[发明专利]产生用于制作三维物体的控制数据的方法和装置

说明书

描述了与三维物体关联的方法和装置。在示例中，方法包括接收表示三维模型物体的数据，该数据包括物体模型数据和物体特性数据。针对至少一个物体特性，识别物体的子区域，在该子区域中物体特性是不可变的，并且，针对物体内的至少一个位置，识别该位置所处的全部子区域。基于针对位置所识别的子区域的组合，针对该位置确定打印材料数据。根据打印材料数据产生用于制作三维物体的控制数据。

背景技术

由增材制造工艺产生的三维物体以逐层的方式形成。在增材制造的一个示例中，物体通过聚结并固化构造材料的层的部分来产生。在示例中，构造材料可以是粉末、流体或切片材料的形式。预期的聚结、固化和/或物理特性可以通过将试剂打印到构造材料的层上来实现。能量可以被施加至层，并且一旦冷却，涂覆有试剂的构造材料就聚结并固化。在其他示例中，可以通过使用挤出塑料或者喷涂材料作为固化以形成物体的构造材料，来生成三维物体。

产生三维物体的一些打印工艺使用由三维物体模型产生的控制数据。该控制数据例如可以对将试剂施加到构造材料的位置、或可以放置构造材料自身的位置及将要放置的数量进行指定。

附图说明

为了更加完整地理解，现将参考以下结合附图而进行的描述，其中：

图1是产生用于制作三维物体的控制数据的方法的示例的流程图；

图2是产生用于制作三维物体的控制数据的方法的部分的示例的流程图；

图3是产生用于制作三维物体的控制数据的装置的示例的简化示意图；

图4是处理器和存储器的示例的简化示意图。

具体实施方式

本文描述的一些示例提供产生可以被用于制作三维物体的控制数据的装置和方法。一些示例允许具有多个指定物体特性的任意三维内容被处理并用于产生三维物体。这些物体特性可以例如包括外观特性(颜色、透明度、光泽等)、导电率、密度、孔隙率和/或诸如强度的机械特性。

在本文的一些示例中，三维空间用术语“体素”来表征，即三维像素，其中每个体素占据离散体积。在制作对三维物体进行建模的数据时，给定位置处的体素可以具有至少一个特征。例如，体素可以是空的，或者可以具有特定颜色、或包括具有特定密度的材料。

在一些示例中，针对物体产生打印材料数据。这种打印材料数据例如可以详述可用打印材料(诸如要打印到构造材料的层上的试剂，或者在一些示例中，构造材料本身)中的每一种的量进行，以及如果需要的话详述其组合。这可以被指定为比例体积覆盖(proportional volume coverage)(例如，构造材料层的区域的X％应当具有施加于其上的试剂Y)。这种打印材料可以与诸如例如颜色、透明度、柔韧性、弹性、刚度、表面粗糙度、孔隙度、导电性、层间强度、密度等的物体属性相关、或者被选择以提供诸如例如颜色、透明度、柔韧性、弹性、刚度、表面粗糙度、孔隙度、导电性、层间强度、密度等的物体属性。

可以使用半色调(halftoning)技术来确定如控制数据中所指定的每种打印材料(例如，试剂的一滴)应被施加的实际位置。

例如，物体模型数据内的一组体素可以与打印材料数据相关联，该打印材料数据例如表达为体积覆盖矢量。在简单情况下，这样的矢量可以指示在三维空间中的给定区域中的位置的X％应当施加有一个单位的特定试剂，而(100-X)％应当没有试剂。然后，打印材料数据可以提供用于“半色调”工艺的输入，以产生可以被增材制造系统使用以制作三维物体的控制数据。例如，可以确定，为了制作特定目标特性，构造材料层(或层的一部分)的25％应当具有施加于其上的试剂。半色调工艺例如通过将每个位置与半色调矩阵中提供的阈值相比较，来确定试剂液滴要被沉积的地方，以提供25％的指定覆盖。

在一些示例中，表示3D结构或物体的数据被“栅格化”，即被转换为一系列离散位置。栅格化的数据可以处于3D打印装置的可打印分辨率上，控制数据可以被提供至该3D打印装置。