(57)【要約】【課題】彫刻のレッスンを行う場合に、利用者の経験に応じた指導が可能な彫刻レッスン用サーバを提供する。【解決手段】立体物の彫刻を指導するために用いられるサーバであって、完成状態の立体物を示す第１の３Ｄプリンタ用データを記憶する記憶部、指導を受ける利用者の彫刻に対する経験値情報を取得する取得部、第１の３Ｄプリンタ用データ、及び取得した経験値情報に基づいて、完成状態の立体物を内包し、彫刻を開始する前の初期状態の立体物を示す第２の３Ｄプリンタ用データを生成する生成部、指導を受ける利用者の利用者端末に対し、生成した第２の３Ｄプリンタ用データを送信するデータ送信部、を有する彫刻レッスン用サーバ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３Ｄプリンタを含む利用者端末と通信可能に接続され、ネットワークを介して立体物の彫刻を指導するために用いられるサーバであって、
完成状態の前記立体物を示す第１の３Ｄプリンタ用データを記憶する記憶部と、
指導を受ける利用者の彫刻に対する経験値情報を取得する取得部と、
前記第１の３Ｄプリンタ用データ、及び取得した前記経験値情報に基づいて、前記完成状態の立体物を内包し、彫刻を開始する前の初期状態の前記立体物を示す第２の３Ｄプリンタ用データを生成する生成部と、
前記指導を受ける利用者の前記利用者端末に対し、生成した前記第２の３Ｄプリンタ用データを送信するデータ送信部と、
を有する彫刻レッスン用サーバ。
【請求項２】
前記記憶部は、前記利用者が実際に彫刻の指導を受けた指導履歴を記憶し、
前記取得部は、前記指導履歴に基づいて、前記経験値情報を取得することを特徴とする請求項１記載の彫刻レッスン用サーバ。
【請求項３】
前記生成部は、前記完成状態の立体物を所定の二次元平面に投影した場合に得られる元の輪郭線を、前記経験値情報に基づく所定値だけ拡大させて新たな輪郭線を設定し、当該新たな輪郭線により形成される断面を前記所定の二次元平面と直交する所定方向において前記完成状態の立体物と同じ高さになるよう重畳することで、前記第２の３Ｄプリンタ用データを生成することを特徴とする請求項１または２記載の彫刻レッスン用サーバ。
【請求項４】
前記生成部は、前記完成状態の立体物に対して所定方向の中心軸を設定し、前記所定方向と直交する方向において、前記中心軸から最も離れた前記完成状態の立体物の元の輪郭線上の点を特定し、前記中心軸から特定された前記点までの長さを前記経験値情報に基づく所定値だけ延長することで所定の長さを設定し、当該所定の長さを半径とする新たな輪郭線により形成される断面を前記所定方向において前記完成状態の立体物と同じ高さになるよう重畳することで、前記第２の３Ｄプリンタ用データを生成することを特徴とする請求項１または２記載の彫刻レッスン用サーバ。
【請求項５】
前記生成部は、前記完成状態の立体物を所定の二次元平面にスライスした複数のスライス断面を作成し、各スライス断面の元の輪郭線を、前記経験値情報に基づく所定値だけ拡大させて新たな輪郭線を設定し、当該新たな輪郭線により形成される各スライス断面を前記所定の二次元平面と直交する所定方向に重畳することで、前記第２の３Ｄプリンタ用データを生成することを特徴とする請求項１または２記載の彫刻レッスン用サーバ。
【請求項６】
前記生成部は、
第１のスライス断面の前記新たな輪郭線を、当該第１のスライス断面から前記所定方向に前記所定値だけ離れた第２のスライス断面に投影した場合に得られる、前記新たな輪郭線及び前記第２のスライス断面の元の輪郭線の外縁を、仮の輪郭線として設定し、
前記仮の輪郭線を、前記所定方向において前記第２のスライス断面とは逆側に前記所定値だけ離れた第３のスライス断面に投影した場合に得られる、前記仮の輪郭線及び前記第３のスライス断面の元の輪郭線の外縁を、前記第１のスライス断面の新たな輪郭線として再設定することを特徴とする請求項５記載の彫刻レッスン用サーバ。
【請求項７】
前記生成部は、
前記第３のスライス断面が無い場合、前記仮の輪郭線を前記新たな輪郭線として再設定することを特徴とする請求項６記載の彫刻レッスン用サーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は彫刻レッスン用サーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークを利用したオンライン・レッスンが知られている。これは、生徒側のコンピュータシステムと先生側のコンピュータシステムとをネットワークを介して接続し、英会話、楽器演奏、彫刻等を遠隔指導するものである。
【０００３】
たとえば特許文献１には、自宅に居ながら先生のアドバイスを受けることができる双方向性を持った楽器演奏システムが開示されている。具体的には、先生側および生徒側に、コンピュータとそれに接続された電子楽器により構成されるシステムを設け、ネットワークを介してそれぞれのシステムを接続する。先生側システムは、生徒側システムから送られてくる生徒の演奏データに基づく演奏を再生し、その演奏に対する演奏指導データや模範演奏データを作成して生徒側システムに送信する。生徒側システムは、先生側システムから送られてきた模範演奏データに基づいて演奏を再生するとともに、演奏指導データに基づく指導内容をディスプレイに表示できる。
【０００４】
また、特許文献２には、電子楽器が接続された生徒側のパーソナルコンピュータとサーバとをネットワークを介して接続し、サーバに置かれた豊富な教材を用いて生徒が楽器の演奏を練習できるようにした演奏教習システムが開示されている。特許文献２のシステムでは、サーバの指導プログラムによる自動評価が可能であるため、生徒が独習することができる。
