[发明专利]用于形成表面处理数据的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及在树脂产品的表面上形成褶皱图案的表面处理数据的形成方法和装置。

背景技术

在家电产品、书写材料或者机动车的内部物品的表面上施加褶皱图案是为了实现例如改善外观或触感、防止眩光、防滑等的各种目的。作为褶皱图案，使用各种微观形状的图案，例如，皮革、木质纹理、岩石表面、砂质纹理、绉纱纹理、几何图案。

为了在树脂产品的表面上形成这些褶皱，取代通常的蚀刻法或电铸造法，JP-A-7-241909或者JP-A-2004-358662提出了一种使用处理数据来施加褶皱的技术，该褶皱以这样的方式形成，即，通过计算机，根据通过读取皮革模型的表面构造得到的表面测量值，将表面构造的深度转换为由256级密度所代表的图像数据，以形成处理数据。

当根据褶皱形状数据形成处理数据时，为了避免在三维物体的倾斜表面中的褶皱中出现歪斜，例如，提供了使用体素（box cell）数据转换的建模软件，根据与图像数据中的褶皱的深度对应的密度，将体素堆叠在产品的曲面上，以在产品的表面的法线方向上形成褶皱。

但是，在这种系统中，先将产品的形状数据转换为体素数据，需要大量的数据。

此外，对于具有包括多个曲面的连续、复杂构造的产品的表面，针对每个划分范围形成褶皱，并且在形成褶皱后，需要对相邻的褶皱形状的接合处进行处理。但是，其满意的处理还没有解决。

也就是说，很难将接合处的褶皱变为相同的形状。为了防止接合处突出，需要通过手动操作进行修正，这需要大量的处理。此外，由于通过手动操作的修正会使要结合在一起的褶皱形状变形，因此做工取决于操作者的技能而改变。因此，角部倒圆以及槽或嵴增厚或弯曲，使得修正经常偏离修正的目标，从而劣化外观，并且质量也不稳定。因此，实际上，通常的方法主要适用的对象限制于平面或圆柱表面。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-7-241909

专利文献2：JP-A-2004-358662

发明内容

本发明要解决的技术问题

因此，发明人等研究了以下描述的用于形成表面处理数据的技术，以使得即使在具有大高斯曲率或者具有中等高斯曲率但是由很多曲面（其增加面积）形成的产品构造中，也可以在产品的表面上形成歪斜很少的褶皱。

发明人等研究了以下描述的操作。

将被定义为作为施加褶皱的对象的自由曲面的产品形状数据转换为多边形网格。将通过对多边形网格进行划分得到的多边形网格中的一个设置为在其上映射纹理的初始区域。将与具有改变的映射纹理连接的映射纹理与新的纹理进行组合，以满足规定的要求水平。重复将新的纹理映射到相邻区域上的操作，以将纹理映射到所有的区域。基于纹理分别在多边形网格的法线方向上位移各多边形网格的顶点得到的新的顶点而形成的新的多边形网格数据被确定为施加褶皱的表面处理数据。

通过例如诸如加工中心（machining center）之类的NC加工机或者激光束加工机将表面处理数据作为褶皱施加于压花辊或压花板。通过使用压花辊或压花板，将褶皱转印到片状产品上，使得可以得到施加了褶皱的产品。另外，通过诸如加工中心之类的NC加工机或者激光束加工机将表面处理数据施加于金属模具。使用该金属模具对树脂进行模塑，以将施加到金属模具上的褶皱转印到树脂产品上。由此，可以得到施加了褶皱的三维产品。因此，发明人等认为即使当数据在初始阶段被划分时，各褶皱形状的接合处也是平滑的，并且即使在产品构造的表面不是适当表面的情况下，也可以施加变形或歪曲很小并且外观较好的褶皱。

当形成褶皱的表面处理数据时，不需要处理针对通常的体素数据转换的大量数据。但是，当施加了褶皱形状的所有的产品形状数据本身没有被读入计算机的主存储器中时，不能保持要形成的褶皱形状的连续性。因此，当要施加褶皱形状的区域大时，需要同时被处理的数据量增加。因此，由于内部主存储器的容量有限，使得要花费大量的时间来处理数据。特别地，当数据量超过主存储器可以存储的量时，暂时使用诸如硬盘之类的外部辅助存储器。这时，由于硬盘的访问速度极低，因此处理速度严重降低。计算机有时可能会停滞(frozen)。因此，期望一种改进，以使得可以顺利地执行处理而不用考虑要施加褶皱形状的物体的大小，并且进一步地使得可以改善可行性（实用性）。