(57)【要約】【課題】完成物の造形前に、３次元モデルデータを造形装置で造形した場合の質感や色味といった状態を確認するためのテスト造形を少時間、低コストで可能にすること。【解決手段】フロントエンド501は、受付けたモデルデータに基づき造形される造形物の形状を表現するためのプレビュー画面を表示し（S1001）、一次圧縮造形の場合、前記造形物について、３次元空間において少なくともいずれか１つの軸の倍率を縮小させた形状に対応するモデルデータに基づく造形を造形装置102で実行させるための命令を行い（S1008〜S1009,S1010,S1011）、平面造形の場合、前記画面で表現された前記造形物の２次元画像に対して所定の厚みを持たせて形成される別の造形物に対応するモデルデータに基づく造形を造形装置102で実行させるための命令を行う（S1005〜S1007,S1010,S1011）。【選択図】図１０
2018043478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元の造形物を造形する造形装置に造形指示を行う造形制御装置であって、
１以上のモデルデータの入力を受け付ける受け付け手段と、
３本の互いに直交する軸を用いて定められる３次元空間において、前記受け付け手段で受け付けたモデルデータに基づき造形される造形物の形状を表現するための画面を表示する制御手段と、
前記造形物について、３次元空間において少なくともいずれか１つの軸の倍率を縮小させた形状に対応するモデルデータに基づく造形を造形装置で実行させるための命令を行う第１の指示手段と、
前記画面で表現された前記造形物の２次元画像に対して所定の厚みを持たせて形成される別の造形物に対応するモデルデータに基づく造形を造形装置で実行させるための命令を行う第２の指示手段と、
を有することを特徴とする造形制御装置。
【請求項２】
前記第１の指示手段又は前記第２の指示手段を選択する選択手段を有し、
前記選択手段で選択された前記第１の指示手段又は前記第２の指示手段により前記造形装置に造形の命令を行うことを特徴とする請求項１に記載の造形制御装置。
【請求項３】
前記２次元画像に対して持たせる厚みを指定する第１の指定手段を有し、
前記第１の指定手段は、指定可能な厚みの最小値を、前記造形装置が造形可能なサイズに応じて決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の造形制御装置。
【請求項４】
前記２次元画像に対して厚みを持たせるための造形物のために用いる造形材を指定する第２の指定手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の造形制御装置。
【請求項５】
前記別の造形物は、前記造形物の２次元画像を表現した複数の層を重ねて形成される造形物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の造形制御装置。
【請求項６】
前記画面で表現された前記造形物の前記３次元空間における向きを変更する変更手段を有し、
前記２次元画像は、前記画面で表現された前記造形物の向きに応じた２次元画像であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の造形制御装置。
【請求項７】
前記造形装置は、サポート材でサポートしながら造形物を造形可能なものであり、
前記第２の指示手段が行う命令は、前記サポート材を用いないで前記造形物を造形する命令を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の造形制御装置。
【請求項８】
前記３次元空間において、光源の情報を指定する第３の指定手段を有し、
前記制御手段は、前記画面において、前記造形物に対して前記光源から光が照射された状態を表現可能であり、
前記第１の指示手段または前記第２の指示手段が行う命令は、前記光源から光が照射された状態を反映した命令であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の造形制御装置。
【請求項９】
前記光源の情報は、光源の位置、色、輝度の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項８に記載の造形制御装置。
【請求項１０】
３次元の造形物を造形する造形装置に造形指示を行う造形制御方法であって、
１以上のモデルデータの入力を受け付ける受け付けステップと、
３本の互いに直交する軸を用いて定められる３次元空間において、前記受け付け手段で受け付けたモデルデータに基づき造形される造形物の形状を表現するための画面を表示する制御ステップと、
前記造形物について、３次元空間において少なくともいずれか１つの軸の倍率を縮小させた形状に対応するモデルデータに基づく造形を造形装置で実行させるための命令を行う第１の指示ステップと、
前記画面で表現された前記造形物の２次元画像に対して所定の厚みを持たせて形成される別の造形物に対応するモデルデータに基づく造形を造形装置で実行させるための命令を行う第２の指示ステップと、
を有することを特徴とする造形制御方法。
【請求項１１】
コンピュータを、請求項１〜９のいずれか１項に記載の手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造形制御装置、その方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、三次元状の造形物を造形するための造形装置、いわゆる３Ｄプリンタが広く用いられるようになってきている。
