2024-71832 板状立体物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024071832

(43)【公開日】2024-05-27

(54)【発明の名称】板状立体物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/386 20170101AFI20240520BHJP

   B33Y 50/00 20150101ALI20240520BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20240520BHJP

   B33Y 80/00 20150101ALI20240520BHJP

   A63H 33/42 20060101ALI20240520BHJP

【ＦＩ】

B29C64/386

B33Y50/00

B33Y10/00

B33Y80/00

A63H33/42 Z

【審査請求】有

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022182274

(22)【出願日】2022-11-15

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-02-21

(71)【出願人】

【識別番号】000128234

【氏名又は名称】株式会社エポック社

(74)【代理人】

【識別番号】110002022

【氏名又は名称】弁理士法人コスモ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西野 晃一

【テーマコード（参考）】

2C150

4F213

【Ｆターム（参考）】

2C150AA23

2C150CA21

2C150DD24

2C150FD31

4F213AF01

4F213AF10

4F213AG01

4F213AG05

4F213AH59

4F213WA25

4F213WB01

4F213WL02

4F213WL85

(57)【要約】

【課題】着色された板状立体物を容易に製造することができる板状立体物の製造方法を提供する。
【解決手段】板状立体物の製造方法は、着色立体模様を含む画像データを準備する画像準備工程（ステップＳ１０）と、前記画像データをグレースケール化する白黒化処理工程（ステップＳ２０）と、前記白黒化処理工程でグレースケール化した前記画像データの濃淡に基づいて、立体データを作成する立体データ作成工程（ステップＳ３０）と、前記画像準備工程で準備した前記画像データをテクスチャとして、前記立体データ作成工程で作成した立体データにテクスチャマッピングを行ってカラー立体データを作成するカラー立体データ作成工程（ステップＳ４０）と、前記カラー立体データ作成工程で作成した前記カラー立体データに基づいて、フルカラー３Ｄプリンタにより造形する造形処理工程（ステップＳ５０）と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

着色立体模様を含む画像データを準備する画像準備工程と、
前記画像準備工程で準備した前記画像データをグレースケール化する白黒化処理工程と、
前記白黒化処理工程でグレースケール化した前記画像データの濃淡に基づいて、立体データを作成する立体データ作成工程と、
前記画像準備工程で準備した前記画像データをテクスチャとして、前記立体データ作成工程で作成した立体データにテクスチャマッピングを行ってカラー立体データを作成するカラー立体データ作成工程と、
前記カラー立体データ作成工程で作成した前記カラー立体データに基づいて、フルカラー３Ｄプリンタにより造形する造形処理工程と、
を有することを特徴とする板状立体物の製造方法。

【請求項2】

前記白黒化処理工程は、前記画像データの明暗を調整する明暗調整工程を含む、請求項１に記載の板状立体物の製造方法。

【請求項3】

前記画像準備工程は、模様が施された床面を撮影する撮影工程と、前記撮影工程で撮影した写真データについて、縦方向、又は／及び、横方向で並べたときに連続した前記模様となるよう矩形にカットして前記画像データとする写真カット工程と、を有する、請求項１に記載の板状立体物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ジオラマベース等の板状立体物の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、立体的形状からなる模様が施された板状立体物が提供されている。このような板状立体物としては、例えば、フィギュア等を任意の情景の中で展示や鑑賞をするためのジオラマで用いられるジオラマベースがある。ジオラマベースは、より現実的な情景を呈するために、印刷等の平面的な模様ではなく、芝生や石畳調の路地等をモチーフとした凹凸のある立体的な形状からなる模様が好まれている。

【0003】

このようなジオラマベース等の板状立体物は、従来は、板材を手作業で彫り込む作業が行われていたが、近年、３Ｄ－ＣＡＤ等で立体データとして作成（モデリング）することで、ＮＣ工作機械や３Ｄプリンタを利用することもできるようになった。そこで、撮影画像や描画アプリケーションで作成した平面画像から、板状立体物を製造するための立体データを作成することが考えられる。この種の技術としては、特許文献１として、平面画像の所定領域の輪郭から各位置までの距離と高さの関係を示す曲線を入力し、所定領域の立体データを生成する立体データ生成方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－４９８５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ジオラマベース等の板状立体物は、その目的に応じて着色されていることが望まれる。そうすると、ＮＣ工作機械や３Ｄプリンタで作成した板状立体物に対して塗装が必要になることがある。しかしながら、芝生や石畳調の路地等のようなものは、単色ではなく微妙に異なった色合いの塗装が必要となり、このような塗装には手間が掛かり、製造が困難となる。

