确定用于3D 打印的半色调机制制造技术

技术编号:16388397 阅读:42 留言:0更新日期:2017-10-16 08:43
描述了确定半色调机制的方法和装置。在一种示例中,获取表示三维物体的数据,所述数据包括表示所述三维物体的几何结构的物体模型数据,以及表示所述物体的至少部分的至少一个物体属性的物体属性数据。确定所述物体属性数据中是否规定了依赖于半色调机制的物体属性,以及确定半色调机制。表示具有依赖于半色调机制的物体属性的所述物体的部分的数据与确定的半色调机制关联。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定用于3D打印的半色调机制
技术介绍
可通过逐层的方式形成增材制造工艺所生成的三维物体。在增材制造的一个示例中,通过固化建造材料的各层的部分在打印装置中生成物体。在各示例中,建造材料可以是粉末、液体或板材形式。可通过在建造材料层上打印作用剂(agent)来实现期望的固化和/或物理属性。可对层施加能量,且其上已涂覆了作用剂的建造材料可能随着冷却而结合并凝固。在其他示例中,化学粘合剂可用于凝固建造材料。在其他示例中,可通过使用挤压塑料或喷涂材料作为建造材料来生成三维物体,这样的建造材料可凝固以形成物体。一些生成三维物体的打印装置使用从三维物体模型生成的控制数据。此控制数据可例如规定将作用剂涂覆到建造材料的位置,或放置建造材料本身的位置,以及放置的量。附图说明为了更完整的理解,现在结合附图对以下描述进行参考,其中:图1是将物体模型数据与半色调机制关联的示例的流程图;图2是生成控制数据的方法的示例的流程图;图3是用于选择半色调机制的方法的示例的流程图;图4是用于选择到打印材料覆盖表示的映射的方法的示例的流程图;图5是用于生成生产三维物体的控制数据的处理装置的示例的简化示意图;图6是与存储机器可读指令的存储器关联的处理器的示例的示例。具体实施方式本文描述的一些示例提供了一种表示三维物体和/或生成可用于生产三维物体的控制数据的装置和方法。一些示例允许处理具有各种规定的物体属性的任意三维内容,且用于生成三维物体。这些物体属性可包括例如以下中的任一种或其任意组合:导电性、密度、多孔性、可塑性、硬度、延展性、强度、层间强度和/或外观属性(颜色、透明度、光泽度、表面纹理等)。在一些示例中,处理表示三维物体的数据,以生成将在生成该物体中使用的控制数据。在一些示例中,打印材料覆盖表示定义打印材料数据,例如,详述打印材料的量(例如,要沉积到建造材料层上的一种或多种作用剂,或者在一些示例中,建造材料本身,以及,如果适用的话,其结合)。在一些示例中,这可规定为比例体积覆盖(例如,建造材料层的X%的区域上应涂覆Y的作用剂)。这样的打印材料可能与提供物体属性有关,或者选择用于提供物体属性。可使用半色调技术确定如控制数据中规定的那样的每种打印材料(例如,滴剂)应用的实际位置。图1是将半色调机制与表示三维物体的数据关联的方法的示例。在框102,接收表示三维物体的数据。在各示例中,该数据包括表示三维物体的几何结构的物体模型数据,以及表示物体的至少部分的至少一物体属性的物体属性数据。在具体示例中,接收表示三维物体的体(volume)阵列,其中,每个体位于唯一的三维位置,且具有关联的物体属性数据。这样的体大小可相同或者不同。在一些示例中,将体描述为“体素”(voxel),即,三维像素,其中,每个体素占据离散的体,且各个体可具有相同大小或形状,或者不同大小或形状。在建模三维物体的数据中,给定位置的体素可具有物体属性数据中表示的至少一个特性。例如,其可具有特定的颜色或可表示特定的材料,或具有特定的物体属性等。物体属性数据可规定至少一个物体属性,例如,颜色、透明度、柔性、弹性、刚度、表面粗糙度、多孔性、导电性、层间强度、密度等。在一些示例中,可“栅格化(rasterized)”接收的数据,即,转换成一系列离散的位置。栅格化的数据可具有三维打印装置的可打印的分辨率,可向该三维打印装置提供控制数据。在框104,确定物体属性数据中是否规定了依赖于半色调机制的物体属性,即,至少一个物体属性的再现是否依赖于用于生成控制数据的合适的半色调机制的选择,该控制数据可用于生成该物体。如本文所使用的,术语“依赖”包括对半色调机制选择敏感的属性,即,可通过合适的半色调机制的选择增强、或被不合适的半色调机制的选择减弱的任何物体属性可视为依赖于半色调机制的选择。这可能是一系列物体属性的情况。例如,如果期望物体的部分是导电的,则用于生产此部分的作用剂或建造材料可确定为具有连接的或连续的结构。尽管半色调机制本就易于产生可变的覆盖,但一些半色调机制比其他的半色调机制更适于提供连续的结构。在这样一种示例中,一个合适的半色调机制可以是基于误差扩散的。在物体部分将具有恒定的弹性的示例中,可使用产生扩散、扩散良好的数据点的半色调机制(例如,空洞聚集(void-and-cluster)半色调机制)。可能依赖于半色调机制的选择的物体属性的另一种示例是重量。例如,由于未熔化的建造材料可能具有比熔化的建造材料更轻的重量,产生物体部分熔化的内部结构的半色调机制(例如,将凝结剂涂覆到物体内的层的部分的半色调机制)可能与最终物体的较轻的重量关联。在框106,确定半色调机制。在一些示例中,如果确定没有依赖选择的半色调机制的物体属性,可选择默认的机制。在一些示例中,存储器中可保留半色调机制和物体属性之间的关联,例如,保留为查找表,并且,确定特定的半色调机制可包括:基于这样的关联,从存储器中选择机制。例如,集群点机制可能易于将作用剂紧密的聚集起来,随后可能产生这样的结果:更少的作用剂用于允许物体熔化,且因此,减少重量(和/或成本)。空洞聚集型矩阵将更均匀第分布作用剂,且因此,在再现期望为同质化的属性(例如,弹性或密度)中有用。误差扩散技术可设计用于提供阈值剂密度,且因此,增强连接性,且因此,可适用于再现依赖于像导电性这样的互联性的属性等。半色调机制可包括以下中的至少一个:误差扩散机制、聚集点机制、基于抖动的机制、调幅加网(AM-screen)机制等。可能存在每个类型的不只一种机制,例如,设计或期望用于增强一种或多种特别的属性的再现。合适的半色调机制的选择可因此至少有助于或不偏离具有预定属性的三维物体的生成。半色调机制的较少的选择可能产生,替代使用较少的半色调机制的选择(可能例如:一个、默认的选择),可能在生成控制数据的过程(且实际上,生成物体的过程)中更早地进行如何实现属性的考虑,这可能减缓随后的处理负担,使用较少的半色调机制的选择可能引起随后在生成控制数据的过程中使用补偿(例如,对于半色调机制的不同的选择,可能规定比已经规定的更大体积的打印材料)。此外,在一些示例中,可至少部分自动地进行选择,而不需要用户考虑和输入,这随后可能依赖于对用户部分的更高级别的理解。因此,简化了三维物体生成的控制数据的生成的合适的半色调机制的选择,特别地,在可能存在依赖于半色调机制选择的多个物体属性的情况下尤其得到了简化。在框108,具有依赖于半色调机制的物体属性的物体的部分与确定的半色调机制关联。这可以是例如与体积或位置关联的数据标记、或体积/位置与半色调机制之间的映射、或查找表中的表项的形式等。图2是生成控制数据的方法的示例。在框202,接收表示三维物体的物体数据,该数据包括物体属性数据以及具有关联的半色调机制的物体模型数据。例如,这可包括图1的方法产生的数据。在框204,具有关联的半色调机制的物体的部分的物体属性数据映射到打印材料覆盖表示。例如,像体素这样的体可映射到一个或多个关联的材料体积覆盖(Movc)向量。在一种简单的情况下,这样的向量可指示三维空间的X%的给定区域应具有涂覆其上的特定的作用剂,其中,应保留(100-X)%没有作用剂。考虑物体属性做出了半色调机制的选择的情况下,此阶段可能比为了确保在物体中本文档来自技高网...
<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/55/201580074466.html" title="确定用于3D 打印的半色调机制原文来自X技术">确定用于3D 打印的半色调机制</a>