特許文献１には、三次元モデルデータに対してｘ、ｙ、ｚの各空間軸方向の倍率や位置、回転、サイズなどを指定可能な三次元造形装置用の設定データ作成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−６７１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パーソナルコンピュータ等で、特許文献１のように、三次元モデルデータを加工することは可能であった。しかし、現在の造形装置では、一つの造形物を造形するのに非常に時間がかかり、造形を完了するのに数時間単位で時間がかかるケースも珍しくない。
【０００５】
また、造形装置における造形方法も多岐に渡っており、一色のみのものや複数色を扱えるもの、そしてシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなどの消耗材を用いて、フルカラーで造形できるなど、色の表現方法も多岐に渡っている。
【０００６】
さらに、消耗材においても液体や粉末、樹脂など成分が全く異なるものもあり、同じ三次元モデルデータであっても造形物の質感や色味などは実際に造形してみないとわからないことが多々ある。
このため、膨大な時間や材料費をかけて造形物の造形を行ったとしても、所望の造形物を得られない可能性があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものである。本発明の目的は、完成物を造形する前に、３次元モデルデータを造形装置で造形した場合の質感や色味といった状態を確認するためのテスト造形を少時間、低コストで行なうことができる仕組みを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、３次元の造形物を造形する造形装置に造形指示を行う造形制御装置であって、１以上のモデルデータの入力を受け付ける受け付け手段と、３本の互いに直交する軸を用いて定められる３次元空間において、前記受け付け手段で受け付けたモデルデータに基づき造形される造形物の形状を表現するための画面を表示する制御手段と、前記造形物について、３次元空間において少なくともいずれか１つの軸の倍率を縮小させた形状に対応するモデルデータに基づく造形を造形装置で実行させるための命令を行う第１の指示手段と、前記画面で表現された前記造形物の２次元画像に対して所定の厚みを持たせて形成される別の造形物に対応するモデルデータに基づく造形を造形装置で実行させるための命令を行う第２の指示手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、完成物を造形する前に、３次元モデルデータを造形装置で造形した場合の質感や色味といった状態を確認するためのテスト造形を少時間、低コストで行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施例のシステム構成図
【図２】本発明に係る装置のハードウェア構成図
【図３】造形装置の造形方式を例示する図
【図４】造形装置のソフトウェアモジュール構成図
【図５】フロントエンドのモジュール構成図
【図６】フロントエンドのインストール手順を例示するフローチャート
【図７】テスト造形モードの設定画面を例示する図
【図８】平面造形の詳細設定画面を例示する図
【図９】平面造形の造形結果を例示する図
【図１０】ＰＣにおける３Ｄ造形制御動作を例示するフローチャート
【図１１】プレビュー画面を例示する図
【図１２】平面造形を説明する図
【図１３】一次元圧縮造形の詳細設定画面表示例
【図１４】一次圧縮造形を説明する図
【図１５】縮小造形を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
〔システム構成〕
図１は、本発明の一実施例を示すシステムの構成を例示する図である。
本実施例のシステムでは、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワーク101を介して、ＰＣ103及び造形装置102が接続されている。なお、ＰＣ103と造形装置102が他のインタフェース（例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）インタフェース）を介して接続される構成でもよい。
【００１２】
造形装置102は、ＰＣ103等から造形データを受信して三次元のオブジェクトの造形のための造形処理を実行する３Dプリンタ等である。
ＰＣ103は、造形装置102に対して造形対象のオブジェクトを造形するための造形データを送信することにより造形装置102の造形制御を行う造形制御装置であり、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置で構成される。
【００１３】
なお、本実施例のシステム内には、複数のＰＣ、複数の造形装置が存在してもよく、造形装置を利用するユーザは、それら複数の造形装置から任意に造形処理を実行したい装置を選択できる構成でもよい。
【００１４】
〔ハードウェア構成〕
図２は、ＰＣ103、造形装置102のハードウェア構成を例示する図である。
図２（ａ）は、ＰＣ103のハードウェア構成を例示する図である。
図２（ｂ）は、造形装置102のハードウェア構成を例示する図である。
【００１５】
まず、図２（ａ）を用いて、ＰＣ103のハードウェア構成について説明する。
図２（ａ）において、ＣＰＵ201は、ＲＯＭ203あるいは外部メモリ211に記憶されるオペレーティングシステム（ＯＳ）やアプリケーションプログラム（本実施例に係る造形制御のためのプログラムも含む）等の各種プログラムに基づいて処理を実行し、システムバス212に接続される各デバイスを総括的に制御する。また、ＣＰＵ201は、ディスプレイ209上の不図示のマウスカーソル等で指示されたコマンドに基づいて、登録された種々のアプリケーションウィンドウを開き、種々のデータ処理を実行する。
【００１６】
ＲＡＭ202は、ＣＰＵ201の主メモリ、ワークエリア等として機能する。ＲＯＭ203は、基本Ｉ／Ｏプログラム等の記憶領域として機能する。このＲＯＭ203あるいは外部メモリ211には、ＣＰＵ201が実行する上述したような各種プログラム等が記憶されている。さらに、ＲＯＭ203あるいは外部メモリ211には、上記各種プログラム等に基づく処理の際に使用するファイルやその他各種データが記憶されている。
