(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元（３Ｄ）オブジェクトの生成のために情報の記録を生成する方法において、
処理装置により、
３Ｄオブジェクトについての第１の複数の構造パラメータを受信することと、
前記３Ｄオブジェクトの幾何学的特性に基づいて前記３Ｄオブジェクトのためのデータ容量を判定し、
３Ｄ印刷装置のプロセッサによって実行されたときに複数の層状に造形材料を堆積させて前記造形材料を硬化させることによって前記複数の構造パラメータを示す３Ｄオブジェクトを前記３Ｄ印刷装置に形成させるように構成された命令セットを開発するように前記複数の構造パラメータを使用することと、
少なくとも前記判定されたデータ容量に基づいて、前記３Ｄオブジェクトに埋め込まれるデータを判定し、
前記３Ｄオブジェクトにおけるデータセットとして前記データを埋め込むための１以上の位置を判定し、
前記命令セットにおいて、
前記判定されたデータ、
第２の複数の構造パラメータ、及び、
前記３Ｄ印刷装置のプロセッサによって実行されたときに前記判定された１以上の位置において前記データセットを表す物理的表現の少なくとも１つのコピーを前記３Ｄ印刷装置に埋め込ませる命令を含ませることと、
データファイルに前記命令セットを保存することとを備える、方法。
【請求項２】
さらに、
前記３Ｄ印刷装置のプロセッサにより、前記命令セットに基づいて、前記３Ｄオブジェクトに埋め込まれる前記データセットを表す前記物理的表現を有する前記３Ｄオブジェクトを形成する前記命令セットを実行することを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記３Ｄオブジェクトを形成する際に前記３Ｄオブジェクトにおける前記データセットを表す前記物理的表現の少なくとも１つのコピーを前記３Ｄ印刷装置に埋め込ませる命令が、
前記３Ｄオブジェクトの少なくとも１つの外表面、又は、
前記３Ｄオブジェクトの少なくとも１つの内部体積
のうちの少なくとも１つにおける第２の複数の構造パラメータとして表される前記データセットの少なくとも１つのコピーを埋め込む命令を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記命令セットを開発することが、
前記データセットを生成するための情報を受信することと、
前記受信した情報から前記３Ｄオブジェクトに埋め込まれる前記判定されたデータを生成することと、
前記データセットを表すためのスキーマを特定することと、
前記生成したデータ及び前記特定したスキーマを含む前記データセットを生成することと、
前記データセットを表すための複数の物理的表現のうちの少なくとも１つを特定することと、
複数の物理的表現のうちの前記特定された少なくとも１つ、前記判定されたデータ容量又はその両方にしたがって前記３Ｄオブジェクトに配置するために前記データセットをフォーマットすることとを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記データ容量を判定することが、
前記３Ｄオブジェクトの少なくとも１つの表面についての表面積、又は、
前記３次元オブジェクトの少なくとも１つの内側部分の体積のうちの少なくとも１つを含む総面積を計算することと、
前記３Ｄ印刷装置についての解像度パラメータを特定することと、
前記総面積及び前記解像度パラメータを使用して前記データ容量を判定することとを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
さらに、前記データ容量を判定するために、
前記３Ｄオブジェクトから前記データセットを抽出するための３Ｄスキャナの種類、
前記データセットに関連する複数の属性であって、
前記判定されたデータのフォーマット、
前記データセットを生成するための特定したスキーマのフォーマット、
データセットの数、又は、
前記データセットのコピーの数のうちの１つ以上を備える属性、
ユーザ定義基準、
前記データセットを表す前記複数の物理的表現のうちの前記特定した少なくとも１つの物理的表現の種類、又は、
前記受信した情報の種類、
のうちの少なくとも１つを使用することを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記データセットをフォーマットすることが、
前記複数の物理的表現のうちの前記少なくとも１つの特定した物理的表現のサイズと、
前記３Ｄオブジェクトにおける前記複数の物理的表現のうちの前記少なくとも１つの特定した物理的表現の位置とを判定することを備える、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記３Ｄオブジェクトにおける前記データセットを表す前記物理的表現の前記少なくとも１つのコピーを埋め込む前記命令が、
前記データセットのための必要な保護のレベルを判定し、
前記必要な保護のレベルが閾値レベル未満であると判定された場合に、前記３Ｄオブジェクトの少なくとも１つの外表面に前記物理的表現を埋め込むための命令を備える、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記３Ｄオブジェクトにおける前記データセットを表す前記物理的表現の前記少なくとも１つのコピーを埋め込む命令が、
前記データセットのための必要な保護のレベルを判定し、
前記必要な保護のレベルが閾値レベル超であると判定された場合に、前記３Ｄオブジェクトにおける前記物理的表現を埋め込むための命令を備える、請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
さらに、前記生成したデータ又は前記データセットの少なくとも一部を暗号化することを備える、請求項４に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数の物理的表現が、空洞又は隆起領域を含み、各空洞又は隆起領域のサイズが、前記データセット内のデータポイントの値を表し、
前記データセットの少なくとも１つのコピーを前記３Ｄ印刷装置に埋め込ませる前記命令が、前記造形材料が前記データセット内の全てのデータポイントの値に対応するサイズを有する複数の空洞又は隆起領域を含むように前記３Ｄオブジェクトを構築する命令を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
３次元（３Ｄ）オブジェクトにおいてデータベースを埋め込むためのシステムにおいて、
処理装置と、
前記処理装置によって実行されたときに前記処理装置に、
３Ｄオブジェクトについての第１の複数の構造パラメータを受信させ、
前記３Ｄオブジェクトの幾何学的特性に基づいて前記３Ｄオブジェクトのためのデータ容量を判定し、
３Ｄ印刷装置のプロセッサによって実行されたときに複数の層状に造形材料を堆積させて前記造形材料を硬化させることによって前記複数の構造パラメータを示す３Ｄオブジェクトを前記３Ｄ印刷装置に形成させるように構成された命令セットを開発するように前記複数の構造パラメータを使用させ、
少なくとも前記判定されたデータ容量に基づいて前記３Ｄオブジェクトに埋め込まれるデータを判定し、
前記３Ｄオブジェクトにおけるデータセットとして前記データを埋め込むための１以上の位置を判定し、
前記命令セットにおいて、
前記判定された複数の物理的表現として表されたデータセット、及び、
前記３Ｄ印刷装置のプロセッサによって実行されたときに前記３Ｄオブジェクトにおける前記物理的表現の少なくとも１つのコピーを前記３Ｄ印刷装置に埋め込ませる第２の複数の構造パラメータ及び命令を含ませ、
データファイルに前記命令セットを保存させるプログラミング命令を含むコンピュータ読み取り可能なメモリとを備える、システム。
【請求項１３】
さらに、
前記３Ｄ印刷装置と、
前記３Ｄ印刷装置のプロセッサによって実行されたときに前記３Ｄオブジェクトに埋め込まれた前記データセットの少なくとも１つのコピーを用いて前記３Ｄオブジェクトを形成する前記命令セットを前記３Ｄ印刷装置に実行させる追加のプログラミング命令とを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
３Ｄオブジェクトにおける物理的表現として表すデータセットの少なくとも１つのコピーを前記３Ｄ印刷装置に埋め込ませる前記命令が、
前記３Ｄオブジェクトの少なくとも１つの外表面、又は、
前記３Ｄオブジェクトの少なくとも１つの内部体積
のうちの少なくとも１つにおける前記物理的表現を埋め込む命令を備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記命令セットを開発するための前記命令が、
前記データセットを生成するための情報を受信し、
前記受信した情報から前記判定されたデータを生成し、
