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3Dプリントのためのモデリングは、一部の人しかできないスキルのように思えますが、思ったよりもずっと簡単です。 3Dモデリングの基本を学ぶことはそれほど難しくなく、ゼロからデザインして3Dプリントを作成することができます。
そこで、3Dプリント用の3Dモデルをどのようにデザインすればいいのか悩んでいた方におすすめです。
この記事では、3Dプリントの旅全体を向上させるために、3Dモデリングを学ぶ方法についてのアドバイスと重要なヒントを提供します。 また、基本的な作品から高度な作品まで、人々が使う人気のソフトウェアをいくつか紹介します。
では、ストラップを付けて、あなたのクリエイティブな旅を始めましょう。
3Dプリントのためのデザインはどうする？
3Dプリントの最初の、そして最も重要な部分はデザイン段階です。 どんな優れた3Dプリントモデルも、健全なデザインプランから始まります。
3Dプリントのために何かをデザインするには、Fusion 360やTinkerCADなどの理想的なデザインアプリケーションを選び、最初のモデルスケッチを作成するか、形状をインポートしてモデルに修正・編集します。
最近では、多くのオンラインレポジトリで、既製の3Dモデルをダウンロードし、プリントすることができます。 それは、初心者にとって時間を節約するための天の恵みと思えるかもしれませんが、時には、それだけでは不十分なこともあります。
例えば、マウスガードのようなカスタムオブジェクトの3Dプリント交換部品が必要な場合、オンラインリポジトリで3Dモデルを見つけることができないとします。
3Dモデルを自分でデザインしてプリントする必要があります。 幸い、デザインプロセスはかなり簡単です。 正しいチュートリアルと、いくつかの練習で、DIY 3Dプリントパーツのモデルを作る方法を短時間で学ぶことができます。
TinkerCADのような初心者向けのアプリケーションの設計ステップを使って、3Dプリント用のモデルを準備する方法を説明しましょう。
ステップ1：デザインを可視化する
スケッチや図面を3Dモデリングアプリケーションに取り込んで、モデリングを開始することができます。
ステップ2：ブロッキングで3Dモデルのアウトラインを作成する
ブロッキングでは、立方体、球体、三角形などの基本的な図形を使って、3Dモデルの大まかな形を作り上げます。
ステップ3：3Dモデルの詳細を追加する
ブロッキングで基本的なアウトラインを作ったら、次は穴や面取り、糸、色、質感など、ディテールを加えていきます。
ステップ4：3Dプリントのためにモデルを準備する
モデリングが終わり、プロジェクトを保存したら、印刷するための準備をしなければなりません。 モデルを準備するには、ラフトやサポートを追加し、モデルを別のパーツに分割し、スライスします。 これらの作業は、Curaなどのスライスアプリケーションで行うことができます。
3Dモデルの作成がとても簡単になりました。 以前は、3Dモデリングといえば、大量のコンピュータを駆使した専門家の仕事でしたが、今は違います。
現在では、ほぼすべての技術プラットフォームでさまざまなアプリケーションが提供されており、アンドロイドやiPadといった一般的な携帯端末でも、プリント可能な3Dモデルを作成できるアプリケーションがあります。
では、自分に合った3Dモデリングアプリケーションの選び方を紹介しましょう。
3Dプリントに使うべきモデリングソフトは？
3Dモデルを作るために何が必要なのかがわかったところで、それを生かすためのメインツールであるモデリングソフトについて説明しましょう。
スキルレベルが低い人や学生には、TinkerCADを選びます。 より複雑な要求がある人は、3DプリントのモデリングにFusion 360を使うべきです。 彫刻のモデリングは、デザインやサーフェスをよりコントロールできるBlenderアプリケーションで行うのがベストです。
上記のアプリケーションは、美しい3Dモデルを作成するための市販のアプリケーションのほんの一部です。 これらのアプリケーションは、教育用のローエンドアプリケーションから、詳細な3Dモデルを作成するための高度なアプリケーションまで様々です。
