專利名稱：快速原型方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)產(chǎn)品的方法，諸如原型。本發(fā)明還涉及用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)備和通過根據(jù)本發(fā)明的方法或設(shè)備獲得的產(chǎn)品。本發(fā)明尤其能夠?qū)ΟB置的層進行幾次連續(xù)平版印刷以生產(chǎn)三維的產(chǎn)品。本發(fā)明的領(lǐng)域因此更具體地但是非限制地為快速原型(rapid prototyping)和立體平版印刷。
背景技術(shù)：
用于通過堆疊多個層來生產(chǎn)三維產(chǎn)品的工藝(典型地為原型)是已知的，例如立體平版印刷或絲沉積(或用于“熔融沉積成型”的FDM)。立體平版印刷原理如下:
I)將至少一個投影圖像投影到光反應(yīng)層，所述光反應(yīng)層在投影有投影圖像的區(qū)域固化；然后2)將被固化的層覆蓋新的光反應(yīng)樹脂層；然后3)再次將至少一個投影圖像投影到該新的光反應(yīng)層，將步驟2)和3)重復(fù)所需的次數(shù)以制造三維的產(chǎn)品。通常，每層的投影圖像不同。例如，為了制造球，此圖像由直徑從球的第一頂點向球的中心增加然后從球的中心向球的第二頂點減小的盤構(gòu)成。這種技術(shù)使得在不需要機械加工的情況下直接由光聚合性樹脂制成三維的產(chǎn)品。層的正在固化的圖像或待固化的圖像也稱為定位點圖像。投影圖像可遠小于待固化的區(qū)域。對于同一層，因此需要若干次投影。例如，對于由邊為30厘米的正方形構(gòu)成的定位點圖像，由邊為10厘米的正方形構(gòu)成的投影圖像被相繼且并排地投影9次。通過絲沉積進行的快速原型存在于熔化穿過在高溫下加熱的噴嘴的樹脂(通常為塑料)，以使從噴嘴出來由樹脂熔化的絲(10分之一毫米量級)并且沉積此絲以將其熔化粘合在先前沉積的層上。在通過堆疊多個層(與材料去除操作的加工工具不同)生產(chǎn)三維(3D)產(chǎn)品的處理中，存在將三維(3D)信息轉(zhuǎn)換成表示各層的一系列二維(2D)截面信息的步驟。這些層在例如立體平版印刷中可以是平坦的，或者例如在絲沉積的情況下可以是彎曲的。用于將3D文件轉(zhuǎn)換成2D文件的傳統(tǒng)技術(shù)包括計算與生產(chǎn)期間的一堆實際的層對應(yīng)的一堆數(shù)學(xué)截面。一旦表示待生產(chǎn)產(chǎn)品的截面的幾何信息可獲得，則對2D截面信息進行進一步的處理，并因此針對每個層獲得適于所用技術(shù)的生產(chǎn)2D信息。例如，在具有激光器和檢流計鏡的原型機(立體平板印刷、激光燒結(jié))中可將路徑定義成矢量(輪廓矢量、填充矢量)。對于利用絲沉積進行的生產(chǎn)，方法類似但是最佳路徑是不同的，因為將材料沉積的物理頭的動力學(xué)非常不同于由鏡子偏轉(zhuǎn)的光影響的動力學(xué)。在其它示例中，例如在具有直射光投影(或用于“數(shù)字光處理”的DLP)或具有帶噴嘴的印刷頭的原型機的情況下，可使用矩陣定義而非矢量定義。處理一個層包括定義該層的位于待生產(chǎn)的產(chǎn)品的材料中的像素。為此，參照圖1應(yīng)用下面的算法(“掃描線填充”)。對于待處理的每個截面:-將網(wǎng)格I應(yīng)用于層2，-對于網(wǎng)格的每行3(也可對列重復(fù)): 從該行的末尾開始向截面的其它邊緣(圖1中從左到右)，通過更新初始值為“0”的計數(shù)器“材料中入口 /出口的數(shù)量”(考慮到網(wǎng)格的邊緣處沒有材料):每當用于進入材料的界線4相交時，計數(shù)器增加1，每當用于離開材料的界線5相交時，計數(shù)器減去I ; 每當像素相交時，計數(shù)器的狀態(tài)如下:如果計數(shù)器大于0，則像素被標記為處于由輪廓4、5限定的對象內(nèi)，在其它情況下，像素被標記為處于由輪廓4、5限定的對象外。圖中的網(wǎng)格I更一般地可以是具有例如蜂窩形式的任何鋪設(shè)。然后不對“行”或“列”進行重復(fù)而是沿著所用鋪設(shè)的優(yōu)選軸進行重復(fù)。這種處理具有一些缺陷。首先，它需要相當長的計算時間。為了不使生產(chǎn)機器在此處理中固定，并且由于此處理的復(fù)雜性，此處理應(yīng)該在獨立于生產(chǎn)機器的專用計算機上執(zhí)行，這實際上意味著將信息從計算器傳遞至生產(chǎn)機器的另一控制計算機的另一步驟。而且，由此這個傳遞步驟，生產(chǎn)信息應(yīng)該被約束在一定量內(nèi)以阻止傳遞花費太多的時間，因而限制了待生產(chǎn)產(chǎn)品的空間分辨率。最后，此處理的自然并行化易于實現(xiàn):對于每個截面的處理可獨立地且并行地進行。這些處理對于層與層之間非常可能花費不同的時間，例如隨著各層的進入和離開界線的數(shù)量而變化。因此，在一般的情況下，一層與另一層的處理將具有不同的持續(xù)時間并且必須使用每層處理內(nèi)部的迭代機制，并且層處理之間具有復(fù)雜的同步。通過相似的方式，在這些處理的一個中，從區(qū)域的一端到另一端的路徑線可并行執(zhí)行(上述的步驟2)。這是與界面處理可比較的情況:線將比其它的情況更復(fù)雜，隨著進入和離開線相交數(shù)量而變化，并且具有迭代算法和復(fù)雜的同步。因此能夠想到應(yīng)用復(fù)雜但非“大量的”并行性，其僅為“MMD” (“MultipleInstruction on Multiple Data (多指令多數(shù)據(jù))，，)類型而不為 “SIMD” (“SingleInstruction on Multiple Data (單指令多數(shù)據(jù))”)類型,然而認為，SIMD算法可能更有效，但是被限制為適用于特別簡單的操作。提醒一下，SIMD并行性是由Flynn分類定義的四種操作模式之一，并且指定若干計算單元并行操作的操作模式，使得相同的指令隨時間并行地應(yīng)用于若干數(shù)據(jù)以產(chǎn)生若干結(jié)果。本發(fā)明的目的是提供能夠解決上述缺陷中的至少一個的平版印刷方法或裝置。

發(fā)明內(nèi)容