【０００５】
また、石鹸を使った彫刻である「ソープカービング」のオンライン・レッスン用プログラムが販売されている（非特許文献１参照）。このプログラムは、具体的な彫刻作業を動画で提供することにより、作業内容を繰り返し確認することができる。
【０００６】
ところで、現在では３Ｄプリンタの高性能化、小型化、低価格化が進み、従来の業務用３Ｄプリンタだけでなく、民生用の３Ｄプリンタも急速に普及している。このような３Ｄプリンタを利用できるオンライン・レッスンの形態も検討されている。
【０００７】
たとえば、特許文献３には、折り紙の折り方等、軟弱材の手作業加工法を効果的に学習するための教材が開示されている。この教材は、学習のための動画や音声、テキストと併せて、完成品に至る途中の複数個の半成品の３Ｄプリンタ用データが含まれる。学習者は、インターネット経由で入手した３Ｄプリンタ用データを３Ｄプリンタで出力することにより、半成型品の立体物を入手できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２８２０９５号公報
【特許文献２】特開２００２−０２３６０７号公報
【特許文献３】特開２０１５−２２５０９３号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】“ソープカービング基礎講座”、［ｏｎｌｉｎｅ］、株式会社ＮＴＴぷらら、［平成２９年９月６日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://shummy.hikaritv.net/pages/lp/soap#carving.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、オンライン・レッスンの利用者はそれぞれレッスン項目に対する経験が異なる。たとえば、彫刻のレッスンを行う利用者の中には、既に他のレッスンを複数回受講した経験がある上級者もいれば、初めてレッスンを行う初級者もいる可能性がある。
【００１１】
本発明の目的は、彫刻のレッスンを行う場合に、利用者の経験に応じた指導が可能な彫刻レッスン用サーバを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための主たる発明は、３Ｄプリンタを含む利用者端末と通信可能に接続され、ネットワークを介して立体物の彫刻を指導するために用いられるサーバであって、完成状態の前記立体物を示す第１の３Ｄプリンタ用データを記憶する記憶部と、指導を受ける利用者の彫刻に対する経験値情報を取得する取得部と、前記第１の３Ｄプリンタ用データ、及び取得した前記経験値情報に基づいて、前記完成状態の立体物を内包し、彫刻を開始する前の初期状態の前記立体物を示す第２の３Ｄプリンタ用データを生成する生成部と、前記指導を受ける利用者の前記利用者端末に対し、生成した前記第２の３Ｄプリンタ用データを送信するデータ送信部と、を有する彫刻レッスン用サーバである。
本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、彫刻のレッスンを行う場合に、利用者の経験に応じた指導ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る彫刻レッスンシステムの概略を示す図である。
【図２】実施形態に係る彫刻レッスン用サーバの構成例を示す図である。
【図３Ａ】彫刻レッスンで作成する立体物の例を示す図である。
【図３Ｂ】彫刻レッスンで作成する立体物の例を示す図である。
【図４】記憶部１０に記憶されるテーブルデータの例を示す図である。
【図５Ａ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第１の方法に関する図である。
【図５Ｂ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第１の方法に関する図である。
【図５Ｃ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第１の方法に関する図である。
【図６Ａ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第２の方法に関する図である。
【図６Ｂ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第２の方法に関する図である。
【図６Ｃ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第２の方法に関する図である。
【図６Ｄ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第２の方法に関する図である。
【図７Ａ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第３の方法に関する図である。
【図７Ｂ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第３の方法に関する図である。
【図７Ｃ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第３の方法に関する図である。
【図８Ａ】彫刻レッスンで作成する立体物の一部を拡大した図である。
【図８Ｂ】彫刻レッスンで作成する立体物の一部を拡大した図である。