前記データセットを表すためのスキーマを特定し、
前記生成したデータ及び前記特定したスキーマを含む前記データセットを生成し、
前記データセットを表すための複数の物理的表現のうちの少なくとも１つを特定し、
複数の物理的表現のうちの前記特定された少なくとも１つ、前記判定されたデータ容量又はその両方にしたがって前記３Ｄオブジェクトに配置するために前記データセットをフォーマットするための命令を備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記データ容量を判定する前記命令が、
前記３Ｄオブジェクトの少なくとも１つの表面についての表面積、又は、
前記３Ｄオブジェクトの少なくとも１つの内側部分の体積
のうちの少なくとも１つを含む総面積を計算し、
前記３Ｄ印刷装置についての解像度パラメータを特定し、
前記総面積及び前記解像度パラメータを使用して前記データ容量を判定するための命令を備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
前記物理的表現が、空洞又は隆起領域を含み、各空洞又は隆起領域のサイズが、前記データセット内のデータポイントの値を表し、
前記データセットの少なくとも１つのコピーを前記３Ｄ印刷装置に埋め込ませる前記命令が、前記造形材料が前記データセット内の全てのデータポイントの値に対応するサイズを有する複数の空洞又は隆起領域を含むように前記３Ｄオブジェクトを構築する命令を備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
前記物理的表現が金属粒子を含み、
前記データセットの少なくとも１つのコピーを前記印刷装置に埋め込ませる前記命令が、前記データセットに対応する構成において前記造形材料に金属粒子を埋め込む命令を備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１９】
３次元（３Ｄ）オブジェクトにおいてデータベースを埋め込むためのシステムにおいて、
３Ｄ印刷装置と、
前記３Ｄオブジェクトの幾何学的特性に基づいて前記３Ｄオブジェクトのためのデータ容量を判定し、
少なくとも前記判定されたデータ容量に基づいて前記３Ｄオブジェクトにおいて埋め込まれるデータを判定し、
前記３Ｄオブジェクトにおけるデータセットとして前記データを埋め込むための１以上の位置を判定し、
造形材料の複数の層を堆積し、
前記判定された１以上の位置において、１つ以上の層において、データセットを表す複数の物理的表現を含むことにより、プロセッサによって実行されたときに埋め込まれた前記データセットを有する３Ｄオブジェクトを前記３Ｄ印刷装置に形成させる命令を含む構築シーケンスを記憶するコンピュータ読み取り可能なメモリとを備える、システム。
【請求項２０】
前記物理的表現が空洞又は隆起領域を含み、各空洞又は隆起領域のサイズが、前記データセット内のデータポイントの値を表し、
埋め込まれたデータセットを有する前記３Ｄオブジェクトを前記３Ｄ印刷装置に形成させる命令が、前記造形材料が前記データセット内の全てのデータポイントの値に対応するサイズを有する複数の空洞又は隆起領域を含むように前記３Ｄオブジェクトを構築するための命令を備える、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記物理的表現が金属粒子を含み、
前記埋め込まれたデータセットを有する前記３Ｄオブジェクトを前記３Ｄ印刷装置に形成させる命令が、前記データセットに対応する構成において前記造形材料に金属粒子を埋め込む命令を備える、請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
通常、人工の物理的な中間生成物及び／又はオブジェクトに関する情報は、オブジェクト自体に対する外部データとして記憶される。例外は、オブジェクトの化学的組成又は署名などの識別マークを含むことができる。いくつかの場合において、その意図された目的はまた、その形状から推測することができる。しかしながら、現代の企業は、大抵の場合、外部データセットを参照することなくオブジェクトについて多くを知る必要がある。これは、３次元（３Ｄ）印刷に特に有用であり、製造装置及び／又はユーザは、迅速に且つ自動化された３Ｄ印刷を可能とするように、オブジェクト自体からオブジェクトの製造情報にアクセスしたがるであろう。
【０００２】
これを解決するために、企業は、メタデータ（オブジェクトのクラス及び個々のオブジェクト自体に関する情報）、又は、オブジェクトの設計者が必要とする若しくは所望する任意の他のデータを保持するために全体のインフラストラクチャを設定する。このインフラストラクチャは、通常、ＱＲコード（登録商標）、バーコードなどのデータマトリクスコード又はオブジェクトの内部若しくは上に配置される無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグを介してオブジェクトに接続される。しかしながら、これらの種類のコードは、限られた量の情報を含み、ユーザは、オブジェクトに関する完全な情報を取得するために外部データセットにアクセスする必要がなおもある。例えば、最高密度のＱＲコード（登録商標）であっても、数千の英数字を保持することができるにすぎず、外部のデータベースアドレスやリンクを指摘することができるにすぎない。さらにまた、そのようなコードは、本質的に目立つことがあり、明確に視認可能である。
【０００３】
他の欠点は、膨大な量のメタデータを保持するために必要なインフラストラクチャは高価であるため、企業は、限られた時間でメタデータを保存することができるということである。オブジェクトについてのメタデータを記憶するための時間が経過すると、オブジェクトに関する任意の情報を取得することが極めて困難となることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、オブジェクト自体がデータベースとして機能することができるように３Ｄオブジェクトにおいて大量のデータを埋め込むためのシステム及び方法を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態において、処理装置は、３Ｄオブジェクトについての構造パラメータのセットを受信することにより、３Ｄオブジェクトの生成のための情報の記録を生成する方法を実装する。処理装置は、３Ｄ印刷装置のプロセッサによって実行されたときに構造パラメータを示す３Ｄオブジェクトを装置に形成させる命令セットを開発するために構造パラメータを使用する。３Ｄ印刷装置は、層内の造形材料を堆積して造形材料を硬化させることによってこれを行う。プロセッサは、命令セットにおいて、（ｉ）物理的表現のセットとして表されるデータ構造、及び（ｉｉ）３Ｄ印刷装置のプロセッサによって実行されたときに３Ｄオブジェクトにおける複数の物理的表現として表されるデータ構造の少なくとも１つのコピーを印刷装置に付与させる命令を含む。命令セットは、データファイルに保存することができる。
【０００６】
いくつかの実施形態において、３Ｄ印刷装置のプロセッサは、命令セットを実行することができ、命令セットに基づいて、３Ｄオブジェクトに付与されたデータ構造の少なくとも１つのコピーを用いて３Ｄオブジェクトを形成することができる。
【０００７】
必要に応じて、３Ｄオブジェクトを形成する際に３次元オブジェクトにおけるデータ構造の少なくとも１つのコピーを３Ｄ印刷装置に付与させる命令は、３Ｄオブジェクトの少なくとも１つの外表面及び／又は３Ｄオブジェクトの少なくとも１つの内部体積のデータ構造の少なくとも１つのコピーを付与するための命令を含む。
【０００８】
必要に応じて、３Ｄオブジェクトにおけるデータ構造の少なくとも１つのコピーを印刷装置に付与させる命令を含むように命令セットを開発する際に、システムは、データ構造を生成するために情報を受信することができ、受信した情報からデータを生成することができ、データ構造を表現するためのスキーマを特定することができ、データ構造が生成したデータ及び特定したスキーマを含むようにデータ構造を生成することができ、３Ｄオブジェクトについてのデータ容量を判定することができ、データ構造を表現するための物理的表現のうちの少なくとも１つを特定することができ、特定した物理的表現（複数可）又は判定したデータ容量のうちの少なくとも１つにしたがって３Ｄオブジェクトに配置するためのデータ構造をフォーマットすることができる。
【０００９】
