JP6780431B2 - Modeling processing system, modeling processing equipment, modeling processing method and program - Google Patents
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Description
本発明は、造形対象の立体物の表面形状の情報に基づき、造形物の造形処理を行う造形処理システム、造形処理装置、造形処理方法およびその処理をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。 The present invention relates to a modeling processing system that performs modeling processing of a modeling object, a modeling processing device, a modeling processing method, and a program for causing a computer to execute the processing based on information on the surface shape of a three-dimensional object to be modeled.
3Dプリンタは、3Dモデルデータを使用して様々な三次元形状の造形物を造形することができる。3Dモデルデータは、一般にCAD等のソフトウェアを使用して作成されている。したがって、CAD等を使用して3Dモデルデータを作成し、その3Dモデルデータを3Dプリンタに入力することで、3Dプリンタで所望の造形物を造形することができる。 A 3D printer can use 3D model data to create various 3D shaped objects. 3D model data is generally created using software such as CAD. Therefore, by creating 3D model data using CAD or the like and inputting the 3D model data into the 3D printer, it is possible to model a desired modeled object with the 3D printer.
近年では、3Dモデルデータを作成するための情報を3Dスキャナにより生成し、生成したデータを3Dプリンタが造形できる形のデータに変換し、このデータを3Dプリンタに入力して造形する技術が提案されている（特許文献１参照）。 In recent years, a technique has been proposed in which information for creating 3D model data is generated by a 3D scanner, the generated data is converted into data in a form that can be modeled by a 3D printer, and this data is input to a 3D printer for modeling. (See Patent Document 1).
しかしながら、3Dスキャナでは、造形対象の立体物の表面形状の情報しか取得することができないため、立体物の内部に特徴がある場合、その立体物の特徴を再現することができないという問題があった。これでは、所望の造形物を得ることができない。 However, since the 3D scanner can only acquire information on the surface shape of the three-dimensional object to be modeled, there is a problem that if there is a feature inside the three-dimensional object, the feature of the three-dimensional object cannot be reproduced. .. With this, the desired model cannot be obtained.
このため、造形対象の立体物の特徴を内部までも再現することができ、所望の造形物を得ることができるシステムや方法等の提供が望まれていた。 For this reason, it has been desired to provide a system, a method, or the like capable of reproducing the characteristics of a three-dimensional object to be modeled even inside and obtaining a desired modeled object.
本発明は、上記課題に鑑み、造形物の造形処理を行う造形処理システムであって、造形対象の立体物の表面を読み取る読取部から該立体物の表面形状の情報を取得する取得部と、各々が表面形状の情報と内部構造の情報とを含む複数の造形物情報を記憶する記憶部と、取得部により取得された表面形状の情報に基づき、記憶部に記憶された複数の造形物情報の中から造形物の造形処理に使用する造形物情報を検索する検索部とを含む、造形処理システムが提供される。 In view of the above problems, the present invention is a modeling processing system that performs modeling processing of a modeled object, and has an acquisition unit that acquires information on the surface shape of the three-dimensional object from a reading unit that reads the surface of the three-dimensional object to be modeled. A storage unit that stores a plurality of modeled object information, each including surface shape information and internal structure information, and a plurality of modeled object information stored in the storage unit based on the surface shape information acquired by the acquisition unit. A modeling processing system is provided, which includes a search unit for searching information on a modeled object used for modeling the modeled object.
本発明のシステム、装置、方法およびプログラムを提供することにより、造形対象の立体物の特徴を内部までも再現することが可能となり、所望の造形物を得ることができる。 By providing the system, apparatus, method and program of the present invention, it is possible to reproduce the characteristics of the three-dimensional object to be modeled even inside, and a desired modeled object can be obtained.
図１は、造形物の造形処理を行う造形処理システムの構成例を示した図である。図１に示す造形処理システムは、読取装置と、情報処理装置と、造形装置とを含んで構成される。読取装置は、造形対象となる三次元形状の立体物の表面を読み取り、表面形状の情報を出力する。読取装置は、例えば3Dスキャナ１０とされ、表面形状の情報として3Dスキャンデータを出力する。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a modeling processing system that performs modeling processing of a modeled object. The modeling processing system shown in FIG. 1 includes a reading device, an information processing device, and a modeling device. The reading device reads the surface of a three-dimensional object having a three-dimensional shape to be modeled, and outputs information on the surface shape. The reading device is, for example, a 3D scanner 10, and outputs 3D scan data as surface shape information.
情報処理装置は、読取装置から3Dスキャンデータを取得し、造形物の造形処理に使用する造形物情報を特定する処理を行う。情報処理装置は、例えば3Dモデルデータサーバ１１とされ、複数の造形物情報として、複数の3Dモデルデータを記憶し、その中から造形物の造形処理に使用する3Dモデルデータを検索し、特定する。そして、情報処理装置は、特定した3Dモデルデータを造形装置に出力する。 The information processing device acquires 3D scan data from the reading device and performs a process of specifying the modeled object information used for the modeled object modeling process. The information processing device is, for example, a 3D model data server 11, stores a plurality of 3D model data as a plurality of modeled object information, and searches and specifies the 3D model data used for the modeled object modeling process from the plurality of 3D model data. .. Then, the information processing device outputs the specified 3D model data to the modeling device.
造形装置は、情報処理装置から3Dモデルデータを受け取り、その3Dモデルデータに基づき、造形物を造形する。造形装置は、例えば3Dプリンタ１２とされ、3Dスキャナ１０で読み取った立体物の複製物を、造形物を造形することにより作成する。 The modeling device receives 3D model data from the information processing device and models the modeled object based on the 3D model data. The modeling device is, for example, a 3D printer 12, and a duplicate of a three-dimensional object read by the 3D scanner 10 is created by modeling the modeled object.
3Dスキャナ１０と3Dモデルデータサーバ１１と3Dプリンタ１２とは、直接ケーブルで接続されていてもよいし、LAN(Local Area Network)やインターネット等のネットワークを介して接続されていてもよい。なお、ネットワークは、有線ネットワーク、無線ネットワークのいずれであってもよい。また、造形処理システムは、必要に応じて、アクセスポイント、プロキシサーバ、プリントサーバ、DNS(Domain Name System)サーバ等の他の機器を含んで構成されていてもよい。 The 3D scanner 10, the 3D model data server 11, and the 3D printer 12 may be directly connected by a cable, or may be connected via a network such as a LAN (Local Area Network) or the Internet. The network may be either a wired network or a wireless network. Further, the modeling processing system may be configured to include other devices such as an access point, a proxy server, a print server, and a DNS (Domain Name System) server, if necessary.
3Dスキャナ１０は、スキャン方式によって接触式のスキャナと非接触式のスキャナとがある。図１に示す例では、非接触式の3Dスキャナを示している。接触式の3Dスキャナは、ハードウェアとして、センサを含む。接触式の3Dスキャナは、センサを造形対象の立体物の表面に押し当て、押し当てた表面の三次元位置の座標を測定する。 The 3D scanner 10 includes a contact type scanner and a non-contact type scanner depending on the scanning method. The example shown in FIG. 1 shows a non-contact 3D scanner. The contact 3D scanner includes a sensor as hardware. The contact-type 3D scanner presses the sensor against the surface of the three-dimensional object to be modeled and measures the coordinates of the three-dimensional position of the pressed surface.
