JP7428053B2 - Information processing device, 3D modeling system, 3D data generation method and program - Google Patents
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Description
本発明は、情報処理装置、立体造形システム、立体データ生成方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to an information processing device, a three-dimensional modeling system, a three-dimensional data generation method, and a program.
従来、３次元の立体物を造形する立体造形手法として、インクジェット法、溶融物堆積法、ラピッド・プロトタイピング法、インクジェットバインダ法、光造形法、および粉末焼結法等が知られている。このような立体造形手法では、造形対象の立体物の３次元の形状を示す３次元形状情報を用いて、当該立体物を造形することが一般的である。 Conventionally, inkjet methods, melt deposition methods, rapid prototyping methods, inkjet binder methods, stereolithography, powder sintering methods, and the like are known as three-dimensional modeling methods for modeling three-dimensional objects. In such a three-dimensional modeling method, it is common to model a three-dimensional object using three-dimensional shape information indicating the three-dimensional shape of the three-dimensional object.
上述した３次元形状情報の作成手法としては、造形対象の立体物の見本となる造形物を測定して作成する方法、造形対象の立体物を示す３次元の画像データから作成する方法、および造形対象の立体物を示す２次元の画像データに高さ情報を付与して作成する方法等が挙げられる。 The above-mentioned three-dimensional shape information creation methods include a method of measuring and creating a model of a three-dimensional object to be modeled, a method of creating it from three-dimensional image data representing the three-dimensional object to be modeled, and a method of creating three-dimensional shape information from three-dimensional image data representing the three-dimensional object to be modeled. Examples include a method of creating two-dimensional image data showing a target three-dimensional object by adding height information.
このような３次元形状情報を作成する技術として、２次元の画像データにより示される平面形状の内部に１つの頂点と、この頂点の高さとを指定することで、平面形状の周囲部から頂点へ向けて高さが変化する立体形状のデータを生成する技術が開示されている（例えば特許文献１）。 As a technology for creating such three-dimensional shape information, by specifying one vertex and the height of this vertex inside the planar shape represented by two-dimensional image data, it is possible to move from the periphery of the planar shape to the vertex. A technique for generating data of a three-dimensional shape whose height changes toward the object has been disclosed (for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、１つの頂点を指定し、周辺部から１つの頂点に向けて高さが変化する錐状の立体形状（例えば円錐形状等）しか生成することができないという問題がある。
However, with the technology described in
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、簡便な操作で自由度の高い立体データを生成することができる情報処理装置、立体造形システム、立体データ生成方法およびプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an information processing device, a three-dimensional modeling system, a three-dimensional data generation method, and a program that can generate three-dimensional data with a high degree of freedom with simple operations. The purpose is to
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、立体物の画像データから分割された複数のレイヤ画像を、表示部に表示させる表示制御部と、前記各レイヤ画像について、立体形状を造形するための高さ情報を生成する生成部と、前記生成部により生成された前記各レイヤ画像の前記高さ情報を合成する合成部と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objects, the present invention provides a display control unit that displays a plurality of layer images divided from image data of a three-dimensional object on a display unit, and a display control unit that displays a plurality of layer images divided from image data of a three-dimensional object, and a The present invention is characterized in that it includes a generation section that generates height information for modeling a shape, and a synthesis section that synthesizes the height information of the layer images generated by the generation section.
本発明によれば、簡便な操作で自由度の高い立体データを生成することができる。 According to the present invention, stereoscopic data with a high degree of freedom can be generated with simple operations.
以下に、図１～図２９を参照しながら、本発明に係る情報処理装置、立体造形システム、立体データ生成方法およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。また、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、およびいわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更および組み合わせを行うことができる。 Embodiments of an information processing device, a three-dimensional modeling system, a three-dimensional data generation method, and a program according to the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 29. Further, the present invention is not limited to the following embodiments, and the constituent elements in the following embodiments include those that can be easily conceived by a person skilled in the art, those that are substantially the same, and those that are within the so-called equivalent range. is included. Furthermore, various omissions, substitutions, changes, and combinations of constituent elements can be made without departing from the gist of the following embodiments.
（立体造形システムの全体構成）
図１は、実施形態に係る立体造形システムの全体の外観の一例を示す図である。図１を参照しながら、本実施形態に係る立体造形システム１の全体構成について説明する。
(Overall configuration of 3D printing system)
FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall appearance of a three-dimensional modeling system according to an embodiment. The overall configuration of a three-
図１に示すように、立体造形システム１は、情報処理装置１０と、立体造形装置２０と、を含む。
As shown in FIG. 1, the three-
情報処理装置１０は、立体造形装置２０で立体物を造形するための３次元データを生成するための情報処理装置である。情報処理装置１０は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、またはタブレット端末等の汎用の情報処理装置であってもよく、または、立体造形装置２０の専用の情報処理装置であってもよい。なお、情報処理装置１０は、立体造形装置２０に内蔵されているものとしてもよい。
The
また、情報処理装置１０は、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格のケーブルによって、立体造形装置２０に接続される。なお、情報処理装置１０は、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に準拠したイーサネット（登録商標）のケーブルによって、インターネットまたはＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して、立体造形装置２０とデータ通信が可能となるように接続されるものとしてもよい。情報処理装置１０は、上述の接続態様に基づく通信により、生成した３次元データを、立体造形装置２０へ送信する。
Further, the
立体造形装置２０は、インクジェット方式の立体物の造形装置である。立体造形装置２０は、再現する立体物のデータ（３次元データ）に基づいて、ガイド部材６９２に沿って副走査方向に移動するステージ６９５上の記録媒体Ｐに液体の紫外線硬化インクＩを吐出するヘッドユニット６７０を備えている。
The three-
ヘッドユニット６７０は、記録媒体Ｐに吐出された紫外線硬化インクＩに紫外線を照射して硬化させて造形層Ｌを形成する照射装置６７２を備えている。また、ヘッドユニット６７０は、ガイド部材６９１に沿って主走査方向に移動するキャリッジ６９３により支持されている。また、ヘッドユニット６７０は、供給チューブ６６２を経由して、吐出する紫外線硬化インクＩが供給される。そして、立体造形装置２０は、紫外線硬化インクＩを造形層Ｌ上に吐出して、照射装置６７２の紫外線による硬化処理を繰り返すことによって、立体物を造形する。
The
記録媒体Ｐとしては、ヘッドユニット６７０から吐出された紫外線硬化インクＩが定着する任意の材料が用いられる。例えば、記録媒体Ｐは、記録紙等の紙、キャンバス等の布、またはシート等のプラスチックである。
As the recording medium P, any material to which the ultraviolet curing ink I discharged from the
（立体造形装置の全体構成）
図２は、実施形態に係る立体造形装置の平面図である。図３は、実施形態に係る立体造形装置の側面図である。図４は、実施形態に係る立体造形装置の正面図である。図２～図４を参照しながら、本実施形態に係る立体造形装置２０の全体構成について説明する。
(Overall configuration of three-dimensional modeling device)
FIG. 2 is a plan view of the three-dimensional modeling apparatus according to the embodiment. FIG. 3 is a side view of the three-dimensional modeling apparatus according to the embodiment. FIG. 4 is a front view of the three-dimensional modeling apparatus according to the embodiment. The overall configuration of the three-
図２～図４に示すように、立体造形装置２０は、ヘッドユニット６７０と、ステージ６９５と、タンク機構６６０と、メンテナンス機構６８０と、を備えている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the three-
ヘッドユニット６７０は、上述のように、ステージ６９５上の記録媒体Ｐに液体の紫外線硬化インクＩを吐出するユニットである。ヘッドユニット６７０は、ガイド部材６９１に沿って図２および図４に示すＸ方向（主走査方向）に移動するキャリッジ６９３に支持されている。ガイド部材６９１は、立体造形装置２０の筐体の両側の側面６５０によって保持されている。キャリッジ６９３は、モータによってプーリおよびベルトを介して、主走査方向に往復移動される。また、ヘッドユニット６７０は、モータによって図３および図４に示すＺ方向（高さ方向）に移動可能なように、キャリッジ６９３に支持されている。
The
ヘッドユニット６７０には、６種の紫外線硬化インクＩ（以下、単に「インク」と称する場合がある）をそれぞれ吐出する吐出ヘッド６７１Ｋ、６７１Ｃ、６７１Ｍ、６７１Ｙ、６７１ＣＬ、６７１Ｗが、Ｘ方向に沿って順に配置されている。なお、吐出ヘッド６７１Ｋ、６７１Ｃ、６７１Ｍ、６７１Ｙ、６７１ＣＬ、６７１Ｗについて、任意の吐出ヘッドを示す場合、または総称する場合、単に「吐出ヘッド６７１」と称するものとする。また、ヘッドユニット６７０は、６種のインクをそれぞれ吐出する吐出ヘッド６７１を備えるものとしているが、これに限定されるものではなく、インクは６種に限られず、画像の再現上、必要な色の種類に応じて１種以上の任意の種類であってもよい。この場合、インクの種類に応じて１以上の吐出ヘッド６７１を備えるものとしてもよい。例えば、インクの種類が７以上である場合、ヘッドユニット６７０に追加の吐出ヘッド６７１を設けてもよく、また、インクの種類が５以下である場合、いずれのかの吐出ヘッド６７１を稼動させないか、搭載しなくてもよい。
The
吐出ヘッド６７１Ｋは、キープレートとしてのブラック（Ｋ）の紫外線硬化インクを吐出する。吐出ヘッド６７１Ｃは、シアン（Ｃ）の紫外線硬化インクを吐出する。吐出ヘッド６７１Ｍは、マゼンタ（Ｍ）の紫外線硬化インクを吐出する。吐出ヘッド６７１Ｙは、イエロー（Ｙ）の紫外線硬化インクを吐出する。吐出ヘッド６７１ＣＬは、クリア（ＣＬ）の紫外線硬化インクを吐出する。吐出ヘッド６７１Ｗは、ホワイト（Ｗ）の紫外線硬化インクを吐出する。各吐出ヘッド６７１は、ノズルまたはノズル列を有しており、タンク機構６６０から供給された紫外線硬化インクを吐出する。
The
