JP6890077B2 - Server for engraving lessons - Google Patents
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Description
本発明は彫刻レッスン用サーバに関する。 The present invention relates to a server for engraving lessons.
ネットワークを利用したオンライン・レッスンが知られている。これは、生徒側のコンピュータシステムと先生側のコンピュータシステムとをネットワークを介して接続し、英会話、楽器演奏、彫刻等を遠隔指導するものである。 Online lessons using networks are known. In this method, the computer system on the student side and the computer system on the teacher side are connected via a network to remotely teach English conversation, musical instrument performance, sculpture, and the like.
たとえば特許文献１には、自宅に居ながら先生のアドバイスを受けることができる双方向性を持った楽器演奏システムが開示されている。具体的には、先生側および生徒側に、コンピュータとそれに接続された電子楽器により構成されるシステムを設け、ネットワークを介してそれぞれのシステムを接続する。先生側システムは、生徒側システムから送られてくる生徒の演奏データに基づく演奏を再生し、その演奏に対する演奏指導データや模範演奏データを作成して生徒側システムに送信する。生徒側システムは、先生側システムから送られてきた模範演奏データに基づいて演奏を再生するとともに、演奏指導データに基づく指導内容をディスプレイに表示できる。
For example,
また、特許文献２には、電子楽器が接続された生徒側のパーソナルコンピュータとサーバとをネットワークを介して接続し、サーバに置かれた豊富な教材を用いて生徒が楽器の演奏を練習できるようにした演奏教習システムが開示されている。特許文献２のシステムでは、サーバの指導プログラムによる自動評価が可能であるため、生徒が独習することができる。
Further, in
また、石鹸を使った彫刻である「ソープカービング」のオンライン・レッスン用プログラムが販売されている（非特許文献１参照）。このプログラムは、具体的な彫刻作業を動画で提供することにより、作業内容を繰り返し確認することができる。 In addition, an online lesson program for "soap carving," which is a sculpture using soap, is on sale (see Non-Patent Document 1). This program allows you to repeatedly check the work contents by providing a video of specific engraving work.
ところで、現在では３Ｄプリンタの高性能化、小型化、低価格化が進み、従来の業務用３Ｄプリンタだけでなく、民生用の３Ｄプリンタも急速に普及している。このような３Ｄプリンタを利用できるオンライン・レッスンの形態も検討されている。 By the way, at present, the performance, miniaturization, and price reduction of 3D printers are progressing, and not only conventional commercial 3D printers but also consumer 3D printers are rapidly becoming widespread. A form of online lesson that can use such a 3D printer is also being considered.
たとえば、特許文献３には、折り紙の折り方等、軟弱材の手作業加工法を効果的に学習するための教材が開示されている。この教材は、学習のための動画や音声、テキストと併せて、完成品に至る途中の複数個の半成品の３Ｄプリンタ用データが含まれる。学習者は、インターネット経由で入手した３Ｄプリンタ用データを３Ｄプリンタで出力することにより、半成型品の立体物を入手できる。 For example, Patent Document 3 discloses teaching materials for effectively learning a manual processing method for soft materials such as how to fold origami. This teaching material includes video, audio, and text for learning, as well as data for multiple semi-finished 3D printers on the way to the finished product. The learner can obtain a semi-molded three-dimensional object by outputting the data for a 3D printer obtained via the Internet with a 3D printer.
ここで、オンライン・レッスンの利用者はそれぞれレッスン項目に対する経験が異なる。たとえば、彫刻のレッスンを行う利用者の中には、既に他のレッスンを複数回受講した経験がある上級者もいれば、初めてレッスンを行う初級者もいる可能性がある。 Here, users of online lessons have different experiences with lesson items. For example, some users of sculpture lessons may have already taken other lessons multiple times, while others may be new to the lesson.
本発明の目的は、彫刻のレッスンを行う場合に、利用者の経験に応じた指導が可能な彫刻レッスン用サーバを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a sculpture lesson server capable of providing guidance according to the user's experience when performing sculpture lessons.
上記目的を達成するための主たる発明は、３Ｄプリンタを含む利用者端末と通信可能に接続され、ネットワークを介して立体物の彫刻を指導するために用いられるサーバであって、完成状態の前記立体物を示す第１の３Ｄプリンタ用データを記憶する記憶部と、指導を受ける利用者の彫刻に対する経験値情報を取得する取得部と、前記第１の３Ｄプリンタ用データ、及び取得した前記経験値情報に基づいて、前記完成状態の立体物を内包し、彫刻を開始する前の初期状態の前記立体物を示す第２の３Ｄプリンタ用データを生成する生成部と、前記指導を受ける利用者の前記利用者端末に対し、生成した前記第２の３Ｄプリンタ用データを送信するデータ送信部と、を有する彫刻レッスン用サーバである。
本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。
The main invention for achieving the above object is a server that is communicably connected to a user terminal including a 3D printer and is used for instructing engraving of a three-dimensional object via a network. A storage unit that stores data for a first 3D printer that indicates an object, an acquisition unit that acquires experience value information for engraving of a user who receives guidance, data for the first 3D printer, and the acquired experience value. Based on the information, a generation unit that includes the completed three-dimensional object and generates data for a second 3D printer indicating the three-dimensional object in the initial state before starting engraving, and a user who receives the guidance. This is an engraving lesson server having a data transmission unit that transmits the generated data for the second 3D printer to the user terminal.
Other features of the present invention will be clarified by the description of the description and drawings described later.
本発明によれば、彫刻のレッスンを行う場合に、利用者の経験に応じた指導ができる。 According to the present invention, when performing a sculpture lesson, it is possible to provide guidance according to the user's experience.
＝＝彫刻レッスンシステム＝＝
図１に示すように、彫刻レッスンシステム１は、複数の利用者端末Ｍ、及び彫刻レッスン用サーバＳを備える。各利用者端末と彫刻レッスン用サーバＳとは、ネットワークＮを介して通信可能に接続されている。ネットワークＮは、たとえば公衆電話回線網やインターネット回線等の伝送路である。
== Engraving lesson system ==
As shown in FIG. 1, the
本実施形態における彫刻レッスンは、彫刻レッスン用サーバＳから提供されるレッスンプログラムに沿って、利用者（以下、「生徒」）が初期状態の立体物に対して彫刻作業を行い、完成状態の立体物を作成するオンライン方式のレッスンである。 In the engraving lesson in the present embodiment, the user (hereinafter, "student") engraves the three-dimensional object in the initial state according to the lesson program provided by the engraving lesson server S, and the three-dimensional object in the completed state. This is an online lesson for creating things.
＝＝利用者端末＝＝
利用者端末Ｍは、彫刻レッスンを受ける生徒が所有する機器である。利用者端末Ｍは、コンピュータｍ１、及び３Ｄプリンタｍ２を含む。
== User terminal ==
The user terminal M is a device owned by a student who takes a sculpture lesson. The user terminal M includes a computer m1 and a 3D printer m2.
コンピュータｍ１は、家庭用のパーソナルコンピュータ等である。コンピュータｍ１は、画像や文字を表示するためのディスプレイが付属されている。また、コンピュータｍ１は、３Ｄプリンタｍ２を制御するためのソフトウェア、３Ｄプリンタ用データが示す立体物の画像や彫刻レッスン用サーバＳから送信される各種情報を表示するためのソフトウェア等がインストールされている。 The computer m1 is a personal computer for home use or the like. The computer m1 is attached with a display for displaying images and characters. Further, the computer m1 is installed with software for controlling the 3D printer m2, software for displaying images of three-dimensional objects indicated by 3D printer data, and various information transmitted from the engraving lesson server S. ..
３Ｄプリンタｍ２は、３Ｄプリンタ用データに基づいて、立体物を造形する装置である。造形方式は、ＦＤＭ方式や光造形方式等、様々な方式を用いることができる。なお、３Ｄプリンタｍ２に用いるフィラメント（立体物の素材）は、立体物の外観に適しているだけでなく、彫刻作業に適した材質であることが望ましい。たとえば、樹脂材料に対して木や竹の粉末を添加したフィラメントを用いることができる。 The 3D printer m2 is a device for modeling a three-dimensional object based on data for a 3D printer. As the modeling method, various methods such as an FDM method and a stereolithography method can be used. The filament (material of the three-dimensional object) used in the 3D printer m2 is preferably a material suitable not only for the appearance of the three-dimensional object but also for the engraving work. For example, a filament obtained by adding wood or bamboo powder to a resin material can be used.
