本發(fā)明是與三維模型的切層打印方法有關(guān)，特別有關(guān)于彩色三維模型的切層打印方法。

背景技術(shù)：

光固化成形(stereo-lithography，sl)三維打印技術(shù)及數(shù)字光源處理(digitallightprocessing，dlp)三維打印技術(shù)主要是使用液態(tài)的光敏樹脂(uvcurableresin)作為打印耗材來進(jìn)行打印，并于打印過程中對(duì)光敏樹脂施加光照(如紫外光或雷射光)以誘發(fā)光敏樹脂發(fā)生聚合反應(yīng)而固化，借此生成實(shí)體化的三維模型。

雖目前市面上已有多種顏色的光敏樹脂可供使用者選擇，但現(xiàn)有的光固化成形三維打印機(jī)卻不具有多色打印功能，并且，由于不同顏色的光敏樹脂間無法均勻混合，現(xiàn)有的光固化成形三維打印機(jī)并無法任意調(diào)配出各種顏色的光敏樹脂。若用戶欲打印彩色三維模型，需使用單色的光敏樹脂來打印單色三維模型，再以手繪方式將單色三維模型繪制為彩色三維模型。因此，現(xiàn)有使用光固化成形技術(shù)或數(shù)字光源處理技術(shù)的彩色三維模型制造方式不僅費(fèi)時(shí)，也耗費(fèi)人力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種彩色三維模型的切層打印方法，可產(chǎn)生用以打印彩色三維模型的打印數(shù)據(jù)。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明是提供一種彩色三維模型的切層打印方法，該方法包括由一處理器實(shí)施的下列步驟：

a)依據(jù)一彩色三維對(duì)象建立一填色模型；

b)切割該填色模型為多數(shù)色塊，其中各該色塊的一殼體形成用以容置一顯色材料的一容置空間；

c)依據(jù)該彩色三維對(duì)象的顏色設(shè)定該些色塊所容置的該些顯色材料的顏色并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該彩色三維模型的一色彩打印數(shù)據(jù)；及

d)依據(jù)該色彩打印數(shù)據(jù)及該些色塊產(chǎn)生關(guān)聯(lián)該色彩打印數(shù)據(jù)的一對(duì)象打印數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，該步驟a是依據(jù)該彩色三維對(duì)象建立該填色模型及一內(nèi)部模型；該步驟d)是依據(jù)該色彩打印數(shù)據(jù)、該內(nèi)部模型及該些色塊產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該彩色三維模型的該對(duì)象打印數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，該步驟a)包括一步驟a1：依據(jù)一填色厚度切割該彩色三維對(duì)象為該填色模型及該內(nèi)部模型。

優(yōu)選地，該步驟a1是切割該彩色三維對(duì)象為該填色模型及空心的該內(nèi)部模型。

優(yōu)選地，該步驟b)包括一步驟：b1)依據(jù)一色塊數(shù)量及一色塊尺寸切割該填色模型為該些色塊。

優(yōu)選地，該些色塊為柱體。

優(yōu)選地，該步驟b)更包括一步驟：b2)于判斷該些色塊之一是位于頂層時(shí)，于該色塊的該殼體加設(shè)一頂蓋。

優(yōu)選地，該步驟a1是依據(jù)該填色厚度、該色塊數(shù)量及該色塊尺寸切割該彩色三維對(duì)象。

優(yōu)選地，該步驟c)包括下列步驟：

c11)取得該彩色三維對(duì)象的多數(shù)部位之一的一對(duì)象顏色；

c12)依據(jù)該對(duì)象顏色及一散色算法設(shè)定對(duì)應(yīng)該部位的該些色塊所容置的該些顯色材料的顏色，以使該些色塊經(jīng)由該些顯色材料以網(wǎng)點(diǎn)方式呈現(xiàn)該對(duì)象顏色；及

c13)重復(fù)執(zhí)行該步驟c11)及該步驟c12)直到所有該色塊所容置的該顯色材料的顏色設(shè)定完成；及

c14)依據(jù)該些色塊所容置的該些顯色材料的顏色產(chǎn)生該色彩打印數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，該步驟c)包括下列步驟：