3Dモデリングを最大限に楽しむには、自分に合ったものを選ぶのが一番です。 その方法をご紹介します。
3Dモデリングソフトはどう選ぶ？
そもそもモデリングアプリケーションを選ぶ前に、まずいくつかの要素を考慮する必要があります。 そのいくつかを紹介しましょう；
- スキルレベル モデリングアプリケーションを選ぶ際に重要なのが、スキルレベルです。 モデリングアプリケーションはシンプルになったとはいえ、ハイエンドなものでは、使うのにかなりのコンピューターのノウハウが必要なものもあります。
だから、自分のスキルに合わせてしっかり選ぶようにしましょう。
- モデリング目的 3Dモデリングは、教育、工学、芸術・デザインなど多くの分野で利用されています。 これらの分野では、特定の機能を内蔵したモデリング・アプリケーションが利用可能です。
仕事やモデルの経験を最大限に生かすには、その分野で人気のあるモデリングアプリケーションで学ぶのがベストです。
- コミュニティです： 新しい3Dモデリング・ソフトウェアを学ぶのは大変ですが、活気あるオンライン・コミュニティがあれば、大きな助けになります。
モデリングアプリケーションは、ユーザーベースやコミュニティが大きいものを選ぶようにしましょう。
さて、何を探すべきかがわかったところで、市場で最も優れた3Dモデリング・ソフトウェアをいくつか見てみましょう。 あなたの決断を容易にするために、3Dアプリケーションを3つの主要カテゴリーに分けました：
教育関係者や初心者に最適な3Dモデリング・ソフトウェア
- ティンカーCAD
- スケッチアップ
- 子供向けSolidWorksアプリ
エンジニアのためのベスト3Dモデリングソフトウェア
- Autodesk Fusion
- Shapr3D
アーティストのためのベスト3Dモデリングソフトウェア
- ブレンダー
- スカルプチャー
ティンカーCAD
価格です： 無料 (Windows、Apple OS、Chromium) 初級者向けです。
3Dモデリングを基礎から学びたい全くの初心者の方には、TinkerCADは最適なアプリの1つです。 学習に特化したアプリで、ビルディングブロックとソリッドの相互作用を利用して学習者のソリッドジオメトリのスキルを向上させることができます。
インターネットとPCがあれば、すぐに3Dモデルの制作を始めることができます。
Apple iPadなどのデバイスで作成することを好む人のために、Apple app storeで利用できるアプリも用意されています。
TinkerCADのもうひとつの魅力は、3Dモデリングだけでなく、コードブロックによる設計やプログラミング回路のシミュレーションなど、充実したツールが付属していることです。
このような特徴から、被教育者にデザインの基本を紹介したいSTEM教育関係者にも最適です。 また、基本を学び始めたい大人にもおすすめです。
子供向けSolidWorksアプリ
価格です： 無料 (Windows、Apple OS、Chromium) 初級編
子供向けのSolidWorksアプリも、3Dモデリングの背後にある設計原理を学び、実践するための素晴らしい方法です。 現在、STEM教育者の3Dモデリングへのアプローチと教え方を再構築しています。
SolidWorksと同じパブリッシャーが開発したこのアプリは、3Dモデリングだけでなく、アイデアの構想段階から最終的な印刷プロセスまで、クリエイティブな旅のすべてに焦点をあてているのです。
ダッソーでは、このアプリを最大限に活用するために、さまざまなビデオや学習カリキュラムを用意しています。
クラウドベースのアプリケーションであるため、インターネットに接続できるPCであれば、ほぼすべてのPCで利用可能です。 また、iPad Proにも対応しているため、iPadOSユーザーも取り残されることはないでしょう。
SolidWorksのアプリも無料で、かなり充実したレッスンプランが用意されているので、子供や初心者に最適です。
スケッチアップ
価格です： 無料体験版あり、Pro：55ドルから699ドルまでのプラン。 Windows、Apple OS、Chromium インターミディエイト