【００１７】
ネットワークＩ／Ｆ（インタフェース）204は、ネットワーク101へ接続してネットワーク通信を行う。ネットワークＩ／Ｆ204以外にも、ＵＳＢインタフェース等の外部インタフェースを備えていてもよい。入力Ｉ／Ｆ205は、キーボード206やマウス等のポインティングデバイス207からの入力を制御する。ディスプレイＩ／Ｆ208は、ディスプレイ209の表示を制御する。
【００１８】
外部メモリＩ／Ｆ210は、外部メモリ211とのアクセスを制御する。外部メモリ211は、ハードディスク（ＨＤ）やソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等で構成される。外部メモリ211は、ブートプログラム、各種のアプリケーションプログラム、本実施例に係る造形制御のためのプログラム、三次元モデルデータや造形データ等のオブジェクトを造形するためのデータ、ユーザファイル、編集ファイル等を記憶する。
【００１９】
ＰＣ103は、ＣＰＵ201がＲＯＭ203や外部メモリ211に書き込まれた基本Ｉ／ＯプログラムおよびＯＳを実行している状態で動作する。基本Ｉ／ＯプログラムはＲＯＭ203に書き込まれており、ＯＳはＲＯＭ203または外部メモリ211に書き込まれている。そしてＰＣ103の電源がＯＮされたときに、基本Ｉ／Ｏプログラム中のイニシャルプログラムロード機能により、ＲＯＭ203または外部メモリ211からＯＳがＲＡＭ202に書き込まれ、ＯＳの動作が開始される。
【００２０】
次に、図２（ｂ）を用いて、造形装置102のハードウェア構成について説明する。
図２（ｂ）において、ネットワークＩ／Ｆ251は、ネットワーク101へ接続してネットワーク通信を行う。ネットワークＩ／Ｆ251以外にも、ＵＳＢインタフェース等の外部インタフェースを備えていてもよい。造形装置102は、ネットワークＩ／Ｆ251や不図示のＵＳＢ Ｉ／Ｆ等の外部インタフェースを介して、造形指示と造形対象のオブジェクトに対応する造形データを受付けることができる。
【００２１】
ＣＰＵ252は、ＲＯＭ254あるいは外部メモリ262に記憶される各種プログラムに基づいて処理を実行し、システムバス265に接続される各デバイスを総括的に制御する。特に、ＣＰＵ252は、コントローラ263を介して造形部264にオブジェクト造形のための制御信号などを出力する。ＣＰＵ252は、ネットワークＩ／Ｆ251等を介してＰＣ103との通信処理が可能となっており、造形装置102内の情報等をＰＣ103に通知可能に構成されている。
【００２２】
ＲＡＭ253は、ＣＰＵ252の主メモリ、ワークエリア等として機能し、図示しない増設ポートに接続されるオプションＲＡＭによりメモリ容量を拡張することができるように構成されている。なお、ＲＡＭ253は、出力情報展開領域、環境データ格納領域、ＮＶＲＡＭ等に用いられる。
【００２３】
ＲＯＭ254あるいは外部メモリ262には、ＣＰＵ252の各種プログラムおよび上記出力情報を生成する際に使用するデータ、造形装置102上で利用される情報等が記憶される。
【００２４】
操作部Ｉ／Ｆ255は、操作部256との間のインタフェースをつかさどり、表示すべき画像データを操作部256に対して出力する。また、操作部Ｉ／Ｆ255は、ユーザが操作部256を介して入力した情報の受信も行う。操作部256は、操作のためのスイッチおよびＬＥＤ表示器等が配されている操作パネル等に相当する。
【００２５】
センサＩ／Ｆ259は、センサ260（温度センサ、振動センサ、物体識別センサなど）からの入力情報として信号を受信する。さらに、センサ260には、造形装置102にセットされる造形材供給部における造形に用いる消耗材の残量を検知するセンサもある。
【００２６】
なお、液体、粉末などの消耗材は、造形材供給部に対して消耗材を含むカートリッジを着脱することで供給する形式であってもよい。また、消耗材は、造形材供給部に対して消耗材を専用のボトルなどから手動で補給する形式もよい。
【００２７】
外部メモリＩ／Ｆ（メモリコントローラ）261は、ＨＤ、ＳＳＤ、ＩＣカード等の外部メモリ262へのアクセスを制御する。また、前述した外部メモリは1個に限らず、少なくとも１個以上備え、内蔵フォントに加えてオプションフォントカード、言語系の異なるプリンタ制御言語を解釈するプログラムを格納した外部メモリを複数接続できるように構成されていてもよい。さらに、図示しないＮＶＲＡＭを有し、操作部256からの造形モード設定情報を記憶するようにしてもよい。
【００２８】
コントローラ263は、受信した三次元オブジェクト造形のための信号をもとに、造形部264に造形処理を実行させる。造形部264には、造形方式によって異なるが、造形材を積層するための設備や、造形物が造形されるステージ、造形材を硬化させるためのエネルギー源である装置などで構成される。造形方式に応じて造形部264が備える構成は異なり、その具体例については、図３で後述する。
【００２９】
なお、図示しないが、造形装置102には、オプション機器として、造形方式に応じて必要となる付帯設備や、カメラやＩＣカードリーダ等の３Ｄプリンタの機能及び機構を拡張する周辺機器などがある。付帯設備の例として、インクジェット方式の場合に粉末対策として必要な装置や、光造形（ＳＬＡ）の場合に必要となる洗浄装置などがある。
【００３０】
〔造形方式〕
図３は、造形装置102に適用可能な造形方式の一例を説明する図である。
図３（ａ−１）は、材料シート積層方式による三次元造形物の造形方法を説明する図である。図３（ａ−２）は、材料シート積層方式で用いる一枚の材料シート310を説明する図である。
図３（ｂ）は、光造形方式による三次元造形物の積層造形の方法を示す図である。
【００３１】
まず、図３（ａ−１）、図３（ａ−２）を用いて、材料シート積層方式について説明する。