また、ヘッドユニット６７０には、６つの吐出ヘッド６７１の両側にそれぞれ照射装置６７２が配置されている。照射装置６７２は、吐出ヘッド６７１から記録媒体Ｐへ吐出された紫外線硬化インクを硬化するための紫外線を照射する紫外線照射装置である。なお、紫外線硬化インクを硬化させることが可能であれば、電子線照射装置等のその他の照射装置であってもよい。また、照射装置の種類としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ等が挙げられる。超高圧水銀灯は、点光源であるが、光学系と組み合わせて光利用効率を高くした短波長領域の照射が可能である。メタルハライドランプは、波長領域が広いため有効である。メタルハライドランプには、インクに含まれる光開始剤の吸収スペクトルに応じてＰｂ、Ｓｎ、Ｆｅ等の金属のハロゲン化物が用いられる。また、照射装置６７２には、紫外線等の照射により発生するオゾンを除去する機構が具備されていることが好ましい。また、照射装置６７２の数は２つに限定されず、例えば、ヘッドユニット６７０を往復させて造形するか否か等に応じて、任意の数を配置してもよい。また、２つの照射装置６７２のうち１つだけ稼働させてもよい。
Further, in the
ステージ６９５は、図２および図３に示すＹ方向（副走査方向）に延びる２つのガイド部材６９２に沿って、モータによってプーリおよびベルトを介して副走査方向に往復移動される。ステージ６９５には、吐出ヘッド６７１からと吐出されるインクによって立体物を造形するための記録媒体Ｐが配置される。
The
タンク機構６６０は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、クリア（ＣＬ）およびホワイト（Ｗ）の各インクを収容した複数のタンク６６１が搭載されている。タンク６６１に収容された各インクは、６つの供給チューブ６６２を介して、各吐出ヘッド６７１へ供給される。
The
メンテナンス機構６８０は、吐出ヘッド６７１の維持回復を行うユニットであり、立体造形装置２０においてＸ方向の一方側に配置されている。メンテナンス機構６８０は、図２に示すように、キャップ６８２と、ワイパ６８３と、を有する。キャップ６８２は、吐出ヘッド６７１のノズル面（ノズルが形成された面）に密着して、メンテナンス機構６８０によるノズル内のインクの吸引により、ノズルに詰まった高粘度化したインクを排出させるための部材である。ワイパ６８３は、ノズルのメニスカスの形成のため、ノズル面をワイピング（払拭）する部材である。メンテナンス機構６８０は、吐出ヘッド６７１によるインクの吐出が行われない場合に、当該吐出ヘッド６７１のノズル面をキャップ６８２で覆い、インクが乾燥することを防止する。
The
（情報処理装置のハードウェア構成）
図５は、実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図５を参照しながら、本実施形態に係る情報処理装置１０のハードウェア構成について説明する。
(Hardware configuration of information processing device)
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the hardware configuration of the information processing device according to the embodiment. The hardware configuration of the
図５に示すように、情報処理装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５０３と、補助記憶装置５０５と、メディアドライブ５０７と、ディスプレイ５０８（表示装置）と、ネットワークＩ／Ｆ５０９（受信部）と、キーボード５１１と、マウス５１２と、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）ドライブ５１４と、外部Ｉ／Ｆ５１５と、を備えている。
As shown in FIG. 5, the
ＣＰＵ５０１は、情報処理装置１０全体の動作を制御する演算装置である。ＲＯＭ５０２は、情報処理装置１０用のプログラムを記憶している不揮発性記憶装置である。ＲＡＭ５０３は、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして使用される揮発性記憶装置である。
The
補助記憶装置５０５は、造形対象となる３次元データの基となる立体物の画像データ等、およびプログラム等を記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）またはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置である。メディアドライブ５０７は、ＣＰＵ５０１の制御に従って、フラッシュメモリ等の記録メディア５０６に対するデータの読み出しおよび書き込みを制御する装置である。
The
ディスプレイ５０８は、カーソル、メニュー、ウィンドウ、文字または画像等の各種情報を表示する液晶または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等によって構成された表示装置である。
The
ネットワークＩ／Ｆ５０９は、ネットワークを利用して立体造形装置２０等の外部装置とデータを通信するためのインターフェースである。ネットワークＩ／Ｆ５０９は、例えば、イーサネットに対応し、ＴＣＰ／ＩＰ等に準拠した通信が可能なＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）等である。
The network I/
キーボード５１１は、文字、数字、各種指示の選択、およびカーソルの移動等を行う入力装置である。マウス５１２は、各種指示の選択および実行、処理対象の選択、ならびにカーソルの移動等を行うための入力装置である。
The keyboard 511 is an input device for selecting letters, numbers, various instructions, moving a cursor, and the like. The
ＤＶＤドライブ５１４は、着脱自在な記憶媒体の一例としてのＤＶＤ－ＲＯＭまたはＤＶＤ－Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）等のＤＶＤ５１３に対するデータの読み出しおよび書き込みを制御する装置である。
The
外部Ｉ／Ｆ５１５は、外部装置（例えば立体造形装置２０等）とデータ通信を行うためのＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等の規格に対応したインターフェースである。
The external I/
上述のＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、補助記憶装置５０５、メディアドライブ５０７、ディスプレイ５０８、ネットワークＩ／Ｆ５０９、キーボード５１１、マウス５１２、ＤＶＤドライブ５１４および外部Ｉ／Ｆ５１５は、アドレスバスおよびデータバス等のバス５１０によって互いに通信可能に接続されている。
The above-mentioned
なお、図５に示した情報処理装置１０のハードウェア構成は一例を示すものであり、図５に示した構成要素を全て含む必要はなく、または、その他の構成要素を含むものとしてもよい。また、情報処理装置１０は、図５に示す単一の情報処理装置で構成されていることに限定されず、複数の情報処理装置等の複数のネットワーク機器により構成されているものとしてもよい。
Note that the hardware configuration of the
（立体造形装置のハードウェア構成）
図６は、実施形態に係る立体造形装置のハードウェア構成に一例を示す図である。図６を参照しながら、本実施形態に係る立体造形装置２０のハードウェア構成について説明する。
(Hardware configuration of 3D modeling device)
FIG. 6 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the three-dimensional modeling apparatus according to the embodiment. The hardware configuration of the three-
図６に示すように、立体造形装置２０は、制御部６００と、操作パネル６２１と、センサ６２２と、を備えている。また、立体造形装置２０が、ヘッドユニット６７０と、メンテナンス機構６８０と、を備えているのは上述した通りである。
As shown in FIG. 6, the three-
制御部６００は、立体造形装置２０全体の動作を制御する装置である。制御部６００は、図６に示すように、ＣＰＵ６０１と、ＲＯＭ６０２と、ＲＡＭ６０３と、ＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ－Ｖｏｌａｔｉｌｅ ＲＡＭ）６０４と、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）６０５と、Ｉ／Ｏ６０６と、ホストＩ／Ｆ６０７と、ヘッド駆動部６１１と、照射駆動部６１２と、モータ駆動部６１３と、メンテナンス駆動部６１４と、を備えている。
The
ＣＰＵ６０１は、立体造形装置２０全体の動作制御を司る演算装置である。ＲＯＭ６０２は、立体造形装置２０の電源が遮断されている間もデータおよびプログラムを保持している不揮発性メモリである。ＲＡＭ６０３は、ＣＰＵ６０１のワークエリア（作業領域）として機能する揮発性メモリである。ＮＶＲＡＭ６０４は、印刷データ（３次元データ）、設定情報、および各種プログラム等を記憶する不揮発性記憶装置である。
The CPU 601 is a calculation device that controls the operation of the three-
ＡＳＩＣ６０５は、印刷データに対する各種信号処理、および並び替え等を行なう画像処理、またはその他立体造形装置２０全体を制御するための入出力信号を処理する集積回路である。
The ASIC 605 is an integrated circuit that performs various signal processing on print data, image processing such as sorting, and other input/output signals for controlling the entire three-
Ｉ／Ｏ６０６は、各種センサ（センサ６２２等）からの検出信号を入力するインターフェースである。ホストＩ／Ｆ６０７は、外部機器（例えば情報処理装置１０）との間でデータ（３次元データ等）および信号の送受を行うインターフェースである。ホストＩ／Ｆ６０７は、例えば、ＴＣＰ／ＩＰに準拠したネットワークインターフェース、または、ＵＳＢ等のインターフェースであってもよい。
I/
ヘッド駆動部６１１は、吐出ヘッド６７１を駆動制御する。ヘッド駆動部６１１は、印刷データ（３次元データに基づく情報）をシリアルデータで吐出ヘッド６７１内部の駆動回路へ転送する。このとき、ヘッド駆動部６１１は、印刷データの転送および転送の確定等に必要な転送クロックおよびラッチ信号、ならびに、吐出ヘッド６７１からインクを吐出する際に使用する駆動波形を生成し、吐出ヘッド６７１内部の駆動回路へ出力する。吐出ヘッド６７１内部の駆動回路は、入力した印刷データに対応する駆動波形を選択的に、吐出ヘッド６７１の各ノズルの圧電素子（アクチュエータ）に入力する。
The head driving section 611 drives and controls the
照射駆動部６１２は、ＣＰＵ６０１の制御下で、照射装置６７２による紫外線の照射制御を行う。具体的には、照射駆動部６１２は、紫外線の照射タイミング、照度、および照射時間（光量）等を制御する。
The irradiation drive unit 612 controls the irradiation of ultraviolet rays by the
モータ駆動部６１３は、ヘッドユニット６７０のキャリッジ６９３をＸ方向（主走査方向）に移動させるＸ方向走査機構６９６のモータへ駆動電圧を出力することにより、当該モータを駆動する。また、モータ駆動部６１３は、ステージ６９５をＹ方向（副走査方向）に移動させるＹ方向走査機構６９７のモータへ駆動電圧を出力することにより、当該モータを駆動する。さらに、モータ駆動部６１３は、ヘッドユニット６７０をＺ方向（高さ方向）に移動させることによりＺ方向走査記憶６９８のモータへ駆動電圧を出力することにより、当該モータを駆動する。
The motor drive unit 613 outputs a drive voltage to the motor of an
メンテナンス駆動部６１４は、メンテナンス機構６８０へ駆動信号を出力することにより、メンテナンス機構６８０を駆動する。
The maintenance drive unit 614 drives the
操作パネル６２１は、ユーザの操作に応じた各種の入力を受け付けると共に、各種の情報（例えば、受け付けた操作に応じた情報、立体造形装置２０の動作状況を示す情報、および設定画面等）を表示する、入力機能および表示機能を有した装置である。操作パネル６２１は、例えば、タッチパネル機能を搭載した液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）で構成される。なお、操作パネル６２１は、液晶表示装置に限定されるものではなく、例えば、タッチパネル機能が搭載された有機ＥＬの表示装置で構成されていてもよい。また、操作パネル６２１は、タッチパネル機能に加えてまたはこれに代えて、ハードウェアキー等の操作部、またはランプ等の表示部を設けることもできる。
The operation panel 621 receives various inputs according to the user's operations, and displays various information (for example, information according to the received operations, information indicating the operating status of the three-
なお、図６に示した立体造形装置２０のハードウェア構成は、一例を示すものであり、図６に示した構成要素を全て含む必要はなく、または、その他の構成要素を含むものとしてもよい。
Note that the hardware configuration of the three-
（立体造形システムの機能ブロックの構成および動作）
図７は、実施形態に係る立体造形システムの機能ブロックの構成の一例を示す図である。図８は、立体物の画像データから各レイヤの画像に分割する動作を説明する図である。図７および図８を参照しながら、本実施形態に係る立体造形システム１の機能ブロックの構成および動作について説明する。
(Configuration and operation of functional blocks of 3D printing system)
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of functional blocks of the three-dimensional modeling system according to the embodiment. FIG. 8 is a diagram illustrating an operation of dividing image data of a three-dimensional object into images of each layer. The configuration and operation of the functional blocks of the three-
図７に示すように、立体造形システム１の情報処理装置１０は、通信部１０１と、入力部１０２と、分割部１０３と、表示制御部１０４と、表示部１０５と、対象領域抽出部１０６（抽出部）と、高さ情報生成部１０７（生成部）と、合成部１０８と、出力部１０９と、記憶部１１０と、を有する。
As shown in FIG. 7, the
通信部１０１は、立体造形装置２０との間で各種データ（例えば３次元データ等）の通信を行う機能部である。通信部１０１は、図５に示すＣＰＵ５０１によるプログラムの実行、およびネットワークＩ／Ｆ５０９または外部Ｉ／Ｆ５１５によって実現される。
The
入力部１０２は、ユーザからのデータの入力操作を受け付ける機能部である。入力部１０２は、例えば、図５に示すキーボード５１１およびマウス５１２によって実現される。
The input unit 102 is a functional unit that accepts data input operations from the user. The input unit 102 is realized by, for example, a keyboard 511 and a
分割部１０３は、立体物の画像データ（２次元の画像データ）について、複数のモノクロ（グレースケール）の画像データに分割する機能部である。ここで、立体物の画像データは、例えば、立体物を撮像した画像データとしてもよく、立体物を描画した画像データ等であってもよい。また、立体物の画像データは、通信部１０１により受信された画像データであってもよく、記憶部１１０に記憶された画像データであってもよい。また、本実施形態においては、立体物の画像データは、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラー画像データであるものとする。また、分割部１０３による分割の対象となる立体物の画像データは、通信部１０１により受信された画像データであってもよく、記憶部１１０に記憶された画像データであってもよい。また、分割部１０３により分割されたグレーススケールの画像データは、各画素の画素値として、例えば８ビット（０～２５５）の階調で示される明度を含む。なお、分割部１０３により分割されたグレースケールの画像データ（レイヤ画像の一例）を、以下では「レイヤ」と称する場合がある。
The dividing