此目的由用于生產(chǎn)產(chǎn)品的方法實現(xiàn)，該方法包括(典型地從對象的描述性數(shù)據(jù))確定有限空間的點位于被分解成基本表面的對象之內(nèi)或之外，該對象通常對應(yīng)于待生產(chǎn)的產(chǎn)品或?qū)?yīng)于待生產(chǎn)的產(chǎn)品的一部分或一層或一片，其特征在于，對于嘗試確定位于對象之內(nèi)或之外的每個工作點，該方法包括:-在與專用于工作點的 計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過工作點的線、以及與專用于工作點的圖像的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過工作點的圖像(平移、旋轉(zhuǎn)、平移和旋轉(zhuǎn)的組合等)的線之中確定至少一個線；以及-在每個基本表面上重復(fù)進行以下操作: 搜索基本表面與經(jīng)過工作點的線和經(jīng)過工作點的圖像的線中的一個線之間的交叉點， 如果交叉點存在，則修改計數(shù)器；以及-根據(jù)專用于工作點的計數(shù)器確定工作點位于對象之內(nèi)或之外。每條線可以是直線或曲線。在第一替代方式中，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于:-確定至少一個線的步驟包括確定與專用于工作點的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的、經(jīng)過工作點的線；和/或-重復(fù)步驟包括，在每個基本表面上重復(fù)以下操作: 搜索該基本表面與經(jīng)過工作點的線之間的交叉點； 如果該交叉點存在，則修改計數(shù)器；以及-確定工作點位于對象之內(nèi)或之外的步驟包括根據(jù)專用于工作點的計數(shù)器的值確定工作點位于對象之內(nèi)或之外。在此第一替代方式 中，線可經(jīng)過原點，并且修改計數(shù)器的步驟可包括: 如果交叉點相對于線的原點位于工作點之后，對計數(shù)器不進行修改；以及 如果交叉點相對于線的原點不在工作點之后，根據(jù)線的交叉點相對于原點對應(yīng)于線進入對象的入口或?qū)?yīng)于線離開對象的出口，不同地修改計數(shù)器。在第二替代方式中，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于:-確定至少一個線的步驟包括確定與專用于工作點的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過工作點的線以及與專用于工作點的圖像的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過工作點的圖像的線；和/或-方法還包括將基本表面分離成兩個不同的組，即，相對于運動方向進入對象的一組表面和離開對象的一組表面；和/或-重復(fù)步驟包括在每個基本表面上重復(fù)以下操作: 如果表面為進入表面，則搜索該基本表面與經(jīng)過工作點的線之間的交叉點，并且如果該交叉點存在，則修改與工作點相關(guān)聯(lián)的計數(shù)器； 如果表面為離開表面，則搜索該基本表面與經(jīng)過工作點的圖像的線之間的交叉點，并且如果該交叉點存在，則修改與工作點的圖像相關(guān)聯(lián)的計數(shù)器；和/或-確定工作點位于對象之內(nèi)或之外的步驟包括:根據(jù)專用于工作點的計數(shù)器和專用于工作點的圖像的計數(shù)器，確定工作點位于對象之內(nèi)或之外。在此第二替代方式中，根據(jù)專用于工作點的計數(shù)器和專用于工作點的圖像的計數(shù)器確定工作點位于對象之內(nèi)或之外的步驟可包括:比較專用于工作點的計數(shù)器與專用于工作點的圖像的計數(shù)器。在此第二替代方式中，對于所有的工作點和工作點的圖像，經(jīng)過這些點的線優(yōu)選是平行的。在兩種替代方式中，對于所有的工作點和工作點的圖像，經(jīng)過這些點的線可以是平行或不是平行的。
優(yōu)選地，對于所有的工作點和工作點的圖像，經(jīng)過這些點的線在有限空間內(nèi)不交叉?？臻g可以是三維空間或二維空間。如果空間是三維空間，則工作點在工作表面中被收集，并且經(jīng)過工作點的每條線和經(jīng)過工作點的圖像的每條線優(yōu)選地與經(jīng)過此工作點的工作表面垂直。該工作表面可對應(yīng)于待沉積以通過快速原型生產(chǎn)產(chǎn)品的層或?qū)拥闹辽僖徊糠帧？舍槍θ舾苫颈砻骐S時間并行地執(zhí)行重復(fù)步驟。對于至少一個基本表面，可針對若干工作點隨時間并行地執(zhí)行重復(fù)步驟。并行執(zhí)行的所述重復(fù)步驟優(yōu)選地通過固定的運行時間同步，不通過等待任務(wù)結(jié)束進行同步。優(yōu)選地，經(jīng)過一個工作點的每條線不同于經(jīng)過其他工作點的其他線。典型地，之前描述的根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟中的至少一個，優(yōu)選地之前描述的根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟中的每個不是純粹抽象或純粹智力方式實現(xiàn)的，而是包括對技術(shù)手段的利用。典型地，之前描述的根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟中的每個可至少由一個計算機、一個中央處理或計算單元、一個模擬電子電路(優(yōu)選為專用的)、一個數(shù)字電路(優(yōu)選為專用的)和/或一個微處理器(優(yōu)選為專用的)和/或軟件工具實現(xiàn)。一旦確定了哪個空間點位于對象之內(nèi)或之外，根據(jù)本發(fā)明的方法可包括通過快速原型和/或通過層堆疊，例如通過立體平板印刷或通過絲沉積生成產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)產(chǎn)品的設(shè)備，包括用于確定(典型地通過對 象的描述性數(shù)據(jù))有限空間的點位于被分解成基本表面的對象之內(nèi)或之外的裝置，對象典型地對應(yīng)于待生產(chǎn)的產(chǎn)品或?qū)?yīng)于待生產(chǎn)的所述產(chǎn)品的一部分或一層或一片，其特征在于，對于嘗試確定位于對象之內(nèi)或之外的每個工作點，該設(shè)備包括:-用于在與專用于工作點的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過工作點的線、以及與專用于工作點的圖像的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過工作點的圖像的線之中確定至少一個線的裝置；以及-用于在基本表面的每個基本表面上重復(fù)進行以下操作的裝置: 搜索基本表面與來自經(jīng)過工作點的線和經(jīng)過工作點的圖像的線中的單個線之間的交叉點， 如果交叉點存在，則修改計數(shù)器；以及-用于根據(jù)專用于工作點的計數(shù)器確定工作點位于對象之內(nèi)或之外的裝置。每條線可以是直線或曲線。在第一替代方式中，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的特征在于，-用于確定至少一個線的裝置包括用于確定與轉(zhuǎn)用于工作點的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的、經(jīng)過工作點的線的裝置；和/或-用于重復(fù)的裝置包括，在每個基本表面上重復(fù)下面的操作: 搜索該基本表面與經(jīng)過工作點的線之間的交叉點； 如果該交叉點存在，則修改計數(shù)器；和/或-用于確定工作點位于對象之內(nèi)或之外的裝置包括用于根據(jù)專用于工作點的計數(shù)器的值確定工作點位于對象之內(nèi)或之外的裝置。