| 3次元CADとは？
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ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）は、コンピュータ支援による設計という意味で、設計を行うための支援機器の一つです。コンピュータをツールにして製品の設計をしたりします。
ＣＡＤには幾つか種類があり、ユーザーは用途に応じてＣＡＤを選択する必要があります。3次元CADもCADの一つの種類と言えます。
では、3次元CADは何が出来るのかというと、立体を表現することができるCADです。2次元CADでは表現しきれない複雑な形状を立体的な視点から確認することが出来るわけです。昨今、工業製品のデザインが洗練されるにつれて、市場からも複雑な形状の製品が要求されるようになってきています。複雑な曲面形状の設計は、2次元CADがもっとも苦手とするところです。そこで製品フォルムの複雑化・高度化への対応が容易な、3次元CADに注目されてきています。
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| 3次元CADの基本操作の概念
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3次元CADで設計するためには、直線と曲線を自在に配置できる事が必要です。
まずは、それらの概念について説明致します。
まず、どのような形状を作りたいのかという青写真が必要です。その形状のイメージが沸いていないと、目的の形状を作り上げる事は出来ません。
次にその形状を作り上げるためのベースラインを描きます。このときに直線や曲線をさまざまな角度や長さ、位置に配置して組み合わせて作成していきます。
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| 2次元から3次元へ
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2次元データから3次元データにするには、一般的には三面図が必要になります。形状によっては、実物がないと出来ないと言うケースもあるでしょう。
実際の3次元化の方法としては、2次元図面の寸法値を見ながら直接3次元データを作成してゆく方法と、DXF(2D)ファイルなどのデジタルデータがあれば、そのファイルを読み込んで、3次元化するという方法があります。
AltDesignerでは、前者は当然のことながら、後者の方もDXF(2D)ファイルが入力できるので、読み込んでからその図面を元に3次元化していくことが出来ます。ただし、自動での3次元化機能はないので、三面図をうまく利用して3次元形状を作成していく必要があります。
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| AltDesigner基本用語
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| 座標 |
簡単に言うと、位置です。
座標には、（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の３つの座標があります。イメージとしては、左右方向がＸ。手前と奥がＹ。上下方向がＺとして考えます。
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| ワイヤーフレーム |
線という概念だけで形成された３次元表示です。形状の枠組みだけが表示されてるといったイメージです。
簡単な例としては、凧揚げの凧の骨組みだけの状態という感じです。 |
| サーフェイス |
表面という概念です。ワイヤーフレームに面を貼り付けたイメージです。
簡単な例としては、凧揚げの凧の骨組みに紙を貼り付けた状態という感じです。 |
| ソリッド |
| 中身の詰まった固体という概念です。粘土細工のように中身の詰まった物体を組み合わせたり、削ったりして組立てた物と考えて下さい。
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| スイープ |
| 平面に描かれたベースライン図形を断面として、ある軌跡に沿って移動して立体化する手法。
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| 押し出し |
| ベースライン形状を押し出して立体を作成すること。 |
| ブレンド |
| 3次元形状の角に丸みを付けたりする機能のことです。 |
| ブーリアン演算 |
| 3次元モデリング技法のひとつ。集合演算と呼ばれる高度な演算によるモデリングが可能です。重なった複数のモデルをひとつの塊にする（和）、複数のモデルの重なった部分を削り取る（差）、重なった部分だけを取り出す（積）といった種類があります。
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| ソリッド・カーネル
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ソリッドカーネルとはモデリングに必要な、曲面データ、位相データ、さらに3次元編集処理のためのデータを管理する機能が用意されているライブラリー（ツール、中核）のことを言います。
AltDesignerでは、ミッドレンジCADに多く採用されているユニグラフィックス・ソリューション社のPARASOLIDを採用しています。
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| データ交換
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通常CADデータの保存ファイルはそれぞれ固有のデータ形式で、他のCADではそのデータを利用することはできません。
世の中にはいろんなCADがあるので、どうしても他のCADとのデータの共有が必要になってきます。