c21)取得該彩色三維對(duì)象的多數(shù)部位之一的一對(duì)象顏色；

c22)計(jì)算對(duì)應(yīng)該對(duì)象顏色的一調(diào)色值；

c23)將對(duì)應(yīng)該部位的該些色塊所容置的該些顯色材料的顏色設(shè)定為該調(diào)色 值；

c24)重復(fù)執(zhí)行該步驟c21)、該步驟c22)及該步驟c23)直到所有該色塊所容置的該顯色材料的顏色設(shè)定完成；及

c25)依據(jù)該些色塊所容置的該些顯色材料的顏色產(chǎn)生該色彩打印數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，該彩色三維模型的切層打印方法更包括下列步驟：

e1)依據(jù)該對(duì)象打印數(shù)據(jù)控制一第一噴頭逐層打印該些色塊；及

e2)于打印該些色塊期間，依據(jù)該色彩打印數(shù)據(jù)控制一第二噴頭于該些色塊的該些容置空間分別填入該些顯色材料。

優(yōu)選地，該步驟e1)是由下而上逐層打印該些色塊，并于下層的該些色塊的該些顯色材料填入完成后，才打印上層的該些色塊，以將上層的該些色塊的多數(shù)底座作為下層的該些色塊的多數(shù)頂蓋。

優(yōu)選地，該第一噴頭是使用一光敏樹脂進(jìn)行打印，并對(duì)印出的該光敏樹脂施加光照以固化該光敏樹脂，該些顯色材料是不同色的墨水。

優(yōu)選地，固化后的該光敏樹脂是可透光的。

優(yōu)選地，該步驟e2是于位于同一層的該些色塊打印完成時(shí)，依據(jù)該色彩打印數(shù)據(jù)控制該第二噴頭于打印完成的同一層的該些色塊的該些容置空間分別填入該些顯色材料。

本發(fā)明經(jīng)由產(chǎn)生可容置顯色材料的色塊，可有效以噴墨方式來實(shí)現(xiàn)彩色三維模型的打印。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的三維打印系統(tǒng)的架構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的彩色三維模型的切層打印方法流程圖。

圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的彩色三維模型的切層打印方法流程圖。

圖4為本發(fā)明的切割后的彩色三維對(duì)象的上視剖面圖。

圖5為本發(fā)明的彩色三維模型的第一色塊剖視圖。

圖6為本發(fā)明的彩色三維模型的第二色塊剖視圖。

圖7為本發(fā)明的彩色三維模型的第三色塊剖視圖。

圖8為本發(fā)明的彩色三維模型的第四色塊剖視圖。

圖9為本發(fā)明的彩色三維模型的第五色塊剖視圖。

圖10為本發(fā)明第三實(shí)施例的彩色三維模型的切層打印方法部分流程圖。

圖11為本發(fā)明的散色處理示意圖。

圖12為本發(fā)明的第一彩色三維模型的示意圖。

圖13為本發(fā)明的第一彩色三維模型的上視剖面圖。

圖14為本發(fā)明的第一彩色三維模型的側(cè)視剖面圖。

圖15為本發(fā)明的第二彩色三維模型的示意圖。

圖16為本發(fā)明的第二彩色三維模型的短邊側(cè)視剖面圖。

圖17為本發(fā)明的第二彩色三維模型的長邊側(cè)視剖面圖。

其中，附圖標(biāo)記：

1…三維打印系統(tǒng)

10…計(jì)算機(jī)裝置

100…處理器

102…端口

104…人機(jī)界面

106…記憶體

1060…計(jì)算機(jī)程序

12…彩色三維打印機(jī)

120…第一噴頭

122…第二噴頭

13-14、16-17…剖線

20…填色模型

200、30、32、34、36、38…色塊

22、60、82…內(nèi)部模型

340、360、380…頂蓋

40、42、44、46、48…墨水

5…四腳錐模型

50、52、54、56、70、72、74、76…側(cè)面

58、80…底面

7…柱體模型

78…頂面

s10-s18…第一切層打印步驟

s30-s48…第二切層打印步驟

s420-s426…顏色設(shè)定步驟

具體實(shí)施方式

茲就本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，配合圖式，詳細(xì)說明如后。

首請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明第一實(shí)施例的三維打印系統(tǒng)的架構(gòu)圖。圖1揭露了本發(fā)明的一三維打印系統(tǒng)1(下稱該打印系統(tǒng)1)，該打印系統(tǒng)1主要包括一計(jì)算機(jī)裝置10及一彩色三維打印機(jī)12。當(dāng)然，也可將計(jì)算機(jī)裝置10與彩色三維打印機(jī)12一體設(shè)計(jì)，使彩色三維打印機(jī)12亦具有計(jì)算機(jī)裝置10的功能，在此就不再贅述。