生徒は、コンピュータｍ１を使用して、ネットワークＮ経由で彫刻レッスン用サーバＳが提供するレッスンサイトにアクセスする。生徒は、ユーザー登録を行った後、希望するレッスン等を入力する。最後に、生徒は、オンラインで料金支払いを行うことでレッスンプログラムの提供を受けることが可能となる。 The student uses the computer m1 to access the lesson site provided by the engraving lesson server S via the network N. After registering as a user, students enter their desired lessons. Finally, students will be offered a lesson program by paying online.
一のレッスンは、たとえば、複数回のレッスンプログラムにより構成されている。一のレッスンプログラムは、立体物の一部を彫刻するための内容が含まれており、全てのレッスンプログラムを行うことで、立体物を完成することができる。 One lesson is composed of, for example, a plurality of lesson programs. One lesson program includes contents for engraving a part of a three-dimensional object, and by performing all the lesson programs, the three-dimensional object can be completed.
初回のレッスンプログラムには、彫刻を開始する前の初期状態の立体物を示す３Ｄプリンタ用データ（第２の３Ｄプリンタ用データ。詳細は後述）が含まれている。コンピュータｍ１は、生徒からの指示入力に応じて当該データを３Ｄプリンタｍ２に入力する。３Ｄプリンタｍ２は、当該データに基づいて初期状態の立体物を造形する。 The first lesson program includes 3D printer data (second 3D printer data, details of which will be described later) showing a three-dimensional object in an initial state before engraving is started. The computer m1 inputs the data to the 3D printer m2 in response to an instruction input from the student. The 3D printer m2 models a three-dimensional object in an initial state based on the data.
＝＝彫刻レッスン用サーバ＝＝
彫刻レッスン用サーバＳは、ネットワークＮを介して立体物の彫刻を指導するために用いられるコンピュータである。図２は彫刻レッスン用サーバＳの構成例を示す図である。彫刻レッスン用サーバＳは、記憶部１０、通信部２０及び制御部３０を備える。
== Server for engraving lessons ==
The engraving lesson server S is a computer used to teach engraving of a three-dimensional object via the network N. FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the engraving lesson server S. The engraving lesson server S includes a
［記憶部］
記憶部１０は、各種レッスンプログラムや、レッスンプログラムで用いられる各種のデータ等を記憶する大容量の記憶装置である。本実施形態に係る記憶部１０は、第１の３Ｄプリンタ用データを記憶する。
[Memory]
The
第１の３Ｄプリンタ用データは、完成状態の立体物を示すデータである。図３Ａ及び図３Ｂは、完成状態の立体物の一例である仏像Ｘを示した図である。図３Ａ及び図３Ｂにおいて、仏像Ｘの左右方向をＸ軸方向とし、前後方向をＹ軸方向とし、高さ方向（Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向）をＺ軸方向とする。また、仏像ＸのＺ軸方向の高さを高さｈとする。図３Ａは仏像Ｘを正面から見た図であり、図３Ｂは仏像ＸをＺ軸方向の上側から見た図である。 The first 3D printer data is data indicating a three-dimensional object in a completed state. 3A and 3B are views showing a Buddha image X, which is an example of a three-dimensional object in a completed state. In FIGS. 3A and 3B, the left-right direction of the Buddha image X is the X-axis direction, the front-back direction is the Y-axis direction, and the height direction (the direction orthogonal to the X-axis and the Y-axis) is the Z-axis direction. Further, the height of the Buddha image X in the Z-axis direction is defined as the height h. FIG. 3A is a front view of the Buddha image X, and FIG. 3B is a view of the Buddha image X viewed from above in the Z-axis direction.
図３Ａに示すように、仏像Ｘは複数の部位から構成されている。具体的に、仏像Ｘは、頭部Ｘ１、胴体部Ｘ２、右手Ｘ３、左手Ｘ４、右足Ｘ５、左足Ｘ６、台座上部Ｘ７、及び台座下部Ｘ８の８つの部位で構成されている。また、図３Ｂに示すように、仏像Ｘは、Ｙ軸方向よりＸ軸方向の方が厚く形成されている。 As shown in FIG. 3A, the Buddha image X is composed of a plurality of parts. Specifically, the Buddha image X is composed of eight parts: a head X1, a body portion X2, a right hand X3, a left hand X4, a right foot X5, a left foot X6, a pedestal upper part X7, and a pedestal lower part X8. Further, as shown in FIG. 3B, the Buddha image X is formed thicker in the X-axis direction than in the Y-axis direction.
［通信部］
通信部２０は、彫刻レッスン用サーバＳと利用者端末Ｍとを接続するためのインターフェースを提供する。
[Communication Department]
The
［制御部］
制御部３０は、彫刻レッスン用サーバＳにおける各種の制御を行う。制御部３０はＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示無し）を備える。ＣＰＵは、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより各種の機能を実現する。本実施形態においては、ＣＰＵがメモリに記憶されるプログラムを実行することにより、制御部３０は、取得部３０ａ、生成部３０ｂ、及びデータ送信部３０ｃとして機能する。
[Control unit]
The
（取得部）
取得部３０ａは経験値情報を取得する。経験値情報は、彫刻レッスンの受講回数や彫刻経験の年数等、指導を受ける利用者の彫刻に対する過去の各種経験を示す情報である。
(Acquisition department)
The acquisition unit 30a acquires experience value information. The experience value information is information showing various past experiences of the user who receives guidance, such as the number of engraving lessons taken and the number of years of engraving experience.
たとえば、生徒は、希望するレッスンを入力する際、過去の彫刻レッスンの受講回数を併せて入力する。この場合、取得部３０ａは、利用者が入力した受講回数を経験値情報として取得する。なお、受講回数や年数の入力は、たとえば、コンピュータｍ１を介し、所定の記入欄に具体的な数字を記入することで可能となる。或いは、コンピュータｍ１の画面に表示されるいくつかの選択肢（たとえば、レッスンの受講回数として（１）「０回〜１０回未満」、（２）「１０回以上２０回未満」、（３）「２０回以上」）の中から、自己の経験に応じて任意の肢を選択することでもよい。 For example, when entering a desired lesson, the student also enters the number of past engraving lessons taken. In this case, the acquisition unit 30a acquires the number of times of attendance input by the user as experience value information. It should be noted that the number of attendances and the number of years can be input by, for example, entering a specific number in a predetermined entry field via the computer m1. Alternatively, some options displayed on the screen of the computer m1 (for example, (1) "0 to less than 10 times", (2) "10 to less than 20 times", (3) " You may select any limb from "20 times or more") according to your own experience.
或いは、生徒が彫刻レッスンの受講を希望した際に、自動的に経験値情報を取得することも可能である。この場合、記憶部１０は、生徒が実際に彫刻の指導を受けた指導履歴を各生徒のユーザーＩＤと関連付けて記憶している。たとえば、生徒Ａが過去にオンライン・レッスンを５回受講したことがある場合、記憶部１０は、生徒Ａの指導履歴として「５回」を記憶しておく。
Alternatively, when a student wishes to take a sculpture lesson, it is possible to automatically acquire experience value information. In this case, the
生徒Ａは、新たな彫刻レッスンの受講を希望する際、レッスンサイトで自己のユーザーＩＤを入力する。取得部３０ａは、入力されたユーザーＩＤに基づいて記憶部１０から対応する生徒Ａの指導履歴を読み出し、経験値情報として取得する。
Student A enters his / her user ID on the lesson site when he / she wishes to take a new engraving lesson. The acquisition unit 30a reads the instruction history of the corresponding student A from the
（生成部）
生成部３０ｂは、第１の３Ｄプリンタ用データ、及び取得した経験値情報に基づいて、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する。第２の３Ｄプリンタ用データは、完成状態の立体物を内包し、彫刻を開始する前の初期状態の立体物を示すデータである。
(Generator)
The generation unit 30b generates the data for the second 3D printer based on the data for the first 3D printer and the acquired empirical value information. The data for the second 3D printer includes the three-dimensional object in the completed state, and is the data indicating the three-dimensional object in the initial state before the start of engraving.
