(shù)據(jù)；層圖像數(shù)據(jù)輸出部，輸出在所述層圖像數(shù)據(jù)生成部中生成的層圖像數(shù)據(jù)；及顯示控制部，當(dāng)基于規(guī)定的層的截面圖像數(shù)據(jù)而形成所述規(guī)定的層時(shí)，使所述顯示部顯示基于從所述層圖像數(shù)據(jù)輸出部輸出的所述規(guī)定的層的層圖像數(shù)據(jù)的第I圖像。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一方案，所述層圖像數(shù)據(jù)生成部具備:取得部，由各層的截面圖像數(shù)據(jù)取得第I 二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)；變換部，將所述第I 二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)使用三角分割法變換成由三角形構(gòu)成的第2 二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)；第I生成部，向所述第2 二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)附加高度信息而生成三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)；及第2生成部，向所述三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)附加厚度信息，從而生成將各層以三維表示的層圖像數(shù)據(jù)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一方案，所述層圖像數(shù)據(jù)輸出部在三維造型物的造型開始之前，將在所述層圖像數(shù)據(jù)生成部中生成的全部的層圖像數(shù)據(jù)向所述顯示控制部輸出。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一方案，所述顯示控制部在三維造型物的造型開始之前，基于從所述層圖像數(shù)據(jù)輸出部輸出的全部的層圖像數(shù)據(jù)，使所述顯示部顯示將制作完成時(shí)的三維造型物以三維表示的第2圖像，當(dāng)基于規(guī)定的層的截面圖像數(shù)據(jù)而形成所述規(guī)定的層時(shí)，使所述顯示部以與所述第2圖像不同的顯示形態(tài)顯示基于所述規(guī)定的層的層圖像數(shù)據(jù)的第I圖像。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一方案，所述顯示控制部在所述規(guī)定的層的形成開始之前，使所述顯示部預(yù)先以與所述第I圖像不同的顯示形態(tài)顯示基于從所述層圖像數(shù)據(jù)輸出部輸出的所述規(guī)定的層的層圖像數(shù)據(jù)的第3圖像。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一方案，所述三維造型裝置具備向所述顯示控制部輸出三維數(shù)據(jù)的三維數(shù)據(jù)輸出部，所述顯示控制部使所述顯示部顯示基于從所述三維數(shù)據(jù)輸出部輸出的三維數(shù)據(jù)的第4圖像，當(dāng)基于規(guī)定的層的截面圖像數(shù)據(jù)而形成所述規(guī)定的層時(shí)，使所述顯示部以與所述第4圖像不同的顯示形態(tài)顯示基于所述規(guī)定的層的層圖像數(shù)據(jù)的第I圖像。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一方案，所述層圖像數(shù)據(jù)輸出部當(dāng)基于規(guī)定的層的截面圖像數(shù)據(jù)而形成所述規(guī)定的層時(shí)，將在所述層圖像數(shù)據(jù)生成部中生成的所述規(guī)定的層的層圖像數(shù)據(jù)向所述顯示控制部輸出。
[0020]本發(fā)明的三維造型方法是制作三維造型物的三維造型方法，包括如下工序:準(zhǔn)備顯示圖像的顯示裝置；由表示三維造型物的形狀的三維數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備沿規(guī)定的方向分割成連續(xù)的多個(gè)層而得到的截面形狀的數(shù)據(jù)即截面圖像數(shù)據(jù)；通過向各層的截面圖像數(shù)據(jù)附加厚度信息，而生成將各層以三維表示的層圖像數(shù)據(jù)；輸出在生成所述層圖像數(shù)據(jù)的工序中生成的層圖像數(shù)據(jù)；當(dāng)基于規(guī)定的層的截面圖像數(shù)據(jù)而形成所述規(guī)定的層時(shí)，將基于在輸出所述層圖像數(shù)據(jù)的工序中輸出的所述規(guī)定的層的層圖像數(shù)據(jù)的第I圖像顯示于所述顯示裝置；及基于所述準(zhǔn)備的截面圖像數(shù)據(jù)來制作三維造型物。