(57)【要約】本発明によれば物体は最外殻でマトリックスを代表する全三次元デジタルモデルから成る幾何形体となる三次元デジタルモデルであり，その三次元デジタルモデルの外表面はその三次元デジタルモデルおよび幾何形体とに同時に属し，それ等を互いに分割し，そして表面を分割する多数の点によって決定される。そして三次元デジタルモデルの多面体メッシュによって三次元デジタルモデルに内包される中心核が特定の形で作り出され，最外殻と中心核とに同時に属する多数の点が三次元デジタルモデル中の分割内表面を形成する。三次元デジタルモデル中に切断線が引かれ，その結果最外殻とマトリックスとの間，最外殻と中心核との間，および部品と最外殻との間に構成結合部が作り出される。シ−ト材の形状形成単位，シ−ト材でできた空間物体，および中心核を固定する構成単位および構成ガイドのための幾何形体が作られる。最外殻，マトリックス，中心核，構成単位，および構成ガイドより成る三次元デジタル物体は三次元デジタル物体を切断する平面で必要な方向に切断され，その切断はシ−ト材でできた空間物体の物理的構成に用いられるシ−ト材によって予め定められる間隔でなされる。得られる形状形成単位は予め準備され，それから公知の技術的外周用具によって設定されたシ−ト材から切り取られ，そしてシ−トマトリックス，最外殻の中心核，最外殻の部品間の構成結合部，構成単位，および構成ガイドによって安定性が達成されるまで配置固定される。シ−ト材から成る空間物体の完成のためには予め設定された構成接合部を破壊する事によって最外殻からシ−トマトリックスおよび中心核を取り除く。シ−トマトリックスの完成のためにはシ−トマトリックスの形状形成単位を固定し，最外殻の中心核から取り除く。上記手順の操作で達成される結果として二個の物体が同時に得られる。そのそれぞれは最外殻であって，シ−ト材から成る空間物体である三次元デジタルモデルの正確なコピ−を代表し，最外殻は三次元デジタルモデルおよびシ−トマトリックスの中で特定の空間特性をもって設定される。
2016511835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シ−ト材から成る空間物体中で三次元デジタルモデルを形成する方法であって，物体を平面で切断することによって形状形成単位を作り出し，物理的空間物体を構成するまでそれ等を切り抜き，順次組み立てることであって，その物体は全三次元デジタルモデル − 最外殻／１／および代表するマトリックス／２／から成る幾何形体／２／となる三次元デジタルモデル／１／であって，三次元デジタルモデル／１／および幾何形体／２／に同時に属する多数の点によって規定される三次元デジタルモデル／１／の外表面が分割表面／３／を規定し，その後三次元デジタルモデル／１／の多面体メッシュによって特定形体の中心核が形成され，中心核は最外殻／１／中に内包され，最外殻／１／および中心核／４／に同時に属する多数の点が三次元デジタルモデル／１／の中の分割内表面／５／を形成し，その後三次元デジタルモデルの中に断面が引かれ，最外殻／１／およびマトリックス／２／の間の構成接合部／６／，最外殻／１／および中心核／４／の間の構成接合部／７／，および最外殻／１／の部品の間の構成接合部／８／がそれぞれ確立され，その後シ−トマトリックス／２／の形体形成単位，シ−ト材から成る空間物体／１／，および中心核／４／を固定するために設計された構成単位／９／および構成ガイド／１０／の幾何形体が作られ，最外殻／１／，マトリックス／２／，中心核／４／，構成単位／９／，および構成ガイド／１０／から成る三次元デジタル物体がデジタル物体／１／を切断する平面で必要な方向に切り取られ，その切断はシ−ト材でできた空間物体の物理的形成に用いられるシ−ト材に対応して予め決定される間隔／１１／でなされ，その後得られた形状形成単位は予備製造され，それから公知の技術的外周用具を用いて設定されたシ−ト材から切り取られ，最外殻／１／の形状形成単位の配置の間に最後のものはシ−トマトリックス／２／，中心核／４／，最外殻の部品の間の構成接合部／８／，構成単位／９／，および構成ガイド／１０／によって固定され，最外殻／１／の完成は構成接合部の破壊によってなされ，これによって最外殻／１／からシ−トマトリックス／２／が，そして最外殻／１／から中心核／４／がそれぞれ取り除かれ，その後シ−トマトリックス／２／の全面的完成のためにマトリックス／２／の形状形成単位が固定され，最外殻／１／から中心核／４／が取り除かれることを特長とする方法。