これを解決するためにそれぞれのCADで、DXF、IGES，BMI、STEPなどの中間データフォーマットを入力したり出力できる機能を持っています。その為、別々のCADであってもデータの受け渡しができるようになります。
しかし、全てのCADでこれら全ての中間データの受け渡しができるわけではありません。あるCADではDXFしか対応していなかったり、別のあるCADではIGESしか対応していない事もあります。
AltDesignerでは、DXF（入出力）、IGES（入出力）、さらにPARASOLID（入出力）、VRML（出力）、STL（入力、出力（オプション））にも対応しているので、より多くのCADとのデータ交換が出来るようになっています。
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| PARASOLID形式とは？
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ユニグラフィックス・ソリューション社のソリッド・カーネルである「PARASOLID」に対応したデータ形式です。
PARASOLIDを採用しているCAD間でのデータ交換形式であるため、データの100%完全互換が保証されます。
AltDesignerは、PARASOLIDを採用しているので、入出力（テキスト形式、バイナリ形式）に対応しています。
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| DXF形式とは？
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DXFとは、「Drawing eXchage Format」の略で、AutoDesk社によって開発されたCADデータフォーマットのことです。
DXFはその構造が理解しやすい事や、AutoCAD（AutoDesk社の製品）自体のマーケットシェアが非常に高いことなどから、多くのCADでサポートされるようになりました。日本国内でも各社がDXFをサポートしており、DXFを介して他社のCADと図面データの受け渡しが可能となっています。
ですが本来DXFは、AutoCADを開発している米国AutoDesk社のCADデータ交換用中間ファイルのことで、AutoCADがバージョンアップを重ねる度に、新旧のデータ互換の必要性が生じたために規定した図面形式の記録フォーマットのため、異種CAD間でのデータ交換を100%サポートするためのものではありません。しかし、日本では様々なCADがあるため、異種CAD間でデータ交換する場合は、このDXFがデータ変換用中間ファイルとして使うのが事実上標準になっています。
AltDesignerでも、DXF形式（2D、3D）の入出力に対応しています。
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| IGES形式とは？
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３次元CADのデータ交換のための中間フォーマットです。
つまり、異なる３次元CAD同士でデータ交換をするときに使うデータ形式の一つと言う訳です。このIGESは「Initial Graphics Exchange Specification」の略で、「アイジェス」や「アイジーイーエス」と呼ばれています。
このIGESは、米国の大企業が中心となって策定したCADシステム間の標準インターフェイス仕様で、1980年にVer.1.0をリリースし、1981年にANSI(American
National Standard Institute)の規格として承認されました。
このIGESは、中間フォーマットであるため、100%のデータ交換はなかなか難しく、ある程度の手直し作業が必要となってくるのが現状です。
AltDesignerでは、Ver.1.1にて出力に対応、Ver2.0からは入力にも対応しました。 |
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| STL形式とは？
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３次元CADのデータの形式の一つです。
STLは、「Stadard Triangulation Language」（標準三角パッチ言語）の略です。
STL形式は、特に光造形における標準ファイルフォーマットとして使用されています。
AltDesignerでは、Ver.1.1よりオプションでSTL形式出力に対応したほか、Ver2.0からは標準で入力に対応しております。 |
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| VRML形式とは？
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VRMLは、「Virtual Reality Modeling Language」 の略で、一般的にはインターネット上で３次元グラフィックスを表現するためのマークアップ言語です。ブラウザにVRMLのプラグインがインストールされているか、入力があるＣＧソフト等で３次元空間を見ることができます。
最新のバージョンはVer.2.0で、以前のVer.1.0から大きく変わったところは、「動作記述」が細かくできるようになったことや、音声・動画のサポートがされたところです。
Ver.1.0では、静止したモデルを見るだけであったとすると、Ver.2.0では、例えば車に近づくとクラクションを鳴らしたり、建物のドアに近づくと自動で開いたり、また、一定時間で色が変わる信号などの設定が出来ます。
AltDesignerでは、動きなどのアクションは設定できませんがVRML形式での出力に対応しています。アクションを付けたい場合は、形状をAltDesignerで作成してから、他のアクションを設定できるソフトなどに取り込んでアクションを設定するといった使い方ができます。
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