該計(jì)算機(jī)裝置10主要包括電性連接該彩色三維打印機(jī)12的一端口102(如usb端口)、用以接受操作及輸出數(shù)據(jù)的一人機(jī)接口104(如鍵盤、鼠標(biāo)或觸控屏幕)、用以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的一記憶體106、及電性連接上述組件并用以控制該計(jì)算機(jī)裝置1的一處理器100。較佳地，該計(jì)算機(jī)裝置10是桌面計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、云端服務(wù)器或智能型手機(jī)，但不應(yīng)以此限定。

較佳地，該記憶體106可儲(chǔ)存一計(jì)算機(jī)程序1060。該計(jì)算機(jī)程序1060記錄有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的程序代碼，當(dāng)該處理器100執(zhí)行該計(jì)算機(jī)程序1060后，可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明各實(shí)施例所述的彩色三維模型的切層打印方法。

該彩色三維打印機(jī)12用以打印一彩色三維模型。具體而言，該彩色三維打印機(jī)12是光固化成形(stereo-lithography，sl)三維打印機(jī)或數(shù)字光源處理(digitallightprocessing，dlp)三維打印機(jī)，并至少包括一第一噴頭120及一第二噴頭122。該第一噴頭120可使用液態(tài)的光敏樹脂(uvcurableresin)進(jìn)行打印，并使用一光源模塊(圖未標(biāo)示)對(duì)印出的光敏樹脂施加光照(如紫外光或雷射光)，以固化光敏樹脂。較佳地，固化后的光敏樹脂是可透光的。該第二噴頭122可使用不同顏色的多數(shù)顯色材料(如不同色的墨水、不同色的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)色料或聚乳酸(pla)色料、不同色的打印碳粉或油墨)來進(jìn)行打印。

較佳地，該計(jì)算機(jī)裝置10可對(duì)用戶所輸入的一彩色三維對(duì)象執(zhí)行一切層處理，以產(chǎn)生一色彩打印數(shù)據(jù)及一對(duì)象打印數(shù)據(jù)(該色彩打印數(shù)據(jù)及該對(duì)象打印數(shù)據(jù)可封裝為同一檔案)。接著，該彩色三維打印機(jī)12可依據(jù)該對(duì)象打印數(shù)據(jù)控制該第一噴頭120打印一單色三維模型，并于打印過程中同時(shí)依據(jù)該色彩打印數(shù)據(jù)控制該第二噴頭122對(duì)該單色三維模型進(jìn)行上色，以生成一彩色三維模型。

續(xù)請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明第一實(shí)施例的彩色三維模型的切層打印方法流程圖。本發(fā)明各實(shí)施例的彩色三維模型的切層打印方法(下稱該切層打印方法)主要是由圖1所示的該打印系統(tǒng)1來加以實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例的切層打印方法包括執(zhí)行該切層處理的下列步驟。

步驟s10：該打印系統(tǒng)1加載該彩色三維對(duì)象。

步驟s12：該打印系統(tǒng)1依據(jù)該彩色三維對(duì)象建立一填色模型。

較佳地，該打印系統(tǒng)1可依據(jù)該彩色三維對(duì)象同時(shí)建立該填色模型及一內(nèi)部模型，并可將該內(nèi)部模型切層為多數(shù)內(nèi)部對(duì)象層。值得一提的是，由于用戶僅在意所制造出的該彩色三維模型的外觀與該彩色三維對(duì)象是否相符，至于內(nèi)部顏色或結(jié)構(gòu)則非用戶所關(guān)注。因此，該打印系統(tǒng)1可僅依據(jù)該彩色三維對(duì)象建立對(duì)應(yīng)該彩色三維對(duì)象的外觀的該填色模型，而不建立與外觀無關(guān)的該內(nèi)部模型。