【請求項２】
シ−ト材から成る空間物体中で三次元デジタルモデルを形成する方法であって，物体を平面で切断することによって形状形成単位を作り出し，物理的空間物体を構成するまでそれ等を切り抜き，順次組み立てることであって，その物体は全三次元デジタルモデル − 最外殻／１／および代表するマトリックス／２／から成る幾何形体／２／となる三次元デジタルモデル／１／であって，三次元デジタルモデル／１／の多面体メッシュにより，特定の形体の中心核／４／が作り出され，三次元デジタルモデル／１／の中に内分割表面／５／を形成し，その後三次元デジタルモデルの中を最外殻／１／および中心核／４／の間の構成接合部／７／，および最外殻／１／の部品の間の構成接合部／８／をそれぞれ確立する断面が引かれ，その後シ−ト材から成る空間物体／１／の形体形成単位および中心核／４／とを固定するために設計された構成単位／９／，および構成ガイド／１０／のための幾何形体が作り出され，それによって最外殻／１／，中心核／４／，構成単位／９／，および構成ガイド／１０／から成る三次元デジタル物体がデジタル物体／１／を切断する平面で必要な方向に切り取られ，その切断はシ−ト材でできた空間物体の物理的形成に用いられるシ−ト材に対応して予め決定される間隔／１１／でなされ，その後得られた形状形成単位は予備製造され，それから公知の技術的外周用具を用いて設定されたシ−ト材から切り取られ，最外殻／１／の形状形成単位の配置の間に最後のものは中心核／４／，最外殻の部品の間の構成接合部／８／，構成単位／９／，および構成ガイド／１０／によって固定され，最外殻／１／の全面的完成のために構成接合部が破壊され，最外殻／１／から中心核／４／が取り除かれることを特長とする方法。
【請求項３】
シ−ト材から成る空間物体中で三次元デジタルモデルを形成する方法であって，物体を平面で切断することによって形状形成単位を作り出し，物理的空間物体を構成するまでそれ等を切り抜き，順次組み立てることであって，その物体は全三次元デジタルモデルであり，三次元デジタルモデルの多面体メッシュによりシ−ト材から成る空間物体の形状形成単位を固定する構成単位／９／の幾何形体が作り出され，／最外殻１／および構成接合部／９／から成る三次元デジタル物体がデジタル物体／１／を切断する平面で必要な方向に切り取られ，その切断はシ−ト材でできた空間物体の物理的形成に用いられるシ−ト材に対応して予め決定される間隔／１１／でなされ，その後得られた形状形成単位は予備製造され，それから公知の技術的外周用具を用いて設定されたシ−ト材から切り取られ，その後シ−ト材でできた空間物体／１／の形状形成単位が構成単位／９／によって固定されることを特長とする方法。
【請求項４】
シ−ト材から成る空間物体中で三次元デジタルモデルを形成する方法であって，物体を平面で切断することによって形状形成単位を作り出し，物理的空間物体を構成するまでそれ等を切り抜き，順次組み立てることであって，その物体は全三次元デジタルモデル − 最外殻／１／および代表するマトリックス／２／から成る幾何形体／２／となる三次元デジタルモデル／１／であって，全三次元デジタルモデル − 最外殻／１／およびその代表するマトリックス／２／から成り，それによって三次元デジタルモデル／１／および幾何形体／２／に同時に属する多数の点によって規定される三次元デジタルモデル／１／の外表面が分割表面／３／を規定し，その後三次元デジタルモデル／１／の多面体メッシュによって特定形体の中心核／４／が形成され，中心核は最外殻／１／中に内包され，最外殻／１／および中心核／４／に同時に属する多数の点が三次元デジタルモデル／１／の中の分割内表面／５／を形成し，その後三次元デジタルモデルの中に断面が引かれ，最外殻／１／およびマトリックス／２／の間の構成接合部／６／，および最外殻／１／および中心核／４／の間の構成接合部／７／が確立され，その後シ−トマトリックス／２／の形体形成単位および中心核／４／を固定するために設計された構成単位／９／および構成ガイド／１０／の幾何形体が作られ，最外殻／１／，マトリックス／２／，中心核／４／，構成単位／９／，および構成ガイド／１０／から成る三次元デジタル物体がデジタル物体を切断する平面で必要な方向に切り取られ，その切断はシ−ト材でできた空間物体の物理的形成に用いられるシ−ト材に対応して予め決定される間隔／１１／でなされ，その後得られた形状形成単位は予備製造され，それから公知の技術的外周用具を用いて設定されたシ−ト材から切り取られ，シ−トマトリックス／２／の形状形成単位および最外殻／１／から除かれた中心核／４／は構成単位および構成ガイドによって固定されることを特長とする方法。