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一方案，生成所述層圖像數(shù)據(jù)的工序包括如下工序:由各層的截面圖像數(shù)據(jù)取得第I 二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)；將所述第I 二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)使用三角分割法變換成由三角形構(gòu)成的第2 二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)；向所述第2 二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)附加高度信息而生成三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)；及向所述三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)附加厚度信息，從而生成將各層以三維表示的層圖像數(shù)據(jù)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一方案，輸出所述層圖像數(shù)據(jù)的工序在三維造型物的造型開始之前將在生成所述層圖像數(shù)據(jù)的工序中生成的全部的層圖像數(shù)據(jù)輸出。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一方案，顯示于所述顯示裝置的工序包括如下工序:在三維造型物的造型開始之前，基于在輸出所述層圖像數(shù)據(jù)的工序中輸出的全部的層圖像數(shù)據(jù)，將以三維表示制作完成時(shí)的三維造型物的第2圖像顯示于所述顯示裝置，當(dāng)基于規(guī)定的層的截面圖像數(shù)據(jù)而形成所述規(guī)定的層時(shí)，將基于所述規(guī)定的層的層圖像數(shù)據(jù)的第I圖像以與所述第2圖像不同的顯示形態(tài)顯示于所述顯示裝置。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一方案，顯示于所述顯示裝置的工序包括如下工序:在所述規(guī)定的層的形成開始之前，將基于在輸出所述層圖像數(shù)據(jù)的工序中輸出的所述規(guī)定的層的層圖像數(shù)據(jù)的第3圖像以與所述第I圖像不同的顯示形態(tài)預(yù)先顯示于所述顯示裝置。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一方案，所述三維造型方法包括輸出表示所述三維造型物的形狀的三維數(shù)據(jù)的工序，顯示于所述顯示裝置的工序包括如下工序:將基于在輸出所述三維數(shù)據(jù)的工序中輸出的三維數(shù)據(jù)的第4圖像顯示于所述顯示裝置，當(dāng)基于規(guī)定的層的截面圖像數(shù)據(jù)而形成所述規(guī)定的層時(shí)，將基于所述規(guī)定的層的層圖像數(shù)據(jù)的第I圖像以與所述第4圖像不同的顯示形態(tài)顯示于所述顯示裝置。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一方案，輸出所述層圖像數(shù)據(jù)的工序當(dāng)基于規(guī)定的層的截面圖像數(shù)據(jù)而形成所述規(guī)定的層時(shí)，將在生成所述層圖像數(shù)據(jù)的工序中生成的所述規(guī)定的層的層圖像數(shù)據(jù)輸出。
[0027]【發(fā)明效果】
[0028]本發(fā)明如以上說明那樣構(gòu)成，因此起到即使在三維造型物的制作中，操作者也能夠明確地確認(rèn)三維造型物的制作狀況這樣優(yōu)異的效果。
【附圖說明】
[0029]圖1是表示包括目標(biāo)模型及支撐模型的全模型的說明圖。
[0030]圖2是表示一實(shí)施方式的三維造型裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0031]圖3是表示一實(shí)施方式的微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0032]圖4A是表示在對(duì)全模型的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯時(shí)，將目標(biāo)模型作為編輯對(duì)象的狀態(tài)的說明圖。
[0033]圖4B是表示在對(duì)全模型的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯時(shí)，將支撐模型作為編輯對(duì)象的狀態(tài)的說明圖。
[0034]圖5A是表示三維造型物的制作的指示作出之前的顯示裝置上顯示的圖像的說明圖。
[0035]圖5B是表示三維造型物的制作的指示剛作出之后的顯示裝置上顯示的圖像的說明圖。
[0036]圖5C是表示三維造型物的制作中的顯示裝置上顯示的圖像的說明圖。
[0037]圖f5D是表示從圖5C的狀態(tài)進(jìn)一步推進(jìn)三維造型物的制作時(shí)的顯示裝置上顯示的圖像的說明圖。
[0038]圖6A是表示生成層圖像數(shù)據(jù)的流程的流程圖。
[0039]圖6B是表示生成