(57)【要約】      （修正有）【課題】３Ｄ充填パターン及び／又はテクスチャーパターンを有する３Ｄ形状を印刷する方法を提供する。【解決手段】コンピューター支援設計（ＣＡＤ）アプリケーションのネイティブファイルを取得する工程と、前記ネイティブファイル内で、３Ｄ充填パターンが関連付けられた第１の３Ｄ形状を特定する工程と、前記３Ｄ充填パターンを指定する第１のセクションと、前記第１のセクションを参照して前記３Ｄ充填パターンの複数のインスタンスで充填された前記第１の３Ｄ形状を印刷するための指示を有する第２のセクションと、を備えるスライサー記述言語ファイルを生成する工程と、前記３Ｄ充填パターンで充填された前記第１の３Ｄ形状を印刷するために、前記スライサー記述言語ファイルを３Ｄプリンターに送信する工程と、を備え、前記スライサー記述言語ファイルにおいて、前記第１のセクションと前記第２のセクションは別々のセクションである。【選択図】図１
2018138382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元（３Ｄ）印刷の方法であって、当該方法は、
コンピューター支援設計（ＣＡＤ）アプリケーションのネイティブファイルを取得する工程と、
前記ネイティブファイル内で、３Ｄ充填パターンが関連付けられた第１の３Ｄ形状を特定する工程と、
前記３Ｄ充填パターンを指定する第１のセクションと、前記第１のセクションを参照して前記３Ｄ充填パターンの複数のインスタンスで充填された前記第１の３Ｄ形状を印刷するための指示を有する第２のセクションと、を備えるスライサー記述言語ファイルを生成する工程と、
前記３Ｄ充填パターンで充填された前記第１の３Ｄ形状を印刷するために、前記スライサー記述言語ファイルを３Ｄプリンターに送信する工程と、を備え、
前記スライサー記述言語ファイルにおいて、前記第１のセクションと前記第２のセクションは別々のセクションである。
【請求項２】
前記ネイティブファイル内で、前記３Ｄ充填パターンが関連付けられた第２の３Ｄ形状を特定する工程を更に備え、
前記スライサー記述言語ファイルは、前記第１のセクションを参照して前記３Ｄ充填パターンの複数のインスタンスで充填された前記第２の３Ｄ形状を印刷するための指示を有する第３のセクションを更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ネイティブファイルにおいて前記第１の３Ｄ形状は、更に、当該第１の３Ｄ形状の表面にテクスチャーパターンが関連付けられており、
前記スライサー記述言語ファイルは、前記テクスチャーパターンを指定する第３のセクションを更に備え、
前記スライサー記述言語ファイルの前記第２のセクションは、前記第３のセクションを参照して前記テクスチャーパターンに応じて前記第１の３Ｄ形状を印刷するための指示を更に有し、
前記３Ｄプリンターは、前記表面に前記テクスチャーパターンを有する前記第１の３Ｄ形状を印刷する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ネイティブファイルは、前記３Ｄ充填パターンのバルク特性を指定し、
前記スライサー記述言語ファイルの前記第１のセクションは、更に、前記３Ｄ充填パターンの前記バルク特性を指定し、
前記３Ｄプリンターはスライサーを備え、印刷材料を使用し、
前記スライサーは、前記印刷材料に基づいて、前記バルク特性を満たすように前記３Ｄ充填パターンの印刷パラメーターを決定し、
印刷された前記第１の３Ｄ形状は、前記バルク特性を有する前記３Ｄ充填パターンで充填されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記バルク特性は、引張強さと密度からなる群から選択される請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記３Ｄ充填パターンは蜂の巣状であり、
前記印刷パラメーターは前記蜂の巣状のセルの壁厚である請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
前記３Ｄ充填パターンは立方体からなる３Ｄ市松模様である請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
三次元（３Ｄ）印刷のシステムであって、当該システムは、
メモリーと、
コンピュータープロセッサーと、
３Ｄプリンターと、を備え、
前記コンピュータープロセッサーは、
コンピューター支援設計（ＣＡＤ）アプリケーションのネイティブファイルを取得し、
前記ネイティブファイル内で、３Ｄ充填パターンが関連付けられた第１の３Ｄ形状を特定し、
前記３Ｄ充填パターンを指定する第１のセクションと、前記第１のセクションを参照して前記３Ｄ充填パターンの複数のインスタンスで充填された前記第１の３Ｄ形状を印刷するための指示を有する第２のセクションと、を備えるスライサー記述言語ファイルを生成し、
前記スライサー記述言語ファイルを送信し、
前記スライサー記述言語ファイルにおいて、前記第１のセクションと前記第２のセクションは別々のセクションであり、
前記３Ｄプリンターは、
前記スライサー記述言語ファイルを受信し、
前記スライサー記述言語ファイルに基づいて、前記３Ｄ充填パターンで充填された前記第１の３Ｄ形状を印刷する。
【請求項９】
前記コンピュータープロセッサーは、更に、前記ネイティブファイル内で、前記３Ｄ充填パターンが関連付けられた第２の３Ｄ形状を特定し、
前記スライサー記述言語ファイルは、前記第１のセクションを参照して前記３Ｄ充填パターンの複数のインスタンスで充填された前記第２の３Ｄ形状を印刷するための指示を有する第３のセクションを更に備える請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ネイティブファイルにおいて前記第１の３Ｄ形状は、更に、当該第１の３Ｄ形状の表面にテクスチャーパターンが関連付けられており、