【図９Ａ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第４の方法に関する図である。
【図９Ｂ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第４の方法に関する図である。
【図９Ｃ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第４の方法に関する図である。
【図９Ｄ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第４の方法に関する図である。
【図９Ｅ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第４の方法に関する図である。
【図９Ｆ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第４の方法に関する図である。
【図９Ｇ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第４の方法に関する図である。
【図９Ｈ】第２の３Ｄプリンタ用データを生成する第４の方法に関する図である。
【図１０】実施形態に係る彫刻レッスン用サーバの処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＝＝彫刻レッスンシステム＝＝
図１に示すように、彫刻レッスンシステム１は、複数の利用者端末Ｍ、及び彫刻レッスン用サーバＳを備える。各利用者端末と彫刻レッスン用サーバＳとは、ネットワークＮを介して通信可能に接続されている。ネットワークＮは、たとえば公衆電話回線網やインターネット回線等の伝送路である。
【００１６】
本実施形態における彫刻レッスンは、彫刻レッスン用サーバＳから提供されるレッスンプログラムに沿って、利用者（以下、「生徒」）が初期状態の立体物に対して彫刻作業を行い、完成状態の立体物を作成するオンライン方式のレッスンである。
【００１７】
＝＝利用者端末＝＝
利用者端末Ｍは、彫刻レッスンを受ける生徒が所有する機器である。利用者端末Ｍは、コンピュータｍ１、及び３Ｄプリンタｍ２を含む。
【００１８】
コンピュータｍ１は、家庭用のパーソナルコンピュータ等である。コンピュータｍ１は、画像や文字を表示するためのディスプレイが付属されている。また、コンピュータｍ１は、３Ｄプリンタｍ２を制御するためのソフトウェア、３Ｄプリンタ用データが示す立体物の画像や彫刻レッスン用サーバＳから送信される各種情報を表示するためのソフトウェア等がインストールされている。
【００１９】
３Ｄプリンタｍ２は、３Ｄプリンタ用データに基づいて、立体物を造形する装置である。造形方式は、ＦＤＭ方式や光造形方式等、様々な方式を用いることができる。なお、３Ｄプリンタｍ２に用いるフィラメント（立体物の素材）は、立体物の外観に適しているだけでなく、彫刻作業に適した材質であることが望ましい。たとえば、樹脂材料に対して木や竹の粉末を添加したフィラメントを用いることができる。
【００２０】
生徒は、コンピュータｍ１を使用して、ネットワークＮ経由で彫刻レッスン用サーバＳが提供するレッスンサイトにアクセスする。生徒は、ユーザー登録を行った後、希望するレッスン等を入力する。最後に、生徒は、オンラインで料金支払いを行うことでレッスンプログラムの提供を受けることが可能となる。
【００２１】
一のレッスンは、たとえば、複数回のレッスンプログラムにより構成されている。一のレッスンプログラムは、立体物の一部を彫刻するための内容が含まれており、全てのレッスンプログラムを行うことで、立体物を完成することができる。
【００２２】
初回のレッスンプログラムには、彫刻を開始する前の初期状態の立体物を示す３Ｄプリンタ用データ（第２の３Ｄプリンタ用データ。詳細は後述）が含まれている。コンピュータｍ１は、生徒からの指示入力に応じて当該データを３Ｄプリンタｍ２に入力する。３Ｄプリンタｍ２は、当該データに基づいて初期状態の立体物を造形する。
【００２３】
＝＝彫刻レッスン用サーバ＝＝
彫刻レッスン用サーバＳは、ネットワークＮを介して立体物の彫刻を指導するために用いられるコンピュータである。図２は彫刻レッスン用サーバＳの構成例を示す図である。彫刻レッスン用サーバＳは、記憶部１０、通信部２０及び制御部３０を備える。
【００２４】
［記憶部］
記憶部１０は、各種レッスンプログラムや、レッスンプログラムで用いられる各種のデータ等を記憶する大容量の記憶装置である。本実施形態に係る記憶部１０は、第１の３Ｄプリンタ用データを記憶する。
【００２５】
第１の３Ｄプリンタ用データは、完成状態の立体物を示すデータである。図３Ａ及び図３Ｂは、完成状態の立体物の一例である仏像Ｘを示した図である。図３Ａ及び図３Ｂにおいて、仏像Ｘの左右方向をＸ軸方向とし、前後方向をＹ軸方向とし、高さ方向（Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向）をＺ軸方向とする。また、仏像ＸのＺ軸方向の高さを高さｈとする。図３Ａは仏像Ｘを正面から見た図であり、図３Ｂは仏像ＸをＺ軸方向の上側から見た図である。
【００２６】
図３Ａに示すように、仏像Ｘは複数の部位から構成されている。具体的に、仏像Ｘは、頭部Ｘ１、胴体部Ｘ２、右手Ｘ３、左手Ｘ４、右足Ｘ５、左足Ｘ６、台座上部Ｘ７、及び台座下部Ｘ８の８つの部位で構成されている。また、図３Ｂに示すように、仏像Ｘは、Ｙ軸方向よりＸ軸方向の方が厚く形成されている。
