(57)【要約】      （修正有）【課題】３次元プリンタによる立体物作製に適したＣＡＤデータ加工装置およびＣＡＤデータ加工プログラムを提供する。【解決手段】ＣＡＤデータ加工装置１００は制御部１１０、入力部１２０、出力部１３０、通信部１４０、記憶部１５０、表示部１６０を有する。制御部１１０は、取得部１１１、入力受付部１１２、加工部１１３、および３次元出力制御部１１４を有する。取得部１１１が立体物の３次元ＣＡＤデータを取得し、入力受付部１１２は、立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付け、加工部１１３は、分割指示面およびギャップ幅で規定された分割領域で前記立体物を分割（切断）するように、３次元ＣＡＤデータを加工する。【選択図】図１
2011039695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＤデータ加工装置であって、
ギャップ幅を格納する記憶部と、
立体物の３次元ＣＡＤデータを取得する取得部と、
前記立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付ける入力受付部と、
前記分割指示面および前記ギャップ幅で規定された分割領域で前記立体物を分割するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する加工部と、
を有するＣＡＤデータ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＣＡＤデータ加工装置において、
前記ギャップ幅は、前記立体物が印刷される３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて規定される、
ことを特徴とするＣＡＤデータ加工装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＣＡＤデータ加工装置において、
前記記憶部が、前記分割領域に接する面に貼り付けるべきパターンデータを格納し、
前記加工部が、前記立体物の分割された２以上の物体の少なくとも１つの物体の前記分割領域に接する面に、少なくとも１つのパターンデータを貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータをさらに加工する、
ことを特徴とするＣＡＤデータ加工装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＣＡＤデータ加工装置において、
前記パターンデータが複数あり、前記パターンデータは部材の種類とそれぞれ関連付けられ、
前記入力受付部が、前記分割領域に接する少なくとも１つの面に露出されるべき部材の種類を指定する操作入力を受け付け、
前記加工部が、
前記指定された部材の種類に応じて、前記パターンデータのうちの対応するパターンデータを前記記憶部から読み出し、前記分割領域に接する少なくとも１つの面に貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータをさらに加工する、
ことを特徴とするＣＡＤデータ加工装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載のＣＡＤデータ加工装置において、
前記パターンデータが、
色彩、模様、文字、記号、マーク、図形、配筋図、構造断面図、地図、設計図、配線図、および、立体形状からなる群から選択される１つまたは２つ以上のものから構成されている、
ことを特徴とするＣＡＤデータ加工装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ加工装置において、
前記加工部が、
前記立体物の分割された２以上の物体の前記分割領域に接する双方の面に、互いに嵌合する形状を少なくとも１つ設けるように、前記３次元ＣＡＤデータをさらに加工する、
ことを特徴とするＣＡＤデータ加工装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ加工装置において、
前記分割領域が、平板状領域または曲面状領域、或いは、これらを組み合わせた領域である、
ことを特徴とするＣＡＤデータ加工装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ加工装置において、
前記入力受付部が、前記立体物に含まれる部材を可動部材として指定する操作入力を受け付け、
前記加工部が、
指定された可動部材がこの可動部材以外の前記立体物の部材と接する面と、前記ギャップ幅とで規定された部材間分割領域で、前記立体物から分割し、前記可動部材が可動部材として機能できるように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とするＣＡＤデータ加工装置。
【請求項９】
請求項８に記載のＣＡＤデータ加工装置において、
前記加工部が、
指定された可動部材がこの可動部材以外の前記立体物の部材と接する面と、前記ギャップ幅とで規定された部材間分割領域で、前記立体物から分割するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工し、さらに、前記可動部材とこの可動部材に前記部材間分割領域を介して接する前記立体物とを開閉自在に連結するための少なくとも１つの後付けの回動支持軸が収容されるべき孔を、前記可動部材が前記立体物に前記部材間分割領域を介して接する第１の位置、および、前記立体物が前記可動部材に前記部材間分割領域を介して接する第２の位置に形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とするＣＡＤデータ加工装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のＣＡＤデータ加工装置において、
前記加工部が、
前記可動部材とこの可動部材に前記部材間分割領域を介して接する前記立体物とを開閉自在に連結するための回動支持軸として機能する２つの突起部を、前記可動部材が前記部材間分割領域を介して前記立体物に接する第１および第２の位置に形成し、この第１および第２の位置に前記部材間領域を介して対向する第３および第４の位置に前記突起部の各々を収容する２つの孔をそれぞれ形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
或いは、
前記可動部材とこの可動部材に前記部材間分割領域を介して接する前記立体物とを開閉自在に連結するための回動支持軸を収容する２つの孔を、前記可動部材が前記部材間分割領域を介して前記立体物に接する第１および第２の位置に形成し、この第１および第２の位置に前記部材間領域を介して対向する第３および第４の位置に前記孔の各々に収容されるべき２つの突起部をそれぞれ形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とするＣＡＤデータ加工装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ加工装置において、
前記入力受付部が、前記立体物に含まれる部材を除外部材として指定する操作入力を受け付け、
前記加工部が、
指定された除外部材を前記立体物から除外するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工し、さらに、前記除外部材が存在していた空間を囲む前記立体物の枠の一部に後付け部材を挿入するためのガイドスリットを形成し、前記立体物の枠のうち前記ガイドスリットを設けた部分以外の少なくとも一部に前記後付け部材が挿入されるべき支持溝を形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とするＣＡＤデータ加工装置。
【請求項１２】
ＣＡＤデータ加工方法をコンピュータに実行させるＣＡＤデータ加工プログラムであって、
ギャップ幅を記憶部に格納する記憶ステップと、
立体物の３次元ＣＡＤデータを取得する取得ステップと、
前記立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付ける入力受付ステップと、
前記分割指示面および前記ギャップ幅で規定された分割領域で前記立体物を分割するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する加工ステップと、
を有するＣＡＤデータ加工プログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のＣＡＤデータ加工プログラムにおいて、
前記ギャップ幅は、前記立体物が印刷される３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて規定される、
ことを特徴とするＣＡＤデータ加工プログラム。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載のＣＡＤデータ加工プログラムにおいて、
前記分割領域に接する面に貼り付けるべきパターンデータを前記記憶部にさらに格納するステップと、
前記立体物の分割された２以上の物体の少なくとも１つの物体の前記分割領域に接する面に、少なくとも１つのパターンデータを貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータをさらに加工する加工ステップと、
をさらに有する、ことを特徴とするＣＡＤデータ加工プログラム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のＣＡＤデータ加工プログラムにおいて、
前記パターンデータが複数あり、前記パターンデータは部材の種類とそれぞれ関連付けられ、
前記分割領域に接する少なくとも１つの面に露出されるべき部材の種類を指定する操作入力をさらに受け付ける受付ステップと、
前記指定された部材の種類に応じて、前記パターンデータのうちの対応するパターンデータを前記記憶部から読み出し、前記分割領域に接する少なくとも１つの面に貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータをさらに加工する加工ステップと、
をさらに有する、ことを特徴とするＣＡＤデータ加工プログラム。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載のＣＡＤデータ加工プログラムにおいて、
前記パターンデータが、
色彩、模様、文字、記号、マーク、図形、配筋図、構造断面図、地図、設計図、配線図、および、立体形状からなる群から選択される１つまたは２つ以上のものから構成されている、
ことを特徴とするＣＡＤデータ加工プログラム。
【請求項１７】
請求項１２〜１６のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ加工プログラムにおいて、
前記立体物の分割された２以上の物体の前記分割領域に接する双方の面に、互いに嵌合する形状を少なくとも１つ設けるように、前記３次元ＣＡＤデータをさらに加工する加工ステップ、
をさらに有する、ことを特徴とするＣＡＤデータ加工プログラム。
【請求項１８】
請求項１２〜１７のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ加工プログラムにおいて、
前記分割領域が、平板状領域または曲面状領域、或いは、これらを組み合わせた領域である、
ことを特徴とするＣＡＤデータ加工プログラム。
【請求項１９】
請求項１２〜１８のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ加工プログラムにおいて、
