[發明專利]創建三維（3D）物體的體素表示

在審

• 申請號: 201580074506.X
• 申請日: 2015-04-20
• 公開（公告）號: CN107209956A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 曾俊;塞巴斯蒂·科特斯;斯科特·A·懷特
• 申請（專利權）人: 惠普發展公司有限責任合伙企業
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司11018
• 代理人: 梁洪源,康泉

背景技術

三維(3D)打印通常用來描述用于制造3D物體過程的術語。在3D打印中，增材過程可用于連續層疊材料以創建3D物體。被打印3D物體的分辨率可能受到打印3D物體的3D打印機分辨率的限制。

附圖說明

圖1圖示根據本公開的計算設備的示例框圖。

圖2圖示根據本公開創建三維(3D)物體的體素表示的系統的示例框圖。

圖3圖示根據本公開生成切片數據的示例框圖。

圖4圖示根據本公開創建3D物體體素表示的示例框圖。

圖5圖示根據本公開的體素的示例網格。

圖6圖示根據本公開的體素的示例。

圖7圖示根據本公開用于創建3D物體體素表示的方法的示例流程圖。

具體實施方式

創建三維(3D)物體的體素表示可包括獲取3D物體的形狀規范和3D物體的多個目標。如本文所使用的，3D物體為可沿x軸、y軸和z軸表示的物體。形狀規范定義3D物體的形狀(例如幾何)。該形狀規范可為幾何參數和/或坐標的規范。形狀規范還可為幾何參數和/或坐標的可接受范圍。創建3D物體的體素表示可包括，通過將來自多個材料類型中的材料類型分配給3D物體的體素表示中的定義3D物體的每個體素來創建體素表示。創建3D物體的體素表示可包括評估體素表示以確定多個目標是否被滿足。

在多個其他方法中，體素為3D網格的體積實體，其為3D物體最基本的構成塊。因此，任何形狀的分辨率和/或材料的改變最多可達到體素等級而不劃分體素，與不劃分體素相比，這導致對計算資源(例如處理資源和/或存儲器資源)的附加需求。小于體素的細節可被丟棄。這可能是不希望的，與利用邊界網絡表示3D物體的其他方法相反，其中尖銳特征(例如角)被保存。

相反，在本公開的多個示例中，每個體素關聯于多種數據類型和/或材料類型，以編碼3D物體的特征。關聯于體素的數據類型可用于解碼具有比給定體素更高分辨率的物體的特征材料。3D類型可定義關聯于體素的材料。在多個示例中，材料類型為加載在3D打印機中用于利用3D物體的體素表示來打印3D物體的材料類型(例如凝聚改性劑、詳細制劑和/或構建材料)和/或與3D打印機兼容的材料類型。

圖1圖示根據本公開的計算設備的示例的框圖。計算設備100可包括處理資源102，連接104至存儲器資源106(例如計算機可讀介質(CRM)、機器可讀介質(MRM)、數據庫等)。存儲器資源106可包括多個計算模塊。圖1的示例示出了規范模塊108、合并模塊109、分配模塊110和/或評估模塊111。如本文所使用的，計算模塊可包括程序代碼(例如計算機可執行指令、硬件、固件和/或邏輯)，還至少包括可由處理資源102執行的指令(例如以模塊的形式執行本文參考附圖3-7更詳細描述的特定動作、任務和功能)。

如本文所使用并結合圖3更詳細地說明的規范模塊108可包括由處理資源102執行的指令，以創建和/或接收多個形狀規范和/或多個材料規范。形狀規范可描述3D物體的形狀(例如幾何結構)。例如，單個形狀規范可描述3D物體或多個形狀規范的每一個可描述3D物體的多個部分。

材料規范定義了形成3D物體的材料和/或材料屬性(例如彈性、強度和/或顏色，以及其他材料屬性)。在多個示例，材料規范的維度可為形狀規范的維度，或材料規范的維度可不同于形狀規范的維度。材料規范可由多個材料屬性值定義。

合并模塊109可包括由處理資源102執行的指令，以合并多個形狀規范與多個材料規范。形狀規范和材料規范可被合并以創建3D物體的單個模型。3D物體的單個模型可由體素的網格定義(例如3D網格)。體素可為關聯于3D空間的體積。體素可關聯于多種數據類型和/或材料類型，其可在比體素網格提供的更高分辨率下定義3D物體的特征。體素位置可基于其相對于其他體素的位置而推斷。從形狀規范330和材料規范332的合并而創建的體素網格為3D物體模型的示例。圖3進一步描述了形狀規范與材料規范的合并結果。

分配模塊110可包括由處理資源102執行的指令，以通過將來自多個材料類型中的材料類型分配給3D物體的體素表示中的每個體素。材料類型可由3D打印機定義。例如，3D打印機可為分配模塊110提供多個材料類型，其定義由3D打印機使用的多個打印材料。在多個示例，分配模塊110可將材料類型分配給體素，與材料規范是否被獲取或材料規范是否未被獲取無關。