在此第一替代方式中，線可經(jīng)過原點，并且用于重復(fù)的裝置可被配置為根據(jù)下面的方式修改計數(shù)器: 如果交叉點相對于線的原點位于工作點之后，對計數(shù)器不進行修改；以及 如果交叉點相對于線的原點不在工作點之后，根據(jù)線的交叉點相對于原點對應(yīng)于線進入對象的入口或?qū)?yīng)于線離開對象的出口，不同地修改計數(shù)器。在第二替代方式中，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的特征在于:-用于確定至少一個線的裝置包括用于確定與專用于工作點的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過工作點的線以及與專用于工作點的圖像的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過工作點的圖像的線的裝置；和/或-所述設(shè)備還包括用于將基本表面分離成兩個不同的組，即相對于運動方向進入對象的一組表面和離開對象的一組表面的裝置；和/或-用于重復(fù)的裝置包括用于在每個基本表面上重復(fù)下面的操作的裝置: 如果表面為進入 表面，則搜索該基本表面與經(jīng)過工作點的線之間的交叉點，并且如果該交叉點存在，則修改與工作點相關(guān)聯(lián)的計數(shù)器； 如果表面為離開表面，則搜索該基本表面與經(jīng)過工作點的圖像的線之間的交叉點，并且如果該交叉點存在，則修改與工作點的圖像相關(guān)聯(lián)的計數(shù)器；和/或-用于確定工作點位于對象之內(nèi)或之外的裝置包括:用于根據(jù)專用于工作點的計數(shù)器和專用于工作點的圖像的計數(shù)器，確定工作點位于對象之內(nèi)或之外的裝置。在此第二替代方式中，用于根據(jù)專用于工作點的計數(shù)器和專用于工作點的圖像的計數(shù)器確定工作點位于對象之內(nèi)或之外的裝置可包括:用于比較專用于工作點的計數(shù)器與專用于工作點的圖像的計數(shù)器的裝置。在此第二替代方式中，對于所有的工作點和工作點的圖像，經(jīng)過這些點的線優(yōu)選地是平行的。在兩種替代方式中，對于所有的工作點和工作點的圖像，經(jīng)過這些點的線可以是平行或不是平行的。優(yōu)選地，對于所有的工作點和工作點的圖像，經(jīng)過這些點的線在有限空間內(nèi)不交叉?？臻g可以是三維空間或二維空間。如果空間是三維空間，則工作點在工作表面中被收集，并且經(jīng)過工作點的每條線和經(jīng)過工作點的圖像的每條線優(yōu)選地與經(jīng)過此工作點的工作表面垂直。該工作表面可對應(yīng)于待沉積以通過快速原型生產(chǎn)產(chǎn)品的層或?qū)拥闹辽僖徊糠?。用于重?fù)的裝置可被配置成針對若干基本表面在時間上并行地執(zhí)行重復(fù)。對于至少一個基本表面，用于重復(fù)的裝置可被配置成針對若干工作點在時間上并行地執(zhí)行重復(fù)。根據(jù)本發(fā)明的裝置還可包括用于通過固定的運行時間、并行執(zhí)行的重復(fù)同步而不通過等待任務(wù)結(jié)束進行同步的裝置。優(yōu)選地，經(jīng)過一個工作點的每條線不同于經(jīng)過其他工作點的其它線。
典型地，之前描述的根據(jù)本發(fā)明的裝置中的至少一個、優(yōu)選地之前描述的根據(jù)本發(fā)明的裝置中的每個通過技術(shù)手段實現(xiàn)。典型地，之前描述的根據(jù)本發(fā)明的裝置中的裝置可至少包括一個計算機、一個中央處理或計算單元、一個模擬電子電路(優(yōu)選為專用的)、一個數(shù)字電子電路(優(yōu)選為專用的)和/或一個微處理器(優(yōu)選為專用的)和/或軟件工具。根據(jù)本發(fā)明的裝置還可包括用于一旦確定了位于對象之內(nèi)或之外的空間點則通過快速原型和/或?qū)佣询B例如通過立體平板印刷或絲沉積生產(chǎn)產(chǎn)品的裝置。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了通過根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)方法或通過根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)設(shè)備獲得的產(chǎn)品。


通過閱讀以非限制性方式詳細描述的實現(xiàn)方案和實施方式以及下面的附圖，本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征將變得顯而易見，在附圖中:圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)的方法；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的不同數(shù)據(jù)；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第一示例性實現(xiàn)方案；

圖4示出了通過根據(jù)本發(fā)明的方法的第一示例性實現(xiàn)方案獲得的若干重疊的聚合層的疊加；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第二示例性實現(xiàn)方案中的不同點以及這些點的圖像；以及圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第二示例性實現(xiàn)方案?，F(xiàn)在將參考圖2至圖6描述根據(jù)本發(fā)明的通過快速原型生產(chǎn)產(chǎn)品的方法的不同實施方式。為此，考慮至少為待生產(chǎn)產(chǎn)品的一部分的對象0 (參考標號6)。對象0為如下的對象:-在三維空間E中(3D對象)，如圖2所示，在這種情況下，3D對象對應(yīng)于待生產(chǎn)的3D產(chǎn)品，或者-在二維空間E中，如圖3和圖5所示:在這種情況下，二維空間中的2D對象典型地對應(yīng)于待構(gòu)造的3D產(chǎn)品的一片；這一片可包括待構(gòu)造的3D產(chǎn)品的任何傾斜或其它片，優(yōu)選地豎直片，但是優(yōu)選地不包括待沉積以通過快速原型生產(chǎn)產(chǎn)品的水平層之一。而且，在對象為二維的情況中，隨后描述的每個表面Sp Sj, P或R為具有零寬度的表面，即為一條線。通過二維空間，典型地表示為:-可分解為點或像素的層疊結(jié)構(gòu)或表面或平面，或者-可沿2個空間方向X和Y分解為體素且具有沿第三個空間方向Z的單個體素厚度的層。通過三維空間，典型地表示可分解為體素并且厚度比沿三個空間方向X、Y和Z中的每個方向的一個體素大的空間。參考圖2，首先描述在本發(fā)明的示例性方法中所操作的或理解根據(jù)本發(fā)明的示例性方法所需的不同數(shù)據(jù)和信息。首先，進行若干假設(shè)。
