(57)【要約】【課題】コンピュータ上の表示物と実際の造形物との視覚的な差異を軽減し得る３次元造形物の画像データを作成する画像データ作成装置およびそれを備えた３次元造形装置を提供する。【解決手段】画像データ作成装置は、第１面部３３に第１色を着色しかつ第２面部３４に第２色を着色する第１処理部と、いずれかの層４１ａの第１境界部４１に第１色を着色しかつ他の層４１ａの第１境界部４１に第２色を着色し、または、１つまたは２つ以上の層４１ａの第１境界部４１に第１色と第２色との混合色を着色する第２処理部と、いずれかの層４２ａの第２境界部４２に第１色を着色しかつ他の層４２ａの第２境界部４２に第２色を着色し、または、１つまたは２つ以上の層４２ａの第２境界部４２に上記混合色を着色する第３処理部と、を備えている。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と、境界線を挟んで前記第１面と隣り合う第２面と、を有する複数の層を備えた３次元造形物の画像データを作成する画像データ作成装置であって、
前記第１面は、第１面部と、前記第１面部と前記境界線との間に位置する第１境界部とを有し、
前記第２面は、第２面部と、前記第２面部と前記境界線との間に位置する第２境界部とを有し、
前記複数の層の各層の前記第１面部に第１色を着色し、前記各層の前記第２面部に前記第１色とは異なる第２色を着色する第１処理部と、
前記複数の層のうち一部の層の前記第１境界部に前記第１色を着色しかつ残りの層の前記第１境界部に前記第２色を着色し、または、前記複数の層のうち１つまたは２つ以上の層の前記第１境界部に、前記第１色と前記第２色との混合色を着色する第２処理部と、
前記複数の層のうち一部の層の前記第２境界部に前記第２色を着色しかつ残りの層の前記第２境界部に前記第１色を着色し、または、前記複数の層のうち１つまたは２つ以上の層の前記第２境界部に、前記第１色と前記第２色との混合色を着色する第３処理部と、
を備えた画像データ作成装置。
【請求項２】
前記第２処理部は、前記複数の層の前記第１境界部に前記第１色と前記第２色とを交互に着色するように構成され、
前記第３処理部は、前記複数の層の前記第２境界部に前記第１色と前記第２色とを交互に着色するように構成されている、請求項１に記載の画像データ作成装置。
【請求項３】
前記混合色は前記第１色と前記第２色との中間色である、請求項１に記載の画像データ作成装置。
【請求項４】
前記混合色は、前記第１色と前記第２色との中間色よりも前記第１色に近い色相を有する第１混合色と、前記中間色よりも前記第２色に近い色相を有する第２混合色とを含み、
前記第２処理部は、前記複数の層のうちの一部または全部の層の前記第１境界部に前記第１混合色を着色するように構成され、
前記第３処理部は、前記複数の層のうちの一部または全部の層の前記第２境界部に前記第２混合色を着色するように構成されている、請求項１に記載の画像データ作成装置。
【請求項５】
前記混合色は、前記第１色と前記第２色との中間色よりも前記第１色に近い色相を有する第１混合色と、前記中間色よりも前記第２色に近い色相を有する第２混合色とを含み、
前記第１面および前記第２面のいずれか一方を選択する選択部をさらに備え、
前記第２処理部は、前記選択部により前記第１面が選択されると、前記複数の層のうちの一部または全部の層の前記第１境界部に前記第１混合色を着色するように構成され、
前記第３処理部は、前記選択部により前記第２面が選択されると、前記複数の層のうちの一部または全部の層の前記第２境界部に前記第２混合色を着色するように構成されている、請求項１に記載の画像データ作成装置。
【請求項６】
前記混合色は、前記第１色と前記第２色との中間色よりも前記第１色に近い色相を有する第１混合色と、前記中間色よりも前記第２色に近い色相を有する第２混合色とを含み、
前記第１面は前記３次元造形物の前面を含み、前記第２面は前記３次元造形物の側面を含み、
前記第２処理部は、前記複数の層のうちの一部または全部の層の前記第１境界部に前記第１混合色を着色するように構成されている、請求項１に記載の画像データ作成装置。
【請求項７】
前記混合色は、前記第１色と前記第２色との中間色よりも前記第１色に近い色相を有する第１混合色と、前記中間色よりも前記第２色に近い色相を有する第２混合色とを含み、
前記第１面は前記３次元造形物の周囲の面を含み、前記第２面は前記３次元造形物の底面を含み、
前記第２処理部は、前記複数の層のうちの一部または全部の層の前記第１境界部に前記第１混合色を着色するように構成されている、請求項１に記載の画像データ作成装置。
【請求項８】
第１面と、境界線を挟んで前記第１面と隣り合う第２面と、を有する複数の層を備えた３次元造形物の画像データを作成する画像データ作成装置であって、
