JP6469499B2 - スライスモデルの領域判定装置、3次元造形システム、および、スライスモデルの領域判定方法 - Google Patents
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Description
S=(p.x−r.x)・(q.y−r.y)−(q.x−r.x)・(p.y−r.y) ・・・(1)
上記式(1)において、p.xおよびp.yはそれぞれ頂点pのx座標およびy座標、q.xおよびq.yはそれぞれ頂点qのx座標およびy座標、r.xおよびr.yはそれぞれ頂点rのx座標およびy座標を示している。ここで、面積Sが「0」より小さい場合、すなわち、面積Sが負である場合、輪郭線L11は島輪郭線であると判定する。一方、面積Sが「0」より大きい場合、すなわち、面積Sが正である場合、輪郭線L11は穴輪郭線であると判定する。次に、三角形△pqrの符号付き面積Sと、輪郭線L11の周回方向とを関連付ける。面積Sが負である場合、輪郭線L11の周回方向を、例えば、一の方向(ここでは、時計回りの方向)とし、面積Sが正である場合、輪郭線L11の周回方向を一の方向とは逆の方向(ここでは、反時計回りの方向)とする。
10A 3次元造形装置
13 ホルダ
14 光学装置
52 記憶部
54 周回方向設定部
56 走査線設定部
58 交差点特定部
60 輪郭線判定部
62 第1内部レベル設定部
64 第2内部レベル設定部
66 領域判定部
100 領域判定装置(スライスモデルの領域判定装置)
Claims (10)
- 造形する3次元造形物の3次元モデルを所定の間隔でスライスし、前記3次元造形物の輪郭を示す輪郭線によって構成されたスライスモデルにおいて、前記スライスモデル内の領域を、造形する造形領域と造形しない非造形領域とに分けるスライスモデルの領域判定装置であって、
前記輪郭線には、前記3次元造形物の造形領域の外郭の形状を示す島輪郭線と、前記3次元造形物の穴の形状を示す穴輪郭線とが含まれ、
前記スライスモデル、変数である内部レベル変数および一時保持変数を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記スライスモデルの前記島輪郭線と前記穴輪郭線とにおいて、互いに異なる周回方向を設定する周回方向設定部と、
前記記憶部に記憶された前記スライスモデルにおいて、前記輪郭線と交差するように所定の方向に向かって走査させる走査線を設定する走査線設定部と、
前記輪郭線と前記走査線とが交差する交差点を特定する交差点特定部と、
前記交差点特定部によって特定された前記交差点において、前記走査線と交差した前記輪郭線が前記島輪郭線か前記穴輪郭線かを判定する輪郭線判定部と、
前記輪郭線判定部によって、前記走査線と交差した前記輪郭線が前記島輪郭線と判定された場合、前記島輪郭線が前記走査線に対して一の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値に所定の数を加算し、前記島輪郭線が前記走査線に対して前記一の方向とは逆の他の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値に前記所定の数を減算する第1内部レベル設定部と、
前記輪郭線判定部によって、前記走査線と交差した前記輪郭線が前記穴輪郭線と判定された場合、前記穴輪郭線が前記走査線に対して前記他の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値を前記一時保持変数に代入した後に、前記内部レベル変数に0を代入し、前記穴輪郭線が前記走査線に対して前記一の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値に、前記一時保持変数の値を代入する第2内部レベル設定部と、
前記第1内部レベル設定部および前記第2内部レベル設定部によって設定された前記内部レベル変数において、前記内部レベル変数の値が0以外の値である場合、前記内部レベル変数に対応した領域が前記造形領域であると判定し、前記内部レベル変数の値が0である場合、前記内部レベル変数に対応した領域が前記非造形領域であると判定する領域判定部と、
を備えた、スライスモデルの領域判定装置。 - 前記周回方向設定部は、前記島輪郭線の周回方向を一の周回方向に設定し、前記穴輪郭線の周回方向を前記一の周回方向とは逆の他の周回方向に設定し、
前記輪郭線判定部は、前記交差点において前記走査線と交差した前記輪郭線の周回方向が前記一の周回方向の場合、前記交差した前記輪郭線が前記島輪郭線であると判定し、前記交差点において前記走査線と交差した前記輪郭線の周回方向が前記他の周回方向の場合、前記交差した前記輪郭線が前記穴輪郭線であると判定する、請求項1に記載されたスライスモデルの領域判定装置。 - 前記第1内部レベル設定部は、前記島輪郭線が前記走査線に対して前記一の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値に1を加算し、前記島輪郭線が前記走査線に対して前記他の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値に1を減算する、請求項1または2に記載されたスライスモデルの領域判定装置。
- 前記走査線設定部は、前記走査線を複数設定する、請求項1から3までの何れか一つに記載されたスライスモデルの領域判定装置。
- 3次元造形物を造形する3次元造形装置と、
請求項1から4までの何れか一つに記載されたスライスモデルの領域判定装置と、