【請求項５】
シ−ト材から成る空間物体中で三次元デジタルモデルを形成する方法であって，物体を平面で切断することによって形状形成単位を作り出し，物理的空間物体を構成するまでそれ等を切り抜き，順次組み立てることであって，その物体は全三次元デジタルモデル − 最外殻／１／および代表するマトリックス／２／から成る幾何形体／２／となる三次元デジタルモデル／１／であって，全三次元デジタルモデル − 最外殻／１／およびその代表するマトリックス／２／から成り，それによって三次元デジタルモデル／１／および幾何形体／２／に同時に属する多数の点によって規定される三次元デジタルモデル／１／の外表面が分割表面／３／を規定し，その後シ−トマトリックス／２／の形体形成単位を固定するために設計された構成単位／９／の幾何形体が作られ，最外殻／１／，マトリックス／２／，および構成単位／９／から成る三次元デジタル物体がデジタル物体／１／を切断する平面で必要な方向に切り取られ，その切断はシ−ト材でできた空間物体の物理的形成に用いられるシ−ト材に対応して予め決定される間隔／１１／でなされ，その後得られた形状形成単位は予備製造され，それから公知の技術的外周用具を用いて設定されたシ−ト材から切り取られ，シ−トマトリックス／２／の形状形成単位は構成単位によって固定されることを特長とする方法。
【請求項６】
特許請求の範囲１，２，３，４，および５に記載の方法であって，形状形成単位の配置が三次元デジタル物体がデジタル物体／１／の空間対称性に対応して予め設定された方向に従ってなされることを特長とする方法。
【請求項７】
特許請求の範囲１，２，３，４，および５に記載の方法であって，形状形成単位の配置が予め設定された方向と逆方向になされることを特長とする方法。
【請求項８】
特許請求の範囲１，２，３，４，および５に記載の方法であって，空間物体の形状形成単位の配置が予め設定された方向と異なる自由配置であることを特長とする方法。
【請求項９】
特許請求の範囲１，２，３，４，および５に記載の方法であって，互いに分割し合う容積を持つ空間物体を作り上げる際に，素材中に空間物体／１／を再生した後，シ−トマトリックス／１／を一つずつ取り除くことを特長とする方法。
【請求項１０】
特許請求の範囲１，２，３，４，および５に記載の方法であって，シ−ト材を意図的に二面的に処理し，特に正面からと背面から処理することを特長とする方法。
【請求項１１】
特許請求の範囲１，２，３，４，および５に記載の方法であって，構成単位／７／は柔軟であり，その柔軟性の程度がシ−ト材で作り上げられた空間物体の安定性を決定することを特長とする方法。
【請求項１２】
特許請求の範囲１，２，および３に記載の方法であって，構成単位を各形状形成単位の平面に規定される形状形成単位の自由運動を可能ならしめるように作り，それ等を互いに間隔を置いて固定することを特長とする方法。
【請求項１３】
特許請求の範囲１，２，３，４，および５に記載の方法であって，シ−ト材で作り上げられた空間物体を作り上げるために再生紙，紙マキュラチュア，ダンボ−ル，ガラス，またはアクリル樹脂，など異なる素材でできた形状形成単位／７／を用いることを特長とする方法。
【請求項１４】
特許請求の範囲１，２，３，４，および５に記載の方法であって，シ−ト材で作り上げられた空間物体を作り上げるために再生紙およびダンボ−ル，ガラスおよび金属，など素材の組み合わせによる異なる素材でできた形状形成単位／７／を用いることを特長とする方法。
【請求項１５】
特許請求の範囲１，４，および５に記載の方法であって，ガラス材料の形状形成単位を切り出す間，ガラスでできたシ−トマトリックス中に設定され，構造をポジティブに形成する分割表面ノマット材を得ることを特長とする方法。
【請求項１６】