非接触式の3Dスキャナは、レーザー光を使用するタイプと、パターン光を使用するタイプとがある。レーザー光を使用するタイプの3Dスキャナは、レーザー光を照射する照射装置と、センサとを含む。照射装置により造形対象の立体物にレーザー光を当て、立体物から反射するレーザー光をセンサで識別し、例えば三角法を使用して立体物の表面の各位置までの距離を計測する。パターン光を使用するタイプの3Dスキャナは、パターンを照射する照射装置と、センサとを含む。照射装置により縞模様のパターンを造形対象の立体物に当て、センサでその縞模様を構成するラインを識別し、立体物の表面の各位置までの距離を計測する。 There are two types of non-contact 3D scanners, one that uses laser light and the other that uses pattern light. A type of 3D scanner that uses laser light includes an irradiation device that irradiates the laser light and a sensor. A laser beam is applied to a three-dimensional object to be modeled by an irradiation device, the laser beam reflected from the three-dimensional object is identified by a sensor, and the distance to each position on the surface of the three-dimensional object is measured using, for example, trigonometry. A type of 3D scanner that uses pattern light includes an irradiator that irradiates the pattern and a sensor. A striped pattern is applied to a three-dimensional object to be modeled by an irradiation device, lines constituting the striped pattern are identified by a sensor, and the distance to each position on the surface of the three-dimensional object is measured.
3Dプリンタ１２は、造形する方式として熱溶解積層法、光造形法、粉末法等を使用する3Dプリンタがある。熱溶解積層法を使用する3Dプリンタは、熱で融解した樹脂を少しずつ積み重ねて造形する。光造形法を使用する3Dプリンタは、液状の樹脂に紫外線等を照射し、樹脂を少しずつ硬化させて造形する。粉末法を使用する3Dプリンタは、粉末の樹脂を所定厚さの層として敷き詰め、その層上の所定位置に接着剤を塗布し、その上に粉末の樹脂を敷き詰め、これを繰り返すことにより造形する。 The 3D printer 12 includes a 3D printer that uses a fused deposition modeling method, a stereolithography method, a powder method, or the like as a modeling method. A 3D printer that uses the Fused Deposition Modeling method stacks heat-melted resins little by little to create a model. A 3D printer that uses the stereolithography method irradiates a liquid resin with ultraviolet rays or the like to gradually cure the resin for modeling. In a 3D printer using the powder method, powder resin is spread as a layer of a predetermined thickness, an adhesive is applied at a predetermined position on the layer, powder resin is spread on the layer, and this is repeated to form a model. ..
図１では、3Dスキャナ１０と、3Dモデルデータサーバ１１と、3Dプリンタ１２という別個の３つの機器から構成される造形処理システムを説明してきたが、これらが１つの筐体に収納され、１つの装置として構成された造形処理装置であってもよい。また、造形処理システムは、上記の３つの機器の２つが１つの筐体に収納され、２つの機器から構成されたものであってもよい。 In FIG. 1, a modeling processing system composed of three separate devices, a 3D scanner 10, a 3D model data server 11, and a 3D printer 12, has been described, but these are housed in one housing and one. It may be a modeling processing apparatus configured as an apparatus. Further, the modeling processing system may be one in which two of the above three devices are housed in one housing and composed of the two devices.
図２を参照して、3Dモデルデータサーバ１１のハードウェア構成について説明する。3Dモデルデータサーバ１１は、一般的なPCと同様、CPU２０、ROM２１、RAM２２、HDD２３、入出力I/F２４、入力装置２５、表示装置２６を備える。 The hardware configuration of the 3D model data server 11 will be described with reference to FIG. The 3D model data server 11 includes a CPU 20, a ROM 21, a RAM 22, an HDD 23, an input / output I / F 24, an input device 25, and a display device 26, like a general PC.
CPU２０は、3Dモデルデータサーバ１１全体の動作を制御する。ROM２１は、3Dモデルデータサーバ１１を起動するためのブートプログラムやファームウェア等を記憶する。RAM２２は、CPU２０に対して作業空間を提供する。HDD２３は、上記の3Dモデルデータを特定する処理を実行するためのプログラム、OS、複数の3Dモデルデータを記憶する。 The CPU 20 controls the operation of the entire 3D model data server 11. The ROM 21 stores a boot program, firmware, and the like for starting the 3D model data server 11. The RAM 22 provides a working space for the CPU 20. The HDD 23 stores a program, an OS, and a plurality of 3D model data for executing the process of specifying the above 3D model data.
入出力I/F２４は、上記の入力装置２５および表示装置２６のほか、3Dスキャナ１０および3Dプリンタ１２と接続し、データや情報の入力および出力を制御する。入力装置２５は、マウスやキーボード等とされ、ユーザからの指示や情報の入力を受け付ける。表示装置２６は、3Dスキャンデータや特定した3Dモデルデータ等を表示する。 The input / output I / F 24 is connected to the 3D scanner 10 and the 3D printer 12 in addition to the above input device 25 and display device 26 to control the input and output of data and information. The input device 25 is a mouse, a keyboard, or the like, and receives instructions and information input from the user. The display device 26 displays 3D scan data, specified 3D model data, and the like.
なお、3Dモデルデータサーバ１１は、これらのハードウェアに限られるものではなく、ネットワークに接続するために通信I/F、外部記憶装置を接続するために外部記憶装置I/F等をさらに備えていてもよい。したがって、3Dモデルデータは、3Dモデルデータサーバ１１内のHDD２３に記憶されることに限られるものではなく、3Dモデルデータサーバ１１がアクセス可能な外部記憶装置に記憶されていてもよい。また、3Dモデルデータサーバ１１がネットワークを介して通信可能な他の機器やデータベース等に記憶されていてもよい。 The 3D model data server 11 is not limited to these hardware, and further includes a communication I / F for connecting to a network, an external storage device I / F for connecting an external storage device, and the like. You may. Therefore, the 3D model data is not limited to being stored in the HDD 23 in the 3D model data server 11, but may be stored in an external storage device accessible to the 3D model data server 11. Further, the 3D model data server 11 may be stored in another device, a database, or the like capable of communicating via the network.
図３は、造形処理システムの第１の実施形態を示した機能ブロック図である。造形処理システムは、少なくとも、取得部３０と、記憶部３１と、検索部３２とを含んで構成される。図３では、さらに、読取部３３と、提示部３４と、入力受付部３５と、造形部３６とを備えている。取得部３０および検索部３２については、上記のCPU２０が上記のプログラムを実行することにより、記憶部３１については、HDD２３により実現される。また、提示部３４については、表示装置２６により、入力受付部３５については、入力装置２５により、読取部３３については、3Dスキャナ１０により、造形部３６については、3Dプリンタ１２により実現される。 FIG. 3 is a functional block diagram showing a first embodiment of the modeling processing system. The modeling processing system includes at least an acquisition unit 30, a storage unit 31, and a search unit 32. In FIG. 3, a reading unit 33, a presenting unit 34, an input receiving unit 35, and a modeling unit 36 are further provided. The acquisition unit 30 and the search unit 32 are realized by the CPU 20 by executing the above program, and the storage unit 31 is realized by the HDD 23. The presenting unit 34 is realized by the display device 26, the input receiving unit 35 is realized by the input device 25, the reading unit 33 is realized by the 3D scanner 10, and the modeling unit 36 is realized by the 3D printer 12.