前記第１面は、第１面部と、前記第１面部と前記境界線との間に位置する第１境界部とを有し、
前記第２面は、第２面部と、前記第２面部と前記境界線との間に位置する第２境界部とを有し、
前記第１面と前記第２面とがなす内角が９０度以上１８０度未満であるか否かを判定する判定部と、
前記複数の層の各層の前記第１面部に第１色を着色し、前記各層の前記第２面部に前記第１色とは異なる第２色を着色する第１処理部と、
前記判定部により前記内角が９０度以上１８０未満であると判定された場合に、前記複数の層のうちの一部の層の前記第１境界部に前記第１色を着色しかつ残りの層の前記第１境界部に前記第２色を着色し、または、前記複数の層のうち１つまたは２つ以上の層の前記第１境界部に前記第１色と前記第２色との混合色を着色し、前記判定部により前記内角が９０度以上１８０未満であると判定されなかった場合に、前記複数の層の各層の前記第１境界部に前記第１色を着色する第２処理部と、
前記判定部により前記内角が９０度以上１８０未満であると判定された場合に、前記複数の層のうちの一部の層の前記第２境界部に前記第２色を着色しかつ残りの層の前記第２境界部に前記第１色を着色し、または、前記複数の層のうち１つまたは２つ以上の層の前記第２境界部に前記第１色と前記第２色との混合色を着色し、前記判定部により前記内角が９０度以上１８０未満であると判定されなかった場合に、前記複数の層の各層の前記第２境界部に前記第２色を着色する第３処理部と、
を備えた画像データ作成装置。
【請求項９】
前記３次元造形物の画像データは、前記３次元造形物の形状を表す形状データを含み、
前記第２処理部および前記第３処理部は、前記形状データから前記境界線を検出するように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像データ作成装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像データ作成装置と、
インクを吐出するインクヘッドを含み、前記画像データ作成装置により作成された画像データを用いて３次元造形物を造形する造形装置と、
を備えた３次元造形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元造形物の画像データを作成する画像データ作成装置およびそれを備えた３次元造形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所定の断面形状の層を順次積層することにより、３次元造形物を造形する３次元造形装置が知られている。
【０００３】
３次元造形装置による造形方式には、インクジェット方式、熱溶解積層方式、光造形、粉末石膏造形および粉末焼結造形などがある。例えばフィギュアなどの造形においては、着色が容易ということから、粉末石膏造形が好適に用いられる。粉末石膏造形では、石膏粉末からなる層を形成し、この層に微小液滴を噴射することにより、当該層を固形化して断面体を形成する。このような断面体を複数積層することにより最終的に３次元造形物が造形される。例えば特許文献１には、粉末石膏を用いて３次元造形物を造形するとともに、当該３次元造形物の表面に着色を行う３次元造形装置が開示されている。この３次元造形装置は、微小液滴としてのインクおよび紫外線硬化樹脂を吐出するノズルを有するインクジェットヘッドを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１４５６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、３次元造形物における第１面に第１色を着色し、境界線を挟んで第１面と隣り合う第２面に、第１色とは異なる第２色を着色することがある。しかしながら、画像データに基づいて３次元造形物に着色を行う際に、第１面と第２面との境界部分（すなわち、第１面のうち境界線の近傍の部分と、第２面のうち境界線の近傍の部分とを含む領域）において、第１色と第２色とを明確に分けて着色を行うことは難しい。なぜなら、境界部分を着色する際に、インクジェットヘッドは境界線と交差する方向に走査されるからである。インクジェットヘッドから吐出されるインクにより形成されるインクドットが、境界線を跨いでしまう場合があるからである。
【０００６】
詳しくは、インクジェットヘッドが第１面の一端から前記境界部分に向かって移動する場合、当該境界部分には第１色が着色されてしまう。すなわち、第１面における境界線の近傍部分だけでなく、第２面における境界線の近傍部分にも第１色が着色されてしまう。また、インクジェットヘッドが第２面の一端から前記境界部分に向かって移動する場合、当該境界部分には第２色が着色されてしまう。すなわち、第２面における境界線の近傍部分だけでなく、第１面における境界線の近傍部分にも第２色が着色されてしまう。