特許請求の範囲１，２，３，４，および５に記載の方法であって，形状形成単位をシステム化し，設定された指示書に従えば誰でもシ−ト材から成る独自の空間物体を作り上げることができることを特長とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシ−ト材からなる中空物体中で三次元デジタルモデルを構成する方法に関する。それは三次元デジタルモデルを研究し，シ−ト材からなる中空物体を作るために用いることができ，それ等は実際の物体／展示物，彫刻など／の正確なコピ−であり，あるいは自由にそれ，または可動または不動の文化歴史碑，建造物，および旅行客案内の縮小／拡大モデルを形成できる。
【背景技術】
【０００２】
パズルキュ−ブというものが知られている（特許文献１）。これは空間単位の中に多数の立方体が相互に結合し，これが全立方体容積を完全に満たし，そして互いに分離できるように配置されている。その設計の特長はパズルキュ−ブの容積を満たす各単位が相互に側面で接触し固く接続している数個の小さい立方体からなっているところにある。パズルキュ−ブを作るには少なくとも二個の小立方体が三立体方向に向けられた各単位と互いに逆方向に配置されていなければならない。
【０００３】
このパズルキュ−ブの欠点は技術上の観点から見て小立方体を組み立てるのが複雑で，従って形状が複雑でコストが高くなる点にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４６６２６３８号明細書
【特許文献２】米国特許第４８７４１７６号明細書
【特許文献３】米国特許第５８１７３７８号明細書
【特許文献４】米国特許第５６８１０４１号明細書
【特許文献５】国際公開第２００３／０８４６２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
三次元パズルというものが知られている（特許文献２）。これは基本的に同じ大きさで上下と側面に一定の形状を持つ多数のパズル片を含む三次元ピクチャ−パズルである。その各単位は下面で互いに接続し，その固定は予め三次元形状となるように接続部品でなされる。
【０００６】
この三次元パズルの欠点は三次元形状を作るために多数の同じ大きさと形状を持つ単位を接続し，空間内でのそれ等の位置が示されない点にある。更なる欠点は形状を形成する単位が台上に置かれることなく互いに配置され接続される結果，三次元形状が必要な安定性を持って作られない点にある。
【０００７】
三次元物体が知られている（特許文献３）。これは紙のシ−トで出来ていて，中心線に沿って互いに垂直に折られ，そのシ−ト材は間隔を置いて互いに平行に折られたシ−トの半分に配置された切片を持つ。その切片の形状はもう一方の折られたシ−ト上のものと少しずつ変形していて，その結果最前方の部分が最後方の部分と異なる三次元形状となる。この紙シ−トで出来る三次元物体の欠点は形状に必要な安定性を与えるのに構成単位の数を多く要し，形状に平行に配置される構成単位の数も多く要する点にある。
【０００８】
三次元パズルというものが知られている（特許文献４）。これは多数の単位からなり，各単位は固いシ−ト材でできていて予め設定された形状を持つ。単位は同じ厚さの平面に平行に配置される。三次元パズルの形状を安定して作るために，作られる形状にもよるが，三次元形状に必要な安定性を与えるために予め決められた数の摩擦媒体を持つ単位を与えられる。そのような安定性はまた形状形成単位の配置のさいにガイドの役割を持つ追加の運搬単位によって達成される。
この三次元パズルの欠点は作り方が複雑で三次元物体の完全な，そして連続的な再現が不可能な点にある。
【０００９】
三次元形状，特に立体パズルを組み立てる方法が知られている。三次元物体を極めて多数の異なる形状のパズル片 − 形状形成単位に分割し，これ等を空間中で接続し，その後得られた多数のパズル片 − 形状形成単位を空間構成が得られるまで予め設定されたイメ−ジに従って互いに接続する。こうして三次元空間構成が得られるまでパズル片 − 形状形成単位を空間中で互いに垂直に配置された少なくとも二面の同一表面をモジュ−ル型の着脱可能の接続で結合する。
この方法の欠点は形状形成単位と三次元構造全体の再現が高度に複雑で三次元構造を短時間でばらばらに分解できない点にある。
【００１０】