前記立体物に含まれる部材を可動部材として指定する操作入力を受け付ける受付ステップと、
指定された可動部材がこの可動部材以外の前記立体物の部材と接する面と、前記ギャップ幅とで規定された部材間分割領域で、前記立体物から分割し、前記可動部材が可動部材として機能できるように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する加工ステップと、
をさらに有する、ことを特徴とするＣＡＤデータ加工プログラム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のＣＡＤデータ加工プログラムにおいて、
前記可動部材とこの可動部材に前記部材間分割領域を介して接する前記立体物とを開閉自在に連結するための少なくとも１つの後付けの回動支持軸が収容されるべき孔を、前記可動部材が前記立体物に前記部材間分割領域を介して接する第１の位置、および、前記立体物が前記可動部材に前記部材間分割領域を介して接する第２の位置に形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する加工ステップと、
をさらに有する、ことを特徴とするＣＡＤデータ加工プログラム。
【請求項２１】
請求項１９に記載のＣＡＤデータ加工プログラムにおいて、
前記可動部材とこの可動部材に前記部材間分割領域を介して接する前記立体物とを開閉自在に連結するための回動支持軸として機能する２つの突起部を、前記可動部材が前記部材間分割領域を介して前記立体物に接する第１および第２の位置に形成し、この第１および第２の位置に前記部材間領域を介して対向する第３および第４の位置に前記突起部の各々を収容する２つの孔をそれぞれ形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
或いは、
前記可動部材とこの可動部材に前記部材間分割領域を介して接する前記立体物とを開閉自在に連結するための回動支持軸を収容する２つの孔を、前記可動部材が前記部材間分割領域を介して前記立体物に接する第１および第２の位置に形成し、この第１および第２の位置に前記部材間領域を介して対向する第３および第４の位置に前記孔の各々に収容されるべき２つの突起部をそれぞれ形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、加工ステップと、
をさらに有する、ことを特徴とするＣＡＤデータ加工プログラム。
【請求項２２】
請求項１２〜２１のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ加工プログラムにおいて、
前記立体物に含まれる部材を除外部材として指定する操作入力を受け付ける受付ステップと、
指定された除外部材を前記立体物から除外するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工し、さらに、前記除外部材が存在していた空間を囲む前記立体物の枠の一部に後付け部材を挿入するためのガイドスリットを形成し、前記立体物の枠のうち前記ガイドスリットを設けた部分以外の少なくとも一部に前記後付け部材が挿入されるべき支持溝を形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、加工ステップと、
をさらに有する、ことを特徴とするＣＡＤデータ加工プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＡＤデータ加工装置に関し、特に、３次元ＣＡＤデータを加工するＣＡＤデータ加工装置およびＣＡＤデータ加工プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、製品開発においては、設計段階や開発段階にて幾つかの試作品を作成し、外観や性能の評価をしている。最も原始的な試作モデルには、粘土で作製したクレイモデルやウッド（木）を削り出して作製したウッドモデルがある。しかしながら、このようなモデル作製は、人手、時間、経費がかかり、再現性が悪く、モデル作製職人の技量に依存し過ぎるといった問題がある。このような従来の試作モデル作製技術に代わって、コンピュータ技術が進展した現在では、開発製品の造形データを３次元ＣＡＤで作成し、この３次元ＣＡＤデータを用いて試作モデルを作成する「ラピッドプロトタイピング」という技術が開発され、実用化されつつある。これは、３次元ＣＡＤデータから目的とする「立体モデル」を人手や時間をかけずに、極めて、高速、かつ、低コストで作成する技術である。
【０００３】
ラピッドプロトタイピングの代表的な技法は「積層造形法」であり、これは、対象物の３次元ＣＡＤデータからスライス状データ（正確には、対象物を構成するわずかな厚さを持つ薄板）を作成し、このスライス状データを１層ずつ積層して立体物（立体模型）を形成するものである。そして、積層造形法で実用されているものとしては、大別して、レーザで光硬化性樹脂を固化させて造形する「光造影法」と、インクジェット方式などで固化剤／結合剤を供給して粉末を固めて造形する「粉末固着式積層法」とがあるが、低コスト、高速、カラー化という点で後者の方が優れている。「粉末固着式積層法」については、幾つかの関連特許が出願・取得されており、これを用いた３次元プリンタが市場に投入されている。例えば、従来技術としては「３次元物体の模型を製作する方法および装置」（特許文献１を参照されたい。）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００４−５３８１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、作成済みの３次元データから、より正確に、より安価に、より短時間で目的の立体物を造形するかに主眼がおかれてきた。これは、開発している製品が機械部品や携帯電話端末などの単体商品、即ち、比較的小さな物品の造形物である場合には、このような開発目標の設定でもさほど問題はなく、このような用途には「光造影法」が適している。
【０００６】
他方、「粉末固着式積層法」は、近年、技術的な革新があり、極めて低コストかつ高速に「カラーの立体物」を造形することが可能になった。そのため、機械部品などの物品造形物以外の様々な分野への応用が期待されるようになりつつある。
【０００７】
しかしながら、建築物の立体模型の場合は、建築物の３次元ＣＡＤデータをそのまま用いて立体模型を作成すると、ユーザが観察できるのは一体物として作成された立体模型の「外観のみ」になってしまう。建築物や土木、建設の構造物の場合は、外から観察できる外部構造も大切ではあるが、部屋割、内部構造、断面構造、層構造、コンクリートの配筋状況の方がより重要であることが多い。しかし、従来技術では、立体物の３次元データをそのまま使用したのでは、建築物や構造物の内部を見ることができない。即ち、建築物や構造物の部屋割、内部構造、断面構造、コンクリートの配筋状況を観察できる立体模型を作成することはできない。複雑な操作を必要とする３次元ＣＡＤソフトの熟練オペレータに部屋割、内部構造、断面構造、コンクリートの配筋状況を観察できるように、元の３次元ＣＡＤデータを加工することを指示するなどして、建築物の断面を観察できるように建築物の一部を切り取った「切り欠き立体模型」用のＣＡＤデータを作成する必要がある。このように、専門技術を持ったＣＡＤオペレータの手を煩わして「切り欠き立体模型」用のＣＡＤデータを作成して、内部構造が観察できるようになったとしても、このような「切り欠き立体模型」では、今度は、建築物や土木工作物の「全体」の構造、外観を観察できないといったジレンマがある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、３次元プリンタによる立体物作製に適したＣＡＤデータ加工装置およびＣＡＤデータ加工プログラム、特に、目的とする立体物をあたかも一体物として作製しつつも、当該一体物を分割可能ならしめるように３次元ＣＡＤデータを加工するＣＡＤデータ加工装置およびＣＡＤデータ加工プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した諸課題を解決すべく、第１の発明によるＣＡＤデータ加工装置は、
ギャップ幅を格納する記憶部と、
立体物の３次元ＣＡＤデータを取得する取得部と、
前記立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付ける入力受付部と、
前記分割指示面および前記ギャップ幅で規定された分割領域で前記立体物を分割（切断）するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する加工部と、
を有する。
【００１０】
また、第２の発明によるＣＡＤデータ加工装置では、
前記ギャップ幅は、前記立体物が印刷（立体造形）される３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて規定される、ことを特徴とする。
例えば、３次元プリンタの３次元造形分解能は、粉末を基材に使用して固化剤で基材の一部を固化するタイプの３次元プリンタの場合は、一回の基材散布層の厚さ、および、固化剤（造形剤、造形インク）の浸透厚さの少なくとも一方に応じて規定される。ギャップ幅は、できる限り薄くすることが好適である。
【００１１】
また、第３の発明によるＣＡＤデータ加工装置では、
前記記憶部が、前記分割領域に接する面に貼り付けるべきパターンデータを格納し、
前記加工部が、前記立体物の分割（切断）された２以上の物体の少なくとも１つの物体の前記分割領域に接する面に、少なくとも１つのパターンデータを貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータをさらに加工する、
ことを特徴とする。
【００１２】
また、第４の発明によるＣＡＤデータ加工装置では、
前記パターンデータが複数あり、前記パターンデータは部材の種類とそれぞれ関連付けられ、
前記入力受付部が、前記分割領域に接する少なくとも１つの面に露出されるべき部材の種類を指定する操作入力を受け付け、
前記加工部が、
前記指定された部材の種類に応じて、前記パターンデータのうちの対応するパターンデータを前記記憶部から読み出し、前記分割領域に接する少なくとも１つの面に貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータをさらに加工する、ことを特徴とする。
【００１３】
また、第５の発明によるＣＡＤデータ加工装置では、
前記パターンデータが、
色彩、模様、文字、記号、マーク、図形、配筋図、構造断面図、地図、設計図、配線図、および、立体形状からなる群から選択される１つまたは２つ以上のものから構成されている、ことを特徴とする。
【００１４】
また、第６の発明によるＣＡＤデータ加工装置では、
前記加工部が、
前記立体物の分割（切断）された２以上の物体の前記分割領域に接する双方の面に、互いに嵌合する形状を少なくとも１つ設けるように、前記３次元ＣＡＤデータをさらに加工する、ことを特徴とする。
互いに嵌合する形状は、例えば、一方は凹部、他方は、凹部に収容可能な凸部である。本構成によれば、立体物を分割／分離した後に、再度、物体を組み合わせて、みかけ上の一体物にするときの「位置決め」を容易にでき、さらに、分割面における「滑り」、特に分割面が斜めに指定された場合の「滑り」を効果的に抑止できる。なお、互いに嵌合する形状は、１つでもよいが、複数設けることで当該形状にかかる応力を緩和することが可能であり、嵌合する形状、例えば凸部を破壊しにくくすることができる。
【００１５】
また、第７の発明によるＣＡＤデータ加工装置では、
