３次元CADの使用法 電子制御設計製図Ⅰ(第28回) 　　2010年1月19日　Ⅳ限目

本日の内容 1. 3次元CADについて 2. Auto CADの機能で図面を見やすくしよう 3. リージョンを作成しよう 3.　リージョンを作成しよう 4.　ワイヤーフレームに挑戦 5.　課題5

本日の内容 1. 3次元CADについて 2. Auto CADの機能で図面を見やすくしよう 3. リージョンを作成しよう 3.　リージョンを作成しよう 4.　ワイヤーフレームに挑戦 5.　課題5

3次元 3次元は立体物で，X,Y,Zの３変数で決定 投影法(透視投影)では遠近感があるため奥行きが感じられる。 3次元とは異なる　(当然2次元)

3次元？ 目の前にあるディスプレイやキーボードは3次元のオブジェクト 目の前にあるディスプレイやキーボードはただ見ているだけでは、3次元であるという確信を持てるが､実際に3次元であるかどうかは分からない →奥行きがあるかのように描かれているだけなのかもしれない 手にとって色々な角度から眺めることによって、初めてそれが3次元のオブジェクトであると分かる

2次元CADの場合、見せかけの立体図を作ることができるが、視点を変えると不自然な図形となる 上記の例では真上から見ている限り立体的だが、 横からの視点では一本の線として現れる

これは2次元 横から見た図

3次元図示の分類 ワイヤーフレーム 線分で構成された立体物で，面を持たない （針金細工のようなもの） サーフェスモデル 針金細工に面を貼り付けたハリボテ。 面を貼り付けているので、影の表示が可能。 中身がないので容積や図心は計算できない。 ソリッドモデル まんじゅう（饅頭）のように中身が詰まったモデル。 影の表示、体積計算、干渉チェック等が可能。

ワイヤフレーム 線分で立体図を構成している．色や影はなし． 線分だけなので二次元CADでも作成できそうだが、二次元CADが奥行き（Z値）の機能をもってないと作成不可能．例えばJWCADではできないが，AutoCAD　LTには奥行きの概念が含まれているためワイヤーフレームを作成可能． 立体といっても針金細工なの で、影、容積、図心の計算は 不可能 距離感を正確に伝えたい場合 に使用

サーフェスモデル サーフェスの特徴は面がメッシュに分割されていることと、法線をもっていること CADではポリゴンよりNURBS（ナーブス）と呼ばれるサーフェスをつかってより滑らかな表面を作ることが多い 車の車体やポリ容器などはサーフェスを使って表すことが多い 代表的なものに「Rhinoceros」（ライノ）がある

ソリッドモデル サーフェスと違い自由な曲面の作成が困難なため、曲面を作る時にサーフェスの曲面を利用して、形状を作成する

本日の内容 1. 3次元CADについて(復習) 2. Auto CADの機能で図面を見やすくしよう 3. リージョンを作成しよう 3.　リージョンを作成しよう 4.　ワイヤーフレームに挑戦 5.　課題5

2. 図面を見やすくしよう！ 1. モデル空間：モデル作成用 ・ 実寸にてモデル(2D、３Dどちらでも可)を一つ作成 ・ 視点は一つだけ 2.　図面を見やすくしよう！ 1.　モデル空間：モデル作成用 ・　実寸にてモデル(2D、３Dどちらでも可)を一つ作成 ・　視点は一つだけ 2.　ペーパー空間：図面レイアウト用 ・　一つのモデルから部分図や詳細図の表示が可能 ・　ビューポート枠の作成と組み合わせにより、 好みの図面レイアウトに配置が可能

AutoCAD LTでは ワイヤーフレームまで作成可能 リージョンで面を貼り付けにより、ポリゴンのサーフェスをつくることができる この厚さを与えたオブジェクトは3次元と2次元の間をとって2.5次元と呼ばれている