特許文献５に記載の三次元物体を組み立てる方法が知られている。そこでは物体の適切な表面構造が決るまで空間軸の一本に沿った方向の水平面で物体を切断することによって，多数の異なる形状の形状形成単位に分割する。そしてこれ等の単位は既知の技術手段で各片に切断され，その後それ自体の表面で限定されるシ−ト表面方向に分解できないように互いに順次配置固定される。各接続単位は三次元物体の形を完全に再現できるまで前の単位に固定される。
この方法の欠点は三次元物体の形を完全に再現できるまでの形状形成単位の固定が高度に複雑で，外殻を持つ物体を作るのに適していない点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記本分野技術の現状に鑑みて，本発明の目的は三次元デジタルモデルをシ−ト材でできた物理空間物体に容易に正確に構成し，様々な複雑な物体を高度に精密に構成するのに用いることのできる方法を提供することにある。
この目的は平面で物体を切断することによって形状形成単位を作り出し，物理空間物体を作り出すまでそれ等を切り取って連続的に配置することによって達成される。
【００１２】
本発明によれば物体は最外殻でマトリックスを代表する全三次元デジタルモデルから成る幾何形体となる三次元デジタルモデルであり，その三次元デジタルモデルの外表面はその三次元デジタルモデルおよび幾何形体とに同時に属し，それ等を互いに分割し，そして表面を分割する多数の点によって決定される。そして三次元デジタルモデルの多面体メッシュによって三次元デジタルモデルに内包される中心核が特定の形で作り出され，最外殻と中心核とに同時に属する多数の点が三次元デジタルモデル中の分割内表面を形成する。三次元デジタルモデル中に切断線が引かれ，その結果最外殻とマトリックスとの間，最外殻と中心核との間，および部品と最外殻との間に構成結合部が作り出される。シ−ト材の形状形成単位，シ−ト材でできた空間物体，および中心核を固定する構成単位および構成ガイドのための幾何形体が作られる。最外殻，マトリックス，中心核，構成単位，および構成ガイドより成る三次元デジタル物体は三次元デジタル物体を切断する平面で必要な方向に切断され，その切断はシ−ト材でできた空間物体の物理的構成に用いられるシ−ト材によって予め定められる間隔でなされる。得られる形状形成単位は予め準備され，それから公知の技術的外周用具によって設定されたシ−ト材から切り取られ，そしてシ−トマトリックス，最外殻の中心核，最外殻の部品間の構成結合部，構成単位，および構成ガイドによって安定性が達成されるまで配置固定される。シ−ト材から成る空間物体の完成のためには予め設定された構成接合部を破壊する事によって最外殻からシ−トマトリックスおよび中心核を取り除く。シ−トマトリックスの完成のためにはシ−トマトリックスの形状形成単位を固定し，最外殻の中心核から取り除く。上記手順の操作で達成される結果として二個の物体が同時に得られる。そのそれぞれは最外殻であって，シ−ト材から成る空間物体である三次元デジタルモデルの正確なコピ−を代表し，最外殻は三次元デジタルモデルおよびシ−トマトリックスの中で特定の空間特性をもって設定される。
【００１３】
シ−ト材からなる空間物体中で三次元デジタルモデルを構成する方法の主要な特長は技術的外周用具を用いて一操作で互いの物体から二個の独立した形状形成単位を切り取れる点にある。その一つはシ−ト材／最外殻／から成る空間物体であり，三次元デジタルモデルの正確なコピ−を代表し，もう一つは三次元デジタルモデルと同じ特性を持つシ−トマトリックスであって，素材中で空間物体を再生させるのに用いる事ができる。
【００１４】
本方法によれば誰にでもそれぞれの空間形体を作れ，予め設定された指導書に従って立体パズルの形でシ−ト材から成る空間物体として最終的な形を再現できる。
【００１５】
本方法によれば公知のものと同様で新規の特性を持つシ−ト材から成る空間物体を再生できる可能性を決定し，公知の頁が／空間物体を得るために形状形成単位が切り取られる構成単位／シ−トマトリックスおよび情報媒体として同時に用いられる。本方法のこの形式によれば公知のものは追加の機能，すなわちシ−ト材から成る空間物体中で構成できる可能性も得られる。
本方法は外殻を持つシ−ト材から成る薄膜空間物体を得るのに極めて適している。
【００１６】
本方法によればシ−トマトリックスの形状形成単位が永久に，あるいは一時的に固定され，素材中で空間物体の循環コピ−あるいは特定片として用いられる。