読取部３３は、造形対象の立体物の表面を読み取り、その表面形状の情報を3Dスキャンデータとして出力する。取得部３０は、読取部３３が出力した3Dスキャンデータを取得する。3Dスキャンデータは、例えば図４に示すような三次元の頂点の位置（座標）を指定した三角形データの集合による形式、具体的にはSTL(Standard Triangulated Language)とすることができる。 The reading unit 33 reads the surface of the three-dimensional object to be modeled and outputs information on the surface shape as 3D scan data. The acquisition unit 30 acquires the 3D scan data output by the reading unit 33. The 3D scan data can be in the form of a set of triangular data in which the positions (coordinates) of the three-dimensional vertices as shown in FIG. 4 are specified, specifically, STL (Standard Triangulated Language).
図４に示すSTLで表現した3Dスキャンデータは、facetからendfacetまでを１つの三角形データで表し、normalで三角形の法線ベクトルを表し、３つのvertexで三角形の各頂点の位置を表す。このような三角形データを繰り返し記述することで、三次元形状を表現する。ここでは、3Dスキャンデータについて説明したが、3Dモデルデータも同様にして表現することができる。 In the 3D scan data represented by STL shown in FIG. 4, facet to endfacet are represented by one triangle data, normal represents the normal vector of the triangle, and three vertex represents the position of each vertex of the triangle. A three-dimensional shape is expressed by repeatedly describing such triangular data. Although the 3D scan data has been described here, the 3D model data can be expressed in the same manner.
記憶部３１は、各々が表面形状の情報と内部構造の情報とを含む複数の造形物情報を、複数の3Dモデルデータとして記憶する。したがって、取得部３０が取得する3Dスキャンデータは、表面形状の情報のみのデータで、記憶部３１が記憶する3Dモデルデータは、表面形状の情報に加えて、内部構造の情報まで含んだデータである。 The storage unit 31 stores a plurality of modeled object information including surface shape information and internal structure information as a plurality of 3D model data. Therefore, the 3D scan data acquired by the acquisition unit 30 is data containing only surface shape information, and the 3D model data stored by the storage unit 31 is data including information on the internal structure in addition to the surface shape information. is there.
検索部３２は、取得部３０により取得された3Dスキャンデータに基づき、記憶部３１に記憶された複数の3Dモデルデータの中から造形物の造形処理に使用する3Dモデルデータを検索し、特定する。検索部３２は、複数の3Dモデルデータの中から、3Dスキャンデータの表面形状に類似した表面形状の情報をもつ3Dモデルデータを検索し、抽出する。そして、例えば最も類似する表面形状の情報をもつ3Dモデルデータを、造形処理に使用する3Dモデルデータとして特定する。 The search unit 32 searches and identifies the 3D model data used for the modeling process of the modeled object from the plurality of 3D model data stored in the storage unit 31 based on the 3D scan data acquired by the acquisition unit 30. .. The search unit 32 searches for and extracts 3D model data having surface shape information similar to the surface shape of the 3D scan data from the plurality of 3D model data. Then, for example, 3D model data having the most similar surface shape information is specified as 3D model data used in the modeling process.
提示部３４は、検索部３２により検索した結果を表示する。提示部３４は、取得部３０が取得した3Dスキャンデータと、検索部３２が検索して特定した3Dモデルデータとを表示することができる。なお、提示部３４は、複数の3Dモデルデータを表示することができる。ユーザは、提示部３４が表示した3Dモデルデータに基づく造形処理の実行を指示し、入力受付部３５はその指示を受け付け、検索部３２に特定した3Dモデルデータを造形部３６に出力させる。 The presentation unit 34 displays the result of the search by the search unit 32. The presentation unit 34 can display the 3D scan data acquired by the acquisition unit 30 and the 3D model data searched and specified by the search unit 32. The presentation unit 34 can display a plurality of 3D model data. The user instructs the execution of the modeling process based on the 3D model data displayed by the presentation unit 34, the input receiving unit 35 receives the instruction, and causes the modeling unit 36 to output the 3D model data specified by the search unit 32.
造形部３６は、検索部３２が出力した3Dモデルデータに基づき、造形処理を実行する。3Dモデルデータは、内部構造の情報まで含んでいるため、造形部３６は、内部構造の特徴も反映して造形物を造形する。したがって、内部構造が中空であれば、中空の造形物を造形する。 The modeling unit 36 executes the modeling process based on the 3D model data output by the search unit 32. Since the 3D model data includes information on the internal structure, the modeling unit 36 also reflects the characteristics of the internal structure to model the modeled object. Therefore, if the internal structure is hollow, a hollow model is formed.
図３に示す造形処理システムにより実行される処理を、図５を参照して詳細に説明する。この処理は、ステップ５００から開始し、ステップ５０５では、読取部３３により造形対象の立体物の表面を読み取り、該立体物を3Dスキャンする。そして、読取部３３は、読み取った立体物の表面形状の情報を3Dスキャンデータとして出力する。取得部３０は、その3Dスキャンデータを取得し、ステップ５１０において検索部３２は、記憶部３１に記憶された複数の3Dモデルデータの中から造形物の造形処理に使用する類似形状候補である3Dモデルデータを検索する。 The processing executed by the modeling processing system shown in FIG. 3 will be described in detail with reference to FIG. This process starts from step 500, and in step 505, the surface of the three-dimensional object to be modeled is read by the reading unit 33, and the three-dimensional object is scanned in 3D. Then, the reading unit 33 outputs the information on the surface shape of the read three-dimensional object as 3D scan data. The acquisition unit 30 acquires the 3D scan data, and in step 510, the search unit 32 is a 3D candidate for a similar shape to be used for the modeling process of the modeled object from the plurality of 3D model data stored in the storage unit 31. Search model data.
ステップ５１５では、提示部３４が、検索部３２により検索され、特定された類似形状候補である3Dモデルデータを画面に表示し、ユーザに提示する。ユーザは、表示された3Dモデルデータを見て、造形処理を実行するかを指示することができ、適切なデータがない場合は指示しなくてもよい。適切なデータがない場合、造形処理の中止を指示してもよい。ステップ５２０では、入力受付部３５が実行または中止の指示を受け付け、造形処理を実行するかどうかを判断する。 In step 515, the presentation unit 34 displays the 3D model data, which is a similar shape candidate searched by the search unit 32, on the screen and presents it to the user. The user can instruct whether to execute the modeling process by looking at the displayed 3D model data, and may not instruct if there is no appropriate data. If there is no appropriate data, you may instruct to stop the modeling process. In step 520, the input receiving unit 35 receives an instruction to execute or cancel, and determines whether or not to execute the modeling process.
ステップ５２０で実行すると判断した場合、ステップ５２５へ進み、特定された3Dモデルデータに基づき、造形部３６が造形物を造形し、3Dプリントする。ステップ５２０で実行しないと判断した場合、造形処理を中止し、ステップ５３０でこの処理を終了する。 If it is determined to be executed in step 520, the process proceeds to step 525, and the modeling unit 36 models the modeled object based on the specified 3D model data and prints it in 3D. If it is determined not to be executed in step 520, the modeling process is stopped, and this process is terminated in step 530.
提示部３４が表示する画面の一例を図６に示す。図６は、取得部３０により取得された3Dスキャンデータと、検索部３２により検索され、特定された3Dモデルデータとを表示した図である。この例では、比較できるように両者を表示している。提示部３４が表示する画面は、これに限られるものではなく、3Dスキャンデータと3Dモデルデータとを別個に表示してもよいし、3Dモデルデータのみを表示してもよい。 FIG. 6 shows an example of the screen displayed by the presentation unit 34. FIG. 6 is a diagram showing 3D scan data acquired by the acquisition unit 30 and 3D model data searched and identified by the search unit 32. In this example, both are displayed for comparison. The screen displayed by the presentation unit 34 is not limited to this, and the 3D scan data and the 3D model data may be displayed separately, or only the 3D model data may be displayed.