或者，該打印系統(tǒng)1可依據(jù)該彩色三維對(duì)象建立對(duì)應(yīng)該彩色三維對(duì)象的外觀的該填色模型及與外觀無關(guān)的該內(nèi)部模型，并可于后續(xù)過程中借由對(duì)該填色模型及該內(nèi)部模型進(jìn)行不同的處理來降低打印成本或加快打印速度(如以單色打印該內(nèi)部模型、減少內(nèi)部模型的耗材使用量(如降低填充密度)等)。

步驟s14：該打印系統(tǒng)1切割該填色模型為多數(shù)色塊，其中各該色塊的一殼體形成用以容置該顯色材料的一容置空間。較佳地，該打印系統(tǒng)1更將該些色塊切層為多數(shù)色塊對(duì)象層。

值得一提的是，各該色塊是用來作為該彩色三維模型的最小顯色單元，并于被填入該顯色材料后可顯現(xiàn)一色塊顏色，而如同二維影像的像素(pixel)。借此，由大量的該些色塊堆棧而成的該彩色三維模型可顯現(xiàn)彩色的外觀。

并且，即便該顯色材料為液態(tài)(如墨水)，本發(fā)明的該些色塊的該容置空間亦可容置該顯色材料而達(dá)成顯色的功效。

步驟s16：該打印系統(tǒng)1依據(jù)該彩色三維對(duì)象的顏色分別設(shè)定對(duì)應(yīng)的該些色塊所容置的該些顯色材料的顏色，并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該彩色三維模型的該色彩打印數(shù)據(jù)。較佳地，該色彩打印數(shù)據(jù)記錄各該色塊的位置及其所容置的該顯色材料顏色。

步驟s18：該打印系統(tǒng)1依據(jù)該些色塊所容置的該些顯色材料的顏色及該些色塊產(chǎn)生關(guān)聯(lián)該色彩打印數(shù)據(jù)的一對(duì)象打印數(shù)據(jù)。

較佳地，該打印系統(tǒng)1是先將該些色塊對(duì)象層關(guān)聯(lián)至所對(duì)應(yīng)的該些色塊所容置的該些顯色材料的顏色，再依據(jù)該些內(nèi)部對(duì)象層及建立關(guān)聯(lián)后的該些色塊對(duì)象層產(chǎn)生該對(duì)象打印數(shù)據(jù)。

本發(fā)明經(jīng)由產(chǎn)生具有容置空間的色塊來容置顯色材料，可有效以噴墨方式來實(shí)現(xiàn)彩色三維模型的打印。

圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的彩色三維模型的切層打印方法流程圖。本實(shí)施例的切層打印方法包括執(zhí)行切層處理的步驟s30-s44及執(zhí)行打印處理的步驟s46-s48。

步驟s30：該打印系統(tǒng)1加載該彩色三維對(duì)象。

步驟s32：該打印系統(tǒng)1決定該些色塊的一填色厚度、一色塊數(shù)量及一色塊尺寸。具體而言，該打印系統(tǒng)1可依據(jù)所加載的該彩色三維對(duì)象的大小或用戶設(shè)定來決定該填色厚度、該色塊數(shù)量及該色塊尺寸。若該填色厚度越厚、該色塊數(shù)量越多或該色塊尺寸越小，則所制造出的該彩色三維模型的外觀顏色越細(xì)致，但打印成本越高。反之，若該填色厚度越薄、該色塊數(shù)量越少或該色塊尺寸越大，則所制造出的該彩色三維模型的外觀顏色越粗糙，但打印成本降低。

步驟s34：該打印系統(tǒng)1依據(jù)該填色厚度切割該彩色三維對(duì)象為該填色模型及該內(nèi)部模型。較佳地，該打印系統(tǒng)1是依據(jù)該填色厚度、該色塊數(shù)量及該色塊尺寸切割該彩色三維對(duì)象為該填色模型及空心的該內(nèi)部模型(如圖4所示空心的內(nèi)部模型22)，以借由產(chǎn)生空心的該內(nèi)部模型，來有效降低打印耗材的使用量。

雖于本實(shí)施例中是產(chǎn)生空心的該內(nèi)部模型，但不以此限定，該打印系統(tǒng)1亦可切割該彩色三維對(duì)象為該填色模型及實(shí)心的該內(nèi)部模型，以借由產(chǎn)生實(shí)心的該內(nèi)部模型，來有效提升所制造的該彩色三維模型的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