図８に示す例では、分割部１０３は、花の立体物の画像を含む画像データＩＭＧを分割して、２つのレイヤＬ１、Ｌ２に分割している。レイヤＬ２は、元の画像データＩＭＧに含まれる花群のうち中央の花部分の画像を抽出してグレースケールの画像データとして分割されたものである。レイヤＬ１は、元の画像データＩＭＧに含まれる花群のうち中央の花部分の画像が除かれたグレースケールの画像データとして分割されたものである。なお、この場合、図８では、レイヤＬ１において、除かれた中央の花の部分が、明度が「０」（黒）として描画されているが、これに限定されるものではなく、明度が「２５５」（白）とする画素値で構成されるものとしてもよい。また、分割部１０３の分割動作の説明上、レイヤＬ１において、除かれた中央の花の部分が、レイヤＬ２として描画され、当該レイヤＬ１の当該部分には画像が描画されていない明度が「０」または「２５５」の領域となっているが、これに限定されるものではない。例えば、レイヤＬ１の画像が描画されていない部分にも、新たに画像を追加する処理等によって、画像が含まれているものとしてもよい。
In the example shown in FIG. 8, the dividing
分割部１０３は、分割したレイヤを、記憶部１１０に記憶させる。分割部１０３は、例えば、図５に示すＣＰＵ５０１によるプログラムの実行によって実現される。なお、立体物の画像データから分割された複数のレイヤについては、通信部１０１を介して外部装置から取得されるものとしてもよい。すなわち、分割部１０３の機能は当該外部装置のプログラムの実行によって実現されるものとしてもよい。
The dividing
表示制御部１０４は、表示部１０５の表示動作を制御する機能部である。表示制御部１０４は、例えば、後述する図９に示すメイン画面１０００、および、図１０に示す高さ情報設定画面１１００を、表示部１０５に表示させる。表示制御部１０４は、例えば、図５に示すＣＰＵ５０１によるプログラムの実行によって実現される。表示部１０５は、図５に示すディスプレイ５０８によって実現される。
The
対象領域抽出部１０６は、後述する図１０に示す高さ情報設定画面１１００において表示された特定のレイヤの画像において、ユーザによる入力部１０２を介した操作に従って、立体形状を生成する対象領域を抽出する機能部である。対象領域抽出部１０６は、例えば、図５に示すＣＰＵ５０１によるプログラムの実行によって実現される。
The target area extracting unit 106 extracts a target area for generating a three-dimensional shape according to the user's operation via the input unit 102 in the image of a specific layer displayed on the height
高さ情報生成部１０７は、特定のレイヤにおいて対象領域抽出部１０６により抽出された対象領域において、当該対象領域の画素ごとに高さ情報を生成する機能部である。高さ情報の生成方法については、後述の図１０～図１４で詳細に説明する。高さ情報生成部１０７は、例えば、図５に示すＣＰＵ５０１によるプログラムの実行によって実現される。
The height information generation unit 107 is a functional unit that generates height information for each pixel of the target area extracted by the target area extraction unit 106 in a specific layer. The method of generating height information will be explained in detail with reference to FIGS. 10 to 14, which will be described later. The height information generation unit 107 is realized, for example, by executing a program by the
合成部１０８は、後述する図９に示すメイン画面１０００において、ユーザによる入力部１０２を介した操作に従って、各レイヤの高さ情報を合成（マージ）する機能部である。具体的には、合成部１０８は、各レイヤの対応する画素の高さ情報について、加算、減算、乗算、または除算、すなわち四則演算をすることによって、画素ごとに１つの合成された高さ情報を求める。合成部１０８は、例えば、図５に示すＣＰＵ５０１によるプログラムの実行によって実現される。
The synthesizing unit 108 is a functional unit that synthesizes (merges) the height information of each layer according to the user's operation via the input unit 102 on the main screen 1000 shown in FIG. 9, which will be described later. Specifically, the combining unit 108 performs addition, subtraction, multiplication, or division, that is, four arithmetic operations, on the height information of the corresponding pixels of each layer, thereby generating one piece of combined height information for each pixel. seek. The synthesis unit 108 is realized, for example, by executing a program by the
出力部１０９は、分割部１０３による分割の対象となった立体物の画像データ、および合成部１０８により合成された高さ情報を、立体造形装置２０へ出力する機能部である。出力部１０９は、例えば、立体物の画像データおよび高さ情報を通信部１０１を介して、立体造形装置２０へ出力するものとすればよい。
The
なお、立体物の画像データと、高さ情報とを１つのデータとして扱ってもよい。例えば、立体物の画像データの画素に、画素値としてのＲＧＢの色値だけでなく、高さ情報を関連付けたデータとして扱ってもよい。また、上述の３次元データとは、合成部１０８により合成された高さ情報と捉えることもでき、上述のように立体物の画像データと高さ情報とが１つのデータとして扱われる場合の当該データと捉えることもできる。 Note that the image data of the three-dimensional object and the height information may be treated as one data. For example, pixels of image data of a three-dimensional object may be handled as data in which not only RGB color values as pixel values but also height information is associated. Furthermore, the above-mentioned three-dimensional data can also be regarded as height information synthesized by the synthesis unit 108, and when the image data and height information of a three-dimensional object are treated as one data as described above. It can also be considered as data.
出力部１０９は、例えば、図５に示すＣＰＵ５０１によるプログラムの実行によって実現される。
The
記憶部１１０は、立体物の画像データ、当該画像データに基づく複数のレイヤ、および当該レイヤを合成することにより得られた３次元データ（高さ情報等）を記憶する機能部である。記憶部１１０は、図５に示す補助記憶装置５０５によって実現される。
The
なお、分割部１０３、表示制御部１０４、対象領域抽出部１０６、高さ情報生成部１０７、合成部１０８および出力部１０９の一部または全部は、ソフトウェアであるプログラムではなく、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等のハードウェア回路（集積回路等）によって実現されてもよい。
Note that part or all of the
また、図７に示した情報処理装置１０の各機能部は、機能を概念的に示したものであって、このような構成に限定されるものではない。例えば、図７に示した情報処理装置１０で独立した機能部として図示した複数の機能部を、１つの機能部として構成してもよい。一方、図７に示した情報処理装置１０での１つの機能部が有する機能を複数に分割し、複数の機能部として構成するものとしてもよい。
Furthermore, the functions of each functional unit of the
図７に示すように、立体造形システム１の立体造形装置２０は、取得部２０１と、色情報生成部２０２と、層情報生成部２０３と、搬送制御部２０４と、移動制御部２０５と、造形部２０６と、を有する。
As shown in FIG. 7, the three-
取得部２０１は、情報処理装置１０から、立体物の画像データおよび高さ情報を取得する機能部である。例えば、取得部２０１は、情報処理装置１０に対して立体物の画像データおよび高さ情報の取得要求を送信し、当該取得要求に対する応答として、情報処理装置１０から当該立体物の画像データおよび高さ情報を取得するものとすればよい。または、取得部２０１は、情報処理装置１０からの造形指令と共に、立体物の画像データおよび高さ情報を取得するものとしてもよい。取得部２０１は、例えば、図６に示すＣＰＵ６０１によるプログラムの実行、およびホストＩ／Ｆ６０７によって実現される。
The
色情報生成部２０２は、取得部２０１により取得された立体物の画像データに基づいて、当該立体物の画像の画素毎のＲＧＢの色値に基づいて色情報を生成する機能部である。例えば、色情報生成部２０２は、取得部２０１により取得された立体物の画像データのＲＧＢ値をＣＭＹＫ値に変換することによって、色情報を生成する。色情報生成部２０２は、例えば、図６に示すＣＰＵ６０１によるプログラムの実行によって実現される。
The color
層情報生成部２０３は、取得部２０１により取得された高さ情報と、色情報生成部２０２により生成された色情報とを用いて、立体物を造形するための層毎の画素の配置を層情報（スライス情報）を生成する機能部である。層情報生成部２０３による層情報の生成動作については、後述の図２１で詳細に説明する。層情報生成部２０３は、例えば、図６に示すＣＰＵ６０１によるプログラムの実行によって実現される。
The layer
搬送制御部２０４は、ヘッドユニット６７０により立体物の造形が行われる記録媒体Ｐが載置されたステージ６９５の副走査方向（Ｙ方向）の往復移動をさせるために、モータ駆動部６１３（Ｙ方向走査機構６９７）の動作を制御する機能部である。搬送制御部２０４は、例えば、図６に示すＣＰＵ６０１によるプログラムの実行によって実現される。
The
移動制御部２０５は、ヘッドユニット６７０による立体物の造形動作において、当該ヘッドユニット６７０の主走査方向（Ｘ方向）および高さ方向（Ｚ方向）の往復移動をさせるために、モータ駆動部６１３（Ｘ方向走査機構６９６、Ｚ方向走査記憶６９８）の動作を制御する機能部である。移動制御部２０５は、例えば、図６に示すＣＰＵ６０１によるプログラムの実行によって実現される。
The
造形部２０６は、層情報生成部２０３により生成された層毎の層情報に基づいて、記録媒体Ｐ上に紫外線硬化インクを積層させ、立体物を造形する機能部である。また、造形部２０６は、立体物の形状を造形する場合には、色情報が示す色とは異なる色の紫外線硬化インクを用いて造形する。例えば、造形部２０６は、立体物の形状の造形には、ホワイト（Ｗ）、クリア（ＣＬ）またはこれらを混合した紫外線硬化インクを用いるものとすればよい。造形部２０６による立体物の造形処理については、後述の図２２～図２５で詳細に説明する。造形部２０６は、図６に示すヘッド駆動部６１１、照射駆動部６１２およびヘッドユニット６７０によって実現される。
The modeling unit 206 is a functional unit that forms a three-dimensional object by laminating ultraviolet curing ink on the recording medium P based on the layer information for each layer generated by the layer
なお、色情報生成部２０２、層情報生成部２０３、搬送制御部２０４および移動制御部２０５の一部または全部は、ソフトウェアであるプログラムではなく、ＦＰＧＡ等のハードウェア回路（集積回路等）によって実現されてもよい。
Note that part or all of the color
また、図７に示した立体造形装置２０の各機能部は、機能を概念的に示したものであって、このような構成に限定されるものではない。例えば、図７に示した立体造形装置２０で独立した機能部として図示した複数の機能部を、１つの機能部として構成してもよい。一方、図７に示した立体造形装置２０での１つの機能部が有する機能を複数に分割し、複数の機能部として構成するものとしてもよい。
Moreover, each functional part of the three-
（画面操作について）
図９は、レイヤを合成して３次元データを得るためのメイン画面の一例を示す図である。図１０は、高さ情報設定画面の一例を示す図である。図１１は、高さ情報を説明する図である。図１２および図１３は、高さ情報の生成方法の一例を説明する図である。図１４は、対象領域の任意の一点から輪郭までの距離を説明する図である。図９～図１４を参照しながら、本実施形態に係る情報処理装置１０で表示される各種画面の操作および機能について説明する。
(About screen operations)
FIG. 9 is a diagram showing an example of a main screen for combining layers to obtain three-dimensional data. FIG. 10 is a diagram showing an example of a height information setting screen. FIG. 11 is a diagram illustrating height information. FIGS. 12 and 13 are diagrams illustrating an example of a method for generating height information. FIG. 14 is a diagram illustrating the distance from an arbitrary point in the target area to the contour. Operations and functions of various screens displayed on the
表示制御部１０４は、ユーザによる入力部１０２を介した操作に従って、表示部１０５に、図９に示すようなメイン画面１０００を表示させる。メイン画面１０００は、分割部１０３により立体物の画像データから分割された各レイヤについての編集、および、当該各レイヤを合成して３次元データを生成するための画面である。メイン画面１０００は、図９に示すように、メニューバー１００１と、立体表示領域１００２と、ステータスバー１００３と、更新ボタン１００４と、リスト表示切替ボタン１００５と、操作ボタン群１００６と、レイヤ一覧表示領域１００７と、を含む。
The
メニューバー１００１は、各種操作を行うためのメニューボタンは配置された領域である。 The menu bar 1001 is an area in which menu buttons for performing various operations are arranged.
立体表示領域１００２は、レイヤ一覧表示領域１００７で一覧表示されたレイヤを合成した３次元データの画像（３Ｄオブジェクト）を表示する領域である。 The stereoscopic display area 1002 is an area for displaying an image of three-dimensional data (3D object) obtained by combining the layers listed in the layer list display area 1007.
ステータスバー１００３は、各種ステータス情報を表示する領域である。表示させるステータス情報としては、例えば、読み込まれた立体物の画像データのファイル名、当該画像データのサイズ、当該画像データの読み込み時に指定した解像度（ｄｐｉ）、解像度に対応した画像のサイズ（ｍｍ×ｍｍ）、ならびに、レイヤ一覧表示領域１００７において現在選択されているレイヤの番号および全レイヤ数等が挙げられる。 The status bar 1003 is an area that displays various status information. The status information to be displayed includes, for example, the file name of the image data of the three-dimensional object that has been read, the size of the image data, the resolution (dpi) specified when reading the image data, and the size of the image corresponding to the resolution (mm x mm), the number of the layer currently selected in the layer list display area 1007, the total number of layers, etc.
