[發明專利]用于生成三維物體的裝置、方法和可讀介質

有效

• 申請號: 201580074435.3
• 申請日: 2015-04-28
• 公開（公告）號: CN107211071B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 彼得·莫羅維奇;賈恩·莫羅維奇
• 申請（專利權）人: 惠普發展公司有限責任合伙企業
• 主分類號: H04N1/405
• 分類號: H04N1/405;B29C67/00;B33Y50/02
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 王東賢;王珍仙

1.一種生成用于生產三維物體的控制數據的裝置，包括：

半色調生成器，所述半色調生成器將半色調操作應用于所述三維物體的數字表示，

所述半色調生成器被布置來聯合三維閾值矩陣處理定義所述三維物體的數據，以輸出用于至少一種生產材料的離散材料形成指令；以及

矩陣生成器，所述矩陣生成器生成供所述半色調生成器使用的所述三維閾值矩陣，所述矩陣生成器被布置來：

獲得根據對應于所述三維物體的至少一個體積元素定義的結構體積覆蓋表示，所述結構體積覆蓋表示包括定義可用于生產所述三維物體的至少兩個不同的預定義結構的概率分布的數據值；

基于所述結構體積覆蓋表示的所述數據值中的至少一個，針對所述至少一個體積元素確定所述至少兩個預定義結構的凸組合；以及

基于所確定的所述凸組合，將數據值分配給所述三維閾值矩陣的至少一個相應的體積元素。

2.根據權利要求1所述的裝置，

其中所述結構體積覆蓋表示包括至少一個結構體積覆蓋矢量，所述至少一個結構體積覆蓋矢量具有對應于所述至少兩個預定義結構的至少兩個矢量分量，所述結構體積覆蓋矢量至少對應于體積元素的集合中的第一體積元素；并且

其中所述矩陣生成器被布置來基于與所述第一體積元素相關聯的位置的所述至少兩個預定義結構之間的確定的過渡行為來獲得所述至少兩個矢量分量的數據值，

其中所述過渡行為基于在所述體積元素的集合的至少兩個另外的體積元素的位置之間預定義的過渡函數來確定。

3.根據權利要求2所述的裝置，其中，所述過渡行為基于所述第一體積元素的位置與所述至少兩個另外的體積元素的位置之間的確定的距離度量。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述矩陣生成器被布置來向至少一個體積元素分配指示計算結構的數據值，所述計算結構包括所述預定義結構中的一個的至少一部分。

5.根據權利要求2所述的裝置，其中，所述過渡行為基于具有四面體插值的空間鑲嵌。

6.根據權利要求1所述的裝置，包括：

沉積機構，所述沉積機構通信地耦合到所述半色調生成器，以根據由所述半色調生成器輸出的所述離散材料形成指令來沉積可用的生產材料。

7.根據權利要求1所述的裝置，

其中定義所述三維物體的數據包括所述三維物體的至少一個體積的至少一個材料體積覆蓋矢量，

其中，對于可用于生產三維物體的k個材料和所述材料的L個離散材料形成狀態，材料覆蓋矢量包括L^k矢量分量，每個矢量分量具有相關聯的概率值，

其中所述半色調生成器被布置來對所述至少一個材料體積覆蓋矢量實施半色調操作，并且

其中所述離散材料形成指令包括來自L*k個可用指令值的集合的生產指令，針對所述k個材料中的每個，在生產分辨率下的每個元素具有L個材料形成狀態指令中的一個。

8.一種生成用于生產三維物體的三維半色調閾值矩陣的方法，包括：

獲得三維物體的結構體積覆蓋表示，

所述結構體積覆蓋表示包括所述三維物體的至少一個體積的結構體積覆蓋矢量，

所述結構體積覆蓋矢量表示至少兩個不同的預定義矩陣的比例體積覆蓋；和基于所述至少兩個預定義矩陣的權重組合，將半色調閾值分配給所述三維半色調閾值矩陣的相應體積，所述半色調閾值對應于所述預定義矩陣中的至少一個的至少一部分；并且

其中所述三維半色調閾值矩陣適用于所述三維物體的物體定義以指示所述三維物體的生產。

9.根據權利要求8所述的方法，其中獲得結構體積覆蓋表示包括針對所述至少一個體積，基于預定義的過渡函數確定局部過渡行為，

其中所述過渡函數在至少兩個另外的體積的位置之間被預定義。

10.根據權利要求8所述的方法，其中結構體積覆蓋表示包括針對所述至少一個體積，確定相對于所述三維物體的至少兩個另外的體積的集合的重心坐標的集合。