前記分割領域が、平板状領域または曲面状領域、或いは、これらを組み合わせた領域である、ことを特徴とする。
【００１６】
また、第８の発明によるＣＡＤデータ加工装置では、
前記入力受付部が、前記立体物に含まれる部材を可動部材として指定する操作入力を受け付け、
前記加工部が、
指定された可動部材がこの可動部材以外の前記立体物の部材と接する面と、前記ギャップ幅とで規定された部材間分割領域で、前記立体物から分割（切断）し、前記可動部材が可動部材として機能できるように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とする。
前記可動部材は、ドア、引き戸などである。
【００１７】
また、第９の発明によるＣＡＤデータ加工装置では、
前記加工部が、
前記可動部材とこの可動部材に前記部材間分割領域を介して接する前記立体物とを開閉自在に連結するための少なくとも１つの後付けの回動支持軸が収容されるべき孔を、前記可動部材が前記立体物に前記部材間分割領域を介して接する第１の位置、および、前記立体物が前記可動部材に前記部材間分割領域を介して接する第２の位置に形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とする。
【００１８】
また、第１０の発明によるＣＡＤデータ加工装置では、
前記加工部が、
前記可動部材とこの可動部材に前記部材間分割領域を介して接する前記立体物とを開閉自在に連結するための回動支持軸として機能する２つの突起部を、前記可動部材が前記部材間分割領域を介して前記立体物に接する第１および第２の位置に形成し、この第１および第２の位置に前記部材間領域を介して対向する第３および第４の位置に前記突起部の各々を収容する２つの孔をそれぞれ形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
或いは、
前記可動部材とこの可動部材に前記部材間分割領域を介して接する前記立体物とを開閉自在に連結するための回動支持軸を収容する２つの孔を、前記可動部材が前記部材間分割領域を介して前記立体物に接する第１および第２の位置に形成し、この第１および第２の位置に前記部材間領域を介して対向する第３および第４の位置に前記孔の各々に収容されるべき２つの突起部をそれぞれ形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とする。
【００１９】
また、第１１の発明によるＣＡＤデータ加工装置では、
前記入力受付部が、前記立体物に含まれる部材を除外部材として指定する操作入力を受け付け、
前記加工部が、
指定された除外部材を前記立体物から除外するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工し、さらに、前記除外部材が存在していた空間を囲む前記立体物の枠の一部に後付け部材（可撓性を持つ透明プラスチック、ガラス板、アクリル板など）を挿入するためのガイドスリットを形成し、前記立体物の枠のうち前記ガイドスリットを設けた部分以外の少なくとも一部に前記後付け部材が挿入されるべき支持溝を形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とする。
【００２０】
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。なお、下記の方法やプログラムの各ステップは、データの処理においては必要に応じて、汎用或いは専用のCPU、DSPなどの演算処理装置を使用するものであり、入力したデータや加工・生成したデータなどを磁気テープ、HDD、メモリなどの記憶装置に格納するものである。
【００２１】
例えば、本発明を方法として実現させた第１２の発明によるプログラムは、
ＣＡＤデータ加工方法をコンピュータに実行させるＣＡＤデータ加工プログラムであって、
ギャップ幅を記憶部に格納する記憶ステップと、
立体物の３次元ＣＡＤデータを取得する取得ステップと、
前記立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付ける入力受付ステップと、
前記分割指示面および前記ギャップ幅で規定された分割領域で前記立体物を分割（切断）するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する加工ステップと、
を有する。
なお、各ステップは、コンピュータが有する演算部（プロセッサ）、制御部（ＣＰＵ）、入力部、出力部、表示部、通信部、記憶部などが単独或いは２つ以上の部が連携して適宜実行するものとする。なお、以降のプログラムも同様である。
【００２２】
また、第１３の発明によるＣＡＤデータ加工プログラムは、
前記ギャップ幅は、前記立体物が印刷される３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて規定される、
ことを特徴とする。
【００２３】
また、第１４の発明によるＣＡＤデータ加工プログラムは、
前記分割領域に接する面に貼り付けるべきパターンデータを前記記憶部にさらに格納するステップと、
前記立体物の分割された２以上の物体の少なくとも１つの物体の前記分割領域に接する面に、少なくとも１つのパターンデータを貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータをさらに加工する加工ステップと、
をさらに有する、ことを特徴とする。
【００２４】
また、第１５の発明によるＣＡＤデータ加工プログラムは、
前記パターンデータが複数あり、前記パターンデータは部材の種類とそれぞれ関連付けられ、
前記分割領域に接する少なくとも１つの面に露出されるべき部材の種類を指定する操作入力をさらに受け付ける受付ステップと、
前記指定された部材の種類に応じて、前記パターンデータのうちの対応するパターンデータを前記記憶部から読み出し、前記分割領域に接する少なくとも１つの面に貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータをさらに加工する加工ステップと、
をさらに有する、ことを特徴とする。
【００２５】
また、第１６の発明によるＣＡＤデータ加工プログラムは、
前記パターンデータが、
色彩、模様、文字、記号、マーク、図形、配筋図、構造断面図、地図、設計図、配線図、および、立体形状からなる群から選択される１つまたは２つ以上のものから構成されている、
ことを特徴とする。
【００２６】
また、第１７の発明によるＣＡＤデータ加工プログラムは、
前記立体物の分割された２以上の物体の前記分割領域に接する双方の面に、互いに嵌合する形状を少なくとも１つ設けるように、前記３次元ＣＡＤデータをさらに加工する加工ステップ、
をさらに有する、ことを特徴とする。
【００２７】
また、第１８の発明によるＣＡＤデータ加工プログラムは、
前記分割領域が、平板状領域または曲面状領域、或いは、これらを組み合わせた領域である、
ことを特徴とする。
【００２８】
また、第１９の発明によるＣＡＤデータ加工プログラムは、
前記立体物に含まれる部材を可動部材として指定する操作入力を受け付ける受付ステップと、
指定された可動部材がこの可動部材以外の前記立体物の部材と接する面と、前記ギャップ幅とで規定された部材間分割領域で、前記立体物から分割（切断）し、前記可動部材が可動部材として機能できるように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する加工ステップ
をさらに有する、ことを特徴とする。
【００２９】
また、第２０の発明によるＣＡＤデータ加工プログラムは、
前記可動部材とこの可動部材に前記部材間分割領域を介して接する前記立体物とを開閉自在に連結するための少なくとも１つの後付けの回動支持軸が収容されるべき孔を、前記可動部材が前記立体物に前記部材間分割領域を介して接する第１の位置、および、前記立体物が前記可動部材に前記部材間分割領域を介して接する第２の位置に形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する加工ステップと、
をさらに有する、ことを特徴とする。
【００３０】
また、第２１の発明によるＣＡＤデータ加工プログラムは、
前記可動部材とこの可動部材に前記部材間分割領域を介して接する前記立体物とを開閉自在に連結するための回動支持軸として機能する２つの突起部を、前記可動部材が前記部材間分割領域を介して前記立体物に接する第１および第２の位置に形成し、この第１および第２の位置に前記部材間領域を介して対向する第３および第４の位置に前記突起部の各々を収容する２つの孔をそれぞれ形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
或いは、
前記可動部材とこの可動部材に前記部材間分割領域を介して接する前記立体物とを開閉自在に連結するための回動支持軸を収容する２つの孔を、前記可動部材が前記部材間分割領域を介して前記立体物に接する第１および第２の位置に形成し、この第１および第２の位置に前記部材間領域を介して対向する第３および第４の位置に前記孔の各々に収容されるべき２つの突起部をそれぞれ形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、加工ステップと、
をさらに有する、ことを特徴とする。
【００３１】
また、第２２の発明によるＣＡＤデータ加工プログラムは、
前記立体物に含まれる部材を除外部材として指定する操作入力を受け付ける受付ステップと、
指定された除外部材を前記立体物から除外するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工し、さらに、前記除外部材が存在していた空間を囲む前記立体物の枠の一部に後付け部材（可撓性を持つ透明プラスチック、ガラス板、アクリル板など）を挿入するためのガイドスリットを形成し、前記立体物の枠のうち前記ガイドスリットを設けた部分以外の少なくとも一部に前記後付け部材が挿入されるべき支持溝を形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、加工ステップと、
をさらに有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、目的とする立体物をあたかも一体物として作製しつつも、当該一体物を分割可能ならしめることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の実施態様１によるＣＡＤデータ加工装置の概要を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施態様１のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、実施態様１のＣＡＤデータ加工装置で処理される３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。
【図４】図４は、実施態様１のＣＡＤデータ加工装置で処理される３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。
【図５】図５は、実施態様１のＣＡＤデータ加工装置で処理された３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。
【図６】図６は、粉末固着式積層法の原理を示す積層遷移図である。
【図７】図７は、実施態様１のＣＡＤデータ加工装置で処理された３次元ＣＡＤデータを用いて粉末固着式積層法による３次元プリンタで立体物を造形する様子を示す積層遷移図である。
【図８】図８は、実施態様１のＣＡＤデータ加工装置で処理される立体物に設定される分割領域の厚さを示す投影図である。
