背景技術(shù):
通過增材制造工藝生成的三維物體可以以逐層方式形成。在增材制造的一個示例中,通過使設(shè)備中的多層構(gòu)建材料中的部分固化來生成物體。在示例中,構(gòu)建材料可以是粉末、流體或片狀材料的形式。預(yù)期的固化和/或物理屬性可以通過將試劑打印到一層構(gòu)建材料上來獲取??梢韵蛩鰧邮┘幽芰?,并且其上已經(jīng)施加試劑的所述構(gòu)建材料可以一經(jīng)冷卻就結(jié)合并且凝固。在其他示例中,可以使用化學(xué)粘結(jié)劑,所述化學(xué)粘結(jié)劑可以不需要施加能量來凝固。例如,三維物體可以通過使用擠出塑料或噴射材料作為凝固以形成所述物體的構(gòu)建材料來生成。
生成三維物體的一些打印方法使用由三維物體模型生成的控制數(shù)據(jù)。該控制數(shù)據(jù)可以,例如,指定將試劑施加到構(gòu)建材料的位置,或者可以放置構(gòu)建材料自身的地點(diǎn),以及要放置的量。
控制數(shù)據(jù)可以由待打印物體的三維表征生成。
附圖說明
為了更全面的理解,現(xiàn)在下文將參考附圖來描述各個實(shí)例,其中:
圖1是利用本公開的示例設(shè)備的框圖;
圖2是根據(jù)本公開可以采用的方法的示例的流程圖;以及
圖3(a)-3(c)分別是根據(jù)本公開可以使用的圖像差分技術(shù)的示例圖示說明。
具體實(shí)施方式
本文描述的一些實(shí)例提供一種用于處理三維物體以儲存可以用來生產(chǎn)所述三維物體的數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法。一些實(shí)例允許處理、儲存并且使用具有各種具體的物體屬性的任意三維內(nèi)容來生成三維物體。這些物體屬性可以包括外觀屬性和/或機(jī)械屬性,如顏色、透明度、光澤度、強(qiáng)度、傳導(dǎo)性、密度、多孔性等。
在本文的一些實(shí)例中,用子體積來表征三維空間。子體積可以是“體素”形式,即三維像素,其中每個體素占據(jù)離散的體積。然而,將理解的是,子體積可以是可以采取任何形狀(例如,立方體、長方體、四面體或任何其他形狀)的任何有體積的實(shí)體。在為三維物體進(jìn)行數(shù)據(jù)建模時,給定位置處的子體積可以具有至少一個屬性。例如,它可以是空的,它可以具有特定顏色,它可以代表特定材料,它可以代表特定結(jié)構(gòu)屬性,等等。
在一些實(shí)例中,對代表三維物體的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,以設(shè)置在生成物體中使用的屬性。
在一些實(shí)例中,材料體積覆蓋表示定義打印材料數(shù)據(jù),例如,細(xì)化打印材料(如沉積到構(gòu)建材料層上的一種或多種試劑,或者在一些實(shí)例中,構(gòu)建材料本身)及其組合物(如果應(yīng)用的話)的量。在一些實(shí)例中,這可以被指定為比例體積覆蓋(例如,構(gòu)建材料層的x%的區(qū)域應(yīng)該具有施加到其上的試劑y)。此類打印材料可以相關(guān)于或者被選擇來提供物體屬性如,例如,顏色、透明度、柔性、彈性、剛性、表面粗糙度、多孔性、傳導(dǎo)性、夾層強(qiáng)度、密度等。
可以使用半色調(diào)技術(shù)來確定每種打印材料(例如,一滴試劑)應(yīng)該施加的實(shí)際位置。
例如,物體建模數(shù)據(jù)內(nèi)的一組子體積可以具有相關(guān)聯(lián)的一組材料體積覆蓋(mvoc)矢量。在簡單的實(shí)例中,這種矢量可以指示三維空間的給定區(qū)域的x%應(yīng)該具有特定試劑施加到其上,其中(100-x)%應(yīng)該沒有試劑施加到其上。材料體積覆蓋表示隨后可以提供用于半色調(diào)過程的輸入,以生成可以由增材制造系統(tǒng)使用來生產(chǎn)三維物體的控制數(shù)據(jù)。例如,可以確定的是,為了生成指定的物體屬性,構(gòu)建材料層(或?qū)拥囊徊糠?的25%應(yīng)該具有試劑施加到其上。例如,通過將每個位置與在半色調(diào)閾值矩陣中提供的閾值進(jìn)行比較,半色調(diào)過程確定試劑滴應(yīng)該在何處沉積,以便提供25%的覆蓋。在另一個實(shí)例中,可以有兩種試劑,并且可以直接確定它們的組合物的每種的體積覆蓋,以及留下的未覆蓋的體積。