材料シート積層方式では、造形部264において、ステージ301上への、図３（ａ−２）に示す材料シート310の積層（303）と、エネルギー源302からのエネルギー（光、熱など）の放射とを繰り返すことで、造形物304を徐々に積層造形していく。
【００３２】
図３（ａ−２）に示すように、材料シート310は、造形材を含む構造材312とサポート材311とからなる。構造材312は、エネルギー源302からのエネルギーを受けて、前後に積層される材料シートの構造材部分に溶着される。これによって、積層造形物304が完成していくことになる。
【００３３】
なお、サポート材311は、積層造形物304に対して溶着されることはなく、積層造形物304のサポート303として、ステージ301上に積層されていく。例えば、このサポート303は、水溶性であって、積層造形物304を取り出す際には、サポート303部分に対して水をかけることで除去することが可能である。
【００３４】
次に、図３（ｂ）を用いて、光造形方式にについて説明する。
光造形方式では、造形部264において、ステージ301上への造形材（紫外線硬化樹脂など）の積層と、エネルギー源302からのエネルギー（レーザーからの紫外線など）の放射と、を繰り返すことで、造形物304を徐々に積層造形していく。ここでは、紫外線等が当たらなかった部分については、硬化せずにステージ301上に残ることになる。よって、硬化しなかった造形材はそのまま積層造形物304のサポートとなり、造形処理の完了時には、その部分を除くことで造形物のみが取り出せる。
【００３５】
〔ソフトウェア構成〕
図４は、造形装置102のソフトウェアのモジュール構成を例示する図である。本図は説明のための概念図であって、各モジュールは、造形装置102のＲＯＭ254あるいは外部メモリ262に記憶されるプログラムをＣＰＵ252が実行することで実現される機能を例示したものであり、処理の主体となる。
【００３６】
受信部401は、造形の指示や造形の対象となる造形データ（例えばG-Code等）をＰＣ103等から受け付ける。造形データとしては、三次元のオブジェクトの造形を制御するＰＣ103や造形装置102で対応可能な形式のデータであれば、どのような形式のデータであってもよい。
【００３７】
造形管理部402は、造形装置102で現在造形中のオブジェクトについての情報や、造形の可否などの判定を行う。
デバイス情報管理部403は、造形装置102の性能情報、特にステージ上で造形可能なスペース全体のサイズなどを含む情報を管理している。
【００３８】
造形制御部404は、造形データに基づき、造形方法に従う造形指示を制御する。具体的には、コントローラ263を介して、造形部264に三次元のオブジェクト造形を指示する。
【００３９】
通知部405は、造形の開始や完了、失敗、造形がキャンセルされたことなどのメッセージを、操作部256等を用いて通知する。通知部405は、ネットワーク101等を介してＰＣ103等の外部装置にそれらメッセージを通知することも可能である。
【００４０】
なお、造形装置102は、受信部401から、三次元のモデルデータに対応するＳＴＬ（Standard Triangulated Language）形式のデータファイル（以下「ＳＴＬデータ」）を受信して三次元のオブジェクトの造形を実行可能な構成であってもよい。
また、図４に示したソフトウェアモジュールの一部を、ＰＣ103側で実現する構成でもあってもよい。
【００４１】
〔フロントエンド〕
次に、三次元モデルデータ（例えばＳＴＬデータ等）に基づいて、造形装置102で三次元のオブジェクトを造形させるための造形データ（例えばG-Code等）を作成するＰＣ103などの情報処理装置内で動作するアプリケーションソフトウェア（以降、フロントエンドと呼ぶ）について説明する。なお、本実施例では、三次元モデルデータ、造形データとしてＳＴＬデータ、G-Codeを用いて説明する。しかし、ＳＴＬデータ、G-Codeは三次元モデルデータ、造形データの一例であり、本発明に適用可能な三次元モデルデータ、造形データはＳＴＬデータ、G-Codeに限定されるものではない。
【００４２】
フロントエンド501は、図５に示すようなモジュール群で構成されている。
図５は、ＰＣ103にインストールされて動作するフロントエンド501のモジュール構成を例示する図である。
【００４３】
フロントエンド501は、１以上の三次元モデルデータの入力を受け付け、三次元モデルをスライスしたり、造形装置102へ造形データを出力したりするためのユーザインタフェース（操作画面）を提供する。フロントエンド501は、スライサーモジュール502、ＵＩ制御モジュール503、プリンタ仕様記述ファイル504、色処理モジュール505、入出力制御モジュール506等を有する。なお、フロントエンドの機能によっては、この他のモジュールから構成されることもある。あるいは、スライサーモジュール502が、該フロントエンド501とは独立したソフトウェアとして、ＰＣ103にインストールされる形態でもよい。
【００４４】
ＵＩ制御モジュール503は、プリンタ仕様記述ファイル504に合わせてＵＩを表示、制御する。プリンタ仕様記述ファイル504には、造形装置102の仕様が記述されている。
【００４５】
色処理モジュール505は、造形データを作成する場合などに造形装置102に合わせた色処理等を行うものである。
入出力制御モジュール５０６は、三次元モデルデータのフロントエンド５０１への入力や、造形データの造形装置１０２への出力等を制御する。
【００４６】
次に、フロントエンド501をＰＣ103などの情報処理装置へインストールする基本手順を説明する。
図６は、フロントエンド501のインストール手順を例示するフローチャートである。このフローチャートの処理は、ＰＣ103のＣＰＵ201が不図示のＣＤ−ＲＯＭやサーバから取得したフロントエンドインストーラを実行することにより実現されるものである。なお、ユーザは予め、フロントエンドインストーラが格納されたＣＤ−ＲＯＭを準備するか、ネットワーク経由でフロントエンドインストーラを入手しているものとする。