【００２７】
［通信部］
通信部２０は、彫刻レッスン用サーバＳと利用者端末Ｍとを接続するためのインターフェースを提供する。
【００２８】
［制御部］
制御部３０は、彫刻レッスン用サーバＳにおける各種の制御を行う。制御部３０はＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示無し）を備える。ＣＰＵは、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより各種の機能を実現する。本実施形態においては、ＣＰＵがメモリに記憶されるプログラムを実行することにより、制御部３０は、取得部３０ａ、生成部３０ｂ、及びデータ送信部３０ｃとして機能する。
【００２９】
（取得部）
取得部３０ａは経験値情報を取得する。経験値情報は、彫刻レッスンの受講回数や彫刻経験の年数等、指導を受ける利用者の彫刻に対する過去の各種経験を示す情報である。
【００３０】
たとえば、生徒は、希望するレッスンを入力する際、過去の彫刻レッスンの受講回数を併せて入力する。この場合、取得部３０ａは、利用者が入力した受講回数を経験値情報として取得する。なお、受講回数や年数の入力は、たとえば、コンピュータｍ１を介し、所定の記入欄に具体的な数字を記入することで可能となる。或いは、コンピュータｍ１の画面に表示されるいくつかの選択肢（たとえば、レッスンの受講回数として（１）「０回〜１０回未満」、（２）「１０回以上２０回未満」、（３）「２０回以上」）の中から、自己の経験に応じて任意の肢を選択することでもよい。
【００３１】
或いは、生徒が彫刻レッスンの受講を希望した際に、自動的に経験値情報を取得することも可能である。この場合、記憶部１０は、生徒が実際に彫刻の指導を受けた指導履歴を各生徒のユーザーＩＤと関連付けて記憶している。たとえば、生徒Ａが過去にオンライン・レッスンを５回受講したことがある場合、記憶部１０は、生徒Ａの指導履歴として「５回」を記憶しておく。
【００３２】
生徒Ａは、新たな彫刻レッスンの受講を希望する際、レッスンサイトで自己のユーザーＩＤを入力する。取得部３０ａは、入力されたユーザーＩＤに基づいて記憶部１０から対応する生徒Ａの指導履歴を読み出し、経験値情報として取得する。
【００３３】
（生成部）
生成部３０ｂは、第１の３Ｄプリンタ用データ、及び取得した経験値情報に基づいて、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する。第２の３Ｄプリンタ用データは、完成状態の立体物を内包し、彫刻を開始する前の初期状態の立体物を示すデータである。
【００３４】
彫刻の上級者の場合、経験が豊富であり習熟度も高いと考えられるため、初期状態の立体物の形状によらず、レッスンプログラムに応じて完成状態の立体物を作成することができる。一方、彫刻の初心者の場合、経験が浅く習熟度も低いと考えられるため、レッスンプログラムを参照したとしても、上級者と同じ初期状態の立体物から完成状態の立体物を作成することは困難な可能性が高い。
【００３５】
すなわち、レッスンを効果的に行うためには、彫刻の経験や習熟度に応じて、初期状態の立体物の形状を変えることが望ましい。そこで、本実施形態における生成部３０ｂは、生徒の経験に応じた第２の３Ｄプリンタ用データを生成することが可能となっている（詳細は後述）。生成部３０ｂは、生成した第２の３Ｄプリンタ用データをデータ送信部３０ｃに出力する。
【００３６】
（データ送信部）
データ送信部３０ｃは、指導を受ける利用者の利用者端末Ｍに対し、生成した第２の３Ｄプリンタ用データを送信する。当該第２の３Ｄプリンタ用データを受信した利用者端末Ｍは、３Ｄプリンタｍ２で当該第２の３Ｄプリンタ用データに基づく立体物（初期状態の立体物）を造形する。利用者は、造形された初期状態の立体物をレッスンプログラムに沿って順次彫刻を行い、完成状態の立体物を作成することができる。
【００３７】
＝＝第２の３Ｄプリンタ用データの生成について＝＝
図４〜図９Ｈを参照して第２の３Ｄプリンタ用データの生成に関する具体的な方法（第１の方法〜第４の方法）について説明する。以下で述べる所定の二次元平面は、完成状態の立体物の形状等に応じて設定される。この例では、ＸＹ平面を「所定の二次元平面」とし、Ｚ軸方向を「所定の二次元平面と直交する所定方向」とする。なお、ＸＺ平面を「所定の二次元平面」、Ｙ軸方向を「所定方向」としてもよいし、ＹＺ平面を「所定の二次元平面」、Ｘ軸方向を「所定方向」としてもよい。
【００３８】
［第１の方法］
第１の方法は、完成状態の立体物を所定の二次元平面に投影することで第２の３Ｄプリンタ用データを生成する方法である。具体的に、生成部３０ｂは、完成状態の立体物を所定の二次元平面に投影した場合に得られる元の輪郭線を、経験値情報に基づく所定値だけ拡大させて新たな輪郭線を設定し、当該新たな輪郭線により形成される断面を所定の二次元平面と直交する所定方向において完成状態の立体物と同じ高さになるよう重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する。
【００３９】
元の輪郭線は、完成状態の立体物の外縁に相当する線である。所定値は、新たな輪郭線を設定する際に、元の輪郭線をどれだけ拡大させるかを示す値である。所定値は、経験値情報に応じて複数の値が設定されている。たとえば、記憶部１０は、レッスンの受講回数（経験値情報）に対し、受講回数に応じた所定値が対応付けられたテーブルデータを記憶している（図４参照）。図４に示すテーブルデータは、「０回〜１０回未満（初級者）」の場合、所定値「２ｍｍ」が対応付けられ、「１０回以上２０回未満（中級者）」の場合、所定値「４ｍｍ」が対応付けられ、「２０回以上（上級者）」の場合、所定値「６ｍｍ」が対応付けられている。