情況可能是這樣的,在構(gòu)建3d數(shù)據(jù)模型的時候,用來打印物體的打印設(shè)備至少就其功能來說是未指定的。
參考圖1、2和3進(jìn)一步描述本主題。應(yīng)該注意到,說明書和附圖僅說明本主題的原理。因此要理解的是,可以策劃體現(xiàn)本主題的原理的各種布置,盡管本文沒有明確描述或者示出。此外,本文引述本主題的原理和實(shí)例的所有陳述,及其具體實(shí)例,都旨在涵蓋其等同物。
圖1是根據(jù)本主題的實(shí)例的設(shè)備100。設(shè)備100包括:獲取模塊102,以獲取代表三維物體的數(shù)據(jù)103;識別模塊104,以識別三維物體內(nèi)的層(或薄層);處理器106,以處理所獲取的數(shù)據(jù);以及機(jī)器可讀儲存器108,以儲存數(shù)據(jù)。機(jī)器可讀儲存器108可以儲存用于通過由處理器106執(zhí)行的應(yīng)用程序存取的數(shù)據(jù),并且可以包括含有用于由所述應(yīng)用程序使用的信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。機(jī)器可讀儲存器108可以是儲存可執(zhí)行指令的任何電子的、磁性、光學(xué)或其他物理儲存裝置。因此,機(jī)器可讀儲存器108可以是,例如,隨機(jī)存取存儲器(ram)、電可擦除可編程只讀存儲器(eeprom)、儲存驅(qū)動、光盤等。機(jī)器可讀儲存器108可以用可執(zhí)行指令編碼。
圖2是根據(jù)本公開可以采用并且現(xiàn)在還將參考圖1進(jìn)行描述的方法的示例的流程圖。
在框200處,獲取模塊102獲取代表待打印的三維物體的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)包括指示或代表三維物體的屬性的物體屬性數(shù)據(jù)。例如,物體屬性數(shù)據(jù)可以包括材料屬性數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)屬性數(shù)據(jù)、打印屬性數(shù)據(jù)和/或任何其他物體屬性數(shù)據(jù)。材料屬性數(shù)據(jù)可以,例如,包括有關(guān)材料(如構(gòu)建材料和/或待沉積到構(gòu)建材料上的試劑)使用的信息。例如,材料屬性數(shù)據(jù)可以包括指示材料類型、材料數(shù)量、材料重量、材料密度、材料分布、材料組合(例如,構(gòu)建材料和試劑的組合、構(gòu)建材料本身的組合等)、材料體積覆蓋(movc)信息或矢量(如之前描述的)、顏色信息的數(shù)據(jù)和/或任何其他材料屬性數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)屬性數(shù)據(jù)可以,例如,包括有關(guān)材料分布的信息。例如,結(jié)構(gòu)屬性數(shù)據(jù)可以包括指示結(jié)構(gòu)尺寸、結(jié)構(gòu)形狀、半色調(diào)信息(如算法、資源的選擇等)的數(shù)據(jù)和/或任何其他結(jié)構(gòu)屬性數(shù)據(jù)。打印屬性數(shù)據(jù)可以,例如,包括有關(guān)用于打印系統(tǒng)的設(shè)置的信息。例如,打印屬性數(shù)據(jù)可以包括指示打印方法、打印技術(shù)、打印速度、融合溫度、設(shè)置不同的材料屬性數(shù)據(jù)和/或結(jié)構(gòu)屬性數(shù)據(jù)的指令(例如,取決于材料的可得性和/或所支持的結(jié)構(gòu))的數(shù)據(jù)和/或任何其他打印屬性數(shù)據(jù)。
在框202處,識別模塊104識別三維物體內(nèi)的層(或薄層)。在一個實(shí)例中,識別層可以包括多個預(yù)先定義的子體積(如體素或任何體積形狀,例如,立方體、長方體、四面體等)。識別模塊104可以識別清楚定義或者針對待打印的物體預(yù)先編程(例如,以每層的光柵或離散位置的形式)的層,或者可以通過定義層本身來識別層。
識別模塊104可以使用所接收的物體幾何結(jié)構(gòu)和物體屬性數(shù)據(jù)作為輸入,并且處理一系列n個層。層數(shù)n可以,例如,取決于要使用的打印機(jī)制和物體的最終尺寸來確定。例如,如果打印機(jī)制沿z-軸(即,為“z-增材”)構(gòu)建層,并且假設(shè)每層具有相同的厚度,層數(shù)n可以是由物體的高度h除以單層的厚度l給出的,即n=h/l。