【０００７】
平面状の紙媒体に対する印刷と異なり、３次元造形物では見る角度によって視覚的な影響が異なる。例えば、第１面が隠れるような角度から第２面を見た場合、本来は第２色が着色されている第２面の一部（すなわち、第２面における境界線の近傍部分）に第１色が着色されていると、視覚的に違和感を感じてしまう。このようなことから、前記境界部分において色が明確に塗り分けられたコンピュータ上の表示物と、実際にインクジェットヘッドにより前記境界部分に着色を行った３次元造形物との間に、視覚的な差異が顕著に現れる問題があった。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンピュータ上の表示物と実際の造形物との視覚的な差異を軽減し得る３次元造形物の画像データを作成する画像データ作成装置およびそれを備えた３次元造形装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る画像データ作成装置は、第１面と、境界線を挟んで前記第１面と隣り合う第２面と、を有する複数の層を備えた３次元造形物の画像データを作成する画像データ作成装置である。前記第１面は、第１面部と、前記第１面部と前記境界線との間に位置する第１境界部とを有している。前記第２面は、第２面部と、前記第２面部と前記境界線との間に位置する第２境界部とを有している。前記画像データ作成装置は、前記複数の層の各層の前記第１面部に第１色を着色し、前記各層の前記第２面部に前記第１色とは異なる第２色を着色する第１処理部と、前記複数の層のうち一部の層の前記第１境界部に前記第１色を着色しかつ残りの層の前記第１境界部に前記第２色を着色し、または、前記複数の層のうち１つまたは２つ以上の層の前記第１境界部に、前記第１色と前記第２色との混合色を着色する第２処理部と、前記複数の層のうち一部の層の前記第２境界部に前記第２色を着色しかつ残りの層の前記第２境界部に前記第１色を着色し、または、前記複数の層のうち１つまたは２つ以上の層の前記第２境界部に、前記第１色と前記第２色との混合色を着色する第３処理部と、を備えている。
【００１０】
本発明に係る画像データ作成装置によれば、第１面と第２面との境界部分である第１境界部および第２境界部に上記の通り着色を行う。これにより、３次元造形物の画像データにおいて上記境界部分を視覚的にぼかすことができる。それにより、コンピュータ上の表示物と、実際に前記境界部分に着色を行った３次元造形物との間に現れる視覚的な差異を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、コンピュータ上の表示物と実際の造形物との視覚的な差異を軽減し得る３次元造形物の画像データを作成する画像データ作成装置およびそれを備えた３次元造形装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る３次元造形装置および画像データ作成装置を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る３次元造形物に着色を施した状態を示す斜視図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る３次元造形物の着色例を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係る３次元造形物の着色例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るテクスチャマッピングを説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る３次元造形物を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、相互に直交する軸を、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、３次元造形装置１はＸ軸とＹ軸とで構成される平面に置かれるものとする。以下、左方、右方とは、図１の左方、右方をそれぞれ意味するものとする。また、前方、後方とは、図１の手前側、裏側の方をそれぞれ意味するものとする。但し、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、３次元造形装置１の設置態様を何ら限定するものではない。
【００１４】