典型地以至少一個數(shù)據(jù)計算機文件的形式描述對象O。假設(shè)待描述的對象0處于有限的空間E內(nèi)?？臻gE是歐氏空間。對象0的描述能夠毫無疑義地確定E的點是否為對象0的一部分。這可表示對在一些受損文件(所謂的打開文件)中發(fā)現(xiàn)的模糊處的糾正。許多軟件都能對這些文件進行手動或自動的糾正。在本發(fā)明所描述的示例的范圍內(nèi)，所有的模糊處已經(jīng)被移除。對象0的描述表現(xiàn)為將對象0分解成若干定向的表面且優(yōu)選為平坦的基本表面Si:O = US>例如，如果以快速原型的事實標準(即以一些定向三角形的形式)描述對象0，則滿足此條件。這種標準被稱為STL (對于“立體平版印刷”而言)。如果對象0是CAD軟件的格式，則總是存在遵守任意高精度的原始格式的STL接口。通過對象0的這些描述性數(shù)據(jù)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法，如果在三維空間E中描述對象0，則對象0的描述性數(shù)據(jù)采用將對象0分解成若干定向的非空區(qū)域且優(yōu)選地為平坦的基本表面Si的形式，或者如果在二維空間E中描述對象0，則對象0的描述性數(shù)據(jù)采用將對象0分解成若干定向的且優(yōu)選 地為筆直的基本線Si (為了簡化描述也稱為基本表面)。在本文中，每個索引i或j為I與M之間的自然整數(shù)，其中M例如可以是工作點Di的總數(shù)或分別為基本表面Si或S」的總數(shù)。工作平面P (參考標號7 )被定義成通過其法線N (參考標號8 )定向。投影F被定義成使不屬于P的E的任意點X (根據(jù)所考慮的點或為Ae或為Y或為Di)與屬于P的點Ap關(guān)聯(lián)，或者指示不存在滿足投影的P的點，即F是不適用的。當F適用時，Ap表示成X的F投影到P中的點F (X).p (參考標號9)或甚至表示成Di的F投影到P中的點F(Di).p。F滿足下面的條件:a.具有作為投影到P中的相同點Ap的E的點集合是一維連續(xù)的、可導(dǎo)的，表示
成F{AP}(或甚至根據(jù)所考慮的點表示成F {F(X).p}、F (F(Di).p......,還表示成F {F (X)}、
F {F (Di)}……}。因此可在此集合上定義曲線坐標、以及任意點的切線。i.F(X).V 表示 X 沿 F{F(X).p}的曲線坐標，iiF(X).n表示F{F(X).p}在點X處的切線。b.E的點僅可具有F的單個投影(更正式地:如果X具有其投影F(X).p，Y具有其投影F (Y).p并且F (X).p不與F (Y).p混淆，那么X不與Y混淆)。c.沿集合F{AP}的“曲線坐標”組成F {AP}的序關(guān)系。例如對于具有不平行于P的投影方向和無窮的透視點的“正射”投影，或?qū)τ趶膶p定義成直線(AiAe)與P的交叉點的透視點A1 (如果有的話)開始的投影，滿足條件a和b。在相關(guān)的情況下，不再基于直線定義投影，而是基于對光學(xué)系統(tǒng)中的光路建模(虛線)，例如考慮所用裝置的幾何變形來定義投影。很簡單地在曲線坐標等于沿原點與所考慮的點之間的F{AP}的直線距離時，滿足條件C。然而，對于具有其它約束條件(使用齊次坐標)的計算的相容性原因，優(yōu)選獲得該線性距離的倒數(shù)，其中原點不在P上，整體乘以一個常數(shù)。算法也應(yīng)用在其它示例性單調(diào)函數(shù)上。重要的是，能夠?qū)⑿蜿P(guān)系應(yīng)用于F{AP}的元素，比較它們之間的值并且確保該比較是可傳遞的。然后，集合D =Ua (參考標號10)考慮了 E的工作點Di (參考標號11)，對于Di,
r11
具有投影F，并且應(yīng)該確定每個工作點是否為對象0的一部分。理想地，該集合包括許多點(例如，成千上萬)，以發(fā)揮目標SMD模型的最大優(yōu)勢。根據(jù)本發(fā)明的方法對于幾十至幾千萬元素都可以很好地工作。這里根據(jù)下面的步驟I至IV對其進行描述(圖2):1.任選地，0的子集0’ (參考標號14)由下式確定:=
i使得對象0’的描述具有將對 象0’分解成選自被定向且優(yōu)選為平坦的Si的若干基本表面S」(參考標號15)的形式。確定這種子集的益處在圖2中示出:對于包括殼體34和翼片35的對象0，僅包括殼體34而不包括翼片35的對象0’僅可被考慮以確定集合D的點Di是否位于殼體34內(nèi)因此是否位于對象0內(nèi)。子集0’通過如下方式確定: 通過保持0’ =0 (在這種情況下，Sj的集合對應(yīng)于Si的集合，并且在下面的描述中用Si取代S」和用0取代0’就足夠了)，或者 任選地通過根據(jù)下面的步驟a和b實現(xiàn)過濾器:a.確定P的包含所有F(Di).p的區(qū)域R (參考標號16)b.確定0的子集0’使得0中不是0’的一部分的元素沒有對屬于R的P的投影F。這種分類步驟傳統(tǒng)地用在計算機科學(xué)中以通過將其局部地應(yīng)用于更小的子集(在此僅為可在R中具有投影的0的元素)來減少計算時間。I1.對于屬于D的任何元素Di,即對于被試圖確定位于對象0’內(nèi)或?qū)ο?’外的每個工作ADi，確定經(jīng)過此工作點的線F{F(Di).p}(參考標號12)，并且確定沿FKDi).p}的工作點Di的曲線坐標F(Di).V (參考標號13)。如果E是三維空間，則如圖2所示巧妙地選擇:-工作點Di的集合D，在工作平面或工作表面36中待收集的這些點Di,平面或表面36優(yōu)選地對應(yīng)于待沉積以通過快速原型生產(chǎn)產(chǎn)品的多層之一，以及-每條線F{F(Di).p}以通過與此線相關(guān)聯(lián)的點Di橫向于平面或表面36。這能夠使隨時間并行的迭代(后面描述的步驟IV)的數(shù)量最大化，并且使用于快速原型的同一層的所有工作點(像素或體素)的操作能夠隨時間同時進行迭代。II1.嘗試確定位于對象0’內(nèi)或?qū)ο?’外的每個工作點Di并且因此任意線F(F(Di)-P)，與專用于此工作點Di的、被表示為F(Di)-C的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)，并且該計數(shù)器的值被初始化為O。IV.在每個基本表面SiI，迭代進行下面的操作:對于屬于0’的任意元素Sj，其法線被表不成Nj (參考標號17)。對于屬于D的任意Di,計算FtF(Di).p}與Sj之間的交叉點。換句話說，搜索基本表面Sj與經(jīng)過工作點Di的線F(F(Di).p}之間的交叉點:1.如果沒有交叉點，行進至下一 Dii1.如果存在交叉點I (參考標號18)，并且如果F(I).0F(Di).V，即如果交叉點I相對于線的原點F(Di).v=0沿線F{F(Di).p}位于工作點Di的位置之后，行進至下一 Diii1.如果F⑴ V彡F (Di) V，即交叉點I相對于線的原點F (Di) V=O沿線F {F (Di) p}位于工作點Di的位置之前或之上，以及: 如果標量積,<.廠(/),">0，即如果表面Sj為線進入對象0’的表面，則根據(jù)進入修改來修改F (Di).c (典型地F (Di).c增加I個單位)，或者 否則(如果標量積A;,<0，即如果表面S」為線從對象0’離開的表面)，則