【技术保护点】
一种方法,包括:获取表示三维物体的数据,所述数据包括:表示所述三维物体的几何结构的物体模型数据以及表示所述物体的至少一部分的至少一个物体属性的物体属性数据;确定所述物体属性数据是否规定了依赖于半色调机制的物体属性,其中,依赖于半色调机制的物体属性是在使用控制数据生成的物体中物体属性的表示依赖于用于生成控制数据的合适的半色调机制的选择的物体属性;确定半色调机制;将表示所述物体的具有依赖于半色调机制的物体属性的一部分的数据与确定的半色调机制关联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法,包括:获取表示三维物体的数据,所述数据包括:表示所述三维物体的几何结构的物体模型数据以及表示所述物体的至少一部分的至少一个物体属性的物体属性数据;确定所述物体属性数据是否规定了依赖于半色调机制的物体属性,其中,依赖于半色调机制的物体属性是在使用控制数据生成的物体中物体属性的表示依赖于用于生成控制数据的合适的半色调机制的选择的物体属性;确定半色调机制;将表示所述物体的具有依赖于半色调机制的物体属性的一部分的数据与确定的半色调机制关联。2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:将所述物体的具有关联的半色调机制的一部分的物体属性数据映射到打印材料覆盖表示,所述打印材料覆盖表示规定了在生成所述物体时使用的打印材料;应用与体积关联的所述半色调机制,以生成用于生成所述一部分的控制数据。3.根据权利要求1所述的方法,其中,确定所述半色调机制包括:从多个半色调机制中选择。4.根据权利要求1所述的方法,包括:确定与所述物体的一部分关联的所述物体属性数据规定了多个依赖于半色调机制的物体属性,且在所述多个依赖于半色调机制的物体属性与不同的半色调机制的使用关联的情况下,根据预定的层级结构选择半色调机制。5.根据权利要求1所述的方法,其中,依赖于半色调机制的物体属性与多个半色调机制关联,所述机制中的每个能够以预定的效用表示该物体属性,所述方法包括:确定所述物体的一部分的物体属性数据规定了多个依赖于半色调机制的物体属性,且在所述物体属性与不同的半色调机制的使用关联的情况下,选择在表示所述多个依赖于半色调机制的物体属性中的每个中至少部分有效的半色调机制。6.根据权利要求2所述的方法,其中,映射到打印材料覆盖表示包括:确定物体属性是否将通过选择的半色调机制合适地再现,以及根据所述确定选择打印材料覆盖表示。7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述半色调机制包括以下中的至少一个:误差扩散机制、聚集点机制、空洞聚集机制、基于抖动的机制、调幅加网机制、蓝噪声机制、白噪声机制。8.处理装置,包括:接口,用于接收表示三维物体的数据,所述数据包括物体模型数据以及物体属性数据;半色...

【专利技术属性】
技术研发人员:彼得·莫罗维奇贾恩·莫罗维奇J·M·加西亚·雷耶罗·维纳斯
申请(专利权)人:惠普发展公司有限责任合伙企业
类型:发明
国别省市:美国,US

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1