【００４０】
なお、彫刻の経験が豊富になればなるほど、初期状態の立体物の形状と完成状態の立体物の形状とが異なっていてもレッスンプログラムに応じて彫刻作業を進めることができる。従って、経験が増えるにつれて、所定値も大きい値に設定される。
【００４１】
以下では、図３Ａ及び図３Ｂに示した仏像Ｘを完成状態の立体物とし、仏像Ｘの３Ｄプリンタ用データ（第１の３Ｄプリンタ用データ）を用いる例について述べる。
【００４２】
まず、生成部３０ｂは、仏像ＸをＸＹ平面に投影する。この場合、Ｚ軸方向において最も広い台座下部Ｘ８の底面に相当する外縁が、元の輪郭線Ｌ１として得られる（図５Ａ参照）。
【００４３】
次に、生成部３０ｂは、元の輪郭線Ｌ１を経験値情報に基づく所定値だけ拡大させることで新たな輪郭線Ｌ２を設定する。この例では、経験値情報として、「０回」が取得されているとする。この場合、生成部３０ｂは、記憶部１０を参照し、経験値情報「０回」に対応する所定値「２ｍｍ」を得る。
【００４４】
生成部３０ｂは、元の輪郭線Ｌ１を所定値「２ｍｍ」だけ拡大させることにより、新たな輪郭線Ｌ２を設定する（図５Ｂ参照）。
【００４５】
最後に、生成部３０ｂは、新たな輪郭線Ｌ２により形成される断面を、Ｚ軸方向において仏像Ｘと同じ高さｈになるよう重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する（図５Ｃ参照）。なお、たとえば右足Ｘ５の一番低い部位のＺ軸方向の高さをｈ５とし、ｈ５から下は上述の様に輪郭線Ｌ２により形成される断面を重畳し、ｈ５から上部をＸＹ平面に投影した外縁を元の輪郭線Ｌ３として取得し、輪郭線Ｌ３を所定値「２ｍｍ」だけ拡大させた新たな輪郭線Ｌ４を設定し、ｈ５から上は輪郭線Ｌ４により形成される断面を重畳してもよい。ただし、台座及び仏像本体からなる立体物の場合には、高さｈ５に相当する情報が予め第１の３Ｄプリンタ用データに付与されているものとする。これにより、本実施形態の様に断面積の大きい台座部分（台座上部Ｘ７、及び台座下部Ｘ８）と断面積の小さい仏像本体部分（頭部Ｘ１、胴体部Ｘ２、右手Ｘ３、左手Ｘ４、右足Ｘ５、及び左足Ｘ６）とで構成される立体物の場合には、より生徒の経験値に合った第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。
【００４６】
［第２の方法］
第２の方法は、完成状態の立体物に対して所定方向の中心軸を設定することで第２の３Ｄプリンタ用データを生成する方法である。具体的に、生成部３０ｂは、完成状態の立体物に対して所定方向の中心軸を設定し、所定方向と直交する方向において、中心軸から最も離れた完成状態の立体物の元の輪郭線上の点を特定し、中心軸から特定された点までの長さを経験値情報に基づく所定値だけ延長することで所定の長さを設定し、当該所定の長さを半径とする新たな輪郭線により形成される断面を所定方向において完成状態の立体物と同じ高さになるよう重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する。
【００４７】
以下では、第１の方法と同様、図３Ａ及び図３Ｂに示した仏像Ｘを完成状態の立体物とし、仏像Ｘの３Ｄプリンタ用データ（第１の３Ｄプリンタ用データ）を用いる例について述べる。
【００４８】
まず、生成部３０ｂは、仏像Ｘに対してＺ軸方向の中心軸Ｃを設定し、Ｚ軸方向と直交するＸ軸方向及びＹ軸方向において、中心軸Ｃから最も離れた仏像Ｘの元の輪郭線Ｌ１上の点を特定する。この例では、台座下部Ｘ８の底面に相当する外縁とＸ軸とが交わる点Ｐが特定される（図６Ａ参照）。なお、立体物の形状によっては、点Ｐが複数存在する場合もありうる。たとえば、仏像Ｘの例において、点Ｐは２点存在する（図６Ａ参照）。その場合、生成部３０ｂは、いずれか一つの点Ｐを特定すればよい。
【００４９】
次に、生成部３０ｂは、中心軸Ｃから特定された点Ｐまでの長さＴ１を経験値情報に基づく所定値だけ延長することで所定の長さＴ２を設定する。この例では、第１の方法と同様、経験値情報として「０回」が取得され、経験値情報「０回」に対応する所定値「２ｍｍ」が得られたとする。
【００５０】
生成部３０ｂは、中心軸Ｃから特定された点Ｐまでの長さＴ１を所定値「２ｍｍ」だけ拡大させることにより、所定の長さＴ２を設定する（図６Ｂ参照）。
【００５１】
更に、生成部３０ｂは、所定の長さＴ２を半径とする新たな輪郭線Ｌ２により形成される断面を生成する（図６Ｃ参照）。
【００５２】
最後に、生成部３０ｂは、新たな輪郭線Ｌ２により形成される断面を、Ｚ軸方向において仏像Ｘと同じ高さｈになるよう重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する（図６Ｄ参照）。なお、［第１の方法］と同様に、所定の高さより上の部位と下の部位とで異なる輪郭線Ｌ２及びＬ４を設定し、それぞれの輪郭線により形成される断面をＺ軸方向において重畳してもよい。
【００５３】
［第３の方法］