前記スライサー記述言語ファイルは、前記テクスチャーパターンを指定する第３のセクションを更に備え、
前記スライサー記述言語ファイルの前記第２のセクションは、前記第３のセクションを参照して前記テクスチャーパターンに応じて前記第１の３Ｄ形状を印刷するための指示を更に有し、
前記３Ｄプリンターは、前記表面に前記テクスチャーパターンを有する前記第１の３Ｄ形状を印刷する請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ネイティブファイルは、前記３Ｄ充填パターンのバルク特性を指定し、
前記スライサー記述言語ファイルの前記第１のセクションは、更に、前記３Ｄ充填パターンの前記バルク特性を指定し、
前記３Ｄプリンターはスライサーを備え、印刷材料を使用し、
前記スライサーは、前記印刷材料に基づいて、前記バルク特性を満たすように前記３Ｄ充填パターンの印刷パラメーターを決定し、
印刷された前記第１の３Ｄ形状は、前記バルク特性を有する前記３Ｄ充填パターンで充填されている請求項８〜１０のいずれか一項に記載のシステム。  
【請求項１２】
前記バルク特性は、引張強さと密度からなる群から選択される請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記３Ｄ充填パターンは蜂の巣状であり、
前記印刷パラメーターは前記蜂の巣状のセルの壁厚である請求項１１又は１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記３Ｄ充填パターンは立方体からなる３Ｄ市松模様である請求項８〜１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
コンピューターに処理を実行させるプログラムであって、当該処理は、
コンピューター支援設計（ＣＡＤ）アプリケーションのネイティブファイルを取得する処理と、
前記ネイティブファイル内で、３Ｄ充填パターンが関連付けられた第１の３Ｄ形状を特定する処理と、
前記３Ｄ充填パターンを指定する第１のセクションと、前記第１のセクションを参照して前記３Ｄ充填パターンの複数のインスタンスで充填された前記第１の３Ｄ形状を印刷するための指示を有する第２のセクションと、を備えるスライサー記述言語ファイルを生成する処理と、
前記３Ｄ充填パターンで充填された前記第１の３Ｄ形状を印刷するために、前記スライサー記述言語ファイルを３Ｄプリンターに送信する処理と、を含み、
前記スライサー記述言語ファイルにおいて、前記第１のセクションと前記第２のセクションは別々のセクションである。
【請求項１６】
前記コンピューターに、前記ネイティブファイル内で、前記３Ｄ充填パターンが関連付けられた第２の３Ｄ形状を特定する処理を更に実行させ、
前記スライサー記述言語ファイルは、前記第１のセクションを参照して前記３Ｄ充填パターンの複数のインスタンスで充填された前記第２の３Ｄ形状を印刷するための指示を有する第３のセクションを更に備える請求項１５に記載のプログラム。
【請求項１７】
前記ネイティブファイルにおいて前記第１の３Ｄ形状は、更に、当該第１の３Ｄ形状の表面にテクスチャーパターンが関連付けられており、
前記スライサー記述言語ファイルは、前記テクスチャーパターンを指定する第３のセクションを更に備え、
前記スライサー記述言語ファイルの前記第２のセクションは、前記第３のセクションを参照して前記テクスチャーパターンに応じて前記第１の３Ｄ形状を印刷するための指示を更に有し、
前記３Ｄプリンターは、前記表面に前記テクスチャーパターンを有する前記第１の３Ｄ形状を印刷する請求項１５に記載のプログラム。
【請求項１８】
前記ネイティブファイルは、前記３Ｄ充填パターンのバルク特性を指定し、
前記スライサー記述言語ファイルの前記第１のセクションは、更に、前記３Ｄ充填パターンの前記バルク特性を指定し、
前記３Ｄプリンターはスライサーを備え、印刷材料を使用し、
前記スライサーは、前記印刷材料に基づいて、前記バルク特性を満たすように前記３Ｄ充填パターンの印刷パラメーターを決定し、
印刷された前記第１の３Ｄ形状は、前記バルク特性を有する前記３Ｄ充填パターンで充填されている請求項１５〜１７のいずれか一項に記載のプログラム。
【請求項１９】
前記バルク特性は、引張強さと密度からなる群から選択される請求項１８に記載のプログラム。
【請求項２０】
前記３Ｄ充填パターンは蜂の巣状であり、
前記印刷パラメーターは前記蜂の巣状のセルの壁厚である請求項１８又は１９に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄ印刷用パターンに関する。
【背景技術】
【０００２】
付加製造（ＡＭ）は対象物に材料を徐々に付着させる製造プロセスである。ＡＭ技術には、小型ノズルから材料を押し出す技術、パワー又は液体のタンク内で材料を溶融又は凝固させる技術、切断した層（切断した用紙の層）を積層し接合する技術などが含まれる。スライサーは、物体の３Ｄ記述を、３Ｄプリンター（例えば、ＡＭ装置）を制御するコマンドに変換するソフトウェアである。一方、従来のフライス削りは「除去的」と見なされ、材料を取り除いて所望の形状にすることが含まれる。鋳造、鍛造、射出成形などのバルク成形（ｂｕｌｋ−ｆｏｒｍｉｎｇ）技術も同様である。これらは、徐々に付加的にではなく、一気に全体形状を形成する。
【０００３】