彫刻の上級者の場合、経験が豊富であり習熟度も高いと考えられるため、初期状態の立体物の形状によらず、レッスンプログラムに応じて完成状態の立体物を作成することができる。一方、彫刻の初心者の場合、経験が浅く習熟度も低いと考えられるため、レッスンプログラムを参照したとしても、上級者と同じ初期状態の立体物から完成状態の立体物を作成することは困難な可能性が高い。 If you are an advanced sculptor, you are considered to have a lot of experience and a high degree of proficiency, so you can create a completed three-dimensional object according to the lesson program regardless of the shape of the three-dimensional object in the initial state. On the other hand, if you are a beginner in sculpture, it is considered that you are inexperienced and have low proficiency, so even if you refer to the lesson program, it is difficult to create a completed three-dimensional object from the same initial three-dimensional object as an advanced person. Probability is high.
すなわち、レッスンを効果的に行うためには、彫刻の経験や習熟度に応じて、初期状態の立体物の形状を変えることが望ましい。そこで、本実施形態における生成部３０ｂは、生徒の経験に応じた第２の３Ｄプリンタ用データを生成することが可能となっている（詳細は後述）。生成部３０ｂは、生成した第２の３Ｄプリンタ用データをデータ送信部３０ｃに出力する。
That is, in order to carry out the lesson effectively, it is desirable to change the shape of the three-dimensional object in the initial state according to the experience and proficiency of sculpture. Therefore, the generation unit 30b in the present embodiment can generate the data for the second 3D printer according to the experience of the student (details will be described later). The generation unit 30b outputs the generated data for the second 3D printer to the
（データ送信部）
データ送信部３０ｃは、指導を受ける利用者の利用者端末Ｍに対し、生成した第２の３Ｄプリンタ用データを送信する。当該第２の３Ｄプリンタ用データを受信した利用者端末Ｍは、３Ｄプリンタｍ２で当該第２の３Ｄプリンタ用データに基づく立体物（初期状態の立体物）を造形する。利用者は、造形された初期状態の立体物をレッスンプログラムに沿って順次彫刻を行い、完成状態の立体物を作成することができる。
(Data transmitter)
The
＝＝第２の３Ｄプリンタ用データの生成について＝＝
図４〜図９Ｈを参照して第２の３Ｄプリンタ用データの生成に関する具体的な方法（第１の方法〜第４の方法）について説明する。以下で述べる所定の二次元平面は、完成状態の立体物の形状等に応じて設定される。この例では、ＸＹ平面を「所定の二次元平面」とし、Ｚ軸方向を「所定の二次元平面と直交する所定方向」とする。なお、ＸＺ平面を「所定の二次元平面」、Ｙ軸方向を「所定方向」としてもよいし、ＹＺ平面を「所定の二次元平面」、Ｘ軸方向を「所定方向」としてもよい。
== Regarding the generation of data for the second 3D printer ==
A specific method (first method to fourth method) for generating data for the second 3D printer will be described with reference to FIGS. 4 to 9H. The predetermined two-dimensional plane described below is set according to the shape of the three-dimensional object in the completed state and the like. In this example, the XY plane is a "predetermined two-dimensional plane" and the Z-axis direction is a "predetermined direction orthogonal to the predetermined two-dimensional plane". The XZ plane may be a "predetermined two-dimensional plane", the Y-axis direction may be a "predetermined direction", the YZ plane may be a "predetermined two-dimensional plane", and the X-axis direction may be a "predetermined direction".
［第１の方法］
第１の方法は、完成状態の立体物を所定の二次元平面に投影することで第２の３Ｄプリンタ用データを生成する方法である。具体的に、生成部３０ｂは、完成状態の立体物を所定の二次元平面に投影した場合に得られる元の輪郭線を、経験値情報に基づく所定値だけ拡大させて新たな輪郭線を設定し、当該新たな輪郭線により形成される断面を所定の二次元平面と直交する所定方向において完成状態の立体物と同じ高さになるよう重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する。
[First method]
The first method is a method of generating data for a second 3D printer by projecting a three-dimensional object in a completed state onto a predetermined two-dimensional plane. Specifically, the generation unit 30b sets a new contour line by enlarging the original contour line obtained when the completed three-dimensional object is projected on a predetermined two-dimensional plane by a predetermined value based on the empirical value information. Then, data for a second 3D printer is generated by superimposing the cross section formed by the new contour line in a predetermined direction orthogonal to a predetermined two-dimensional plane so as to have the same height as the completed three-dimensional object. To do.
元の輪郭線は、完成状態の立体物の外縁に相当する線である。所定値は、新たな輪郭線を設定する際に、元の輪郭線をどれだけ拡大させるかを示す値である。所定値は、経験値情報に応じて複数の値が設定されている。たとえば、記憶部１０は、レッスンの受講回数（経験値情報）に対し、受講回数に応じた所定値が対応付けられたテーブルデータを記憶している（図４参照）。図４に示すテーブルデータは、「０回〜１０回未満（初級者）」の場合、所定値「２ｍｍ」が対応付けられ、「１０回以上２０回未満（中級者）」の場合、所定値「４ｍｍ」が対応付けられ、「２０回以上（上級者）」の場合、所定値「６ｍｍ」が対応付けられている。
The original contour line is a line corresponding to the outer edge of the completed three-dimensional object. The predetermined value is a value indicating how much the original contour line is enlarged when setting a new contour line. As the predetermined value, a plurality of values are set according to the experience value information. For example, the
なお、彫刻の経験が豊富になればなるほど、初期状態の立体物の形状と完成状態の立体物の形状とが異なっていてもレッスンプログラムに応じて彫刻作業を進めることができる。従って、経験が増えるにつれて、所定値も大きい値に設定される。 The more experience you have in engraving, the more you can proceed with the engraving work according to the lesson program, even if the shape of the three-dimensional object in the initial state and the shape of the three-dimensional object in the completed state are different. Therefore, as the experience increases, the predetermined value is also set to a larger value.
以下では、図３Ａ及び図３Ｂに示した仏像Ｘを完成状態の立体物とし、仏像Ｘの３Ｄプリンタ用データ（第１の３Ｄプリンタ用データ）を用いる例について述べる。 In the following, an example will be described in which the Buddha image X shown in FIGS. 3A and 3B is a three-dimensional object in a completed state, and the data for the 3D printer (data for the first 3D printer) of the Buddha image X is used.
まず、生成部３０ｂは、仏像ＸをＸＹ平面に投影する。この場合、Ｚ軸方向において最も広い台座下部Ｘ８の底面に相当する外縁が、元の輪郭線Ｌ１として得られる（図５Ａ参照）。 First, the generation unit 30b projects the Buddha image X on the XY plane. In this case, the outer edge corresponding to the bottom surface of the pedestal lower portion X8, which is the widest in the Z-axis direction, is obtained as the original contour line L1 (see FIG. 5A).
次に、生成部３０ｂは、元の輪郭線Ｌ１を経験値情報に基づく所定値だけ拡大させることで新たな輪郭線Ｌ２を設定する。この例では、経験値情報として、「０回」が取得されているとする。この場合、生成部３０ｂは、記憶部１０を参照し、経験値情報「０回」に対応する所定値「２ｍｍ」を得る。
Next, the generation unit 30b sets a new contour line L2 by expanding the original contour line L1 by a predetermined value based on the empirical value information. In this example, it is assumed that "0 times" is acquired as the experience value information. In this case, the generation unit 30b refers to the
生成部３０ｂは、元の輪郭線Ｌ１を所定値「２ｍｍ」だけ拡大させることにより、新たな輪郭線Ｌ２を設定する（図５Ｂ参照）。 The generation unit 30b sets a new contour line L2 by enlarging the original contour line L1 by a predetermined value “2 mm” (see FIG. 5B).