必要に応じて、データ容量を判定するために、システムは、３Ｄオブジェクトの少なくとも１つの表面の表面積又は３Ｄオブジェクトの少なくとも１つの内側部分の体積のうちのいずれか又は全てを含む総面積を計算することができる。システムはまた、３次元印刷装置についての解像度パラメータを特定することができ、データ容量を判定するために総面積及び解像度パラメータを使用することができる。システムはまた、データの容量を判定するために、３Ｄオブジェクトからデータ構造を抽出するための３Ｄスキャナの種類、データ構造に関連する属性であって生成したデータのフォーマットを備える属性、特定したスキーマのフォーマット及び／又はデータ構造数若しくはデータ構造のコピー数のセット、ユーザ定義基準、データ構造を表現するための物理的表現の種類、又は受信した情報の種類のうちの少なくとも１つを使用することができる。
【００１０】
必要に応じて、データ構造をフォーマットすることは、物理的表現のうちの１つ以上のサイズ及び３Ｄオブジェクトの物理的表現の位置の双方を判定することを含む。
【００１１】
必要に応じて、３Ｄオブジェクトにおけるデータ構造を付与するための命令は、データ構造のために必要な保護のレベルを判定するための命令を備える。命令は、必要な保護のレベルが閾値レベル未満であると判定された場合の命令を備える、３次元オブジェクトの少なくとも１つの表面にデータ構造を付与すべきものとすることができる。あるいは、命令は、必要な保護のレベルが閾値レベル超であると判定された場合を備える、３Ｄオブジェクトにおけるデータ構造を付与すべきものとすることができる。いずれにしても、システムは、生成したデータ又はデータ構造の少なくとも一部を暗号化することができる。
【００１２】
いくつかの実施形態において、物理的表現は、空洞又は隆起領域を含み、各空洞又は隆起領域のサイズは、データ構造内のデータポイントの値を表す。もしそうであれば、データ構造の少なくとも１つのコピーを印刷装置に付与させる命令は、造形材料がデータ構造内の全てのデータポイントの値に対応するサイズを有する空洞又は隆起領域を含むように３Ｄオブジェクトを構築するための命令を備えることができる。
【００１３】
他の実施形態において又はそれに加えて、物理的表現は、金属粒子を含むことができる。もしそうであれば、データ構造の少なくとも１つのコピーを３Ｄ印刷装置に付与させる命令は、造形材料がデータ構造に対応した構成において金属粒子を含むように３Ｄオブジェクトを構築するための命令を備えることができる。
【００１４】
他の実施形態において、３Ｄオブジェクトにおいてデータベースを埋め込むためのシステムは、処理装置と、処理装置によって実行されたときに３Ｄオブジェクトについての構造パラメータのセットを処理装置に受信させ、３Ｄ印刷装置のプロセッサによって実行されたときに層状に造形材料を堆積して造形材料を硬化させることによって構造パラメータを示す３Ｄオブジェクトを装置に形成させる命令セットを開発するために構造パラメータを使用し、命令セットにおいて、（ｉ）複数の物理的表現のセットとして表されるデータ構造、及び（ｉｉ）３Ｄ印刷装置のプロセッサによって実行されたときに３Ｄオブジェクトにおけるデータ構造の少なくとも１つのコピーを３Ｄ印刷装置に付与させる命令を含むプログラミング命令を含むコンピュータ読み取り可能なメモリとを含む。プログラミング命令はまた、データファイルに命令セットを保存するための命令を含むことができる。システムはまた、３次元印刷装置のプロセッサによって実行されたときに３Ｄオブジェクトに付与されたデータ構造の少なくとも１つのコピーを用いて３Ｄオブジェクトを形成するための命令セットを３Ｄ印刷装置に実行させる追加のプログラミング命令とともに、３Ｄ印刷装置を含むことができる。
【００１５】
他の実施形態において、３Ｄオブジェクトにおいてデータベースを埋め込むためのシステムは、３次元印刷装置と、プロセッサによって実行されたときに造形材料の層を堆積し且つ１つ以上の層においてデータ構造を表す物理的表現を含むことによって埋め込まれたデータ構造を有する３次元オブジェクトを３Ｄ印刷装置に形成させる命令を含む構築シーケンスを記憶するコンピュータ読み取り可能なメモリとを含む。
【００１６】
必要に応じて、物理的表現は、空洞又は隆起領域を含むことができ、各空洞又は隆起領域のサイズは、データ構造内のデータポイントの値を表すことができる。もしそうであれば、埋め込まれたデータ構造を有する３Ｄオブジェクトを３Ｄ印刷装置に形成させるための命令は、造形材料がデータ構造内の全てのデータポイントの値に対応するサイズを有する空洞又は隆起領域を含むように３Ｄオブジェクトを構築するための命令を含むことができる。
【００１７】
追加的に又は代替的に、物理的表現は、金属粒子を含むことができ、埋め込まれたデータ構造を有する３Ｄオブジェクトを３Ｄ印刷装置に形成させるための命令は、データ構造に対応する構成において造形材料に金属粒子を埋め込むための命令を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施形態にかかる３次元オブジェクトに情報を埋め込むためのシステムの概略図を示している。
【図２】図２は、３次元オブジェクトに情報を埋め込むためのプロセスのフローチャート例を示している。
【図３】図３は、実施形態にかかる３次元オブジェクトについての構築シーケンスを生成するためのプロセスのフローチャート例を示している。
【図４】図４は、実施形態にかかる埋め込まれたデータ構造を含む３次元オブジェクトをスキャンするシステムの概略図を示している。
【図５】図５は、実施形態にかかる埋め込まれたデータ構造を含む３次元オブジェクトをスキャンするためのプロセスのフローチャート例を示している。
【図６】図６は、実施形態にかかるプログラム命令を含むか又は実行するために使用されることができる例示的なハードウェアのブロック図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この文書の目的のために、以下の用語は、以下の意味を有するものとする。
【００２０】
この文書において使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈が明確に指示しない限り、複数の参照を含む。特に定義しない限り、本願明細書において使用される全ての技術用語及び科学用語は、当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。この文書において使用されるように、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、「これらに限定されるものではないが含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ，ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」を意味する。
【００２１】
「コンピューティング装置」又は「電子装置」は、プロセッサ及び持続性コンピュータ読み取り可能なメモリを含む装置を指す。メモリは、プロセッサによって実行されたときにプログラミング命令にしたがって１つ以上の動作をコンピューティング装置又は電子装置に実行させるプログラム命令を含むことができる。この詳細な説明において使用されるように、「コンピューティング装置」又は「電子装置」は、単一の装置又は互いに通信してデータ及び／又は命令を共有する１つ以上のプロセッサを有する任意数の装置とすることができる。文脈が特に指示しない限り、用語「プロセッサ」又は「処理装置」は、単一のプロセッサを有する実施形態及び複数のプロセッサがプロセスの様々なステップをまとめて実行する実施形態を含む。コンピューティング装置及び／又は電子装置の例は、パーソナルコンピュータ、サーバ、メインフレーム、プロセッサ及びメモリを有する印刷装置、ゲームシステム、テレビ、スマートフォン、パーソナルディジタルアシスタント、カメラ、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、メディアプレーヤーなどのポータブル電子装置を含む。
【００２２】
用語「３次元印刷」及び「３Ｄ印刷」は、通常はコンピューティング装置の制御のもとに、造形材料の複数の層が形成されて硬化されるプロセスを介してモデル又は他の電子データソースから３次元オブジェクトを形成する様々なプロセスのいずれかを指す。３Ｄ印刷プロセスの例は、限定されるものではないが、ステレオリソグラフィ、選択的レーザ焼結、溶融堆積モデリング及び積層オブジェクト製造を含む。
【００２３】
用語「３次元印刷装置」及び「３Ｄ印刷装置」は、３Ｄ印刷プロセスを行うことができる装置又はシステムを指す。３Ｄ印刷装置は、プロセッサを含む。プロセッサは、通常はデータファイルからのパラメータを使用して、造形材料（フォトポリマ又は粉末など）の層を装置のアプリケータに選択的に堆積させ、造形材料の堆積層を硬化するのに役立つようにエネルギを放射線発生装置（レーザ又は熱源など）に選択的に印加させるプログラミング命令を実行する。本開示全体を通して使用されるように、用語「３次元印刷システム」、「３次元プリンタ」、「３Ｄ印刷装置」、「３Ｄ印刷システム」及び「３Ｄプリンタ」は、任意の現在又は今後知られる３Ｄ印刷システム又はプリンタを指す。
