[发明专利]数据处理装置、三维物体创建系统以及数据处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据处理装置、三维物体创建系统以及数据处理方法。

背景技术

以往，已有三维物体创建装置，即所谓的3D打印机。在使用3D打印机的三维物体创建中，通常已知有一种技术，在该技术中作为输入数据接受为每个特定表面区域定义创建物体的形状以及创建物体的表面的颜色的数据(例如多边形数据)，将接受的数据转换成其数据格式在物体创建装置中可处理的体素数据，然后基于体素数据创建物体。

在使用能够输出多种着色材料的物体创建装置的情况下，可以基于为每个体素分配有颜色信息的彩色体素数据创建彩色三维物体。

在日本专利文献特开2000-246804号公报中描述了一种准确地再现三维模型的表面颜色的灰度的技术，该三维模型为通过堆叠多个彩色片材创建三维物体的基础。具有两层结构的彩色层通过以下方式形成：按照三维模型的每个横截面的形状在透明片材上定义彩色区域，用白色调色剂层覆盖彩色区域的整个表面，接着形成其中三种原色的调色剂在空间上呈灰度分布的三原色调色剂层。在彩色区域，光不穿过透明片材。这样，提高了表示多层物体的表面颜色的灰度和色调的再现性。

在日本专利文献特开2013-75390号公报中描述了一种三维物体创建装置以及三维物体数据创建程序，其用于准确地表示三维物体的外侧表面的颜色。三维物体创建装置将每个创建层的某一区域视为彩色区域，该区域从构成被着色的三维物体的外侧表面的创建层的边缘扩展到创建层的内侧。在邻近创建层的相邻层的边缘比创建层的边缘更靠近中心的情况下，相邻层的边缘或从边缘往内扩展的区域被视为彩色区域。以足以形成期望颜色的数量在彩色区域上喷射用于物体创建的彩色液体。在彩色区域内侧形成仅喷射用于物体创建的无色液体的无色区域。彩色区域与无色区域之间的区域为喷射有用于物体创建的彩色液体和用于物体创建的无色液体的混合区域。

在日本专利文献特开2015-44299号公报中描述了一种三维物体数据创建装置和程序，其通过使在堆叠方向上相邻的像素的扩散误差大于在不同于堆叠方向的方向上相邻的像素来防止垂直线的形成。PC的CPU通过对提取与三维物体的表面部分相对应的表面像素的像素组进行误差扩散处理来创建物体数据。CPU将量化待处理的目标像素时所获得的差值扩散到相同像素组中的相邻像素以及内侧的像素组中的目标像素和相邻像素中。CPU使得扩散到堆叠方向上相邻的相邻像素的差值的百分比大于其他相邻像素。CPU使得扩散到相同像素组中的相邻像素的差值的百分比大于内侧的像素组中的相邻像素。

在日本专利文献特开2015-147327号公报中描述了一种创建三维物体的技术，其通过堆叠多个层获得期望色调。通过堆叠多个层来创建物体，其中每一层从表面侧(外周侧)向内侧(中心侧)依次具备由透明油墨形成的第二透明层的一部分、由包含着色剂的油墨形成的装饰层的一部分以及由具有光反射率的油墨形成的反射层。

发明内容

在根据输入数据生成彩色体素数据的过程中，有时对物体表面进行半色调处理。这意味着，由物体表面的被着色的区域的大小(分配有颜色的体素与表面体素的比率)表示输入数据的颜色的强度。在这种情况下，对于不处于物体表面的内部体素来说，为位于从表面体素至物体内侧的某一距离(深度)内的内部体素分配与相应的表面体素相同的颜色信息而不考虑输入数据的颜色的强度。

然而，在根据表示彩色三维物体的输入数据生成彩色体素数据的过程中，在为位于从距离表面体素一定深度内的内部体素均匀地分配与表面体素相同的颜色信息而不考虑输入数据的颜色的强度的情况下，只能由彩色体素与表面体素的比率表示输入数据的颜色的强度。这样，限制了所获得的三维物体的颜色的再现性。

本发明的目的在于，提供一种根据表示彩色三维物体的输入数据生成彩色体素数据的配置，其中基于生成的颜色数据创建的物体与为位于从距离表面体素一定深度内的内部体素均匀地分配与表面体素相同的颜色信息而不考虑输入数据的颜色的强度的方法相比具有更高的颜色的再现性。

根据本发明的第一方面，提供一种数据处理装置，其包括：接受单元，其接受为每个特定表面区域定义三维物体的形状以及三维物体的表面的颜色的第一数据；以及生成单元，其根据构成所述接受的第一数据的多边形数据生成彩色体素数据，该生成单元生成所述彩色体素数据，使得与所述表面的所述颜色密度较低的所述第一数据的区域相比，在所述表面的所述颜色密度较高的所述第一数据的区域为从表面体素至更深的内部体素赋予表示存在颜色的颜色信息。