図７は、提示部３４が表示する画面の別の例を示した図である。図７では、検索部３２により複数の3Dモデルデータが検索され、類似する複数の3Dモデルデータを3Dスキャンデータとともに表示している。類似形状候補とするかどうかは、どの程度類似しているかを数値で表した類似度というパラメータを使用し、その類似度が閾値以上かどうかにより決定することができる。図７に示す例では、表示する3Dモデルデータを類似度順に並べて表示している。 FIG. 7 is a diagram showing another example of the screen displayed by the presentation unit 34. In FIG. 7, a plurality of 3D model data are searched by the search unit 32, and a plurality of similar 3D model data are displayed together with the 3D scan data. Whether or not to use a similar shape candidate can be determined by using a parameter called similarity, which is a numerical value indicating the degree of similarity, and whether or not the similarity is equal to or higher than a threshold value. In the example shown in FIG. 7, the 3D model data to be displayed are displayed side by side in order of similarity.
検索部３２は、記憶部３１に記憶された複数の3Dモデルデータの中から類似度が閾値以上となる3Dモデルデータを検索し、その検索した3Dモデルデータを表示してユーザに提示する。なお、提示する3Dモデルデータの数は、その閾値によって決定することができ、その閾値は造形処理システムが固定で保持することができる。 The search unit 32 searches for 3D model data having a similarity equal to or higher than a threshold value from a plurality of 3D model data stored in the storage unit 31, displays the searched 3D model data, and presents the searched 3D model data to the user. The number of 3D model data to be presented can be determined by the threshold value, and the threshold value can be fixedly held by the modeling processing system.
3Dスキャンデータが表現する立体物と3Dモデルデータが表現する造形物との表面形状の類似度は、これまでに知られたいかなる方法でも使用して求めることができる。例えば、クラスタ分析、k-近傍法、多次元尺度構成法(MDS)等を使用して数値として求めることができる。これらの方法は、よく知られた方法であるので、ここでは詳述しない。 The similarity of the surface shape between the three-dimensional object represented by the 3D scan data and the modeled object represented by the 3D model data can be determined by using any method known so far. For example, it can be calculated numerically using cluster analysis, k-nearest neighbor method, multidimensional scaling (MDS), and the like. These methods are well known and will not be described in detail here.
ユーザは、類似度が高い順に並ぶ3Dモデルデータの中から所望するデータを選択し、そのデータに基づく造形処理の実行を指示する。入力受付部３５は、その選択を受け付け、造形処理の実行指示も受け付け、それらの情報を造形部３６に出力する。造形部３６は、実行指示を受け、受け取ったデータに基づき、造形物を造形する。 The user selects desired data from the 3D model data arranged in descending order of similarity, and instructs the execution of the modeling process based on the data. The input receiving unit 35 accepts the selection, also receives the execution instruction of the modeling process, and outputs the information to the modeling unit 36. The modeling unit 36 receives an execution instruction and models a modeled object based on the received data.
この例も、比較できるように3Dスキャンデータと3Dモデルデータの両方を表示しているが、これに限られるものではない。したがって、3Dスキャンデータと複数の3Dモデルデータとを別個に表示してもよいし、複数の3Dモデルデータのみを表示してもよい。また、複数の3Dモデルデータは、類似度順に限らず、その他の順で表示してもよい。 This example also shows both 3D scan data and 3D model data for comparison, but is not limited to this. Therefore, the 3D scan data and the plurality of 3D model data may be displayed separately, or only the plurality of 3D model data may be displayed. Further, the plurality of 3D model data may be displayed in any other order, not limited to the order of similarity.
このような機能をもつ造形処理システムを提供することで、3Dスキャンデータから、3Dスキャナ１０では抽出することができない特徴を有する立体物でも、その特徴を再現した造形物を造形することができる。また、造形処理を実施する対象がない場合は、造形処理を中止することができる。また、表面形状が類似する複数の3Dモデルデータを提示し、ユーザが選択することができるので、ユーザの選択に自由度を持たせることができる。 By providing a modeling processing system having such a function, it is possible to model a three-dimensional object having characteristics that cannot be extracted by the 3D scanner 10 from the 3D scan data, and to reproduce the characteristics. In addition, if there is no object to be subjected to the modeling process, the modeling process can be stopped. Further, since a plurality of 3D model data having similar surface shapes can be presented and selected by the user, the user can have a degree of freedom in selection.
上記の閾値は、固定であってもよいが、ユーザが要求して閾値を表示し、その設定を変更することができるようになっていてもよい。提示部３４は、設定された閾値を表示することができ、入力受付部３５は、閾値の変更を受け付け、変更された値に設定することができる。入力受付部３５このように閾値を変更可能にすることで、3Dモデルデータの選択に自由度を持たせることができる。 The above threshold value may be fixed, but the user may request to display the threshold value and change the setting thereof. The presentation unit 34 can display the set threshold value, and the input reception unit 35 can accept the change of the threshold value and set it to the changed value. Input reception unit 35 By making the threshold value changeable in this way, it is possible to give a degree of freedom in the selection of 3D model data.
これまで、造形対象の立体物に3Dスキャナ１０では抽出することができない特徴がある場合でも、その特徴を再現することができる造形処理システムについて説明してきた。しかしながら、上記に説明した構成では、表面形状が同じあるいは類似度が同じで、内部構造が異なる3Dモデルデータが複数存在する場合、3Dモデルデータを１つに特定することができない。内部構造まで含めれば、最も類似していると判断されるが、表面形状だけの判断では選択されない3Dモデルデータも存在する。このため、上記の特徴を再現する精度が低いという問題がある。 So far, even if the three-dimensional object to be modeled has a feature that cannot be extracted by the 3D scanner 10, the modeling processing system capable of reproducing the feature has been described. However, in the configuration described above, when there are a plurality of 3D model data having the same surface shape or the same degree of similarity but different internal structures, it is not possible to specify one 3D model data. If the internal structure is included, it is judged to be the most similar, but there is also 3D model data that is not selected by judging only the surface shape. Therefore, there is a problem that the accuracy of reproducing the above characteristics is low.
そこで、その特徴を再現する精度を高めるべく、図８に示す機能構成とすることができる。図８に示す構成では、図３に示す機能部に加えて、計測部３７と、計算部３８とを備える。計測部３７は、重量計測部４０、比重計測部４１、寸法計測部４２を含んで構成される。内部構造が異なると、重量等が異なってくる。このため、この内部構造の相違は、この重量等の相違により判断することができるからである。図３に示す機能部については既に説明したので、ここでは計測部３７および計算部３８についてのみ説明する。 Therefore, in order to improve the accuracy of reproducing the feature, the functional configuration shown in FIG. 8 can be adopted. In the configuration shown in FIG. 8, in addition to the functional unit shown in FIG. 3, a measurement unit 37 and a calculation unit 38 are provided. The measuring unit 37 includes a weight measuring unit 40, a specific gravity measuring unit 41, and a dimension measuring unit 42. If the internal structure is different, the weight and the like will be different. Therefore, this difference in internal structure can be determined by the difference in weight and the like. Since the functional unit shown in FIG. 3 has already been described, only the measurement unit 37 and the calculation unit 38 will be described here.