【0006】

本発明は、着色された板状立体物を容易に製造することができる板状立体物の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一つの態様に係る板状立体物の製造方法は、着色立体模様を含む画像データを準備する画像準備工程と、前記画像準備工程で準備した前記画像データをグレースケール化する白黒化処理工程と、前記白黒化処理工程でグレースケール化した前記画像データの濃淡に基づいて、立体データを作成する立体データ作成工程と、前記画像準備工程で準備した前記画像データをテクスチャとして、前記立体データ作成工程で作成した立体データにテクスチャマッピングを行ってカラー立体データを作成するカラー立体データ作成工程と、前記カラー立体データ作成工程で作成した前記カラー立体データに基づいて、フルカラー３Ｄプリンタにより造形する造形処理工程と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

上記の態様によれば、着色された板状立体物を容易に製造することができる板状立体物の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る板状立体物の製造方法を示すフロー図である。

【図2】本発明の実施形態に係る板状立体物の製造方法における画像準備工程で準備した画像の例である。

【図3】本発明の実施形態に係る板状立体物の製造方法における白黒化処理工程で処理した画像の例である。

【図4】本発明の実施形態に係る板状立体物の製造方法における立体データ作成工程で作成した立体データの例である。

【図5】本発明の実施形態に係る板状立体物の製造方法におけるカラー立体データ作成工程で作成したカラー立体データの例である。

【図6】本発明の実施形態に係る板状立体物の製造方法により製造した板状立体物の例である。

【図7】本発明の実施形態に係る板状立体物の製造方法により製造した板状立体物の他の例を示す写真図である。

【図8】本発明の実施形態に係る板状立体物の製造方法により製造した板状立体物の他の例を示す写真図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に本発明の実施形態を図に基づいて説明する。ジオラマベース等の板状立体物は、図１のフロー図に従って製造される。以下、図１のフロー図に基づいて各工程を説明する。

【0011】

画像準備工程（ステップＳ１０）；本工程では、製造する板状立体物のモチーフとなる画像データを準備する。画像データは、撮像画像データ、描画アプリケーションソフトで作成した画像データ、手書きしたイラストをスキャン等して作成した画像データ等、種々の方法で作成した画像データを用いることができる。ここで、画像データは、着色立体模様を含む画像（すなわちカラー画像データ）とされ、着色立体模様とは、着色された立体的な形状からなる模様であり、人工物、自然物を含む。

【0012】

図２の画像データＰ１は、画像準備工程（ステップＳ１０）で準備した画像データの一例であり、石畳の路地の撮影画像から作成した着色立体模様を含む画像データＰ１である。ここで、撮影により画像データを準備する場合には、平面（地面）に対して、できるだけ垂直な方向から撮影することが望ましい。平面（地面）に対して斜めから撮影すると、斜めに歪んだ模様を呈する板状立体物が製造されてしまうからである。

【0013】

また、画像準備工程（ステップＳ１０）で準備する画像データは、後の造形処理工程（ステップＳ５０）で用いられるフルカラー３Ｄプリンタで製造可能な大きさに加工処理しておくと、後の工程で大きさを調整する作業を省略することができる。なお、画像データＰ１の加工は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）に設けられた写真加工を行うアプリケーションソフトウェアにより行うことができる。また、板状立体物は、同じ物を複数製造し、使用の際には複数の板状立体物をタイル状に並べて使用することがある。このような場合には、以下に示す処理を行うことで、より自然な見た目で配置することができる複数の板状立体物を製造することができる。

【0014】

撮影工程；模様が施された床面（地面）を撮影する。前述の通り、床面に対して垂直な方向から撮影を行う。
写真カット工程；撮影工程で撮影した写真データについて、縦方向、又は／及び、横方向で並べたときに連続した模様となるよう矩形にカットした画像データを作成する。図２の画像データＰ１は、画像データＰ１からなる複数の板状立体物を縦方向及び横方向に並べた場合に、半円状に並べられた石畳調の模様が略連続するように、違和感のない位置でカットして形成されている。また、製造した板状立体物が矩形となるよう、画像データＰ１も矩形に形成される。これらの画像データＰ１の処理は、ＰＣに設けられた写真加工を行うアプリケーションソフトウェアにより行うことができる。

【0015】

白黒化処理工程（ステップＳ２０）；本工程では、画像準備工程（ステップＳ１０）で準備した画像データをグレースケール化する。図３は、画像準備工程（ステップＳ１０）で準備した図２の画像データＰ１をグレースケール化した画像データＰ２である。画像データＰ２は、２５６階調にてグレースケール化される。画像データＰ２の濃淡は、後述するように、製造する板状立体物の上面からの高さとして設定される。白黒化処理工程（ステップＳ２０）は、ＰＣに設けられた写真加工を行うアプリケーションソフトウェアにより行うことができる。

