pdweb.jp プロダクトデザインの総合Webマガジン

pdweb.jp プロダクトデザインの総合Webマガジン Tool Special
●パーソナル3Dプリンタ「Mojo」が切り拓くデスクトップマニファクチャリング

私のスケッチ
●第7回：吉岡徳仁氏の「Camper to&ether」
●第6回：第6回：山中俊治の「アスリート用大腿義足」
●第5回：清水久和氏の「井伊直弼」と「髷貯金箱」
●第4回：酒井俊彦氏のアットアロマ社「新型アロマデフューザー」
●第3回：奥山清行氏の天童木工「ORIZURU」
●第2回：磯野梨影：かみみの「はなのあかり」
●第1回：塚本カナエ：資生堂「化粧惑星」

デジタルツールはじめの一歩

ペンタブレット「Cintiq 21UX実践編」
●第3回：Cintiq 21UXでCADデータの修正作業をすばやく行う！
●第2回：CGと写真の合成で作るプレゼンテーション
●第1回：Cintiq 21UXとPhotoshopで行うプレゼンテーション制作

ペンタブレット「Intuos/Cintiq編」
●第2回：Cintiq 21UXとSketchBook Designer
●第1回：Intuos4でCADを操作する

iPadでデザインワーク編
●第5回：アイデア支援ツール、プレゼンテーション用ツールとしてのiPad
●第4回：スケッチツールとしてのiPadと「Adobe Ideas」、ノートアプリ「MUJI NOTEBOOK」
●第3回：スケッチツールとしてのiPadと「Sketchbook Pro」その2
●第2回：スケッチツールとしてのiPadと「Sketchbook Pro」その1
●第1回：3DビューワとしてのiPadと「iRhino 3D」
Rhinoceros編
●最終回：Rhinocerosを使い倒そう
●第9回：作業効率を見直そう
●第8回：融合する形状の作成方法
●第7回：まだまだ続く2レースルスイープ
●第6回：3次曲線を使っての2レールスイープ
●第5回：Rhinocerosの本質を生かす機能「2レールスイープ」
●第4回：フィレットは重要なデザイン要素　その2
●第3回：フィレットは重要なデザイン要素
●第2回：3Dは2Dからはじまる
●第1回：Rhinocerosを使い始める前に
SolidWorks編
●第5回：閉じた輪郭からのロフト曲面
●第4回：回転とシェルで作る器のモデリング
●第3回：円柱とパイプ形状のモデリング
●第2回：直方体モデリングの応用と使い道
●第1回：立方体は角柱モデリング

3D CADお役立ちTIPS
●第28回：キャラクターモデルの作成：くじら編 2
●第27回：キャラクターモデルの作成：くじら編 1
●第26回：ラムネボトルの作成 5
●第25回：ラムネボトルの作成 4
●第24回：ラムネボトルの作成 3
●第23回：ラムネボトルの作成 2
●第22回：ラムネボトルの作成 1
●第21回：アプローチ曲面を使ったフィレットの作成
●第20回：スケッチ定義の注意点
●第19回：大きさが異なるフィレットの馴染ませ方
●第18回：フィーチャーを使ったパイプ形状の作成
●第17回：スケーリングを使った形状の検討
●第16回：ブレンド曲面を使った形状の作成 3
●第15回：座布団形状の作成
●第14回：CADデータ受け渡し時の注意点
●第13回：面取りによる見え方の違い
●第12回：ブレンド曲面を使った形状の作成 2
●第11回：2つのエッジが合流する部分のまとめ方 2
●第10回：不正面の修正
●第9回：交差する溝の作成　ソリッド編
●第8回：ブレンド曲面を使った形状の作成
●第7回：一定幅フィレットの作成
●第6回：2つのエッジが合流する部分のまとめ方
●第5回：曲面の連続性を意識したフィレットの作成
●第4回：投影を使った3D曲線の作成
●第3回：履歴を使った形状の検討
●第2回：楕円ボタン形状の作成
●第1回：滑らかな除変フィレットの作成