計測部３７は、図９に示すように造形対象の立体物の重量、比重、寸法を計測し、検索部３２が計測した結果を計測情報として取得する。計測情報として、重量等を一例に挙げたが、これらに限られるものではなく、その他の情報を計測し、取得してもよい。ここでは、計測情報を検索部３２が取得するように構成されているが、これに限られるものではなく、取得部３０が計測情報を取得するように構成されていてもよい。重量計測部４０は、上記立体物の重量を計測する。重量計測部４０としては、例えば秤を用いることができる。比重計測部４１は、上記立体物を構成する材料の比重を計測する。比重計測部４１としては、例えばセンサを用いることができる。寸法計測部４２は、上記立体物の寸法を計測する。寸法の形式は、立体物の大きさが分かればいかなるものであってもよい。寸法計測部４２としては、例えば3Dスキャナを用いることができる。 As shown in FIG. 9, the measuring unit 37 measures the weight, specific gravity, and dimensions of the three-dimensional object to be modeled, and acquires the measurement result of the search unit 32 as measurement information. Although weight and the like are given as an example of the measurement information, the measurement information is not limited to these, and other information may be measured and acquired. Here, the search unit 32 is configured to acquire the measurement information, but the present invention is not limited to this, and the acquisition unit 30 may be configured to acquire the measurement information. The weight measuring unit 40 measures the weight of the three-dimensional object. As the weight measuring unit 40, for example, a scale can be used. The specific gravity measuring unit 41 measures the specific gravity of the material constituting the three-dimensional object. As the specific gravity measuring unit 41, for example, a sensor can be used. The dimension measuring unit 42 measures the dimensions of the three-dimensional object. The form of the dimension may be any form as long as the size of the three-dimensional object is known. As the dimension measuring unit 42, for example, a 3D scanner can be used.
図８では、計測部３７を用いているが、計測部３７は備えず、入力受付部３５がユーザに対して入力画面を提供し、上記の計測情報を入力させ、入力された計測情報を受け付けることも可能である。 In FIG. 8, although the measurement unit 37 is used, the measurement unit 37 is not provided, and the input reception unit 35 provides the user with an input screen, causes the user to input the above measurement information, and receives the input measurement information. It is also possible.
計算部３８は、造形対象の立体物の寸法と3Dモデルデータが表現する造形物の寸法の比を寸法比として計算する。造形対象の立体物と同じ形状、寸法の造形物を造形するには、拡大あるいは縮小する必要があり、その際、寸法比が必要となるからである。 The calculation unit 38 calculates the ratio of the size of the three-dimensional object to be modeled and the size of the modeled object represented by the 3D model data as the dimension ratio. This is because it is necessary to enlarge or reduce a modeled object having the same shape and dimensions as the three-dimensional object to be modeled, and at that time, a dimensional ratio is required.
検索部３２は、記憶部３１に記憶された複数の3Dモデルデータの中から造形処理に使用する3Dモデルデータを検索する。検索は、上記の閾値を用い、類似度が閾値以上であるかどうかを判断することにより行う。3Dスキャンデータの立体物の表面形状と、3Dモデルデータの造形物の表面形状との類似度が、閾値以上の場合、造形処理に使用する3Dモデルデータとして検索される。 The search unit 32 searches the 3D model data used for the modeling process from the plurality of 3D model data stored in the storage unit 31. The search is performed by using the above threshold value and determining whether or not the similarity is equal to or higher than the threshold value. When the similarity between the surface shape of the three-dimensional object in the 3D scan data and the surface shape of the modeled object in the 3D model data is greater than or equal to the threshold value, the 3D model data used for the modeling process is searched.
このとき、検索される3Dモデルデータは、複数である場合があり、さらにその中の２以上の3Dモデルデータが同じ表面形状のものである場合がある。同じ表面形状をもつ3Dモデルデータのいずれを採用するかを特定するため、上記の計測部３７により計測された計測情報が使用される。同じ表面形状でも、内部構造が中空であるか、そうでないかにより重量は異なり、仮に重量が同じであっても体積あるいは寸法が異なるからである。 At this time, the searched 3D model data may be plural, and two or more 3D model data among them may have the same surface shape. The measurement information measured by the measurement unit 37 is used in order to specify which of the 3D model data having the same surface shape is adopted. This is because even if the surface shape is the same, the weight differs depending on whether the internal structure is hollow or not, and even if the weight is the same, the volume or size is different.
このように計測部３７により計測された計測情報を用いることで、造形対象の立体物の特徴をより高い精度で再現することが可能となる。また、計算部３８により計算された寸法比を用いることで、造形対象の立体物とほぼ同じ寸法の造形物を造形することが可能となる。 By using the measurement information measured by the measuring unit 37 in this way, it is possible to reproduce the characteristics of the three-dimensional object to be modeled with higher accuracy. Further, by using the dimensional ratio calculated by the calculation unit 38, it is possible to model a modeled object having substantially the same dimensions as the three-dimensional object to be modeled.
図８に示す機能部を備える造形処理システムが行う3Dモデルデータを特定する処理を、図１０を参照して説明する。ステップ１０００からこの処理を開始し、ステップ１００５では、記憶部３１から3Dモデルデータを１つ取得する。 The process of specifying the 3D model data performed by the modeling processing system including the functional unit shown in FIG. 8 will be described with reference to FIG. This process is started from step 1000, and in step 1005, one 3D model data is acquired from the storage unit 31.
ステップ１０１０で、検索部３２が、3Dスキャンデータが表現する立体物の表面形状と、3Dモデルデータが表現する造形物の表面形状が合致しているかのマッチング処理を行う。マッチング処理では、閾値を用い、両者の表面形状の類似度が閾値以上であるかどうかを判断する。閾値以上で合致していると判断された場合は、ステップ１０１５へ進み、合致していないと判断された場合は、ステップ１００５へ戻り、次の3Dモデルデータを取得する。 In step 1010, the search unit 32 performs a matching process to see if the surface shape of the three-dimensional object represented by the 3D scan data matches the surface shape of the modeled object represented by the 3D model data. In the matching process, a threshold value is used to determine whether or not the similarity between the two surface shapes is equal to or greater than the threshold value. If it is determined that the data matches the threshold value or more, the process proceeds to step 1015, and if it is determined that the data does not match, the process returns to step 1005 and the next 3D model data is acquired.
ステップ１０１５では、計測情報を使用し、3Dスキャンデータが表現する立体物と3Dモデルデータが表現する造形物の重量や体積等も合致しているかを判断する。これにより、表面形状は同じでも、内部構造が異なる２以上の3Dモデルデータを判別し、内部に特徴がある立体物を高い精度で再現することを可能にする。合致していると判断された場合は、ステップ１０２０へ進み、合致していないと判断された場合は、ステップ１００５へ戻り、次の3Dモデルデータを取得する。 In step 1015, the measurement information is used to determine whether the weight and volume of the three-dimensional object represented by the 3D scan data and the modeled object represented by the 3D model data also match. This makes it possible to discriminate two or more 3D model data having the same surface shape but different internal structures, and to reproduce a three-dimensional object having internal characteristics with high accuracy. If it is determined that they match, the process proceeds to step 1020, and if it is determined that they do not match, the process returns to step 1005 and the next 3D model data is acquired.