本方法によればシ−ト材から成る物理的空間物体の形状形成単位およびシ−トマトリックスの配置方向を用いてそれ等の好ましい空間対称性を得ることができる。予め設定された方向を保ってシ−ト材から成る空間物体，およびデジタル物体と同じシ−トマトリックスが得られる。方向が予め設定された方向の逆向きになったら，得られるシ−ト材から成る空間物体およびシ−トマトリックスはデジタル物体の鏡像となる。他の組み合わせも可能である。三次元デジタルモデルと同一のシ−ト材から成る物理的空間物体と素材中の物理的空間物体，シ−トマトリックスの形状形体単位からの鏡で得られる三次元デジタルモデルの鏡像，などである。
【００１７】
本方法によれば予め特定された配置と異なる空間物体の形状形体単位の自由な配置も可能であり，その結果シ−ト材から成る空間物体の新規な独自型を得られる。
【００１８】
本方法によれば素材中の空間物体再生の後シ−トマトリックスの形状形体単位を一つずつ取り除いて，／容積が互いに食い込んでいる／非常に複雑な空間物体を作り出すことができる。
【００１９】
本方法は再生古紙を使うこともできる。
本方法のもう一つの特長は使われるシ−ト材が意図的に／前方と後方／二元的に処理され，その結果見る角度によって外表面に限定される着色表面を表現できるシ−ト材から成る空間物体の一層の視野効果が得られる。
本方法によれば構成単位の型と弾力性とによってシ−ト材から成る物理的空間物体の安定性の水準が決定され，三次元デジタルモデルを完全に安定，あるいは部分的に固定されたシ−ト材から成る空間物体に変換する事ができる。
もし設計の間に各平面に与えられる自由運動を可能にし，互いに一定間隔で固定する全形状形成単位の運搬組立てが設定されるならば全面的な運動が得られる。実施のもう一つの例はシ−ト材から成る空間物体であって，形状形成単位を切り抜く間にマット構造が得られ，形状形成単位の素材／ガラス／に典型的な密度を変えられる。空間物体の構成と照明の後，光の反射と屈折から成る運動効果が得られる。
【００２０】
本方法によれば異なる素材でできた構成単位を用いて，シ−ト材から成る空間物体を構成する事ができる。
本方法によれば形状形成単位に用いる事なる素材でシ−ト材から成る空間物体を構成する事ができ，また素材の組み合わせも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】三次元デジタルモデル − 最外殻に幾何形状に置かれたマトリックスおよびこれによって得られる分割表面。
【図２】三次元デジタルモデルと特定形状に最外殻中心核に構成されたものとの間の内部分割表面。
【図３】最外殻とマトリックスとの間に示される構成接続部，最外殻と中心核の間の構成接続部，および最外殻の部分の間の構成接続部を持つ形状形成単位。
【図４】シ−トマトリックスの形状形成単位とシ−ト材と中心核から成る空間物体とを固定する構成単位と構成ガイドの幾何形状。
【図５】最外殻，マトリックス，中心核，構成単位，および構成ガイドより成る三次元デジタル物体の平面切断図。
【図６】シ−ト材から成る物理的空間物体を作るために用いられるシ−ト材によって決定される三次元デジタル物体を平面で切断する間隔。
【図７】最外殻およびシ−トマトリックスの形状形成単位。
【図８】−部分的に作られた頭部の最外殻。ここで中心に位置する構成ガイドはシ−トマトリックス，シ−ト材から成る空間物体，および中心核の必要な安定性を確保する適切な幾何形状を持つ。
【図９】シ−トマトリックス，中心核，構成単位，および構成ガイドによって形状形成単位を最外殻に固定する軸方向図。
【図１０】シ−トマトリックスを最外殻から取り除く軸方向図。
【図１１】最外殻の形状形成単位。
【図１２】シ−トマトリックスの形状形成単位。
【図１３】三次元デジタルモデルに設定された空間特性を特長とするシ−ト材から成る空間物体の完成図。
【図１４】素材中の空間物体としての三次元デジタルモデルの複数再生に適したシ−トマトリックス。
【図１５】シ―ト材とシ―トマトリックスより成る空間物体を得るための形状形成単位の一工程によるシ−トからのきり出し。
【図１６】新規の特性を示す公表刊行物の頁。これは情報伝達物であるとともにシ−ト材から成る空間物体の形状形成単位の構成材料を示す。
【図１７】シ―トマトリックス，そして図１７Ａ−シ―トマトリックス型分割ダイス。