これまで見てきたアプリケーションは、学習や初心者に最適ですが、高度な3Dモデルの作成に必要な機能が不足しています。 SketchUpは、これらの機能をシンプルで使いやすいパッケージで提供します。
SketchUpは、直感的で使いやすいインターフェイスが最大の特徴で、複数のツールやプリセットモデルを使用して、簡単に3Dモデルを視覚化、作成、アップロードすることができます。
そのため、建築物から自動車の部品まで、さまざまな分野のプロフェッショナルがこのソフトを使ってモデルを作成しています。 また、エンジニアリングプランなどの2Dドローイングも作成可能です。
SketchUpのもう一つの魅力は、オンライン・コミュニティが充実していることです。 チュートリアルが用意されているので、すぐにソフトウェアを使い始めることができます。 困ったときは、さまざまなユーザーフォーラムで質問することも可能です。
このソフトをすぐに使い始めるには、この役に立つビデオを見てください。
SketchUpは、クラウドベースのウェブブラウザ版を無料で提供しています。 ユーザーは、Sketchup Warehouseと呼ばれるクラウドリポジトリにデザインを作成しアップロードすることができます。
また、有償で追加機能・性能を含むデスクトップ版を利用することができます。
Autodesk Fusion 360
価格です： 無料体験版あり、プロ：年間495ドル クラウドベース、Windows、Apple OS、Chromium、iPad OS 中級～上級
Autodesk Fusion 360は、現在、市場を席巻しているヘビー級の3Dモデリングプログラムの1つで、高品質の3Dモデルを作成したいプロフェッショナルやホビイストに選ばれているソフトウェアである。
Fusion 360は、設計、製造、そしてその中間に位置するワンストップショップとして、製品エンジニアが設計をモデリング、シミュレーション、そして最終的に製造するためのCAD、CAM、CAEツールを提供します。
電気回路の設計、3Dプリンタ部品の構造強度のシミュレーション、プロジェクトの進捗状況の追跡と管理など、どのような分野でもAutodesk Fusion 360に内蔵されているものがあります。
Fusion 360のパッケージ全体がクラウドベースであるため、特に共同作業を行う職場で役立ちます。 これによって、さまざまなプロジェクトの設計、共有、コラボレーションをチームで簡単に行うことができます。
オートデスクは、学生、教育者、ホビイスト、中小企業向けに1年間の無料ライセンスを提供しています。 また、ソフトウェアを使い始めるためのインタラクティブなレッスンも一通り提供しています。
プロフェッショナル向けには、フルライセンスで495ドル/年から。
Shapr3D
価格です： 無料体験版あり、Pro：239ドルから500ドルまでのプランあり iPadOS、Apple OS インターミディエイト
関連項目: Z バンディング/リブを修正する5つの方法 - エンダー3 & More次に紹介するのは、純粋にiPadOSユーザー向けのものです。 先に述べたように、新しいハードウェアやソフトウェアを活用した新しい3Dモデリングアプリが様々なプラットフォームで生まれています。 その中でも特に印象的なソフトウェアの1つがShapr3Dです。
2015年にiPadでデビューしたShapr3Dは、シンプルで軽量、かつ効果的な3Dモデリングアプリケーションとしてニッチを切り開いてきました。 iPadに最初にフォーカスしたおかげで、外出中のプロフェッショナルに完全に最適化されています。
さらに、Shapr3Dでは、Apple Pencilのようなハードウェアツールを使用することで、デジタルではありますが、紙に鉛筆を置くだけでアイデアを視覚化することができます。
関連項目: 3Dプリンターで物体をスキャン、コピー、複製することは可能ですか？ ハウツーガイドShapr3DにはMac版もあり、ほぼ同じ機能を備えています。
Shapr3Dは、教育機関向けに無料ライセンスを提供しており、個人や企業は239ドルから500ドル/年の範囲で購入することができます。
ブレンダー