図１に示すように、３次元造形装置１は箱状に形成されている。詳しくは、３次元造形装置１は、箱型の収容ボックス２と当該収容ボックス２の下端部に接続された土台３ａとを備えている。収容ボックス２の内方において土台３ａの上に台３ｂが設けられている。台３ｂの上面は水平に形成されている。台３ｂの上面において、図示しない３次元造形物が造形される。この台３ｂを跨ぐように門型のガイドレール部材４が設けられている。ガイドレール部材４は、左方に設けられた脚部４ａと、右方に設けられた脚部４ｂと、脚部４ａと脚部４ｂとを連結し、左右方向に延びる連結部４ｃとを備えている。連結部４ｃには、左右方向に延びるガイドレール７が設けられている。
【００１５】
台３ｂの上方にはキャリッジ８が設けられている。キャリッジ８は、造形ノズル９、インクヘッド１０および照射装置１１を保持している。造形ノズル９は、樹脂材料を排出する。造形ノズル９から排出される樹脂材料により、所定の断面形状の未硬化の樹脂層が形成される。照射装置１１は、樹脂材料を硬化させるための紫外線を照射する。未硬化の樹脂層は、照射装置１１から照射される紫外線を受けて硬化する。これにより、硬化された樹脂層が形成される。このような樹脂層を順次積層することにより、複数の層からなる３次元造形物が造形される。前記樹脂層の積層ピッチは例えば０．１ｍｍである。ただし、積層ピッチの数値は何ら限定されない。インクヘッド１０は、インクを吐出する４つの吐出ノズル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを含む。吐出ノズル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄによる着色は、前記樹脂層ごとに行われる。
【００１６】
キャリッジ８は、ガイドレール７上を摺動する。これにより、造形ノズル９、インクヘッド１０および照射装置１１は、左右方向に移動可能となっている。土台３ａの左部の上に、前後方向に延びるガイドレール５が設けられている。土台３ａの右部の上に、前後方向に延びるガイドレール６が設けられている。脚部４ａはガイドレール５上を摺動する。脚部４ｂはガイドレール６上を摺動する。これにより、造形ノズル９、インクヘッド１０および照射装置１１は、前後方向に移動可能となっている。なお、造形ノズル９、インクヘッド１０および照射装置１１は、図示しない駆動装置により上下方向にも移動可能となっている。
【００１７】
収容ボックス２の外方には、造形材料としての紫外線硬化樹脂を貯留する造形材タンク１３と、インクを貯留するインクタンク１５とが設けられている。インクタンク１５は、４つのインクタンク１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを含む。インクタンク１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ内には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に着色された液状のインクがそれぞれ貯留されている。造形ノズル９は、チューブ１２を介して造形材タンク１３に接続されている。造形材タンク１３内の造形材料は、チューブ１２を介して造形ノズル９に供給される。インクヘッド１０は、チューブ１４を介してインクタンク１５に接続されている。詳細には、チューブ１４内には、図示しない第１〜第４の細チューブが挿入されている。吐出ノズル１０ａは、前記第１の細チューブを介してインクタンク１５ａに接続されている。これにより、インクタンク１５ａ内のインクが吐出ノズル１０ａに供給される。吐出ノズル１０ｂは、前記第２の細チューブを介してインクタンク１５ｂに接続されている。これにより、インクタンク１５ｂ内のインクが吐出ノズル１０ｂに供給される。吐出ノズル１０ｃは、前記第３の細チューブを介してインクタンク１５ｃに接続されている。これにより、インクタンク１５ｃ内のインクが吐出ノズル１０ｃに供給される。吐出ノズル１０ｄは、前記第４の細チューブを介してインクタンク１５ｄに接続されている。これにより、インクタンク１５ｄ内のインクが吐出ノズル１０ｄに供給される。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係る画像データ作成装置５０は、３次元造形装置１に接続された外部装置である。ただし、画像データ作成装置５０は、３次元造形装置１に内蔵されていてもよい。画像データ作成装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたコンピュータにより構成されている。画像データ作成装置５０は、第１処理部２０ａ、第２処理部２０ｂ、第３処理部２０ｃ、選択部２１、および判定部２２を備えている。第１処理部２０ａ、第２処理部２０ｂ、第３処理部２０ｃ、選択部２１、および判定部２２は、上記ＣＰＵが予め記憶されているプログラムを実行することにより機能的に実現されるものである。第１処理部２０ａ、第２処理部２０ｂ、第３処理部２０ｃ、選択部２１、および判定部２２は、それぞれ第１処理プロセッサ、第２処理プロセッサ、第３処理プロセッサ、選択プロセッサ、および判定プロセッサの一例である。なお、第１処理プロセッサ、第２処理プロセッサ、第３処理プロセッサ、選択プロセッサ、および判定プロセッサは、物理的に同一のプロセッサであってもよく、異なる複数のプロセッサからなっていてもよい。