【図９】図９は、本発明の実施態様２によるＣＡＤデータ加工装置の概要を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施態様２のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施態様２のＣＡＤデータ加工装置で処理される３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。
【図１２】図１２は、実施態様２のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施態様２のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、本発明の実施態様３によるＣＡＤデータ加工装置の概要を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で処理される３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。
【図１７】図１７は、突起部および孔部を設けた３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。
【図１８】図１８は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で処理される３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。
【図２０】図２０は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で処理される３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。
【図２２】図２２は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図２３】図２３は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で処理される３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。
【図２４】図２４は、実施態様４による本発明による装置またはプログラムで３次元ＣＡＤデータを加工した家屋を立体物として３次元プリンタで作製する様子を示す分解斜視図である。
【図２５】図２５は、図２４で作製した一体物の家屋立体模型を示す図である。
【図２６】図２６は、図２５に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。
【図２７】図２７は、図２５に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。
【図２８】図２８は、図２１に示した孔付きの可動部材に開口部およびガイドスリットを形成する様子を説明する図である。
【図２９】図２９は、壁に開口部、可動部材としての引き戸、およびガイドスリットを形成する様子を説明する図である。
【図３０】図３０は、大きいサイズの立体模型を分割する様子を説明する図である。
【図３１】図３１は、図９のＣＡＤデータ加工装置で実行される実施態様７用の処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。
【００３５】
＜実施態様１＞
図１は、本発明の実施態様１によるＣＡＤデータ加工装置の概要を示すブロック図である。図に示すように、ＣＡＤデータ加工装置１００は、制御部（ＣＰＵ）１１０と、入力部１２０と、出力部１３０と、通信部１４０と、記憶部１５０と、表示部１６０とを有する。記憶部１５０には、予め対象とする３次元プリンタで対象物体を分割するのに適したギャップ幅ＧＡＰが格納されている。制御部１１０は、取得部１１１、入力受付部１１２、加工部１１３、および３次元出力制御部１１４を有する。取得部１１１は、立体物の３次元ＣＡＤデータを取得する。３次元ＣＡＤデータは、ＣＡＤシステムＣＤ１で作成されたものであり、ネットワークＮＥＴを介して通信部１４０により受信され、最終的に取得部１１１に渡される。取得した３次元ＣＡＤデータは、３次元出力制御部１１４により、３次元空間上に３次元モデルとしてモデリングされ、この３次元モデル（立体物）を２次元の平面（投影面）に投影し、この投影された「立体物」を表示部１６０が表示する。入力受付部１１２は、立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付ける。具体的には、例えば、ユーザが、入力部１２０およびマウスＭＳを介して、表示部１６０に表示された立体物の分割を所望する分割指示面を指定し、入力受付部１１２は、指定された分割指示面を受け付ける。加工部１１３は、分割指示面およびギャップ幅で規定された分割領域で前記立体物を分割（切断）するように、３次元ＣＡＤデータを加工する。
【００３６】
ギャップ幅ＧＡＰは、立体物が印刷される３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて規定される。例えば、３次元プリンタＰＲＮ１用に加工する場合には、当該プリンタの３次元造形分解能に応じた数値をギャップ幅として規定し、予め記憶部１５０に格納しておく。同様に、３次元プリンタＰＲＮ２用に加工する場合には、当該プリンタの３次元造形分解能に応じた数値をギャップ幅として規定し、予め記憶部１５０に格納しておく。幾つかのギャップ幅を記憶部１５０に格納しておき、出力先のプリンタを示す識別子の指定を入力受付部１１２や入力部１２０から受け付け、この識別子に応じて、各プリンタに最適なギャップを用いて、分割領域（正確には、分割面から垂直方向の分割領域の厚さ）を決定することも可能である。例えば、３次元プリンタの３次元造形分解能は、粉末を基材に使用して固化剤で基材の一部を固化するタイプの３次元プリンタの場合は、一回の基材散布層の厚さ、および、固化剤（造形剤、造形インク）の浸透厚さの少なくとも一方に応じて規定される。なお、立体物を３次元プリンタで立体造形したときに、あたかも、一体物であるかのごとく見せるために、ギャップ幅はできる限り薄くすることが好適である。
【００３７】
取得した３次元ＣＡＤデータ、分割指示面、分割領域の位置や形状の情報、加工後の３次元ＣＡＤデータ、は、記憶部１５０に中間データとして格納しておくことが望ましい。３次元出力制御部１１４は、３次元プリンタＰＲＮ１のデバイスドライバ或いは、その機能を有する機能部であり、分割加工を施された３次元ＣＡＤデータを用いて、目的の立体物は出力部１３０を介して３次元ＣＡＤプリンタＰＲＮ１に出力（立体印刷）される。３次元出力制御部１１４、或いは、通信部１４０を介して、加工後の３次元ＣＡＤデータを外部の装置である端末ＰＣ１、ＰＣ２、に送信／出力し、これらの端末上に格納させてもよい。このように、生成した情報や中間データおよび取得したデータを外部に送信したり、表示部に表示したり、生成した情報や中間データおよび取得したデータなどを記憶部に格納したりすることは、後述する他の実施態様でも同様に可能であることに注意されたい。なお、ＣＡＤデータ加工装置１００は、汎用コンピュータ、特定用途コンピュータ、サーバ、ＰＣなどのコンピュータ、或いは、これらコンピュータに、本システムの機能部や処理手順（方法）をコンピュータ上で実現（実行）するプログラムモジュールをコンピュータが持つＣＰＵや記憶部に保持したり、外部のサーバやストレージから読み込んだりすることで、コンピュータ上にＣＡＤデータ加工装置を構築することが好適であり、後続の各実施態様においても同様である。
【００３８】
図２は、実施態様１のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図に示すように、ステップＳ１１にて、記憶部がギャップ幅を格納する。このステップは毎回実行する必要はなく、１回だけ実行して適正なギャップ幅を格納しておくことで足りる。次に、ステップＳ１２では、取得部が立体物の３次元ＣＡＤデータを取得する。続いて、ステップＳ１３にて、入力受付部は、立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付ける。ステップＳ１４では、加工部は、分割指示面およびギャップ幅で規定された分割領域で前記立体物を分割（切断）するように、３次元ＣＡＤデータを加工する。最後に、ステップＳ１５にて、３次元出力制御部は、加工された３次元データを外部の３次元プリンタやＣＡＤシステムに出力する。加工された３次元データは、分割状況を確認するために、分割（切断）した立体物を表示部に表示させたり、記憶部１５０に格納したりしてもよい。
【００３９】
図３は、実施態様１のＣＡＤデータ加工装置で処理される３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。図中の（ａ）に示すように、３次元ＣＡＤデータは円柱の立体物ＯＢ１１をモデリングしたものであり、ユーザは所望の箇所を位置指示装置（マウス）で指定し、指定した箇所が分割指示面ＣＰとなる。分割指示面ＣＰは、厚みがない平面であるため、このままでは、円柱を分割（切断）することができない。そこで、図中の（ｂ）に示すように、本装置は、指定された分割指示面ＣＰを基準に、記憶部に格納されたギャップ幅で分割領域ＣＲを設定し、分割領域を表示した状態で立体物ＯＢ１１を投影する。
【００４０】
図４は、実施態様１のＣＡＤデータ加工装置で処理される３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。図４の（ａ）は、処理の遷移状態の理解のため図３の（ｂ）の立体物を再度示したものである。図４の（ｂ）は、設定された分割領域ＣＲの部分で立体物ＯＢ１１を分割（切断）するように３次元ＣＡＤデータを加工し、加工後のデータで立体物ＯＢ１２を投影したものである。分割によって、立体物ＯＢ１２は、ギャップ幅の距離だけ離間して、上部立体物ＯＢ１２ｕと、下部立体物ＯＢ１２ｄとに分割されている。ギャップ幅は、全体からすれば僅かな厚みに過ぎないため、これを３次元プリンタで造形／印刷すると、あたかも一体物のような円柱を得ることができる。もちろん、例えば、粉末を基材に使用して固化剤で基材の一部を固化するタイプの３次元プリンタの場合に、この加工後の３次元ＣＡＤデータを用いて、印刷／立体造形をすれば、当該領域の基材（粉末）は固化しないため、一見は、一体物かのように見えるが、上部立体物ＯＢ１２ｕと、下部立体物ＯＢ１２ｄとに容易に分割し、また、元通りに一体物のように戻すことが可能なものを作製可能となる。
【００４１】
図５は、実施態様１のＣＡＤデータ加工装置で処理された３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。図５の上側には、分割後の上部立体物ＯＢ１２ｕと、下部立体物ＯＢ１２ｄから構成される立体物ＯＢ１２を「積層法」を用いる３次元プリンタで造形した様子を示してある。スライス面ＳＬ１（正確には、わずかな厚さを持つスライス領域）、ＳＬ２、ＳＬ３からＳＬｍ−１まで[m-1]個を順次、円状に固化させて下部立体物ＯＢ１２ｄが造形される。スライス面ＳＬｍ−１の上に、スライス面ＳＬｍ、ＳＬｍ＋１の２層は、固化しない領域となる。本実施態様では、２つのスライス面ＳＬｍ、ＳＬｍ＋１を固化しない領域としたが、固化しない領域はできるだけ薄くすることが望ましく、印刷／造形時に使用される３Ｄプリンタの特性によるが、１つのスライス面だけを固化しない領域に設定して、立体物を分割することも可能であることに注意されたい。粉末固着式積層であれば、固化させずに粉末の基材のまま残す。この２つのスライス面が分割領域に相当する領域である。そして、固化させなかったスライス面ＳＬｍ、ＳＬｍ＋１の上に、スライス面ＳＬｍ＋２からスライス面ＳＬｎまで[n-(m+1)]個だけ、順次、円上に固化させて上部立体物ＯＢ１２ｕが造形される。このようにして、あたかも一体物かのようであるが、上部と下部に分割できる立体物ＯＢ１２ｓｌを造形することができる。