最後に、生成部３０ｂは、新たな輪郭線Ｌ２により形成される断面を、Ｚ軸方向において仏像Ｘと同じ高さｈになるよう重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する（図５Ｃ参照）。なお、たとえば右足Ｘ５の一番低い部位のＺ軸方向の高さをｈ５とし、ｈ５から下は上述の様に輪郭線Ｌ２により形成される断面を重畳し、ｈ５から上部をＸＹ平面に投影した外縁を元の輪郭線Ｌ３として取得し、輪郭線Ｌ３を所定値「２ｍｍ」だけ拡大させた新たな輪郭線Ｌ４を設定し、ｈ５から上は輪郭線Ｌ４により形成される断面を重畳してもよい。ただし、台座及び仏像本体からなる立体物の場合には、高さｈ５に相当する情報が予め第１の３Ｄプリンタ用データに付与されているものとする。これにより、本実施形態の様に断面積の大きい台座部分（台座上部Ｘ７、及び台座下部Ｘ８）と断面積の小さい仏像本体部分（頭部Ｘ１、胴体部Ｘ２、右手Ｘ３、左手Ｘ４、右足Ｘ５、及び左足Ｘ６）とで構成される立体物の場合には、より生徒の経験値に合った第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。 Finally, the generation unit 30b generates data for the second 3D printer by superimposing the cross section formed by the new contour line L2 so as to have the same height h as the Buddha image X in the Z-axis direction (). See FIG. 5C). For example, the height of the lowest part of the right foot X5 in the Z-axis direction is set to h5, the cross section formed by the contour line L2 is superimposed below h5, and the upper part is projected onto the XY plane from h5. Even if the outer edge is acquired as the original contour line L3, a new contour line L4 is set by enlarging the contour line L3 by a predetermined value "2 mm", and the cross section formed by the contour line L4 is superimposed above h5. Good. However, in the case of a three-dimensional object consisting of a pedestal and the main body of the Buddha image, it is assumed that information corresponding to the height h5 is added to the data for the first 3D printer in advance. As a result, the pedestal portion having a large cross-sectional area (upper pedestal X7 and lower pedestal X8) and the main body portion of the Buddha image having a small cross-sectional area (head X1, body portion X2, right hand X3, left hand X4, right foot X5) as in the present embodiment. In the case of a three-dimensional object composed of, and the left foot X6), it is possible to generate data for a second 3D printer that is more suitable for the experience value of the student.
［第２の方法］
第２の方法は、完成状態の立体物に対して所定方向の中心軸を設定することで第２の３Ｄプリンタ用データを生成する方法である。具体的に、生成部３０ｂは、完成状態の立体物に対して所定方向の中心軸を設定し、所定方向と直交する方向において、中心軸から最も離れた完成状態の立体物の元の輪郭線上の点を特定し、中心軸から特定された点までの長さを経験値情報に基づく所定値だけ延長することで所定の長さを設定し、当該所定の長さを半径とする新たな輪郭線により形成される断面を所定方向において完成状態の立体物と同じ高さになるよう重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する。
[Second method]
The second method is a method of generating data for a second 3D printer by setting a central axis in a predetermined direction with respect to a three-dimensional object in a completed state. Specifically, the generation unit 30b sets the central axis in a predetermined direction with respect to the completed three-dimensional object, and on the original contour line of the completed three-dimensional object farthest from the central axis in the direction orthogonal to the predetermined direction. A new contour in which a predetermined length is set by specifying the point and extending the length from the central axis to the specified point by a predetermined value based on the empirical value information, and the predetermined length is the radius. Data for the second 3D printer is generated by superimposing the cross sections formed by the lines in a predetermined direction so as to have the same height as the three-dimensional object in the completed state.
以下では、第１の方法と同様、図３Ａ及び図３Ｂに示した仏像Ｘを完成状態の立体物とし、仏像Ｘの３Ｄプリンタ用データ（第１の３Ｄプリンタ用データ）を用いる例について述べる。 Hereinafter, as in the first method, an example will be described in which the Buddha image X shown in FIGS. 3A and 3B is a three-dimensional object in a completed state, and the data for the 3D printer (data for the first 3D printer) of the Buddha image X is used.
まず、生成部３０ｂは、仏像Ｘに対してＺ軸方向の中心軸Ｃを設定し、Ｚ軸方向と直交するＸ軸方向及びＹ軸方向において、中心軸Ｃから最も離れた仏像Ｘの元の輪郭線Ｌ１上の点を特定する。この例では、台座下部Ｘ８の底面に相当する外縁とＸ軸とが交わる点Ｐが特定される（図６Ａ参照）。なお、立体物の形状によっては、点Ｐが複数存在する場合もありうる。たとえば、仏像Ｘの例において、点Ｐは２点存在する（図６Ａ参照）。その場合、生成部３０ｂは、いずれか一つの点Ｐを特定すればよい。 First, the generation unit 30b sets the central axis C in the Z-axis direction with respect to the Buddha image X, and in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to the Z-axis direction, the original of the Buddha image X farthest from the central axis C. Identify a point on the contour line L1. In this example, a point P where the outer edge corresponding to the bottom surface of the lower pedestal X8 and the X axis intersect is specified (see FIG. 6A). Depending on the shape of the three-dimensional object, there may be a plurality of points P. For example, in the example of the Buddha image X, there are two points P (see FIG. 6A). In that case, the generation unit 30b may specify any one point P.
次に、生成部３０ｂは、中心軸Ｃから特定された点Ｐまでの長さＴ１を経験値情報に基づく所定値だけ延長することで所定の長さＴ２を設定する。この例では、第１の方法と同様、経験値情報として「０回」が取得され、経験値情報「０回」に対応する所定値「２ｍｍ」が得られたとする。 Next, the generation unit 30b sets a predetermined length T2 by extending the length T1 from the central axis C to the specified point P by a predetermined value based on the empirical value information. In this example, as in the first method, it is assumed that "0 times" is acquired as the experience value information and a predetermined value "2 mm" corresponding to the experience value information "0 times" is obtained.
生成部３０ｂは、中心軸Ｃから特定された点Ｐまでの長さＴ１を所定値「２ｍｍ」だけ拡大させることにより、所定の長さＴ２を設定する（図６Ｂ参照）。 The generation unit 30b sets a predetermined length T2 by expanding the length T1 from the central axis C to the specified point P by a predetermined value “2 mm” (see FIG. 6B).
更に、生成部３０ｂは、所定の長さＴ２を半径とする新たな輪郭線Ｌ２により形成される断面を生成する（図６Ｃ参照）。 Further, the generation unit 30b generates a cross section formed by a new contour line L2 having a predetermined length T2 as a radius (see FIG. 6C).
最後に、生成部３０ｂは、新たな輪郭線Ｌ２により形成される断面を、Ｚ軸方向において仏像Ｘと同じ高さｈになるよう重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する（図６Ｄ参照）。なお、［第１の方法］と同様に、所定の高さより上の部位と下の部位とで異なる輪郭線Ｌ２及びＬ４を設定し、それぞれの輪郭線により形成される断面をＺ軸方向において重畳してもよい。 Finally, the generation unit 30b generates data for the second 3D printer by superimposing the cross section formed by the new contour line L2 so as to have the same height h as the Buddha image X in the Z-axis direction (). See FIG. 6D). As in the [first method], different contour lines L2 and L4 are set for the portion above the predetermined height and the portion below the predetermined height, and the cross sections formed by the respective contour lines are superimposed in the Z-axis direction. You may.