一旦識別模塊104已經(jīng)確定層數(shù)n,則識別模塊104可以取決于待處理的層,通過使幾何機(jī)構(gòu)與平行于z-軸的平面在成比例的高度處相交(例如,使用空間鑲嵌(tesellation))來處理所述幾何結(jié)構(gòu)。識別模塊104因此可以獲取層的幾何機(jī)構(gòu)表征。層的幾何機(jī)構(gòu)表征可以,例如,為二維鑲嵌或外接多邊形的形式(例如,如果物體被填充在內(nèi)部上)。
識別模塊104可以將所獲取的層的幾何結(jié)構(gòu)表征映射到物體屬性數(shù)據(jù)。這可以通過以下獲?。鹤R別模塊104以物體屬性數(shù)據(jù)來解譯當(dāng)前層的[x,y,z]位置(意為z是常量),并且可以將適合的物體屬性分配到層的幾何結(jié)構(gòu)表征的各個頂點(diǎn)。
識別模塊104可以執(zhí)行柵格化(即,轉(zhuǎn)換為一系列離散位置)。例如,識別模塊104可以將幾何機(jī)構(gòu)表征(如以多邊形或鑲嵌形式)與所分配的物體屬性數(shù)據(jù)一起轉(zhuǎn)換為打印子體積(如像素或體素)。在每個子體積處具有物體屬性的所轉(zhuǎn)換的幾何結(jié)構(gòu)表征可以是光柵位圖,并且子體積可以包括如所存在的物體屬性那么多的通道。例如,在顏色實(shí)例中,所轉(zhuǎn)換的幾何結(jié)構(gòu)表征可以是光柵顏色(rgb)位圖,并且子體積可以包括α-通道。
在框204處,處理器106處理由獲取模塊102所獲取的數(shù)據(jù)。處理器106通過將關(guān)聯(lián)于或關(guān)于識別層的物體屬性數(shù)據(jù)與關(guān)聯(lián)于或關(guān)于選自或挑選自識別層的參照層進(jìn)行比較來處理所述數(shù)據(jù)。參照層(或“關(guān)鍵幀”)可以被識別為三維物體內(nèi)的層,在處理器106處理期間,三維物體內(nèi)的其他層針對該層進(jìn)行比較。處理器106可以比較三維物體內(nèi)的多層與任意數(shù)量的參照層(例如,一個參照層、兩個參照層或任意其他數(shù)量的參照層)。在一個實(shí)例中,參照層可以包括對應(yīng)于識別層中的多個預(yù)先定義的子體積的多個子體積(如體素或任何體積形狀,例如,立方體、長方體、四面體等)。存在可選擇參照層的多種方式,并且現(xiàn)在將對可選擇參照層的方法的一些實(shí)例進(jìn)行描述。
在一個實(shí)例中,可以使用靜態(tài)選擇來從識別層中選擇參照層。例如,識別層中的每第x個層可以被選擇為參照層。
在另一個實(shí)例中,可以基于識別層和正在處理的層之間的距離,從那些識別層中選擇參照層。例如,可以確定從正在處理的層到識別層的距離,并且參照層可以被選擇為確定為距正在處理的層最短距離的識別層(即,被確定為在識別層的序列中空間上最靠近于正在處理的層的那一層)。在該實(shí)例中,參照層可以被選擇為正在處理的層的鄰近層。例如,參照層可以被選擇為正在處理的層隨后的層(如位于正在處理的層上面的層),或者正在處理的層先前的層(如位于正在處理的層下面的層)。
在該實(shí)例中,參照層可以是在目前正在處理的層之前處理的層。例如,可以在識別層處理期間,按順序選擇參照層。一旦識別層已經(jīng)被處理,則識別層可以被選擇為待處理的下一個識別層的參照層,以此類推。在該實(shí)例中,對于每個層i,參照層可以被認(rèn)為是層i-1,因?yàn)榍耙粚討?yīng)該已被處理并且在處理中填充有全數(shù)據(jù)。在該實(shí)例中,隨后的層之間的差值才是要確定的。以該方式,正在處理的層的前一層是參照層。
在另一個實(shí)例中,參照層可以先驗(yàn)地選自識別層,如通過使用順序抽樣方法。例如,參照層可以基于針對識別層的度量的比較選自識別層。所述度量可以是,例如,熵等。所述度量可以針對識別層被標(biāo)繪,并且取決于該結(jié)果,那些識別層中的一個或更多個可以被選擇為參照層。例如,參照層可以選自識別層,因?yàn)樵搶颖淮_定具有最大的度量變化率(即最大的梯度)。