【００１９】
画像データ作成装置５０は、３次元造形物の画像データを作成する。画像データ作成装置５０は、３次元造形物の樹脂層の画像データ、いわゆるスライスデータを作成する。図２に示すように、画像データ作成装置５０は、例えば三角錐形状の３次元造形物３０の画像データを作成する。詳細には、画像データ作成装置５０は、第１面３１と、境界線４０を挟んで第１面３１と隣り合う第２面３２とを有する３次元造形物３０の画像データを作成する。第１面３１と第２面３２とは交差している。３次元造形物の画像データは、当該３次元造形物の形状を表す形状データを含む。また、３次元造形物の画像データには、当該形状に対する着色を表す着色データを含む。第１面３１および第２面３２には、「Ａ」からなる文字画像３５，３７がそれぞれ形成されている。第１処理部２０ａは、第１面３１の文字画像３５に対し第１色（例えば、赤色）を着色し、第２面３２の文字画像３７に対し前記第１色と異なる第２色（例えば、青色）を着色する。なお、第１処理部２０ａ、第２処理部２０ｂおよび第３処理部２０ｃによる着色はスライスデータごとに行われる。
【００２０】
次に、画像データ作成装置５０により作成される画像データに係る３次元造形物について説明する。画像データ作成装置５０により作成される３次元造形物は、複数の層からなる。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、３次元造形物の第１面３１は、第１面部３３と、第１面部３３と境界線４０との間に位置する第１境界部４１とを有している。３次元造形物の第２面３２は、第２面部３４と、第２面部３４と境界線４０との間に位置する第２境界部４２とを有している。第１面部３３は第１境界部４１と隣り合っている。第２面部３４は第２境界部４２と隣り合っている。第１面部３３の面積は第１境界部４１の面積よりも大きくなっている。第２面部３４の面積は第２境界部４２の面積よりも大きくなっている。以下、第１境界部４１と境界線４０と第２境界部４２とを併せて境界部分４３と呼ぶ。第１面部３３は、上下方向Ｚに並んだ複数の層３３ａを備えている。第２面部３４は、上下方向Ｚに並んだ複数の層３４ａを備えている。第１境界部４１は、上下方向Ｚに並んだ複数の層４１ａを備えている。第２境界部４２は、上下方向Ｚに並んだ複数の層４２ａを備えている。なお、水平方向に並ぶ層３３ａ、層４１ａ、層４２ａおよび層３４ａは、３次元造形物３０の一層分のデータ、すなわちスライスデータを形成する要素である。
【００２１】
図３Ａおよび図３Ｂにおいて、右上がりの斜線で表される部分、右下がりの斜線で表される部分は、それぞれ第１色、第２色が着色される部分である。第２処理部２０ｂは、図３Ａに示すように、第１境界部４１の複数の層４１ａのうちいずれかの層４１ａに第１色（例えば、赤色）を着色し、かつ他の層４１ａに第２色（例えば、青色）を着色する。第３処理部２０ｃは、第２境界部４２の複数の層４２ａのうちいずれかの層４２ａに第１色を着色し、かつ他の層４２ａに第２色を着色する。例えば、第２処理部２０ｂは第１境界部４１の奇数層と偶数層とで着色を異ならせるようにし、第３処理部２０ｃは第２境界部４２の奇数層と偶数層とで着色を異ならせるようにする。例えば、第２処理部２０ｂは第１境界部４１の奇数層に第１色を着色し、第１境界部４１の偶数層に第２色を着色する。第３処理部２０ｃは第２境界部４２の奇数層に第１色を着色し、第２境界部４２の偶数層に第２色を着色する。これにより、境界部分４３の上下方向Ｚに第１色と第２色とが交互に着色される。これによって、境界部分４３の着色を視覚的に平滑化することができる。すなわち、境界部分４３の着色を視覚的にぼかすことができる。なお、第１処理部２０ａ、第２処理部２０ｂおよび第３処理部２０ｃは、前記形状データから境界線４０を検出する。
【００２２】
また、境界部分４３に対して次のように着色を行ってもよい。第２処理部２０ｂは、図３Ｂに示すように、第１境界部４１の各層４１ａに第１色と第２色との混合色（例えば、紫色）を着色する。図３Ｂにおいて、水平線で表される部分は混合色が着色される部分である。同様に、第３処理部２０ｃは、第２境界部４２の各層４２ａに前記混合色を着色する。例えば、第２処理部２０ｂおよび第３処理部２０ｃは、前記混合色として第１色と第２色との中間色を着色する。この場合においても、境界部分４３の着色を視覚的に平滑化することができる。すなわち、境界部分４３の着色を視覚的にぼかすことができる。上記中間色とは、例えば、（１）第１色の色相と第２色の色相との中間の色相を有し、かつ、（２）第１色の彩度と第２色の彩度との中間の彩度を有し、かつ、（３）第１色の明度と第２色の明度との中間の明度を有する色である。また、中間色は、上記（１）〜（３）の少なくとも一つを満たすものであってもよい。なお、上記混合色とは、３原色（すなわち、赤色、緑色、青色）のうち少なくとも２つの色を混合して生成される色であって、３原色それ自体を意味するものではない。