【００４２】
図５の下側には、比較のために分割操作前の立体物ＯＢ１０を「積層法」を用いる３次元プリンタで造形した様子を示してある。立体物ＯＢ１０ｓｌは、スライス面ＳＬ１（正確には、わずかな厚さを持つスライス領域）、ＳＬ２、ＳＬ３からＳＬｎまで[ｎ1]個を順次、円上に固化させて造形したものである。ｎ個のスライス面はすべて固化しているため、相互に結合しており、分割することはできない。このように、分割領域が全体からすれば僅かな厚さであるため、分割できない立体物ＯＢ１０ｓｌは、分割可能な立体物ＯＢ１２ｓｌと、同様の外観を呈する。従って、ユーザは、立体物ＯＢ１０ｓｌを１つ作成すれば、２つを組み合わせているときは、立体物の全体を観察できるし、分割領域で分割すれば、分割後の２つの外観を観察することが可能となる。後で詳述するが、分割面に模様、形状、記号などを付すことにより、断面構造を観察したり、凹凸などの触感を確認したりすることが可能となる。また、内部が区画された部屋である場合には、部屋割を観察することも可能となる。
【００４３】
図６は、粉末固着式積層法の原理を示す積層遷移図である。左上から矢印の順に積層が進む。まず、筐体（図示せず）の底にスライス面を１層、形成する粉末を全面に散布する。このスライス面に立体物を形成する楕円の箇所（固化したい部分）にだけ、例えばインクジェット技法を用いて、粉末の基材を固化させる作用を持つ固化剤を塗布する。さらに、色付けしたい部分には、発色剤やインクなどの薬剤も、併せて或いは別途塗布する。その後は、最初と同様にスライス面１層に相当する量だけ、粉末を再度散布し、また、立体物を形成する楕円の箇所（固化したい部分）にだけ、固化剤を塗布する。これを繰り返して、固化しなかった粉末ＰＷＤを除去すれば、目的の立体物ＯＢ２０ｓｌを得ることができる。この例では、円錐台を作成している。作図の便宜上４つのスライス面で立体物を形成させてあるが、実際には、何百、何千、何万、或いはさらに多くのスライス面で立体物を形成するものであることに注意されたい。
【００４４】
図７は、実施態様１のＣＡＤデータ加工装置で処理された３次元ＣＡＤデータを用いて粉末固着式積層法による３次元プリンタで立体物を造形する様子を示す積層遷移図である。これは、図４のＯＢ１２（分割領域を挟んだＯＢ１２ｕ，ＯＢ１２ｄ）を粉末固着式積層法で造形する様子を示したものである。図に示すように、粉末の基材を円形に固化させたスライス面を積層させることによって、円柱を形成していく。そして、本装置で設定した空隙となるべき層を分割領域（粉末層／非固化層）ＳＬｐｗｄとする。そして、その上には、また、順次、円形に固化させたスライス面を形成していく。完成したのは、あたかも一体物に見える立体物ＯＢ１２ｓｌ−ｐｗｄである。これは、中間に分割領域（粉末層／非固化層）ＳＬｐｗｄがあるため、上部立体物ＯＢ１２ｕｓｌ、下部立体物ＯＢ１２ｄｓｌに簡単に分割できる。
【００４５】
図８は、実施態様１のＣＡＤデータ加工装置で処理される立体物に設定される分割領域の厚さを示す投影図である。図中の（ａ）では、立体物ＯＢ３０の分割領域ＣＲ１の厚さは距離ＧＷ１に設定される。図中の（ｂ）では、立体物ＯＢ３０の分割領域ＣＲ２の厚さ（ギャップ幅）は、距離ＧＷ１よりも厚い距離ＧＷ２に設定される。立体物ＯＢ３０,３１は、同じサイズ（高さ、半径）の円柱に分割領域を設定したものであるが、立体物が印刷（立体造形）される３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて、分割領域の厚さをそれぞれ規定しているため、異なる距離ＧＷ１、ＧＷ２がそれぞれ設定されたものである。例えば、３次元プリンタの３次元造形分解能は、粉末を基材に使用して固化剤で基材の一部を固化するタイプの３次元プリンタの場合は、一回の基材散布層の厚さ、および、固化剤（造形剤、造形インク）の浸透厚さの少なくとも一方に応じて規定される。あるいは、分割領域ＣＲ２の厚さ（ギャップ幅）は、ユーザが任意に設定してもよい。ちなみに、最も好適なのは、３次元造形分解能に基づき設定したギャップ幅と、３次元プリンタの機種（機種名）とを関連付けて記憶部に格納しておき、使用する３次元プリンタの機種の入力に応じて、当該機種に関連付けられたギャップ幅を自動的に選択し、当該ギャップ幅を設定した分割領域を設定することである。
【００４６】
＜実施態様２＞
図９は、本発明の実施態様２によるＣＡＤデータ加工装置の概要を示すブロック図である。図に示すように、ＣＡＤデータ加工装置２００は、制御部（ＣＰＵ）２１０と、入力部２２０と、出力部２３０と、通信部２４０と、記憶部２５０と、表示部２６０とを有する。記憶部２５０には、予め対象とする３次元プリンタで対象物体を分割するのに適したギャップ幅ＧＡＰが格納されていることは、実施態様１と同様であるが、実施態様２では、さらに、分割領域に接する立体物側の面に貼り付けるべきパターンデータＰＤを格納する。パターンデータＰＤの各々は、色彩、模様、文字、記号、マーク、図形、配筋図、構造断面図、地図、設計図、配線図、および、立体形状からなる群から選択される１つまたは２つ以上のものから構成されている。制御部２１０は、取得部２１１、入力受付部２１２、加工部２１３、および３次元出力制御部２１４を有する。取得部２１１は、立体物の３次元ＣＡＤデータを取得する。３次元ＣＡＤデータは、ＣＡＤシステムＣＤ１で作成されたものであり、ネットワークＮＥＴを介して通信部２４０により受信され、最終的に取得部２１１に渡される。取得した３次元ＣＡＤデータは、３次元出力制御部２１４により、３次元空間上に３次元モデルとしてモデリングされ、この３次元モデル（立体物）を２次元の平面（投影面）に投影し、この投影された「立体物」を表示部２６０が表示する。
【００４７】
入力受付部２１２は、立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付ける。具体的には、例えば、ユーザが、入力部２２０およびマウスＭＳを介して、表示部２６０に表示された立体物の分割を所望する分割指示面を指定し、入力受付部２１２は、指定された分割指示面を受け付ける。加工部２１３は、分割指示面およびギャップ幅で規定された分割領域で前記立体物を分割（切断）するように、３次元ＣＡＤデータを加工する。加工部２１３は、立体物の分割（切断）された２以上の物体の少なくとも１つの物体の前記分割領域に接する面に、少なくとも１つのパターンデータを貼り付けるように、３次元ＣＡＤデータをさらに加工する。
【００４８】
図１０は、実施態様２のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートでは、実施態様１の図２に示したステップと異なるステップＳ２１、Ｓ２５のボックスは点線で表示してある。実施態様１のステップの文言と同様の文言を含む実施態様２のステップは、特に言及しない限り同様の処理を行うものとする。図に示すように、ステップＳ２１にて、記憶部が「ギャップ幅」および「パターンデータ」を格納する。このステップは毎回実行する必要はなく、１回だけ実行して適正なギャップ幅、および、幾つかのパターンデータを格納しておくことで足りる。なお、パターンデータの各々は、色彩、模様、文字、記号、マーク、図形、配筋図、構造断面図、地図、設計図、配線図、および、立体形状からなる群から選択される１つまたは２つ以上のものから構成されている。次に、ステップＳ２２〜Ｓ２４の処理を行うが、これらは、実施態様１の処理Ｓ１２〜Ｓ１４の処理と同様である。ステップＳ２５では、加工部は、分割領域に接する面に、少なくとも１つのパターンデータを貼り付けるように３次元ＣＡＤデータをさらに加工する。最後に、ステップＳ２６にて、３次元出力制御部は、加工された３次元データを外部の３次元プリンタやＣＡＤシステムに出力する。加工された３次元データで作製／造形された立体物は、切断部の構造や性状を確認するのに適している。
【００４９】
図１１は、実施態様２のＣＡＤデータ加工装置で処理される３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。図中の（ａ）に示すように、本装置は、指定された分割指示面を基準に、記憶部に格納されたギャップ幅で分割領域ＣＲを設定し、分割領域を表示した状態で立体物ＯＢ２１を投影する。図中の（ｂ）に示すように、本装置の加工部は、分割領域ＣＲに接する上部立体物ＯＢ２２ｕ側の面ＢＦ１、下部立体物ＯＢ２２ｄ側のＢＦ２に、パターンデータをそれぞれ貼り付けるように３次元ＣＡＤデータをさらに加工する。このようにして、一見は、一体物かのように見えるが、上部立体物ＯＢ２２ｕと、下部立体物ＯＢ２２ｄとに容易に分割し、また、元通りに一体物のように戻すことが可能なものを作製可能となり、さらには、分割したときの分割面にパターンデータを貼り付けることで、立体物の内部構造や内部の性状を即座に理解し得るような立体物を提供することが可能となる。
【００５０】
図１２は、実施態様２のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図１０に示したステップと異なるステップＳ３３、Ｓ３５のボックスは点線で表示してある。実施態様１のステップの文言と同様の文言を含む実施態様２のステップは、特に言及しない限り同様の処理を行うものとする。図に示すように、ステップＳ３３にて、入力受付部は、立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力と、分割領域に接する少なくとも１つの面に露出されるべき部材の種類を指定する操作入力とを受け付ける。ステップＳ３４の処理を済ませた後、ステップＳ３５では、加工部は、指定された部材の種類に応じて、複数のパターンデータのうちの対応するパターンデータを読み出し、少なくとも１つのパターンデータを、分割領域に接する面に、貼り付けるように３次元ＣＡＤデータをさらに加工する。パターンデータは、例えば、以下のような形式で部材の書類とパターンデータとを関連付けた記憶部に格納しておく。
＜パターンデータ＞
部材の種類              パターンデータ
配筋１                  配筋１の配筋を示す模様
配筋２                  配筋２の配筋を示す色彩および模様
配筋３                  配筋３の配筋を示す模様および形状（鉄筋を突起部として示す形状および模様）
断熱材１入り壁          断熱材１を含む壁を示す模様
断熱材２入り壁          断熱材２を含む壁を示す模様
ＲＣ                    ＲＣを示す模様（或いは記号や文字情報）
鉄骨コンクリート        鉄骨コンクリートを示す模様（或いは記号や文字情報）
砂利                    砂利を示す模様（或いは記号や文字情報）
砂利                    砂利を示す凹凸のある形状（および記号や文字情報）
砂利                    砂利を示す凹凸のある形状および模様
玉砂利                  玉砂利を示す半球状の凹凸のある形状および模様
アスファルト            アスファルトを示す色彩および模様（或いは記号や文字情報）
コンクリート            コンクリートを示す色彩および模様（或いは記号や文字情報）
【００５１】