更新ボタン１００４は、レイヤ一覧表示領域１００７で選択されているレイヤの合計の高さを表示させるためのボタンである。リスト表示切替ボタン１００５は、レイヤ一覧表示領域１００７でレイヤを一覧表示（リスト表示）をさせる場合の表示形式を切り替えるためのボタンである。 The update button 1004 is a button for displaying the total height of the layers selected in the layer list display area 1007. The list display switching button 1005 is a button for switching the display format when the layers are displayed as a list (list display) in the layer list display area 1007.
操作ボタン群１００６は、レイヤ一覧表示領域１００７に表示されたレイヤ、および、立体表示領域１００２に表示された３Ｄオブジェクトに対して各種操作を行うためのボタンである。例えば、合成部１０８は、ユーザによる入力部１０２を介した操作ボタン群１００６に対する操作に従って、レイヤ一覧表示領域１００７で選択された複数のレイヤの高さ情報を、四則演算によって合成（マージ）する。また、表示制御部１０４は、ユーザによる入力部１０２を介した操作ボタン群１００６に対する操作に従って、レイヤ一覧表示領域１００７によって選択されたレイヤを編集するための図１０に示す高さ情報設定画面１１００を表示部１０５に表示させる。
The operation button group 1006 is a button for performing various operations on the layer displayed in the layer list display area 1007 and the 3D object displayed in the stereoscopic display area 1002. For example, the synthesizing unit 108 synthesizes (merges) height information of a plurality of layers selected in the layer list display area 1007 according to the user's operation on the operation button group 1006 via the input unit 102 using four arithmetic operations. The
レイヤ一覧表示領域１００７は、分割部１０３により立体物の画像データから分割された各レイヤを一覧表示する領域である。レイヤ一覧表示領域１００７では、各レイヤにチェックボックスが付いており、当該チェックボックスにチェックを入れることで、対応するレイヤを選択状態にすることができる。なお、表示制御部１０４は、レイヤ一覧表示領域１００７で一覧表示されたレイヤのうち、所望するレイヤに対して入力部１０２を介した操作（例えばマウス５１２によるダブルクリック操作）がなされることによって、当該レイヤを編集するための図１０に示す高さ情報設定画面１１００を表示部１０５に表示させるものとしてもよい。
The layer list display area 1007 is an area that displays a list of each layer divided from the three-dimensional object image data by the dividing
図１０に、所望するレイヤについて編集（高さ情報の生成等）するための高さ情報設定画面１１００を示す。高さ情報設定画面１１００は、図１０に示すように、領域Ａと、領域Ｂと、領域Ｃと、を含む。
FIG. 10 shows a height
領域Ａは、メイン画面１０００のレイヤ一覧表示領域１００７に表示されたレイヤのうち操作対象とされたレイヤを２次元表示し、対象領域抽出部１０６による抽出対象となる対象領域を指定するための領域である。領域Ｂは、レイヤの各画素に高さ情報を与えるための曲線を編集するための領域である。領域Ｃは、領域Ａで指定された対象領域について、領域Ｂでの曲線に基づいて生成された高さ情報に基づく立体形状の画像を表示する領域である。 Area A is an area for two-dimensionally displaying a layer targeted for operation among the layers displayed in the layer list display area 1007 of the main screen 1000, and for specifying a target area to be extracted by the target area extraction unit 106. It is. Area B is an area for editing a curve for giving height information to each pixel of the layer. Area C is an area for displaying a three-dimensional image based on height information generated based on the curve in area B for the target area specified in area A.
ここで、図１１を参照しながら、レイヤの対象領域の各画素について生成される高さ情報について説明する。図１１は説明を簡便にするために、レイヤの対象領域の画素についての高さ情報を２次元で表示している。図１１に示す白い各矩形の高さが、対象領域の画素ごとの高さ情報を示しており、１画素に対応する高さ情報は、例えば８ビット（０～２５５）で表されるものとする。したがって、図１１に示す例では、対象領域のうち、「２０１」に対応する画素が最も高さが高く、「２４」に対応する画素が最も高さ低い。また、高さ情報生成部１０７により生成される各レイヤの高さ情報は、上述の画素ごとに対応する８ビットの値としてもよく、所定の高さを基準にして変換された実際の高さとしてもよい。所定の高さを基準にして変換された実際の高さとして、例えば、８ビットの値の最高値である「２５５」を、各レイヤの高さとして設定された設定値に対応させ、対象領域の各画素の８ビットの値の「２５５」に対する割合を当該設定値に乗算することによって求めた値としてもよい。この場合、例えば、特定のレイヤの高さ（実際の高さ）が２５．５［ｍｍ］に設定されている場合、８ビット値の「２５５」を２５．５［ｍｍ］に対応させ、対象領域の特定の画素の８ビットの値が例えば「１２８」であるとき、当該画素の高さ情報としては、２５．５×（１２８／２５５）＝１２．８［ｍｍ］となる。または、所定の高さを基準にして変換された実際の高さとして、例えば、対象領域の各画素の８ビットの値の最高値（図１１の例では「２０１」）を、実際の高さとして設定した値に対応させ、対象領域の各画素の８ビットの値の当該最高値に対する割合を当該設定した値に乗算することによって求めた値としてもよい。この場合、例えば、特定のレイヤの対象領域における各画素の８ビットの値の最高値が、図１１に示すように「２０１」である場合、この最高値に対して実際の高さとして２０．１［ｍｍ］を設定した場合、対象領域の特定の画素の８ビットの値が例えば「１１２」であるとき、当該画素の高さ情報としては、２０．１×（１１１／２０１）＝１１．２［ｍｍ］となる。 Here, height information generated for each pixel in the target area of the layer will be described with reference to FIG. 11. In order to simplify the explanation, FIG. 11 shows height information about pixels in the target area of the layer in two dimensions. The height of each white rectangle shown in FIG. 11 indicates the height information for each pixel in the target area, and the height information corresponding to one pixel is expressed by, for example, 8 bits (0 to 255). do. Therefore, in the example shown in FIG. 11, in the target area, the pixel corresponding to "201" has the highest height, and the pixel corresponding to "24" has the lowest height. Further, the height information of each layer generated by the height information generation unit 107 may be an 8-bit value corresponding to each pixel described above, and may be an actual height converted based on a predetermined height. You can also use it as As the actual height converted based on the predetermined height, for example, "255", which is the highest value of the 8-bit value, is made to correspond to the setting value set as the height of each layer, and the target area is The value may be determined by multiplying the set value by the ratio of the 8-bit value of each pixel to "255". In this case, for example, if the height (actual height) of a specific layer is set to 25.5 [mm], the 8-bit value "255" will correspond to 25.5 [mm], and the target For example, when the 8-bit value of a specific pixel in the area is "128", the height information of the pixel is 25.5×(128/255)=12.8 [mm]. Alternatively, as the actual height converted based on a predetermined height, for example, the highest value of the 8-bit values of each pixel in the target area ("201" in the example of FIG. 11) can be used as the actual height. The value may be determined by multiplying the set value by the ratio of the 8-bit value of each pixel in the target area to the maximum value. In this case, for example, if the highest value of the 8-bit value of each pixel in the target area of a specific layer is "201" as shown in FIG. 11, the actual height of this highest value is 20. When 1 [mm] is set and the 8-bit value of a specific pixel in the target area is, for example, "112", the height information of the pixel is 20.1 x (111/201) = 11. It becomes 2 [mm].
次に、レイヤの対象領域における高さ情報の生成方法の一例として、第１の方法および第２の方法について説明する。まず、当該生成方法の第１の方法について、図１２～図１４を参照しながら説明する。 Next, a first method and a second method will be described as examples of methods for generating height information in the target region of a layer. First, the first generation method will be explained with reference to FIGS. 12 to 14.
ユーザは、高さ情報設定画面１１００の領域Ａにおいて表示された立体物の画像データから分割された特定のレイヤであるレイヤＬ１１において、入力部１０２を介した操作により、対象領域とする領域を指定する。対象領域抽出部１０６は、例えば、図１２（ａ）に示すように、当該操作により指定された領域を、対象領域ＴＲ１１として抽出する。ここで、対象領域ＴＲ１１の輪郭を、輪郭Ｏ１１とする。
The user specifies an area to be a target area by operating the input unit 102 on layer L11, which is a specific layer divided from the image data of the three-dimensional object displayed in area A of the height
そして、高さ情報生成部１０７は、対象領域抽出部１０６により抽出された対象領域ＴＲ１１内の各位置のうち、輪郭Ｏ１１から最も離れている位置と輪郭Ｏ１１との距離（最大距離）を算出する。また、表示制御部１０４は、高さ情報設定画面１１００の領域Ｂに、０から最大距離までを横軸とし、高さを縦軸として、対象領域における立体形状を規定するための曲線のグラフを表示させる。なお、当該曲線として、デフォルトでは、図１２（ａ）に示すように、横軸および縦軸の原点から、横軸および縦軸の最大値の点までを結ぶ直線をグラフとして表示されるものとしてもよい。また、高さ情報生成部１０７は、最大距離を算出せずに、ユーザによる入力部１０２を介した操作により入力された値（距離）を、領域Ｂの横軸の最大値に設定するものとしてもよい。
Then, the height information generation unit 107 calculates the distance (maximum distance) between the contour O11 and the position furthest from the contour O11 among each position in the target area TR11 extracted by the target area extraction unit 106. . The
そして、表示制御部１０４は、ユーザによる入力部１０２を介した操作に従って、領域Ｂのグラフとしての直線を、曲線等に編集された結果（図１２（ａ）の例では曲線Ｃ１１ａ）を表示させる。ここで、編集される線（グラフ）は、曲線、直線、または折り曲げ線等が含まれるように編集されるものとしてもよい。また、例えば、ユーザは、入力部１０２を介して、デフォルトの直線の任意の一点を選択して移動することによって、直線を変形させて曲線とすることもできる。なお、ユーザは、入力部１０２の一例であるマウス５１２の操作に基づいて、領域Ｂ上を移動するポインタの軌跡を曲線として入力できるものとしてもよい。このように、ユーザは、高さ情報設定画面１１００の領域Ｂを用いて曲線を自由に入力することができ、曲線を極めて簡易に入力することができる。
Then, the
そして、高さ情報生成部１０７は、ユーザにより入力部１０２を介して編集された曲線のグラフに基づいて、図１２（ａ）に示すように、対象領域の輪郭からの距離に応じて高さが変化する立体形状のデータである立体形状Ｓ１１ａを生成する。そして、表示制御部１０４は、高さ情報生成部１０７により生成された立体形状Ｓ１１ａを、領域Ｃに表示させる。すなわち、高さ情報生成部１０７は、入力された曲線に基づいて、対象領域の位置ごとに、各位置と輪郭の一点との距離に応じた高さを求め、当該高さに基づいて対象領域において立体形状のデータである立体形状Ｓ１１ａを生成する。
Based on the curve graph edited by the user via the input unit 102, the height information generation unit 107 generates a height according to the distance from the contour of the target area, as shown in FIG. 12(a). A three-dimensional shape S11a is generated which is data of a three-dimensional shape in which the shape changes. Then, the
そして、高さ情報生成部１０７は、生成した対象領域の立体形状Ｓ１１ａに基づいて、当該対象領域について高さ情報を生成する。高さ情報の生成方法は、上述の図１１で説明した通りである。 Then, the height information generation unit 107 generates height information for the target area based on the generated three-dimensional shape S11a of the target area. The height information generation method is as explained in FIG. 11 above.
図１２（ａ）に示す例では、領域Ｂに入力された曲線Ｃ１１ａは、輪郭Ｏ１１から中心部に向けて高さが高くなり、途中で高さが低くなり、再び、中心部に向けて高さが高くなっている。そして、高さ情報生成部１０７は、対象領域ＴＲ１１の画素毎に、輪郭Ｏ１１までの最小距離をグラフに当てはめ、その画素の位置での高さを求める。その結果、図１２（ａ）では、輪郭Ｏ１１で示される対象領域ＴＲ１１を底面とし、輪郭Ｏ１１から中心部に向けて高さが高くなり、途中で高さが低くなり、再び、中心部に向けて高さが高くなる立体形状Ｓ１１ａが、領域Ｃに表示される。 In the example shown in FIG. 12(a), the curve C11a input to the area B increases in height from the contour O11 toward the center, decreases in height, and then increases again toward the center. The height is high. Then, the height information generation unit 107 applies the minimum distance to the contour O11 to the graph for each pixel of the target region TR11, and calculates the height at the position of that pixel. As a result, in FIG. 12(a), the target region TR11 indicated by the outline O11 is the bottom surface, and the height increases from the outline O11 toward the center, decreases in the middle, and then returns toward the center. A three-dimensional shape S11a whose height increases is displayed in area C.