【００２３】
選択部２１は、例えばユーザの操作を受け、後述する選択を行うように構成されている。例えば、ユーザが３次元造形装置１に設けられたタッチパネル（図示せず）上に表示されるボタンを操作することにより、タッチパネルから選択部２１に信号が送信される。選択部２１は、その信号を受けて、後述する選択を行う。第２処理部２０ｂは、選択部２１の指示に応じて、第１境界部４１の各層４１ａに第１混合色を着色する。第３処理部２０ｃは、選択部２１の指示に応じて、第２境界部４２の各層４２ａに第２混合色を着色する。
【００２４】
第１混合色は、中間色よりも第１色に近い色相を有する混合色である。第２混合色は、中間色よりも第２色に近い色相を有する混合色である。例えば、中間色よりも第１色に近い色相を有する混合色とは、色相環において中間色よりも第１色寄りの色相を有する色を意味する。また、中間色よりも第２色に近い色相を有する混合色とは、色相環において中間色よりも第２色寄りの色相を有する色を意味する。例えば、第１色が赤色、第２色が青色の場合、第１混合色は赤色が強い紫色であり、第２混合色は青色が強い紫色である。
【００２５】
ユーザは、選択部２１を用いて、第１境界部４１および第２境界部４２において着色を選択することができる。ユーザは、第１境界部４１において中間色または第１混合色を選択することができる。第１混合色が選択されると、第１境界部４１において、第１色を強調しつつ境目をぼかすことができる。同様に、ユーザは、第２境界部４２において中間色または第２混合色を選択することができる。第２混合色が選択されると、第２境界部４２において、第２色を強調しつつ境目をぼかすことができる。
【００２６】
また、ユーザは、選択部２１を用いて、第１面３１および第２面３２のうち、境界部分の着色を強調したい面を選択することができる。例えば、ユーザの操作を受けて選択部２１が第１面３１を選択すると、第２処理部２０ｂは、第１境界部４１の一部または全部の層４１ａに第１混合色を着色する。この場合、第３処理部２０ｃは、第２境界部４２の一部または全部の層４２ａに第１混合色または中間色を着色してもよい。ユーザの操作を受けて選択部２１が第２面３２を選択すると、第３処理部２０ｃは、第２境界部４２の一部または全部の層４２ａに第２混合色を着色する。この場合、第２処理部２０ｂは、第１境界部４１の一部または全部の層４１ａに第２混合色または中間色を着色してもよい。
【００２７】
本実施形態において、画像データ作成装置５０は、例えば３次元造形物としてキャラクターや自動車などのフィギュアの画像データを作成することができる。キャラクターのフィギュアなどでは、予め向きが決まっており、正面、側面などが存在する。例えば、人形のフィギュアの場合、顔を含む面が正面となり、左右の腕を含む面が側面となる。このようなフィギュアでは、側面の画像よりも正面の画像の方が重視される。また、自動車のフィギュアなどでも予め向きが決まっており、正面、左側面、右側面および背面を含む周囲面と、底面などが存在する。なお、周囲面とは、底面の周囲に連なった造形部の周囲の面である。このようなフィギュアでは、底面の画像よりも周囲面の画像の方が重視される。
【００２８】
そこで、画像データ作成装置５０は、例えばキャラクターのフィギュアの画像データを作成する場合、キャラクターの前面を第１面３１とし、側面を第２面３２とする。画像データ作成装置５０は、例えば自動車のフィギュアの画像データを作成する場合、キャラクターの周囲面を第１面３１とし、底面を第２面３２とする。そして例えば、第２処理部２０ｂは第１境界部４１の各層４１ａに第１混合色を着色し、第３処理部２０ｃは第２境界部４２の各層４２ａに第１混合色を着色する。これにより、より重視される面について、コンピュータ上の表示物と実際の造形物との視覚的な差異を軽減することができる。
【００２９】
ここで、文字画像３５の着色と文字画像３７の着色とは、別個独立して行うことができる。例えば図４に示すように、全画像３６において文字画像３５に着色し、全画像３６とは別の全画像３８において文字画像３７に着色する。そして、文字画像３５を含む全画像３６から文字画像３５のみ抽出し、文字画像３７を含む全画像３８から文字画像３７のみ抽出する。抽出した文字画像３５および文字画像３７を形状データに貼り付けることにより、着色が施された３次元造形物３０の画像データとなる。この場合、境界線４０を基準に上記貼り付けが行われる。なお、上記貼り付け処理は一般にテクスチャマッピングと呼ばれる。