たとえば、図６Ｄに示した第２の３Ｄプリンタ用データにおいては、高さ方向の位置によらず中心軸Ｃから外縁（輪郭線Ｌ２）までの距離は一定である。そのため、図６Ｄに示した第２の３Ｄプリンタ用データに基づく初期状態の立体物から仏像Ｘを彫刻する場合、仏像Ｘの彫刻する部位によって彫刻しなければならない範囲が大きく異なる。図６Ｄの例において、たとえば、台座下部Ｘ８の底面は輪郭線Ｌ２から２ｍｍ内側となるため、生徒は初期状態から２ｍｍだけ彫刻を行えばよい。一方、頭部Ｘ１は、輪郭線Ｌ２から２ｍｍ以上内側になるため、生徒は台座下部Ｘ８の底面に比べて広範囲に彫刻を行う必要が生じる。すなわち、完成状態の立体物の部位によって彫刻する範囲にばらつきが生じる。
【００５４】
そこで、第３の方法は、完成状態の立体物を所定の二次元平面にスライスした複数のスライス断面を作成し、スライス断面毎に新たな輪郭線を設定することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する方法である。具体的に、生成部３０ｂは、完成状態の立体物を所定の二次元平面にスライスした複数のスライス断面を作成し、各スライス断面の元の輪郭線を、経験値情報に基づく所定値だけ拡大させて新たな輪郭線を設定し、当該新たな輪郭線により形成される各スライス断面を所定の二次元平面と直交する所定方向に重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する。
【００５５】
まず、生成部３０ｂは、完成状態の立体物をＸＹ平面に所定の厚みでスライスし、複数のスライス断面を作成する。図７Ａは、あるスライス断面Ｓｎを示す。なお、スライス断面Ｓｎは、元の輪郭線Ｌ１−１、元の輪郭線Ｌ１−２、及び元の輪郭線Ｌ１−３がそれぞれ離れた状態となっている。
【００５６】
次に、生成部３０ｂは、スライス断面Ｓｎの元の輪郭線（輪郭線Ｌ１−１、Ｌ１−２、Ｌ１−３）を、経験値情報に基づく所定値だけ拡大させて新たな輪郭線Ｌ２を設定する。この例では、経験値情報として、「０回」が取得されているとする。この場合、生成部３０ｂは、記憶部１０のテーブルを参照し、経験値情報「０回」に対応する所定値「２ｍｍ」を得る。
【００５７】
生成部３０ｂは、図７Ａに示した輪郭線を所定値「２ｍｍ」だけ拡大させることにより、新たな輪郭線Ｌ２を設定する。ここで、図７Ａのように離れた状態の輪郭線がある場合、生成部３０ｂは、各輪郭線を包含する新たな輪郭線Ｌ２を設定する。この際、たとえば、初級者の場合、各輪郭線を全て包含し、且つ、元の輪郭線に沿った形状となるよう設定する（図７Ｂ参照）。一方、上級者の場合、拡大範囲がより広くなるよう新たな輪郭線Ｌ２を設定する。たとえば、生成部３０ｂは、各輪郭線を全て包含し、且つ、元の輪郭線側に湾曲した部分を有しない形状となるよう新たな輪郭線Ｌ２を設定する（図７Ｃ参照）。
【００５８】
生成部３０ｂは、全てのスライス断面について上記処理を行う。
【００５９】
最後に、生成部３０ｂは、新たな輪郭線Ｌ２により形成される各スライス断面をＺ軸方向において完成状態の立体物と同じ高さになるようスライスした順に重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する。なお、各スライス断面は、元の中心軸（スライス断面を作成した際の各断面の中心軸）が一致するように重畳される。
【００６０】
このような方法によれば、スライス断面毎に元の輪郭線を所定値だけ拡大して新たな輪郭線を設定するため、彫刻部位による彫刻範囲のばらつきを極力低減することができる。
【００６１】
［第４の方法］
ところで、仏像Ｘにおける頭部Ｘ１と胴体部Ｘ２の間（首の部分）のように、完成状態の立体物において形状が急激に変化する箇所を有するものがある。図８Ａ及び図８Ｂは、仏像Ｘの左肩近傍を拡大した図である。
【００６２】
ここで、第３の方法を用いて生成される第２の３Ｄプリンタ用データによれば、各スライス断面（ＸＹ平面）において元の輪郭線Ｌ１を所定値だけ拡大して新たな輪郭線Ｌ２が設定されている（図８Ａ参照）。しかし、完成状態の立体物において形状が急激に変化する箇所近傍では、元の輪郭線Ｌ１と新たな輪郭線Ｌ２とのＺ軸方向の間隔が狭くなる（図８Ａ）。従って、仏像Ｘの部位によってＺ軸方向における彫刻する範囲にばらつきが生じる。一方、実際に彫刻作業を行う場合、仏像Ｘの部位によらず彫刻する範囲がほぼ等しいことが好ましい（図８Ｂ参照）。
【００６３】
そこで、第４の方法は、完成状態の立体物の形状をより考慮した第２の３Ｄプリンタ用データを生成する方法である。具体的に、生成部３０ｂは、第１のスライス断面の新たな輪郭線を、当該第１のスライス断面から所定方向に所定値だけ離れた第２のスライス断面に投影した場合に得られる、新たな輪郭線及び第２のスライス断面の元の輪郭線の外縁を、仮の輪郭線として設定し、仮の輪郭線を、所定方向において第２のスライス断面とは逆側に所定値だけ離れた第３のスライス断面に投影した場合に得られる、仮の輪郭線及び第３のスライス断面の元の輪郭線の外縁を、第１のスライス断面の新たな輪郭線として再設定する。
【００６４】
第１のスライス断面は、完成状態の立体物の複数のスライス断面の中の任意の一断面である。第２のスライス断面は、第１のスライス断面から所定方向に所定値だけ離れた一断面である。第３のスライス断面は、所定方向において第２のスライス断面とは逆側に所定値だけ離れた一断面である。第１のスライス断面と第２のスライス断面（または第３のスライス断面）との距離は、第１のスライス断面の元の輪郭線を拡大する際の所定値と同じ値である。たとえば、第１のスライス断面の元の輪郭線を所定値αだけ拡大したとする。この場合、第２のスライス断面は、第１のスライス断面より下側（−Ｚ軸方向）に所定値α（−α）だけ離れた位置にある。また、第３のスライス断面は、第１のスライス断面より上側（＋Ｚ軸方向）に所定値α（＋α）だけ離れた位置にある。なお、第２のスライス断面を第１のスライス断面より上側にある断面とし、第３のスライス断面を第１のスライス断面より下側にある断面としてもよい。