ユーザーは、しばしば三次元（３Ｄ）充填パターンを有する３Ｄ形状の印刷を望む。３Ｄ充填パターンは、３Ｄ形状の内部を埋めるパターン（例えば、立方体からなる市松模様、蜂の巣状など）である。また、ユーザーは、しばしばテクスチャーパターンを有する３Ｄ形状の印刷を望む。テクスチャーパターンは、（例えば、グリップを向上させるためや、表面を横断する液体の流れを変化させるために、）３Ｄ形状の外表面に適用される盛り上がったパターン（例えば、小さな塊）である。さらに又はあるいは、ユーザーは、しばしば３Ｄ充填パターン及び／又はテクスチャーパターンが特定のバルク特性（例えば、密度、引張強さなど）を有することを望む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、コンピューター支援設計（ＣＡＤ）で３Ｄ充填パターンやテクスチャーパターンを指定することは困難である。なぜなら、ユーザーは、ハイレベルな目的を指定する代わりに、あらゆる細目を指定しなければならないからである。また、あらゆる細目が指定されるため、印刷のためにスライサーに送信される、生成されるファイルは、非常に大きくなる傾向がある。また、そのスライサーに特有なファイルとして生成されるため、スライサーが異なる場合は、ファイルを再生成する必要がある。また、特定のバルク特性を有する３Ｄ形状を印刷するためには、ユーザーは、（周知の３Ｄ充填パターンであっても）３Ｄ充填パターンの印刷パラメーター、印刷材料及び３Ｄプリンターのハードウェア（すなわち、機械的構成要素）を考慮しなければならない。それでもなお、ユーザーは、３Ｄ充填パターン及び／又はテクスチャーパターンを有する３Ｄ形状を印刷することに関心がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
主として、一側面において、本発明は三次元（３Ｄ）印刷の方法に関する。前記方法は、コンピューター支援設計（ＣＡＤ）アプリケーションのネイティブファイルを取得する工程と、前記ネイティブファイル内で、３Ｄ充填パターンが関連付けられた第１の３Ｄ形状を特定する工程と、前記３Ｄ充填パターンを指定する第１のセクションと、前記第１のセクションを参照して前記３Ｄ充填パターンの複数のインスタンスで充填された前記第１の３Ｄ形状を印刷するための指示を有する第２のセクションと、を備えるスライサー記述言語ファイルを生成する工程と、前記３Ｄ充填パターンで充填された前記第１の３Ｄ形状を印刷するために、前記スライサー記述言語ファイルを３Ｄプリンターに送信する工程と、を備え、前記スライサー記述言語ファイルにおいて、前記第１のセクションと前記第２のセクションは別々のセクションである。
【０００６】
主として、一側面において、本発明はプログラムに関する。前記プログラムは、コンピューターによって実行されると、当該コンピューターに処理を実行させるプログラムであって、当該処理は、コンピューター支援設計（ＣＡＤ）アプリケーションのネイティブファイルを取得する処理と、前記ネイティブファイル内で、３Ｄ充填パターンが関連付けられた第１の３Ｄ形状を特定する処理と、前記３Ｄ充填パターンを指定する第１のセクションと、前記第１のセクションを参照して前記３Ｄ充填パターンの複数のインスタンスで充填された前記第１の３Ｄ形状を印刷するための指示を有する第２のセクションと、を備えるスライサー記述言語ファイルを生成する処理と、前記３Ｄ充填パターンで充填された前記第１の３Ｄ形状を印刷するために、前記スライサー記述言語ファイルを３Ｄプリンターに送信する処理と、を含み、前記スライサー記述言語ファイルにおいて、前記第１のセクションと前記第２のセクションは別々のセクションである。
【０００７】
主として、一側面において、本発明は三次元（３Ｄ）印刷のシステムに関する。前記システムは、三次元（３Ｄ）印刷のシステムであって、当該システムは、メモリーと、コンピュータープロセッサーと、３Ｄプリンターと、を備え、前記コンピュータープロセッサーは、コンピューター支援設計（ＣＡＤ）アプリケーションのネイティブファイルを取得し、前記ネイティブファイル内で、３Ｄ充填パターンが関連付けられた第１の３Ｄ形状を特定し、前記３Ｄ充填パターンを指定する第１のセクションと、前記第１のセクションを参照して前記３Ｄ充填パターンの複数のインスタンスで充填された前記第１の３Ｄ形状を印刷するための指示を有する第２のセクションと、を備えるスライサー記述言語ファイルを生成し、前記スライサー記述言語ファイルを送信し、前記スライサー記述言語ファイルにおいて、前記第１のセクションと前記第２のセクションは別々のセクションであり、前記３Ｄプリンターは、前記スライサー記述言語ファイルを受信し、前記スライサー記述言語ファイルに基づいて、前記３Ｄ充填パターンで充填された前記第１の３Ｄ形状を印刷する。
【０００８】
本発明のその他の側面は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一以上の実施形態に係るシステムを示す。
【図２】本発明の一以上の実施形態に係るフローチャートを示す。
【図３】本発明の一以上の実施形態に係るフローチャートを示す。
【図４Ａ】本発明の一以上の実施形態に係る例を示す。
【図４Ｂ】本発明の一以上の実施形態に係る例を示す。
【図５】本発明の一以上の実施形態に係るコンピューターシステムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の具体的な実施形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。複数の図に示される同様の構成要素は、一貫性を保つため、同様の参照符号で示す。
【００１１】
以下の本発明の実施形態の詳細な説明には、本発明がより完璧に理解されるよう、数多くの具体的な詳細を記す。しかし、当業者にとっては、これら具体的な詳細がなくとも本発明が実施可能であることは明らかである。他の例では、不必要に複雑な説明となるのを避けるため、周知の特徴に関しては詳細な説明は省略する。