図１２（ｂ）に示す例では、領域Ｂに入力された曲線Ｃ１１ｂは、輪郭Ｏ１１から中心部に向けて高さが山なりに変化している。そして、高さ情報生成部１０７は、対象領域ＴＲ１１の画素毎に、輪郭Ｏ１１までの最小距離をグラフに当てはめ、その画素の位置での高さを求める。その結果、図１２（ｂ）では、輪郭Ｏ１１で示される対象領域ＴＲ１１を底面とし、輪郭Ｏ１１から中心部に向けて高さが一度高くなった後に低くなる中央部が凹んだ立体形状Ｓ１１ｂが、領域Ｃに表示される。 In the example shown in FIG. 12(b), the height of the curve C11b input to the region B changes like a mountain from the outline O11 toward the center. Then, the height information generation unit 107 applies the minimum distance to the contour O11 to the graph for each pixel of the target region TR11, and calculates the height at the position of that pixel. As a result, in FIG. 12(b), a three-dimensional shape S11b whose bottom surface is the target region TR11 indicated by the outline O11 and whose height increases once toward the center from the outline O11 and then becomes lower is concave at the center. Displayed in area C.
図１２に示すように、対象領域ＴＲ１１が円形状の場合、輪郭Ｏ１１からの距離は、円の中心が最も大きく、輪郭Ｏ１１に近づくほど小さくなる。このため、立体形状の表面の形状は、距離が最大側の縦軸を軸としてグラフを回転したときに当該グラフの軌跡に対応した形状となる。したがって、ユーザは、入力する曲線と立体形状との対応関係を容易に認識することができる。また、図１２に示すように、高さの変化を示す曲線を自由かつ簡易に入力できるため、対象領域から頂点に向けて高さが徐々に大きくなる立体形状だけでなく、高さの上昇または下降が途中で変化する立体形状を容易に生成することができる。 As shown in FIG. 12, when the target region TR11 has a circular shape, the distance from the outline O11 is greatest at the center of the circle, and becomes smaller as it approaches the outline O11. Therefore, the shape of the surface of the three-dimensional shape corresponds to the locus of the graph when the graph is rotated around the vertical axis on the side with the maximum distance. Therefore, the user can easily recognize the correspondence between the input curve and the three-dimensional shape. In addition, as shown in Figure 12, it is possible to freely and easily input a curve that shows a change in height, so you can create not only a three-dimensional shape that gradually increases in height from the target area toward the apex, but also a curve that shows a rise in height or It is possible to easily generate a three-dimensional shape in which the descent changes midway.
図１３に示す例では、領域Ａにおいて表示された立体物の画像データから分割された特定のレイヤであるレイヤＬ１２において、ユーザによる入力部１０２を介した操作により、対象領域として、２つの円の一部を重複させた形状である対象領域ＴＲ１２が抽出された状態を示している。ここで、対象領域ＴＲ１２の輪郭を、輪郭Ｏ１２とする。 In the example shown in FIG. 13, in layer L12, which is a specific layer divided from the image data of the three-dimensional object displayed in area A, two circles are selected as target areas by the user's operation via the input unit 102. A state in which a target region TR12 having a partially overlapping shape is extracted is shown. Here, the outline of the target region TR12 is defined as an outline O12.
図１３（ａ）の例では、領域Ｂにおいて、図１２（ａ）の曲線Ｃ１１ａと同じ曲線である曲線Ｃ１２ａが入力され、図１３（ｂ）に示す例では、領域Ｂにおいて、図１２（ｂ）の曲線Ｃ１１ｂと同じ曲線である曲線Ｃ１２ｂが入力されている。 In the example of FIG. 13(a), a curve C12a which is the same curve as the curve C11a of FIG. 12(a) is input in area B, and in the example shown in FIG. A curve C12b, which is the same curve as the curve C11b of ), is input.
そして、高さ情報生成部１０７は、対象領域抽出部１０６により抽出された対象領域ＴＲ１２内の各位置のうち、輪郭Ｏ１２から最も離れている位置と輪郭Ｏ１２との距離（最大距離）を算出する。図１３に示す例の場合、対象領域ＴＲ１２の形状において、領域Ｂでの横軸の最大値は、輪郭Ｏ１２から２つの円のそれぞれの中心までの距離に等しい。そして、高さ情報生成部１０７は、対象領域ＴＲ１２の画素毎に、輪郭Ｏ１２までの最小距離をグラフ（曲線Ｃ１２ａ、Ｃ１２ｂ）に当てはめ、その画素の位置での高さを求める。その結果、図１３（ａ）では、輪郭Ｏ１２で示される対象領域ＴＲ１２を底面とし、輪郭Ｏ１２から中心部に向けて高さが高くなり、途中で高さが低くなり、再び、中心部に向けて高さが高くなる立体形状Ｓ１２ａが、領域Ｃに表示される。また、図１３（ｂ）では、輪郭Ｏ１２で示される対象領域ＴＲ１２を底面とし、輪郭Ｏ１２から中心部に向けて高さが一度高くなった後に低くなる中央部が凹んだ八の字形状の立体形状Ｓ１２ｂが、領域Ｃに表示される。そして、高さ情報生成部１０７は、生成した対象領域の立体形状Ｓ１２ａ、Ｓ１２ｂに基づいて、当該対象領域について高さ情報を生成する。高さ情報の生成方法は、上述の図１１で説明した通りである。 Then, the height information generation unit 107 calculates the distance (maximum distance) between the contour O12 and the position furthest from the contour O12 among each position in the target area TR12 extracted by the target area extraction unit 106. . In the case of the example shown in FIG. 13, in the shape of the target region TR12, the maximum value of the horizontal axis in the region B is equal to the distance from the contour O12 to the center of each of the two circles. Then, the height information generation unit 107 applies the minimum distance to the contour O12 to the graph (curves C12a, C12b) for each pixel in the target region TR12, and calculates the height at the position of that pixel. As a result, in FIG. 13(a), the target region TR12 indicated by the outline O12 is the bottom surface, and the height increases from the outline O12 toward the center, decreases in the middle, and then returns toward the center. A three-dimensional shape S12a whose height increases is displayed in area C. In addition, in FIG. 13(b), the target region TR12 indicated by the outline O12 is the bottom surface, and the height increases once toward the center from the outline O12, and then becomes lower. Shape S12b is displayed in area C. Then, the height information generation unit 107 generates height information for the target area based on the generated three-dimensional shapes S12a and S12b of the target area. The height information generation method is as explained in FIG. 11 above.
そして、高さ情報生成部１０７により生成されたレイヤごとの高さ情報は、各レイヤの基となる立体物の画像データと共に、記憶部１１０に記憶される。
The height information for each layer generated by the height information generation unit 107 is stored in the
また、図１４に示すように、対象領域ＴＲにおいて、任意の一点（例えば画素）から輪郭までの距離は複数ある。上述のように、任意の一点の高さを輪郭からの距離に応じて決定するため、考えられる複数の距離から１つの距離を決定する必要がある。上述の図１２および図１３の例では、高さ情報生成部１０７は、対象領域の各点について、輪郭を形成する複数の点までの距離のうち、最も小さい距離を求め、求めた距離をグラフに当てはめ、その点での高さを求めるものとしている。ここで、高さ情報生成部１０７は、対象領域の各画素について、輪郭を形成する複数の点までの距離のうち、最も大きい距離を求め、当該距離をグラフに当てはめ、その画素の位置での高さを求めるものとしてもよい。また、高さ情報生成部１０７は、対象領域の各画素について、輪郭を形成する複数の点までの距離の平均値をグラフに当てはめ、その画素の位置での高さを求めるものとしてもよい。 Further, as shown in FIG. 14, in the target region TR, there are a plurality of distances from an arbitrary point (for example, a pixel) to the contour. As described above, in order to determine the height of any one point according to the distance from the contour, it is necessary to determine one distance from a plurality of possible distances. In the examples of FIGS. 12 and 13 described above, the height information generation unit 107 calculates the smallest distance among the distances to the plurality of points forming the contour for each point in the target area, and graphs the calculated distance. , and find the height at that point. Here, the height information generation unit 107 calculates the largest distance among the distances to the plurality of points forming the outline for each pixel in the target area, applies the distance to the graph, and calculates the distance at the position of the pixel. It may also be used to determine height. Further, the height information generation unit 107 may apply the average value of the distances to a plurality of points forming the outline for each pixel in the target area to a graph, and calculate the height at the position of that pixel.
また、図１４に示すように、対象領域の各画素から輪郭を形成する複数の点の距離については、直線で結んだ距離であるユークリッド距離を想定しているが、これに限定されるものではなく、横軸および縦軸に平行移動しながら算出されるマンハッタン距離を用いるものとしてもよい。距離の算出方法は、対象領域内の各点における高さの決定方法に関係し、距離の算出方法によって、各点での高さの値は異なるため、最終的に生成される立体形状も異なってくる。 Further, as shown in FIG. 14, the distance between each pixel of the target area and the plurality of points forming the outline is assumed to be the Euclidean distance, which is the distance connected by a straight line, but this is not limited to this. Instead, the Manhattan distance calculated while moving parallel to the horizontal and vertical axes may be used. The method of calculating distance is related to the method of determining the height at each point within the target area, and because the height value at each point differs depending on the distance calculation method, the final three-dimensional shape generated will also differ. It's coming.
次に、レイヤの対象領域における高さ情報の生成方法として、第２の方法について説明する。上述のように、分割部１０３は、立体物の画像データ（２次元の画像データ）について、複数のモノクロ（グレースケール）の画像データ（レイヤ）に分割する。そして、このレイヤは、各画素の画素値として、例えば８ビット（０～２５５）の階調で示される明度を含む。当該第２の方法では、各レイヤの各画素の明度を、そのまま高さ情報の生成に用いる。すなわち、高さ情報生成部１０７は、特定のレイヤにおいて対象領域抽出部１０６により抽出された対象領域において、当該対象領域の各画素の明度に基づいて、高さ情報を生成する。具体的な高さ情報の生成方法は、上述の図１１で説明した通りである。
Next, a second method will be described as a method for generating height information in the target region of a layer. As described above, the dividing
これによって、分割部１０３により分割されたレイヤにおけるグレースケールの濃淡をそのまま立体形状に反映させることができる。また、レイヤの明度を高さ情報の生成に用いる場合、上述の第１の方法における図１２および図１３で示したような、高さ情報を生成するために用いる領域Ｂにおける曲線の入力および編集操作を必要としないため、作業の手間を省くことができる。なお、第２の方法においても、図１０の高さ情報設定画面１１００に準じた画面によって、高さ情報の基となる対象領域における各画素の明度を編集できるものとしてもよい。
Thereby, the grayscale shading in the layer divided by the dividing
（レイヤの高さ情報に対する四則演算による合成動作）
図１５～図１７は、高さ情報を加算する動作の一例を説明する図である。図１８は、高さ情報を減算する動作の一例を説明する図である。図１５～図１８を参照しながら、合成部１０８による各レイヤの高さ情報を合成（マージ）する動作について説明する。
(Composition operation using four arithmetic operations on layer height information)
FIGS. 15 to 17 are diagrams illustrating an example of the operation of adding height information. FIG. 18 is a diagram illustrating an example of an operation for subtracting height information. The operation of combining (merging) the height information of each layer by the combining unit 108 will be described with reference to FIGS. 15 to 18.