步驟s36：該打印系統(tǒng)1依據(jù)該色塊數(shù)量及該色塊尺寸切割該填色模型為 多層堆棧的該些色塊。較佳地，該些色塊為柱體(如正方體、長方體、六角柱或圓柱)。

請(qǐng)一并參閱圖4，為本發(fā)明的切割后的彩色三維對(duì)象的上視剖面圖，用以示例性說明切割后的該些色塊及該內(nèi)部模型。如圖4所示，該打印系統(tǒng)1切割該彩色三維對(duì)象為該填色模型20及空心的該內(nèi)部模型22，并切割該填色模型20為該些色塊200(于本例子中為正方體)。

并且，由于該內(nèi)部模型22是空心的，該打印系統(tǒng)1于打印時(shí)僅會(huì)打印該內(nèi)部模型22本體，而不會(huì)打印該內(nèi)部模型22中間的簍空部分，而可有效節(jié)省耗材的使用量。

步驟s38：該打印系統(tǒng)1判斷是否有任一該色塊位于該彩色三維模型的頂層。若判斷有色塊位于頂層，則執(zhí)行步驟s40，否則，執(zhí)行步驟s42。

步驟s40：該打印系統(tǒng)1于位于頂層的該色塊的該殼體加設(shè)一頂蓋。具體而言，為避免該顯色材料溢出，該色塊需為密封。并且，由于該些色塊是相互堆棧(如圖5至圖9所示)，上層的該色塊的一底座可直接做為下層的該色塊的該頂蓋，而不須另外加設(shè)該頂蓋。因此，僅有最頂層的該色塊需加設(shè)該頂蓋。較佳地，該打印系統(tǒng)1是將對(duì)應(yīng)該頂蓋的多數(shù)頂蓋對(duì)象層添加至該些色塊對(duì)象層中對(duì)應(yīng)的位置，以加設(shè)該頂蓋。

步驟s42：該打印系統(tǒng)1依據(jù)該彩色三維對(duì)象的顏色分別設(shè)定該些色塊所容置的該些顯色材料的顏色并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該彩色三維模型的該色彩打印數(shù)據(jù)。

較佳地，該打印系統(tǒng)1可僅設(shè)定部分的該些色塊所容置的該些顯色材料的顏色。借此，于后續(xù)打印過程中，僅有部分的該些色塊會(huì)被填入該些顯色材料，另一部分的該些色塊將不會(huì)被填入該些顯色材料。

本發(fā)明經(jīng)由僅設(shè)定部分的該些色塊所容置的該些顯色材料的顏色，而使另一部分的該些色塊于打印時(shí)不會(huì)被填入該些顯色材料，可有效節(jié)省顯色材料的使用量。并且，經(jīng)由未填入顯色材料的該些色塊及已填入顯色材料的該些色塊的交錯(cuò)排列，本實(shí)施例的切層打印方法所制造出的該彩色三維模型可呈現(xiàn)更為豐富的顏色深淺變化。

較佳地，該色彩打印數(shù)據(jù)包括該第二噴頭122的一色彩打印路徑，該色彩打印路徑上設(shè)置有分別對(duì)應(yīng)多數(shù)切換點(diǎn)的多數(shù)回復(fù)點(diǎn)。當(dāng)該彩色三維打印機(jī)12控制該第二噴頭122沿該色彩打印路徑進(jìn)行打印時(shí)，可于特定位置填入特定的 該顯色材料。

步驟s44：該打印系統(tǒng)1依據(jù)該色彩打印數(shù)據(jù)、該內(nèi)部模型22及該些色塊產(chǎn)生關(guān)聯(lián)該色彩打印數(shù)據(jù)的該對(duì)象打印數(shù)據(jù)。

較佳地，該對(duì)象打印數(shù)據(jù)包括該第一噴頭120的一對(duì)象打印路徑。當(dāng)該彩色三維打印機(jī)12控制該第一噴頭120沿該對(duì)象打印路徑進(jìn)行打印時(shí)，可列出該些色塊及該內(nèi)部模型。

并且，該打印系統(tǒng)1于該對(duì)象打印路徑中設(shè)置該些切換點(diǎn)，并將各該切換點(diǎn)分別關(guān)聯(lián)至對(duì)應(yīng)的該色彩打印數(shù)據(jù)的該色彩打印路徑的該回復(fù)點(diǎn)，其中各該切換點(diǎn)是同一層的該些色塊的該些色塊對(duì)象層的打印完成點(diǎn)。