根據(jù)具有與進入修改相反的值的離開修改來修改計數(shù)器F(Di).c(典型地F(Di).c減小I個單位)。V.從F(Di).c的符號推導(dǎo)出使01屬于或不屬于對象0’的事實:當且僅當F(Di).c>0時，Di屬于O’。換句話說，根據(jù)專用于工作點Di的計數(shù)器F(Di).c的正值或負值(或符號)，確定該工作點位于對象0’之內(nèi)還是之外。根據(jù)本發(fā)明的方法的幾乎所有計算都在步驟IV期間執(zhí)行，步驟IV具有如下的必要特征: 計算可以是簡單的(通過仔細地選擇F，它例如能夠以平面與直線之間的交叉點的形式實現(xiàn)) 所用的基·本操作(標量積、矩陣積)本質(zhì)上為矢量的因此易于并行 操作的最大持續(xù)時間是有界的(無環(huán))并且只要操作具有重要的結(jié)果(S卩，如果我們不行進至下一 Di),對于各操作而言是相同的 所需的數(shù)據(jù)很少(需要S」和Di),并且全部獨立于其他中間操作的結(jié)果&和Di是待解決問題的直接數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的方法因此尤其適于以SMD形式實現(xiàn): 對所有并行任務(wù)來說程序指令是共用的 數(shù)據(jù)不依賴于任何中間操作 同步是不重要的，只需簡單固定的運行時間。而且，根據(jù)原點位置的選擇和/或編程選擇，步驟IV的子段i至iii例如根據(jù)下面的選擇可改變:1.如果沒有交叉點，則行進至下一 Dii1.如果存在交叉點1(參考標號18)，并且如果F(I).V彡F(Di).V，即如果交叉點I相對于線的原點F(Di)I=O沿線FtF(Di).p}位于工作點Di的位置之前，則行進至下一 Diii1.如果F(I).v>F(Di).v,即如果交叉點I相對于線的原點F(Di).v=0沿線F(F(Di)-P)位于工作點Di的位置之后，以及: 如果標量積/ '(/).// > 0，即如果表面Sj為線進入對象0’的表面，則根據(jù)進入修改來修改F (Di).c (典型地F (Di).c增加I個單位)，或者 否則(如果標量積//,_/ '(/)./MO，即如果表面Sj為線離開對象0’的表面)，則根
據(jù)具有與進入修改相反的值的離開修改來修改計數(shù)器F (Di).c(典型地F (Di).c減小I個單位)。本發(fā)明第一實施方式的詳細示例(圖3)
現(xiàn)在將參考圖3描述根據(jù)本發(fā)明的方法的第一示例性實現(xiàn)方案。這是截面視圖，以便相對于與圖2類似的視圖簡化描述。在此示例中，空間E因此為二維。嘗試確定所有三個點D= (D1 ；D2 ；D3}是否屬于O。對象0是由基本表面SpS2、S3和
S4構(gòu)成的矩形。下面/表示線F{F(Di).p}與表面S」的交叉點。根據(jù)本發(fā)明的方法然后包括下面的步驟:1.將所有F(Di).c初始化為O。2.計算所有 F (Di).V3.處理 S1a.處理 D1i 計算/丨，其存在i1.F( /,' ).v>F(Di).vii1.A/；./ '(/;< 0 , W此 F(D1) C 減小 I 個單位b.處理 D21.計算/丨，其不存在c.處理 D3
1.計算/,，其不存在4.處理 S2a.處理 D11.計算/〗，其存在i1.F(/,2).V>F(Di).Vii1.N2-Fif-)Ji > 0，因此 F (D1) c 增加 I 個單位b.處理 D21.計算/22，其不存在c.處理 D31.計算廠，其不存在5.處理 S3a.處理 D11.計算^，其不存在b.處理 D21.計算其存在i1.F(/；).v>F(D2).vii1.N3-F(I:) n > 0，因此 F(D2) c 增加 I 個單位c.處理 D31.計算i苴不存在
6.處理 S4a.處理 D11.計算/苴不存在b.處理 D2i 計算/24，其存在i1.F(/_:)_v<F(D2)-Vc.處理 D31.計算/4其不存在7.最后的確定步驟:在運行結(jié)束處，存在如下情況:a.F(D1).c=0_l+l=0，因此D1不屬于0:點D1位于對象0之外。b.F(D2).c=0+l=l,因此D2屬于0:點D2位于對象0之內(nèi)。c.F(D3).C=O，因此D3不屬于0:點D3位于對象0之外。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)的區(qū)別和優(yōu)點為了確定E的點屬于或不屬于對象0或0’，不必強制計算中間結(jié)構(gòu)(層、體素堆等)，因為E可以 直接是3維空間。因此，如果對象0是與待生產(chǎn)的3D產(chǎn)品對應(yīng)的3D對象，能夠根據(jù)本發(fā)明的方法確定空間E中位于對象0之內(nèi)的點，然后僅在此之后通過立體平板印刷或絲沉積等將對象0切割成待一個接一個沉積的層。這尤其能夠根據(jù)對位于對象0內(nèi)或外的點進行確定的結(jié)果使得切割尤其是切割的定向得到優(yōu)化。相反地，能夠開始將3D產(chǎn)品切割成多個層，然后將每個層構(gòu)成2維對象0，針對該2維對象0，嘗試根據(jù)本發(fā)明的方法確定位于該對象0內(nèi)的點。此計算的結(jié)果不再用于推斷與E的其它點相關(guān)的任何情況。當然，一些數(shù)據(jù)用于若干計算中，但是它們構(gòu)成問題的初始數(shù)據(jù)。用于任何對(i，j)的F{F(Di).p}與\_之間的交叉點計算使元素j對于所有的元素i介入若干次，反之亦然。然而，介入若干次的這些元素不是計算的結(jié)果而是數(shù)據(jù)，這就是為什么不需要復(fù)雜的同步來等待結(jié)果，也不需要特定排序的指令。根據(jù)本發(fā)明，沒有必要存儲交叉點的存在或坐標，因此它們沒有被存儲。應(yīng)該注意，通過對圖3中所示的發(fā)明與圖1的現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)進行比較，根據(jù)本發(fā)明，線F{F(Di).p}可以是不平行的。在這種情況下，優(yōu)選地，與點Di相關(guān)聯(lián)的線F(F(Di).p}的集合在空間E內(nèi)不交叉。參考圖3，因此點A位于空間E之外。與現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)的主要區(qū)別在于，根據(jù)本發(fā)明，每個計數(shù)器與一個且單個點或像素或體素相關(guān)聯(lián)，而根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)，每個計數(shù)器與在線3上對齊的像素集合相關(guān)聯(lián)。與一個點相關(guān)聯(lián)的每個計數(shù)器不同于與其它點相關(guān)聯(lián)的計數(shù)器。