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ホーム > Mechanical Desktop > サーフェスモデリング(1)
Mechanical Desktopではじめる3次元モデリング

第13回「サーフェスモデリング(1)」

サーフェスとは
今まではフィーチャーを作成しながらのパーツモデリングの方法を紹介していきました。MDTでは、パーツモデリングだけではなくサーフェスモデリングも可能です。
サーフェスとは、厚みを持たない3次元エンティティのことをいいます。イメージ的には布や紙のような厚みのない形状という感じで、平面や曲面を3次元の状態で生成することができます。MDTではサーフェスで、またはパーツと一緒にサーフェスを使用してモデルを作成することができます。
　左図を見てください。2つの円柱があります。一見何も違いは無いように見えます。
　
[ シェーディング/ワイヤーフレーム切り替え]ボタンでシェーディングを外します。2つの円柱に違いが見えてきました。右の円柱は面がメッシュ状となっています。

右側の円柱の上下面を選択し、作図領域で右クリックします。コンテキストメニューから「削除」を選択して上下面を削除します。

　 　 右の円柱に注目して下さい。上下面が削除され円柱の中身が見えますが、中身が詰まっていません。

左のモデルは「パーツモデル（またはソリッドモデル）※」、そして右のモデルがこれから学習していく「サーフェスモデル」の例となります。
※フィーチャを持つのがパーツ、持たないものがソリッドとなります。詳しくは第19回「ソリッドモデリング」を参照。
　 サーフェスの種類
　サーフェスは、大きく以下の4つの種類に分類されます。
プリミティブサーフェスは、生成するときにワイヤフレームを必要としません。コマンドを実行し、数値を設定することで作成できます。円錐や円柱等の基本的な形状のサーフェスが作成できます。他の3種類のサーフェスではあらかじめワイヤーフレームを作成しておく必要となります。
ワイヤとは、サーフェスを形づくるための線分やポリラインなどの2D/3Dの要素の総称で、パーツモデリングに例えるとスケッチのようなものです。サーフェスを形づくるワイヤのフレームワークをワイヤフレームと呼びます。
　 プリミティブサーフェス
ファイルを新規作成します。[右正面等角図]コマンドでビュー方向を変更します。
　
ビュー方向が左のようになります。

　[サーフェス]メニューから「プリミティブサーフェス―円錐」を選択します。

ｺﾏﾝﾄﾞ: _amprimsf
ｵﾌﾟｼｮﾝを入力 [円錐(C)/円柱(Y)/球(S)/円環体(T)] <球(S)>: _cone
底面の中心を指定:
作図領域の適当な位置をマウスでクリックします。
底面の半径を入力, または [直径(D)] <1>:
ここで50と入力しenterします。
　 　 　 上面の半径を入力, または [直径(D)] <0>:
　 　 　 ここではそのままEnterします。
　 　 　 高さを入力 <1>: 
　 　 　 ここでは100と入力しEnteｒします。
　 　 　 開始角度を入力 <0>:
中心角を入力 (+=時計回り, -=反時計回り) <完全な円>:
　 　 　 どちらもそのままEnterします。
　 　 　 　
　 　 　
円錐サーフェスが完成しました。

[ シェーディング/ワイヤフレーム切り替え]ボタンでシェーディングしてみましょう。

　

　 　 　 　
　 　 　 　シェーディングはかかりますが、暗い感じです。
　ここで再び、シェーディングをオフにして下さい。
　 　 　 　
　 　円柱の底付近に注目してみましょう。短いひげのような線が伸びています。これはサーフェス法線というもので、サーフェスの方向を示すものです。

ここで、[サーフェス]メニューから「サーフェスを編集―法線を調整」をクリックします。
　 　 　 　
　 　 　 ｺﾏﾝﾄﾞ: _select
ｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄを選択: _auto
ｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄを選択:

円錐サーフェスを選択し、右クリックしてコマンドを終了します。
　 　 　
サーフェス法線の方向がさっきとは反対方向に変わりました。

　
シェーディングをオンにしてみましょう。今度はシェーディングがきれいにかかりました。
サーフェス法線の方向はサーフェスの正の側面（表・裏でいうと表）を表しています。「法線を調整」コマンドを実行したことで、裏を向いていた面が表を向いたことになります。
　 UCS
　 　 　 　
　 ワイヤフレームが必要なサーフェスを作成していく前に、UCSについて解説しておきます。
　 　
　 サーフェスを作成する時、そのサーフェスをどの方向・位置に作成するかを事前に設定しておかなければなりません。
パーツモデリングに例えると、「スケッチ平面を指定」的なものだと想像するとわかりやすいかと思います。
上で作成した円錐サーフェスはXY平面上からZ軸方向に向かって作成されていますが、MDTではパーツモデリングでのデフォルトのスケッチはXY平面上で行われるように設定されていて、サーフェスモデリングでのデフォルトに関しても同じことが言えます。
　 　 　 　
　 　 　 では、最初のサーフェス（パーツモデリングでいう基準フィーチャー）を作り終えて次にサーフェスをモデルに追加していく時はどうすればいいのでしょうか？
パーツモデリングではスケッチ平面を指定し、そこにスケッチしてフィーチャーを作成していくことでモデリングを進めていきます。
　 　 　 　
　 　 　 サーフェスモデリングでは、その時にUCSを用います。スケッチ平面を指定する感覚でUCSを作成し、UCSのXY平面を基準としてサーフェスを作成していきます。
　 　 　 　
　 UCSを使ってのサーフェスモデリング
　 　 　 　
　 　 　
左図のサーフェスモデルを作成します。円柱の上部に半球が付いているモデルです。
　 　 　 　
　 　 　
ファイルを新規作成し、[右正面等角図]コマンドでビュー方向を変更します。
[サーフェス]メニューから[プリミティブサーフェス―円柱]を選択し、半径50、高さ100の円柱を作成します。
　 　 　 　
　 　 　 次に、[補助]メニューから[UCS―原点]を選択します。
　 　 　 　
　 　 　
新しい原点を指定 <0,0,0>:

円柱の上のほうのエッジの中心をOスナップを使って選択します。位置がわかりにくければ、コマンドの途中で[3Dオービット]コマンドでモデルを回転させるとよいでしょう。
　 　 　 　
　 　 　
UCSが新しい位置に作成されました。

次に、UCSの方向を変更します。

[補助]メニューから[UCS―X軸方向]を選択します。
　 　 　 　
　 　 　
X 軸の回りの回転角度を指定 <90>:
そのままEnterします。

ＵＣＳの方向が変更されました。
　 　 　 　
　 　 　 [サーフェス]メニューから[プリミティブサーフェス―球]を選択します。
　 　 　 　
　 　 　 ｺﾏﾝﾄﾞ: _amprimsf
ｵﾌﾟｼｮﾝを入力 [円錐(C)/円柱(Y)/球(S)/円環体(T)] <球(S)>: _sphere
球の中心を指定:
　 　 　 先程と同じ、円柱の上のエッジの中心をOスナップを使って選択します。
　 　 　 　
　 　 　 半径を入力, または [直径(D)] <50>:
開始角度を入力 <0>:
中心角を入力 (+=時計回り, -=反時計回り) <完全な円>:
　 　 　 半径・開始角度はそのままEnterします。今回は半球を作成するので、中心角には180と入力してEnterします。
　 　 　 　
　 　 　
円柱サーフェスの上に半球サーフェスが作成されました。

両サーフェスとも、サーフェス法線が内側を向いています。
[サーフェス]メニューの[サーフェスを編集―法線を調整]でサーフェス法線方向を反転させます。
　 　 　 　
　 　 　
シェーディングをつけてみましょう。
サーフェス法線方向が正の向きに変わっています。

これでサーフェスモデルの完成です。
　 　 　 　
　 　 　 ここで[サーフェス]メニューの[UCS管理]を選択して下さい。
　 　 　 　
　 　 　
作成したUCSは保存され、後にここから呼び出すことも可能です。

［Ｕnnamed］が、先程作成したUCSです。選択して右クリックで表示されるコンテキストメニューから、UCSの名前を変更したり、UCS位置情報など詳細を確認することができます。
　 　 　 　
　 　 　 　

次回は

　
　 　 　 次回は、他の3種類のサーフェスについて、主なコマンドの使い方を学びながら実際にサーフェスを作成していきます。
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