【００４７】
まず、ユーザが入手したフロントエンドインストーラの起動を指示すると、ＰＣ103のＣＰＵ201は、この指示に応じて、ステップS601（図６では"S601"と表示。以降同様）において、フロントエンドインストーラを起動する。この動作をきっかけとして、S602において、フロントエンドインストーラは、図５のようなフロントエンドモジュールを、ＰＣ103の外部メモリ211の所定の場所に格納する。格納場所は、印刷システムによって異なるが、一例として、ＣＵＰＳ（Common Unix Printing System）では、"/Library/Printers/"ディレクトリ以下に、ベンダー毎にフロントエンドモジュールを格納することになっている。上記S602の格納動作により、フロントエンド501のインストールは完了する。
【００４８】
このように、本実施例では、ＰＣ103上のオペレーティングシステムに対応するインストーラ（ＣＤ−ＲＯＭなどの外部メディア（不図示）やネットワーク上のサーバ（不図示）から供給される）によりフロントエンド501等の本実施例に係る造形制御のためのプログラムがＰＣ103にインストールされる。そして、該インストールされたフロントエンド501等の本実施例に係る造形制御のためのプログラムをＲＡＭ202にロードしてＣＰＵ201で実行することにより、後述する本実施例の造形制御が実現される。
【００４９】
〔テスト造形モード〕
次に、フロントエンド501のテスト造形モードについて説明する。
図７は、フロントエンド501のテスト造形モードの各設定を指定するテスト造形モード設定画面700を例示する図である。
【００５０】
ＵＩ制御モジュール503がＰＣ103のディスプレイ209に表示制御する不図示の操作画面から、テスト造形モードが選択された場合、ＵＩ制御モジュール503は、図７のテスト造形モード設定画面700をＰＣ103のディスプレイ209に表示制御する。そして、ＵＩ制御モジュール503は、テスト造形モード設定画面700を介して、テスト造形モードの内容としてラジオボタン701，703，705を選択可能に制御する。
【００５１】
701は、後述する平面造形を選択するラジオボタン（以下、平面造形ボタン）である。平面造形ボタン701が選択された状態でＯＫボタン810が押下（クリック操作やタッチ操作等）された場合、フロントエンド501は、後述する平面造形を実行制御する。平面造形の詳細な設定は、詳細設定ボタン702をクリックすることでＵＩ制御モジュール503によりディスプレイ209に表示される画面（後述する図８）で設定可能である。
【００５２】
703は、後述する縮小造形を選択するラジオボタン（以下、縮小造形ボタン）である。縮小造形ボタン703が選択された状態でＯＫボタン810が押下された場合、フロントエンド501は、三次元モデルデータを704の縮小率で指定された縮小率に変換して造形する縮小造形を実行制御する。縮小造形の縮小率の設定は704で設定可能である。
【００５３】
705は、後述する一次圧縮造形を選択するラジオボタン（以下、一次圧縮造形ボタン）である。一次元圧縮造形ボタン705が選択された状態でＯＫボタン810が押下された場合、フロントエンド501は、一次元方向のみ平面造形と同程度の厚さにまで圧縮した造形を行う。一次元圧縮造形の内容は、詳細設定ボタン706を押下することでＵＩ制御モジュール503によりディスプレイ209に表示される画面（後述する図１３）で設定可能である。
【００５４】
キャンセルボタン711は、テスト造形モードの設定を中止するためのものである。キャンセルボタン711が押下されると、ＵＩ制御モジュール503は、テスト造形モード設定画面700を閉じ、１つ前の操作画面に画面を遷移させる。
【００５５】
図８は、平面造形の詳細設定ボタン702が押下された場合にディスプレイ209に表示される平面造形の詳細設定画面800を例示する図である。
平面造形を行う場合、フロントエンド501は、三次元モデルデータの正面（後述する）から見える部分を平面データに変換し、厚さ（803）で指定される厚さ（804）で造形を行うための造形データを生成制御する。
【００５６】
平面造形処理（801）は、平面造形の処理方法を指定するためのものである。図で例示する「表面のみ」（802）が指定された場合、フロントエンド501は、表面の造形時のみ平面データで造形し、それ以外の部分については無色の消耗材などで、804で指定された厚さになるまで上記平面データと同じ輪郭で造形を行うための造形データを生成制御する。すなわち、フロントエンド501は、受付けた三次元モデルの２次元画像に対して所定の厚みを持たせて形成される別の造形物に対応するモデルデータに基づく造形を造形装置102で実行させるための造形データを生成制御する。なお、厚さ（804）は、完成品となる造形物の何％の厚さで造形するかの指定方法でもよい。さらに、厚さ（804）で指定可能な数値の最小値は、造形装置１０２が造形可能なサイズに応じて決定されるものとする。すなわち、ＵＩ制御モジュール503が、造形装置１０２が造形可能なサイズに応じて厚さ（804）で指定可能な数値の最小値を制御する。
【００５７】
また、「表面のみ」の造形方法では、造形装置102の造形方法に依存するが、表面の厚さを、例えば804で指定されている厚さに対する割合（例えば"５％"など）にするようにしてもよいし、表面の厚さを別途指定可能なユーザインタフェース（不図示）を設けてもよい。
【００５８】
なお、平面造形処理（801）では、「表面のみ」以外に、「全層」等が設定可能である。「全層」は、厚さ（803）で指定される厚さ（804）の全ての層を上述した表面データで造形するものである。この「全層」は、イメージとしては金太郎飴のような造形物（どの高さで切ったとしても同じ画像）となることを表す。
【００５９】
図９は、平面造形の造形結果を例示する図である。