換句話說，根據(jù)本發(fā)明，至少存在與工作點一樣多(對于第一示例性實施方式與工作點一樣多，對于隨后描述的第二示例性實施方式為工作點的兩倍)的計數(shù)器，而根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)，存在比點少得多的計數(shù)器，因為單個計數(shù)器可與幾千個對齊的像素相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明的方法的主要優(yōu)點是，它能夠極快地實現(xiàn)。確實，根據(jù)本發(fā)明，可通過如下方式執(zhí)行關(guān)于基本表面Sj與經(jīng)過工作點Di的線的每個交叉點的計算:-對于若干、甚至所有基本表面Sj隨時間并行(即同時或者無需等待另一交叉點計算的結(jié)果)，和/或-對于若干、甚至所有工作點Di隨時間并行(即同時或無需等待另一交叉點計算的結(jié)果)。簡單地說明此技術(shù)優(yōu)點:-根據(jù)圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)，如上所述，從線3的末尾開始向截面的其它邊緣延伸，更新初始值為“0”的計數(shù)器“材料中的入口 /出口的數(shù)量”，并且每當像素相交時，檢查計數(shù)器的狀態(tài):如果大于0，則像素被標記為位于材料中，否則為其它情況。因此容易理解，有必要進行計算、在計算之前進行與像素19相關(guān)的確定和進行與像素20相關(guān)的確定:不能對獨立于其他的每個像素或點進行計算，應(yīng)該有必要一個接一個連續(xù)地進行與在線3上對齊的幾千個像素對應(yīng)的幾千次計算。-相反地，根據(jù)先前參考圖3描述的本發(fā)明的第一示例性實施方式，可隨時間并行地執(zhí)行用于搜索交叉點和確定計數(shù)器3a、3b、3c、4a、4b、4c、5a、5b、5c、6a、6b和6c的修改的若干計算或甚至所有計算，然后可隨時間并行地執(zhí)行確定工作點Dp D2或D3是位于對象0之內(nèi)或之外的若干或甚至全部步驟7a、7b和7c。本發(fā)明因此尤其適于SMD形式的實現(xiàn)方案: 根據(jù)本發(fā)明的方法的用于搜索交叉點和確定計數(shù)器的修改的任務(wù)或指令(在程序或?qū)Ｓ玫哪M或數(shù)字電路或?qū)Ｓ梦⑻幚砥髦芯幋a)對所有配對點Di和表面S」來說是公共的，并且因此可并行地執(zhí)行 用于這些任務(wù)或指令的數(shù)據(jù)不依賴于任何中間操作 同步這些任務(wù)(一 個任務(wù)代表單個重復(fù)步驟，即在剛描述的實施方式中的單個集合[IVi和IVii和IViii]和在稍后將描述的實施方式中的單個步驟VII1.1)或VII1.1i))因簡單固定的運行時間而變得不重要，因為這些任務(wù)的最大持續(xù)時間是有界的(無環(huán))，并且只要操作具有重要的結(jié)果(即，只要存在暗示修改計數(shù)器的交叉點)，對于各操作而言是相同的。典型地，現(xiàn)在將描述如何進行同步。定義時間上限，時間上限等于這些任務(wù)的最大持續(xù)時間，即等于存在暗示修改計數(shù)器的交叉點的重復(fù)步驟(在剛描述的實施方式中標記為IV或在隨后描述的實施方式中標記為VIII)。然后，將描述這如何典型地在處理器內(nèi)發(fā)生:-首先，準備充足的信息來執(zhí)行(典型地上百萬次)“重復(fù)步驟”，-然后，這些重復(fù)步驟是通過基本表面收集的，-然后，這些重復(fù)步驟是展開的一個表面接一個表面，因此在隊列中建立多個(典型地，數(shù)百萬個)小任務(wù)；當隊列為空時，這些任務(wù)分布在多個(典型地，數(shù)百個)計算節(jié)點上，-然后，當所有計算節(jié)點準備好時，它們總是一起開始。每個節(jié)點處理一個基本任務(wù)，-然后，等待每個節(jié)點的計算結(jié)束。固定地定義基本任務(wù)的持續(xù)時間，不管這個基本任務(wù)是什么，持續(xù)時間是恒定的，并且該持續(xù)時間等于時間上限。當每個節(jié)點在不同的數(shù)據(jù)上運行相同的任務(wù)時，固定地定義節(jié)點的持續(xù)時間，不管考慮的節(jié)點是什么，持續(xù)時間是恒定的。因此，所有節(jié)點花費相同的時間運行，不管結(jié)果如何(不管是否存在交叉點，不管計算計數(shù)器是否被修改)，這是因為節(jié)點的持續(xù)時間被固定地定義。因此，通過固定的運行時間在彼此之間“同步”任務(wù)或重復(fù)；-然后，通過重新填充計算節(jié)點和通過重新開始它們的同時運行進行重復(fù)，直到隊列為空。因此，不存在需要監(jiān)視重復(fù)或計算運行的結(jié)束的復(fù)雜同步?？偟臅r間可通過知曉隊列大小而預(yù)測到，無需知曉計算的單個結(jié)果，但是如果通過等待計算的運行結(jié)束進行同步則需要知曉計算的單個結(jié)果。因此，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)相反，其促使人們想到清除其計算的不重要(無交叉點)的節(jié)點以將它們重新排列在隊列之后是有用的，尤其在MMID機器的情況下。根據(jù)本發(fā)明，可在SIMD中操作，不重要的節(jié)點不是自由的，因為它們被迫同時運行其SIMD組的當前任務(wù)的當前指令。然而，性能優(yōu)于受到不重要任務(wù)影響的節(jié)點被重新分配到作好準備的任務(wù)的情況。本發(fā)明的講一步改講從純粹機械角度了解產(chǎn)品的3D內(nèi)部對相應(yīng)產(chǎn)品的良好生產(chǎn)而言是不夠的。常常，針對方法的參數(shù)使得應(yīng)該稍微地修改此信息。例如在立體平板印刷中，參考圖4，層22在之前沉積的另一層23上的聚合深度21高于沉積的層22的厚度24，以確保層之間的良好粘附(即“過聚合”)。參考圖4，結(jié)果是，如果單獨使用描述正在聚合的層的信息，從滿足3D產(chǎn)品的尺寸的觀點來看固化的區(qū)域沒有必要是最優(yōu)的。在連續(xù)層為水平的輪廓截面的圖4的示例中，可看出產(chǎn)品的壁33越不豎直，相對于待生產(chǎn)的產(chǎn)品的理論輪廓的尺寸誤差25、26和27越大:對于豎直壁，誤差27為0，對于接近豎直的壁，誤差25很小，以及對于接近水平的壁，誤差26很大。傳統(tǒng)使用的解決方案是對截面進行比較。這在專利EP0555369B1中描述為復(fù)雜操作。更復(fù)雜的是，當僅截面被處理時關(guān)鍵信息丟失:的確，誤差典型地依賴于壁與豎直方向的角度(參考圖4)。 本發(fā)明的進一步改進還能夠考慮過聚合，實質(zhì)上不會增加計算時間，同時優(yōu)選地管理隨機分布在產(chǎn)品上的任何角度，并且仍容易地在SMD中實現(xiàn)。在對于每個點Di，投影F使得F {F (Di).p}是直線的具體情況中，至少局部地(處于
包括Di和0’的空間區(qū)域中)，在上述步驟IV.1ii中使用的表達式./.1/),"減少為表達式
NfFiD1In ,其可在開始步驟IV之前預(yù)計算并制成表格。如果額外的F使得全部F(I),).