【００１２】
主として、本発明の実施形態は、３Ｄ印刷の方法、システム及びプログラムを提供する。具体的には、コンピューター支援設計（ＣＡＤ）アプリケーションのネイティブファイル内で、３Ｄ充填パターン及び／又はテクスチャーパターンを有する３Ｄ形状を特定する。ネイティブファイルに基づいて、スライサー記述言語（ＳＤＬ）ファイルを生成する。ＳＤＬファイルは複数のセクション（例えば、複数のコードブロック）を有する。複数のセクションには、３Ｄ充填パターンを指定するセクション、テクスチャーパターンを指定するセクション、及びこれらのセクションを参照して３Ｄ充填パターン及びテクスチャーパターンに応じた３Ｄ形状を印刷するための指示を有するセクションが含まれる。本発明の一以上の実施形態では、ＳＤＬファイルは、３Ｄ充填パターン及び／又はテクスチャーパターンの一以上のユーザー所望バルク特性も含む。スライサーは、ＳＤＬファイルを受信し、印刷材料（例えば、ゴム、プラスチックなど）及び３Ｄプリンターハードウェア（すなわち、機械的構成要素）に基づいて、３Ｄ充填パターン及び／又はテクスチャーパターンの様々な印刷パラメーターを決定する。これにより、ユーザーのハイレベルな目的／目標（例えば、所望のバルク特性）に応じた３Ｄ形状を印刷することができる。
【００１３】
図１は本発明の一以上の実施形態に係るシステム（１００）を示す。図１に示すように、システム（１００）は、ＣＡＤアプリケーション（１０６）を実行するコンピューティングデバイス（１０４）を備える。コンピューティングデバイス（１０４）は、パーソナルコンピューター（ＰＣ）、サーバー、ラップトップ、携帯型コンピューティングデバイス（例えば、スマートフォン、タブレットＰＣなど）、キオスクなどである。また、システム（１００）は、３Ｄプリンター（１２０）を備える。コンピューティングデバイス（１０４）と３Ｄプリンター（１２０）は同じユニットの一部であってもよい。あるいは、コンピューティングデバイス（１０４）と３Ｄプリンター（１２０）は、有線及び／又は無線セグメントを有する任意のサイズのコンピューターネットワークによって接続されてもよい。
【００１４】
本発明の一以上の実施形態では、ユーザーは、ＣＡＤアプリケーション（１０６）により、一以上の３Ｄ形状を作成（すなわち、設計、成形など）することができる。３Ｄ形状は、より単純な／基本的な３Ｄ形状のライブラリーを用いて作成される。作成された３Ｄ形状は、ＣＡＤアプリケーション（１０６）のネイティブファイル（１０２）に記憶される。ネイティブファイル（１０２）は、作成された３Ｄ形状を編集したり閲覧したりする際に読み出される。ネイティブファイル（１０２）は、作成された３Ｄ形状の表面記述や体積記述を記憶する。
【００１５】
本発明の一以上の実施形態では、ユーザーは、ＣＡＤアプリケーション（１０６）により、作成した３Ｄ形状を「充填」するための３Ｄ充填パターン（例えば、蜂の巣状、立方体からなる市松模様、公知の格子パターンなど）を選択することができる。３Ｄ形状を完全に「充填」するために、３Ｄ充填パターンを複数回繰り返すこと（すなわち、３Ｄ充填パターンの複数のインスタンス）が必要な場合がある（すなわち、３Ｄ充填パターンの体積が３Ｄ形状の体積よりもかなり小さい場合がある）。ユーザーは、ＣＡＤアプリケーション（１０６）により、適用されている３Ｄ充填パターンを取り除いたり、３Ｄ形状に適用されている現在の３Ｄ充填パターンを異なる３Ｄ充填パターンに取り替えたりすることもできる。ＣＡＤアプリケーション（１０６）は、既存の３Ｄ充填パターンのライブラリーを備える。ユーザーは、このライブラリーの中から、作成した３Ｄ形状に適用する３Ｄ充填パターンを選択することができる。
【００１６】
本詳細な説明の恩恵に浴する当業者であれば、３Ｄ形状が印刷された際に、当該３Ｄ形状を「充填」している３Ｄ充填パターンがユーザーの目で見える場合と見えない場合があることを理解するであろう。３Ｄ形状を「充填」している３Ｄ充填パターンは、印刷された３Ｄ形状の構造的特性に影響する。さらに、３Ｄ充填パターンは、一以上のバルク特性（例えば、密度、引張強さなど）を有する。バルク特性は、印刷材料に大きく依存する。本発明の一以上の実施形態では、ユーザーは、ＣＡＤアプリケーション（１０６）により、３Ｄ形状に適用する３Ｄ充填パターンの一以上の所望バルク特性を指定することができる。選択された３Ｄ充填パターンとユーザー所望バルク特性は、ネイティブファイル（１０２）に記憶される。
【００１７】
本発明の一以上の実施形態では、ユーザーは、ＣＡＤアプリケーション（１０６）により、作成した３Ｄ形状の表面（例えば、外表面）に適用するテクスチャーパターン（例えば、小さな塊などの盛り上がったパターン）を選択することができる。３Ｄ形状の異なる表面は、異なるテクスチャーパターンを有してもよい。ユーザーは、ＣＡＤアプリケーション（１０６）により、３Ｄ形状の表面に適用されているテクスチャーパターンを取り除いたり、３Ｄ形状の表面に適用されている現在のテクスチャーパターンを異なるテクスチャーパターンに取り替えたりすることもできる。ＣＡＤアプリケーション（１０６）は、既存のテクスチャーパターンのライブラリーを備える。ユーザーは、このライブラリーの中から、作成した３Ｄ形状の表面に適用するテクスチャーパターンを選択することができる。
【００１８】