図９（ａ）の901は、平面造形処理（801）が「表面のみ」、厚さ（803）が「５mm」で指定された造形物を表側から見た状態を例示する。902は、901の造形物を裏側から見た状態を例示する。なお、902は「表面のみ」の造形例であるため、裏側には表側の平面データは表現されない。
【００６０】
図９（ｂ）の903は、平面造形処理（801）が「全層」、厚さ（803）が「５mm」で指定された造形物を表側から見た状態を例示する。904は、903の造形物を裏側から見た状態を例示する。なお、904は「全層」の造形例であるため、表側903の平面データが裏側にまで表現（造形）されている。
【００６１】
図９（ｃ）の905，906は、平面造形処理（801）が「表面のみ」、厚さ（803）が「１０mm」で指定された造形物をそれぞれ表側，裏側から見た状態を例示する。図９（ｃ）の905，906と図９（ａ）の901，902の違いは、図９（ｃ）のほうが厚い（ここでは１０mm）点である。
【００６２】
このように、本実施例の平面造形は、三次元モデルデータから平面データに変換した後、特定の厚さデータを付加することで、完成物の質感や色味を確認するためのテスト造形を行うものである。
【００６３】
なお、平面造形の場合（特に「表面のみ」の場合）、厚みを持たせるための造形物のために用いる造形材を、図８の平面造形の詳細設定画面800等で指定できるように構成してもよい。ここで指定可能な造形材は、ＵＩ制御モジュール503の制御により、造形装置102で使用できる造形材から選択指定できるように構成してもよい。
【００６４】
図１０は、ＰＣ103における３Ｄ造形制御動作を例示するフローチャートである。このフローチャートの処理は、ＰＣ103のＣＰＵ201が外部メモリ211に格納されたフロントエンドプログラムを実行することにより実現されるものである。
【００６５】
三次元造形を行う際、まずステップ1001（図では"Ｓ1001"と記載。以降同様）において、フロントエンド501は、三次元モデルデータ（図では「ＳＴＬデータ」）を読み込み、図１１に示すプレビュー画面1100をディスプレイ209に表示制御する。この際、フロントエンド501は、例えば図１１のように、読み込んだ三次元モデルデータに基づき造形される造形物の形状を表現した三次元モデル1101をプレビュー画面1100上に表示制御する。なお、プレビュー画面1100については後述する。
この後、ユーザは、フロントエンド501において、造形モード（通常造形モードやテスト造形モード）等の各種設定や造形開始を指示することができる。そして、造形開始の指示を受け付けると、フロントエンド501は、S1002に処理を進める。
【００６６】
S1002において、フロントエンド501は、テスト造形モードが選択されているかどうかを判断する。そして、テスト造形モードが選択されていないと判断した場合（S1002でNoの場合）、フロントエンド501は、S1010に処理を進める。
この場合、S1010において、フロントエンド501は、上記S1001で読み込んだＳＴＬデータに基づいて造形装置102で造形を行うための造形データ（本実施例では主にG-Code）を作成する。
【００６７】
一方、テスト造形モードが選択されていると判断した場合（S1002でYesの場合）、フロントエンド501は、S1003に処理を進める。
S1003において、フロントエンド501は、どのタイプのテスト造形モードが選択されたのかを判断する。
【００６８】
そして、702の「縮小造形」が選択されていると判断した場合（S1003で「縮小造形」の場合）、フロントエンド501は、S1004に処理を進める。
S1004において、フロントエンド501は、704で指定された縮小率で、上記S1001で読み込んだ三次元モデルデータの空間座標を縮小し、S1010に処理を進める。
この場合、S1010において、フロントエンド501は、上記S1004で縮小変換された三次元モデルデータを基に造形データを作成する。
【００６９】
ここで、図１５を用いて、縮小造形について説明する。
図１５は、「縮小造形」選択時の縮小造形結果を例示する図である。
図１５において、1501は縮小指定していない（１００％指定時の）造形物を表す。1502は縮小率７５％指定時の造形物を表す。そして、1503は圧縮率３０％指定時の造形物を表す。
【００７０】
以下、図１０のフローチャートの説明に戻る。
また、上記S1003において、703の「平面造形」が選択されていると判断した場合（S1003で「平面造形」の場合）、フロントエンド501は、S1005に処理を進める。
S1005において、フロントエンド501は、図１１に示すようなＵＩにより視点（以下「正面方向」）の決定操作を受け付け、該操作に基づいて正面方向を決定する。
【００７１】
ここで、図１１を用いて、正面方向決定の処理について説明する。
図１１は、フロントエンド501のプレビュー画面1100を例示する図である。
プレビュー画面1100は、３本の互いに直交する軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を用いて定められる３次元空間において、図１０のS1001で受け付けた三次元モデルデータに基づき造形される造形物の形状を表現するための画面である。
【００７２】
図１１に示すように、フロントエンド501のプレビュー画面1100にて、マウスポインター1102のドラッグによって三次元モデル1101を３次元空間のあらゆる方向に自由に回転させることができる。すなわち、ユーザは、プレビュー画面1100にて、三次元モデル1101の３次元空間における向きを変更することができる。そして、正面決定ボタン1103を押下することにより、この際、ｚ軸方向の上（三次元モデル1101に対して充分に高い位置）から見た方向が正面方向として決定される。
【００７３】
以下、図１０のフローチャートの説明に戻る。