【図１８】予め設定された配置方向に従って得られるシ―ト材から成る空間物体，そして図１８Ａ−各形状形成単位の鏡像から得られるシ―ト材から成る空間物体。
【図１９】予め設定された配置方向に従って得られるシ―トマトリックス，及び各形状形成単位の鏡像から得られるシ―ト材から得られるシ―トマトリックス。
【図２０】予め設定された順序に従ってシ―ト材から得られる空間物体の形状形成単位の配列。
【図２１】素材中の空間物質とシ―トマトリックス，そして図２１Ａ−三次元デジタルモデル特性によって得られる素材中の空間物質。
【図２２】三次元デジタルモデル特性を持つ運動空間物質。
【図２３】ガラスから成る空間物質の形状形成単位中での光反射と屈折による運動効果。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明によるシ−ト材からなる空間物体中で三次元デジタルモデルを構成する方法は定められた複雑性と形の三次元デジタルモデルを構成する例によって示され，別々の物体の記述された特性と構成単位 − シ−トマトリックスとシ−ト材からなる空間物体は同一の，あるいは類似の機能を持つ他の単位の使用や，方法を特定する別の操作の同時実行の可能性を制限する事はない。その結果同じ品質と特性を持つ空間物体が得られる。
【００２３】
本方法は既に記述したような順序で実施される。三次元デジタルモデル／１／は  図１の幾何形体／２／に導入され，全三次元デジタルモデル − 最外殻／１／を構成し，そのマトリックス／２／を示す。ここに三次元デジタルモデル／１／の外表面は三次元デジタルモデル／１／と幾何形体／２／とに同時に属する多数の点によって決定され，互いに分割されて分割表面／３／を構成する。
図２に示すとおり，三次元デジタルモデル／１／の多面体メッシュにより，特定形状の中心核／４／が作り出される。中心核は最外殻／１／に含まれ，最外殻／１／と中心核／４／とに同時に属する多数の点が分割内部表面／５／を三次元デジタルモデル／１／に形成する。それから三次元デジタルモデルを通じて断面が描かれ，最外殻／１／とマトリックス／２／の間に構成結合部／６／，最外殻／１／と中心核／４／の間に構成結合部／７／，および最外殻／１／の部品の間に構成結合部／８／が確立される／図３／。幾何形状が構成単位／９／と構成ガイド／１０／に作り出され，それ等は相互の位置を決めるためにシ−トマトリックス／２／の形状形成単位，シ−ト材でできた空間物体／１／，および中心核／４／を固定する／図４／。
【００２４】
図５に示すように，最外殻／１／，マトリックス／２／，中心核／４／，構成単位／９／，および構成ガイド／１０／から成る三次元デジタル物体は平面で切断され，三次元デジタルモデル／１／を必要な方向に切断する。その切断は間隔／１１／で行われ／図６／，シ−ト材から成る空間物体の物理的構成に用いられるシ−ト材によって予め決定され，実施される。得られる形状形成単位／図７／は予め準備され，公知の技術的外周用具を用いて設定されたシ−ト材から切り出される。その後各形状形成単位上に予め付けられた印に従って逐次配置される／図８／。
【００２５】
最外殻／１／の形状形成単位配置／図９／の間，シ−トマトリックス／２／，中心核／４／，最外殻の部品間の構成接合部／８／，構成単位／９／，および構成ガイド／１０／によって最後の単位が固定される。
【００２６】
すべての形状形成単位の配置後に予め設定された構成接合部を分解することによって，最外殻／１／からシ−トマトリックス／２／，を／図１０／，そして最外殻／１／から中心核／４／が除かれる。そして最後にシ−ト材でできた空間物体／１／の完成品を得られる／図１１／。シ−トマトリックス／２／を完成させるために／図１２／，シ−トマトリックス／２／の形状形成単位を固定し，最外殻／１／から中心核／４／を除く。先記形状形成単位の配置によって二個の独立した物体 − 最外殻／１／が同時に得られ／図１３／，これは三次元デジタルモデルとシ−トマトリックス／２／に予め設定された空間特性を特長とするシ−ト材から成る空間物体である／図１４／。
【００２７】
本発明の別法ではシ−トを切り抜いて形状形成単位を作るのを図１５に示すように一操作で行える。
【００２８】
この方法はポリグラフのような異なる分野でも用いることができる。その場合一つの公開された課題がその課題の各頁／図１６／が同時に形状形成単位の情報媒体と構成素材である限り，新規の機能特性によって実施される。