本詳細な説明の恩恵に浴する当業者であれば、３Ｄ形状が印刷された際に、テクスチャーパターンがユーザーの目で見える／認識できることを理解するであろう。テクスチャーパターンは、一以上のバルク特性を有し得る。バルク特性は、印刷材料に大きく依存する。例えば、テクスチャーパターンは、３Ｄ形状の表面を横断する液体の流れに影響する。他の例としては、テクスチャーパターンは、３Ｄ形状のグリップ（ユーザーの３Ｄ形状を握る能力）に影響する。本発明の一以上の実施形態では、ユーザーは、ＣＡＤアプリケーション（１０６）により、テクスチャーパターンの一以上の所望バルク特性を指定することができる。選択されたテクスチャーパターンとユーザー所望バルク特性は、ネイティブファイル（１０２）に記憶される。
【００１９】
一以上の実施形態では、コンピューティングデバイス（１０４）と３Ｄプリンター（１２０）は、スライサー記述言語（ＳＤＬ）ファイル（１１０）により通信する。ＳＤＬファイル（１１０）は、ネイティブファイル（１０２）に基づいて、ＣＡＤアプリケーション（１０６）によって生成される。さらに又はあるいは、ＳＤＬファイル（１１０）は、ネイティブファイル（１０２）から、他のソフトウェアアプリケーション（図示なし）によって生成されてもよい。
【００２０】
図１に示すように、ＳＤＬファイル（１１０）は、複数のセクション（例えば、複数のコードブロック）を有する。複数のセクションには、３Ｄ充填パターンセクション（１１２）、テクスチャーパターンセクション（１１４）、及び複数の３Ｄ形状セクション（すなわち、３Ｄ形状Ａセクション（１１６Ａ）、３Ｄ形状Ｂセクション（１１６Ｂ））が含まれる。ＳＤＬファイルは、事実上、３Ｄプリンター（１２０）によって何を印刷すべきかを記述したものである。図１に示すＳＤＬファイル（１１０）は、一つの３Ｄ充填パターンセクション（１１２）と一つのテクスチャーパターンセクション（１１４）しか有していないが、他の実施形態では、複数の３Ｄ充填パターンセクション及び／又は複数のテクスチャーパターンセクションを有し得る。
【００２１】
一以上の実施形態では、３Ｄ充填パターンセクション（１１２）は３Ｄ充填パターンを指定する。３Ｄ充填パターンは、その名前（例えば、蜂の巣状）又は３Ｄプリンター（１２０）のスライサーに認知されている固有の識別子によって指定される。さらに又はあるいは、３Ｄ充填パターンは、一以上の、当該３Ｄ充填パターンの幾何学ユニットを作成するための指示によって指定されてもよい。印刷中、３Ｄ形状を充填するために幾何学ユニットが繰り返し印刷される場合がある。しかし、３Ｄ充填パターンセクション（１１２）は、３Ｄ充填パターンの幾何学ユニットのインスタンスを一つしか有しない。３Ｄ充填パターンセクション（１１２）は、指定した３Ｄ充填パターンの一以上のユーザー所望バルク特性も指定し得る。さらに又はあるいは、一以上のユーザー所望バルク特性は、異なるセクション（例えば、３Ｄ形状セクション（１１６Ａ、１１６Ｂ））で指定されてもよい。
【００２２】
一以上の実施形態では、テクスチャーパターンセクション（１１４）はテクスチャーパターンを指定する。テクスチャーパターンは、その名前又は３Ｄプリンター（１２０）のスライサーに認知されている固有の識別子によって指定される。さらに又はあるいは、テクスチャーパターンは、一以上の、当該テクスチャーパターンの幾何学ユニットを作成するための指示によって指定されてもよい。印刷中、３Ｄ形状の表面を覆うために幾何学ユニットが繰り返し印刷される場合がある。しかし、テクスチャーパターンセクション（１１４）は、テクスチャーパターンの幾何学ユニットのインスタンスを一つしか有しない。テクスチャーパターンセクション（１１４）は、テクスチャーパターンの一以上のユーザー所望バルク特性も指定し得る。さらに又はあるいは、一以上のユーザー所望バルク特性は、異なるセクション（例えば、３Ｄ形状セクション（１１６Ａ、１１６Ｂ））で指定されてもよい。
【００２３】
本発明の一以上の実施形態では、各３Ｄ形状セクション（１１６Ａ、１１６Ｂ）は、３Ｄ形状を印刷するための指示を含む。３Ｄ形状を３Ｄ充填パターンで充填すべき場合、これらの指示は、３Ｄ充填パターンセクション（１２２）への参照を含む。これらの指示は、３Ｄ形状を充填する３Ｄ充填パターンに対する一以上のユーザー所望バルク特性を指定する場合がある。さらに又はあるいは、テクスチャーパターンを３Ｄ形状の表面に適用すべき場合、これらの指示は、テクスチャーパターンセクション（１１４）への参照を含む。これらの指示は、３Ｄ形状に適用されるテクスチャーパターンに対する一以上のユーザー所望バルク特性を指定する場合がある。
【００２４】
本詳細な説明の恩恵に浴する当業者であれば、３Ｄ形状と３Ｄ充填パターンは、ＳＤＬファイル（１１０）内で、別々に／独立して指定されることを理解するであろう。同じ３Ｄ充填パターンで印刷される複数の３Ｄ形状がある場合、各３Ｄ形状セクション（１１６Ａ、１１６Ｂ）は、同一の３Ｄ充填パターンセクション（１１２）への参照を含む。同様に、指定されたテクスチャーパターンが複数の３Ｄ形状に適用される場合、各３Ｄ形状セクション（１１６Ａ、１１６Ｂ）は、同一のテクスチャーパターンセクション（１１４）への参照を含む。３Ｄ充填パターンセクションやテクスチャーパターンを、印刷する３Ｄ形状とは別に指定することにより、ＳＤＬファイル（１１０）のサイズを小さくすることができる。さらに、３Ｄ充填パターン及び／又はテクスチャーパターンの幾何学ユニットを一つだけ指定することによっても、ＳＤＬファイル（１１０）のサイズを小さくすることができる。
【００２５】
本発明の一以上の実施形態では、３Ｄプリンター（１２０）は３Ｄ形状を印刷する（例えば、印刷された３Ｄ形状（１３０））。図１には示していないが、３Ｄプリンター（１２０）はスライサーを備え、ＳＤＬファイル（１１０）を解釈して３Ｄプリンター（１２０）を制御するコマンドを生成する。すなわち、スライサーは、ＳＤＬファイル（１１０）を、３Ｄプリンターの印刷技術及び機械的構成要素（例えば、ノズル）用の基本コマンドに翻訳する。３Ｄプリンター（１２０）は、適切な３Ｄ充填パターン及び／又はテクスチャーパターンで３Ｄ形状を印刷する。これには、上述のように、３Ｄ充填パターンで指定された単一の幾何学ユニットを繰り返し印刷することが含まれ得る。