次に、S1006において、フロントエンド501は、S1001で読み込んだ三次元モデルデータを、正面方向から見た二次元データ、つまり平面データに変換する（平面データ作成）。
【００７４】
次に、S1007において、フロントエンド501は、上記S1006で作成した平面データに対して、図８および図９で説明した厚さ方向（ｚ軸方向）のデータを付加することにより三次元モデルデータを作成し、S1010に処理を進める。
この場合、S1010において、フロントエンド501は、上記S1006，S1007で平面化され厚さが付加されることで作成された三次元モデルデータを基に、造形データ（本実施例では主にG-Code）を作成する。すなわち、平面造形の場合、フロントエンド501は、上記S1006，S1007，S1010において、プレビュー画面1100で表現された造形物の二次元画像に対して所定の厚みを持たせて形成される別の造形物に対応するモデルデータに基づく造形を造形装置102で実行させるための命令を作成する。
【００７５】
ここで、図１２を用いて、図１０のS1006，S1007で作成される平面造形用（ここでは「表面のみ」）の三次元モデルについて説明する。図１１に示した状態で正面決定ボタン1103が押下された場合、図１２に示すような平面造形用の三次元モデルが作成される。
【００７６】
図１２は、本実施例の平面造形を説明する図である。
図１２において、図１２（ａ）の1200は、図１１に示した三次元モデル1101の状態で正面決定ボタン1103が押下された場合に、図１０のS1006で作成される平面データを例示するものである。
図１２（ｂ）の1201は、同様の状態で造形された造形物の造形結果を表したものである。
【００７７】
平面造形の造形手順を簡単に説明すると、図１２（ｃ）の1211は、第一層目の造形面を表す（すなわち、図１０のS1006で作成された平面データに基づく造形面）。平面造形であるため、1211では、正面方向であるｚ軸方向の十分に高い位置から見た三次元モデル1101全体を表していることがわかる。
【００７８】
図１２（ｄ）の1212は、第二層目の造形面を表す（すなわち、図１０のS1007で付加されたデータに基づく造形面）。平面造形の場合（特に「表面のみ」の場合）は、第二層以降は単に造形物の厚さを構成させるためだけに造形するため、見た目の輪郭だけが造形されることがわかる。このため、第三層目〜最下層目の造形を表す図１２（ｅ）の121Ｎは、1212と同じ造形面となる。
【００７９】
なお、平面造形では、常に最上層から最下層まで同じ輪郭で表現されることから、図３（ｃ）に示したようなサポート材303の使用を常にオフに設定するようにしてもよい。サポート材303の使用がオフに設定されている場合、フロントエンド501は、作成する造形データに、サポート材を用いないで造形物を造形する命令を含めるものとする。これにより、テスト造形に係るコストを削減することが可能となる。
【００８０】
以下、図１０のフローチャートの説明に戻る。
また、上記S1003において、703の「一次元圧縮造形」が選択されていると判断した場合（S1003で「一次元圧縮造形」の場合）、フロントエンド501は、S1008に処理を進める。
【００８１】
S1008において、フロントエンド501は、上記S1005と同様の方法にて正面方向を決定する。
次に、S1009において、フロントエンド501は、上記S1001で読み込んだ三次元モデルデータに対して、正面方向であるｚ軸方向の空間座標を特定量に圧縮し、S1010に処理を進める。
【００８２】
この場合、S1010において、フロントエンド501は、S1009で圧縮化された三次元モデルデータを基に、造形データ（本実施例では主にG-Code）を作成する。すなわち、一次元圧縮造形の場合、フロントエンド501は、上記S1009，S1010において、上記S1001で読み込んだ三次元モデルデータに基づき造形される造形物に対して、三次元空間においていずれか１つの軸（本実施例ではｚ軸）の倍率を縮小させた形状に対応するモデルデータに基づく造形を造形装置102で実行させるための命令を作成する。
【００８３】
ここで、図１３、図１４を用いて、一次元圧縮造形について説明する。
まず、図１３を用いて、一次元圧縮造形の詳細設定について説明する。
また、図１４を用いて、図１０のS1009で作成される一次元圧縮造形用の三次元モデルについて説明する。
【００８４】
図１３は、一次元圧縮造形の詳細設定ボタン706が押下された場合にディスプレイ209に表示される一次元圧縮造形の詳細設定画面1300を例示する図である。
一次元圧縮造形を行う場合、正面方向から厚さ（1303）で指定される厚さ（1304）にまで三次元モデルデータを圧縮変換し、厚さ（1303）で指定される厚さ（1304）で造形する。厚さ指定方法（1301）は、特定の厚さ（図の例では「ミリメートル」）に造形されるような指定方法の他、例えば正面方向（本実施例ではｚ軸方向）に何％の圧縮率で造形するかの指定方法でもよい。さらに、厚さ（1304）で指定可能な数値の最小値は、造形装置１０２が造形可能なサイズに応じて決定されるものとする。即ち、ＵＩ制御モジュール503が、造形装置１０２が造形可能なサイズに応じて厚さ（1304）で指定可能な数値の最小値を制御する。
【００８５】
図１４は、本実施例の一次圧縮造形を説明する図である。
図１４（ａ）の1401は、一次元圧縮処理していない場合の三次元モデルデータに基づく造形結果例を表している。
1402は、厚さ（1303）で指定された厚さの値（1304）にまでｚ軸方向に圧縮した三次元モデルデータに基づく造形結果例を表している。
【００８６】
ここで、一次元圧縮造形と図１２で表わした平面造形との違いを説明する。
図１１に示した状態で正面決定ボタン1103が押下された場合、図１４に示すような一次元圧縮造形用の三次元モデルが作成される。
【００８７】
