[发明专利]用于设计和制造用户定义玩具搭建元件的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及设计和制造用户定义的玩具搭建元件，其可连接到玩具搭建系统的预制造玩具搭建元件，每一个预制造玩具搭建元件包括一些联接元件，用于将预制造玩具搭建元件与所述玩具搭建系统的一个或多个其他预制造玩具搭建元件联接。

背景技术

物理搭建玩具组件的各种类型的搭建模型概念已经是公知的。尤其是，使用模块化或半模块化的概念是非常流行的。通常，这些概念提供一组预制造玩具搭建元件，其可以一些预定方式彼此互连。为此，每一个玩具搭建元件包括一个或多个联接元件，用于将玩具搭建元件与其他这样的玩具搭建元件互连。这种玩具搭建元件的系统的例子包括以商品名LEGO获得的塑料玩具搭建元件。

尽管提供了大量的灵活性，但是这种玩具搭建模型系统被限制为预制造玩具搭建元件。由此令人期望的是，让用户能设计和制造他或她自己的用户定义的搭建元件，其可与玩具搭建系统的预制造玩具搭建元件互连，由此允许玩具搭建系统的用户搭建更多类型的搭建模型。通常称为3D打印的制造方法是已知的。术语3D打印通常是指添加制造技术（additive manufacturingtechnology），其中通过布下连续的材料层而形成三维物体。3D打印方法通常是基于要被材料装填的容纳空间的3D计算机文件或其他数字图示。

用于执行这种3D打印方法的设备通常称为3D打印机。与其他添加制造技术相比，3D打印机通常是更快的、不太昂贵且易于使用的。最近，3D打印机已经为产品开发者提供了在单个搭建过程中打印用具有不同的机械和物理性能的多种材料制造部件和组件的能力。先进的3D打印技术用于制造可用作产品原型的模型。尽管用在专业产品开发中的3D打印机是先进且昂贵的，但是最近更小和不太昂贵的3D打印机已经被开发，其甚至适于个人使用。

出于当前说明的目的，术语“自动制造”旨在包括3D打印和其他制造技术，其允许基于数字的、计算机生成的物体图示自动制造3D物体。应理解，术语“自动制造方法”是指至少部分地通过设备以自动方式执行的制造方法；然而，任何这样的方法可以包括被用户执行的一个或多个手动步骤，例如设备的手动控制，例如清洁、抛光和/或类似过程的修饰步骤。

通常期望的是，提供一种方法和系统，其提供了用于设计和制造定制物品的工具，定制物品可与玩具搭建系统的现有部件一起使用，以搭建定制的玩具结构。

这种玩具搭建系统的用户可以具有任何年龄和训练水平。因此期望的是，该方法和系统不对用户的培训程度或设计者的技术水平提出特别的要求。

通常进一步期望的是，这样的方法和系统对玩具搭建系统的通常用户不是太昂贵，所述玩具搭建系统包括有教育性、激发灵感和/或娱乐性的元件。

进一步通常期望的是，用户定义的搭建元件可以与预制造搭建元件结合使用，而不需要用户进行有关的装配和调整的工作。

发明内容

本文公开了一种产生用户定义的搭建元件的数字图示的计算机实施方法，所述用户定义的搭建元件可连接到玩具搭建系统的一个或多个预制造玩具搭建元件，每一个预制造玩具搭建元件包括用于将该预制造玩具搭建元件与所述玩具搭建系统的一个或多个其他预制造玩具搭建元件连接的多个联接元件，所述方法包括

确定用于放置要被包括在用户定义搭建元件中的一个或多个联接元件的一个或多个位置；

接收表示用户定义形状的用户的输入；

从至少用户输入和经确定的一个或多个位置产生用户定义的搭建元件的数字图示，用户定义的搭建元件包括在所述确定的一个或多个位置处的所述一个或多个联接元件；

提供数字图示，以用于自动制造所述用户定义的搭建元件。

因此，提供了用户友好高效的方法，其确保最终形成的用户定义的搭建元件与玩具搭建系统的预制造搭建元件的兼容性。

用于基于产生的数字图示来制造用户定义的搭建元件的制造方法的实施例可以由此包括根据搭建系统选择联接类型和位置，以数字形式限定物品形状导致用户定义的搭建元件的数字图示，且将其发送到3D打印机或其他设备，用于自动制造3D物体。由此制造的用户定义的元件可以随后并入到具有预制造物品的模型中。

产生的数字图示可以包括适用于描述3D物品的任何合适的数据结构。应理解，该方法的一些实施例可以包括产生用户定义的搭建元件的不同类型的数字图示，例如第一图示适用于在计算机上显示物品，且用于允许用户通过合适的3D设计软件来操作和编辑3D形状。该方法可以包括将第一数字图示转换为第二数字图示，第二数字图示适于作为到自动制造方法的输入，例如适于作为到到3D打印机的输入。