借此，于后續(xù)打印過程中，當(dāng)該打印系統(tǒng)1沿該對(duì)象打印路徑打印至該切換點(diǎn)(即完成同一層的該些色塊的打印)時(shí)，可接續(xù)控制該第二噴頭122沿該色彩打印路徑自對(duì)應(yīng)的該回復(fù)點(diǎn)開始于打印完成的該些色塊中填入正確的該些顯色材料。

值得一提的是，雖于本實(shí)施例中是將同一層的該些色塊的該些色塊對(duì)象層的打印終點(diǎn)設(shè)置為該切換點(diǎn)，但不應(yīng)以此限定。于本發(fā)明的另一實(shí)施例中，亦可將各該色塊的打印終點(diǎn)設(shè)置為該切換點(diǎn)，以使該打印系統(tǒng)1于完成各該色塊的打印后，可不間斷地于打印完成的該色塊中填入對(duì)應(yīng)的該顯色材料。

步驟s46：該打印系統(tǒng)1的該彩色三維打印機(jī)12依據(jù)該對(duì)象打印數(shù)據(jù)控制該第一噴頭100逐層打印該內(nèi)部模型22及該些色塊。

較佳地，該彩色三維打印機(jī)12依據(jù)該對(duì)象打印數(shù)據(jù)控制該第一噴頭100沿該對(duì)象打印路徑使用光敏樹脂來由下而上逐層打印對(duì)應(yīng)該內(nèi)部模型的該些內(nèi)部對(duì)象層及對(duì)應(yīng)該些色塊的該些色塊對(duì)象層。

步驟s48：該打印系統(tǒng)1的該彩色三維打印機(jī)12于打印該些色塊期間，依據(jù)該色彩打印數(shù)據(jù)控制該第二噴頭122于該些色塊的該些容置空間分別填入該些顯色材料。較佳地，該彩色三維打印機(jī)12于控制該第一噴頭100打印該些色塊期間，同時(shí)依據(jù)該色彩打印數(shù)據(jù)控制該第二噴頭122將對(duì)應(yīng)的該顯色材料填入已打印的該些色塊的該些容置空間。

較佳地，該彩色三維打印機(jī)12于位于同一層的該些色塊打印完成(即該第一噴頭100沿該對(duì)象打印路徑打印至該些切換點(diǎn)之一)時(shí)，依據(jù)該色彩打印數(shù)據(jù)控制該第二噴頭122沿該色彩打印路徑于打印完成的同一層的該些色塊的該 些容置空間分別填入對(duì)應(yīng)的該些顯色材料(即該第二噴頭122沿該色彩打印路徑自對(duì)應(yīng)該切換點(diǎn)的該回復(fù)點(diǎn)開始進(jìn)行打印)。

并且，該彩色三維打印機(jī)12于該些顯色材料填入完成后(即該第二噴頭122沿該色彩打印路徑打印至對(duì)應(yīng)該切換點(diǎn)的另一該回復(fù)點(diǎn)時(shí))，繼續(xù)打印下一層的該些色塊(即該第一噴頭100沿該對(duì)象打印路徑自該切換點(diǎn)繼續(xù)打印)。

借此，本發(fā)明可制造對(duì)應(yīng)該彩色三維對(duì)象的該彩色三維模型。

續(xù)請(qǐng)同時(shí)參閱圖5至圖9，圖5為本發(fā)明的彩色三維模型的第一色塊剖視圖，圖6為本發(fā)明的彩色三維模型的第二色塊剖視圖，圖7為本發(fā)明的彩色三維模型的第三色塊剖視圖，圖8為本發(fā)明的彩色三維模型的第四色塊剖視圖，圖9為本發(fā)明的彩色三維模型的第五色塊剖視圖，用以說明本發(fā)明如何打印該些色塊及如何填入該些顯色材料。并且，于本例子中，該彩色三維打印機(jī)12是控制該第一噴頭100使用可透光的耗材來進(jìn)行打印。

如圖5所示，該彩色三維打印機(jī)12先控制該第一噴頭100逐層打印多數(shù)色塊對(duì)象層，以印出三個(gè)可透光的正方體的色塊30-34。

接著，如圖6所示，該彩色三維打印機(jī)12控制該第二噴頭122于各該色塊30-34的一容置空間中分別填入不同色的一顯色材料(以紅色墨水40、綠色墨水42及藍(lán)色墨水44為例)。

