レーザーカッターのカット順をコントロールしたい！

ということで、カットデータが処理される順番について、実験・考察した内容を記事にしました。私以外に需要があるのかは分かりませんが、何かの手助けになれば嬉しいです。

使用機材

今回はAdobe Illustratorでカットデータを作り、trotecのレーザーカッターを用いて実験を行いました。それぞれのバージョンや型番は以下になります。

カットデータの作成
Adobe Illustrator 2020にて作業をし、Illustrator CC（レガシー）で保存しました。実験環境の互換性ゆえ保存バージョンを下げていますが、最新のバージョンで保存しても結果には影響がないと思います。

レーザーカッター
trotec SPシリーズ SP500

カットデータ（ジョブ）の出力
JobControl® 10.5.2.1

実験内容

今回はアートボードやオブジェクトの「順番」と「作られ方」、「状態変化」に焦点を当て、それぞれの項目がカット順に与える影響について検証しました。

「順番」について

- オブジェクトが作られた順番
- オブジェクトの座標
- ドキュメント内のアートボードの順番
- レイヤーの順番
- レイヤー内のオブジェクトの順番
- グループ内のオブジェクトの順番
- パス内の頂点の順番

「作られ方」について

2枚目以降のアートボード
- 新規アートボード追加
- optionを押しながらdrag & drop（複製）

2つ目以降のオブジェクト
- 新規（直線ツールなど）
- copy & paste
- cut & paste
- パスのオフセット（内側/外側）

「状態変化」について

オブジェクトの座標に関して
- 同一アートボード内でオブジェクトを移動
- 別アートボードにオブジェクトを移動

レイヤーに関して
- drag & dropでオブジェクトのレイヤーを変える
- cut & pasteでオブジェクトのレイヤーを変える

その他
- グループ化（一部/全部）
- グループ化の解除（全部）
- cut & pasteする前と後の違い（一部/全部）
- オブジェクトを90度回転させる
- グリッドに分割（オブジェクト＞パス）
- アウトラインを作成（書式）
- アンカーポイントの追加ツール

これらの実験結果に加え、trotec HPに記載されている情報と、Illustrator用スクリプトを書くためのレファレンスを元に考察しています。

考察：カットデータの処理順

※100%を保証するものではありませんので、あくまでも一つの参考としてご活用ください。

さて、カット順を決定するために用いられている変数は主に5種類で、次のような順番で処理が行われていると考えられます。

しかし全てのデータが上記のカット順で処理されるわけではないようで、実験した中では「パスのオフセット」機能で作られた図形と「アウトラインを作成」機能で複合パス化されたテキストが異なる挙動を示しました。

※ JobControl®の出力設定で「最初に内部ジオメトリ」機能をオンにしている場合は一部処理順が異なることがあるので気をつけてください。

カットデータとカット順の例

いくつか例を紹介します。視認性のため実際のカットデータよりも線幅が太くなっています。

こちらは考察に沿った挙動を示す基本の例です。

そして以下2つは考察と異なる挙動を示したものです。

一つ目の例は「パスのオフセット」機能を使ったカットデータで、レイヤー順を無視して内側のオブジェクトから（もしくはレイヤーが上のオブジェクトから？）カットされました。余談ですが「パスのオフセット」機能を使うと始点となる頂点位置が変わるようで、長方形ツールで作成した1は右下からカットが始まりますが、2〜4のオブジェクトは左下からカットが始まりました。

二つ目の例は「アウトラインを作成」機能を使ったカットデータで、こちらもレイヤー順を無視して、0の内側のパスを全てカットしたあと、外側のパスがカットされました。8で同様のデータを作って実験しましたが、その時も内側の二つの丸が全てカットされたあとに外側のパスが処理されていました。下図では1つめの0の複合パスが解除されていますが、実際には複合パスのままカットデータを出力しています。

最後に

今回の実験は基本的な要素についての検証にとどまり、一部のデータが例外的な挙動を示す理由が不明であったり、比較的使用頻度の高いパスファインダーやブレンドなどの機能を用いたオブジェクトのカット順について検証できていなかったりと中途半端さは否めませんが、いったんここで終わりにします。正直私もここまでの精度でカット順をコントロールする必要はないのでいつになるかは分かりませんが、気が向いたら引き続き検証していこうかなと思います。

この記事がレーザーカッターのカット順を完璧にコントロールしたい誰かの役に立てていれば幸いです！おしまい！

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2020/11/15　追加実験の内容をver2として公開しました