【００２４】
用語「３次元走査装置」及び「３Ｄスキャナ」は、物理的オブジェクトに埋め込まれているデータのスキャンを実行することができる装置又はシステムを指す。３Ｄ印刷装置は、プロセッサと、オブジェクトの物理的属性を検知することができる１つ以上のセンサとを含む。センサは、例えば、画像センサ（カメラ）、音響センサ（例えば、ソナー）、材料若しくは化学的特性センサ、磁気センサ、Ｘ線装置、赤外線光源と赤外線カメラの組合せ、又は、他のセンサを含むことができる。プロセッサは、通常、データファイルからのパラメータを使用して、３Ｄオブジェクトに埋め込まれているデータをセンサに収集させるプログラミング命令を実行する。本開示全体を通して使用されるように、用語「３次元印刷システム」、「３次元スキャナ」、「３Ｄ走査装置」、「３Ｄ走査システム」及び「３Ｄスキャナ」は、任意の現在又は今後知られる３Ｄ印刷システム又はプリンタを指す。
【００２５】
オブジェクトを「設計すること」は、オブジェクトを構築するためにモデル化するか又は使用されるデータを含むファイルを変更又は形成する任意のアクション又はアクションの組合せを行うことを意味する。設計は、スクラッチから新たなオブジェクトを形成するためのみならず、以前に形成されたオブジェクトに対して実行することができる。
【００２６】
用語「データベース」、「データセット」及び「データ構造」は、電子装置によってアクセス可能であって本開示においては互換的に使用することができるデータの構造化されたセットを指す。電子装置は、データベースを検索し、適用可能な検索パラメータを満たすデータを選択的に取り出すことができる。
【００２７】
（３Ｄプリンタを使用して製造された）３Ｄオブジェクトが任意の種類の想像できるオブジェクトとすることができ、また、本願明細書に開示された実施形態が特定の種類又はクラスの３Ｄオブジェクトに適用されると理解されるべきではないことが理解されるべきである。
【００２８】
「構造パラメータ」は、３Ｄオブジェクトの構造を定義し、形状、サイズ、表面形状、内部形状、データベースの物理的表現及び他のそのような情報を含むことができる。
【００２９】
図１は、３Ｄ印刷装置１０２を使用して所望の３Ｄオブジェクト（複数可）１０３を製造するためのシステムの実施形態の概略図を示している。３Ｄ印刷装置１０２は、３Ｄ印刷用オブジェクトを設計して形成することができるコンピュータ支援設計（以下「ＣＡＤ」）ソフトウェアを記憶するためのメモリ装置を有するコンピューティング装置１０１と通信することができる。いくつかの実施形態において、コンピューティング装置１０１は、３Ｄ印刷装置１０３と一体とすることができる。あるいは、コンピューティング装置１０１及び３Ｄ印刷装置１０１は、１つ以上の通信ネットワークによって又は物理的若しくは手動のファイル転送処理によってデータファイルを共有する別個の装置であってもよい。通常、ＣＡＤファイルは、生成されるオブジェクトの表現を順次可能とするオブジェクトの形状が生成される仕様を含む。形状及び表現は、単一又は複数のＣＡＤファイルに記憶されることができる。ＣＡＤソフトウェアモジュールは、設計者にとってモデル化されたオブジェクトを表現するためのグラフィックツールを含む。これらのツールは、複雑なオブジェクトの表示専用である。ＣＡＤシステムは、電子ファイルに記憶されたオブジェクトのモデルを管理する。本願明細書に開示される方法はまた、既存のＣＡＤソフトウェア又はＣＡＤフレームワークに依存しないスタンドアロンのソフトウェアとして実装することができる。そのようなプログラムは、独自のＧＵＩを実装することができ、３Ｄモデルの生成のための標準的な３Ｄソフトウェアライブラリを使用することができる。あるいは、そのようなプログラムは、３Ｄモデルを生成するための独自のライブラリを実装することができる。本開示におけるＣＡＤソフトウェアの使用は一例であり、当業者は、他のソフトウェア及び／又は設計ツールが本開示の原理から逸脱することなく使用することができることを理解するであろう。
【００３０】
コンピューティング装置はまた、ユーザが本願明細書に開示された原理にしたがって３Ｄオブジェクトに情報を埋め込むことを可能とするように、元のＣＡＤソフトウェアの機能を拡張するために１つ以上のアドオン拡張モジュールを含むことができる。アドオン拡張モジュール（複数可）は、ユーザが情報からデータ及びデータベーススキーマを作成することができ且つオブジェクト１０３においてデータ及びデータベーススキーマを埋め込むことを可能とする機能を含むソフトウェアアプリケーションとすることができる。いくつかの実施形態において、アドオン拡張モジュールは、コンピューティング装置１０１のメモリ装置に記憶されることができる。あるいは、アドオン拡張モジュールは、別個の装置（メモリスティックなど）に、又は、１つ以上の通信ネットワークによって又は物理的若しくは手動のファイル転送処理によってＣＡＤソフトウェアを使用してデータファイルを共有することができるクラウドベースのソフトウェアアプリケーションとして提供されてもよい。
【００３１】
図２のフローチャートを参照すると、データ及び／又はスキーマを含むデータベース（又は互換的に使用されるデータ構造）の形式の情報を含むことができる３Ｄオブジェクトの設計及び／又は構築方法が開示されている。実施形態において、公知のＣＡＤソフトウェアモジュール用のアドオン拡張は、図２に記載された方法を実行するためのコンピューティング装置のプロセッサに命令を提供することができる。あるいは、アドオン拡張モジュールは、図２に記載されたように、方法の少なくとも一部を実行してもよい。
【００３２】
ステップ２０１において、アドオン拡張モジュールは、所望の３Ｄオブジェクトについての構造パラメータを受信することができる。構造パラメータの例は、限定されるものではないが、寸法、形状、幾何形状及び造形材料を含むことができる。実施形態において、アドオン拡張モジュールは、３Ｄ印刷装置から印刷される３Ｄオブジェクトについての構造パラメータを受信することができる。３Ｄ印刷装置は、既存の設計ファイルのデータベースを照会することにより、データベースから設計ファイルを取得することによってこれを行うことができる。あるいは、３Ｄ印刷装置は、ユーザインターフェースを介して、ユーザから構造パラメータを受信し、設計ファイルを作成するためのパラメータを使用することができる。
【００３３】
他の実施形態において、システムは、基準３Ｄオブジェクトのモデルを表す構造パラメータを含む１つ以上の可視化ファイルを作成するために基準３Ｄオブジェクトをスキャンすることによって（以下に詳細に記載される）スキャナを介して設計ファイルを受信することができる。そのような可視化ファイルは、コンピューティング装置に通信可能に結合され又は一体化された表示装置において基準３Ｄオブジェクトの２次元（「２Ｄ」）及び／又は３Ｄ可視化をレンダリングするためのデータを提供することができる。可視化ファイルの種類は、一例として、．ａｓｍ、ＳＴＬ、ＩＧＥＳ、ＳＴＥＰ、Ｃａｔｉａ、ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ、ＰｒｏＥ、３Ｄ  Ｓｔｕｄｉｏ及び／又はＲｈｉｎｏファイルを含むことができる。いくつかの実施形態において、可視化ファイルは、ＪＰＥＧ、ＧＩＦ、ＴＩＦＦ、ＢＭＰ及び／又はＰＤＦファイルなどの２Ｄ（「フラット」）ディジタル画像を含むことができる。システムは、基準３Ｄオブジェクトを表す３Ｄ  ＣＡＤファイルを変更及び／又は生成するためにＣＡＤソフトウェアに可視化ファイルを送信することができる。３Ｄ印刷装置は、以下に説明するように、任意数の基準オブジェクトの複製を印刷するようにファイル（複数可）をその後に使用してもよい。具体的には、ＣＡＤファイルは、順次表現が生成されるのを可能とする幾何形状が生成される仕様を含む。幾何形状及び表現は、単一又は複数のＣＡＤファイルに記憶されることができる。特定の実施形態において、３Ｄオブジェクトを作成するためのＣＡＤファイル（複数可）は、ＣＡＤソフトウェアを使用して且つ任意の適切な有形の又は架空のオブジェクトに基づいて直接レンダリングすることができる。特定の他の実施形態において、システムは、オブジェクトについてのＣＡＤファイルの記憶されたデータベースからＣＡＤファイルを直接取り出すことができる。
【００３４】