【００６５】
以下の説明においては、「第１のスライス断面」をスライス断面Ｓ１とし、「第２のスライス断面」をスライス断面Ｓ２とし、「第３のスライス断面」をスライス断面Ｓ３として説明する。また、図９Ａ〜図９Ｈに示した、各スライス断面を囲う矩形の領域は、説明の便宜上記載したものであり、スライス断面とは異なる。
【００６６】
まず、生成部３０ｂは、完成状態の立体物をＸＹ平面に所定の厚みでスライスし、複数のスライス断面を作成する。図９Ａは、あるスライス断面Ｓ１を示した図である。
【００６７】
次に、生成部３０ｂは、スライス断面Ｓ１の元の輪郭線Ｌ１を、経験値情報に基づく所定値だけ拡大させて新たな輪郭線Ｌ２を設定する。この例では、経験値情報として、「０回」が取得されているとする。この場合、生成部３０ｂは、記憶部１０のテーブルを参照し、経験値情報「０回」に対応する所定値「２ｍｍ」を得る。
【００６８】
生成部３０ｂは、図９Ａに示した輪郭線Ｌ１を所定値「２ｍｍ」だけ拡大させることにより、新たな輪郭線Ｌ２を設定する（図９Ｂ参照）。
【００６９】
次に、生成部３０ｂは、スライス断面Ｓ１から−Ｚ軸方向に所定値「２ｍｍ」だけ離れたスライス断面Ｓ２を特定する（図９Ｃ参照）。更に、生成部３０ｂは、スライス断面Ｓ１の新たな輪郭線Ｌ２をスライス断面Ｓ２に投影する（図９Ｄ参照）。
【００７０】
そして、生成部３０ｂは、新たな輪郭線Ｌ２及びスライス断面Ｓ２の元の輪郭線Ｌ１の外縁を、仮の輪郭線Ｌ３として設定する（図９Ｅ参照）。なお、スライス断面Ｓ１の新たな輪郭線Ｌ２がスライス断面Ｓ２の元の輪郭線Ｌ１に包含される場合、スライス断面Ｓ２の元の輪郭線Ｌ２を仮の輪郭線Ｌ３として設定する。
【００７１】
その後、生成部３０ｂは、スライス断面Ｓ１から＋Ｚ軸方向に所定値「２ｍｍ」だけ離れたスライス断面Ｓ３を特定する（図９Ｆ参照）。更に、生成部３０ｂは、スライス断面Ｓ１の仮の輪郭線Ｌ３をスライス断面Ｓ３に投影する（図９Ｇ参照）。
【００７２】
そして、生成部３０ｂは、仮の輪郭線Ｌ３及びスライス断面Ｓ３の元の輪郭線Ｌ１の外縁を、スライス断面Ｓ１の新たな輪郭線Ｌ４として再設定する（図９Ｈ参照）。なお、仮の輪郭線Ｌ３がスライス断面Ｓ３の元の輪郭線Ｌ１に包含される場合、スライス断面Ｓ３の元の輪郭線Ｌ１をスライス断面Ｓ１の新たな輪郭線Ｌ４として再設定する。
【００７３】
生成部３０ｂは、全てのスライス断面について上記処理を行う。
【００７４】
なお、たとえば、仏像Ｘを彫刻する際に用いる第２の３Ｄプリンタ用データを生成する場合、頭部Ｘ１の最頂部を含むスライス断面や台座下部Ｘ８の底面を含むスライス断面においては、Ｚ軸方向の一方にしかスライス断面が存在しない。そこで、生成部３０ｂは、第３のスライス断面が無い場合、仮の輪郭線を新たな輪郭線として再設定する。
【００７５】
たとえば、仏像Ｘの頭部Ｘ１の最頂部を含むスライス断面Ｓmaxより上側（＋Ｚ軸方向）のスライス断面は存在しない。この場合、生成部３０ｂは、スライス断面Ｓmaxにおける新たな輪郭線Ｌ２及び−Ｚ軸方向に所定値「２ｍｍ」だけ離れたスライス断面Ｓmax-2の元の輪郭線Ｌ１の外縁を、新たな輪郭線Ｌ４として再設定する。
【００７６】
最後に、生成部３０ｂは、再設定された新たな輪郭線Ｌ４により形成される各スライス断面をＺ軸方向において完成状態の立体物と同じ高さになるようスライスした順に重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成する。なお、各スライス断面は、元の中心軸（スライス断面を作成した際の各断面の中心軸）が一致するように重畳される。
【００７７】
このような方法によれば、Ｚ軸方向における彫刻範囲のばらつきを調整することができる。すなわち、第３の方法に比べ、彫刻部位による彫刻範囲のばらつきをより低減することができる。
【００７８】
＝＝彫刻レッスン用サーバの動作について＝＝
次に、図１０を参照して本実施形態における彫刻レッスン用サーバＳの動作の具体例について述べる。図１０は、彫刻レッスン用サーバＳにおける処理を示すフローチャートである。以下の例では、生徒Ａが仏像Ｘの彫刻レッスンの受講を希望する際、これまでのレッスンの受講回数を入力したとする。
【００７９】
取得部３０ａは、入力された受講回数を、指導を受ける生徒Ａの彫刻に対する経験値情報として取得する（経験値情報の取得。ステップ１０）。
【００８０】
生成部３０ｂは、完成状態の仏像Ｘを示す３Ｄプリンタ用データを記憶部１０から読み出す（完成状態の立体物を示すデータの読み出し。ステップ１１）。また、生成部３０ｂは、ステップ１０で取得した経験値情報に基づいて、記憶部１０から所定値を読み出す（所定値の読み出し。ステップ１２）。
【００８１】
生成部３０ｂは、ステップ１１で読み出した３Ｄプリンタ用データ及びステップ１２で読み出した所定値を用い、上述の第１の方法〜第４の方法いずれかの方法を実行することで、仏像Ｘを内包し、彫刻を開始する前の初期状態の立体物を示す第２の３Ｄプリンタ用データを生成する（初期状態の立体物を示すデータの生成。ステップ１３）。
【００８２】
データ送信部３０ｃは、生徒Ａの利用者端末Ｍに対し、ステップ１３で生成した第２の３Ｄプリンタ用データを送信する（初期状態の立体物を示すデータの送信。ステップ１４）。
【００８３】