上記方法に記述のとおり，形状形成単位を切り抜くことによって二個の独立した物体が得られる。そのうちの一つは物体の複雑さによってシ−トマトリックス／図１７／であり，少なくとも二個の部品から成るシ−トマトリックス型分割ダイス／図１７Ａ／として用いられる。
【００２９】
一般的に形状形成単位の配置は特定の三次元デジタルモデルの空間特性に対応して予め設定された印に従って行われる。配置の予め設定された特定方向に続いて，図１８に示すようにシ−ト材から空間物体が得られる。
本法によってまた形状形成単位をそれぞれの鏡像から配置できる。それによって図１８Ａに示すようにシ−ト材から空間物体が得られる。もう一つの独立した物体はシ−ト材から作られる空間物体に似たシ−トマトリックス／２／である。
図１９および１９Ａはそれぞれ予め設定された配置と形体形成単位の鏡像で得られるシ−トマトリックスに従って得られるシ−トマトリックスを示す。
本方法によれば各形体形成単位は印を持ち，その印はシ−ト材から作られる空間物体を得るための方法，方向，および配置の順序とを規定する。本方法は形体形成単位の配置に異なる道筋も適用できる。その一つは三次元デジタルモデルの正確な再生を目指す時従うべき予め設定された印である。このような場合には図２０に示すような空間物体が得られる。
【００３０】
本方法によれば上記の印の順序に従わなくても，すなわち自由配置でも，形状形成単位の配置が可能である。これにより，図２０Ａ，２０Ｂ，および２０Ｃに示すように予め設定された三次元デジタルモデルの形状と異なる形状を持つ空間物体が得られる。
【００３１】
本発明の方法によれば，空間物体にくぼみや開閉面を作る彫像単位の可能性に規定される高度の複雑性を持つ物体を構築できる。図２１に示すとおり，素材中に構築されたシ−トマトリックスが主要な像に接続された他の物体と連動して複雑な主要な像を構築できる。これによって構成結合部を分解し，シ−トマトリックスの形状形成単位を一つずつ取り除いた後に図21に示されるように複雑な形状に設定された三次元デジタルモデルの正確なコピ−が得られる。
本発明の一方法によれば最外殻とマトリックスとの間の分割表面は特定の厚さの素材でできており，形状形成単位は図２２に示すように予め特定された間隔で互いに距離を置いて配置される。これにより，構成単位は形状形成単位を固定し，その自由運動を可能にする。
【００３２】
図２３に示すように本方法によって形状形成単位がガラスから切り取られれば，表面を分割するマットからの光の反射でガラス体（マトリックス）中に最外殻の運動イメ−ジを作り出せる。
【図１】
2016511835.tif 000003
【図２】
2016511835.tif 000004
【図３】
2016511835.tif 000005
【図４】
2016511835.tif 000006
【図５】
2016511835.tif 000007
【図６】
2016511835.tif 000008
【図７】
2016511835.tif 000009
【図８】
2016511835.tif 000010
【図９】
2016511835.tif 000011
【図１０】
2016511835.tif 000012
【図１１】
2016511835.tif 000013
【図１２】
2016511835.tif 000014
【図１３】
2016511835.tif 000015
【図１４】
2016511835.tif 000016
【図１５】
2016511835.tif 000017
【図１６】
2016511835.tif 000018
【図１７】
2016511835.tif 000019
【図１８】
2016511835.tif 000020
【図１９】
2016511835.tif 000021
【図２０】
2016511835.tif 000022
【図２１】
2016511835.tif 000023
【図２２】
2016511835.tif 000024
【図２３】
2016511835.tif 000025
【国際調査報告】
2016511835.tif 000026
2016511835.tif 000027
2016511835.tif 000028
2016511835.tif 000029
2016511835.tif 000030
2016511835.tif 000031