3Dデータと言われて想像するのは?

おはようございます、こんにちわ、こんばんわ

今回は「3Dデータ」の話です。

おそらく、多くの皆様が「3D」と聞いて想像するのはこちらではないでしょうか?

見た目にも質感が伝わってくるようなこういった3Dデータは『3D-CG』の分野となります。

日頃、我々が扱っている『3D-CAD』ではこういった質感を持ったデータは作ることが出来ません。

では3D-CADデータと3D-CGにはどういった違いがあるのか簡単にご紹介したいと思います。

3D-CADデータ

そもそもCADってどういうもの?というところからいきましょう。

CAD(computer-aided design)はコンピュータを用いた設計支援ツールの事を指します。
CADが登場するまでは、ドラフターと呼ばれる大きな作業机で線を引いて設計図を描いていました。

ドラフター(武藤工業社 LAJ-1000)

CADが登場したことで、作業をコンピュータ上で行うことが出来る様になり、共通化や簡素化された部分が生まれ、作業効率が格段に上がりました。
また、業界毎に設計図の仕様が異なるため、機械用CAD、電気用CAD(回路用、基板用)、建築用CAD、土木用CADといった形で専用のCADが存在します。
この他にも服飾用CADや配管、橋梁、熱解析や磁場の解析用CADも存在します。

CADソフトの用途は製図や設計です。そのため2次元、3次元問わず、数値制御で形状を描いていきます
モデリングを行う際も基準となる点から○mmという感じで数値情報を入力し、寸法を決めながら形を作っていきます。
最終的に製品などの、『モノを作る』ことに使われるので、モデルの厚みや形状に物理的な制約が多いです。
また、作るデータもソリッドモデルという中身の詰まったデータが一般的で、ハイエンドCADやミッドレンジCADの一部では面情報だけのサーフェスモデル、骨組みだけのワイヤーフレームといった形式もあります。

3D-CG

3D-CG(3次元コンピュータグラフィックス)は、コンピュータの演算によって3次元空間内の仮想的な立体物を2次元である平面上の情報に変換することで奥行き感(立体感)のある画像を作る手法です。20世紀末からのコンピュータ技術の急速な発達と性能向上によって、従来は大企業や大きな研究所でしか得られなかった高精細で高品質の3次元画像が、現在ではパソコン やゲーム機、スマートフォンでも閲覧や製作が可能になってきました。

CGソフトの用途は映像制作や画像作成です。キャラクターデザインや空間デザイン、ゲームやアニメーション、映画等に使用されます。
見た目が重要なため、CADの様に寸法管理による数値制御はそこまで重要でないので、モデリングを行う際も粘度をこねる様に形状を作っていきます。
CGソフトで作られたデータは基本的にサーフェスモデルとなるため、中身が詰まっていないハリボテの様なデータとなります。
ソフトによっては中身を詰めたソリッドモデルへ変換することもできますが、基本的にはCGソフトで作られるデータはサーフェスデータとなります。

それぞれを比較して違いをあげると

出来上がったモデルでも簡単に比較してみましょう。

①CADソフトを使用して作ったモデル
②CGソフトを使用して作ったモデル

①は「iCAD/SX」を使用して作成したモデル、②は「blender」を使用して作成したモデルです。

比較の為になるべく同じような色の塗り分けを行っています。

【見た目】
①はどこかのっぺりして、本物感は感じにくいと思います。
②は光沢感があり、プラスチックで出来た本物感がありますね。

【データ内サイズ】
①のモデルは、15cm×10cm程の大きさで作っています。
②のモデルは、大体1mぐらいの大きさで作っています。

【データの造り方】
①は寸法を決めながら必要な円柱や半球のパーツを作って、それぞれを組み合わせて形状を作っていきます。
②は基本となる簡単な形状(球や柱など)の面を作り、その面を構成する制御点の位置を変えながら必要な形を作っていきます。

【データの状態】
①はソリッドモデル
②はサーフェスモデル

【データの相互性】
①で作ったモデルは寸法が決まっているので、このデータから3Dプリント用データを作ったり、設計図を作ることが出来ます。
②で作ったモデルは見た目だけの為、このデータを使って3Dプリント用データを作ったり、設計図を作ったりは出来ません。

CADで作るモデルデータはソリッドモデルとなりますが、CGソフトでつくるモデルデータはサーフェスモデル、つまりハリボテです。
さらに、CGソフトのデータはテクスチャを貼って「それっぽく見せている」ので画像では判断できませんが、極端な表現をすると多角形の集合体という状態です。
そのため、CGソフト上でみると丸みを帯びている場所も実は角ばっているということが多く、CADデータの様にその他の用途に転換することが難しいです。

簡単にまとめると

両者の特徴を簡単にまとめると
・3D-CADはモノづくりのツールであり、主に設計図を作るソフト
・3D-CGは映像や画像作成ツールであり、主にデザインをするソフト
という感じになります。

その為、一般的に馴染があるのは映画やアニメーション、ゲームなどで触れる機会が多い『3D-CG』になります。

CGは主となる使用目的が『見せるデータ』を作ることに特化した3Dデータとなっています。
CADは主となる使用目的が『モノをつくるためのデータ』を作ることに特化した3Dデータとなっています。
そのため、CGで製作したモデルは画像や映像などでそのまま使用しますが、CADで製作したモデルはそれを元に設計図を作ったり、NC加工機用のデータを作ったり、3Dプリンタ用のデータを作ったりします。

どちらが優れているということは無く、扱える技術者の系統も違うので、同じ3Dデータですが全くの別物だということを知って頂ければと思います。

尚、弊社では創業以来『3D-CADを用いた機械設計』を生業としてきましたので、CADを使用したモデリングに特化しております。
お客様にてデータをご準備しなくても、古い手描き図面や2DのCADデータ、作りたいモノのイメージスケッチから3Dデータを作成することが可能です。
また、CG系のデータ作成も協力企業にて対応が可能となっておりますので、キャラクター系のモデリングについてもご相談下さい。

また、データ作成のみならず、設計~製作までワンストップでご対応が可能な体制を整えております。
工作機械のカバーに代表される板金設計や小~中規模量産に対応な金型設計、実際の加工現場の知見も持ったスタッフがおります。
地場に根付いたお付き合いによって各種加工、金型製作、樹脂・ゴム成形に特化した協力企業のバックアップの下、お客様のご要望に合わせたご提案が可能となっております。

弊社での主な設計実績はコチラからご確認ください。

3Dプリンタに関する実例を交えた紹介はコチラからご確認ください。

お客様の『造りたい』というご要望の窓口として、弊社へお気軽にご相談下さい。
ご相談は問い合わせフォーム、お電話、メール、SNS等でも受け付けております。

「こんなの作ったら幾らぐらいかかります?」、「こういうモノ作りたいんだけど可能ですか?」といったご相談も是非、お気軽にお声かけ下さい。

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By M.I

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