［第３の方法］
たとえば、図６Ｄに示した第２の３Ｄプリンタ用データにおいては、高さ方向の位置によらず中心軸Ｃから外縁（輪郭線Ｌ２）までの距離は一定である。そのため、図６Ｄに示した第２の３Ｄプリンタ用データに基づく初期状態の立体物から仏像Ｘを彫刻する場合、仏像Ｘの彫刻する部位によって彫刻しなければならない範囲が大きく異なる。図６Ｄの例において、たとえば、台座下部Ｘ８の底面は輪郭線Ｌ２から２ｍｍ内側となるため、生徒は初期状態から２ｍｍだけ彫刻を行えばよい。一方、頭部Ｘ１は、輪郭線Ｌ２から２ｍｍ以上内側になるため、生徒は台座下部Ｘ８の底面に比べて広範囲に彫刻を行う必要が生じる。すなわち、完成状態の立体物の部位によって彫刻する範囲にばらつきが生じる。
[Third method]
For example, in the data for the second 3D printer shown in FIG. 6D, the distance from the central axis C to the outer edge (contour line L2) is constant regardless of the position in the height direction. Therefore, when engraving the Buddha image X from the three-dimensional object in the initial state based on the data for the second 3D printer shown in FIG. 6D, the range to be engraved differs greatly depending on the engraved portion of the Buddha image X. In the example of FIG. 6D, for example, since the bottom surface of the lower part of the pedestal X8 is 2 mm inside from the contour line L2, the student only needs to engrave 2 mm from the initial state. On the other hand, since the head X1 is 2 mm or more inside the contour line L2, the student needs to engrave a wider area than the bottom surface of the pedestal lower part X8. That is, the engraving range varies depending on the part of the three-dimensional object in the completed state.
そこで、第３の方法は、完成状態の立体物を所定の二次元平面にスライスした複数のスライス断面を作成し、スライス断面毎に新たな輪郭線を設定することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する方法である。具体的に、生成部３０ｂは、完成状態の立体物を所定の二次元平面にスライスした複数のスライス断面を作成し、各スライス断面の元の輪郭線を、経験値情報に基づく所定値だけ拡大させて新たな輪郭線を設定し、当該新たな輪郭線により形成される各スライス断面を所定の二次元平面と直交する所定方向に重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する。 Therefore, the third method is for a second 3D printer by creating a plurality of slice cross sections obtained by slicing a three-dimensional object in a completed state into a predetermined two-dimensional plane and setting a new contour line for each slice cross section. This is a method of generating data. Specifically, the generation unit 30b creates a plurality of slice cross sections obtained by slicing a three-dimensional object in a completed state into a predetermined two-dimensional plane, and expands the original contour line of each slice cross section by a predetermined value based on experience value information. A new contour line is set, and each slice cross section formed by the new contour line is superimposed in a predetermined direction orthogonal to a predetermined two-dimensional plane to generate data for a second 3D printer.
まず、生成部３０ｂは、完成状態の立体物をＸＹ平面に所定の厚みでスライスし、複数のスライス断面を作成する。図７Ａは、あるスライス断面Ｓｎを示す。なお、スライス断面Ｓｎは、元の輪郭線Ｌ１−１、元の輪郭線Ｌ１−２、及び元の輪郭線Ｌ１−３がそれぞれ離れた状態となっている。 First, the generation unit 30b slices the completed three-dimensional object on the XY plane with a predetermined thickness to create a plurality of slice cross sections. FIG. 7A shows a slice cross section Sn. The slice cross section Sn is in a state where the original contour line L1-1, the original contour line L1-2, and the original contour line L1-3 are separated from each other.
次に、生成部３０ｂは、スライス断面Ｓｎの元の輪郭線（輪郭線Ｌ１−１、Ｌ１−２、Ｌ１−３）を、経験値情報に基づく所定値だけ拡大させて新たな輪郭線Ｌ２を設定する。この例では、経験値情報として、「０回」が取得されているとする。この場合、生成部３０ｂは、記憶部１０のテーブルを参照し、経験値情報「０回」に対応する所定値「２ｍｍ」を得る。
Next, the generation unit 30b expands the original contour lines (contour lines L1-1, L1-2, L1-3) of the slice cross section Sn by a predetermined value based on the empirical value information to obtain a new contour line L2. Set. In this example, it is assumed that "0 times" is acquired as the experience value information. In this case, the generation unit 30b refers to the table of the
生成部３０ｂは、図７Ａに示した輪郭線を所定値「２ｍｍ」だけ拡大させることにより、新たな輪郭線Ｌ２を設定する。ここで、図７Ａのように離れた状態の輪郭線がある場合、生成部３０ｂは、各輪郭線を包含する新たな輪郭線Ｌ２を設定する。この際、たとえば、初級者の場合、各輪郭線を全て包含し、且つ、元の輪郭線に沿った形状となるよう設定する（図７Ｂ参照）。一方、上級者の場合、拡大範囲がより広くなるよう新たな輪郭線Ｌ２を設定する。たとえば、生成部３０ｂは、各輪郭線を全て包含し、且つ、元の輪郭線側に湾曲した部分を有しない形状となるよう新たな輪郭線Ｌ２を設定する（図７Ｃ参照）。 The generation unit 30b sets a new contour line L2 by enlarging the contour line shown in FIG. 7A by a predetermined value “2 mm”. Here, when there are contour lines in a separated state as shown in FIG. 7A, the generation unit 30b sets a new contour line L2 including each contour line. At this time, for example, in the case of a beginner, it is set so that all the contour lines are included and the shape is along the original contour line (see FIG. 7B). On the other hand, in the case of advanced users, a new contour line L2 is set so that the enlargement range becomes wider. For example, the generation unit 30b sets a new contour line L2 so as to include all the contour lines and have a shape that does not have a curved portion on the original contour line side (see FIG. 7C).
生成部３０ｂは、全てのスライス断面について上記処理を行う。 The generation unit 30b performs the above processing on all slice cross sections.
最後に、生成部３０ｂは、新たな輪郭線Ｌ２により形成される各スライス断面をＺ軸方向において完成状態の立体物と同じ高さになるようスライスした順に重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する。なお、各スライス断面は、元の中心軸（スライス断面を作成した際の各断面の中心軸）が一致するように重畳される。 Finally, the generation unit 30b superimposes each slice cross section formed by the new contour line L2 in the order of slicing so as to have the same height as the completed three-dimensional object in the Z-axis direction, thereby causing a second 3D printer. Generate data for. In addition, each slice cross section is superposed so that the original central axis (the central axis of each cross section when the slice cross section is created) coincides with each other.
このような方法によれば、スライス断面毎に元の輪郭線を所定値だけ拡大して新たな輪郭線を設定するため、彫刻部位による彫刻範囲のばらつきを極力低減することができる。 According to such a method, since the original contour line is enlarged by a predetermined value for each slice cross section and a new contour line is set, it is possible to reduce the variation in the engraving range depending on the engraving portion as much as possible.
［第４の方法］
ところで、仏像Ｘにおける頭部Ｘ１と胴体部Ｘ２の間（首の部分）のように、完成状態の立体物において形状が急激に変化する箇所を有するものがある。図８Ａ及び図８Ｂは、仏像Ｘの左肩近傍を拡大した図である。
[Fourth method]
By the way, some of the three-dimensional objects in the completed state have a portion where the shape changes abruptly, such as between the head portion X1 and the body portion X2 (neck portion) in the Buddha image X. 8A and 8B are enlarged views of the vicinity of the left shoulder of the Buddha image X.
ここで、第３の方法を用いて生成される第２の３Ｄプリンタ用データによれば、各スライス断面（ＸＹ平面）において元の輪郭線Ｌ１を所定値だけ拡大して新たな輪郭線Ｌ２が設定されている（図８Ａ参照）。しかし、完成状態の立体物において形状が急激に変化する箇所近傍では、元の輪郭線Ｌ１と新たな輪郭線Ｌ２とのＺ軸方向の間隔が狭くなる（図８Ａ）。従って、仏像Ｘの部位によってＺ軸方向における彫刻する範囲にばらつきが生じる。一方、実際に彫刻作業を行う場合、仏像Ｘの部位によらず彫刻する範囲がほぼ等しいことが好ましい（図８Ｂ参照）。 Here, according to the data for the second 3D printer generated by using the third method, the original contour line L1 is enlarged by a predetermined value in each slice cross section (XY plane) to obtain a new contour line L2. It is set (see FIG. 8A). However, in the vicinity of the portion where the shape of the three-dimensional object in the completed state changes abruptly, the distance between the original contour line L1 and the new contour line L2 in the Z-axis direction becomes narrow (FIG. 8A). Therefore, the engraving range in the Z-axis direction varies depending on the portion of the Buddha image X. On the other hand, when actually performing the engraving work, it is preferable that the engraving range is almost the same regardless of the part of the Buddha image X (see FIG. 8B).