【0016】

また、白黒化処理工程（ステップＳ２０）は、画像の明暗を調整する明暗調整工程を含む。例えば、グレースケール化した画像をＰＣのモニタで目視する等して、板状立体物とした場合の高さを部分的に変更したい箇所が有れば、写真加工を行うアプリケーションソフトウェアにより明暗を調整することで、製造した板状立体物の高さを部分的に変更することができる。又は、画像全体の明暗を調整して、全体的な仕上がりの高さを調整することもできる。

【0017】

立体データ作成工程（ステップＳ３０）；本工程では、白黒化処理工程（ステップＳ２０）でグレースケール化した画像データの濃淡に基づいて立体データを作成する。立体データ作成工程（ステップＳ３０）は、ＰＣに設けられた、立体データ作成のアプリケーションソフトウェアにより行うことができる。図４には、図３の画像データＰ２に基づいて、立体データ作成工程（ステップＳ３０）において作成された立体データＭ１を示す。

【0018】

立体データ作成工程（ステップＳ３０）は、画像データの濃淡に応じた高さを立体データ作成のアプリケーションソフトウェアに設定する。高さは、ベースとなる板状の３Ｄモデルの厚みの上面を基準面として、画像データの濃淡に応じた当該基準面からの高さとして設定することができる。又は、画像データの濃淡に応じた高さは、板状の３Ｄモデルの厚みの上面からの窪み量、すなわち、厚みが薄くなる方向の高さとして設定することもできる。

【0019】

グレースケール化された図２の画像データＰ２が２５６階調であれば、当該階調に応じた高さを設定することができる。画像データＰ２では、色が白色に近いほど高さが低く、黒に近いほど高くなるよう設定される。また、作成した立体データＭ１の外周等に、他の立体物をモデリングして追加することもできる。

【0020】

カラー立体データ作成工程（ステップＳ４０）；本工程では、画像準備工程（ステップＳ１０）で準備した画像データをテクスチャとして、立体データ作成工程（ステップＳ３０）で作成した立体データにテクスチャマッピングを行ってカラー立体データを作成する。図５には、図４の立体データＭ１に、図２の画像データＰ１をテクスチャとしてテクスチャマッピングを行って作成されたカラー立体データＭ２を示す。

【0021】

画像準備工程（ステップＳ１０）で準備した図２に示す画像データＰ１をテクスチャとすることは、図２の画像データＰ１の大きさと、立体データＭ１の大きさが略同一とされるため、容易にテクスチャとされる画像データＰ１を立体データＭ１に貼り付けることができる。また、図５のカラー立体データＭ２は、全体が着色立体模様とされる画像データＰ１を立体データＭ１の全体に貼り付けたが、立体データＭ１を、例えば一部のみに着色立体模様を設ける立体物であれば、部分的に画像データＰ１をテクスチャとしてテクスチャマッピングを行うこともできる（後述の図７参照）。

【0022】

造形処理工程（ステップＳ５０）；本工程では、カラー立体データ作成工程（ステップＳ４０）で作成したカラー立体データに基づいて、フルカラー３Ｄプリンタ（不図示）により板状立体物を造形する。フルカラー３Ｄプリンタとしては、ＵＶ硬化インクジェット方式フルカラー３Ｄプリンタを用いることができる。

【0023】

石畳の道路を撮像し、図２の画像データＰ１を用いた本例では、図５のカラー立体データＭ２に基づいて、フルカラー３Ｄプリンタにより、図６に示す板状立体物１０を製造することができる。フルカラー３Ｄプリンタにより製造される板状立体物１０は、容易に複数製造することができる。

【0024】

他の板状立体物の例としては、図７に示すように、環状のリング２１の内側に芝生をモチーフとした着色立体模様が形成された板状立体物２０を製造することができる。リング２１は、立体データ作成工程（ステップＳ３０）又はカラー立体データ作成工程（ステップＳ４０）でモデリングしておくことができる。

【0025】

板状立体物２０の製造においては、画像準備工程（ステップＳ１０）で、芝生の撮像画像を円形に切り抜き加工処理しておくとよい。カラー立体データ作成工程（ステップＳ４０）では、画像準備工程（ステップＳ１０）で作成した画像データをテクスチャとしてリング２１の３Ｄモデルの内側のみにテクスチャマッピングを行うことで、カラー立体データを作成することができる（カラー立体データ作成工程（ステップＳ４０））。

【0026】

また、更に他の板状立体物の例としては、図８に示すように、画像準備工程（ステップＳ１０）で、描画ソフト等で作成した着色立体模様の画像データを作成し、この画像データに基づいて板状立体物３０を製造することができる。