所述度量可以是,例如,與參照層相比不同的子體積的相對數(shù)目(例如,一層中已經(jīng)變化的子體積的比例)。所述度量可以是,例如,量級,如正在處理的層和參照層中的子體積之間的物體屬性數(shù)據(jù)的差值。例如,子體積可以已經(jīng)改變,而不足以保證不同的處理。這可以考慮mvoc映射,半色調(diào)過程的精確度,等。所述度量可以是,例如,視覺度量。例如,在物體屬性數(shù)據(jù)包括顏色數(shù)據(jù)的情況下,顏色數(shù)據(jù)可以被映射到顏色度量空間,并且可以確定顏色差值。在實(shí)例中,如果最大顏色差值低于預(yù)先確定的閾值,則所述差值可以不被處理或儲存。所述度量可以是,例如,幾何結(jié)構(gòu)度量。例如,它可以被確定,一層中的子體積的位置是否已經(jīng)改變(例如,可以確定歐幾里得距離)超過預(yù)先確定的閾值。盡管提供了一些度量的實(shí)例,但是將理解的是,可以使用任何其他的度量,并且可以使用任意度量組合。
如上文提到的,在框204處,通過將關(guān)聯(lián)于識別層的物體屬性數(shù)據(jù)與關(guān)聯(lián)于選自識別層的參照層的物體屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,處理器106處理由獲取模塊102所獲取的數(shù)據(jù)。因此,一旦參照層已被選擇(也許使用上文討論的方法中的一種),則對于給定的層i,處理器106可以將該層與參照層進(jìn)行比較。例如,處理器106可以將關(guān)聯(lián)于層i的位圖與關(guān)聯(lián)于參照層的位圖進(jìn)行比較。處理器106可以確定關(guān)聯(lián)于識別層的物體屬性數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)于參照層的物體屬性數(shù)據(jù)的差值。
在一個實(shí)例中,處理器106可以將關(guān)聯(lián)于識別層中預(yù)先定義的子體積(如體素或任何體積形狀,例如,立方體、長方體、四面體等)的物體屬性數(shù)據(jù)與關(guān)聯(lián)于參照層中對應(yīng)的子體積的物體屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。處理器106可以確定關(guān)聯(lián)于識別層中預(yù)先定義的子體積的物體屬性數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)于參照層中對應(yīng)的子體積的物體屬性數(shù)據(jù)的差值。
在一個實(shí)例中,處理器106可以通過差值圖像的方式執(zhí)行正在處理的層和參照層之間的比較。圖3是可以由處理器106使用差值圖像進(jìn)行的比較。此處,圖3(a)是對正在處理的識別層i的示例圖像表征,圖3(b)是對參照層i-1的示例圖像表征,而圖3(c)是對參照層i-1的圖像表征和定義層i的圖像表征之間的圖像差值的示例表征。如圖3(c)中示出的,該實(shí)例中的圖像差值量化為已被添加在正在處理的定義層i(與參照層i-1相比)中的單像素寬度的四條線。
在處理器106確定關(guān)聯(lián)于識別層的物體屬性數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)于參照層的物體屬性數(shù)據(jù)的差值的情況下,處理器106可以將確定的差值與預(yù)先確定的閾值進(jìn)行比較。如果確定的差值超過預(yù)先確定的閾值,則處理器106可以從識別層中選擇不同的參照層,或者可以指示識別模塊104識別新層用作參照層。在實(shí)例中,處理器106可以選擇正在處理的層(即,當(dāng)前層)為新的參照層。
在一個實(shí)例中,處理器106可以確定識別層具有與參照層相同的物體屬性數(shù)據(jù)。例如,處理器106可以確定關(guān)聯(lián)于識別層的物體屬性數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)于參照層的物體屬性數(shù)據(jù)的差值為零,或者低于預(yù)先確定的閾值。在該實(shí)例中,處理器106可以向識別層分配將指示(例如,在未來的處理和/或打印中)要使用關(guān)聯(lián)于參照層的物體屬性數(shù)據(jù)的指示符。
與正在處理的識別層具有相同的物體屬性數(shù)據(jù)的參照層可以具有與正在處理的識別層相同的取向,或者可以具有不同的取向。例如,處理器106可以確定識別層關(guān)于參照層的取向變化,當(dāng)加以考慮時,將提供相同的物體屬性數(shù)據(jù)。在該實(shí)例中,處理器106可以向識別層分配將指示(例如,在未來的處理和/或打印中)可以從其恢復(fù)物體屬性數(shù)據(jù)的參照層和參照層關(guān)于識別層的取向變化的指示符。