是相等的(例如，如果F是正射投影)，則表達式(■ l \!) n現(xiàn)在僅依賴于N」，即依賴于正被處理的表面S」。上面的操作IV然后可以下面的方式重寫，通過將其應(yīng)用至兩組補充的Sj,而不會引起運行時間的變化(其為相同計算的書寫重組)。如果N表示不同的/'’(/),)."(假設(shè)全部相同)，現(xiàn)在用下面的步驟取代之前描述的步驟IV:IV.對于屬于0’的任何元素Sj，其法線被表示成Nj并且0’被分成兩個新的互補子集O+和0_使得:1.子集0+包含0’的所有Sj (表示成巧)，它們的標量積Nj.N為正或零，基本表面$因此為用于進入對象0’的表面；以及
i1.子集0_包含0’的所有Sj (表示成&)，它們的標量積Nj.N為負，基本表面巧
因此為用于離開對象0’的表面。V.對于屬于0+的元素Sj,并且對于屬于D的任何Di,計算(光柵化)F{F(Di).p}與Sj之間的交叉點1.如果存在交叉點I，并且如果F⑴.v>F (Di).V，則F(Di).c增加IV1.對于屬于0_的元素Sj,并且對于屬于D的任何Di,計算(光柵化)F{F(Di).p}與間的交叉點。1.如果存在交叉點I，并且如果F (I)-OF(Di).V，則F(Di).c減小I。想法是不再使用單個點集合D，而是使用被表示為D+和D_的兩個集合，并且將與O+和0_相關(guān)的處理應(yīng)用在它們對應(yīng)的集合上。通過明智地選擇D+和D_，可計算針對方法的補償。參考圖5考慮例如立體平板印刷中的過聚合問題。波束沖擊根據(jù)入射角將一部分液體固化成一定的形狀，并且根據(jù)功率將該部分液體固化成一定的深度。將集合D+ (參考標號28)定義成位于層的液體表面處的工作點之一,并且將集合D_(參考標號29)定義成位于聚合區(qū)域的下端處的點集合。因此，對于D+的每個點Di,現(xiàn)在所謂的化(參考標號30)對應(yīng)于D—的點(參考標號31)，D_是D沿兩個立體平板印刷層之間的分離方向和沿層的聚合深度32向下平移的D的圖像。從算法觀點，沒有強制D+和D—是平坦的，但是在所考慮的示例中，D+位于液體表面的平面中，并且D_是略微彎曲的表面，其甚至可以近似為用于光學(xué)裝置所適合的一些機器的平面。然后算法被稍微修改，現(xiàn)則采取下面的形式:1.任選地，確定0的子集0’°r = Us;使得對象0’的描述具有將對象0’分解成從定向的且優(yōu)選為平坦的Si選擇的若干基本表面Sj: 通過保持0’ =0 (在這種情況中，Sj的集合對應(yīng)于Si的集合，并且在后面的描述中用Si取代S」和用0取代0’就足夠了)，或者 任選地通過執(zhí)行以下步驟實現(xiàn)過濾器:1.確定P的包含所有的最小區(qū)域Ri1.確定0的子集0’使得0中不是0’的一部分的的元素沒有對屬于R的P的投影F。這種分類步驟傳統(tǒng)地用于計算機科學(xué)中以通過將其局部地應(yīng)用于更小的子集(在此僅為可在R中具有投影的0的元素)來減少計算時間。I1.根據(jù)針對生產(chǎn)方法的法則，其暗示在對象0’中同時存在所考慮的點A+和得到的點(或圖像)D;(典型地通過之前描述的聚合深度平移每個A+)，通過具有投影F且希望知道是否應(yīng)該被選擇為生產(chǎn)產(chǎn)品的點A+的集合D+構(gòu)造圖像點^的集合D_。D—表示包括D+的每個點A+的得到 的點(或圖像)化的集合。II1.對于屬于D+的每個兀” 1即對于被嘗試確定它是位于對象0’之內(nèi)或之外的每個工作點Di+，計算或確定:-經(jīng)過工作點D;的線F{F(D； ).p}，以及- F( ).p，工作點 I)沿 F {F( I); ).p}的曲線坐標。IV.在嘗試確定位于對象0’之內(nèi)或之外的任何D因此在任何線F{F(D,+ ).p}:處，與專用于此工作點的表示為F(A+)-C的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)。該計數(shù)器的值被初始化為O。V.對于屬于D-的任何圖像點，計算或確定:-經(jīng)過得到的A+的點(或圖像)A—的線f{f(d「).p}，優(yōu)選地與線F{F(D,+).p}混淆的線F{F(D「).P}，以及- F(D； ).V，點 D「沿 F {F( Di ).p}的曲線坐標V1.在任何D「處，因此在任何線F{F(D「).p}處，與專用于此得到的點或圖像的表示成F(Z)..).c的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)。該計數(shù)器的值被初始化為O。VI1.對于屬于0’的任何元素Sp %表示其法線，并且創(chuàng)建兩個新的子集0+和0_使得0+包含0’的S」，其標量積Nj.N為正或0，以及0_的所有其他。換句話說，基本表面分離成兩個獨立的組，用于進入對象0’的表面f的組0+和用于離開對象0’的表面巧的組0_，
進入和離開對象0’相對于運動方向32定義。VII1.然后，在每個基本表面Sj上重復(fù)下面的操作:i)對于屬于0+的任何元素Sj,即如果表面Sj為進入表面$，并且對于屬于D+的任何， 搜索和計算基本表面A與經(jīng)過工作點A+的線F{F(A+).p}之間的交叉點。而且，如果此交叉點I存在，并且如果F(I).v> F( A+).v，則根據(jù)對穿過表面的路徑的修改來修改計數(shù)器F(￡0.c (典型地，F(xiàn)(A+)X增加I個單位)。ii)對于屬于0的任何兀素Sj,即如果表面Sj為離開表面S并且對于屬于D的任何珥，搜索和計算基本表面&與經(jīng)過工作點A「的線F{F(D「).P)之間的交叉點。而且，如果此交叉點I存在，并且如果F_U).v> F( Di )、則根據(jù)對穿過表面的路徑的修改來修改計數(shù)器F(A「).c (典型地，F(xiàn)(I) )c增加I)。IX.對于每個工作點A+，根據(jù)專用于工作點A+的計數(shù)器和專用于該工作點的圖像的計數(shù)器確定工作點A+位于對象o’之內(nèi)或之外。更精確地，對于每個工作點A+，通過對專用于工作點A+的計數(shù)器與專用于該工作點的圖像巧的計數(shù)器進行比較確定此工作點A+位于對象o’之內(nèi)或之外。選擇以下內(nèi)容:-滿足條件“F(A+).C>F(_D「).C”的D作為位于對象0’之內(nèi)的工作點，-其它點D,+(F(D,+ ).C^F(D「).C )作為位于對象0’之外的工作點。
詳細示例(圖6)參考圖6，截面視圖示出了如何利用根據(jù)本發(fā)明的改進方法在僅當A及其對應(yīng)的巧均位于材料中時使點A+聚合。在此示例中根據(jù)本發(fā)明的方法包括下面的步驟:1.將所有F(/J>, ).C初始化為02.計算所有 F(/.)/).V3.將所有F( D:)-C初始化為04.計算所WF(/), ).V5.處理 &a.處理D1+1.￥(ll).V> F(A+)-V,因此F(I^+)X增加 Ib.處理D2+1.F(/2+).V> F(/)2 ).V,因`此F(￡>2+).C增加 Ic.處理D+i F( /:: ) V< F( /X ).V，因此 F( /)- ) C 不變6.處理a.處理 A—1.F(I1 ).v< F(J), ).v,因此F(/.); ).c不變b.處理 i>2一1.s與F (F(A ).p}之間沒有交叉點c.處理 ￡>1.斤與F{F(D3)P丨之間沒有交叉點7.處理*S2a.處理A1.S-2與F { F( A ).P }之間沒有交叉點b.處理D2一1.F( I2 ).\> F( D2 ).V,因此F( D1 ).C 增加 Ic.處理K1.F( A ).v< F(￡>3-).v，因此 F( /), ).c 不變在運行結(jié)束時: ( F( I)； ).C=O+ 1 = 1 ) > ( F( IX ).c=0 )，W此，D1 被選擇為位于對象 0 內(nèi)。
(、F(/J2).c=0+l = l ) = ( F(Z)2).C=O1 = 1』，因此,D2 沒有被選擇為位于對象0內(nèi)。