【００２６】
一以上の実施形態では、上述のように、ＳＤＬファイル（１１０）は、３Ｄ充填パターン又はテクスチャーパターンに対するバルク特性を指定する。スライサー（１２０）は、ユーザー所望バルク特性を満たすように、３Ｄ充填パターン又はテクスチャーパターンの一以上の印刷パラメーターを決定する。この決定は、使用される印刷材料（例えば、ゴム、プラスチックなど）と、３Ｄプリンター（１２０）に利用される印刷技術及び機械的構成要素と、に基づく。すなわち、ＳＤＬファイル（１１０）は、スライサー（１２０）に、具体的な実装詳細を任せつつ、ユーザーのハイレベルな目的／目標を伝達する。
【００２７】
例えば、３Ｄ充填パターンの場合、スライサーは、印刷材料をｍ、ＳＤＬファイル（１１０）で指定された格子パターンをｌ、同じくＳＤＬファイル（１１０）で指定されたユーザー所望の引張強さをｓとした場合に「格子厚さ（すなわち、印刷パラメーター）ｔ＝ｆ（ｍ, ｌ, ｓ）」が所望の引張強さを達成するような関数ｆを有する。他の例としては、テクスチャーパターンの場合、スライサー（１２０）は、印刷材料をｍ、ＳＤＬファイル（１１０）で指定されたテクスチャーパターンをｒ、同じくＳＤＬファイル（１１０）で指定されたユーザー所望のグリップ値をｇとした場合に「表面パターンスケール（すなわち、印刷パラメーター）ｔ＝ｎ（ｍ, ｒ, ｇ）」が所望のグリップ値を達成するような関数ｎを有する。
【００２８】
図１は一つの３Ｄプリンター（１２０）しか示していないが、他の実施形態では複数の３Ｄプリンターがあってもよく、各３ＤプリンターのスライサーはＳＤＬファイル（１１０）を解釈可能である。したがって、ＳＤＬファイル（１１０）を再生成する必要がなく、スライサー固有ＳＤＬファイルを生成する必要がない。これにより、ＳＤＬファイル生成プロセスにおけるエラーの可能性が低下する。
【００２９】
図２は本発明の一以上の実施形態に係るフローチャートを示す。このフローチャートは３Ｄ印刷のプロセスを表す。図２に示すステップのうち一以上のステップは、図１を参照して説明したシステム（１００）の構成要素によって実行される。本発明の一以上の実施形態では、図２に示すステップのうち一以上のステップを、省略、繰り返し及び／又は図２に示す順番とは異なる順番で実行してもよい。よって、本発明の範囲は、図２に示す特定のステップの配列に限定されるものではない。
【００３０】
まず、ＣＡＤアプリケーションのネイティブファイルを取得する（ステップ２０５）。ネイティブファイルはウェブサイトからダウンロードされてもよい。ユーザーは、ＣＡＤアプリケーションにより、３Ｄ形状を作成し、当該３Ｄ形状の３Ｄ充填パターン及び／又はテクスチャーパターンを指定することができる。したがって、ネイティブファイルは、ユーザーがＣＡＤアプリケーションを用いて作成した一以上の３Ｄ形状の表面記述及び／又は体積記述を含む。ネイティブファイルは、３Ｄ充填パターン及び／又はテクスチャーパターンを指定する。ステップ２１０において、ネイティブファイルから（例えば、構文解析によって）、３Ｄ充填パターン及び／又は表面にテクスチャーパターンを有する３Ｄ形状を特定する。
【００３１】
ステップ２１５において、ネイティブファイルからＳＤＬファイルを生成する。ＳＤＬファイルは複数の独立したセクション（例えば、複数のコードブロック）を有する。複数のセクションには、３Ｄ充填ファイルごとに一つのセクション、テクスチャーパターンごとに一つのセクション、及び３Ｄ形状ごとに一つのセクションが含まれる。
【００３２】
３Ｄ充填パターンのセクションは、名前又は固有の識別子によって３Ｄ充填パターンを指定する。さらに又はあるいは、このセクションは、３Ｄ充填パターンの単一の幾何学ユニットを生成するための指示／コマンドを含む。３Ｄ形状を充填するために幾何学ユニットを繰り返し印刷することが必要な場合がある（すなわち、３Ｄ形状を充填するために３Ｄ充填パターンの複数のインスタンスが必要な場合がある）。複数の３Ｄ形状を同じ３Ｄ充填パターンで充填する場合は、同一の３Ｄ充填パターンセクションへの参照が複数存在する。
【００３３】
同様に、テクスチャーパターンのセクションは、名前又は固有の識別子によってテクスチャーパターンを指定する。さらに又はあるいは、このセクションは、テクスチャーパターンの単一の幾何学ユニットを生成するための指示／コマンドを含む。３Ｄ形状の表面を覆うために幾何学ユニットを繰り返し印刷することが必要な場合がある。複数の３Ｄ形状を同じテクスチャーパターンで覆う場合は、同一のテクスチャーパターンセクションへの参照が複数存在する。
【００３４】
３Ｄ形状のセクションは、３Ｄ形状を生成するための指示を含む。３Ｄ形状を３Ｄ充填パターンで充填する場合は、指示は３Ｄ充填パターンのセクションへの参照を含む。同様に、３Ｄ形状の表面をテクスチャーパターンで覆う場合は、指示はテクスチャーパターンのセクションへの参照を含む。
【００３５】
ステップ２２０において、ＳＤＬファイルを３Ｄプリンターのスライサーに送信する。スライサーは、ＳＤＬファイルに従って３Ｄ形状を生成する。ＳＤＬファイルで指定された３Ｄ形状を印刷するため、スライサーは、ＳＤＬファイルを３Ｄプリンターの印刷技術及び機械的構成要素（例えば、ノズル）用の基本コマンドに翻訳しなければならない。３Ｄプリンターは、適切な３Ｄ充填パターン及び／又はテクスチャーパターンで３Ｄ形状を印刷する。これには、上述のように、３Ｄ充填パターンセクション及び／又はテクスチャーパターンセクションで指定された単一の幾何学ユニットを繰り返し印刷することが含まれ得る。