【0027】

以上のような本発明の実施形態によれば、下記の態様の板状立体物の製造方法を提供することができる。

【0028】

第１の態様に係る板状立体物の製造方法は、着色立体模様を含む画像データを準備する画像準備工程と、前記画像準備工程で準備した前記画像データをグレースケール化する白黒化処理工程と、前記白黒化処理工程でグレースケール化した前記画像データの濃淡に基づいて、立体データを作成する立体データ作成工程と、前記画像準備工程で準備した前記画像データをテクスチャとして、前記立体データ作成工程で作成した立体データにテクスチャマッピングを行ってカラー立体データを作成するカラー立体データ作成工程と、前記カラー立体データ作成工程で作成した前記カラー立体データに基づいて、フルカラー３Ｄプリンタにより造形する造形処理工程と、を有する。

【0029】

この構成によれば、芝生や石畳のような細かく連続する模様状の形状であっても容易に立体データを作成することができ、更に元の画像データをテクスチャとして立体データに貼り付けるので、容易に立体データに着色を施すことができる。特に、芝生や石畳のように、一様（単色）ではない色合いを立体データに施して、フルカラー３Ｄプリンタにより板状立体物を造形するので、本物の芝生や石畳に近いジオラマベース等の板状立体物を製造することができる。

【0030】

第２の態様に係る板状立体物の製造方法は、前記白黒化処理工程は、前記画像データの明暗を調整する明暗調整工程を含む。

【0031】

この構成によれば、汎用的な写真加工用のアプリケーションソフトウェアを用いて、製造される板状立体物の着色立体模様の高さを容易に変更し、調整することができる。

【0032】

第３の態様に係る板状立体物の製造方法は、前記画像準備工程は、模様が施された床面を撮影する撮影工程と、前記撮影工程で撮影した写真データについて、縦方向、又は／及び、横方向で並べたときに連続した前記模様となるよう矩形にカットして前記画像データとする写真カット工程と、を有する。

【0033】

この構成によれば、着色立体模様を有し、広い面積を必要とするジオラマベースであっても、同じ種類の板状立体物を製造することで、模様が連続するように配置して、ジオラマベースを形成することができる。

【0034】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は本実施形態によって限定されることは無く、種々の変更を加えて実施することができる。

【符号の説明】

【0035】

１０ 板状立体物
２０ 板状立体物
２１ リング
３０ 板状立体物
Ｍ１ 立体データ
Ｍ２ カラー立体データ
Ｐ１ 画像データ
Ｐ２ 画像データ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【手続補正書】

【提出日】2023-11-27

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

着色立体模様を含む画像データを準備する画像準備工程であって、模様が施された平面を撮影する撮影工程と、前記撮影工程で撮影したカラー写真データについて、縦方向、又は／及び、横方向で並べたときに連続した前記模様となるよう矩形にカットした前記画像データとする写真カット工程と、を含む画像準備工程と、
前記画像準備工程で準備した前記画像データを、前記画像データの明暗を調整する明暗調整工程を含んでグレースケール化する白黒化処理工程と、
前記白黒化処理工程でグレースケール化した前記画像データの濃淡に基づいて、立体データを作成する立体データ作成工程と、
前記画像準備工程で準備した前記画像データをテクスチャとして、前記立体データ作成工程で作成した立体データにテクスチャマッピングを行ってカラー立体データを作成するカラー立体データ作成工程と、
前記カラー立体データ作成工程で作成した前記カラー立体データに基づいて、ＵＶ硬化インクジェット方式のフルカラー３Ｄプリンタにより造形する造形処理工程と、
を有することを特徴とする板状立体物の製造方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0007】

本発明の一つの態様に係る板状立体物の製造方法は、着色立体模様を含む画像データを準備する画像準備工程であって、模様が施された平面を撮影する撮影工程と、前記撮影工程で撮影したカラー写真データについて、縦方向、又は／及び、横方向で並べたときに連続した前記模様となるよう矩形にカットした前記画像データとする写真カット工程と、を含む画像準備工程と、前記画像準備工程で準備した前記画像データを、前記画像データの明暗を調整する明暗調整工程を含んでグレースケール化する白黒化処理工程と、前記白黒化処理工程でグレースケール化した前記画像データの濃淡に基づいて、立体データを作成する立体データ作成工程と、前記画像準備工程で準備した前記画像データをテクスチャとして、前記立体データ作成工程で作成した立体データにテクスチャマッピングを行ってカラー立体データを作成するカラー立体データ作成工程と、前記カラー立体データ作成工程で作成した前記カラー立体データに基づいて、ＵＶ硬化インクジェット方式のフルカラー３Ｄプリンタにより造形する造形処理工程と、を有することを特徴とする。