一次元圧縮造形手順を簡単に説明すると、図１４の（ｂ）は、第一層目の造形面を表す。一次元圧縮造形では造形物に凹凸が表現されるが、図１２に示した平面造形では造形物に凹凸が表現されない。1411は全体の輪郭を表しているが、これは造形されることではなく、各層で造形されるものとの相対位置を分かりやすくするために便宜的に表現しているだけである。同図以降（図１４（ｃ）〜図１４（ｅ））の点線も同様である。第一層目は、三次元モデルデータの最上位層であり、本実施例の説明で使用している造形物（ここではプリンタ）の操作ボタン1412と実行ボタン1413の突端を表している。
【００８８】
図１４の（ｃ）が第二層目の造形面を表している。この層では、実行ボタン1423が少し大きくなっていることを表し、また表示画面の枠1424がこの第二層目に現れることを表している。
【００８９】
図１４の（ｄ）は、およそ全体の１０分の１あたりの層を造形していることを表している。この層では、造形物であるプリンタのほとんどの上面が造形されており、またプリンタ後部の斜めになっている排紙トレイの中間が造形されていることがそれぞれ表されている。
図１４の（ｅ）の1450が最下層目の造形であることを表している。
【００９０】
以下、図１０のフローチャートの説明に戻る。
最後に、S1011において、フロントエンド501は、上記S1010で作成された造形データを造形装置102に送信することで、造形装置102に対して造形実行命令を行う。
【００９１】
なお、全ての造形モード（不図示の通常造形モード、テスト造形モード701、703、705）において、光源に関する色や輝度、光源位置などの情報も付加し、それを造形データへ反映させ、光源色に合わせた消耗材を使って、擬似的に表面性を表現してもよい（不図示）。もちろん、この場合、光源に対する影を黒の消耗材で表現してもよい。
より具体的には、フロントエンド501は、プレビュー画面1100において、ユーザが、プレビュー画面1100で表現される３次元空間に、光源の情報（光源に関する色や輝度、光源位置などの情報）を指定可能に制御する。また、フロントエンド501は、プレビュー画面1100において、三次元モデル1101に対して前記指定した光源から光が照射された状態を表現可能に、プレビュー画面1100の表示を制御する。さらに、フロントエンド501は、前記指定した光源から三次元モデル1101に光が照射された状態を反映した三次元モデル1101の造形データを生成して、造形装置102に送信することができる。
【００９２】
なお、上記実施例では、テスト造形モードの圧縮造形として、造形物について、３次元空間においていずれか１つの軸（上記実施例ではｚ軸）の倍率を縮小させた形状に対応するモデルデータに基づく造形を造形装置102で実行させる一次圧縮造形について説明した。しかし、圧縮造形は、１つの軸の圧縮に限定されるものではなく、造形物について、３次元空間において少なくともいずれか１つの軸（２つの軸でも３つの軸でもよい）の倍率を縮小させた形状に対応するモデルデータに基づく造形を造形装置102で実行させる構成でもよい。この場合、縮小させる倍率は、軸ごとに異なるものであってもよい。
【００９３】
なお、一次元圧縮造形では、元の３次元モデルデータの形状によっては、特定の軸を圧縮し過ぎると、造形物の細部で意図しない"そり"などが発生する可能性がある。この場合、そのテスト造形にかけた時間や材料費が無駄になってしまう場合がある。このため、ユーザが上述の"そり"などの発生なく造形可能な最小サイズのコストを抑えたテスト造形を行いたい場合、適切な変倍率を指定しなければならないが、不慣れなユーザにとっては困難な場合がある。これに対して、本実施例の平面造形では、上述したような意図しない"そり"などが発生する可能性が低く、時間や材料費が無駄になってしまう可能性が低い。さらに、本実施例の平面造形では、短時間での造形、色味などの確認などがある程度できるといった効果については、上述の一次元圧縮造形と同様の効果を有する。よって、本実施例の平面造形を用いることにより、完成物を造形する前に、３次元モデルデータを造形装置で造形した場合の質感や色味といった状態を確認するためのテスト造形を少時間、低コストで容易に行なうことができる。
【００９４】
以上示したように、本実施例では、テスト造形モードの平面造形が選択された場合、三次元モデルデータから平面データを作成した後に、その平面データに対して特定の厚さデータを付加し、造形装置において、厚さを持った平面データを造形可能にできる。また、別のテスト造形モードの一次元圧縮造形が選択された場合、一次元方向に三次元モデルデータを特定の厚さにまで圧縮して造形可能にする。以上のような構成により、完成物を造形する前に、三次元モデルデータを造形装置で造形した場合の質感や色味を確認するためのテスト造形を少時間、低コストで用意に行なうことができる。
【００９５】
なお、上述した各種データの構成及びその内容はこれに限定されるものではなく、用途や目的に応じて、様々な構成や内容で構成されていてもよい。
以上、一実施形態について示したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
また、上記各実施例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
【００９６】
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、1つの機器からなる装置に適用してもよい。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形（各実施例の有機的な組合せを含む）が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。即ち、上述した各実施例及びその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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