サーフェスモデリング

サーフェスモデリングは、ソリッドオブジェクトを表示または提示する方法です。このプロセスでは、3Dオブジェクトを変換してプロシージャルサーフェスを表示したり、不完全な部分を検証したり、滑らかさを適用したりするなど、異なる3Dモデリングタイプの間で変換する必要があります。サーフェスモデリングはワイヤーフレームモデリングよりも複雑ですが、ソリッドモデリングよりも簡単に実現できます。

CAD環境では、サーフェスモデリングだけでモデルを完全に作成することも可能ですが、現実のアプリケーションでは、ほとんどの場合、ソリッドモデリング技術との組み合わせが必要となります。設計者がCADシステムでどのようにオブジェクトを操作するかが、ソリッドモデリングとサーフェスモデリングの違いです。

サーフェスモデリングの解説

サーフェスモデリングでは、オブジェクトの外観や輪郭を視覚的に表現することができます。言い換えれば、それは表面です。

対象となるのは、エンジンのような機械部品であったり、動物のような複雑な有機的形状であったりします。

どのようなデザインであっても、サーフェスモデリングでは、オブジェクトの外側の曲線や形状を定義する必要があります。

ソリッドモデリングとは異なり、オブジェクトは幾何学的にも物理的にも不正確で、質量の特性が定義されておらず、厚みもありません。そのため、設計者はソリッドモデルではできないような方法でモデルを修正することができます。

ただし、サーフェスモデルは基本的に中空であるため、ソリッドモデルのようにスライスして開くことはできません。

また、サーフェスは用途に応じてNURBSやポリゴンで表現されることに注意してください。Solidworksでは、一般的にNURBSを用いてサーフェスモデリングを行います。

では、サーフェイス・モデリングで何ができるのでしょうか？

サーフェスモデリングは、BスプラインとBeizer方程式を使って、立体的に見えるオブジェクトの特徴を定義するもので、建築物のイラストやビデオゲームの3Dアニメーションなどに使われています。これにより、他の技術に比べて以下のような明確な利点があります。

インポートしたモデルに変更を加える

元々構築されていないCAD環境に既存のモデルをインポートすると、多くの問題が発生する可能性があります。最も重要なのは、構成されている機能の詳細がない状態で開くことです。

このような詳細情報を持たない複雑なサーフェスに変更を加えることは非常に困難です。サーフェスモデリングには柔軟性があるため、モデルの面を削除したり置き換えたりして、思い通りの変更を行うことができます。

より複雑な形状の設計

ソリッドモデリングツールでは、形状の複数の面を一度に作り出さなければならないなどの制限があります。サーフェスモデリングでは、個々の面を作り上げることができるので、正確な輪郭や方向をコントロールすることができます。

面の間にフィレットまたはドラフトを作成

ソリッドモデリングにおいて、オブジェクトの2つ以上の面の間にドラフトやフィレットを作成しようとすると、"無効、フィーチャーを作成できません" というエラーメッセージが表示されることがあります。異なる設定やツールを使用してもエラーになります。

これは、結果として生じる変更によって自己交差する面が作成される場合に発生する可能性がありますが、サーフェスモデリングでは、面を削除して再構築し、既存のデザインにステッチして戻すことができます。

どのモデリング手法が良いか？

サーフェスモデリングとソリッドモデリングには、どちらも長所と短所があります。優れた設計者であるということは、CAD環境でモデルを効率的かつ正確に設計するために、これを活用する方法を理解することです。

ソリッドモデルではスライスや押し出しが可能ですが、サーフェスモデリングはメッシュオブジェクトの形成に適しています。設計者はデザインを完璧に仕上げるために、エッジを「ドラッグ」することでメッシュの面を操作したり、滑らかさのレベルを設定したりすることができます。