( F( /).； ).C=0 ) = ( F( ]), ).C=0 )，因此，D3沒有被選擇為位于對象0內(nèi)。當然，本 發(fā)明 不限于剛描述的示例并且可對這些示例進行許多替換而不背離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.用于生產(chǎn)產(chǎn)品的方法，包括確定有限空間的點(11;30)位于被分解成基本表面(15)的對象(14 ;6)之內(nèi)或之外，所述對象對應(yīng)于待生產(chǎn)的產(chǎn)品或者對應(yīng)于待生產(chǎn)的產(chǎn)品的一部分或一層或一片， 其特征在于，對于嘗試確定位于所述對象之內(nèi)或之外的每個工作點(11 ;30)，所述方法包括: -在與專用于所述工作點的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過所述工作點(11 ；30)的線、以及與專用于所述工作點的圖像(31)的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過所述工作點的所述圖像的線之中確定至少一個線(12);以及 -在所述基本表面中的每個基本表面上重復(fù)進行以下操作: 搜索所述基本表面(15)與經(jīng)過所述工作點(11 ；30)的線(12)和經(jīng)過所述工作點的所述圖像(31)的線中的一個線之間的交叉點， 如果所述交叉點存在，則修改計數(shù)器；以及 -根據(jù)專用于所述工作點(11 ;30)的計數(shù)器確定所述工作點位于所述對象之內(nèi)或之外， 每個前述步驟至少由計算機、中央處理或計算單元、模擬電子電路、數(shù)字電子電路、微處理器和/或軟件工具實現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， -確定至少一個線 的步驟包括確定與專用于所述工作點的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的、經(jīng)過所述工作點的線； -重復(fù)步驟包括，在所述基本表面中的每個基本表面上重復(fù)以下操作: 搜索該基本表面與經(jīng)過所述工作點的線之間的交叉點； 如果該交叉點存在，則修改計數(shù)器；以及 -確定所述工作點位于所述對象之內(nèi)或之外的步驟包括根據(jù)專用于所述工作點的計數(shù)器的值確定所述工作點位于所述對象之內(nèi)或之外。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述線經(jīng)過原點，并且修改計數(shù)器的步驟包括: 如果所述交叉點相對于所述線的原點位于所述工作點之后，對所述計數(shù)器不進行修改；以及 如果所述交叉點相對于所述線的原點不在所述工作點之后，根據(jù)所述線的交叉點相對于所述原點對應(yīng)于所述線進入所述對象的入口或?qū)?yīng)于所述線離開所述對象的出口，不同地修改所述計數(shù)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， -確定至少一個線的步驟包括確定與專用于所述工作點的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過所述工作點的線以及與專用于所述工作點的所述圖像的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過所述工作點的圖像的線； -所述方法還包括將所述基本表面分離成兩個不同的組，即，相對于運動方向進入所述對象的一組表面和離開所述對象的一組表面； -所述重復(fù)步驟包括在所述基本表面中的每個基本表面上重復(fù)以下操作: 如果所述表面為進入表面，則搜索該基本表面與經(jīng)過所述工作點的線之間的交叉點，并且如果該交叉點存在，則修改與所述工作點相關(guān)聯(lián)的計數(shù)器； 如果所述表面為離開表面，則搜索該基本表面與經(jīng)過所述工作點的所述圖像的線之間的交叉點，并且如果該交叉點存在，則修改與所述工作點的所述圖像相關(guān)聯(lián)的計數(shù)器； -確定所述工作點位于所述對象之內(nèi)或之外的步驟包括:根據(jù)專用于所述工作點的計數(shù)器和專用于所述工作點的所述圖像的計數(shù)器，確定所述工作點位于所述對象之內(nèi)或之外。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)專用于所述工作點的計數(shù)器和專用于所述工作點的所述圖像的計數(shù)器確定所述工作點位于所述對象之內(nèi)或之外的步驟包括:對專用于所述工作點的計數(shù)器與專用于所述工作點的所述圖像的計數(shù)器進行比較。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，對于所有的工作點和這些工作點的圖像，經(jīng)過這些點的線是平行的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，對于所有的工作點和這些工作點的圖像，經(jīng)過這些點的線不是平行的。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，對于所有的工作點和這些工作點的圖像，經(jīng)過這些點的線在所述有限空間內(nèi)不交叉。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述空間為三維空間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述工作點(11)在工作表面(36)中收集，并且經(jīng)過工作點的每條線(12)和經(jīng)過工作點的圖像的每條線與經(jīng)過該工作點(11)的工作表面(36)垂直。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述工作表面(36)對應(yīng)于待沉積以通過快速原型生產(chǎn)所述產(chǎn)品的層或?qū)拥闹辽僖徊糠帧?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，所述空間為二維空間。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，針對若干基本表面隨時間并行地執(zhí)行所述重復(fù)步驟。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，對于至少一個基本表面，針對若干工作點隨時間并行地執(zhí)行所述重復(fù)步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，并行地執(zhí)行的所述重復(fù)步驟通過固定的運行時間同步。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，還包括:一旦確定了位于所述對象之內(nèi)或之外的空間點，就生產(chǎn)所述產(chǎn)品。
17.用于實現(xiàn)前述權(quán)利要求中任一項的方法來生產(chǎn)產(chǎn)品的設(shè)備，包括用于確定有限空間的點位于被分解成基本表面的對象之內(nèi)或之外的裝置，所述對象對應(yīng)于待生產(chǎn)的產(chǎn)品或?qū)?yīng)于待生產(chǎn)的產(chǎn)品的一部分或一層或一片， 其特征在于，對于嘗試確定位于所述對象之內(nèi)或之外的每個工作點，所述設(shè)備包括: -用于在與專用于所述工作點的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過所述工作點的線、以及與專用于所述工作點的圖像的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過所述工作點的所述圖像的線之中確定至少一個線的裝置；以及 -用于在所述基本表面的每個基本表面上重復(fù)進行以下操作的裝置: 搜索所述基本表面與來自經(jīng)過所述工作點的線和經(jīng)過所述工作點的圖像的線中的單個線之間的交叉點， 如果所述交叉點存在，則修改計數(shù)器；以及 -用于根據(jù)專用于所述工作點的計數(shù)器確定所述工作點位于所述對象之內(nèi)或之外的裝置， 前述的每個裝置至少包括一個計算機、一個中央處理或計算單元、一個模擬電子電路、一個數(shù)字電子電路、一個微處理器和/或軟件工具。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，還包括用于一旦確定了位于所述對象之內(nèi)或之外的空間點就生產(chǎn)所述產(chǎn)品的裝置。
19.通過根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項所述的生產(chǎn)方法或通過根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的生產(chǎn)設(shè)備所獲得的 產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)產(chǎn)品的方法，其中針對待被確定位于對象之內(nèi)或之外的每個工作點(11；30)執(zhí)行下面的步驟，該對象典型地對應(yīng)于待生產(chǎn)的產(chǎn)品或?qū)?yīng)于待生產(chǎn)的產(chǎn)品的一部分(一層，一片)，即在與專用于工作點(11；30)的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過該工作點的線與專用于工作點的圖像(31)的計數(shù)器相關(guān)聯(lián)的經(jīng)過該工作點的圖像(31)的線之中確定至少一個線(12)；在每個基本表面上，(i)搜索基本表面(15)與來自經(jīng)過工作點(11；30)的線(12)和經(jīng)過工作點的圖像(31)的線中的一個線之間的交叉點，以及(ii)如果該交叉點存在，則修改計數(shù)器，以重復(fù)的方式執(zhí)行步驟(i)和(ii)；以及根據(jù)專用于工作點(11；30)的計數(shù)器確定工作點位于對象之內(nèi)或之外。本發(fā)明適于在快速原型和立體平板印刷中使用。
文檔編號G06F17/50GK103229176SQ201180048990
公開日2013年7月31日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者安德烈-盧克·阿拉尼克 申請人:菲迪亞斯技術(shù)公司