[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

本文所述的某些實例涉及三維閾值矩陣在三維物體的生產中的使用。在一種情況中，基于結構體積覆蓋表示來分配用于半色調的三維矩陣的數據值。在某些描述的情況中，結構體積覆蓋表示定義了可用于生產三維物體的至少兩個不同結構的概率分布。基于結構體積覆蓋表示的數據值，確定至少兩個不同結構的凸組合。可以基于所確定的凸組合將數據值分配給三維矩陣。所得到的三維矩陣用于半色調操作以控制三維物體中的結構分布。

技術領域

本發明大體上涉及生成三維物體的裝置和生成三維物體的方法。

背景技術

已經提出了生成三維物體的裝置(包括通常稱為“3D打印機”的那些)作為生產三維物體的潛在便利方式。這些裝置通常接收物體模型形式的三維物體的定義。處理該物體模型以指示裝置使用至少一種生產材料生產物體。這些生產材料可以包括試劑和粉末基質的組合、加熱的聚合物和/或生產材料的液體溶液。物體模型的處理可以在逐層基礎上執行。可能期望生產具有至少一種屬性(比如顏色、機械和/或結構屬性)的三維物體。物體模型的處理可以基于裝置類型和/或所實施的生產技術而變化。以三維生成物體呈現出二維打印裝置中不存在的許多挑戰。

發明內容

在一個實施例中，本發明提供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。

在另一個實施例中，本發明提供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。

在又一個實施例中，本發明提供一種包括用于三維半色調的電子數據結構的非暫時性機器可讀介質，所述電子數據結構包括：聯合三維空間中的多個坐標定義的數據值，所述坐標是根據x、y和z維度中的網格分辨率來定義的，其中所述數據值包括用于三維半色調操作的閾值，并且代表平行于x和y維度排列的多個z維平面，并且其中至少一個數據值包括確定的空間結構的指示，其中所述確定基于由針對與所述數據值相關聯的坐標獲得的至少兩個不同的預定義空間結構的概率分布權重的至少兩個不同的預定義空間結構的凸組合。

附圖說明

本公開的各種特征將從下面結合附圖的詳細描述中變得清楚，該附圖通過實例的方式一起圖示說明了本公開的特征，并且其中：

圖1是示出根據實例的生成用于生產三維物體的控制數據的裝置的示意圖；

圖2是示出根據實例的用于生產三維物體的裝置的示意圖；

圖3是示出根據實例的可用于生成三維閾值矩陣的結構體積覆蓋表示的一部分的示意圖；

圖4是示出根據實例的用于生成三維矩陣的在結構體積覆蓋表示的一部分上執行的操作的示意圖；

圖5是示出根據實例的用于生成三維半色調閾值矩陣的方法的流程圖；

圖6是示出根據實例的用于生產三維物體的方法的流程圖；