上述の図１１～図１４で説明したように、立体物の画像データから分割部１０３により分割された各レイヤについて、高さ情報生成部１０７により高さ情報がそれぞれ生成される。そして、合成部１０８は、メイン画面１０００において、ユーザによる入力部１０２を介した操作ボタン群１００６の操作に従って、各レイヤの高さ情報を合成（マージ）する。具体的には、合成部１０８は、各レイヤの対応する画素の高さ情報について、加算、減算、乗算、または除算、すなわち四則演算を行うことによって、画素ごとに１つの合成された高さ情報を求める。
As described with reference to FIGS. 11 to 14 above, the height information generation unit 107 generates height information for each layer divided by the
図１５～図１７は、各レイヤの高さ情報を加算することによって合成する動作の一例を示している。ここで、上述の図８に示したレイヤＬ１、Ｌ２についての合成を考える。そして、レイヤＬ１において、除かれた中央の花の部分について明度が「０」（黒）であるものする。ここでは、レイヤの明度が高さ情報であるものとして説明する。そして、合成部１０８により、レイヤＬ１の高さ情報と、レイヤＬ２の高さ情報とが加算によって合成された状態を、概念的に示したのが図１５である。図１５において、白の矩形で示される部分がレイヤＬ１に対応し、ハッチングの矩形で示される部分がレイヤＬ２に対応している。レイヤＬ１における除かれた花の部分が、明度が「０」である真中の部分に相当する。そして、レイヤＬ１の高さ情報とレイヤＬ２の高さ情報との加算により、このレイヤＬ１における明度が「０」の部分に対して、レイヤＬ２の高さ情報が加算されるため、合成された高さ情報における、レイヤＬ１の除かれた花の部分に相当する部分は、レイヤＬ２の高さ情報と一致することになる。 FIGS. 15 to 17 show an example of an operation of composing by adding the height information of each layer. Here, consider the combination of layers L1 and L2 shown in FIG. 8 described above. In layer L1, it is assumed that the brightness of the removed central flower portion is "0" (black). Here, the description will be made assuming that the brightness of a layer is height information. FIG. 15 conceptually shows a state in which the height information of the layer L1 and the height information of the layer L2 are combined by addition by the combining unit 108. In FIG. 15, a portion indicated by a white rectangle corresponds to layer L1, and a portion indicated by a hatched rectangle corresponds to layer L2. The removed flower part in layer L1 corresponds to the middle part where the brightness is "0". Then, by adding the height information of layer L1 and the height information of layer L2, the height information of layer L2 is added to the part where the brightness is "0" in this layer L1, so The portion of the height information corresponding to the removed flower portion of layer L1 matches the height information of layer L2.
また、レイヤＬ１において、除かれた中央の花の部分について明度が「２５５」（白）である場合を考える。そして、合成部１０８により、レイヤＬ１の高さ情報と、レイヤＬ２の高さ情報とが加算によって合成された状態を、概念的に示したのが図１６である。レイヤＬ１における除かれた花の部分が、明度が「２５５」である真中の部分に相当する。そして、レイヤＬ１の高さ情報とレイヤＬ２の高さ情報との加算により、このレイヤＬ１における明度が「２５５」の部分に対して、レイヤＬ２の高さ情報が加算されるため、合成された高さ情報における、レイヤＬ１の除かれた花の部分に相当する部分は、明度「２５５」に対して、さらにレイヤＬ２の高さ情報が加算された状態となる。これによって、レイヤＬ１に描画されている花に対して、レイヤＬ２に描画されている花が飛び出したような立体形状を造形することが可能となる。 Also, consider a case where the brightness of the removed center flower part in layer L1 is "255" (white). FIG. 16 conceptually shows a state in which the height information of the layer L1 and the height information of the layer L2 are combined by addition by the combining unit 108. The removed flower part in layer L1 corresponds to the middle part whose brightness is "255". Then, by adding the height information of layer L1 and the height information of layer L2, the height information of layer L2 is added to the part where the brightness is "255" in this layer L1, so it is synthesized. The portion of the height information corresponding to the removed flower portion of layer L1 has a brightness of “255” and the height information of layer L2 is further added thereto. As a result, it is possible to create a three-dimensional shape in which the flower drawn on the layer L2 pops out from the flower drawn on the layer L1.
また、レイヤＬ１において、除かれた中央の花の部分について、新たに画像を追加する処理等が行われ、「１」以上の明度が加わっている場合を考える。そして、合成部１０８により、レイヤＬ１の高さ情報と、レイヤＬ２の高さ情報とが加算によって合成された状態を、概念的に示したのが図１７である。レイヤＬ１における除かれた花の部分に新たに画像を追加する処理等が行われた部分が、真中に位置する明度が「１１０」、「１６０」、「１２５」、「１２７」、「８７」である部分（以下、新たな画像部分と称する）に相当する。そして、レイヤＬ１の高さ情報とレイヤＬ２の高さ情報との加算により、このレイヤＬ１における新たな画像部分に対して、レイヤＬ２の高さ情報が加算されるため、合成された高さ情報における、レイヤＬ１の除かれた花の部分に相当する部分は、新たな画像部分の高さ情報に対して、さらにレイヤＬ２の高さ情報が加算された状態となる。 Also, consider a case where, in layer L1, a process of adding a new image or the like is performed on the removed center flower part, and a brightness of "1" or more is added. FIG. 17 conceptually shows a state in which the height information of the layer L1 and the height information of the layer L2 are combined by addition by the combining unit 108. The brightness of the part in the middle of layer L1 where processing such as adding a new image to the removed flower part is "110", "160", "125", "127", "87" (hereinafter referred to as a new image portion). Then, by adding the height information of layer L1 and the height information of layer L2, the height information of layer L2 is added to the new image part in layer L1, so the combined height information In the portion corresponding to the removed flower portion of layer L1, the height information of layer L2 is further added to the height information of the new image portion.
また、図１８は、レイヤの高さ情報を減算することによって合成する動作の一例を示している。ここで、上述の図８に示したレイヤＬ１、Ｌ２についての合成を考える。そして、レイヤＬ１において、除かれた中央の花の部分について明度が「２５５」（白）であるものする。そして、合成部１０８により、レイヤＬ１の高さ情報から、レイヤＬ２の高さ情報が減算されることによって合成された状態を、概念的に示したのが図１８である。レイヤＬ１の高さ情報からレイヤＬ２の高さ情報が減算されることにより、このレイヤＬ１における明度が「２５５」の部分から、レイヤＬ２の高さ情報が減算されるため、合成された高さ情報における、レイヤＬ１の除かれた花の部分に相当する部分は、凹んだ形状を示す高さ情報となる。 Further, FIG. 18 shows an example of an operation of compositing by subtracting layer height information. Here, consider the combination of layers L1 and L2 shown in FIG. 8 described above. In layer L1, it is assumed that the brightness of the removed central flower portion is "255" (white). FIG. 18 conceptually shows a state in which the height information of the layer L2 is subtracted from the height information of the layer L1 by the combining unit 108 to combine the layers. By subtracting the height information of layer L2 from the height information of layer L1, the height information of layer L2 is subtracted from the part where the brightness in layer L1 is "255", so the combined height The portion of the information corresponding to the removed flower portion of layer L1 becomes height information indicating a concave shape.
なお、図１５～図１８では、四則演算のうち加算および減算を用いて、各レイヤの高さ情報を合成する例を説明したが、同様の態様によって、各レイヤの高さ情報について乗算、または除算により合成することも可能である。また、合成する方法は、四則演算に限定されるものではなく、例えば、各レイヤに重みを付けて加重和を行うことにより合成するものとしてもよい。 In addition, in FIGS. 15 to 18, an example was explained in which the height information of each layer is synthesized using addition and subtraction among the four arithmetic operations, but in a similar manner, the height information of each layer can be multiplied or It is also possible to combine by division. Furthermore, the method of combining is not limited to the four arithmetic operations, but may be performed by, for example, adding weight to each layer and performing a weighted sum.
また、合成部１０８による各レイヤの高さ情報の合成は、四則演算のうち、予め定められた演算方法によって行われるものとしてもよく、あるいは、レイヤごとに四則演算のうち特定の演算方法を割り当てることができるものとしてもよい。各レイヤへの演算方法の割り当ては、図９に示したメイン画面１０００において設定ができるものとすればよい。この場合、合成部１０８は、各レイヤに割り当てられた演算方法に従って、各レイヤの高さ情報の合成を行うものとすればよい。 Further, the composition of the height information of each layer by the composition unit 108 may be performed by a predetermined calculation method among the four arithmetic operations, or a specific calculation method among the four arithmetic operations may be assigned for each layer. It may be possible to do so. The assignment of calculation methods to each layer may be set on the main screen 1000 shown in FIG. 9. In this case, the combining unit 108 may combine the height information of each layer according to the calculation method assigned to each layer.
そして、表示制御部１０４は、合成部１０８により合成された高さ情報に基づいて生成した立体形状の画像を、メイン画面１０００における立体表示領域１００２に表示させる。
Then, the
以上のように、本実施形態では、立体物の画像データから分割部１０３により分割されたレイヤごとに高さ情報生成部１０７により高さ情報が生成されたうえで、合成部１０８により四則演算により１つの高さ情報に合成されるものとしている。これによって、レイヤごとに簡便な操作に基づいて生成された高さ情報を、四則演算により合成することができるので、簡便な操作性を維持したまま、複雑な構成の高さ情報を生成することができ、複雑な立体物の造形が可能となる。
As described above, in this embodiment, height information is generated by the height information generation section 107 for each layer divided by the
（３次元データを用いた造形動作について）
図１９は、色情報の一例を示す図である。図２０は、高さ情報を概念的に表した図である。図２１は、層情報の生成方法を説明する図である。図２２～図２５は、立体物の造形方法の一例を示す図である。図１９～図２５を参照しながら、３次元データを用いた造形動作について説明する。
(About modeling operations using 3D data)
FIG. 19 is a diagram showing an example of color information. FIG. 20 is a diagram conceptually representing height information. FIG. 21 is a diagram illustrating a method of generating layer information. FIGS. 22 to 25 are diagrams showing an example of a method for modeling a three-dimensional object. A modeling operation using three-dimensional data will be described with reference to FIGS. 19 to 25.
上述のように、取得部２０１は、情報処理装置１０から、３次元データとして、立体物の画像データ、および合成部１０８により合成された高さ情報を取得する。そして、色情報生成部２０２は、取得部２０１により取得された立体物の画像データに基づいて、当該立体物の画像の画素毎のＲＧＢの色値に基づいて色情報を生成する。例えば、色情報生成部２０２は、取得部２０１により取得された立体物の画像データのＲＧＢ値をＣＭＹＫ値に変換することによって、色情報を生成する。図１９に、色情報生成部２０２により生成された色情報の一例を概念的に示す。図１９に示す例では、符号Ｙは、画素（以下、「ドット」と称する場合がある）の色がイエローであることを示し、符号Ｃは、画素の色がシアンであることを示し、符号Ｍは、画素の色がマゼンタであることを示し、符号Ｋは、画素の色がブラックであることを示す。以下では、符号Ｙが付された画素と同一模様の画素の色はイエローを示し、符号Ｃが付された画素と同一模様の画素の色はシアンを示し、符号Ｍが付された画素と同一模様の画素の色はマゼンタを示し、符号Ｋが付された画素と同一模様の画素の色はブラックを示すものとする。
As described above, the
図２０に、合成部１０８により合成された高さ情報を概念的に示す。図２０に示すように、高さ情報は、複数層の情報である。すなわち、高さ情報は、３次元の情報であり（ただし、図２０では、簡略に説明するため２次元で図示している）、図２０では、簡便のため高さ情報がピラミッド形状を示す情報として説明する。 FIG. 20 conceptually shows height information synthesized by the synthesis unit 108. As shown in FIG. 20, the height information is information on multiple layers. That is, the height information is three-dimensional information (however, in FIG. 20, it is illustrated in two dimensions for the sake of brevity), and in FIG. 20, for the sake of simplicity, the height information is information indicating a pyramid shape. It will be explained as follows.
次に、図２１を参照しながら、層情報の生成方法を概念的に説明する。層情報生成部２０３は、図２０に示した高さ情報を示すドット上に、色情報生成部２０２により生成された色情報が示すドットを配置することによって、層情報の基となる立体画像情報を生成する。そして、層情報生成部２０３は、図２１に示すように、立体画像情報を層毎に分離することによって、層毎の画素の配置を示す層情報（図２１に示す例では４層の層情報）を生成する。さらに、層情報生成部２０３は、生成した層情報を、形状用のドットの配置を示す形状層情報と、色用のドットの配置を示す色層情報と、に分離する。なお、図２１に示す例では、最上位の４層目の層情報は、色層情報のみで構成されている。
Next, a method for generating layer information will be conceptually explained with reference to FIG. 21. The layer
造形部２０６は、色層情報に基づく紫外線硬化インクの積層を、同一層の形状層情報よりもｍ（１以上の自然数）層分遅らせて行う。ここでは、図２１に示す層情報を例に取り、ｍ＝１の場合の積層手法について説明する。なお、積層手法についてはこれに限定されるものではない。 The modeling unit 206 performs the lamination of the ultraviolet curing ink based on the color layer information with a delay of m layers (a natural number of 1 or more) than the shape layer information of the same layer. Here, the layer information shown in FIG. 21 is taken as an example, and a stacking method when m=1 will be described. Note that the lamination method is not limited to this.