ステップ１０２０では、現在、記憶部３１から取得している3Dモデルデータが表面形状も、計測情報も合致していると判断されたデータであるため、そのデータが目的のデータであると判断し、その3Dモデルデータを出力とする。そして、ステップ１０２５でこの処理を終了する。 In step 1020, since the 3D model data currently acquired from the storage unit 31 is data that is determined to match both the surface shape and the measurement information, it is determined that the data is the target data. The 3D model data is output. Then, this process ends in step 1025.
このように3Dモデルデータが特定されたところで、造形部３６が造形物の造形を行ってもよいし、提示部３４が、その3Dモデルデータを表示することによりユーザに提示し、本当にその3Dモデルデータで良いかを確認することもできる。この場合、ユーザは、その3Dモデルデータで良ければ、画面内に表示されたOKボタンを押下する等して、その3Dモデルデータに基づく造形実行を指示する。造形部３６は、その実行指示を受けて、その3Dモデルデータに基づき、造形物を造形する。 When the 3D model data is specified in this way, the modeling unit 36 may model the modeled object, or the presentation unit 34 presents the 3D model data to the user by displaying the 3D model data, and the 3D model is really the 3D model. You can also check if the data is good. In this case, if the 3D model data is acceptable, the user instructs the modeling execution based on the 3D model data by pressing the OK button displayed on the screen or the like. The modeling unit 36 receives the execution instruction and models the modeled object based on the 3D model data.
全体の流れは以上の通りであるが、計測情報として重量、比重、寸法を使用した場合、寸法比を計算する場合、複数の3Dモデルデータが検索される場合の詳細な処理について、以下に説明する。図１１は、計測情報として重量を使用した場合の処理の流れを示したフローチャートである。ステップ１１００から処理を開始し、ステップ１１１０までは、図１０に示したステップ１０１０までと同じである。 The overall flow is as described above, but the detailed processing when weight, specific gravity, and dimensions are used as measurement information, when calculating the dimension ratio, and when multiple 3D model data are searched is explained below. To do. FIG. 11 is a flowchart showing a processing flow when weight is used as measurement information. The process is started from step 1100, and up to step 1110 is the same as up to step 1010 shown in FIG.
ステップ１１１５では、3Dモデルデータが表現する造形物の重量を算出する。重量の計算は、計算部３８が行うことができ、例えばその造形物を造形した場合の材料使用量から算出することができる。より具体的に説明すると、3Dモデルデータから積層して造形するための各層のスライスデータを生成し、造形処理システムが保持する材料の比重を用い、各層の面積から材料使用量を算出し、それを合計することで算出することができる。これは一例であるので、その他の方法を使用して算出してもよい。 In step 1115, the weight of the modeled object represented by the 3D model data is calculated. The weight can be calculated by the calculation unit 38, and can be calculated from, for example, the amount of material used when the modeled object is modeled. More specifically, the slice data of each layer for laminating and modeling is generated from the 3D model data, the specific gravity of the material held by the modeling processing system is used, and the amount of material used is calculated from the area of each layer. Can be calculated by summing up. Since this is an example, it may be calculated using other methods.
ステップ１１２０では、計測部３７により計測された造形対象の立体物の重量と、ステップ１１１５で算出された3Dモデルデータが表現する造形物の重量とが合致しているかを判断する。合致しているかを判断する際、所定の誤差範囲を設け、その範囲内であれば、合致していると判断することができる。ステップ１１２５以降の処理は、図１０に示したステップ１０２０以降の処理と同じである。 In step 1120, it is determined whether the weight of the three-dimensional object to be modeled measured by the measuring unit 37 matches the weight of the modeled object represented by the 3D model data calculated in step 1115. When determining whether or not they match, a predetermined error range is provided, and if it is within that range, it can be determined that they match. The processing after step 1125 is the same as the processing after step 1020 shown in FIG.
図１２は、計測情報として比重を使用した場合の処理の流れを示したフローチャートである。ステップ１２００から処理を開始し、ステップ１２１０までは、図１０に示したステップ１０１０まで、図１１に示したステップ１１１０までの処理と同じである。 FIG. 12 is a flowchart showing a processing flow when specific gravity is used as measurement information. The process is started from step 1200, and the process up to step 1210 is the same as the process up to step 1010 shown in FIG. 10 and up to step 1110 shown in FIG.
ステップ１２１５では、造形対象の立体物の体積を、計測部３７で計測された重量と比重とを用いて算出する。体積の計算は、計算部３８が行うことができる。この体積は、計測された重量を、計測された比重で除算することにより算出することができる。ステップ１２２０では、3Dモデルデータが表現する造形物の体積を算出する。この体積の計算も、計算部３８が行うことができる。この体積は、3Dモデルデータが表現する造形物の三次元形状から算出することができる。 In step 1215, the volume of the three-dimensional object to be modeled is calculated using the weight and specific gravity measured by the measuring unit 37. The calculation of the volume can be performed by the calculation unit 38. This volume can be calculated by dividing the measured weight by the measured specific gravity. In step 1220, the volume of the modeled object represented by the 3D model data is calculated. The calculation unit 38 can also calculate this volume. This volume can be calculated from the three-dimensional shape of the modeled object represented by the 3D model data.
ステップ１２２５では、算出された造形対象の立体物の体積と、算出された3Dモデルデータが表現する造形物の体積とが合致しているかを判断する。この場合も、合致しているかを判断する際、所定の誤差範囲を設け、その範囲内であれば、合致していると判断することができる。ステップ１２３０以降の処理は、図１０に示したステップ１０２０以降の処理、図１１に示したステップ１１２５以降の処理と同じである。 In step 1225, it is determined whether the calculated volume of the three-dimensional object to be modeled matches the volume of the modeled object represented by the calculated 3D model data. In this case as well, when determining whether or not they match, a predetermined error range is provided, and if it is within that range, it can be determined that they match. The processing after step 1230 is the same as the processing after step 1020 shown in FIG. 10 and the processing after step 1125 shown in FIG.
図１３は、計測情報として寸法を使用した場合の処理の流れを示したフローチャートである。ステップ１３００から処理を開始し、ステップ１３１０までは、図１０に示したステップ１０１０までの処理と同じである。ステップ１３１５で計測情報が合致していないと判断された場合、ステップ１３２０へ進み、合致していると判断された場合、ステップ１３２５へ進む。 FIG. 13 is a flowchart showing a processing flow when dimensions are used as measurement information. The process is started from step 1300, and the process up to step 1310 is the same as the process up to step 1010 shown in FIG. If it is determined in step 1315 that the measurement information does not match, the process proceeds to step 1320, and if it is determined that the measurement information matches, the process proceeds to step 1325.
ステップ１３２０では、寸法以外は合致しているかを判断する。合致していないと判断された場合、ステップ１３０５へ戻り、次の3Dモデルデータを取得する。合致していると判断された場合、ステップ１３２５へ進み、図１０に示したステップ１０２０と同様、現在取得している3Dモデルデータが目的のデータであると判断し、その3Dモデルデータを出力とする。そして、ステップ１３３０でこの処理を終了する。 In step 1320, it is determined whether or not they match except for the dimensions. If it is determined that they do not match, the process returns to step 1305 and the next 3D model data is acquired. If it is determined that they match, the process proceeds to step 1325, and similarly to step 1020 shown in FIG. 10, it is determined that the currently acquired 3D model data is the target data, and the 3D model data is output. To do. Then, this process ends in step 1330.