アドオン拡張モジュールは、ステップ２０２において、３Ｄオブジェクトに埋め込まれる情報を受信することができる。実施形態において、ユーザは、ユーザインターフェースを介して情報を提供することができる。特定の実施形態において、プロセッサは、基準３Ｄオブジェクトに関連するデータベースから情報を自動的に抽出することができる。いくつかの実施形態において、情報自体は、基準３Ｄオブジェクトに埋め込まれてもよい。特定の他の実施形態において、情報の少なくとも一部は、外部位置及びポインタ（複数可）に記憶されてもよく、外部位置は、基準３Ｄオブジェクトに埋め込まれてもよい。ポインタは、ウェブサイトアドレス、バーコード、ＱＲコード（登録商標）又は他の同様の形態へのハイパーリンクの形態とすることができる。
【００３５】
情報は、命令を提供することができ、基準３Ｄオブジェクトに関連する及び／又は３Ｄプリンタが基準３Ｄオブジェクトの複製を作成するために実行しなければならない１つ以上のアクションに関連する詳細を含むことができる。情報の種類は、限定されるものではないが、基準３Ｄオブジェクトのコピーを印刷するために必要な情報、識別情報、認証情報、製造ライセンス情報、知的財産情報、品質管理情報、組成情報、安全情報、構築後の操作に関連する情報、顧客使用についての情報、商業機能についての情報、消費者の安全についての情報、スペアパーツリスト、セキュリティ機能についての情報、及びそれらの組合せを含むことができる。情報の各項目は、データが電子装置によって検索されるのを可能とする［鍵、値］の構造などの秩序構造を有することができる。
【００３６】
３Ｄオブジェクトのコピーを印刷するために必要な情報の例は、限定されるものでないが、構造パラメータ、設計ファイル、ＣＡＤファイル及び／又は（基準情報に関して上述したように）オブジェクトのコピーを製造するための他のそのような情報を含むことができる。製造情報はまた、オブジェクトを製造する権利のライセンスを取得するために必要な情報、及び／又は、ライセンスを購入するために必要な情報を含むことができる。例えば、オブジェクトに含まれるデータベースは、ＣＡＤファイル、著作権サーバ、認証サーバへのリンク、及び／又は、設計の所有者の銀行口座への資金の移動を可能とするサーバへの経路を保持することができる。
【００３７】
識別情報の例は、３Ｄオブジェクトについて、顧客識別子、バッチ及びロット番号、購入情報、ジョブキュー注文及び他の同様の種類の識別詳細などを含むことができる。１つの実施形態において、情報はまた、構築操作が完了した後に生成された３Ｄオブジェクトを処理するための命令を提供することができる。
【００３８】
いくつかの実施形態において、情報は、偽造製造の可能性を低減するために２つ以上の公開鍵（例えば、署名及びシリアル番号）及び関連する秘密鍵のセットの形態で認証情報を含むことができる。
【００３９】
品質管理情報は、製造年、モデル番号、製造計画及び製造オプションに関連する情報を含むことができる。いくつかの実施形態において、品質管理情報は、さらに、プリンタシリアル番号、媒体の化学式、バッチ番号、湿度、温度、製造時間、操作者番号、校正番号、共通の障害及びその重症度などの情報を含むことができる。
【００４０】
情報はまた、宝石、家庭用製品などのような３Ｄオブジェクトの盗難管理を助けることができる登録情報、アドレス情報及び他の情報を含むことができる。
【００４１】
次に、ステップ２０３において、アドオン拡張モジュールは、受信した情報を暗号化される必要がある情報及び暗号化される必要がない情報にソートするためにソートルールを適用することができる。実施形態において、モジュールは、ユーザインターフェースを介して、ユーザからソートルールを受信し、ユーザによって提供されたロジックに基づいて情報をソートするようにプロセッサに命令することができる。特定の他の実施形態において、プロセッサは、システムに予めプログラムされたロジック又はデータファイルから取り出すことができるロジックに基づいて情報をソートすることができる。そのようなロジックの例は、（ｉ）暗号化された製造についての構造設計データを含む設計ファイルなどの基準３Ｄオブジェクト又は基準３Ｄオブジェクトのコピーの製造に関連する情報を必要とするルールセット、及び、（ｉｉ）暗号化されていないユーザマニュアル、安全情報及びライセンス情報などの公開情報を要求するルールを含むことができる。上記ロジックは、例示であり、他のソートロジックは、本開示の範囲内である。
【００４２】
システムは、オブジェクトにそれを適用するか又はデータファイルにそれを含める前に情報の少なくとも一部を暗号化するための任意の公知の技術を使用することができる。例は、限定されるものではないが、対称鍵暗号化、公開鍵暗号化、証明書ベース暗号化、透過的データ暗号化又はそれらの組合せを含むことができる。実施形態において、アドオン拡張は、ユーザがデータ暗号化方式を指定することを可能とすることができる。
【００４３】
２０４にしたがって、アドオン拡張は、人間が読み取り可能な及び／又は機械が読み取り可能な形式で情報を符号化するためのルールのセットを定義することによって（暗号化された及び暗号化されていない）受信した情報からデータ表現及び／又はスキーマを生成することができる。任意の公知の方法及び（ＸＭＬなどの）アプリケーションは、データ及び／又はスキーマを作成するために使用することができる。データはまた、メタデータを含むことができる。生成ステップはまた、上述したように、暗号化のためのルールを定義することを含んでいてもよい。
【００４４】
スキーマは、実世界の実体（情報）がデータにモデル化される方法及びデータがデータベースに構成される方法を定義することができる。特定の実施形態において、スキーマはまた、ユーザに付与されたアクセスのレベルなどのデータベースに関連付けられた権限を定義することができる。データベースのスキーマは、ユーザによって定義されることができるか又はＣＡＤソフトウェアによって示唆されることができる。スキーマは、データベース構造の記述及びオブジェクトにおける及び／又はオブジェクトの外部におけるそのコピーの位置を含むことができる。特定の実施形態において、スキーマはまた、ユーザによって定義されるように、データベースに含まれる値の物理的な記述を定義するセマンティックス（関係）も含むことができる。
【００４５】
作成されたデータの形式又は型は、限定されるものではないが、データを埋め込むための３Ｄオブジェクトにおける利用可能な空間、情報量、データ量、データベースのサイズ、使用されるスキャナの種類又はデータベースのコピーの数（後述）に応じて変えることができる。データの型は、限定されるものではないが、整数（１６ビット、３２ビットなど）、ブール値（バイナリ、オクテートなど）、英数字文字列、テキスト情報又はそれらの組合せを含むことができる。いくつかの実施形態において、８、ｏｃｈｏ、１００−９２、６４の平方根などの数字は、数字を表すために使用することができるシンボルである。特定の他の実施形態において、物理的構造は、ディスクの表面におけるピット及び隆起領域が数値を表すＣＤ又はＤＶＤなどにおけるように数字として使用することができる。そのような値は、例えば、少なくとも閾値深さ又は幅を有するピットの存在がゼロを表し且つ少なくとも閾値高さ又は幅を有する隆起領域の存在が１を表し、その逆もしかりであるバイナリとすることができる。又は、それらは相対的であってもよく、第１の深さ、幅又は高さの範囲のピット又は隆起領域はゼロを表し、第２の深さ、幅又は高さの範囲は、１を表す。非バイナリシステムにおいて、追加の深さ又は高さの範囲は、追加の値を表すことができる。他の実施形態において、数学的マップやテーブルは、３Ｄオブジェクト上の点の位置などのデータを表すために使用することができる。
【００４６】
いくつかの実施形態において、アドオン拡張は、データをさらに圧縮することができる。実施形態において、アドオン拡張は、ユーザがデータベースのデータ圧縮方式を指定することを可能とすることができ、それによってデータベースが同じ量の物理的空間においてより多くの情報を符号化することを可能とする。あるいは、システムは、任意の現在又は今後知られるデータ圧縮処理についてのルールを記憶することができ、データを圧縮するためにデータセットにこれらのルールを適用することができる。
【００４７】
ステップ２０５において、生成されたデータ及び／又はスキーマは、１つ以上のデータベースの１つ以上のコピーを作成するために特定されたスキーマにしたがってフォーマットすることができ、データベースは、構築操作中に３Ｄオブジェクトに埋め込まれた情報の表現に対応する。実施形態において、データベースは、基準値のセットによって記載される構造（スキーマ）を含むことができる。３Ｄオブジェクトに埋め込まれたようなデータ及び／又はスキーマを表すデータベースの物理的表現が以下に記載される。
【００４８】
例示的な実施形態において、データベースは、以下に示すようにＪＳＯＮ形式におけるように、テキスト文字列として表現された鍵値のペアのセットとすることができる。
【００４９】