取向變化可以包括,例如,旋轉(zhuǎn)、平移、位移、縮放和/或偏斜。例如,處理器106可以尋求層的二維位移,以與先前的層對齊。在該實(shí)例中,處理器106可以定義可隨后被機(jī)器可讀儲存器108儲存的[x,y]位移形式的兩個標(biāo)量。處理器106還可以針對當(dāng)前層關(guān)于參照層進(jìn)行仿射、誤差最小化變換(例如,2×2矩陣可以被應(yīng)用在二維中,或者3×3矩陣可以被應(yīng)用在三維中),并且評估參照層和變換的當(dāng)前層之間的誤差。以該方式,處理器106可以能夠確定其他取向變化,如之前提過的那些。
在一個實(shí)例中,處理器106可以基于參照層的幾何結(jié)構(gòu)導(dǎo)出誤差最小化仿射變換。例如,處理器106可以在向量域中定義一系列的[x,y]坐標(biāo)(或者可以定義α-通道中的位置)。處理器106可以通過[x,y]坐標(biāo)的倍增應(yīng)用變換,并且可以在用一組目標(biāo)坐標(biāo)[x,y]變換之后,通過比較[x,y]坐標(biāo)(的例如歐幾里得距離)評估誤差。
在另一個實(shí)例中,處理器106可以確定關(guān)聯(lián)于正在處理的識別層中的子體積的物體屬性數(shù)據(jù)與關(guān)聯(lián)于參照層中對應(yīng)的子體積的物體屬性數(shù)據(jù)相同。例如,處理器106可以確定:關(guān)聯(lián)于正在處理的識別層中的子體積的物體屬性數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)于參照層中對應(yīng)的子體積的物體屬性數(shù)據(jù)之間的差值為零,或者低于預(yù)先確定的閾值。在該實(shí)例中,處理器106可以向識別層分配將指示(例如,在未來的處理和/或打印中)關(guān)聯(lián)于參照層的子體積的物體屬性數(shù)據(jù)要被使用于該子體積的指示符??商鎿Q地或者另外,在該實(shí)例中,處理器106可以向正在處理的識別層中的該子體積分配指示符,以指示該子體積的物體屬性數(shù)據(jù)不需要儲存或者后續(xù)處理。所述指示符可以是,例如,預(yù)先確定的值、標(biāo)簽或提示(pointer)的形式。例如,所述提示可以是針對已經(jīng)預(yù)留調(diào)色板條目的特定調(diào)色板表征,以指示“沒有數(shù)據(jù)”。
在另一個實(shí)例中,處理器106可以識別與參照層中的區(qū)域具有相同的物體屬性數(shù)據(jù)的識別層中的區(qū)域。例如,處理器106可以確定關(guān)聯(lián)于識別層中的識別區(qū)域的物體屬性數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)于參照層中的區(qū)域的物體屬性數(shù)據(jù)的差值為零,或者低于預(yù)先確定的閾值。在該實(shí)例中,處理器106可以不處理識別層的該區(qū)域的物體屬性數(shù)據(jù)。取而代之,處理器106可以分配指示參照層中的區(qū)域具有相同的物體屬性數(shù)據(jù)的指示符。在未來的處理中,該區(qū)域可以從參照層復(fù)制,并且不需要針對該層儲存。在使用恒定半色調(diào)的實(shí)例中(例如,在一些圖案出現(xiàn)在多于一個層中的情況下),相同的打印-準(zhǔn)備半色調(diào)數(shù)據(jù)可以復(fù)制為層的共同的區(qū)域(例如,層的與另一個層相同的那些區(qū)域),而處理器106可以處理新的或不同的那些數(shù)據(jù)。處理器106可以確定:多于層的一個區(qū)域具有與參照層的區(qū)域相同的物體屬性數(shù)據(jù),并且可以以這里描述的方式處理那些區(qū)域。
具有相同的物體屬性數(shù)據(jù)的參照層的區(qū)域在參照層中可以處在與它在正在處理的層中相同的位置,或者處在不同的位置。具有相同的物體屬性數(shù)據(jù)的參照層的區(qū)域在參照層中可以與它在正在處理的層中具有相同的取向,或者不同的取向。例如,處理器106可以確定:關(guān)聯(lián)于識別層的物體屬性數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)于參照層的物體屬性數(shù)據(jù)的差值包括識別層關(guān)于參照層的取向變化。取向變化可以包括,例如,旋轉(zhuǎn)、平移、位移、縮放和/或偏斜。在該實(shí)例中,處理器106可以向識別層分配將指示(例如,在未來的處理和/或打印中)可以從其恢復(fù)物體屬性數(shù)據(jù)的參照層中的區(qū)域和該區(qū)域相對于識別層中的區(qū)域的取向變化的指示符。