【００３６】
図３は本発明の一以上の実施形態に係るフローチャートを示す。このフローチャートは３Ｄ印刷のプロセスを表す。図３に示すステップのうち一以上のステップは、図１を参照して説明したシステム（１００）の構成要素によって実行される。図３に示すプロセスは、図２に示すプロセスの増補版と見なされてもよい。言い換えれば、図３に示すステップのうちいくつかを、図２に示すステップと結合させたり、図２に示すステップに追加させたりしてもよい。本発明の一以上の実施形態では、図３に示すステップのうち一以上のステップを、省略、繰り返し及び／又は図３に示す順番とは異なる順番で実行してもよい。よって、本発明の範囲は、図３に示す特定のステップの配列に限定されるものではない。
【００３７】
まず、ＣＡＤアプリケーションのネイティブファイルを取得する（ステップ３０５）。ステップ３０５は、基本的に、図２を参照して説明したステップ２０５と同じである。ただし、ネイティブファイルは、３Ｄ充填パターンのユーザー所望バルク特性（例えば、密度、引張強さなど）を含む。ステップ３１０において、ネイティブファイルから（例えば、構文解析によって）、ユーザー所望バルク特性を持つ３Ｄ充填パターンを有する３Ｄ形状を特定する。
【００３８】
ステップ３１５において、ＳＤＬファイルを生成する。ステップＳ３１５は、基本的に、図２を参照して説明したステップ２１５と同じである。ただし、ステップ３１５においては、ＳＤＬファイルの３Ｄ充填パターンを指定するセクションは、ユーザー所望バルク特性も指定する。ＳＤＬファイルは３Ｄプリンターのスライサーに送信される。さらに又はあるいは、バルク特性は、ＳＤＬファイルのいずれのセクションで指定されてもよい。
【００３９】
ステップ３２０において、スライサーは、ユーザー所望バルク特性を満たすように、３Ｄ充填パターンの一以上の印刷パラメーターを決定する。この決定は、使用される印刷材料（例えば、ゴム、プラスチックなど）と、３Ｄプリンターに利用される印刷技術及び機械的構成要素と、に基づく。例えば、３Ｄ充填パターンが蜂の巣状である場合、印刷パラメーターは、当該蜂の巣状のセルのサイズ又はセルの壁の厚さなどである。３Ｄパターンが３Ｄ市松模様である場合、印刷パラメーターは市松模様の各立方体の体積などである。
【００４０】
ステップ３２５において、３Ｄプリンターは、決定された印刷パラメーターに従って、３Ｄ充填パターンの複数のインスタンスで充填された３Ｄ形状を印刷する。これにより、印刷された、３Ｄ充填パターンの複数のインスタンスで充填された３Ｄ形状は、ユーザー所望バルク特性を有する。
【００４１】
図３に示すプロセスでは３Ｄ充填パターンを明示しているが、テクスチャーパターンの場合も同様のプロセスとなる。その場合、ＳＤＬファイルは、テクスチャーパターンについてユーザーが指定したバルク特性を含み、スライサーは、当該ユーザー所望バルク特性が実現するように、印刷材料と３Ｄプリンターのハードウェアに基づいて、一以上の印刷パラメーターを決定する。
【００４２】
図４Ａ及び図４Ｂは、各々、本発明の一以上の実施形態に係る例を示す。具体的には、図４Ａは、ＣＡＤアプリケーション（図示なし）によって生成されたＳＤＬファイルＡ（４００Ａ）を示す。図４Ａに示すように、ＳＤＬファイルＡ（４００Ａ）は、３Ｄ充填パターンセクション（４０２）と３Ｄ形状セクション（４０４）の両方を備える。コマンド＜ｄｒａｗ  ｃｕｂｅ  （ｋ）  ａｔ  （ｘ，ｙ，ｚ）＞によって、位置ｘ，ｙ，ｚに寸法ｋ×ｋ×ｋの立方体が印刷されるとする。３Ｄ充填パターンセクション（４０２）は、３Ｄ充填パターン１（すなわち、３Ｄ市松模様）の単一の幾何学ユニットを印刷するためのコマンドを複数含む。３Ｄ形状セクション（４０４）は、寸法２０×２０×２０の立方体を印刷するためのコマンドを含む。このコマンドは、３Ｄ充填パターンセクション（４０２）への参照（４０６）も含む。これにより、３Ｄプリンターは、２０×２０×２０の立方体を印刷し、３Ｄ充填パターンセクション（４０２）で指定された３Ｄ市松模様パターンで、当該立方体を「充填」する。３Ｄプリンターは、２０×２０×２０の立方体を「充填」するため、３Ｄ充填パターン１を繰り返し印刷する必要がある。
【００４３】
図４Ｂは、ＣＡＤアプリケーションによって生成されたＳＤＬファイルＢ（４００Ｂ）を示す。図４Ｂに示すように、ＳＤＬファイルＢ（４００Ｂ）は、３Ｄ充填パターンセクション（４５２）と３Ｄ形状セクション（４５４）の両方を備える。３Ｄ充填パターンセクション（４５２）は、３Ｄ充填パターン２（すなわち、蜂の巣状）を指定する。３Ｄ充填パターンセクション（４５２）は、蜂の巣状パターンのユーザー所望バルク特性（４９９）も指定する。具体的には、ユーザー所望バルク特性は、密度３５０ｇ／Ｌである。３Ｄ形状セクション（４５４）は、寸法１５×１５×１５の立方体を印刷するためのコマンドを含む。このコマンドは、３Ｄ充填パターンセクション（４５２）への参照（４５６）も含む。スライサーは、指定された平均パターン密度を達成するように、３Ｄプリンターで使用される材料の密度を考慮して、蜂の巣状パターンの適切な印刷パラメーターを決定する。例えば、３Ｄプリンターで使用される材料の密度が７００ｇ／Ｌである場合、スライサーは、印刷材料と空きスペースの比率が５０：５０となるように、パターンパラメーターを選択する。
【００４４】
この場合、上記の比率を達成するため、パラメーターを様々な方法で変化させてもよい。例えば、蜂の巣状のセルのサイズを固定した状態で、セルの壁の厚さを変化させる；前記セルの壁の厚さを固定した状態で、前記サイズを変化させる；これらの組み合わせ；又は他のパラメーターを変化させることで、上記比率を達成する。その決定は、スライサーに任せてもよいし、ＳＤＬファイルＢ（４００Ｂ）にコマンドを追加することでユーザーが指定してもよい。