接著，如圖7所示，該彩色三維打印機(jī)12于下層的該些色塊30-34的該些顯色材料填入完成后，再控制該第一噴頭100繼續(xù)逐層打印上層的該些色塊對(duì)象層，以印出另外二個(gè)色塊36-38，并打印出該色塊34的一頂蓋340。由于上層的二個(gè)該色塊36、38的底座可直接作為下層的二個(gè)該色塊30、32的頂蓋且該色塊34已設(shè)有該頂蓋340，該些色塊30-34都已呈密封狀態(tài)，該些顯色材料不會(huì)溢出。

接著，如圖8所示，該彩色三維打印機(jī)12控制該第二噴頭122于各該色塊36、38的該容置空間中分別填入不同色的該顯色材料(以紅色墨水46及綠色墨水48為例)。

接著，如圖9所示，該彩色三維打印機(jī)12再控制該第一噴頭100繼續(xù)逐層打印該些色塊對(duì)象層，以打印出該色塊36的該頂蓋360及該色塊38的該頂蓋380來加以密封。借此，由于所有該色塊30-38都已呈密封狀態(tài)，該些顯色材料不會(huì)溢出。并且，由于該些色塊30-38是由可透光的耗材所制成，該些色塊 30-38的外觀可顯現(xiàn)所容置的該些顯色材料的顏色。

續(xù)請(qǐng)參閱圖10，為本發(fā)明第三實(shí)施例的彩色三維模型的切層打印方法部分流程圖。本實(shí)施例與第二實(shí)施例差異在于，本實(shí)施例的切層打印方法的該步驟s42更包括下列步驟。

步驟s420：該打印系統(tǒng)1取得該彩色三維對(duì)象的多數(shù)部位之一的一對(duì)象顏色。較佳地，該彩色三維對(duì)象的各該部位的該對(duì)象顏色是由用戶所設(shè)定。

步驟s422：該打印系統(tǒng)1設(shè)定對(duì)應(yīng)該部位的該些色塊所容置的該些顯色材料的顏色。

較佳地，該打印系統(tǒng)1是依據(jù)該對(duì)象顏色及一散色(dithering)算法設(shè)定對(duì)應(yīng)該部位的該些色塊所容置的該些顯色材料的顏色，以使該些色塊經(jīng)由所容置的該些顯色材料以網(wǎng)點(diǎn)方式呈現(xiàn)該對(duì)象顏色。

具體而言，人類視覺系統(tǒng)(humanvisualsystem)如同一組低通濾波器(low-passfilter)，會(huì)自動(dòng)過濾所見影像的高頻(如該些色塊的殼體細(xì)節(jié))部分，并保留低頻(如該色塊所顯現(xiàn)的顏色)部分。該散色算法即是借由將單一顏色(如黑色)的該些色塊以不同密度排列，來利用上述特性創(chuàng)造出多種顏色(如黑色、深灰、淺灰或白色)的錯(cuò)覺，以擴(kuò)展可顯現(xiàn)的色域。并且，當(dāng)該些色塊的尺寸越小或數(shù)量越多時(shí)，上述效應(yīng)將更為明顯。

請(qǐng)參閱圖11，為本發(fā)明的散色處理示意圖，用以說明該散色算法。圖11所示圖案是由32╳32個(gè)色塊所組成，且該些色塊僅有黑色及白色二種。如圖所示，黑色色塊的網(wǎng)點(diǎn)密度自右邊(最高)向左邊遞減(最低)，而可創(chuàng)造出由黑漸層至白的錯(cuò)覺。

雖于上述說明中，僅以容置白色顯色材料的色塊及容置黑色顯色材料的色塊來進(jìn)行散色，但不以此限定。于其他實(shí)施例中，該打印系統(tǒng)1可依據(jù)該散色算法來同時(shí)將多種容置不同顏色(如青色、品紅色、黃色、黑色、白色)的該些顯色材料的該些色塊以不同密度排列，來擴(kuò)展可顯現(xiàn)的色域。