處理器106可以將圖形識別方法應(yīng)用于層中具有相似的物體屬性數(shù)據(jù)布置的識別區(qū)域(如像素集)。例如,被旋轉(zhuǎn)、平移和/或縮放等的物體屬性數(shù)據(jù)的相同布置。以該方式,機(jī)器可讀儲存器108將不需要儲存所述層的所有物體屬性數(shù)據(jù)(例如,逐像素的值)。取而代之,如后文將更詳細(xì)地討論的,機(jī)器可讀儲存器108可以儲存參考具有旋轉(zhuǎn)、平移和/或縮放信息的參照層中的特定區(qū)域的指示符。該方法可以是有損的,其中精確度的損失是可以控制的參數(shù)。
在另一個實(shí)例中,通過確定關(guān)聯(lián)于識別層的物體屬性數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)于選自識別層中的兩個或更多個參照層的物體屬性數(shù)據(jù)的權(quán)重差值,處理器106可以將關(guān)聯(lián)于識別層的物體屬性數(shù)據(jù)與關(guān)聯(lián)于參照層的物體屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。例如,處理器106可以確定關(guān)聯(lián)于正在處理的識別層的物體屬性數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)于兩個相鄰的參照層(例如,一層在正在處理的層上面,而一層在正在處理的層下面)的物體屬性數(shù)據(jù)的權(quán)重差值。處理器106可以通過最小化需要被機(jī)器可讀儲存器108儲存的物體屬性數(shù)據(jù)的量來確定權(quán)重。以某種方式,正在處理的層可以基于約束它的兩個層被插值。在確定物體屬性數(shù)據(jù)的權(quán)重差值時,處理器106可以或多或少地向某些差值分配權(quán)重。例如,處理器106可以向某些物體屬性數(shù)據(jù)差值比它向其他物體屬性數(shù)據(jù)中差值分配的更多的權(quán)重。
處理器106可以基于要用來生產(chǎn)或打印三維物體的打印機(jī)的分辨率,通過改變用于層的分辨率來進(jìn)一步壓縮數(shù)據(jù)。例如,如果打印機(jī)的分辨率低于層的位圖分辨率,則處理器106可以下調(diào)對層的位圖的采樣,從而將創(chuàng)建用于儲存在機(jī)器可讀儲存器108中的較小的文件。進(jìn)一步的壓縮技術(shù)也可以由處理器106采用。例如,處理器106可以在三維文件格式環(huán)境下使用mpeg標(biāo)準(zhǔn)和幀間壓縮技術(shù),以作為電影有效地處理三維文件(即,幀序列)。
在框206處,在確定關(guān)聯(lián)于識別層的物體屬性數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)于參照層的物體屬性數(shù)據(jù)的差值的情況下,機(jī)器可讀儲存器108儲存確定的差值。
在一個實(shí)例中,機(jī)器可讀儲存器108可以對物體屬性數(shù)據(jù)的確定的差值進(jìn)行編碼,并且可以儲存經(jīng)編碼的確定的差值。
機(jī)器可讀儲存器108可以儲存三維文件格式(如位圖)的物體屬性數(shù)據(jù)的確定的差值。所述三維文件格式可以儲存幾何結(jié)構(gòu)和每層的位圖信息。每層的位圖信息將包括物體屬性數(shù)據(jù)的確定的差值,所述物體屬性數(shù)據(jù)可以,例如,涉及顏色(也許是以rgb的形式)、傳導(dǎo)性和之前提到的其他物體屬性數(shù)據(jù)。
在層信息被編碼為位圖的一些格式中,空間冗余可能是大量的,并且隨后的層可以以位圖中的總像素數(shù)的小比例變化。機(jī)器可讀儲存器108可以不編碼層的與之前的層相比未改變的部分。在一個實(shí)例中,物體屬性數(shù)據(jù)可以被映射(例如,使用位圖格式)到用于關(guān)于之前的層已經(jīng)改變的那些子體積的材料和/或試劑(例如,使用材料體積覆蓋mvoc矢量)。