ペーパー空間 AutoCADを起動した後、作図領域の下にモデルとレイアウト1、2のタブが表示されている モデルは普通に図面を作図するタブ レイアウトは作図したモデルをより効果的に見せるための領域 モデル：作業場 レイアウト：展示場

ビューポートを作ってみる ペーパー空間を使うと1つのモデルから様々な視点や効果を与えられる １．適当な図面を開く ２．画面下にあるタブから「レイアウト１」をクリック ３．ページ設定のダイアログが表示されるが，OKを押す

５．モデル空間とあまり変わり映えがしないので，四角い枠を自分の好きなように変形，移動させる ４．四角い枠の中にモデルが表示 ５．モデル空間とあまり変わり映えがしないので，四角い枠を自分の好きなように変形，移動させる 図形は2000に付いていた電車のサンプル

６．四角い枠を小さくして図形が切れてしまったときは，ステータスバーにあるペーパーをクリック ７．モデルに代わり、四角い枠が太く表示される。UCSアイコンにも注目。

今の状態はビューポートが一つの状態になっているので， もう一つ追加。 ８．メニューの「表示」⇒「ビューポート」⇒「１ビューポート」を選択 　　「ﾋﾞｭｰﾎﾟｰﾄの 1 点目を指定 　　または [表示(ON)/非表示 　　(OF)/ﾌｨｯﾄ(F)/隠線印刷(H)/ﾛｯｸ(L)/呼び出し(R)/2/3/4] <ﾌｨｯﾄ>: 　　もう一方のｺｰﾅｰを指定: 」 と表示されるので，適当な点を指定 ９．もう一方の点を指定すると先ほどと 同じように四角い枠の中にモデルが表示

ペーパー空間 ペーパー空間にビューポートを作ったことで，四角い枠の中にモデルが表示されたはずです ペーパー空間は，画用紙に穴をあけてモデルを覗いているようなもの

AutoCADにはモデルを作るモデル空間がある その他に図面化を行うためのペーパー空間がある モデル空間には実寸でモデルを一つ作成していく．図形は２Dでも３Dでもよい．モデルを一つしか書かない（本当は何個書いてもいいのだが）ので、視点が一つしかない．このままでは部分図や詳細図が抜けたままになってしまう． こういう時にペーパー空間を使うと新規に部分図や詳細図を書かなくてもよくなる． ペーパー空間でモデルを表示するにはビューポートという枠を作成する．ペーパー空間ではこのビューポートを組み合わせて自分の好きな図面レイアウトをつくることができる．

図面化してみよう １．ステータスバー=ペーパーを確認してから、二つのビューポートを自分の好みに応じて変形、移動 （ステータスバー≠ペーパー時：変形、移動が不可能） ２．その他、自分で図形を表示させたい場所に ビューポートを作成 ３．ビューポート枠が作成し、 ステータスバーをモデルに 切り替える

本日の内容 1. 3次元CADについて(復習) 2. Auto CADの機能で図面を見やすくしよう 3. リージョンを作成しよう 3.　リージョンを作成しよう 4.　ワイヤーフレームに挑戦 5.　課題5

3.リージョンの作成 リージョン：面情報を含むオブジェクト AutoCADで3次元のオブジェクトの製図にはソリッドを使うが、リージョンはソリッドの厚みが無いもの もとはソリッド(中身が詰まったオブジェクト)のため、 陰線処理や図心、面積等を計算可能

リージョン：マスプロパティーと図形の和、差、積算が可能 マスプロパティーでは面積、周長のほかに、図心・慣性モーメント、境界ボックスの情報が計算可能。 線分の場合は立体を作ったとしても、中身が存在しない。 求められる情報は面積、周長等。 面積、周長も線分のままでは求めるのが大変なので、 必要に応じてポリラインやリージョンにして求める

マスプロパティー まずは簡単な図形を作成する リストコマンドでオブジェクトの状態を見てみる キーボードから「LI」と入力する 「オブジェクトを選択」と表示されるので，図形をクリック 右クリックするとテキストウィンドウが表示される

