[发明专利]对象的容体表示

说明书

所公开的主题包括用于表示三维对象的属性的技术。方法包括将三维对象的外表面映射为表面网格。该方法还包括使用容体网格将三维对象的内部容体的属性映射到表面网格中。附加地，该方法包括基于表面网格和来自容体网格的属性来生成三维对象的模型。该方法进一步包括基于模型构建三维对象。

背景

存在许多用于创建数字模型并根据次模型产生几乎任何形状的三维(3D)实体对象的过程。这些过程可被称为三维印刷、快速成型、熔丝、增材制造等等。诸如此类的三维制造使用数据表示技术来描述3D对象，即在3D空间中的每个点处使用什么颜色和材料来创建对象。制造业的进步使对具有极高复杂度的对象的高效构造成为可能。然而，用于支持此类构造的当前数据表示技术导致大的文件大小，这对于处理而言没有计算效率。此外，不存在可利用3D制造的潜在复杂性的设计工具。例如，构建详细的内部结构(在本文中也称为微结构)是非常困难的，这要在特定方向上提供强度和灵活性的同时节省材料和重量。由此类传统技术(包括但不限于上文所提及的那些技术)所施加的限制禁止更复杂的3D对象制造。

概述

以下提供了本创新的简单概述，以提供对本文本所述的某些方面的基本理解。该概述不是所公开的主题的广泛概览。既不是要指出所公开的主题的关键性元素，也不是要详细描述所公开的主题的范围。唯一的目的是以简化形式呈现所公开的主题的某些概念，作为稍后呈现的比较详细的描述的前奏。

一种实现提供了用于3D对象属性的容体表示的系统。系统可包括处理器和计算机可读存储器存储设备，该计算机可读存储器存储设备存储能够由该处理器执行以使得该处理器执行下述操作的可执行指令：将三维对象的外表面映射为表面网格。系统还包括可以由处理器执行以使得处理器执行下述操作的可执行指令：使用容体网格将三维对象的内部容体的属性映射到表面网格中。系统还包括可以由处理器执行以使得处理器执行下述操作的可执行指令：基于表面网格和来自容体网格的属性生成三维对象的模型。系统还包括可以由处理器执行以使得处理器执行下述操作的可执行指令：基于表面边界和属性构建三维对象。系统还包括可以由处理器执行以使得处理器执行下述操作的可执行指令：将三维对象的表面边界映射为组成表面网格的多边形。替换地或附加地，多边形包括三角形，并且表面网格包括三角形网格。示例系统还包括可以由处理器执行以使得处理器执行下述操作的可执行指令：将附加的表面网格映射到三维对象的内部容体中作为容体网格中的体素。替换地或附加地，这些属性包括在由体素代表的特定点处使用的材料的成分。替换地或附加地，材料的成分包括材料的空隙。系统还包括可以由处理器执行以使得处理器执行下述操作的可执行指令：将三维对象的内部模型映射为构成容体网格的多面体。

另一实现提供了用于3D对象属性的容体表示的方法。方法包括将三维对象的外表面映射为表面网格。该方法还包括使用容体网格将三维对象的内部容体的属性映射到表面网格中。附加地，该方法包括基于表面网格和来自容体网格的属性生成三维对象的模型。该方法进一步包括基于模型构建三维对象。该方法还包括将附加的表面网格映射到三维对象的内部容体中作为容体网格中的体素。替换地或附加地，这些属性包括在由体素代表的特定点处使用的材料的成分。替换地或附加地，材料的成分包括材料的空隙。替换地或附加地，该方法包括将三维对象的内部模型映射为构成容体网格的多面体。

另一实现提供用于存储计算机可读指令的一个或多个计算机可读存储器存储设备，这些计算机可读指令在被一个或多个处理设备执行时指令3D对象属性的容体表示的执行。计算机可读指令可包括将三维对象的外表面映射为表面网格的代码。计算机可读指令可包括使用容体网格将三维对象的内部容体的属性映射到表面网格中的代码。计算机可读指令可包括基于表面网格和来自容体网格的属性来生成三维对象的模型的代码。计算机可读指令可包括基于表面边界和属性构建三维对象的代码，其中该属性包括制造特性。计算机可读指令可包括将附加的表面网格映射到三维对象的内部容体中作为容体网格中的体素的代码。替换地或附加地，这些属性包括在由体素代表的特定点处使用的材料的成分，以及该材料的成分包括材料的空隙。计算机可读指令可包括将三维对象的内部模型映射为构成容体网格的多面体的代码。