在處理器106已經(jīng)分配關(guān)于識別層的指示符(如上文描述的),機(jī)器可讀儲存器108可以輸出該指示符。如之前提到的,指示符可以是,例如,以預(yù)先確定的值、標(biāo)簽或提示的形式。
例如,機(jī)器可讀儲存器108可以儲存指示符,以指示關(guān)聯(lián)于參照層的物體屬性數(shù)據(jù)要要用于識別層。機(jī)器可讀儲存器108可以儲存指示符,以指示可以針對識別層從其恢復(fù)物體屬性數(shù)據(jù)的參照層和該參照層關(guān)于識別層的取向變化。機(jī)器可讀儲存器108可以儲存指示符,以指示關(guān)聯(lián)于參照層的子體積的物體屬性數(shù)據(jù)要用于識別層的子體積。機(jī)器可讀儲存器108可以儲存指示符,以指示識別層的子體積的物體屬性數(shù)據(jù)未被儲存。機(jī)器可讀儲存器108可以儲存指示符,以指示參照層中與識別層具有相同的物體屬性數(shù)據(jù)的區(qū)域。機(jī)器可讀儲存器108可以儲存指示符,以指示可以針對識別層從其恢復(fù)物體屬性數(shù)據(jù)的參照層中的區(qū)域和該區(qū)域相對于識別層中的區(qū)域的取向變化。
在一些實(shí)例中,機(jī)器可讀儲存器108可以儲存指示符,而不是物體屬性數(shù)據(jù)本身。例如,機(jī)器可讀儲存器108可以儲存已經(jīng)預(yù)留調(diào)色板條目的特定的調(diào)色板表征中的適合的物體屬性數(shù)據(jù)(如rgb值或任何其他值)的提示,以指示“沒有數(shù)據(jù)”。否則,在處理器106確定物體屬性數(shù)據(jù)不同于參照層中的物體屬性數(shù)據(jù)的情況下,機(jī)器可讀儲存器108可以儲存所述層的實(shí)際物體屬性數(shù)據(jù)(例如,實(shí)際位圖值)。
機(jī)器可讀儲存器108可以儲存物體屬性數(shù)據(jù)和上文針對識別層所述的指示符的任意組合。
在圖3示出的實(shí)例中,機(jī)器可讀儲存器108可以儲存四條像素線中的像素值(例如,rgba值),以用于未來對層i進(jìn)行處理,而對于其他像素(圖3(c)中圖示說明為實(shí)心黑色的),機(jī)器可讀儲存器108可以儲存將指示在未來處理中來自參照層i-1的值可以用于這些像素的指示符(如預(yù)先確定的值)。
在處理器106確定關(guān)聯(lián)于識別層的物體屬性數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)于參照層的物體屬性數(shù)據(jù)的差值超過預(yù)先確定的閾值的情況下,機(jī)器可讀儲存器108可以儲存針對該識別層完整獲取的物體屬性數(shù)據(jù)。
在上文描述的方式中,機(jī)器可讀儲存器108可以編碼和儲存新的物體屬性數(shù)據(jù)(即,先前沒有關(guān)于另一個層被處理的物體屬性數(shù)據(jù))。機(jī)器可讀儲存器108還可以儲存參照層,以及關(guān)聯(lián)于那些參照層的物體屬性數(shù)據(jù)。所儲存的物體屬性數(shù)據(jù)可以用來打印物體,如將在下文討論的。
如提到的,機(jī)器可讀儲存器108中儲存的數(shù)據(jù)可以用來生產(chǎn)或打印三維物體。處理器106可以基于機(jī)器可讀儲存器108中儲存的數(shù)據(jù),指示設(shè)備100生產(chǎn)或打印三維物體。處理器106可以指示設(shè)備100自動生產(chǎn)或打印,或者可以接收指示開始生產(chǎn)或打印的用戶輸入。根據(jù)本公開,處理器106可以在過程的任何階段時,接收指示開始生產(chǎn)或打印的用戶輸入。例如,根據(jù)本公開,一旦機(jī)器可讀儲存器108已經(jīng)儲存針對待打印的物體的物體屬性數(shù)據(jù),或者在過程的任何其他階段時,處理器106可以接收指示開始生產(chǎn)或打印的用戶輸入。處理器106可以向用于物體生產(chǎn)或打印的另一個設(shè)備、裝置或系統(tǒng)(未示出)提供機(jī)器可讀儲存器108中儲存的數(shù)據(jù)。
本公開的方法可以是無損的(例如,物體屬性數(shù)據(jù)的每個確定的差值可以被儲存)或者可以被擴(kuò)展,以用于使用在有損方法中(例如,可以采用預(yù)先確定的閾值,在其之下的物體屬性數(shù)據(jù)的確定的差值被忽略)。
