3Dモデリングってどうやってるのか

火元不明ですがTwitterのTLでまたアナログとデジタルの話が出ていました。
じゃあ3Dモデリングってどんなことやってるのかということに関しては、やらない人にはあんまりイメージしづらいかと思うので、具体的にどういうことをやっているのかを共有してみることにしました。
あくまで私がやっているやり方なのであしからず。

使用ソフトはFusion360です。私用であれば無料です。売り上げが発生するような場合にはライセンス買う必要があるかもしれないので、その辺は各自の状況に応じて規約を確認してください。
推奨環境とかインストール方法は各自ググってください。

https://www.autodesk.co.jp/products/fusion-360/overview?term=1-YEAR&tab=subscription

モデリングソフトで立体を作る

以下、モデリングソフト上でどうやって立体を作るのかを書いてみますが、その辺は私の雑な説明よりもちゃんとした教本とかを読んだ方が良いです。

Fusion 360 マスターズガイド ベーシック編 改訂第2版

おもむろにソフトを起動して、スケッチ機能を使用してxy平面に四角形を書いてみました。

そんでもって「押し出し」コマンドでz軸方向に引っ張ってみました。

そうすると箱になります。これで立体化完了。

言うまでもなくスケッチの形を変えれば様々な種類の立体が作れます。

もうちょっとやってみましょう。箱の上にスケッチを作って円を書いてみます。

こいつを下方向に押し出しすると……。

穴が開きます。
これでダボ穴になりますし、円じゃなくて細長い四角にすれば凹ディテールにもなります。
これスケッチ1つでもできるじゃんとかそういう話は今はしていない。

手法としては「ソリッドモデリング」というやり方になります。Fusion360ではサーフェスモデリングとかフォームモデリングとか別な種類のモデリングもできるのですが、一番簡単なのはこれ。
極論すれば、直線系主体の形状であれば、スケッチを書く → 押し出しで立体化する の繰り返しだけでも結構形になります。

このフレームアーキテクトも大体そんな感じで作ってます。

細かい話ですが、Fusion360はデフォルトではy軸が上下方向なのですが、私は宗教上の理由でz軸を上下方向にするように設定を変えています。
その辺は各自のなじみがある分野に沿って設定すればいいと思います。

実践編

この間投稿したこれのバックパックについて書いてみます。

これね

まずはスケッチを書きます。今回はyz平面に書きます。

スケッチには寸法を入れておきます。
これも一発目でここまで細かくは書いていません。とりあえずざっくりした形状で作っておいて、実際にテスト出力した結果をみて微調整しながら決めていきます。この辺はトライ&エラー。

また、寸法の数値については「この辺はあの辺の2倍の長さ」みたいに変数を使うこともできますし、円周率や三角比を使うこともできます。
幾何が得意な人はこれらを使いこなすといいかと思います。arctanとかはよく使います。

フレームアーキテクトの背中に接続する部分は寸法が決まっているので、そこは厳密に設定をします。アーキテクトのモデリングデータがあるのでそれを参照するのも手。

厚みの個所に応じて押し出しで立体化します。
ここではyz平面を基準にして左右対称になるように押し出ししています。簡単に対称な形を作れるのがデジタルのいいところ。

接続部位の3mm穴はxz平面にスケッチを書いて空けます。

追加でちょっと押し出して。。。

斜めの面をつけるために下の面にスケッチを書きます。

こいつを押し出して斜めに削り取ります。だいたいこんな感じです。

丸く空いている箇所は、ここに市販のプラパイプを突っ込んで接続用のダボ穴にします。
接続ピンやダボ穴はモデリングに含めてしまうと、強度だったり精度だったりの問題があるので、市販のパーツを使った方がよいと思います。
例えば3mm穴が必要な場合は5mm穴として出力して、そこに市販のプラパイプを埋め込むような感じで作っています。スペースがギリギリの場合はその限りではないですが。

こんな感じでモデルデータができたら3Dプリンタで出力するんですが、その辺のあれこれはまた別の話。