図１４は、寸法比を計算する場合の処理の流れを示したフローチャートである。ステップ１４００から処理を開始し、ステップ１４２０までは、図１３に示したステップ１３２０までの処理と同じである。ステップ１４２５では、3Dスキャンデータが表現する立体物の寸法と、3Dモデルデータが表現する造形物の寸法との比、すなわち寸法比を算出する。ステップ１４３０では、現在取得している3Dモデルデータが目的のデータであると判断し、その3Dモデルデータを出力とするが、寸法比も出力とし、ステップ１４３５でこの処理を終了する。 FIG. 14 is a flowchart showing a processing flow when calculating the dimensional ratio. The process is started from step 1400, and the process up to step 1420 is the same as the process up to step 1320 shown in FIG. In step 1425, the ratio between the dimensions of the three-dimensional object represented by the 3D scan data and the dimensions of the modeled object represented by the 3D model data, that is, the dimensional ratio is calculated. In step 1430, it is determined that the currently acquired 3D model data is the target data, and the 3D model data is output, but the dimension ratio is also output, and this process ends in step 1435.
図１４では、計測情報が合致しているかを判断しているが、計測情報は、重量であってもよいし、比重であってもよいし、寸法であってもよいし、それらのうちの２つ、あるいは全部であってもよい。また、計測情報は、それら以外の情報を使用してもよい。 In FIG. 14, it is determined whether the measurement information matches, but the measurement information may be weight, specific gravity, dimensions, or any of them. It may be two or all. In addition, information other than these may be used as the measurement information.
図１５は、複数の3Dモデルデータが検索される場合の処理の流れを示したフローチャートである。これまで合致する3Dモデルデータがあるものとして説明してきたが、記憶部３１に記憶された複数の3Dモデルデータの中に類似度が閾値以上のデータが１つとは限らない。 FIG. 15 is a flowchart showing a processing flow when a plurality of 3D model data are searched. Although it has been described so far that there is matching 3D model data, it is not always the case that one of the plurality of 3D model data stored in the storage unit 31 has a similarity equal to or higher than the threshold value.
ステップ１５００から処理を開始し、ステップ１５０５は、図１０に示したステップ１００５の処理と同じである。ステップ１５１０では、記憶部３１に記憶された全ての3Dモデルデータを取得したかを判断する。取得していない場合、ステップ１５１５へ進み、取得した場合、ステップ１５３０へ進む。 The process is started from step 1500, and step 1505 is the same as the process of step 1005 shown in FIG. In step 1510, it is determined whether or not all the 3D model data stored in the storage unit 31 has been acquired. If it has not been acquired, the process proceeds to step 1515, and if it has been acquired, the process proceeds to step 1530.
ステップ１５１５では、3Dスキャンデータが表現する立体物の表面形状と、3Dモデルデータが表現する造形物の表面形状とが類似しているかを判断する。類似しているか否かの判断は、類似度が閾値以上であるか否かにより行うことができる。類似度の形式は、いかなる形式であってもよく、例えばパーセントで表現し、そのパーセントが閾値以上であるか否かにより判断することができる。類似していると判断された場合は、ステップ１５２０へ進み、類似していないと判断された場合は、ステップ１５０５へ戻り、次の3Dモデルデータを取得する。 In step 1515, it is determined whether the surface shape of the three-dimensional object represented by the 3D scan data is similar to the surface shape of the modeled object represented by the 3D model data. Whether or not they are similar can be determined by whether or not the degree of similarity is equal to or higher than the threshold value. The form of similarity may be any form, for example, expressed as a percentage, and can be determined by whether or not the percentage is equal to or higher than the threshold value. If it is determined that they are similar, the process proceeds to step 1520, and if it is determined that they are not similar, the process returns to step 1505 and the next 3D model data is acquired.
ステップ１５２０では、造形対象の立体物に対する計測情報と、3Dモデルデータが表現する造形物の重量等の情報が類似しているか否かにより判断する。この場合も、ステップ１５１５と同様、類似度が閾値以上であるか否かにより判断することができる。なお、この閾値は、ステップ１５１５で使用する閾値と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。ステップ１５２０で類似していると判断された場合は、ステップ１５２５へ進み、類似していないと判断された場合は、ステップ１５０５へ戻り、次の3Dモデルデータを取得することができる。 In step 1520, it is determined whether or not the measurement information for the three-dimensional object to be modeled and the information such as the weight of the modeled object represented by the 3D model data are similar. In this case as well, as in step 1515, it can be determined whether or not the similarity is equal to or higher than the threshold value. The threshold value may be the same value as the threshold value used in step 1515, or may be a different value. If it is determined that they are similar in step 1520, the process proceeds to step 1525, and if it is determined that they are not similar, the process returns to step 1505 and the next 3D model data can be acquired.
ステップ１５２５では、判断してきた3Dモデルデータが、造形対象の立体物と表面形状が類似し、計測情報も類似していることから、目的のデータの１つの候補であると判断し、記憶部３１に候補として一時的に記憶する。そして、ステップ１５０５へ戻り、次の3Dモデルデータを取得する。 In step 1525, since the determined 3D model data has a surface shape similar to that of the three-dimensional object to be modeled and the measurement information is also similar, it is determined that the 3D model data is one candidate for the target data, and the storage unit 31 Temporarily memorize as a candidate. Then, the process returns to step 1505, and the next 3D model data is acquired.
ステップ１５３０では、記憶部３１に記憶された複数の3Dモデルデータの全てを取得したことから、記憶部３１に候補として一時的に記憶した3Dモデルデータの中から最も類似している3Dモデルデータを抽出する。このため、一時的に記憶する際、類似度を対応付けて記憶することができる。類似度は、表面形状と計測情報の双方に対して計算されるので、双方の類似度が最も高い3Dモデルデータを抽出することができる。そして、その抽出した3Dモデルデータを出力とし、ステップ１５３５へ進み、この処理を終了する。 In step 1530, since all of the plurality of 3D model data stored in the storage unit 31 has been acquired, the most similar 3D model data among the 3D model data temporarily stored as candidates in the storage unit 31 is selected. Extract. Therefore, when temporarily storing, the similarity can be associated and stored. Since the similarity is calculated for both the surface shape and the measurement information, it is possible to extract the 3D model data having the highest similarity between the two. Then, the extracted 3D model data is output, the process proceeds to step 1535, and this process is completed.
造形部３６に3Dモデルデータを出力した後、記憶部３１に一時的に記憶したその3Dモデルデータを消去することができる。この場合も、計測情報は、重量であってもよいし、比重であってもよいし、寸法であってもよいし、それらのうちの２つ、あるいは全部であってもよい。また、計測情報は、それら以外の情報を使用してもよい。さらに、寸法比を算出する処理を含み、上記の3Dモデルデータとともに寸法比を造形部３６に出力し、造形部３６が寸法比を用いて拡大または縮小して所望する造形物を造形することも可能である。 After outputting the 3D model data to the modeling unit 36, the 3D model data temporarily stored in the storage unit 31 can be erased. In this case as well, the measurement information may be weight, specific gravity, dimensions, two or all of them. In addition, information other than these may be used as the measurement information. Further, it also includes a process of calculating the dimensional ratio, outputs the dimensional ratio to the modeling unit 36 together with the above 3D model data, and the modeling unit 36 enlarges or reduces the dimensional ratio using the dimensional ratio to form a desired modeled object. It is possible.