そこで、第４の方法は、完成状態の立体物の形状をより考慮した第２の３Ｄプリンタ用データを生成する方法である。具体的に、生成部３０ｂは、第１のスライス断面の新たな輪郭線を、当該第１のスライス断面から所定方向に所定値だけ離れた第２のスライス断面に投影した場合に得られる、新たな輪郭線及び第２のスライス断面の元の輪郭線の外縁を、仮の輪郭線として設定し、仮の輪郭線を、所定方向において第２のスライス断面とは逆側に所定値だけ離れた第３のスライス断面に投影した場合に得られる、仮の輪郭線及び第３のスライス断面の元の輪郭線の外縁を、第１のスライス断面の新たな輪郭線として再設定する。 Therefore, the fourth method is a method of generating data for a second 3D printer in consideration of the shape of the three-dimensional object in the completed state. Specifically, the generation unit 30b is obtained when a new contour line of the first slice cross section is projected onto the second slice cross section separated by a predetermined value in a predetermined direction from the first slice cross section. The outer edge of the contour line and the original contour line of the second slice cross section is set as a temporary contour line, and the temporary contour line is separated from the second slice cross section by a predetermined value in a predetermined direction. The temporary contour line obtained when projected onto the third slice cross section and the outer edge of the original contour line of the third slice cross section are reset as a new contour line of the first slice cross section.
第１のスライス断面は、完成状態の立体物の複数のスライス断面の中の任意の一断面である。第２のスライス断面は、第１のスライス断面から所定方向に所定値だけ離れた一断面である。第３のスライス断面は、所定方向において第２のスライス断面とは逆側に所定値だけ離れた一断面である。第１のスライス断面と第２のスライス断面（または第３のスライス断面）との距離は、第１のスライス断面の元の輪郭線を拡大する際の所定値と同じ値である。たとえば、第１のスライス断面の元の輪郭線を所定値αだけ拡大したとする。この場合、第２のスライス断面は、第１のスライス断面より下側（−Ｚ軸方向）に所定値α（−α）だけ離れた位置にある。また、第３のスライス断面は、第１のスライス断面より上側（＋Ｚ軸方向）に所定値α（＋α）だけ離れた位置にある。なお、第２のスライス断面を第１のスライス断面より上側にある断面とし、第３のスライス断面を第１のスライス断面より下側にある断面としてもよい。 The first slice cross section is any one cross section among the plurality of slice cross sections of the completed three-dimensional object. The second slice cross section is a cross section separated from the first slice cross section by a predetermined value in a predetermined direction. The third slice cross section is a cross section separated by a predetermined value on the opposite side of the second slice cross section in a predetermined direction. The distance between the first slice cross section and the second slice cross section (or the third slice cross section) is the same value as a predetermined value when the original contour line of the first slice cross section is enlarged. For example, suppose that the original contour line of the first slice cross section is enlarged by a predetermined value α. In this case, the second slice cross section is located at a position separated by a predetermined value α (−α) below the first slice cross section (in the −Z axis direction). Further, the third slice cross section is located at a position separated by a predetermined value α (+ α) above the first slice cross section (in the + Z axis direction). The second slice cross section may be a cross section above the first slice cross section, and the third slice cross section may be a cross section below the first slice cross section.
以下の説明においては、「第１のスライス断面」をスライス断面Ｓ１とし、「第２のスライス断面」をスライス断面Ｓ２とし、「第３のスライス断面」をスライス断面Ｓ３として説明する。また、図９Ａ〜図９Ｈに示した、各スライス断面を囲う矩形の領域は、説明の便宜上記載したものであり、スライス断面とは異なる。 In the following description, the "first slice cross section" will be referred to as a slice cross section S1, the "second slice cross section" will be referred to as a slice cross section S2, and the "third slice cross section" will be referred to as a slice cross section S3. Further, the rectangular area surrounding each slice cross section shown in FIGS. 9A to 9H is described for convenience of explanation, and is different from the slice cross section.
まず、生成部３０ｂは、完成状態の立体物をＸＹ平面に所定の厚みでスライスし、複数のスライス断面を作成する。図９Ａは、あるスライス断面Ｓ１を示した図である。 First, the generation unit 30b slices the completed three-dimensional object on the XY plane with a predetermined thickness to create a plurality of slice cross sections. FIG. 9A is a diagram showing a slice cross section S1.
次に、生成部３０ｂは、スライス断面Ｓ１の元の輪郭線Ｌ１を、経験値情報に基づく所定値だけ拡大させて新たな輪郭線Ｌ２を設定する。この例では、経験値情報として、「０回」が取得されているとする。この場合、生成部３０ｂは、記憶部１０のテーブルを参照し、経験値情報「０回」に対応する所定値「２ｍｍ」を得る。
Next, the generation unit 30b expands the original contour line L1 of the slice cross section S1 by a predetermined value based on the empirical value information, and sets a new contour line L2. In this example, it is assumed that "0 times" is acquired as the experience value information. In this case, the generation unit 30b refers to the table of the
生成部３０ｂは、図９Ａに示した輪郭線Ｌ１を所定値「２ｍｍ」だけ拡大させることにより、新たな輪郭線Ｌ２を設定する（図９Ｂ参照）。 The generation unit 30b sets a new contour line L2 by enlarging the contour line L1 shown in FIG. 9A by a predetermined value “2 mm” (see FIG. 9B).
次に、生成部３０ｂは、スライス断面Ｓ１から−Ｚ軸方向に所定値「２ｍｍ」だけ離れたスライス断面Ｓ２を特定する（図９Ｃ参照）。更に、生成部３０ｂは、スライス断面Ｓ１の新たな輪郭線Ｌ２をスライス断面Ｓ２に投影する（図９Ｄ参照）。 Next, the generation unit 30b specifies the slice cross section S2 separated from the slice cross section S1 by a predetermined value “2 mm” in the −Z axis direction (see FIG. 9C). Further, the generation unit 30b projects a new contour line L2 of the slice cross section S1 onto the slice cross section S2 (see FIG. 9D).
そして、生成部３０ｂは、新たな輪郭線Ｌ２及びスライス断面Ｓ２の元の輪郭線Ｌ１の外縁を、仮の輪郭線Ｌ３として設定する（図９Ｅ参照）。なお、スライス断面Ｓ１の新たな輪郭線Ｌ２がスライス断面Ｓ２の元の輪郭線Ｌ１に包含される場合、スライス断面Ｓ２の元の輪郭線Ｌ２を仮の輪郭線Ｌ３として設定する。 Then, the generation unit 30b sets the outer edge of the new contour line L2 and the original contour line L1 of the slice cross section S2 as the temporary contour line L3 (see FIG. 9E). When the new contour line L2 of the slice cross section S1 is included in the original contour line L1 of the slice cross section S2, the original contour line L2 of the slice cross section S2 is set as the temporary contour line L3.
その後、生成部３０ｂは、スライス断面Ｓ１から＋Ｚ軸方向に所定値「２ｍｍ」だけ離れたスライス断面Ｓ３を特定する（図９Ｆ参照）。更に、生成部３０ｂは、スライス断面Ｓ１の仮の輪郭線Ｌ３をスライス断面Ｓ３に投影する（図９Ｇ参照）。 After that, the generation unit 30b specifies the slice cross section S3 separated from the slice cross section S1 by a predetermined value "2 mm" in the + Z axis direction (see FIG. 9F). Further, the generation unit 30b projects the temporary contour line L3 of the slice cross section S1 onto the slice cross section S3 (see FIG. 9G).
そして、生成部３０ｂは、仮の輪郭線Ｌ３及びスライス断面Ｓ３の元の輪郭線Ｌ１の外縁を、スライス断面Ｓ１の新たな輪郭線Ｌ４として再設定する（図９Ｈ参照）。なお、仮の輪郭線Ｌ３がスライス断面Ｓ３の元の輪郭線Ｌ１に包含される場合、スライス断面Ｓ３の元の輪郭線Ｌ１をスライス断面Ｓ１の新たな輪郭線Ｌ４として再設定する。 Then, the generation unit 30b resets the outer edge of the temporary contour line L3 and the original contour line L1 of the slice cross section S3 as a new contour line L4 of the slice cross section S1 (see FIG. 9H). When the temporary contour line L3 is included in the original contour line L1 of the slice cross section S3, the original contour line L1 of the slice cross section S3 is reset as a new contour line L4 of the slice cross section S1.