価格です： 無料 Windows、Apple OS、Chromium 中級～上級
3Dモデリングソフトは高価である。
オープンソースのコミュニティプロジェクトとして開発されたBlenderは、信頼性の高いスタジオ品質のモデルを、お金をかけずに入手する方法として広く受け入れられています。
基本的な3Dモデリングだけでなく、スカルプト、アニメーション、レンダリング、テクスチャリングまで、無料のオープンソースアプリケーションとしては信じられないような機能を備えています。
さらに、ビデオ編集や映画撮影を目的とした追加機能まで提供します。
さらに、Blenderには素晴らしいインタラクティブなオンラインコミュニティがあります。 Redditだけで約40万人のメンバーがいます。 そのため、どんな種類のヘルプが必要でも、いつでも即座に得ることができます。
Blenderの唯一の欠点は、特に初心者にとって使いこなすのがかなり難しいことです。 しかし、Blenderは長い間使われてきたため、すぐに使いこなすのに役立つリソースがたくさんあります。
スカルプチャー
価格です： $9.99 Apple OS、iPadOS インターミディエイト
最後に、iOS、iPad OSベースのスカルプトツール「Sculptura」です。 3Dモデリングへの新しいアプローチであるデジタルスカルプトを使用しています。
デジタルスカルプティングは、一言で言えば、デジタルオブジェクトを非常に簡単に操作することができます。 プッシュ、プル、ピンチスムースなどのツールを使って、まるで粘土のような現実のオブジェクトで作られているように操作することができます。
その結果、Sculpturaを使用すると、非常にフォトリアリスティックなモデルを作成することができます。 また、アーティストにとって、クリーンで直感的なインターフェースを提供します。 これは、やや不格好でコード指向になりがちな他のモデリングソフトウェアと比べて新鮮です。
さらに、Apple PencilやSculpturaのボクセルエンジンなどのツールを使えば、紙にペンを置くように簡単にモデルを作成することができます。
また、よりパワフルなプラットフォームで作品を作りたい場合は、Apple Macでも同価格で利用可能です。
Sculpturaは、AppleのApp Storeで9.99ドルです。
3Dプリントモデル・部品設計のコツ
さて、クリエイティブな旅に役立つツールをいくつか紹介しましたが、最後に賢者のアドバイスを紹介しましょう。 3Dプリントのための3Dモデリングは別物ですが、これらのヒントを使えば、それを克服しマスターすることができます。
そこで、そのコツをご紹介します：
良いデバイスに投資する： 3Dモデリングに必要な処理能力は年々低下していますが、最高の結果を得るには、やはりそれなりのハードウェアが必要です。 最高品質のモデルを作るには、優れたグラフィックプロセッサを搭載したPCやiPadを必ず使用してください。
良いサポートハードを購入する： Apple Pencilやグラフィックタブレットなどのサポートハードウェアがあれば、キーボードやマウスなどによる制限を克服することができます。
大きなモデルを複数のパーツに分割する： デスクトップ用3Dプリンターの多くは、大容量のプリントを処理するための造形スペースを持っていません。 デザインして別々にプリントしてから組み立てるのがベストです。 プレスフィットやスナップフィットの接続部を設計して、これを容易にすることも可能です。
鋭利な角の使用を最小限に抑える 特にFDMプリンターでは、角が尖っていると反りが発生しやすいので、角が丸いものに置き換えることで反りが発生する確率を下げることができます。
オーバーハングや薄壁を避ける： また、プリンターによっては、壁が薄いと不具合が出ることがありますので、壁厚は0.8mm以上にしてください。
プリンターと素材を知る： 印刷技術や印刷材料には、それぞれ長所と短所があるので、印刷する部品を設計する前に、それらを知っておく必要があります。
さて、今回はここまでですが、3Dモデリングコースを手に取り、モデル制作を始めるきっかけになれば幸いです。
いつものように、あなたのクリエイティブな旅に幸あれ。