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 ●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 toðer」 ●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 |
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●実は奥の深いフィレット 通常デザイナーが、1つの直方体に対して、単純にCADで全周R2とかという指示や加工をしていることは頻繁にあるケースである。しかし、フィレットは非常に奥が深いものであり、数あるデザイン作業の工程の中でも注意を払って考えるべき作業だといつも思っている。 以前、在籍していたソニーのデザイン部では、ベテランのエリートデザイナーがウォークマンのデザインで、稜線をR02にするか、R0.23にするかで丸1日さんざん悩んでいた光景が、当時入社したての自分の眼には今もしっかりと焼きついている。Rの数値を決定するのはベテランでさえ難しいのである。美しさや持ったときの感触、製造工程での制約などさまざまなことを満たすRを設定しなければならない。そういう1つ1つのフィレットの集合体がデザインだといっても言いすぎではないはずだ。 ●フィレットの概念 私自身は三次元におけるフィレットとは、「面と面の接合部のシャープエッジに対して、そこを円弧の断面でつないで丸めていくこと」と認識している。実はここでいう「円弧」というのがポイントで、一般的には直線であればそれはC面と呼ばれ、シャープで堅牢なイメージを表現できるし、この他にも円弧以外にも曲線はいろいろとあるわけで、例えば楕円の一部を使用する場合もあれば、放物曲線などの関数曲線でつないでいくことでも奥の深い表情を形に与えることができる。さらに、場所に応じて曲線のカーブ自体を変化させて回し込むことも実際のデザインの現場では頻繁に行われることである。 フィレットという言葉を拡大解釈すれば、基本形状に対して無限大のデザインバリエーションが可能であり、一言で「ここにフィレットを作成」では済む問題ではない。「ある部分をナイフでそぎ落として別な形状で埋める」というような解釈のほうが実際は正しいかもしれない。 ●直方体のフィレットはリズム 工業製品のほとんどは、基板や液晶画面などの基本形状が板状の長方形である関係で、それをパッケージングする外形も直方体となる場合が非常に多い。通常は、バッテリー部分だけが膨らんでしまい、その部分をうまく回りの形に馴染ませるなどの処理をしていくのが一般的である。 サイコロのように、完全な立方体の場合であれば、すべての辺に同じ数値でのフィレット処理を施してもバランスのとれた形状が出来上がる。この場合は、フィレットとフィレットのぶつかる角部分は球体の8分の1の面が現われることになる（画像1）。しかしながら、実際のデザインの現場ではこのような完全立方体を使うことは非常に珍しい。実際は、縦横高さの比率が異なる直方体として基本形が存在する。比率の異なる直方体の場合、同一の数値でRを回すとなんとも落ち着かない。これは、それぞれデザイナーの好みの問題もあると思うのだが、Rに関しては、大、中、小の三段階のバランスをうまく配置することで、デザイン自体にリズムが生まれてくる場合が多い（画像2）。変なリズムをとると逆効果になってしまうのであるが、こればかりは自分の感性に頼って美しいリズムを作成していかなければならないであろう。
●ローリングボールには注意！ 上記のように、辺が直線の場合はあまり影響がないのであるが、辺が、例えば楕円のような形状にフィレットをかける場合に、特に注意しなければならないことがある。あらゆるCADで一般的なのが、ローリングボールというRの加工法である。これは文字通り、ある大きさのR「球体」を指定したエッジに沿って転がしてできた面でフィレットを作成する方法である。理論的には分かりやすいのであるが、実はこれが曲者であり、私自身はこのローリングボールでできたフィレットを使わない場合が数多くある。要はRのかかりしろの距離が面構成に応じて微妙に細くなったり変化するのだが、この急に細くなる部分に不安定な要素を感じる。Rhinoceros 4.0以上であれば、フィレット作業の際、画面上部のコマンドオプションでフィレットのレールタイプを選択可能になっている（画像3）。この三種類のフィレットを比較してみたい。 まずは、一般的なローリングボールでのフィレット（画像A）、エッジからの距離一定のフィレット（画像B）、レール間の距離「弦幅一定」のフィレット（画像C）。実は同じ数値のRを入力しても、出てくる結果としてはこれだけの差が生じてしまう。それだけに単純な数値だけでRを判断するのは禁物である。1枚の絵だけでは少々分かりづらいと思うが、実際に画面で形を回転させてみれば、その差は非常に感じられる。私の場合は、このような楕円エッジのときには、エッジからの距離一定のフィレットを選択するようにしている。視覚的にも丸みのある安定した形状が作成できる場合が多いからである。このように楕円や自由曲線では、Rのかけ方自体も注意していかないと最終的に出来上がった物自体が意図した雰囲気とずれてしまうことさえある。Illustratorなどの二次元スケッチだけでは絶対に気がつかない部分である。重要な部分であるだけに慎重に作業したい。
●フィレットの処理後には必ず面のチェックをする 実際の仕事でフィレット加工をしていくと、本当は大きいRがつけたいのに、CADの計算上不可能なケースに直面するものである。ここでフィレットコマンド以外の方法で強引に大きいRをつける手法もあるのだが、紙面の関係上また別な機会にしたい。しかしながら、苦労して妥協範囲内のフィレットが成功した場合でも、画面上はきれいに見えていても実際には面が破綻しているケースがある。もし万が一、面が破けていたりしたら、後々の工程でブーリアンが出来なくなってしまうなどの危険がある。その後で不具合を防ぐためにも、フィレット作業の後は、必ず「プロパティー/詳細/」でオブジェクト情報のウィンドウでオブジェクトが閉じているかどうかを確認することを強くお勧めする（画像4）。 複雑なエッジを加工した場合などはさらに念入りに、調べる必要がある。その場合は「解析/エッジツール/エッジを表示/OPENエッジを表示」で、仮にフィレットがうまくいかず隙間のある部分があれば、そのエッジがピンク色で表示されるので、その隙間部分の形状を自然な形に修正してから再度フィレットをかければうまくいくはずである（画像5）。一般的に、小さいRのほうが問題なく面が加工できるものである。どうしても意図した大きいRがつけられない場合は、形の作り方自体を全面的に変更する必要性が出てくる。そうなると、締め切り時間との勝負となってくる。そのためにも、CADの操作自体はスピーディーに扱えないと、膨大な時間のロスとなってしまう。
●限りないフィレット 実は、上記でも述べたように、フィレットという概念を「ある部分をナイフでそぎ落として別な形状で埋める」と解釈していくと、本1冊でも足りないくらいのさまざまな手法がある。 私自身も日々のデザイン作業の中で、毎日、何かしらのフィレット作成と格闘しているような状態である。実際は立体物を紙やすりで削ってしまえば簡単にできてしまうことも、数学的に矛盾のないように処理するのはかなりの労力を要することである。しかしながら、デザイナーが意図した妥協のないフォルムをデータとしてエンジニアと共有、保存できることはモノ作りの作業においては非常に大きなメリットとなっている。特に、生産の現場が海外で、しかも緊急の場合など、デジタルの面データの貢献度は非常に大きい。 次回は、もう一歩フィレットを進めて、除変Rのやり方について書きたいと思う。 |
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