【００３０】
境界部分４３に対する前述の着色を行うか否かは、第１面３１と第２面３２との位置関係に基づいて決定してもよい。例えば、図５に示すように、３次元造形物３０の第１面３１と第２面３２とがなす内角αが９０度以上の場合、第１面３１に対し垂直な方向から第１面３１を見ると、第１面３１の境界部分だけでなく第２面３２の境界部分も視認される。同様に、第２面３２に対し垂直な方向から第２面３２を見ると、第２面３２の境界部分だけでなく第１面３１の境界部分も視認される。一方、上記内角αが１８０度以上の場合、第１面３１と第２面３２との境界部分は目立ちにくくなる。第１面３１と第２面３２とがなす内角αが９０度以上１８０度未満の場合、境界部分が目立ちやすいため、前述の着色の効果がより有益となる。そこで例えば、判定部２２は、３次元造形物３０の第１面３１と第２面３２とがなす内角αが９０度以上１８０度未満であるか否かを判定する。そして、前記内角αが９０度以上１８０度未満であると判定された場合に、第２処理部２０ｂおよび第３処理部２０ｃは境界部分４３（図３Ａおよび図３Ｂ参照）に対し前述の着色を行う。前記内角αが９０度以上１８０未満でないと判定された場合には、第２処理部２０ｂおよび第３処理部２０ｃは境界部分４３に対し前述の着色を行わない。
【００３１】
以上のように、本実施形態によれば、それぞれ境界部分４３の一部である第１境界部４１および第２境界部４２に対し前述の着色を行った画像データを作成する。これにより、３次元造形物３０の画像データにおいて境界部分４３を視覚的にぼかすことができる。それにより、コンピュータ上の表示物である３次元造形物３０と、実際にインクジェットヘッドにより境界部分４３に着色を行った３次元造形物との間に現れる視覚的な差異を軽減することができる。
【００３２】
本実施形態の一例によれば、混合色として第１色と第２色との中間色を着色する。それにより、画像データの第１境界部４１および第２境界部４２に対して視覚的なぼかしを効果的に付与することができる。これにより、コンピュータ上の表示物と実際の造形物との視覚的な差異をより軽減することができる。
【００３３】
本実施形態の一例によれば、第１境界部４１において第１色が着色された層４１ａと第２色が着色された層４１ａとが交互に配置され、第２境界部４２において第１色が着色された層４２ａと第２色が着色された層４２ａとが交互に配置されている。それにより、画像データの第１境界部４１および第２境界部４２に対して視覚的なぼかしを効果的に付与することができる。これにより、コンピュータ上の表示物と実際の造形物との視覚的な差異をより軽減することができる。
【００３４】
本実施形態の一例によれば、第１境界部４１の各層４１ａに第１混合色を着色する処理または第２境界部４２の各層４２ａに第２混合色を着色する処理が実行される。これによって、第１境界部４１の色相を、中間色の色相よりも第１色の色相に近付けることができる。これにより、第１境界部４１の色と第１色との境界を見え難くすることができる。また、第２境界部４２の色相を、中間色の色相よりも第２色の色相に近付けることができる。これにより、第２境界部４２の色と第２色との境界を見え難くすることができる。
【００３５】
本実施形態によれば、３次元造形物３０に応じて、第１混合色の着色および第２混合色の着色のいずれを行うかを選択部２１により選択することができる。例えばフィギュアなど前面を見ることが多いような３次元造形物において、フィギュアの前面の第１境界部４１に第１混合色を着色し、当該フィギュアの側面の第２境界部４２には第２混合色を着色しないようにすることができる。
【００３６】
本実施形態によれば、例えば前面を見ることが多いフィギュアのような３次元造形物において、フィギュアの前面の第１境界部に第１混合色を着色し、当該フィギュアの側面の第２境界部には第２混合色を着色しないようにすることができる。また、置き台の上に置くことが多いフィギュアのような３次元造形物において、当該フィギュアの周囲面の第１境界部に第１混合色を着色し、当該フィギュアの底面の第２境界部には第２混合色を着色しないようにすることができる。
【００３７】
本実施形態によれば、３次元造形物３０の第１面３１と第２面３２とがなす内角αが平面視で９０度以上１８０度未満であると判定された場合に、境界部分４３に、前述の通り第１色と第２色とを交互に着色、または第１色と第２色との混合色を着色する。前記内角が９０度以上１８０未満でないと判定された場合には、境界部分４３に、第１色と第２色とを交互に着色すること、および第１色と第２色との混合色を着色することを実行しない。このように、第１面３１に向かって３次元造形物３０を見たときに第２面３２が見えないような３次元造形物３０の境界部分４３に対して、前述の着色を実行しないようにすることができる。この場合、第１面３１全体に第１色を着色し、第２面３２全体に第２色を着色するので、上記のように第１色と第２色とを交互に着色する場合、または前記混合色を着色する場合に比べ、処理時間の短縮を図ることができる。