ここでは線分で書きたので、４つの線分情報がそれぞれ表示 情報としては長さや点の位置など 四角形コマンドで書くと面積と円周の情報も表示される

四角形をリージョンにしてみよう メニューの「作成」から「リージョン」を選択 「オブジェクトを選択」と表示されるので，図形をクリック 線分の場合は４つ、ポリラインの場合は１つ選択 右クリックすると 　「1 個の ﾙｰﾌﾟ を抽出しました. 　 1 個の ﾘｰｼﾞｮﾝ を作成しました.」 と表示 「0個のリージョンを作成しました」と表示されている場合は、どこかの操作が間違っている。 線分が閉じられていない場合が多い 注意！

リストコマンドで情報を確認してよう 先ほどと違っている点は、オブジェクトの名前に「REGION」と表示されている項目 一見すると何も変わってないように見えるので、場合はリストコマンドで確認すること

マスプロパティーを使って オブジェクト情報を確認する メニューの「ツール」から「情報」の「マスプロパティ」を選択 リージョンを選んで右クリックするとテキストウィンドウが表示

和、差、交差 図形を差し引きを行うには、和（union）、差（subtract）、交差（intersect）を使う １．それぞれの図形をリージョンに変換 ２．メニューの「修正」から「リージョン」「和」を選択 ２つの図形を選択して右クリックすると，図形の外形が作成 和 元の図形 交差 差

本日の内容 1. 3次元CADについて(復習) 2. Auto CADの機能で図面を見やすくしよう 3. リージョンを作成しよう 3.　リージョンを作成しよう 4.　ワイヤーフレームに挑戦 5.　課題5

4. ワイヤフレームに挑戦 AutoCAD LTで新規ファイルを作成 メニューの「表示」「ツールバー」を選択 UCS UCS Ⅱ View 4.　ワイヤフレームに挑戦 AutoCAD LTで新規ファイルを作成 メニューの「表示」「ツールバー」を選択 UCS UCS Ⅱ View Viewports をチェック

以下のアイコンが表示される

ペーパ空間の設定：ビューポートの設定 １．ビューポート管理をクリック ２．4分割：等分割をクリックし，OKをクリック

左上を南西等角図に設定 ①この領域をクリック ②クリック

右上を平面図，左下を左側面図， 右下を正面図に設定 平面図　左側面図　正面図

こんな図面に挑戦！

１．正面図から作成してみよう！

２．左側面図作成してみよう！

３．平面図を作成してみよう！ あれ？

４．南西等角図で平面図を作成 ①直線コマンドを実施し，開始点を設定 ②キーボードから＠30,0,0と入力する ③キーボードから＠0,-15,0と入力する・・・

４．南西等角図で平面図を作成 ①直線コマンドを実施し，残りの2本の線を引く

５．南西等角図を南東等角図に変更

６．南東等角図などで残りを描く

７．ペーパ空間（ビューポート）を利用して図面化

AutoCAD LTに面として認識させる リージョンを使用 リージョンを作成すると，ハッチング可能 （リージョンを設定しなくても，ハッチングできる場合もある） １．UCSを設定する

２．交点（角），端点，端点をクリック 端点 端点 交点

3.リージョンを作成

4.ハッチング

ハッチングで昔の三次元CG風に

本日の内容 1. 3次元CADについて(復習) 2. Auto CADの機能で図面を見やすくしよう 3. リージョンを作成しよう 3.　リージョンを作成しよう 4.　ワイヤーフレームに挑戦 5.　課題5　(最終課題)

？ ２D最後の製図 課題5 CADを用いてA4用紙に“課題1”の図面の南東等角図 （ワイヤフレーム）を作図しなさい（2月中旬まで） R4以下のフィレットは作図しなくて良い 寸法値，中心線，隠れ線は記入不要 ？