‘｛“ｄｉａｇｒａｍ＿ｎｕｍｂｅｒ”：“３１５７−３８１ａ”，  “ｖｅｒｓｉｏｎ＿ｎｕｍｂｅｒ”：“３．０．１．１”，  “ｎａｍｅ”：“ｃｏｆｆｅｅＴｉｍｅ！”，“ｌｉｃｅｎｓｅ＿ｋｅｙ”：“６ａ２４６００６１ａ８ｃ３ｆ８２ｄｄ０７ｄ２０ｃ５６２５ａ２３９６５８１４９ｃａ００４ｂｆ９２１ｄ６８１７ａ８４ｂ１ｅ４２ｂ”，  “ａｕｔｈｏｒｉｚｅｄ＿ｄａｔｅ”： “０１−０２−２０１４”，  “ｅｘｐｉｒａｔｉｏｎ＿ｄａｔｅ”：“０１−０２，２０１５”，  “ｌｉｃｅｎｓｅ＿ｈｏｌｄｅｒ”：“Ｊｏｅ  Ｂｕｓｉｎｅｓｓｇｕｙ”，  “ｉｎｆｏ＿ｕｒｌ”：“ｈｔｔｐｓ：／／ｔｈｒｅｅｄ＿ｄｅｓｉｇｎｓ．ｃｏｍ／２ｂｃｅ５ｃｃ２９．ｐｈｐ”｝’
【００５０】
上記データベースは、単純な例であり、その構造（鍵）に構築されたスキーマを有することができる。より複雑なスキーム及び／又はより効率的な符号化は、本開示の範囲内である。例は、テーブル、グラフ、ツリー及び／又は階層の形態のデータベースを含むデータベースを含むことができる。
【００５１】
１つ以上のデータベースを生成した後、アドオン拡張は、３Ｄプリンタを使用して、埋め込まれたデータベースを含む３Ｄオブジェクトを構築するための構築シーケンスを生成することができ２０６、保存することができる２０７。構築シーケンスは、１つ以上のデータベースの１つ以上のコピーが３Ｄオブジェクトの内部及び／又は外部に埋め込まれる位置又は複数の位置を定義するルール及びパラメータを含むことができる。構築シーケンスはまた、３Ｄオブジェクトの内部及び／又は外部に１つ以上のデータベースの１つ以上のコピーを埋め込むために物理的表現のサイズ及び／又は型を含むことができる。いくつかの実施形態において、ユーザは、１つ以上のデータベースの１つ以上のコピーを埋め込むための位置又は複数の位置を定義するルール及びパラメータを提供することができる。あるいは、アドオン拡張は、限定されるものではないが、図３に示すように、ユーザ定義基準に基づいて、１つ以上のデータベースの１つ以上のコピーを埋め込むための位置情報、データベース（複数可）を埋め込むために３Ｄオブジェクトにおいて利用可能な空間、情報量、データ量、データベース（複数可）のサイズ、使用されるスキャナの種類又はデータベース（複数可）のコピー数を示唆することができる。
【００５２】
例えば、アドオン拡張モジュールは、３Ｄオブジェクトの表面積及び／又は体積を判定することができ、表面積及び／又は体積及び３Ｄプリンタの解像度を使用して３Ｄオブジェクトのデータ容量を判定することができる。実施形態において、データ容量は、３Ｄオブジェクト上及び／又は内部に埋め込むことができるデータの個々の部分（ビット、英数字など）の数を指すことができる。幾何形状及びユーザ定義基準などの他の情報もまた、データ容量の判定に使用することができる。モジュールがデータ容量を判定すると、ロジック情報を判定するためにユーザ定義ルール及び／又は予めプログラムされたロジックを適用することができる。そのようなロジックの例は、（ｉ）３Ｄオブジェクトの構造的強度が常に閾値超であることを要求するルールセット、（ｉｉ）特定の種類の情報が３Ｄオブジェクトの内部に埋め込まれ且つ特定の他の種類の情報が３Ｄオブジェクトの表面に埋め込まれることを要求するルールセット、（ｉｉｉ）データベース（複数可）の物理的表現が表示されない可能性があることを要求するルールセット、（ｉｖ）物理的表現の型とデータベース（複数可）の位置との関係（複数可）を定義するルールセット、（ｖ）埋め込まれた情報を抽出するために使用されるスキャナの種類とデータベース（複数可）の位置との関係（複数可）を定義するルールセット、及び（ｖｉ）３Ｄオブジェクトの構造的完全性を維持しながら１つ以上のデータベースのコピーの最大数を埋め込むことを要求するルールセット並びにそれらの組合せを含むことができる。
【００５３】
物理的表現は、単に２次元の印刷表現ではないが、むしろ、それぞれは、空洞（すなわち、外部又は内部表面におけるピット又は構造的要素における空き空間）又は隆起ドーム、円筒、矩形又は他の構造などの隆起領域などのデータを表す３次元構造である。あるいは、物理的表現は、金属粒子又は任意の適切な繊維などの造形材料とは異なる３Ｄ物質の添加を含むことができる。構築シーケンスはまた、３Ｄオブジェクトの内部及び／又は外部に１つ以上のデータベースの１つ以上のコピーを埋め込むための物理的表現（構造パラメータ）の型（複数可）を含むことができる。物理的表現の型は、３Ｄオブジェクトの表面又は内部に埋め込まれた物理的構造を含むことができる。物理的表現のサイズは、微視から可視まで変化することができる。例は、限定されるものではないが、オブジェクトの表面上の材料の隆起ビットのセット、オブジェクトの表面上のピットのセット、オブジェクトの内部に埋め込まれた空洞のセット、オブジェクト内で繊維をインターロックする構造、タグ挿入、埋め込み検出可能なオブジェクト内の金属粒子又はそれらの組合せを含むことができる。特定の実施形態において、ユーザは、型情報を提供することができる。いくつかの他の実施形態において、アドオン拡張モジュールは、限定されるものではないが、図３に関して以下に記載されるように、ユーザ定義基準、データベース（複数可）を埋め込むための３Ｄオブジェクトにおける利用可能な空間、情報量、データ量、データベース（複数可）のサイズ、使用されるスキャナの種類又はデータベース（複数可）のコピー数に基づいて物理的表現の型を判定することができる。
【００５４】
例えば、システムは、オブジェクトが使用中に摩耗して裂ける場合に表面に位置する空洞としてデータベース（複数可）の少なくとも一部を３Ｄプリンタに埋め込ませるように構築シーケンスにおいてルールセットを含むことができる。他の例において、システムが３Ｄオブジェクトをスキャンして情報を抽出するために使用することができるスキャナの種類がＸ線スキャナであると判定した場合、構築シーケンスは、データベースを埋め込む際に金属含有構築材料を使用して３Ｄオブジェクトに金属粒子を埋め込むためにルールセットを含むことができる。他の実施形態において、システムが３Ｄオブジェクトの造形材料がインターロック繊維（又は他の同様の材料）を含むと判定した場合、３Ｄプリンタに繊維の構造として情報を表させるルールセットを構築シーケンスに含ませることができる（例えば、繊維は、数字、又は、数字又は他の文字のセットとして配置されることができる）。
【００５５】
他の実施形態において、アドオン拡張モジュールは、データベース（複数可）のデータ型に基づいて物理的表現の形状及びサイズを判定することができる。例えば、データベースがバイナリデータ型を含むとシステムが判定した場合、構築シーケンスは、長円形ピット及び／又は空洞が０を表すことができ且つ矩形ピット及び／又は空洞が１を表すことができるように、空洞を使用してデータベースを表すようにルールセットを含むことができる。
【００５６】
図３のフローチャートを参照すると、構築シーケンスを生成するための方法が開示される。例えば、円筒状のコーヒーマグである３Ｄオブジェクトに情報を埋め込むため、アドオン拡張は、以下のロジック操作のうちの１つ以上を実行することができる。
【００５７】
１．ユーザからコーヒーマグのサイズ情報を受信する３０１。例示の目的のため、寸法は、高さ１０ｃｍ、外縁までの直径８ｃｍ、ベースの厚さ０．４ｃｍであり、全ての正方形のエッジ（ハンドルを考慮していない）を有する円筒部である。
２．データが埋め込まれるマグの少なくとも１つの表面の表面積を判定する３０２。例えば、上記寸法のマグの総表面積は、以下の式を使用して、７７．１４２ｃｍ２＝５７，７１４，２００，０００ミクロン２（１０８×μｍ２＝ｃｍ２）であると判定することができる。外部表面積＝マグの円筒の外表面（π＊８ｃｍ＊１０ｃｍ＝２５１．２ｃｍ２）＋マグの円筒の内表面（（π＊８ｃｍ−．４ｃｍ）＊（１０ｃｍ−．４ｃｍ）＝２２９．０９４４ｃｍ２）＋リム表面（π＊８ｃｍ）−（π＊（８ｃｍ−．４ｃｍ）＝１．２５６ｃｍ２）＋ベースの上（内）表面（π＊（７．６／２）２ｃｍ＝４５．３５２ｃｍ２）＋ベースの底（外）表面（π＊（８／２）２ｃｍ＝５０．２４ｃｍ２）。
３．マグの少なくとも１つの内部部分の体積を判定する３０３。例えば、上記寸法のマグの総体積は、以下の式を使用して、６１．８４５ｃｍ３＝６１，８４５，０００，０００，０００ミクロン３（１０１２×μｍ３＝ｃｍ３）であると判定することができる。シリンダの総体積（（π＊４２ｃｍ２＊１０ｃｍ）−（π＊３．８２ｃｍ２＊１０ｃｍ）＝４８．９８４ｃｍ３）＋ベースの体積（π＊３．２２ｃｍ２＊．４ｃｍ＝１２．８６１ｃｍ３）。
４．３Ｄプリンタの解像度パラメータを特定する３０４。例えば、３Ｄプリンタの解像度パラメータは、５ミクロンとすることができる。