【００４５】
本発明の多様な実施形態は、以下のうち一以上の効果を有する：ＣＡＤアプリケーションで３Ｄ形状に３Ｄ充填パターン及び／又はテクスチャーパターンを適用することができる；ＳＤＬファイルにおいてユーザーのハイレベルな目的を指定することができる；ＳＤＬファイルにおいて３Ｄ形状から独立して３Ｄ充填パターンを指定することができる；ＳＤＬファイルにおいて３Ｄ形状から独立してテクスチャーパターンを指定することができる；３Ｄ充填パターンやテクスチャーパターンの所望バルク特性を指定することができる；参照を用いることでＳＤＬファイルのサイズを低下させることができる；スライサー固有ＳＤＬファイルを回避することができる；ＳＤＬファイルにおいて３Ｄ充填パターンやテクスチャーパターンの幾何学ユニットを指定することができる；など。
【００４６】
本発明の実施形態は、用いられているプラットフォームに関わらず、事実上、あらゆる種類のコンピューティングシステムに実装できる。例えば、コンピューティングシステムは、一以上のモバイルデバイス（例えば、ラップトップコンピューター、スマートフォン、携帯情報端末、タブレットコンピューター又は他のモバイルデバイス）、デスクトップコンピューター、サーバー、サーバーシャーシにおけるブレード、又は本発明の一以上の実施形態を実施するための最低限の処理能力、メモリー、入力及び出力装置を少なくとも備える他の種類のコンピューティングデバイス又はデバイスである。例えば、図５に示すように、コンピューティングシステム（５００）は、一以上のコンピュータープロセッサー（５０２）、関連するメモリー（５０４）（例えば、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、キャッシュメモリー、フラッシュメモリーなど）、一以上の記憶装置（５０６）（例えば、ハードディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）ドライブやデジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）ドライブなどの光学ドライブ、フラッシュメモリースティックなど）、及びその他多くの構成要素や機能を備える。コンピュータープロセッサー（５０２）は、例えば、指示を処理する集積回路である。コンピュータープロセッサーは、例えば、一以上のコア又はプロセッサーのマイクロコアである。コンピューティングシステム（５００）は、一以上の入力装置（５１０）を備え、当該入力装置は、タッチパネル、キーボード、マウス、マイクロフォン、タッチパッド、電子ペン又はその他の種類の入力装置である。また、コンピューティングシステム（５００）は、一以上の出力装置（５０８）を備え、当該出力装置は、スクリーン（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ、タッチパネル、ブラウン管（ＣＲＴ）モニター、プロジェクター又はその他の表示装置）、プリンター、外部記憶装置又はその他の出力装置である。一以上の出力装置は、入力装置と同じであっても異なっていてもよい。コンピューティングシステム（５００）は、ネットワークインターフェース接続（図示なし）を介して、ネットワーク（５１２）（例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネットなどの広域ネットワーク（ＷＡＮ）、モバイルネットワーク又はその他の種類のネットワーク）に接続され得る。入力及び出力装置は、ローカルに又はリモートに（例えば、ネットワーク（５１２）を介して）コンピュータープロセッサー（５０２）、メモリー（５０４）及び記憶装置（５０６）に接続され得る。コンピューティングシステムには多くの異なる種類があり、前述の入力及び出力装置は他の形態を取ってもよい。
【００４７】
本発明の実施形態を実施するためのコンピューター読取可能プログラムコードの形態のソフトウェア指示は、全て又は一部、一時的に又は恒久的に、ＣＤ、ＤＶＤ、記憶装置、ディスケット、テープ、フラッシュメモリー、物理メモリー、他のコンピューター読取可能記憶媒体などの非一時的コンピューター読取可能媒体に記憶される。具体的には、ソフトウェア指示は、プロセッサーによって実行された際に本発明の実施形態を実施するように構成されたコンピューター読取可能プログラムコードに相当する。
【００４８】
また、前述したコンピューティングシステム（５００）の一以上の構成要素は、遠隔に位置し、ネットワーク（５１２）を介して、その他の構成要素と接続されてもよい。また、本発明の一以上の実施形態は、複数のノードを有する分散システムに実装されてもよく、本発明の各部は、分散システム内の異なるノードに位置してもよい。本発明の一実施形態では、ノードは別のコンピューティングデバイスに相当する。あるいは、ノードは関連する物理メモリーを有するコンピュータープロセッサーに相当する。あるいは、ノードは共有メモリー及び／又はリソースを有するコンピュータープロセッサー又はコンピュータープロセッサーのマイクロコアに相当する。
【００４９】
限られた数の実施形態に関連して本発明を説明したが、本開示の恩恵に浴する当業者であれば、ここに開示された本発明の範囲から逸脱しない他の実施形態が考案可能であることを理解するであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【外国語明細書】
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