まず、造形部２０６は、図２２に示すように、ホワイト（Ｗ）の紫外線硬化インクを用いて、１層目の形状層情報が示すドット４４１を記録媒体Ｐ上に積層する。
First, as shown in FIG. 22, the modeling unit 206
次に、造形部２０６は、図２３に示すように、ホワイト（Ｗ）の紫外線硬化インクを用いて、２層目の形状層情報が示すドット４５１をドット４４１上に積層すると共に、イエロー（Ｙ）の紫外線硬化インクを用いて、１層目の色層情報が示すドット４４２を記録媒体Ｐ上に積層する。
Next, as shown in FIG. 23, the modeling unit 206 uses white (W) ultraviolet curing ink to stack the
次に、造形部２０６は、図２４に示すように、ホワイト（Ｗ）の紫外線硬化インクを用いて、３層目の形状層情報が示すドット４６１をドット４５１上に積層すると共に、イエロー（Ｙ）の紫外線硬化インクを用いて、２層目の色層情報が示すドット４５２をドット４４１上に積層する。
Next, as shown in FIG. 24, the modeling unit 206 uses white (W) ultraviolet curing ink to stack the
最後に、造形部２０６は、図２５に示すように、シアン（Ｃ）の紫外線硬化インクを用いて、３層目の色層情報が示すドット４６２をドット４５１上に積層すると共に、マゼンタ（Ｍ）の紫外線硬化インクを用いて、４層目の色層情報が示すドット４７２をドット４６１上に積層する。
Finally, as shown in FIG. 25, the modeling unit 206 uses cyan (C) ultraviolet curing ink to stack
なお、上述の図２２～図２５の例では、形状層情報に基づいてホワイト（Ｗ）の紫外線硬化インクを積層する例を示したが、これに限定されるものではなく、他の色（例えばクリア（ＣＬ））の紫外線硬化インクを積層するものとしてもよい。また、形状層情報に基づいてホワイト（Ｗ）以外の他の色（例えばクリア（ＣＬ））で積層して立体物の形状を形成し、その上にホワイト（Ｗ）で白色層を形成し、そして、色層情報に基づいて色用のドットを配置する（色層を形成する）ものとしてもよい。 In addition, in the examples of FIGS. 22 to 25 described above, an example was shown in which white (W) ultraviolet curing ink is laminated based on the shape layer information, but the invention is not limited to this, and other colors (for example, Clear (CL) ultraviolet curing ink may be laminated. Also, based on the shape layer information, a color other than white (W) (for example, clear (CL)) is laminated to form the shape of a three-dimensional object, and a white layer is formed with white (W) on top of the layer. Then, color dots may be arranged (forming a color layer) based on the color layer information.
（高さ情報の生成処理の流れ）
図２６は、実施形態に係る情報処理装置の高さ情報の生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。図２６を参照しながら、本実施形態に係る情報処理装置１０の高さ情報の生成処理の流れについて説明する。なお、立体物の画像データについては、予め分割部１０３により複数のレイヤに分割されているものとする。また、レイヤの対象領域における高さ情報の生成方法として、上述の第１の方法を採用した場合について説明する。
(Flow of height information generation process)
FIG. 26 is a flowchart illustrating an example of the flow of height information generation processing of the information processing apparatus according to the embodiment. The flow of the height information generation process of the
＜ステップＳ１１＞
表示制御部１０４は、記憶部１１０に記憶されている、分割部１０３により分割された画像データであるレイヤを読み込む。レイヤが読み込まれた場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２へ移行し、読み込まれない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、待機する。
<Step S11>
The
＜ステップＳ１２＞
表示制御部１０４は、メイン画面１０００を表示部１０５に表示させ、読み込んだレイヤに基づいて、レイヤ一覧表示領域１００７にレイヤを一覧表示させる。また、表示制御部１０４は、ユーザによる入力部１０２を介した操作ボタン群１００６に対する操作に従って、レイヤ一覧表示領域１００７によって選択されたレイヤを編集するための図１０に示した高さ情報設定画面１１００を表示部１０５に表示させる。そして、ステップＳ１３へ移行する。
<Step S12>
The
＜ステップＳ１３＞
対象領域抽出部１０６は、高さ情報設定画面１１００において表示された特定のレイヤ（メイン画面１０００で選択されたレイヤ）の画像において、ユーザによる入力部１０２を介した操作に従って、立体形状を生成する対象領域を抽出する。そして、ステップＳ１４へ移行する。
<Step S13>
The target area extraction unit 106 generates a three-dimensional shape in the image of a specific layer (the layer selected on the main screen 1000) displayed on the height
＜ステップＳ１４＞
表示制御部１０４は、高さ情報設定画面１１００の領域Ａに表示されたレイヤの画像において、対象領域抽出部１０６により抽出された対象領域の輪郭を表示させる。また、高さ情報生成部１０７は、対象領域抽出部１０６により抽出された対象領域内の各位置のうち、輪郭から最も離れている位置と輪郭との距離（最大距離）を算出する。そして、表示制御部１０４は、高さ情報設定画面１１００の領域Ｂに、０から最大距離までを横軸とし、高さを縦軸として、対象領域における立体形状を規定するための曲線のグラフを表示させる。なお、当該曲線として、デフォルトでは、横軸および縦軸の原点から、横軸および縦軸の最大値の点までを結ぶ直線をグラフとして表示されるものとしてもよい。そして、ステップＳ１５へ移行する。
<Step S14>
The
＜ステップＳ１５＞
ユーザによる入力部１０２を介した操作に従って、領域Ｂのグラフとしての直線を、曲線等に編集された（曲線等が入力された）場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１６へ移行し、曲線等が入力されていない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、入力されるまで待機する。
<Step S15>
If the straight line as a graph of area B is edited into a curve, etc. (a curve, etc. is input) according to the user's operation via the input unit 102 (step S15: Yes), the process moves to step S16, and the curve, etc. If it has not been input (step S15: No), it waits until it is input.
＜ステップＳ１６＞
高さ情報生成部１０７は、ユーザにより入力部１０２を介して編集された曲線のグラフに基づいて、対象領域の輪郭からの距離に応じて高さが変化する立体形状のデータである立体形状を生成する。そして、表示制御部１０４は、高さ情報生成部１０７により生成された立体形状を、高さ情報設定画面１１００の領域Ｃに表示させる。そして、ステップＳ１７へ移行する。
<Step S16>
The height information generation unit 107 generates a three-dimensional shape, which is data of a three-dimensional shape whose height changes depending on the distance from the outline of the target area, based on the curve graph edited by the user via the input unit 102. generate. Then, the
＜ステップＳ１７＞
ユーザによる入力部１０２を介した操作に従って、領域Ｂのグラフとしての曲線が再度編集された（曲線が再入力された）場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１５へ戻り、曲線が再入力されない場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、ステップＳ１８へ移行する。
<Step S17>
If the curve as a graph of area B is edited again (the curve is re-input) according to the user's operation via the input unit 102 (step S17: Yes), the process returns to step S15, and if the curve is not re-input. (Step S17: No), the process moves to step S18.
＜ステップＳ１８＞
そして、高さ情報生成部１０７は、生成した対象領域の立体形状に基づいて、当該対象領域について高さ情報を生成する。高さ情報設定画面１１００において、すべてのレイヤについて対象領域の曲線の編集が終了した場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１９へ移行し、終了していない場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、ステップＳ１２へ戻る。
<Step S18>
Then, the height information generation unit 107 generates height information for the target area based on the generated three-dimensional shape of the target area. In the height
＜ステップＳ１９＞
合成部１０８は、メイン画面１０００において、ユーザによる入力部１０２を介した操作ボタン群１００６の操作に従って、各レイヤの高さ情報を合成（マージ）する。具体的には、合成部１０８は、各レイヤの対応する画素の高さ情報について、加算、減算、乗算、または除算、すなわち四則演算を行うことによって、画素ごとに１つの合成された高さ情報を生成する。そして、高さ情報の生成処理を終了する。
<Step S19>
The synthesizing unit 108 synthesizes (merges) the height information of each layer on the main screen 1000 according to the user's operation of the operation button group 1006 via the input unit 102. Specifically, the synthesis unit 108 performs addition, subtraction, multiplication, or division, that is, four arithmetic operations, on the height information of the corresponding pixels of each layer, thereby generating one piece of synthesized height information for each pixel. generate. Then, the height information generation process ends.
（立体物の造形動作の流れ）
図２７は、実施形態に係る立体造形装置の立体物の造形動作の流れの一例を示すフローチャートである。図２８は、実施形態に係る立体造形装置の立体物の造形動作における造形処理の流れの一例を示すフローチャートである。図２７および図２８を参照しながら、本実施形態に係る情報処理装置１０の立体物の造形動作の流れについて説明する。
(Flow of modeling operation of three-dimensional object)
FIG. 27 is a flowchart showing an example of the flow of the three-dimensional object modeling operation of the three-dimensional modeling apparatus according to the embodiment. FIG. 28 is a flowchart illustrating an example of the flow of modeling processing in the three-dimensional object modeling operation of the three-dimensional modeling apparatus according to the embodiment. The flow of the three-dimensional object modeling operation of the
＜ステップＳ２１＞
まず、取得部２０１は、情報処理装置１０から、立体物の画像データおよび高さ情報を取得する。そして、ステップＳ２２へ移行する。
<Step S21>
First, the
＜ステップＳ２２＞
続いて、色情報生成部２０２は、取得部２０１により取得された立体物の画像データに基づいて、当該立体物の画像の画素毎のＲＧＢの色値に基づいて色情報を生成する。そして、ステップＳ２３へ移行する。
<Step S22>
Next, the color
＜ステップＳ２３＞
続いて、層情報生成部２０３は、高さ情報を示すドット上に、色情報生成部２０２により生成された色情報が示すドットを配置することによって、層情報の基となる立体画像情報を生成する。そして、層情報生成部２０３は、立体画像情報を層毎に分離することによって、層毎の画素の配置を示す層情報を生成する。さらに、層情報生成部２０３は、生成した層情報を、形状用のドットの配置を示す形状層情報と、色用のドットの配置を示す色層情報と、に分離する。そして、ステップＳ２４へ移行する。
<Step S23>
Next, the layer
＜ステップＳ２４＞
造形部２０６は、層情報生成部２０３により生成された層毎の層情報に基づいて、記録媒体Ｐ上に紫外線硬化インクを積層させて立体物を造形する図２８に示す造形処理（ステップＳ２４１～Ｓ２４４）を実行する。なお、図２８に示す例では、ｉ（ｉは２ 以上の自然数）－ｍが０以下の場合、色層情報に基づく紫外線硬化インクの積層は行われないものとする。また、ｎは最上位層であり、ｍは、上述の通り、１以上の自然数である。
<Step S24>
The modeling unit 206 performs the modeling process shown in FIG. 28 (from step S241 to S244) is executed. In the example shown in FIG. 28, if i (i is a natural number of 2 or more) - m is 0 or less, the ultraviolet curing ink is not laminated based on the color layer information. Further, n is the highest layer, and m is a natural number of 1 or more, as described above.
＜＜ステップＳ２４１＞＞
まず、造形部２０６は、紫外線硬化インクを用いて、１層目の形状層情報が示すドットを記録媒体上に積層する。そして、ステップＳ２４２へ移行する。
<<Step S241>>
First, the modeling unit 206 uses ultraviolet curing ink to stack dots indicated by the shape layer information of the first layer on the recording medium. Then, the process moves to step S242.
＜＜ステップＳ２４２＞＞
続いて、造形部２０６は、紫外線硬化インクを用いて、２層目の形状層情報が示すドットを１層目の形状層情報が示すドット上に積層すると共に、２－ｍ層目の色層情報が示すドットを記録媒体Ｐ上に積層する。
<<Step S242>>
Next, the modeling unit 206 uses ultraviolet curing ink to stack the dots indicated by the shape layer information of the second layer on the dots indicated by the shape layer information of the first layer, and also laminates the dots indicated by the shape layer information of the 2-mth layer. Dots indicated by the information are stacked on the recording medium P.