3Dデジタルツールと立体造形
●第9回：フィレットを施す
●第8回：複合カーブのコントロールその3
●第7回：複合カーブのコントロールその2
●第6回：複合カーブのコントロールその1
●第5回：ノットの理解
●第4回：1枚のサーフェスで表現できる形状
●第3回：自由曲線とUVパラメータ
●第2回：自由曲線を表現するパラメータとその次数
●第1回：Illustratorで表現される自由曲線

今回の作例のレンダリング画像

デジタルツールはじめの一歩
Rhinoceros編

3Dは2Dからはじまる

プロダクトデザイナーにとって、エンジニアと図面のやり取りを行う能力は不可欠だ。3D CADで形状作成しても、やはり基本は2次元の図面にあることを忘れてはいけないだろう。

●澄川伸一　http://www001.upp.so-net.ne.jp/sumikawa/
1962年東京・新宿区生まれ。千葉大学工学部工業意匠学科卒業。1984年ソニー入社オーディオ機器・テレビなどのデザイン担当。Sony America Design Center、ソニー本社デザインセンターなどに勤務。1992年、独立し澄川伸一デザイン事務所設立。現在、医療機器、測定機器などのプロ用機材から一般向け家電、家具、浴槽、日用品まで幅広くデザイン。自称独房型デザイナーで、完全に1人ですべてのデザインワークをこなす。ソニーデザイン時代からの徹底した個人尊重のデザインスタイルを守っている。

●3Dは2Dから

3次元CADの基本はまず、2次元での図面作成がしっかりとできることが前提となる。

少なくとも、プロダクトデザインを専攻している学生であれば、このあたりのスキルは学校で確実に身に付けていなければならない。寸法の入れ方はまだしも、最低限は3面図や断面図の概念を把握していないとここから先には進むことができない。デザイナーはエンジニアから送られてきた部品図面を読み解く能力が不可欠である。実際のデザインの現場では作業が3次元で進んでいても、2次元図面での確認作業が頻繁に起こるということを、頭の中に入れておいてほしい。

2次元図はRhinoceros上でダイレクトに作成していくことも可能であるし、使い慣れた2次元CADで一気に作ってそれを、Rhinoceros側で読み込んでもかまわない。そのときに注意するのは2次元のCADは最低限、DWG、DXF、IGESでのフォーマットの書き出しと読み込みが可能であることだ。設計者のデータなどの互換性が確保されていることがモノ作りの現場では極めて重要なのである。そして3次元の形状はこういった2次元図をガイドとして製作していく場合が私の場合はほとんどである。

●造形の基礎を身につけるには？

すべての作業を3次元CAD1本でこなすことも不可能ではない。しかし、他のツールと併用していくことが結果的にはいいデザインを作り出していく早道であると確信している。例えばその代表的な作業が発泡スチロールでの形状作成の作業。2次元図面をプリントアウトして、型紙を作成し、それをガイドとして熱線カッターなどで発泡スチロールをカットしながら形を作っていくのである。実はこの作業そのものが、3次元CADでデザインするときの基本になっていくのである。これから学ぶであろうブーリアン演算や回転体の概念はこれらの作業でもう無意識に頭の中に組み込まれていることになる。

Rの大きさや比率など、まずは自分の手でしっかりと経験してからのほうが、3次元での造形も楽になる。ぜひ、学生時代にはそういった日々を送ってほしいものだ。私が以前在籍していたソニーのデザインセンターでも、ベテランから新人まで、頻繁に発泡モデルを作成していた。逆に言えば、発泡モデルできれいなデザインが作れなければ、絶対に3次元できれいなデザインは作れないということをまずは認識すべきである。