值得一提的是，不同于易于混合的墨水，現(xiàn)有的三維打印耗材(如abs或pla)于融化后并無法均勻混合，而無法任意使用不同色的耗材來調(diào)出所需顏色并進(jìn)行彩色三維打印。因此現(xiàn)有的三維打印耗材僅可用于多色三維打印，而無法用于彩色三維打印。本發(fā)明經(jīng)由使用該散色算法來擴(kuò)展可顯現(xiàn)的色域，可使用少量顏色來實(shí)現(xiàn)彩色三維打印。

雖于本實(shí)施例中，該打印系統(tǒng)1是透過網(wǎng)點(diǎn)方式呈現(xiàn)該對(duì)象顏色，但不應(yīng)以此限定。于本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該打印系統(tǒng)1也可直接將所有對(duì)應(yīng)該部位的該些色塊所容置的該些顯色材料的該色塊顏色全部設(shè)定為該對(duì)象顏色。

具體而言，該打印系統(tǒng)1可依據(jù)該對(duì)象顏色及一調(diào)色算法計(jì)算對(duì)應(yīng)該對(duì)象顏色的一調(diào)色值，并將所有對(duì)應(yīng)該部位的該些色塊所容置的該些顯色材料的該色塊顏色全部設(shè)定為該調(diào)色值，以使打印后的該些色塊顯現(xiàn)相同顏色。

較佳地，該調(diào)色算法是將特定的該對(duì)象顏色轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)各色(如青色、品紅色、黃色、黑色、白色)墨水的組合比例的該調(diào)色值，以使該第二噴頭122可直接依據(jù)該調(diào)色值控制各色墨水的噴墨量并混合出正確的墨水顏色。

步驟s424：該打印系統(tǒng)1判斷是否所有該色塊的顏色都設(shè)定完成。若是，則執(zhí)行步驟s426，否則，再次執(zhí)行s420。

步驟s426：該打印系統(tǒng)1依據(jù)該些色塊的顏色產(chǎn)生該色彩打印數(shù)據(jù)。

請(qǐng)同時(shí)參閱圖12至圖14，圖12為本發(fā)明的第一彩色三維模型的示意圖，圖13為本發(fā)明的第一彩色三維模型的上視剖面圖，圖14為本發(fā)明的第一彩色三維模型的側(cè)視剖面圖，用以示例性說明使用本發(fā)明的切層打印方法所制造出的彩色三維模型。

如圖12所示，于本例子中，彩色三維模型為一四角錐模型5，并且該四角錐模型5具有綠色側(cè)面50、紅色側(cè)面52、橘色側(cè)面54、紫色側(cè)面56及藍(lán)色底面58五個(gè)面。

將該四角錐模型5沿剖線13剖開后，可見如圖13所示的上視剖面圖。該四角錐模型5的內(nèi)部為可透光的實(shí)心的內(nèi)部模型60(如使用可透光的光敏樹脂打印而成)，而僅有填色為彩色(即由不同色的該些色塊堆棧而成)。

將該四角錐模型5沿剖線14剖開后，可見如圖14所示的側(cè)視剖面圖。該四角錐模型5的內(nèi)部為可透光的實(shí)心的內(nèi)部模型60，而僅有填色為彩色。

請(qǐng)同時(shí)參閱圖15至圖17，圖15為本發(fā)明的第二彩色三維模型的示意圖，圖16為本發(fā)明的第二彩色三維模型的短邊側(cè)視剖面圖，圖17為本發(fā)明的第二彩色三維模型的長邊側(cè)視剖面圖，用以示例性說明使用本發(fā)明的切層打印方法所制造出的彩色三維模型。

如圖15所示，于本例子中，彩色三維模型為一柱體模型7，并且該柱體模型7包括綠色側(cè)面70、紅色側(cè)面72、灰色側(cè)面74、橘色側(cè)面76、藍(lán)色頂面78 及紫色底面80六個(gè)面。

將該柱體模型7沿剖線16剖開后，可見如圖16所示的短邊側(cè)視剖面圖。該柱體模型7的內(nèi)部為可透光的實(shí)心的內(nèi)部模型82，而僅有填色為彩色。

將該柱體模型7沿剖線17剖開后，可見如圖17所示的長邊側(cè)視剖面圖。該柱體模型7的內(nèi)部為可透光的實(shí)心的內(nèi)部模型82，而僅有填色為彩色。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。