以下、造形部２０６は、ｉ＝ｎ－１となるまで、紫外線硬化インクを用いて、ｉ層目の形状層情報が示すドットをｉ－１層目の形状層情報が示すドット上に積層すると共に、ｉ－ｍ層目の色層情報が示すドットを記録媒体Ｐ、またはｉ－ｍ－１層目の形状層情報が示すドット上に積層する。ここでは、ｉは３から始まり、処理が行われる毎に、値がインクリメントされる。そして、ステップＳ２４２へ移行する。 Thereafter, the modeling unit 206 uses ultraviolet curing ink to stack the dots indicated by the shape layer information of the i-th layer on the dots indicated by the shape layer information of the i-1th layer until i=n-1. At the same time, the dots indicated by the color layer information of the im-th layer are stacked on the recording medium P or the dots indicated by the shape layer information of the im-1th layer. Here, i starts from 3 and is incremented each time a process is performed. Then, the process moves to step S242.
＜＜ステップＳ２４３＞＞
続いて、造形部２０６は、紫外線硬化インクを用いて、ｎ層目の形状層情報が示すドットをｎ－１層目の形状層情報が示すドット上に積層すると共に、ｎ－ｍ層目の色層情報が示すドットをｎ－ｍ－１層目の形状層情報が示すドット上に積層する。そして、ステップＳ２４４へ移行する。
<<Step S243>>
Next, the modeling unit 206 uses ultraviolet curable ink to stack the dots indicated by the shape layer information of the n-th layer on the dots indicated by the shape layer information of the n−1 layer, and also stacks the dots indicated by the shape layer information of the The dots indicated by the color layer information are stacked on the dots indicated by the shape layer information of the nm-1st layer. Then, the process moves to step S244.
＜＜ステップＳ２４４＞＞
最後に、造形部２０６は、紫外線硬化インクを用いて、ｎ－ｍ＋１層目の色層情報が示すドット～ｎ層目の色層情報が示すドットをそれぞれ、ｎ－ｍ層目の形状層情報が示すドット上～ｎ－１層目の形状層情報が示すドット上に積層する。そして、立体物の造形動作を終了する。
<<Step S244>>
Finally, the modeling unit 206 uses ultraviolet curing ink to convert the dots indicated by the color layer information of the nm+1st layer to the dots indicated by the color layer information of the nth layer into shape layer information of the nmth layer. Lays on the dots indicated by the shape layer information of the (n-1)th layer above the dots indicated by . Then, the three-dimensional object modeling operation ends.
以上のように、本実施形態に係る情報処理装置１０では、立体物の画像データから分割部１０３により分割されたレイヤごとに高さ情報生成部１０７により高さ情報が生成されたうえで、合成部１０８により四則演算により１つの高さ情報に合成されるものとしている。これによって、レイヤごとに簡便な操作に基づいて生成された高さ情報を、四則演算により合成することができるので、簡便な操作性を維持したまま、複雑な構成の高さ情報を生成することができ、複雑な立体物の造形が可能となり、簡便な操作で自由度の高い立体データを生成することができる。
As described above, in the
また、レイヤの対象領域における高さ情報の生成方法の方法として上述の第２の方法を採用した場合、分割部１０３により分割されたレイヤにおけるグレースケールの濃淡をそのまま立体形状に反映させることができる。また、レイヤの明度を高さ情報の生成に用いる場合、上述の第１の方法における図１２および図１３で示したような、高さ情報を生成するために用いる領域Ｂにおける曲線の入力および編集操作を必要としないため、作業の手間を省くことができる。
Furthermore, when the second method described above is adopted as a method for generating height information in the target area of a layer, the gray scale shading of the layer divided by the dividing
（変形例）
変形例に係る立体造形システム１について、上述の実施形態に係る立体造形システム１と相違する点を中心に説明する。
(Modified example)
The three-
図２９は、変形例に係る立体造形装置のヘッドユニットの構成の一例を示す図である。図２９を参照しながら、本変形例に係る立体造形システム１の立体造形装置２０のヘッドユニット１６７０について説明する。
FIG. 29 is a diagram illustrating an example of the configuration of a head unit of a three-dimensional modeling apparatus according to a modification. The
本変形例に係る立体造形システム１の立体造形装置２０は、上述の実施形態に係る立体造形装置２０のヘッドユニット６７０の代わりに、溶融（サーマル）式のヘッドユニット１６７０を有する。ヘッドユニット１６７０は、溶融（サーマル）ヘッド１６７１を有する。
The three-
溶融ヘッド１６７１は、溶融インクＩａを有し、溶融インクＩａを加熱することにより、記録媒体Ｐに対し、溶融インクＩａを吐出する。溶融インクＩａは、インクジェット方式と同様、ホワイト（Ｗ）、クリア（ＣＬ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびブラック（Ｋ）の溶融インクで構成される。
The
このような、溶融（サーマル）式のヘッドユニット１６７０を有する構成においても、上述の実施形態に係る構成と同様の効果を奏する。
Even in a configuration including such a melting (thermal)
なお、上述の実施形態および変形例において、情報処理装置１０および立体造形装置２０の各機能部の少なくともいずれかがプログラムの実行によって実現される場合、そのプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。また、上述の実施形態および変形例に係る情報処理装置１０および立体造形装置２０で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ－Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、またはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。また、上述の実施形態および変形例に係る情報処理装置１０および立体造形装置２０で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上述の実施形態および変形例に係る情報処理装置１０および立体造形装置２０で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、上述の実施形態および変形例に係る情報処理装置１０および立体造形装置２０で実行されるプログラムは、上述した各機能部のうち少なくともいずれかを含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ５０１（ＣＰＵ６０１）が上述の記憶装置（補助記憶装置５０５またはＮＶＲＡＭ６０４）からプログラムを読み出して実行することにより、上述の各機能部が主記憶装置（例えば、ＲＡＭ５０３またはＲＡＭ６０３）上にロードされて生成されるようになっている。
In addition, in the above-described embodiments and modified examples, when at least one of the functional units of the
１ 立体造形システム
１０ 情報処理装置
２０ 立体造形装置
１０１ 通信部
１０２ 入力部
１０３ 分割部
１０４ 表示制御部
１０５ 表示部
１０６ 対象領域抽出部
１０７ 高さ情報生成部
１０８ 合成部
１０９ 出力部
１１０ 記憶部
２０１ 取得部
２０２ 色情報生成部
２０３ 層情報生成部
２０４ 搬送制御部
２０５ 移動制御部
２０６ 造形部
４４１、４４２、４５１、４５２、４６１、４６２、４７２ ドット
５０１ ＣＰＵ
５０２ ＲＯＭ
５０３ ＲＡＭ
５０５ 補助記憶装置
５０６ 記録メディア
５０７ メディアドライブ
５０８ ディスプレイ
５０９ ネットワークＩ／Ｆ
５１０ バス
５１１ キーボード
５１２ マウス
５１３ ＤＶＤ
５１４ ＤＶＤドライブ
５１５ 外部Ｉ／Ｆ
６００ 制御部
６０１ ＣＰＵ
６０２ ＲＯＭ
６０３ ＲＡＭ
６０４ ＮＶＲＡＭ
６０５ ＡＳＩＣ
６０６ Ｉ／Ｏ
６０７ ホストＩ／Ｆ
６１１ ヘッド駆動部
６１２ 照射駆動部
６１３ モータ駆動部
６１４ メンテナンス駆動部
６２１ 操作パネル
６２２ センサ
６５０ 側面
６６０ タンク機構
６６１ タンク
６６２ 供給チューブ
６７０ ヘッドユニット
６７１、６７１Ｃ、６７１ＣＬ、６７１Ｍ、６７１Ｋ、６７１Ｗ、６７１Ｙ 吐出ヘッド
６７２ 照射装置
６８０ メンテナンス機構
６８２ キャップ
６８３ ワイパ
６９１ ガイド部材
６９２ ガイド部材
６９３ キャリッジ
６９５ ステージ
６９６ Ｘ方向走査機構
６９７ Ｙ方向走査機構
６９８ Ｚ方向走査機構
１０００ メイン画面
１００１ メニューバー
１００２ 立体表示領域
１００３ ステータスバー
１００４ 更新ボタン
１００５ リスト表示切替ボタン
１００６ 操作ボタン群
１００７ レイヤ一覧表示領域
１１００ 高さ情報設定画面
１６７０ ヘッドユニット
１６７１ 溶融ヘッド
Ａ～Ｃ 領域
Ｃ１１ａ、Ｃ１１ｂ、Ｃ１２ａ、Ｃ１２ｂ 曲線
Ｉ 紫外線硬化インク
Ｉａ 溶融インク
ＩＭＧ 画像データ
Ｌ 造形層
Ｌ１、Ｌ２ レイヤ
Ｌ１１、Ｌ１２ レイヤ
Ｏ１１、Ｏ１２ 輪郭
Ｐ 記録媒体
Ｓ１１ａ、Ｓ１１ｂ、Ｓ１２ａ、Ｓ１２ｂ 立体形状
ＴＲ、ＴＲ１１、ＴＲ１２ 対象領域
1
502 ROM
503 RAM
505
510 Bus 511
514
600 Control unit 601 CPU
602 ROM
603 RAM
604 NVRAM
605 ASIC
606 I/O
607 Host I/F
611 Head drive section 612 Irradiation drive section 613 Motor drive section 614 Maintenance drive section 621 Operation panel 622
Claims (14)
前記各レイヤ画像について、立体形状を造形するための高さ情報を生成する生成部と、
前記生成部により生成された前記各レイヤ画像の前記高さ情報を合成する合成部と、
を備えた情報処理装置。 a display control unit that displays a plurality of layered images divided from image data of a three-dimensional object on a display unit;
a generation unit that generates height information for modeling a three-dimensional shape for each layer image;
a combining unit that combines the height information of each of the layer images generated by the generating unit;
An information processing device equipped with
前記生成部は、前記各レイヤ画像の前記対象領域において、前記高さ情報を生成する請求項１に記載の情報処理装置。 further comprising an extraction unit that extracts a target area for generating the height information from the layer image,
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the generation unit generates the height information in the target area of each layer image.
前記生成部は、前記レイヤ画像の明度に基づいて、前記高さ情報を生成する請求項１または２に記載の情報処理装置。 The layer image is a grayscale image,
The information processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the generation unit generates the height information based on the brightness of the layer image.
前記合成部は、前記レイヤ画像ごとに割り当てられた前記演算方法に従って、前記各レイヤ画像の前記高さ情報を合成する請求項１～８のいずれか一項に記載の情報処理装置。 For each layer image, one of the four arithmetic operations is assigned in advance,
The information processing device according to any one of claims 1 to 8, wherein the combining unit combines the height information of each of the layer images according to the calculation method assigned to each layer image.
前記各レイヤ画像について、立体形状を造形するための高さ情報を生成する生成部と、
前記生成部により生成された前記各レイヤ画像の前記高さ情報を合成する合成部と、
前記合成部により合成された前記高さ情報と、前記立体物の画像データとに基づいて、該立体物を造形する造形部と、
を備えた立体造形システム。 a display control unit that displays a plurality of layered images divided from image data of a three-dimensional object on a display unit;
a generation unit that generates height information for modeling a three-dimensional shape for each layer image;
a combining unit that combines the height information of each of the layer images generated by the generating unit;
a modeling unit that models the three-dimensional object based on the height information synthesized by the synthesis unit and image data of the three-dimensional object;
A three-dimensional printing system equipped with
前記情報処理装置は、前記表示制御部と、前記生成部と、前記合成部とを備え、
前記立体造形装置は、前記造形部を備えた請求項１１に記載の立体造形システム。 The three-dimensional printing system includes an information processing device and a three-dimensional printing device,
The information processing device includes the display control section, the generation section, and the synthesis section,
The three-dimensional modeling system according to claim 11, wherein the three-dimensional modeling apparatus includes the three-dimensional modeling unit.
前記各レイヤ画像について、立体形状を造形するための高さ情報を生成する生成ステップと、
生成した前記各レイヤ画像の前記高さ情報を合成する合成ステップと、
を有する立体データ生成方法。 a display control step of displaying a plurality of layer images divided from image data of a three-dimensional object on a display unit;
a generation step of generating height information for modeling a three-dimensional shape for each layer image;
a compositing step of composing the height information of each of the generated layer images;
A three-dimensional data generation method having the following.
立体物の画像データから分割された複数のレイヤ画像を、表示部に表示させる表示制御ステップと、
前記各レイヤ画像について、立体形状を造形するための高さ情報を生成する生成ステップと、
生成した前記各レイヤ画像の前記高さ情報を合成する合成ステップと、
を実行させるためのプログラム。 to the computer,
a display control step of displaying a plurality of layer images divided from image data of a three-dimensional object on a display unit;
a generation step of generating height information for modeling a three-dimensional shape for each layer image;
a compositing step of composing the height information of each of the generated layer images;
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