最後に、ステップＳ３６にて、３次元出力制御部は、加工された３次元データを外部の３次元プリンタやＣＡＤシステムに出力する。加工された３次元データで作製／造形された立体物は、切断部の構造や性状を確認するのに適しているのは図１０のそれと同様であるが、本フローチャートの処理では、内部の部材の種類を指定するだけで、切断面のパターンを自動的に貼り付けることが可能となっている。
【００５２】
図１３は、実施態様２のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図１２に示したステップと異なるステップＳ４５、Ｓ４６のボックスは点線で表示してある。実施態様１のステップの文言と同様の文言を含む実施態様２のステップは、特に言及しない限り同様の処理を行うものとする。図に示すように、ステップＳ４５にて、加工部は、分割指示面で分割される部材のＣＡＤデータの属性情報から、当該部材が切断されたときに露出する面に配置されるべきパターンデータを特定する。ＣＡＤデータには、部品情報やプロパティ情報などの名称で、当該部材（描画対象のもの）の属性情報を持つものが多く、また、ユーザが、属性情報を当該部材のＣＡＤデータに容易に付加しておくことも可能である。本フローチャートでは、このように付加された、或いは、ユーザにより付加された属性情報を利用して、自動的に切断面の模様や形状などを付加する構成を示す。
【００５３】
ステップＳ４５の処理を実行した後、ステップＳ４６では、加工部は、属性情報から、複数のパターンデータのうちの対応するパターンデータを特定し、少なくとも１つのパターンデータを、分割領域に接する面に、貼り付けるように３次元ＣＡＤデータをさらに加工する。ここで、貼り付けるといっても、パターンデータには表面のみならず凹凸の形状データも含まれるため、形状データを含む場合には、分割領域に接する面の近傍のデータも修正／置換されることに注意されたい。最後に、ステップＳ４６にて、３次元出力制御部は、加工された３次元データを外部の３次元プリンタやＣＡＤシステムに出力する。加工された３次元データで作製／造形された立体物は、切断部の構造や性状を確認するのに適しているのは図１０、図１２のそれらと同様であるが、本フローチャートの処理では、切断面が横切る部材に付加された属性情報を利用して、自動的に切断面の模様や形状などを付加することが可能となっている。ユーザは、切断したい場所を指定するだけ、本装置が自動的に切断面の模様、形状、記号、文字情報などを貼り付ける構成であるため、ユーザの利便性が飛躍的に向上する。
【００５４】
＜実施態様３＞
図１４は、本発明の実施態様３によるＣＡＤデータ加工装置の概要を示すブロック図である。図に示すように、ＣＡＤデータ加工装置３００は、制御部（ＣＰＵ）３１０と、入力部３２０と、出力部３３０と、通信部３４０と、記憶部３５０と、表示部３６０とを有する。記憶部３５０には、予め対象とする３次元プリンタで対象物体を分割するのに適したギャップ幅ＧＡＰ、および、分割領域に接する立体物側の面に貼り付けるべきパターンデータＰＤが格納されていることは、実施態様２と同様であるが、実施態様３では、さらに、立体物の分割（切断）された２以上の物体の前記分割領域に接する双方の面に設けられるべき互いに嵌合する形状を示す形状データＦＤを格納する。互いに嵌合する形状は、例えば、一方は凹部／孔部、他方は、凹部に収容可能な凸部／突起部である。本構成によれば、立体物を分割／分離した後に、再度、物体を組み合わせて、みかけ上の一体物にするときの「位置決め」を容易にでき、さらに、分割面における「滑り」、特に分割面が斜めに指定された場合の「滑り」を効果的に抑止できる。制御部３１０は、取得部３１１、入力受付部３１２、加工部３１３、および３次元出力制御部３１４を有する。取得部３１１は、立体物の３次元ＣＡＤデータを取得する。３次元ＣＡＤデータは、ＣＡＤシステムＣＤ１で作成されたものであり、ネットワークＮＥＴを介して通信部３４０により受信され、最終的に取得部３１１に渡される。取得した３次元ＣＡＤデータは、３次元出力制御部３１４により、３次元空間上に３次元モデルとしてモデリングされ、この３次元モデル（立体物）を２次元の平面（投影面）に投影し、この投影された「立体物」を表示部３６０が表示する。
【００５５】
入力受付部３１２は、立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付ける。具体的には、例えば、ユーザが、入力部３２０およびマウスＭＳを介して、表示部３６０に表示された立体物の分割を所望する分割指示面を指定し、入力受付部３１２は、指定された分割指示面を受け付ける。加工部３１３は、分割指示面およびギャップ幅で規定された分割領域で前記立体物を分割（切断）するように、３次元ＣＡＤデータを加工する。加工部３１３は、立体物の分割（切断）された２以上の物体の少なくとも１つの物体の前記分割領域に接する面に、少なくとも１つのパターンデータを貼り付けるように、３次元ＣＡＤデータをさらに加工する。また、加工部３１３は、立体物の分割（切断）された２以上の物体の分割領域に接する双方の面に、互いに嵌合する形状を少なくとも1つの物体につき１つ、或いは２つ設けるように、３次元ＣＡＤデータをさらに加工する。
【００５６】
図１５は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートでは、実施態様１の図２に示したステップと異なるステップＳ５１、Ｓ５５のボックスは点線で表示してある。実施態様１のステップの文言と同様の文言を含む実施態様３のステップは、特に言及しない限り同様の処理を行うものとする。図に示すように、ステップＳ５１にて、記憶部が「ギャップ幅」および「嵌合（凹部、凸部など）させる部材のための形状データ」を格納する。このステップは毎回実行する必要はなく、１回だけ実行して適正なギャップ幅、および、幾つかの形状データを格納しておくことで足りる。次に、ステップＳ５２〜Ｓ５４の処理を行うが、これらは、実施態様１の処理Ｓ１２〜Ｓ１４の処理と同様である。ステップＳ５５では、加工部は、立体物の分割（切断）された２以上の物体の分割領域に接する双方の面に、互いに嵌合する形状を少なくとも1つの物体につき１つ、或いは、２つ設けるように、３次元ＣＡＤデータをさらに加工する。最後に、ステップＳ５６にて、３次元出力制御部は、加工された３次元データを外部の３次元プリンタやＣＡＤシステムに出力する。加工された３次元データで作製／造形された立体物は、切断部の構造や性状を確認するのに適している。立体物を分割／分離した後に、再度、物体を組み合わせて（嵌め合わせて）、みかけ上の一体物にするときの「位置決め」を容易にできる。即ち、組み合わせの位置決めを正確にすることによって、再度、あたかも元通りの一体物に復元することが可能となるのである。さらに、分割面における「滑り」、特に分割面が斜めに指定された場合の「滑り」を効果的に抑止できるようになる。
【００５７】
図１６は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で処理される３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。図中の（ａ）は、立体物の分割（切断）された立体物ＯＢ３1の分割領域に接する面に、突起部ＣＶ１、ＣＶ２を設けたものである。突起部ＣＶ１、ＣＶ２の配置は、ユーザが指定することも可能であるが、通常は、例えば、自動的にコーナー部と、そのコーナー部の反対側に設けることが好適である。図中の（ｂ）は、立体物の分割（切断）された立体物ＯＢ３２の分割領域に接する面に、孔部ＣＣ１、ＣＣ２を設けたものである。
【００５８】
図１７は、突起部および孔部を設けた３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。図に示すように、突起部ＣＶ１、ＣＶ２を設けた立体物ＯＢ３1−ｓと、孔部ＣＣ１、ＣＣ２を設けた立体物ＯＢ３２−ｓは、切断面でぴったりと組み合わせて、みかけ上の一体物にするときの「位置決め」を容易にすることが可能な形状となっている。
【００５９】
図１８は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートでは、実施態様１の図２に示したステップと異なるステップＳ６１、Ｓ６３，Ｓ６５のボックスは点線で表示してある。実施態様１のステップの文言と同様の文言を含む実施態様３のステップは、特に言及しない限り同様の処理を行うものとする。図に示すように、ステップＳ６１にて、記憶部が「ギャップ幅」および「後付けの回動支持軸を収容するための形状データ」を格納する。形状データには、具体的には、孔の形状データ（寸法データ）が収容されているが、孔を設ける可動部材の厚みに応じて縮尺を適宜変更して使用する。このステップは毎回実行する必要はなく、１回だけ実行して適正なギャップ幅、および、幾つかの形状データを格納しておくことで足りる。なお、分割領域用の「第１のギャップ幅」は、立体物が印刷されるべき３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて規定されるが、可動部材を設定する際に用いる「第２のギャップ幅」は、可動部材の開閉を規制しないような距離（クリアランス）に規定したものを用いる必要がある。よって、第２のギャップ幅は、可動部材やこれが接する本体側の形状や厚さに依存するが、第１のギャップ幅よりも大きくなる傾向がある。「可動部材が開閉可能な距離」とは、具体的には、回動支持軸の設置位置、可動部材の厚さなどのファクターで決定される。
【００６０】
次に、ステップＳ６２、Ｓ６３の処理を行うが、これらは、実施態様１の処理Ｓ１２、Ｓ１３の処理と同様である。次に、ステップＳ６３にて、入力受付部は、立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力、および「可動部材」を指定する操作入力を受け付ける。そして、ステップＳ６４の処理を実行した後、ステップＳ６５では、加工部は、指定された可動部材がこの可動部材以外の立体物の部材と接する面と、ギャップ幅とで規定された部材間分割領域で、立体物から分割（切断）するように、３次元ＣＡＤデータを加工し、さらに、可動部材とこの可動部材に前記部材間分割領域を介して接する立体物とを開閉自在に連結するための少なくとも１つの後付けの回動支持軸が収容されるべき孔を、可動部材が立体物に部材間分割領域を介して接する第１の位置、および、立体物が可動部材に部材間分割領域を介して接する第２の位置に形成するように、３次元ＣＡＤデータを加工する。最後に、ステップＳ６６にて、３次元出力制御部は、加工された３次元データを外部の３次元プリンタやＣＡＤシステムに出力する。加工された３次元データで作製／造形された立体物は、可動部材および本体側に孔を形成しているため、後付けの回動支持軸を簡単に装着することが可能であり、簡易に可動部材（典型的にはドア）を設けた立体模型を提供することが可能となる。
【００６１】
図１９は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で処理される３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。可動部材を設ける立体物の典型例は、家屋やビルなどの建造物であるが、作図および説明の便宜上、１つの外壁に可動部材としてドアを設置する態様で説明するものとする。前提として、立体物ＯＢ４０の表面には、可動部材を示す矩形枠ＯＣＰ１が表示されているものとする。図中の（ａ）に示すように、ユーザは、入力部（マウスなど）を用いて、表示された立体物ＯＢ４０をうち「可動部材」として加工したい場所や表示要素（本例では、矩形枠ＯＣＰ１）を指定する。もちろん、矩形枠や他の図形（円形、三角形などの任意の図形）およびその大きさをマウスなどで指定してもよい（例えば、矩形の始点および終点の座標をマウスで指示する。）。入力受付部は当該操作入力を受け付け、加工部は、指定された可動部材がこの可動部材以外の立体物の部材と接する面と、ギャップ幅とで規定された部材間分割領域で、立体物から分割（切断）するように、３次元ＣＡＤデータを加工する。