５．３Ｄオブジェクトに埋め込まれるデータベース（複数可）に関する情報を受信する３０５。情報の例は、限定されるものではないが、（圧縮情報を含む）データベースのサイズ、データのフォーマット、データベース数及び／又は埋め込まれるコピー数を含むことができる。いくつかの実施形態において、モジュールは、データベースのサイズ、３Ｄオブジェクトの表面積及び体積、３Ｄオブジェクトの美感の保存及び／又は３Ｄプリンタの解像度に基づいて埋め込まれるデータベースのコピー数を判定することができる。
６．データをスキャンするためにユーザによって使用されるスキャナの種類を特定する３０６。実施形態において、システムは、ユーザインターフェースを介して情報を入力するようにユーザに促すことによってスキャナの種類を特定することができる。あるいは、システムは、記憶されたデフォルトの種類を有することができ、ユーザがデフォルトの種類を変更するのを可能とすることができる。いくつかの他の実施形態において、システムは、スキャナと通信可能に接続されることができ、スキャナから直接情報を受信することができる。
７．データベースがオブジェクトの内部及び／又は表面に埋め込まれる必要があるかどうかを判定する３０７。いくつかの実施形態において、同じデータベースの一部のコピーは、３Ｄオブジェクトの外表面上に埋め込まれることができ、一部のコピーは３Ｄオブジェクトの内部に埋め込まれることができる。実施形態において、ユーザは、データベースの内部又は表面位置を指定するのを可能とすることができ、判定は、ユーザの指定を受信するステップとすることができる。いくつかの他の実施形態において、アドオン拡張は、例えば、データベースに含まれる情報の種類（すなわち、情報が内部に隠される必要があるか又は容易に視認することができる）、表面及び体積の計算、使用されるスキャナの種類、及び／又は、データベースの物理的表現の型に基づいて、内部又は表面の位置を判定することができる。
８．追加のセキュリティ方法が情報のために必要とされ得るかどうかを判定する３０８。そうである場合、アドオンモジュールは、追加のセキュリティ方法を含むように構築シーケンスを生成することができる。例えば、セキュリティを強化するため、アドオン拡張モジュールは、データベース全体が利用可能であった場合、外部キーが値のみに解決されることができるように、オブジェクト内及び／又は上において、１つの場所における（データベースに含まれる）テーブルのセット及び別個の位置における各テーブルの内容を定義して埋め込むことができるルールセットを含む構築シーケンスを生成することができる。複数の個別部品（例えば、コーヒーカップのための取り外し可能なハンドル）をともなうオブジェクト設計において、各部分において異なるテーブルを記憶することは、セキュリティ、スキャン及び／又はその双方を高めることができる。他の例において、アドオン拡張モジュールは、保護の閾値レベルを定義することができるルールセットを含む構築シーケンスを生成することができる。そして、それは、データベース（複数可）の一部のために必要な保護のレベルを判定することができ、３Ｄオブジェクトの内部の閾値レベルよりも高い必要な保護レベルを有する部分を埋め込むことができ、及び／又は、３Ｄオブジェクトの外表面の閾値レベルよりも低い必要な保護レベルを有する部分を埋め込むことができる。
９．３Ｄオブジェクトの判定された表面積、３Ｄオブジェクトの決定された体積、及び／又は、特定された解像度パラメータに少なくとも部分的に基づいて、３Ｄオブジェクトの（上記定義したような）データ容量を判定する３０９。例えば、現在の例において、マグは、（その表面積及びプリンタの解像度に基づいて）その表面上に２，３０８，５６８，０００ビットを保持するためのデータ容量を有する。（文字ごとに１６ビットを使用する）ＵＴＦ−１６符号化について、これは、１４４，２８５，５００英数字に変換される。同様に、マグは、その構造内部に４９４，７６０，０００，０００ビット又は３０，９２２，５００，０００英数字の文字列を保持するためのデータ容量を有する。したがって、マグの総データ容量は、圧縮されていない３１，０６６，７８５，５００英数字である。
１０．構築シーケンスを生成するために、図３において受信し、特定し及び／又は判定した情報の少なくとも一部に基づいて１つ以上のデータベースの１つ以上のコピーのフォーマットを判定する３１０。フォーマットは、埋め込むために、データベース（複数可）の位置、サイズ及び／又は物理的表現の型の判定をともなうことができる。例えば、アドオン拡張は、３Ｄオブジェクトの構造的完全性を保持するようにデータベース（複数可）のフォーマットを判定することができる。任意の公知の方法は、データベース（複数可）のフォーマット情報を判定するために使用することができる。本願明細書に開示されない他の種類の情報は、データベース（複数可）のフォーマットを判定するために使用することができる。
【００５８】
いくつかの実施形態において、埋め込まれたデータベース（複数可）の少なくとも一部は、人間の目に見えることができる。特定の他の実施形態において、データベース（複数可）の少なくとも一部は、人間の目には見えなくてもよい。
【００５９】
実施形態において、システムはまた、付加情報を埋め込むための数学的マップ（データベース）として位置情報を利用することができる。例えば、３Ｄオブジェクト上の点の位置などの値は、３Ｄオブジェクトの内部及び／又は表面に埋め込まれた物理的構造によって表すことができる。
【００６０】
特定の実施形態において、同じデータベースのコピーは、異なる物理的構造として表すことができる。例えば、単一のデータベースは、レーザスキャナによって読み取られるようにオブジェクトの表面上の隆起要素のセットとして表すことができ、また、超音波スキャナによって読み取られるようにオブジェクト内の空洞のセットとして表すことができる。
【００６１】
図２を参照すると、ステップ２０８において、アドオン拡張は、判定されたフォーマット及び位置ルールにしたがって、埋め込み情報として印刷されたデータベースによって３Ｄオブジェクトを構築するために、任意の公知の３Ｄプリンタに構築シーケンスを送信することができる。
【００６２】
実施形態において、アドオン拡張は、３Ｄオブジェクトの外部のコンピュータ読み取り可能な媒体においてデータベース（複数可）の少なくとも１つのコピーを記憶することができる。例えば、アドオン拡張は、３Ｄオブジェクトのコピーを製造するために３Ｄプリンタがアクセスして使用することができるＣＡＤ又は他のファイルに対するデータベース（複数可）のコピーを内部又は外部メモリに保存することができる。それゆえに、ユーザの電子装置は、メモリからデータベース（複数可）を検索することができる。あるいは、装置は、３Ｄオブジェクト自体をスキャンし、埋め込まれたデータで表現されるアドレスを抽出し、そして、抽出されたアドレスに保存された構築セット又は他のデータにアクセスするためにブラウザ又は他のアプリケーションを使用することができる。この冗長性は、データベース情報を追加的に保護するために価値がある。データベースの外部に保存されたコピーが破壊された場合、ユーザは、物理的オブジェクトからそれをスキャンすることによってデータベースを再構築することができる。一方、３Ｄオブジェクトが破断された場合、ユーザは、（１）フラグメントの１つ以上の埋め込まれたデータベースのコピー、（２）オブジェクトのコピー、及び／又は（３）データベースの外部に記憶されたコピー又は他の情報へのリンクに使用することができるオブジェクトに埋め込まれたアドレスをスキャンすることによってデータベースの少なくとも一部を取得することができる。
【００６３】
最後に、ステップ２０９において、３Ｄプリンタは、判定されたフォーマット及び位置ルールを含む構築シーケンスにしたがって埋め込まれた情報として印刷されたデータベースによって３Ｄオブジェクトの少なくとも１つのコピーを印刷することができる。これは、プリンタが造形材料の複数の層を使用して基板上にオブジェクトを構築する場合などの任意の現在又は今後知られる３Ｄ印刷プロセスであってもよい。プリンタが基板からオブジェクトを構築するのにともない、空洞（ピット）を残すか又はオブジェクトの外部表面上又は内部領域内に隆起領域を追加することができ、又は、オブジェクトにデータベースを埋め込むために、特定の領域に金属粒子、繊維又は他の材料を埋め込むことができる。
【００６４】
他の態様において、図４は、（以下に記載するように）埋め込まれたデータベースを含む３Ｄモデル化されたオブジェクト（複数可）４０２をスキャンするために拡張された３Ｄスキャナ４０１を含むシステム４００の概略図を示している。拡張された３Ｄスキャナは、オブジェクトに構築されたデータベースを読み取る及び／又は抽出する能力を含むように変更されたオブジェクトの形状及び構造をモデル化する（すなわち、構造パラメータを特定する）ために使用される任意の公知の３Ｄスキャナとすることができる。スキャナは、コンピューティング装置と通信するハードウェア機器及び／又はソフトウェアアプリケーションとすることができる。
【００６５】