このようにして、3Dモデルデータを検索する精度を高めることができる。また、3Dモデルデータが表現する造形物の寸法が、造形対象の立体物の寸法と異なる場合であっても、その立体物と同じ寸法で造形することが可能となる。さらに、その立体物に合致する3Dモデルデータが複数検索されても、最も類似する造形物の3Dモデルデータを、造形処理に使用するデータとして特定することができる。 In this way, the accuracy of searching the 3D model data can be improved. Further, even if the dimensions of the modeled object represented by the 3D model data are different from the dimensions of the three-dimensional object to be modeled, it is possible to model with the same dimensions as the three-dimensional object. Further, even if a plurality of 3D model data matching the three-dimensional object are searched, the 3D model data of the most similar modeled object can be specified as the data used for the modeling process.
これまで本発明を、造形処理システム、造形処理装置、造形処理方法およびプログラムとして上述した実施の形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。したがって、他の実施の形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。よって、本発明では、その計測方法を含む物体の取出方法やそのプログラムが記録された記録媒体等も提供することができるものである。 So far, the present invention has been described with the above-described embodiments as a modeling processing system, a modeling processing apparatus, a modeling processing method, and a program, but the present invention is not limited to the above-described embodiments. Therefore, other embodiments, additions, changes, deletions, etc. can be made within the range that can be conceived by those skilled in the art, and as long as the actions and effects of the present invention are exhibited in any of the embodiments, the present invention It is included in the range. Therefore, in the present invention, it is possible to provide a method for taking out an object including the measurement method, a recording medium on which the program is recorded, and the like.
１０…3Dスキャナ、１１…3Dモデルデータサーバ、１２…3Dプリンタ、２０…CPU、２１…ROM、２２…RAM、２３…HDD、２４…入出力I/F、２５…入力装置、２６…表示装置、３０…取得部、３１…記憶部、３２…検索部、３３…読取部、３４…提示部、３５…入力受付部、３６…造形部、３７…計測部、３８…計算部、４０…重量計測部、４１…比重計測部、４２…寸法計測部 10 ... 3D scanner, 11 ... 3D model data server, 12 ... 3D printer, 20 ... CPU, 21 ... ROM, 22 ... RAM, 23 ... HDD, 24 ... I / O I / F, 25 ... input device, 26 ... display device , 30 ... Acquisition unit, 31 ... Storage unit, 32 ... Search unit, 33 ... Reading unit, 34 ... Presentation unit, 35 ... Input reception unit, 36 ... Modeling unit, 37 ... Measurement unit, 38 ... Calculation unit, 40 ... Weight Measuring unit, 41 ... Specific gravity measuring unit, 42 ... Dimension measuring unit
Claims (10)
造形対象の立体物の表面を読み取る読取部から該立体物の表面形状の情報を取得する取得部と、
各々が表面形状の情報と内部構造の情報とを含む複数の造形物情報を記憶する記憶部と、
前記取得部により取得された前記表面形状の情報に基づき、前記記憶部に記憶された前記複数の造形物情報の中から前記造形物の造形処理に使用する造形物情報を検索する検索部とを含み、
前記検索部は、前記立体物を計測する計測部から計測した結果である計測情報を取得し、前記取得部により取得された前記表面形状の情報と前記計測情報とに基づき、前記造形物の造形処理に使用する造形物情報を検索する、造形処理システム。 It is a modeling processing system that performs modeling processing of a modeled object.
An acquisition unit that acquires information on the surface shape of the three-dimensional object from a reading unit that reads the surface of the three-dimensional object to be modeled.
A storage unit, each of which stores a plurality of shaped object information including surface shape information and internal structure information,
Based on the surface shape information acquired by the acquisition unit, a search unit that searches for the modeled object information used for the modeling process of the modeled object from the plurality of modeled object information stored in the storage unit. seen including,
The search unit acquires measurement information as a result of measurement from the measurement unit that measures the three-dimensional object, and based on the surface shape information acquired by the acquisition unit and the measurement information, the modeling of the modeled object is performed. A modeling processing system that searches for information on modeling objects used for processing.
前記検索部は、前記入力受付部から造形処理の実行指示を受けて、前記提示部により表示された前記造形物情報を、造形処理を実行する造形部に出力する、請求項１または２に記載の造形処理システム。 It includes a presentation unit presented to the user by displaying the modeled object information searched by the search unit, and an input receiving unit that receives an execution instruction or a stop instruction of the modeling process from the user.
The first or second aspect of claim 1 or 2, wherein the search unit receives an instruction to execute the modeling process from the input receiving unit and outputs the modeled object information displayed by the presenting unit to the modeling unit that executes the modeling process. Modeling processing system.
造形対象の立体物の表面を読み取る読取部から該立体物の表面形状の情報を取得する取得部と、
各々が表面形状の情報と内部構造の情報とを含む複数の造形物情報を記憶する記憶部と、
前記取得部により取得された前記表面形状の情報に基づき、前記記憶部に記憶された前記複数の造形物情報の中から前記造形物の造形処理に使用する造形物情報を検索する検索部と、
前記検索部により検索された前記造形物情報を使用して前記造形物を造形する造形部とを含み、
前記検索部は、前記立体物を計測する計測部から計測した結果である計測情報を取得し、前記取得部により取得された前記表面形状の情報と前記計測情報とに基づき、前記造形物の造形処理に使用する造形物情報を検索する、造形処理装置。 It is a modeling processing device that performs modeling processing of a modeled object.
An acquisition unit that acquires information on the surface shape of the three-dimensional object from a reading unit that reads the surface of the three-dimensional object to be modeled.
A storage unit, each of which stores a plurality of shaped object information including surface shape information and internal structure information,
Based on the surface shape information acquired by the acquisition unit, a search unit for searching the modeled object information used for the modeling process of the modeled object from the plurality of modeled object information stored in the storage unit.
Using said modeled object information retrieved by the retrieval unit seen including a shaping part for shaping the molded object,
The search unit acquires measurement information that is the result of measurement from the measurement unit that measures the three-dimensional object, and based on the surface shape information acquired by the acquisition unit and the measurement information, the modeling of the modeled object is performed. A modeling processing device that searches for information on modeling objects used for processing.
造形対象の立体物の表面を読み取る読取部から該立体物の表面形状の情報を取得するステップと、
取得された前記表面形状の情報に基づき、各々が表面形状の情報と内部構造の情報とを含む複数の造形物情報を記憶する記憶部に記憶された該複数の造形物情報の中から前記造形物の造形処理に使用する造形物情報を検索するステップと、
検索された前記造形物情報を使用して前記造形物を造形するステップとを含み、
前記検索するステップは、前記立体物を計測する計測部から計測した結果である計測情報を取得し、前記取得するステップにおいて取得された前記表面形状の情報と前記計測情報とに基づき、前記造形物の造形処理に使用する造形物情報を検索する、造形処理方法。 It is a modeling process method that executes the modeling process of a modeled object.
A step of acquiring information on the surface shape of the three-dimensional object from a reading unit that reads the surface of the three-dimensional object to be modeled.
Based on the acquired information on the surface shape, the modeling is performed from the plurality of modeling information stored in the storage unit that stores a plurality of modeling information including the surface shape information and the internal structure information. Steps to search for information on the modeled object used for modeling the object,
Using said modeled object information retrieved saw including a step of molding the molded object,
The search step acquires measurement information that is the result of measurement from the measuring unit that measures the three-dimensional object, and based on the surface shape information and the measurement information acquired in the acquisition step, the modeled object. A modeling process method for searching for information on a modeled object used for modeling .
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