生成部３０ｂは、全てのスライス断面について上記処理を行う。 The generation unit 30b performs the above processing on all slice cross sections.
なお、たとえば、仏像Ｘを彫刻する際に用いる第２の３Ｄプリンタ用データを生成する場合、頭部Ｘ１の最頂部を含むスライス断面や台座下部Ｘ８の底面を含むスライス断面においては、Ｚ軸方向の一方にしかスライス断面が存在しない。そこで、生成部３０ｂは、第３のスライス断面が無い場合、仮の輪郭線を新たな輪郭線として再設定する。 For example, when generating data for a second 3D printer used when engraving the Buddha image X, the slice cross section including the top of the head X1 and the slice cross section including the bottom surface of the pedestal lower part X8 are in the Z-axis direction. There is a slice cross section on only one side. Therefore, the generation unit 30b resets the temporary contour line as a new contour line when there is no third slice cross section.
たとえば、仏像Ｘの頭部Ｘ１の最頂部を含むスライス断面Ｓmaxより上側（＋Ｚ軸方向）のスライス断面は存在しない。この場合、生成部３０ｂは、スライス断面Ｓmaxにおける新たな輪郭線Ｌ２及び−Ｚ軸方向に所定値「２ｍｍ」だけ離れたスライス断面Ｓmax-2の元の輪郭線Ｌ１の外縁を、新たな輪郭線Ｌ４として再設定する。 For example, there is no slice cross section above (+ Z axis direction) the slice cross section S max including the top of the head X1 of the Buddha image X. In this case, the generating unit 30b is an outer edge of the slice sections S slice section separated by a predetermined value "2mm" to a new contour line L2 and -Z-axis direction in the max S max-2 of the original contour line L1, a new Reset as contour line L4.
最後に、生成部３０ｂは、再設定された新たな輪郭線Ｌ４により形成される各スライス断面をＺ軸方向において完成状態の立体物と同じ高さになるようスライスした順に重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する。なお、各スライス断面は、元の中心軸（スライス断面を作成した際の各断面の中心軸）が一致するように重畳される。 Finally, the generation unit 30b superimposes each slice cross section formed by the reset new contour line L4 in the order of slicing so as to have the same height as the completed three-dimensional object in the Z-axis direction. Generates 2 3D printer data. In addition, each slice cross section is superposed so that the original central axis (the central axis of each cross section when the slice cross section is created) coincides with each other.
このような方法によれば、Ｚ軸方向における彫刻範囲のばらつきを調整することができる。すなわち、第３の方法に比べ、彫刻部位による彫刻範囲のばらつきをより低減することができる。 According to such a method, the variation in the engraving range in the Z-axis direction can be adjusted. That is, as compared with the third method, it is possible to further reduce the variation in the engraving range depending on the engraving portion.
＝＝彫刻レッスン用サーバの動作について＝＝
次に、図１０を参照して本実施形態における彫刻レッスン用サーバＳの動作の具体例について述べる。図１０は、彫刻レッスン用サーバＳにおける処理を示すフローチャートである。以下の例では、生徒Ａが仏像Ｘの彫刻レッスンの受講を希望する際、これまでのレッスンの受講回数を入力したとする。
== About the operation of the server for engraving lessons ==
Next, a specific example of the operation of the engraving lesson server S in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing processing in the engraving lesson server S. In the following example, when Student A wishes to take a sculpture lesson for Buddha statue X, it is assumed that he / she has entered the number of times he / she has taken the lesson so far.
取得部３０ａは、入力された受講回数を、指導を受ける生徒Ａの彫刻に対する経験値情報として取得する（経験値情報の取得。ステップ１０）。 The acquisition unit 30a acquires the input number of attendances as experience value information for the sculpture of the student A who receives the instruction (acquisition of experience value information. Step 10).
生成部３０ｂは、完成状態の仏像Ｘを示す３Ｄプリンタ用データを記憶部１０から読み出す（完成状態の立体物を示すデータの読み出し。ステップ１１）。また、生成部３０ｂは、ステップ１０で取得した経験値情報に基づいて、記憶部１０から所定値を読み出す（所定値の読み出し。ステップ１２）。
The generation unit 30b reads out the data for the 3D printer showing the completed Buddha image X from the storage unit 10 (reading out the data showing the three-dimensional object in the completed state. Step 11). Further, the generation unit 30b reads out a predetermined value from the
生成部３０ｂは、ステップ１１で読み出した３Ｄプリンタ用データ及びステップ１２で読み出した所定値を用い、上述の第１の方法〜第４の方法いずれかの方法を実行することで、仏像Ｘを内包し、彫刻を開始する前の初期状態の立体物を示す第２の３Ｄプリンタ用データを生成する（初期状態の立体物を示すデータの生成。ステップ１３）。
The generation unit 30b includes the Buddha image X by executing any of the above-mentioned first to fourth methods using the 3D printer data read in step 11 and the predetermined value read in
データ送信部３０ｃは、生徒Ａの利用者端末Ｍに対し、ステップ１３で生成した第２の３Ｄプリンタ用データを送信する（初期状態の立体物を示すデータの送信。ステップ１４）。
The
このように本実施形態に係る彫刻レッスン用サーバＳは、３Ｄプリンタｍ２を含む利用者端末Ｍと通信可能に接続され、ネットワークＮを介して立体物の彫刻を指導するために用いられるサーバであって、完成状態の立体物を示す第１の３Ｄプリンタ用データを記憶する記憶部１０と、指導を受ける利用者の彫刻に対する経験値情報を取得する取得部３０ａと、第１の３Ｄプリンタ用データ、及び取得した経験値情報に基づいて、完成状態の立体物を内包し、彫刻を開始する前の初期状態の立体物を示す第２の３Ｄプリンタ用データを生成する生成部３０ｂと、指導を受ける利用者の利用者端末Ｍに対し、生成した第２の３Ｄプリンタ用データを送信するデータ送信部３０ｃと、を有する。
As described above, the engraving lesson server S according to the present embodiment is a server that is communicably connected to the user terminal M including the 3D printer m2 and is used to instruct engraving of a three-dimensional object via the network N. The
このような彫刻レッスン用サーバＳによれば、指導を受ける生徒の彫刻経験に応じて、初期状態の立体物を示す３Ｄプリンタ用データを設定することができる。設定された３Ｄプリンタ用データに基づく初期状態の立体物は、指導を受ける生徒の彫刻経験が反映されているため、その生徒にとって彫刻作業を行い易い形状となっている。よって、生徒は、レッスンプログラムに沿って彫刻作業を円滑に進めることができる。すなわち、本実施形態に係る彫刻レッスン用サーバＳによれば、彫刻のレッスンを行う場合に、生徒の経験に応じた指導が可能となる。 According to such a server S for engraving lessons, it is possible to set data for a 3D printer showing a three-dimensional object in an initial state according to the engraving experience of the student to be instructed. The three-dimensional object in the initial state based on the set 3D printer data reflects the engraving experience of the student receiving the instruction, so that the student has a shape that facilitates the engraving work. Therefore, the student can smoothly proceed with the engraving work according to the lesson program. That is, according to the sculpture lesson server S according to the present embodiment, it is possible to provide guidance according to the student's experience when performing a sculpture lesson.
また、彫刻経験の入力を生徒にゆだねる場合、実際の経験とは異なる情報が入力されたり、そもそも自己の彫刻経験（たとえば、受講回数）を明確に覚えていないことがある。 In addition, when entrusting the input of engraving experience to students, information different from the actual experience may be input, or one's own engraving experience (for example, the number of attendances) may not be clearly remembered in the first place.
そこで、記憶部１０は、利用者が実際に彫刻の指導を受けた指導履歴を記憶し、取得部３０ａは、指導履歴に基づいて、経験値情報を取得することでもよい。この場合、取得部３０ａは、実際の指導履歴に応じてより正確な経験値情報を取得することが可能となる。
Therefore, the
また、生成部３０ｂは、様々な方法により第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。 In addition, the generation unit 30b can generate data for the second 3D printer by various methods.
