モデラー、3D CADと3D CGの違い

CAD

3D (3次元のモデル) をやっているとよく混乱する、

モデラー、3D CAD、3D CGの用語についてまとめてみました。

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モデラー、3D CAD、3D CG

3次元データを表現するのが3Dデータです。

3Dデータを作るソフトをモデラーと呼び、3D CADソフトと3D CGソフトの2つがあります。

この二つのソフトの違いは、以下に詳しいです。

3D CADとCGの違い

例えば、3D CADと3D CGの「球」については以下の違いがあります。

CADで作った球はどこまで拡大しても正確に丸い

CGで作った球はポリゴンの集まりなので拡大するとボコボコと3角面が見える

以下はCADで作った球です。

cubic

工業デザインのように寸法に正確さを求めるなら3D CADソフトが向いています。

一方、人物の表情など有機的な形状のデザインには3D CGソフトが向いています。

モデラーの種類

一方、別の切り口でモデラーを分けると以下の3種類に分けることが出来ます。

ポリゴンモデラー

サーフェイスモデラー

ソリッドモデラー

これらの違いは以下に詳しいです。

モデラーの種類

ポリゴンモデラー

三角形面または四角形面などの多角形面の組み合わせ、集合体で物体を造形していくモデラーです。映像や画像などのCGを作成する際に使用され、3D CGの多くがポリゴンモデラーです。多角形面で表現されるポリゴン(パッチ)を細かくすることで滑らかな表現が可能です。そのため、人物や動物、アニメのキャラクターやフィギュアなどといった生物的、有機的な形状に最適です。しかし、厳密な形状は表現できないため、機械部品などの緻密さを必要とする設計には向いていません。ポリゴンモデラーでも、価格が高いもので、精密さを出すためのスプラインモデラーを搭載したポリゴンモデラーもあります。しかしながら、精密さに長ける代わりに、もともとの生物的、有機的な形状が不得意になってしまいます。

ポリゴンモデラーは、3D CGソフトになります。

サーフェイスモデラー

サーフェイスモデラーは目的とする形状を「NURBS」と呼ばれる数学的な面の形状で定義するモデラーです。曲線と曲面あるいは曲面同士の組み合わせで立体を表現します。自由曲面で厳密にデザインする必要がある工業デザインなどで採用されており、自動車のボディはサーフェイスモデラーによりデザインされています。しかしながら、先述の通り、面のみで構成されているため、機械部品などの設計や組み立て作業を要するアセンブリな作業には不向きです。

NURBSは、

Non-Uniform Rational Basis Spline(非一様有理Bスプライン)

の略で、曲線や曲面を生成するためにコンピュータグラフィックスで一般的に採用される数学的モデルです。

サーフェスモデラーは、3D CGソフトになります。

ソリッドモデラー

製造業では、最も幅広く使われているのがソリッドモデラーです。ポリゴンモデラー及びサーフェイスモデラーはただ単に形状を作成するのに対し、ソリッドモデラーは形状を作成する上、それらを組み合わせることが可能で、設計するためのモデラーと言っても過言ではありません。面のみで表現されるサーフェイスモデラーに比べ、ソリッドモデラーは形状の中身が詰まっているため、体積や重心、重量などの物理的な情報が付与されるのです。そのため、製造業における設計で重宝されています。工業デザイナーがサーフェイスモデラーでデザインを行い、その3Dデータをもとに設計者がソリッドモデラーで設計するケースもあります。しかし、現在では、デザイン機能を十分に備えたソリッドモデラーもあり、この一台で幅広く網羅できます。しかしながら、数値だけでは表現しづらい生物的、有機的な形状は不得意です。

ソリッドモデラーは、3D CADソフトになります。

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