【００３８】
本実施形態によれば、第２処理部２０ｂおよび第３処理部２０ｃは、３次元造形物３０の形状データから境界線４０を検出する。これにより、第１面３１と第２面３２との境界線４０を容易に検出することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、境界部分４３に前述の着色を施すことによって、当該境界部分４３を視覚的にぼかすこととしたが、これに限定されるものではない。境界部分４３を平滑化してぼかす方法として、注目要素の周辺の要素の色を平均化する移動平均フィルタを用いてもよく、注目要素に近いほど平均値を計算するときの重みを大きくし、注目要素から遠くなるほど重みを小さくするガウシアンフィルタを用いてもよい。また、注目要素の色を当該注目要素の周辺の要素のうち中央値の色に置き換えるメディアンフィルタを用いてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、境界部分４３の奇数層を構成する層４１ａおよび層４２ａに対して、文字画像３５の着色と同じ第１色を着色するようにした。また、境界部分４３の偶数層を構成する層４１ａおよび層４２ａに対して、文字画像３７の着色と同じ第２色を着色するようにした。しかし、これに限定されるものではない。上記とは逆に、境界部分４３の奇数層に第２色を着色し、偶数層に第１色を着色するようにしてもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、第１境界部４１の全ての層４１ａおよび第２境界部４２の全ての層４２ａに前述の着色を施すようにしたが、これに限定されるものではない。第１境界部４１の一部の層４１ａおよび第２境界部４２の一部の層４２ａに着色を施すようにしてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、３次元造形物３０の第１面３１と第２面３２とがなす内角αが９０度以上１８０度未満である場合に、境界部分４３に対して前述の着色が施されることとしたが、これに限定されるものではない。内角αが９０度未満である場合に、境界部分４３に前述の着色が施されるようにしてもよい。内角αが１８０度以上である場合に、境界部分４３に前述の着色が施されるようにしてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、３次元造形装置１の造形方式としてインクジェット方式を用いたが、これに限定されるものではない。本発明は、熱溶解積層方式、光造形、粉末石膏造形および粉末焼結造形などの他の造形方式を用いた３次元造形装置にも適用することができる。
【００４４】
ここに用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に解釈するために用いられたものではない。ここに示されかつ述べられた特徴事項の如何なる均等物をも排除するものではなく、本発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものである。この開示は本発明の原理の実施形態を提供するものと見なされるべきである。それらの実施形態は、本発明をここに記載しかつ／又は図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、実施形態がここに記載されている。ここに記載した実施形態に限定されるものではない。本発明は、この開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ、改良及び／又は変更を含むあらゆる実施形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態に限定されるべきではない。
【符号の説明】
【００４５】
１    ３次元造形装置
９    造形ノズル
１０  インクヘッド
２０ａ  第１処理部
２０ｂ  第２処理部
２０ｃ  第３処理部
２１  選択部
２２  判定部
３０  ３次元造形物
３１  第１面
３２  第２面
３３  第１面部
３４  第２面部
４０  境界線
４１  第１境界部
４２  第２境界部
５０  画像データ作成装置
【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５】
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