このように本実施形態に係る彫刻レッスン用サーバＳは、３Ｄプリンタｍ２を含む利用者端末Ｍと通信可能に接続され、ネットワークＮを介して立体物の彫刻を指導するために用いられるサーバであって、完成状態の立体物を示す第１の３Ｄプリンタ用データを記憶する記憶部１０と、指導を受ける利用者の彫刻に対する経験値情報を取得する取得部３０ａと、第１の３Ｄプリンタ用データ、及び取得した経験値情報に基づいて、完成状態の立体物を内包し、彫刻を開始する前の初期状態の立体物を示す第２の３Ｄプリンタ用データを生成する生成部３０ｂと、指導を受ける利用者の利用者端末Ｍに対し、生成した第２の３Ｄプリンタ用データを送信するデータ送信部３０ｃと、を有する。
【００８４】
このような彫刻レッスン用サーバＳによれば、指導を受ける生徒の彫刻経験に応じて、初期状態の立体物を示す３Ｄプリンタ用データを設定することができる。設定された３Ｄプリンタ用データに基づく初期状態の立体物は、指導を受ける生徒の彫刻経験が反映されているため、その生徒にとって彫刻作業を行い易い形状となっている。よって、生徒は、レッスンプログラムに沿って彫刻作業を円滑に進めることができる。すなわち、本実施形態に係る彫刻レッスン用サーバＳによれば、彫刻のレッスンを行う場合に、生徒の経験に応じた指導が可能となる。
【００８５】
また、彫刻経験の入力を生徒にゆだねる場合、実際の経験とは異なる情報が入力されたり、そもそも自己の彫刻経験（たとえば、受講回数）を明確に覚えていないことがある。
【００８６】
そこで、記憶部１０は、利用者が実際に彫刻の指導を受けた指導履歴を記憶し、取得部３０ａは、指導履歴に基づいて、経験値情報を取得することでもよい。この場合、取得部３０ａは、実際の指導履歴に応じてより正確な経験値情報を取得することが可能となる。
【００８７】
また、生成部３０ｂは、様々な方法により第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。
【００８８】
たとえば、生成部３０ｂは、完成状態の立体物を所定の二次元平面に投影した場合に得られる元の輪郭線を、経験値情報に基づく所定値だけ拡大させて新たな輪郭線を設定し、当該新たな輪郭線により形成される断面を所定の二次元平面と直交する所定方向において完成状態の立体物と同じ高さになるよう重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。また、生成部３０ｂは、完成状態の立体物に対して所定方向の中心軸を設定し、所定方向と直交する方向において、中心軸から最も離れた完成状態の立体物の元の輪郭線上の点を特定し、中心軸から特定された点までの長さを経験値情報に基づく所定値だけ延長することで所定の長さを設定し、当該所定の長さを半径とする新たな輪郭線により形成される断面を所定方向において完成状態の立体物と同じ高さになるよう重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。これらの方法によれば、生徒の彫刻経験に応じて、簡易に第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。
【００８９】
或いは、生成部３０ｂは、完成状態の立体物を所定の二次元平面にスライスした複数のスライス断面を作成し、各スライス断面の元の輪郭線を、経験値情報に基づく所定値だけ拡大させて新たな輪郭線を設定し、当該新たな輪郭線により形成される各スライス断面を所定の二次元平面と直交する所定方向に重畳することで、第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。この方法によれば、生徒の彫刻経験に応じて、より正確な第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。
【００９０】
更に、生成部３０ｂは、第１のスライス断面の新たな輪郭線を、当該第１のスライス断面から所定方向に前記所定値だけ離れた第２のスライス断面に投影した場合に得られる、新たな輪郭線及び第２のスライス断面の元の輪郭線の外縁を、仮の輪郭線として設定し、仮の輪郭線を、所定方向において第２のスライス断面とは逆側に所定値だけ離れた第３のスライス断面に投影した場合に得られる、仮の輪郭線及び第３のスライス断面の元の輪郭線の外縁を、第１のスライス断面の新たな輪郭線として再設定することができる。この際、生成部３０ｂは、第３のスライス断面が無い場合、仮の輪郭線を新たな輪郭線として再設定する。このような方法によれば、完成状態の立体物において形状が急激に変化する箇所を有するものであっても、生徒の彫刻経験に応じた、より正確な第２の３Ｄプリンタ用データを生成することができる。
【００９１】
＜その他＞
上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。上記の構成は、適宜組み合わせて実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９２】
１０  記憶部
３０ａ  取得部
３０ｂ  生成部
３０ｃ  データ送信部
Ｍ  利用者端末
ｍ２  ３Ｄプリンタ
Ｓ  彫刻レッスン用サーバ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
2019066551.tif 000026
【図９Ｈ】
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【図１０】
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