上文描述的方法可以在各個水平上應(yīng)用在打印過程中。例如,所述方法可以被編程在打印機(jī)內(nèi)部。在另一個實(shí)例中,非暫時性機(jī)器可讀儲存介質(zhì)可以用可由處理器執(zhí)行的指令編碼,以執(zhí)行所述方法。所述方法可以連同用于處理三維物體的任何其他程序(例如,用紋理圖處理三維模型的程序)一起使用。
本公開中的實(shí)例可以被提供為方法、系統(tǒng)或機(jī)器可讀指令,如軟件、硬件、固件等的任意組合。此類機(jī)器可讀指令可以被包括在其中或其上具有機(jī)器可讀程序編碼的機(jī)器可讀儲存介質(zhì)上(包括但不被限制于磁盤儲存器、cd-rom、光儲存器等)。
參考根據(jù)本公開的實(shí)例的方法、設(shè)備和系統(tǒng)的流程圖和/或框圖來描述本公開。盡管上文描述的流程圖示出具體的執(zhí)行順序,但是執(zhí)行順序可以不同于所描繪的那種。針對一個流程圖描述的框可以與另一個流程圖的那些框組合。應(yīng)該理解,流程圖和/或框圖中的每個流程和/或框,以及流程圖和/或框圖中的流程和/或框的組合,可以由機(jī)器可讀指令實(shí)現(xiàn)。
機(jī)器可讀指令可以,例如,由通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理器或其他可編程的數(shù)據(jù)處理裝置的處理器執(zhí)行,以實(shí)現(xiàn)說明書和附圖中描述的功能。例如,處理設(shè)備或處理器,如處理器106,可以執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀指令。因此,設(shè)備和裝置的功能模塊可以由執(zhí)行儲存在存儲器中的機(jī)器可讀指令的處理器,或者依據(jù)嵌入在邏輯電路中的指令操作的處理器實(shí)行。術(shù)語“處理器”要被廣泛地理解為包括處理器單元、中央處理單元(cpu)、專用集成電路(asic)、邏輯單元、可編程門陣列等。方法和功能模塊可以都由單個處理器進(jìn)行,或者分散在若干個處理器中。
此類機(jī)器可讀指令還可以儲存在可以引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置以指定模式操作的機(jī)器可讀儲存器中,如機(jī)器可讀儲存器108。
此類計(jì)算機(jī)可讀指令還可以加載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置上,從而計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行一系列操作來生產(chǎn)計(jì)算機(jī)實(shí)行的處理,因此在計(jì)算機(jī)或其他可編程裝置上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖中的一個或多個流程和/或框圖中的一個或多個框指定的功能的手段。
進(jìn)一步,本文的教導(dǎo)可以以計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品的形式實(shí)行,所述計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品被儲存在儲存介質(zhì)中并且包括用于使計(jì)算機(jī)裝置實(shí)行本公開的實(shí)例中引述的方法的多條指令。
盡管已經(jīng)參考某些實(shí)例描述了方法、設(shè)備和相關(guān)方面,但是可以進(jìn)行各種修飾、變化、省略和替換,而不會背離本公開的精神和范圍。應(yīng)該注意到,上文提到的實(shí)例說明而非限制本文描述的內(nèi)容,并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)許多可替換的實(shí)行方案,而不會背離所附的權(quán)利要求書的范圍。例如,來自一個實(shí)例的特征或框可以與另一個實(shí)例的特征/框組合,或被其替換。
詞語“包括/包含”不排除存在權(quán)利要求中列出的那些元素之外的元素,“一個”或“一種”不排除復(fù)數(shù),并且單個處理器或其他單元可以完成權(quán)利要求書中引述的若干個單元的功能。
任何從屬權(quán)利要求的特征可以與獨(dú)立權(quán)利要求或其他從屬權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的特征組合。