【００６２】
このようにして、指定された矩形枠ＯＣＰ１の領域に基づき、開口部ＯＰ４０（孔）が当該箇所に設置され、開口部ＯＰ４０内に、可動部材ＤＲ１（ドア）が設置される。図中の（ｂ）は、開口部ＯＰ４０の可動部材側に接する面に、後付けの回動支持軸を収容するための孔Ｈ１、Ｈ２を同一の回動軸（図示しない）に設け、孔付きの開口部ＯＰ４０−ｈに加工する様子を示したものである。図中の（ｃ）は、可動部材ＤＲ１の本体側に接する面に、後付けの回動支持軸を収容するための孔Ｈ３、Ｈ４を同一の回動軸（図示しない）に設け、孔付きの可動部材ＤＲ１−ｈに加工する様子を示したものである。このように加工した孔付きの可動部材ＤＲ１−ｈの孔Ｈ３、Ｈ４に後付けの２つの回動支持軸（収容が容易になるような伸縮可能なスプリング機構付きの支持軸が好適である。）を装着（収容）し、孔付きの開口部ＯＰ４０−ｈのそれぞれの孔Ｈ１、Ｈ２に回動支持軸を装着（収容）することが望ましい。なお、孔Ｈ３，Ｈ４は、１つの連通孔としてもよい。また、回動支持軸は後付けが好適ではあるが、加工部が、本体側に連結しないいわゆる「はめ殺しの回動支持軸」として双方の孔に収容されるように、当該孔の位置に「回動支持軸部材」を立体成形するように３次元データを加工することも可能である。
【００６３】
図２０は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートは、図１８の変形例であり、可動部材や本体側に回動支持軸となる突起部を直接設けた例を示すものである。本フローチャートでは、図１８に示したステップと異なるステップＳ７１、Ｓ７５のボックスは点線で表示してある。実施態様１のステップの文言と同様の文言を含む実施態様３のステップは、特に言及しない限り同様の処理を行うものとする。図に示すように、ステップＳ７１にて、記憶部が「ギャップ幅」および「回動支持軸として機能する突起部およびそれを収容する孔の形状データ」を格納する。形状データには、具体的には、突起部および孔の形状データ（寸法データ）が収容されているが、孔や突起部を設ける可動部材や壁となる本体側の部材の厚みに応じて縮尺を適宜変更して使用する。このステップは毎回実行する必要はなく、１回だけ実行して適正なギャップ幅、および、幾つかの形状データを格納しておくことで足りる。なお、分割領域用の「第１のギャップ幅」は、立体物が印刷されるべき３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて規定されるが、可動部材を設定する際に用いる「第２のギャップ幅」は、可動部材の開閉を規制しないような距離（クリアランス）に規定したものを用いる必要がある。よって、第２のギャップ幅は、第１のギャップ幅よりも大きい。「可動部材が開閉可能な距離」とは、具体的には、回動支持軸の設置位置、可動部材の厚さなどのファクターで決定される。
【００６４】
次に、ステップＳ７２、Ｓ７３、Ｓ７４の処理を行うが、これらは、実施態様１の処理Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４の処理と同様である。そして、これらのステップの処理を実行した後、ステップＳ７５では、加工部は、指定された可動部材がこの可動部材以外の前記立体物の部材と接する面と、前記ギャップ幅とで規定された部材間分割領域で、前記立体物から分割（切断）するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工し、さらに、前記可動部材とこの可動部材に前記部材間分割領域を介して接する前記立体物とを開閉自在に連結するための回動支持軸として機能する２つの突起部を、前記可動部材が前記部材間分割領域を介して前記立体物に接する第１および第２の位置に形成し、この第１および第２の位置に前記部材間領域を介して対向する第３および第４の位置に前記突起部の各々を収容する２つの孔をそれぞれ形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、或いは、前記可動部材とこの可動部材に前記部材間分割領域を介して接する前記立体物とを開閉自在に連結するための回動支持軸を収容する２つの孔を、前記可動部材が前記部材間分割領域を介して前記立体物に接する第１および第２の位置に形成し、この第１および第２の位置に前記部材間領域を介して対向する第３および第４の位置に前記孔の各々に収容されるべき２つの突起部をそれぞれ形成するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する。最後に、ステップＳ６６にて、３次元出力制御部は、加工された３次元データを外部の３次元プリンタやＣＡＤシステムに出力する。加工された３次元データで作製／造形された立体物は、このままで可動部材が回動支持軸として機能する突起部で開閉自在に本体側の立体物と連結されているため、可動部材の「動き」を演出できる立体模型を極めて簡易に提供することが可能となる。粉末を基材に使う場合には、このような可動部材やその近傍の孔には、固化せずに残した粉末が入り込んだままであるが、それらの残存粉末は、エアガンなどで圧縮空気を当該箇所に噴射するで吹き飛ばすことが好適である。これは、本実施態様および他の実施態様においても、分割領域やその近傍に形成された嵌合する形状などにおいても、同様にエアガンの圧縮空気の噴射で吹き飛ばすことが好適である。
【００６５】
図２１は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で処理される３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。可動部材を設けた立体物の典型例は、家屋やビルなどの建造物であるが、作図および説明の便宜上、１つの外壁に可動部材としてドア（開閉部材）を設置する態様で説明する。前提として、立体物（外壁）ＯＢ５０の表面には、可動部材を示す矩形枠ＯＣＰ２が表示されているものとする。図中の（ａ）に示すように、ユーザは、入力部（マウスなど）を用いて、表示された立体物ＯＢ５０をうち「可動部材」として加工したい場所や表示要素（本例では、矩形枠ＯＣＰ２）を指定する。もちろん、矩形枠や他の図形（円形、三角形などの任意の図形）およびその大きさをマウスなどで指定してもよい（例えば、矩形の始点および終点の座標をマウスで指示する。）。入力受付部は当該操作入力を受け付け、加工部は、指定された可動部材がこの可動部材以外の立体物の部材と接する面と、ギャップ幅とで規定された部材間分割領域で、立体物から分割（切断）するように、３次元ＣＡＤデータを加工する。このようにして、指定された矩形枠ＯＣＰ２の領域に基づき、開口部ＯＰ５０（孔）が当該箇所に設置され、開口部ＯＰ５０内に、可動部材ＤＲ２（ドア）が設置される。図中の（ｂ）は、開口部ＯＰ５０の可動部材側に接する面に、回動支持軸として機能する突起部を収容するための孔Ｈ５、Ｈ６を同一の回動軸（図示しない）に設け、孔付きの開口部ＯＰ５０−ｈに加工する様子を示したものである。図中の（ｃ）は、可動部材ＤＲ２の本体側に接する面に、回動支持軸として機能する突起部ＰＲＧ１，ＰＲＧ２を同一の回動軸（図示しない）に設け、突起部付きの可動部材ＤＲ２−ｈに加工する様子を示したものである。このように加工した孔付きの可動部材ＤＲ２−ｐｒｇの突起部ＰＲＧ１，ＰＲＧ２は、３次元プリンタの印刷／立体造形時に孔Ｈ５、Ｈ６にそれぞれ収容される。なお、可動部材に孔を形成し、本体側の開口部に突起部を形成する構成も可能である。その場合には、可動部材の孔を１つの連通孔に形成することも可能であり、さらに、本体側の突起部は、突起部ではなく双方の面を結ぶ１つのブリッジとすることも可能である。
【００６６】
図２２は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートは、図１８の変形例であり、立体物のなかで透明な窓や引き戸のガラスなどとなる部材を除外部として指定し、除外部が占める領域に開口部を形成し、当該開口部へ後付けの透明部材を挿入、保持するためのガイドスリットおよび支持溝を形成する手法を示したものである。本フローチャートでは、図１８に示したステップと異なるステップＳ８１、Ｓ８３、Ｓ８４のボックスは点線で表示してある。実施態様１のステップの文言と同様の文言を含む実施態様３のステップは、特に言及しない限り同様の処理を行うものとする。図に示すように、ステップＳ８１にて、記憶部が「ギャップ幅」および「ガイドスリットと支持溝との形状データ」を格納する。形状データには、具体的には、窓枠の形状データおよび窓枠に後付けの透明部材（窓）を挿入するためのガイドスリット形状データ（寸法データ）が収容されているが、窓（除外部）のサイズ（寸法）、窓を設ける壁となる本体側の部材の厚みに応じて縮尺を適宜変更して使用する。このステップは毎回実行する必要はなく、１回だけ実行して適正なギャップ幅、および、幾つかの形状データを格納しておくことで足りる。
【００６７】
本フローチャ−トでは、ステップＳ８２，Ｓ８４の処理を行うが、これらは、実施態様１の処理Ｓ１２、Ｓ１４の処理と同様である。ステップＳ８３の処理を実行した後、ステップＳ８３では、入力受付部が、分割指示面および「除外部材」を指定する操作入力を受け付ける。そして、ステップＳ８４の処理を実行した後、ステップＳ８５では、加工部は、指定された除外部材を立体物から除外するように３次元ＣＡＤデータを加工し、さらに、除外部材が存在していた空間を囲む立体物の枠の一部に後付け部材を挿入するためのガイドスリットを形成し、立体物の枠のうちガイドスリットを設けた部分以外に後付け部材が挿入されるべき支持溝を形成するように３次元ＣＡＤデータを加工する。最後に、ステップＳ８６にて、３次元出力制御部は、加工された３次元データを外部の３次元プリンタやＣＡＤシステムに出力する。加工された３次元データで作製／造形された立体物には、後付け部材として、透明なプラスチック板（図示しない）を窓や引き戸としてガイドスリットから挿入する。プラスチック板は、支持溝で支持するが、プラスチック板を支持溝（ここでは「レール」として機能する。）に沿って横方向や縦方向に摺動させて、あたかも「引き戸」や「窓」のように演出することも可能である。このように後付け部材を摺動させたときには、摺動面にローラーや摺動し易くなるように低抵抗のフッ素樹脂部材を使用することが好適である。このように、本構成では、透明な窓を演出したり、透明な窓の横方向や縦方向への「動き」を演出したりできる立体模型を極めて簡易に提供することが可能となる。
【００６８】
図２３は、実施態様３のＣＡＤデータ加工装置で処理される３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。窓を設けた立体物の典型例は、家屋やビルなどの建造物であるが、作図および説明の便宜上、１つの外壁に窓を設置するためのデータ加工の態様で説明する。前提として、立体物（外壁）ＯＢ６０の表面には、窓部材を示す矩形枠が表示されているものとする。図中の（ａ）に示すように、ユーザは、入力部（マウスなど）を用いて、表示された立体物ＯＢ６０をうち「窓部材」として加工（即ち除外）したい場所や表示要素（本例では、矩形枠ＯＣＰ２）を除外部ＥＸＤとして指定する。もちろん、矩形枠や他の図形（円形、三角形などの任意の図形）およびその大きさをマウスなどで指定してもよい（例えば、矩形の始点および終点の座標をマウスで指示する。）。入力受付部は当該操作入力を受け付け、加工部は、指定された除外部材である除外部ＥＸＤを立体物から除外するように３次元ＣＡＤデータを加工し、ＯＢ６１に示すように開口部ＯＰ６０を形成する。さらに、立体物ＯＢ６２の開口部ＯＰ６０−ｇｓに示すように、除外部ＥＸＤが存在していた空間を囲む立体物の枠の一部に後付け部材を挿入するためのガイドスリットＧＳを形成し、立体物の枠のうちガイドスリットを設けた部分以外に後付け部材が挿入されるべき支持溝ＧＲを形成するように３次元ＣＡＤデータを加工する。このように最終的には、ガイドスリットＧＳ、および、支持溝ＧＲを形成した開口部ＯＰ６０−ｇｓ−ｇｒが形成される。このように加工したガイドスリットＧＳ、および、支持溝ＧＲを形成した開口部ＯＰ６０−ｇｓ−ｇｒには、容易に後付けの透明な窓部材や引き戸部材などをガイドスリットを通じて開口部に挿入し、支持溝に支持させることが可能となる。