たとえば、生成部３０ｂは、完成状態の立体物を所定の二次元平面に投影した場合に得られる元の輪郭線を、経験値情報に基づく所定値だけ拡大させて新たな輪郭線を設定し、当該新たな輪郭線により形成される断面を所定の二次元平面と直交する所定方向において完成状態の立体物と同じ高さになるよう重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。また、生成部３０ｂは、完成状態の立体物に対して所定方向の中心軸を設定し、所定方向と直交する方向において、中心軸から最も離れた完成状態の立体物の元の輪郭線上の点を特定し、中心軸から特定された点までの長さを経験値情報に基づく所定値だけ延長することで所定の長さを設定し、当該所定の長さを半径とする新たな輪郭線により形成される断面を所定方向において完成状態の立体物と同じ高さになるよう重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。これらの方法によれば、生徒の彫刻経験に応じて、簡易に第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。 For example, the generation unit 30b sets a new contour line by enlarging the original contour line obtained when the completed three-dimensional object is projected on a predetermined two-dimensional plane by a predetermined value based on the empirical value information. A second 3D printer data is generated by superimposing the cross section formed by the new contour line in a predetermined direction orthogonal to a predetermined two-dimensional plane so as to have the same height as the completed three-dimensional object. Can be done. Further, the generation unit 30b sets a central axis in a predetermined direction with respect to the completed three-dimensional object, and a point on the original contour line of the completed three-dimensional object farthest from the central axis in a direction orthogonal to the predetermined direction. Is specified, the length from the central axis to the specified point is extended by a predetermined value based on the empirical value information to set a predetermined length, and a new contour line with the predetermined length as the radius is used. Data for the second 3D printer can be generated by superimposing the formed cross sections in a predetermined direction so as to have the same height as the completed three-dimensional object. According to these methods, the data for the second 3D printer can be easily generated according to the engraving experience of the student.
或いは、生成部３０ｂは、完成状態の立体物を所定の二次元平面にスライスした複数のスライス断面を作成し、各スライス断面の元の輪郭線を、経験値情報に基づく所定値だけ拡大させて新たな輪郭線を設定し、当該新たな輪郭線により形成される各スライス断面を所定の二次元平面と直交する所定方向に重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。この方法によれば、生徒の彫刻経験に応じて、より正確な第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。 Alternatively, the generation unit 30b creates a plurality of slice cross sections obtained by slicing the completed three-dimensional object into a predetermined two-dimensional plane, and expands the original contour line of each slice cross section by a predetermined value based on the empirical value information. A second 3D printer data can be generated by setting a new contour line and superimposing each slice cross section formed by the new contour line in a predetermined direction orthogonal to a predetermined two-dimensional plane. .. According to this method, more accurate data for the second 3D printer can be generated according to the engraving experience of the student.
更に、生成部３０ｂは、第１のスライス断面の新たな輪郭線を、当該第１のスライス断面から所定方向に前記所定値だけ離れた第２のスライス断面に投影した場合に得られる、新たな輪郭線及び第２のスライス断面の元の輪郭線の外縁を、仮の輪郭線として設定し、仮の輪郭線を、所定方向において第２のスライス断面とは逆側に所定値だけ離れた第３のスライス断面に投影した場合に得られる、仮の輪郭線及び第３のスライス断面の元の輪郭線の外縁を、第１のスライス断面の新たな輪郭線として再設定することができる。この際、生成部３０ｂは、第３のスライス断面が無い場合、仮の輪郭線を新たな輪郭線として再設定する。このような方法によれば、完成状態の立体物において形状が急激に変化する箇所を有するものであっても、生徒の彫刻経験に応じた、より正確な第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。 Further, the generation unit 30b is obtained when a new contour line of the first slice cross section is projected onto the second slice cross section separated by the predetermined value in a predetermined direction from the first slice cross section. The outer edge of the contour line and the original contour line of the second slice cross section is set as a temporary contour line, and the temporary contour line is separated from the second slice cross section by a predetermined value in a predetermined direction. The outer edge of the temporary contour line and the original contour line of the third slice cross section obtained when projected onto the slice cross section of 3 can be reset as a new contour line of the first slice cross section. At this time, the generation unit 30b resets the temporary contour line as a new contour line when there is no third slice cross section. According to such a method, even if the three-dimensional object in the completed state has a part where the shape changes abruptly, more accurate data for the second 3D printer is generated according to the engraving experience of the student. be able to.
＜その他＞
上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。上記の構成は、適宜組み合わせて実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
<Others>
The above embodiment is presented as an example and does not limit the scope of the invention. The above configurations can be implemented in appropriate combinations, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. The above-described embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, as well as in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
１０ 記憶部
３０ａ 取得部
３０ｂ 生成部
３０ｃ データ送信部
Ｍ 利用者端末
ｍ２ ３Ｄプリンタ
Ｓ 彫刻レッスン用サーバ
10 Storage unit 30a Acquisition unit
Claims (7)
完成状態の前記立体物を示す第１の３Ｄプリンタ用データを記憶する記憶部と、
指導を受ける利用者の彫刻に対する経験値情報を取得する取得部と、
前記第１の３Ｄプリンタ用データ、及び取得した前記経験値情報に基づいて、前記完成状態の立体物を内包し、彫刻を開始する前の初期状態の前記立体物を示す第２の３Ｄプリンタ用データを生成する生成部と、
前記指導を受ける利用者の前記利用者端末に対し、生成した前記第２の３Ｄプリンタ用データを送信するデータ送信部と、
を有する彫刻レッスン用サーバ。 A server that is communicably connected to a user terminal including a 3D printer and is used to instruct engraving of a three-dimensional object via a network.
A storage unit for storing data for a first 3D printer indicating the completed three-dimensional object, and a storage unit.
The acquisition department that acquires experience value information on sculptures of users who receive guidance,
Based on the data for the first 3D printer and the acquired empirical value information, the three-dimensional object in the completed state is included, and the three-dimensional object in the initial state before the start of engraving is shown for the second 3D printer. A generator that generates data and
A data transmission unit that transmits the generated data for the second 3D printer to the user terminal of the user who receives the guidance.
A server for engraving lessons.
前記取得部は、前記指導履歴に基づいて、前記経験値情報を取得することを特徴とする請求項１記載の彫刻レッスン用サーバ。 The storage unit stores the instruction history in which the user actually received the instruction of engraving.
The engraving lesson server according to claim 1, wherein the acquisition unit acquires the experience value information based on the instruction history.
第１のスライス断面の前記新たな輪郭線を、当該第１のスライス断面から前記所定方向に前記所定値だけ離れた第２のスライス断面に投影した場合に得られる、前記新たな輪郭線及び前記第２のスライス断面の元の輪郭線の外縁を、仮の輪郭線として設定し、
前記仮の輪郭線を、前記所定方向において前記第２のスライス断面とは逆側に前記所定値だけ離れた第３のスライス断面に投影した場合に得られる、前記仮の輪郭線及び前記第３のスライス断面の元の輪郭線の外縁を、前記第１のスライス断面の新たな輪郭線として再設定することを特徴とする請求項５記載の彫刻レッスン用サーバ。 The generator
The new contour line and the said new contour line obtained when the new contour line of the first slice cross section is projected onto the second slice cross section separated by the predetermined value in the predetermined direction from the first slice cross section. The outer edge of the original contour of the second slice cross section is set as a temporary contour and
The temporary contour line and the third slice obtained when the temporary contour line is projected onto a third slice cross section separated by the predetermined value on the opposite side of the second slice cross section in the predetermined direction. The engraving lesson server according to claim 5, wherein the outer edge of the original contour line of the slice cross section of the above is reset as a new contour line of the first slice cross section.
前記第３のスライス断面が無い場合、前記仮の輪郭線を前記新たな輪郭線として再設定することを特徴とする請求項６記載の彫刻レッスン用サーバ。 The generator
The engraving lesson server according to claim 6, wherein the temporary contour line is reset as the new contour line in the absence of the third slice cross section.
Priority Applications (1)
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| JP2017189048A JP6890077B2 (en) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Server for engraving lessons |
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Family Applications (1)
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