を備えた、3次元造形システム。 - 造形する3次元造形物の3次元モデルを所定の間隔でスライスし、前記3次元造形物の輪郭を示す輪郭線によって構成されたスライスモデルにおいて、前記スライスモデル内の領域を、造形する造形領域と造形しない非造形領域とに分けるスライスモデルの領域判定方法であって、
前記輪郭線には、前記3次元造形物の造形領域の外郭の形状を示す島輪郭線と、前記3次元造形物の穴の形状を示す穴輪郭線とが含まれ、
前記スライスモデルを記憶する記憶工程と、
前記記憶工程で記憶した前記スライスモデルの前記島輪郭線と前記穴輪郭線とにおいて、互いに異なる周回方向を設定する周回方向設定工程と、
前記記憶工程で記憶した前記スライスモデルにおいて、前記輪郭線と交差するように所定の方向に向かって走査させる走査線を設定する走査線設定工程と、
前記輪郭線と前記走査線とが交差する交差点を特定する交差点特定工程と、
前記交差点特定工程によって特定した前記交差点において、前記走査線と交差した前記輪郭線が前記島輪郭線か前記穴輪郭線かを判定する輪郭線判定工程と、
前記輪郭線判定工程において、前記走査線と交差した前記輪郭線が前記島輪郭線と判定した場合、前記島輪郭線が前記走査線に対して一の方向から交差した際に、変数である内部レベル変数の値に所定の数を加算し、前記島輪郭線が前記走査線に対して前記一の方向とは逆の他の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値に前記所定の数を減算する第1内部レベル設定工程と、
前記輪郭線判定工程において、前記走査線と交差した前記輪郭線が前記穴輪郭線と判定した場合、前記穴輪郭線が前記走査線に対して前記他の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値を、変数である一時保持変数に代入した後に、前記内部レベル変数に0を代入し、前記穴輪郭線が前記走査線に対して前記一の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値に、前記一時保持変数の値を代入する第2内部レベル設定工程と、
前記第1内部レベル設定工程および前記第2内部レベル設定工程で設定した前記内部レベル変数において、前記内部レベル変数の値が0以外の値である場合、前記内部レベル変数に対応した領域が前記造形領域であると判定し、前記内部レベル変数の値が0である場合、前記内部レベル変数に対応した領域が前記非造形領域であると判定する領域判定工程と、
を包含する、スライスモデルの領域判定方法。 - 前記周回方向設定工程において、前記島輪郭線の周回方向を一の周回方向に設定し、前記穴輪郭線の周回方向を前記一の周回方向とは逆の他の周回方向に設定し、
前記輪郭線判定工程では、前記交差点において前記走査線と交差した前記輪郭線の周回方向が前記一の周回方向の場合、前記交差した前記輪郭線が前記島輪郭線であると判定し、前記交差点において前記走査線と交差した前記輪郭線の周回方向が前記他の周回方向の場合、前記交差した前記輪郭線が前記穴輪郭線であると判定する、請求項6に記載されたスライスモデルの領域判定方法。 - 前記第1内部レベル設定工程において、前記島輪郭線が前記走査線に対して前記一の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値に1を加算し、前記島輪郭線が前記走査線に対して前記他の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値に1を減算する、請求項6または7に記載されたスライスモデルの領域判定方法。
- 前記走査線設定工程において、前記走査線を複数設定する、請求項6から8までの何れか一つに記載されたスライスモデルの領域判定方法。
- 前記スライスモデルの前記輪郭線には、前記3次元造形物の造形領域の外郭を示す第1島輪郭線と、前記穴輪郭線と、前記第1島輪郭線と前記穴輪郭線との間に設けられ、前記3次元造形物の造形領域の外郭を示す第2島輪郭線とが含まれ、
前記内部レベル変数の初期値を0とし、
前記第1内部レベル設定工程において、前記第1島輪郭線が前記走査線に対して前記一の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値に1を加算し、前記第2島輪郭線が前記走査線に対して前記一の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値に1を加算することで前記内部レベル変数の値を2とし、
前記第2内部レベル設定工程において、前記穴輪郭線が前記走査線に対して前記他の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値である2を前記一時保持変数に代入した後に、前記内部レベル変数に0を代入し、前記穴輪郭線が前記走査線に対して前記一の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値に前記一時保持変数の値である2を代入し、
前記第1内部レベル設定工程において、前記第2島輪郭線が前記走査線に対して前記他の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値に1を減算することで前記内部レベル変数の値を1とし、前記第1島輪郭線が前記走査線に対して前記他の方向から交差した際に、前記内部レベル変数の値に1を減算することで前記内部レベル変数の値を0とする、請求項8に記載されたスライスモデルの領域判定方法。
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