【００６９】
＜実施態様４＞
図２４は、実施態様４による本発明による装置またはプログラムで３次元ＣＡＤデータを加工した家屋を立体物として３次元プリンタで作製する様子を示す分解斜視図である。図に示すように、はじめに、床（基礎）を構成する幾つかのスライス面ＳＬｂｔｍ（作図および説明の便宜上、スライス面１層で描画しているが実際には複数の層で構成される。以下、他の層でも同様である。）を３次元印刷／立体造形する。その上に、部屋割のための壁および外壁を含む中間のスライス面ＳＬｍｄｌ−１、ＳＬｍｄｌ−２、ＳＬｍｄｌ−ｎを立体造形する。ｎ個目のスライス面ＳＬｍｄｌ−ｎの上に、本装置やプログラムで加工したデータによるスライス面である分割領域（粉末層／非固化層）ＳＬｐｗｄを造形する。但し、この領域は造形といっても、粉末であるため、あとで取り除かれることになる。そして、この上に天井／屋根を構成する幾つかのスライス面ＳＬｃｅｌが造形される。このようにして、あたかも一体物のような家屋の立体模型が完成する。
【００７０】
図２５は、図２４で作製した一体物の家屋立体模型を示す図である。図に示すように家屋立体模型Ｈｏｍｅはあたかも一体物に見えるが、容易に、家屋天井部Ｈｏｍｅ１と、家屋部屋割部Ｈｏｍe２とに分割でき、分割したものも、用意に元通りの一体物の家屋立体模型Ｈｏｍｅに復元することが可能である。発明の理解に資するために、図においてスライス層の境界を示すたに線を描画してあるが、実際には、線は見えず、外観上は均一な壁のように見えることに注意されたい。
【００７１】
図２６は、図２５に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。図に示すように、分割面に接するスライス面ＳＬｍｄｌ−ｎの表面には、パターンデータとして横に配設した鉄筋ＲＦｓｔの色彩および模様が貼り付けられている。ユーザは、立体模型を分割した後、この面に描画されるパターンを見て、容易に内部構造を理解することが可能となる。
【００７２】
図２７は、図２５に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。図に示すように、分割面に接するスライス面ＳＬｍｄｌ−ｎの表面を、今度は別パターンデータを貼り付けたスライス面ＳＬｍｄｌ−ｎ１として構成したものである。パターンデータとしては、縦に配設した鉄筋ＲＦｂａｒの色彩、模様、および形状が貼り付けられ、突起部となっている。また、鉄筋記号ＲＦｂａｒ−ｔｘｔが記号として貼り付けられており、これには当業者が使用する記号である「Ｄ２２−＠２００」が記載されている。この意味は、直径２２ｍｍの鉄筋が２００本敷設されることを意味している。ユーザは、立体模型を分割した後、この面に描画、および、立体形成された「突起部」や「記号」を見たり、触ったりして、容易に切断部の内部構造や内部空間の形状や部屋割などの空間的な構成を理解することが可能となる。パターンとして突起部が構成された部分に対向する家屋天井部Ｈｏｍe１の面には、突起部と嵌め合うように、凹部が形成される。このような突起部と、凹部とは、復元時の位置決めのための部材として使用することも可能である。
【００７３】
＜実施態様５＞
図２８は、図２１に示した孔付きの可動部材に開口部およびガイドスリットを形成する様子を説明する図である。図に示すように、可動部材ＤＲ２−ｐｒｇの中央にユーザによって設定された除外部ＥＸＤに基づき、当該領域の空間を除外し、開口部ＯＰが形成される。開口部ＯＰには、ガイドスリットＧＳが形成される。このようにしてできあがった可動部材ＤＲ２−ｐｒｇ−ｗのガイドスリットＧＳに後付けの透明部材を挿入すれば、窓付きのドアといった趣の立体模型を形成することが可能となる。
【００７４】
＜実施態様６＞
図２９は、壁に開口部、可動部材としての引き戸、およびガイドスリットを形成する様子を説明する図である。図に示すように、壁ＷＷ１の中央にユーザによって設定された除外部に基づき、当該領域の空間を除外して、開口部ＯＰ−ｓｌｄが形成される。開口部ＯＰ−ｓｌｄの上部および下部には、引き戸の上端部、下端部を支持し、左右への引き戸の摺動をガイドするガイド溝（図示せず）が形成される。そして、開口部ＯＰ−ｓｌｄの中に、引き戸ＳＬＤ1，ＳＬＤ２を形成する。このようにしてできあがった壁ＷＷ２の引き戸ＳＬＤ1，ＳＬＤ２は、左右に引いてスライドして開閉することが可能である。また、この引き戸には、図２８のように開口部およびガイドスリットを形成して、窓付きのスライドドアといった趣の立体模型を形成することが可能となる。
【００７５】
＜実施態様７＞
図３０は、大きいサイズの立体模型を分割する様子を説明する図である。図に示すように、壁ＷＷ２は、印刷／造形時に使用する３次元プリンタの印刷可能領域ＣＳを大幅に超えるサイズである。壁ＷＷ２は、印刷可能領域２つ分でカバーされる。このとき、目的とする立体模型である壁ＷＷ２のサイズを縮尺する方法もあるが、縮尺すると立体模型としての迫力に欠けるといった欠点がある。このような場合には、壁ＷＷ２−ｄｉｖのように、分割領域ＣＲ−ａｕｔｏを中央に設置し、左側壁ＷＷ２−ｌと、右側壁ＷＷ２−ｒとに分割する。分割領域の設定は、図３１に示すように、自動で行うこともできるが、ユーザが手動で分割指示面を指定して設定することもできる。左側壁ＷＷ２−ｌには、矢印型の凸部Ｗａｒを設置し、右側壁ＷＷ２−ｒには、凸部Ｗａｒと嵌め合う形状である矢印抜型の凹部Ｗｃｖを設置する。このようにして、大型サイズの立体模型でありながら、分割可能であり、かつ、凸部及び凹部を嵌め合うことで容易に再結合（組立）可能な立体模型を作成することが可能となる。この例では、２つに分割したが、３つ以上に分割することも可能である。また、ここでの凸部、凹部は、単に嵌め合うのみならず、矢印型から容易に判断できるように、嵌め合わせた後は、しっかりと連結し、分割を抑止する連結部としてそれぞれ機能する。ここでは、凸部、凹部は一対だけであるが、複数の対を設けて連結強度を高めてもよい。さらに、パターンデータやパターンの形状には、このような連結部として機能する矢印型、きのこ型、釣り針型（およびこれらの抜き型）などの様々な形状を含み、パターンとしては分割した部分に貼り付けることが可能である。
【００７６】
図３１は、図９のＣＡＤデータ加工装置で実行される実施態様７用の処理の一例を示すフローチャートである。図に示すように、ステップＳ９１にて、立体物の印刷時サイズ（縮尺）、および、使用３Ｄプリンタの印刷可能領域を取得する。次に、ステップＳ９２では、加工部が印刷可能領域に立体物の印刷時サイズが収まるかを判定する。収まる場合は、ステップＳ９５にて、他の実施態様における通常の分割処理をおこなう。収まらない場合は、ステップＳ９３にて、加工部が、印刷可能領域１つに収まる大きさに立体物を分割する分割領域を自動的に設定し、立体物を分割（切断）するように３次元ＣＡＤデータを加工する。続いて、ステップＳ９４にて、加工部が、分割領域に接する本体側に、互いに嵌め合う形状である凹部、凸部を形成するように３次元ＣＡＤデータを加工する。最後に、ステップＳ９５,Ｓ９４を実行した後、ステップＳ９６にて、加工された３次元ＣＡＤデータを出力する。本実施態様によれば、サイズの大きな立体模型を縮尺することなく、自動的に分割し、凸部及び凹部を嵌め合うことで容易に再結合（組立）可能な立体模型を作成することが可能となる。
【００７７】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の部、手段、ステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。実施態様では、本発明を簡単な構造物として円柱、家屋模型などの３次元データに適用してきたが、本発明の原理は、例えば、家屋以外のビルなどの建築物、道路、ダム、トンネル、地下共同溝、下水道などの土木構造物などの立体模型、特にカラーの立体模型が用途として考えられる。このような建築物や土木構造物の立体模型は、施主や工事の発注者への販促資料やプレゼン資料として使用するのに適している。特に、カラー立体造形物はビジュアルに訴求するため、本発明により加工した３次元ＣＡＤデータを「粉末固着式積層法」を使用する３次元プリンタで立体造形するような建築物や土木構造物の分野への適用が有望であろう。
【符号の説明】
【００７８】
１００  ＣＡＤデータ加工装置
１１０  制御部
１１１  取得部
１１２  入力受付部
１１３  加工部
１１４  ３次元出力制御部
１２０  入力部
１３０  出力部
１４０  通信部
１５０  記憶部
１６０  表示部
２００  ＣＡＤデータ加工装置
２１０  制御部
２１１  取得部
２１２  入力受付部
２１３  加工部
２１４  ３次元出力制御部
２２０  入力部
２３０  出力部
２４０  通信部
２５０  記憶部
２６０  表示部
３００  ＣＡＤデータ加工装置
３１０  制御部
３１１  取得部
３１２  入力受付部
３１３  加工部
３１４  ３次元出力制御部
３２０  入力部
３３０  出力部
３４０  通信部
３５０  記憶部
３６０  表示部
ＢＦ１，ＢＦ２  面
ＣＣ１  孔部
ＣＤ１  ＣＡＤシステム
ＣＰ  分割指示面
ＣＲ  分割領域
ＣＲ１  分割領域
ＣＲ２  分割領域
ＣＶ１、ＣＶ２  突起部
ＤＲ１、ＤＲ２  可動部材
ＥＸＤ  除外部（矩形枠）
ＦＤ  形状データ
ＧＡＰ  ギャップ幅
ＧＲ  支持溝
ＧＳ  ガイドスリット
ＧＷ１  距離
ＧＷ２  距離
Ｈ１−Ｈ６  孔
ＭＳ  マウス
ＮＥＴ  ネットワーク
ＯＢ１０  立体物
ＯＢ１０ｓｌ  立体物
ＯＢ１１  立体物
ＯＢ１２  立体物
ＯＢ１２ｄ  下部立体物
ＯＢ１２ｄｓｌ  下部立体物
ＯＢ１２ｓｌ  立体物
ＯＢ１２ｕ  上部立体物
ＯＢ１２ｕｓｌ  上部立体物
ＯＢ２０ｓｌ  立体物
ＯＢ２１  立体物
ＯＢ２２ｄ  下部立体物
ＯＢ２２ｕ  上部立体物
ＯＢ３０  立体物
ＯＢ３1  立体物
ＯＢ３２  立体物
ＯＢ４０  立体物
ＯＢ５０  立体物
ＯＢ６０  立体物
ＯＢ６２  立体物
ＯＣＰ１  矩形枠
ＯＣＰ２  矩形枠
ＯＰ４０  開口部
ＯＰ５０  開口部
ＯＰ６０  開口部
ＰＣ１，ＰＣ２  端末
ＰＤ  パターンデータ
ＰＲＧ１，ＰＲＧ２  突起部
ＰＲＮ１  ３次元プリンタ
ＰＲＮ２  ３次元プリンタ
ＳＬ１  スライス面
ＳＬｍ  スライス面
ＳＬｎ  スライス面
ＳＬｍｄｌ―１，Ｓｌｍｄｌ−２，ＳＬｍｄｌ−ｎ，ＳＬｍｄｌ−ｎ１  スライス面
ＳＬｂｔｍ，Ｓｌｃｅｌ  スライス面
ＲＦｂａｒ，ＲＦｓｔ  鉄筋
Ｈｏｍｅ  家屋立体模型
Ｈｏｍｅ１  家屋天井部
Ｈｏｍｅ２  家屋部屋割部
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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