使用されるスキャナ（複数可）の種類は、埋め込みデータベースの種類、サイズ、位置及び／又は表現情報に応じて変えることができる。スキャナの例は、限定されるものではないが、レーザスキャナ、超音波スキャナ、Ｘ線スキャナ又は３Ｄオブジェクトの表面上又は内部においてデータベース（複数可）を読み取るための任意の他の適切なスキャナを含むことができる。特定の他の実施形態は、モバイル装置にダウンロードされたソフトウェアアプリケーションを含むことができる。３Ｄスキャナはまた、スキャナが埋め込まれたデータベースから情報を読み取って抽出するのを可能とするためのソフトウェアアプリケーションを含むことができる。
【００６６】
３Ｄスキャナ４０１はまた、データを使用することができる外部データベース４０４及び／又はアプリケーション４０５に対してネットワーク４０３を介して情報を伝達することができる。実施形態において、埋め込みデータベース（複数可）は、スキャナがデータを送信する場所を自動的に特定することができるように適切な外部データベース又はアプリケーションへのポインタを含むことができる。
【００６７】
３Ｄスキャナは、さらに、抽出されたデータ及び／又は情報を処理してユーザに表示するための表示装置を含むことができる及び／又はそれに接続することができる。
【００６８】
３Ｄスキャナは、さらに、ユーザが（データベース全体の代わりに）埋め込まれたデータベースから特定のデータを選択して要求することを可能とすることができるコンピューティング装置を含むことができる及び／又はそれに接続することができる。例えば、ユーザは、特定のテキスト文字列を検索し、表示されるデータベーススキーマの１つ以上のテーブル及び／又はフィールドのレコードを要求し、フィルタを指定し、ＳＱＬクエリを構築し、又は、他の同様の検索方法を採用するのが可能とされる。
【００６９】
図５のフローチャートを参照すると、埋め込みデータベース（複数可）の形態で情報を含むことができる３Ｄモデル化されたオブジェクトをスキャンするための方法が開示されている。ステップ５０１において、システムは、３Ｄオブジェクトから埋め込まれたデータベース（複数可）を読み取る及び／又は抽出することができる３Ｄスキャナを特定することができる。実施形態において、特定は、データベース（複数可）の物理的表現の少なくともサイズ及び種類に基づくことができる。
【００７０】
ステップ５０２において、埋め込まれたデータベース（複数可）をスキャンすることが可能な拡張された３Ｄスキャナは、３Ｄオブジェクトをスキャンすることができる。そして、３Ｄスキャナは、３Ｄオブジェクト内から埋め込まれたデータベース（複数可）の少なくとも一部又は埋め込まれたデータベース（複数可）から情報の少なくとも一部を読み取る及び／又は抽出することができる５０３。スキャナは、構造化されたデータベース（又は特定のフォーマットに存在する構造化されたデータベース）のいずれか又は全てを抽出して必要に応じて表示するためにデータを読み取って解釈するソフトウェアを実行するプロセッサを含むことができる。例えば、スキャナは、ピット又は隆起領域の存在することを特定し、そのサイズ（幅、深さ又は高さ）を測定し、公知のアルゴリズム又はプロトコルにしたがってサイズによって表現される値（幅ａ＝１のピット、幅ｂ＝０のピットなど）を判定するためにサイズを使用することができる。代替的に又は追加的に、スキャナはまた、実行時に、通信ポートを介して情報をスキャナに読み取らせ、データを読み取り、解釈し及び／又は表示することができる（例えば、無線クラウドアプリケーション）外部アプリケーション又はモジュールに対して送信させる通信ポート及びソフトウェアを含むことができる。実施形態において、３Ｄスキャナは、情報自体とデータベースに含まれる情報とを区別する能力をスキャナに付与することができるソフトウェア又はモジュールを含むことができる。３Ｄスキャナは、３Ｄオブジェクトに埋め込まれた（特定のフォーマットにおける）構造データベース（複数可）を読み取って、解釈し及び／又は表示することが可能であるようにそれが実行するプログラミングを含むことができる。他の実施形態において、３Ｄスキャナは、（無線でクラウドアプリケーションに対してなど）分析のために外部プロセッサに対してスキャンデータを送信することができる場合には、そのような能力を有していなくてもよい。
【００７１】
ステップ５０４において、３Ｄスキャナがスキャンしたデータを解釈し及び／又は表示する能力を含む場合、システムは、抽出されたデータベースに対して１つ以上の機能を実行するための命令を特定することができる。例えば、抽出したデータベースの部分の少なくとも一部は、ユーザ定義フィルタに基づいて、ユーザへの情報の少なくとも一部をスキャナの表示装置又は通信可能に接続されたコンピューティング装置のディスプレイに表示させるシステムのための命令を含むことができる。他の実施形態において、抽出されたデータベースの部分は、埋め込まれたデータベース（複数可）から抽出された少なくともいくつかの情報に基づいて、システムが記憶又は配信のために外部データベースに対して及び／又は処理のために外部のアプリケーションに対して情報の少なくとも一部を送信する命令を含むことができる。ステップ５０５において、システムは、特定された機能を実行することができる。例えば、ユーザが理解しやすい形式で表示された情報を読み取っていくつかの適切な行動を取ることができるように、スキャナ（又はスキャナが抽出したデータベース情報を送信した他のアプリケーション又は装置）は、抽出された情報を表示することができる。他の実施形態において、スキャナは、抽出された情報が述べることに応答して、例えば、ファイルのダウンロードなどの自動アクションを実行する外部アプリケーションに抽出した情報を送信することがある。
【００７２】
図６は、プログラム命令を含むか又は実行するために使用することができるハードウェアのブロック図を示している。バス６００は、ハードウェアの他の図示された構成要素を相互接続する主情報ハイウェイとして機能する。ＣＰＵ６０５は、プログラムを実行するために必要な計算及び論理演算を実行するシステムの中央処理装置である。ＣＰＵ６０５は、単独で又は図６に開示されている他の要素の１つ以上と組み合わせて、そのような用語が本願明細書において使用される電子装置、コンピューティング装置又はプロセッサの例である。読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）６１０及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６１５は、持続性コンピュータ読み取り可能な記憶媒体の例を構成している。
【００７３】
コントローラ６２０は、システムバス６００に対して１つ以上の任意の持続性コンピュータ読み取り可能な記憶媒体６２５とインターフェースする。これらの記憶媒体６２５は、例えば、外部又は内蔵ＤＶＤドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ハードドライブ、フラッシュメモリ、ＵＳＢドライブなどを含むことができる。先に示したように、これらの様々なドライブ及びコントローラは、任意の装置である。
【００７４】
インターフェースを提供して１つ以上のデータセットに関連付けられた任意のクエリ又は分析を実行するためのプログラム命令、ソフトウェア又は対話モジュールは、ＲＯＭ６１０及び／又はＲＡＭ６１５に記憶されてもよい。必要に応じて、プログラム命令は、コンパクトディスク、ディジタルディスク、フラッシュメモリ、メモリカード、ＵＳＢドライブ、光ディスク記憶媒体及び／又は他の記録媒体などの有形の持続性コンピュータ読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。
【００７５】
任意のディスプレイインターフェース６３０は、オーディオ、ビジュアル、グラフィック又は英数字フォーマットでディスプレイ６３５に表示されるようにバス６００からの情報を可能とすることができる。印刷装置などの外部装置との通信は、様々な通信ポート６４０を使用して発生することがある。通信ポート６４０は、インターネットやイントラネットなどの通信ネットワークに付加することができる。
【００７６】
ハードウェアはまた、キーボード６５０などの入力装置、又は、マウス、ジョイスティック、タッチスクリーン、リモートコントロール、ポインティング装置、ビデオ入力装置及び／又は音声入力装置などの他の入力装置６５５からのデータの受信を可能とするインターフェース６４５を含むことができる。
【図１】
0006802630.tif 000002
【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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