●2Dから3Dへのアプローチ例

では、ここで具体的な作業を画像でご紹介していきたい。

画像1：2次元CADとして、Ashlar-Vellum（アシュラベラム）側で、エンジニアからの基板やコンデンサーなどの部品を配置した状態。ちなみに今回のアイテムは汎用性のある電子機器のイメージとした。これらの部品が収まるように、3次元の構成要素となるアウトラインをまずは正面と側面の2面で作成していく。このとき、図面の基準の設定をしっかりすることが大事。デジカメならレンズセンター、携帯なら液晶センターなどになる。そしてこの段階で必ずプリントアウトして原寸で大きさの確認をしておくこと。この段階でのスケール感の把握をしておかないと、あとでとんでもないことになる。そしてデザインアイテムの基準となるセンターをしっかりと確認した上でIGESで保存（クリックで拡大）		画像2：Rhinocerosを開き、「ファイル/インポート」で先ほどのファイルを選ぶ。Rhinoceros側でインポートしたデータが上面図に黄色く見えている。「変形/移動」で先ほどの基準点をRhinocerosの原点　0,0、に移動させる。同時に、「編集/結合」で閉じた外形ラインをすべてつないでおく（クリックで拡大）		画像3：「変形/回転」で側面図部分を折り曲げる。このときの関係がちょうど3面図での投影の関係になるように配置する。ちょうど、紙を折っていくような感覚である。必要に応じて内部部品を3次元データとして作成する。設計側から3次元で送られてくる場合も、そのまま移植する。その場合、新規レイヤーを作成し、まとめて内部部品を収納したほうが後々の作業が楽でいい（クリックで拡大）

画像4：「ソリッド/平面曲線を押し出し/直線」でそれぞれの外形ラインからソリッドを作成する。厚み方向は、2つの形が重なるのであれば特に指定はない（クリックで拡大）		画像5：画面を確認のために「ビュー／レンダリング」でレンダリングモードに変更し、画面で確認する。ワイヤーフレームとレンダリングビューの切り替えは、かなりの頻度で使用する（クリックで拡大）		画像6：画面上で2つの形状に問題がないようであれば「ソリッド／積」でブーリアン演算を実行し、重なった形状を抽出する。ブーリアンは比較的理解しやすい演算なので、いろいろと試してみればすぐに身に付くスキルである。積と減算はかなり使用する（クリックで拡大）

画像7：できた形状に「ソリッド／エッジのフィレット」でレール幅一定のフィレットをとり、全体の雰囲気を確認する。この場合のフィレットの数字は好みの数字でいいが、フィレットは非常に奥が深いので、別な章で詳しく述べたいと思う。フィレット作業はデザイン上、非常に重要である（クリックで拡大）		画像8：今回の作図では、内部部品はきれいに収まっているはずであるが、途中段階で基板や部品が大型のものに変更となることがたまにある。そんな場合はこの図のように部品が入りきらないことがすぐに3次元だと確認できる。2次元図だけだと気がつかない場合も3次元では見つけやすいという利点がある。また、「寸法/2D図を作成」などRhinocerosから2次元図を作成していくことも実際の作業では多い（クリックで拡大）		画像9：Rhinocerosで魅力的な機能がこれ。「解析／サーフェス/環境マッピング」で選んだサーフェスに金属風の映りこみをさせて、面を確認できる。　デザインする材質が金属などの場合、非常に簡単に雰囲気を確認できる。リアルタイムで画面を回せるのでストレスもない（クリックで拡大）

画像10：できたデータをnStylerやHayabusaで読み込むと、リアルタイムのレンダリングが瞬時に出来上がる。今回はまだ凝ったつくりの面ではないが、この基本形を元にデザインのバリエーション展開が可能になってくる。この基本形をじっと見て、造形の可能性を想像していくことが大事である。デザインは無限大に展開できる（クリックで拡大）

これらのプロセスで、2次元図から3次元へ形状を作っていくことが把握できたと思う。重要なのは、今後出てくるデザインのバリエーションにおいて、基準となる座標を必ず共通の原点に合わせておくことである。原点を合わせることで、微妙なサイズの違いの確認が可能になり、エンジニアとのやり取りでもミスを防ぐことができるのだ。

実際のデザインの現場では、「この部品をあとY軸方向に3ミリ移動」というようなやり取りが頻繁に起きる。そういう対応にも正確に処理できるように、基準点の概念は初期段階でしっかりと身に付けておきたい。その基準は2次元図の段階からしっかりと定めておくこと。

次回は、最初の壁となるであろう、フィレットの作業について述べようと思う。