2011年4月21日電子制御設計製図Ⅰ 第二回担当教員：　北川輝彦.

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2011年4月21日電子制御設計製図Ⅰ 第二回担当教員：　北川輝彦

1.2　3次元CADの基礎知識 P.5～ 3次元形状モデルの種類　ワイヤーフレームモデル　サーフェスモデル　ソリッドモデル

3次元形状モデルの種類ワイヤーフレームモデル　3次元形状を点と線で表現したモデルデータ容量：小処理速度：速い

3次元形状モデルの種類サーフェスモデル　3次元形状を面で表現したモデルデータ容量：中処理速度：中

3次元形状モデルの種類サーフェスモデル　3次元形状を面で表現したモデル中身：空データ容量：中処理速度：中

3次元形状モデルの種類ソリッドモデル　 3次元形状を中身の詰まった立体で表現したモデルデータ容量：大処理速度：遅い

3次元形状モデルの種類ソリッドモデル　 3次元形状を中身の詰まった立体で表現したモデル中身：実体データ容量：大処理速度：遅い

3次元形状モデルを表す方法境界表現(B-REP)方式、CGS方式の2種類　B-REP (Boundary Representation)方式サーフェスモデルに面の向きを加えたモデル　CSG (Constructive Solid Geometry)方式プリミティブ(要素)を組み合わせたモデル

3次元形状モデルを表す方法境界表現(B-REP)方式サーフェスモデルに面の向きを加えたモデル面を構成する各稜線に方向を持たせ、　面を構成する各稜線に方向を持たせ、矢印が時計回りに見える面方向に実体

3次元形状モデルを表す方法境界表現(B-REP)方式面を構成する各稜線に方向を持たせ、矢印が時計回りに見える面方向に実体 ③ ② ⑥ 　面を構成する各稜線に方向を持たせ、矢印が時計回りに見える面方向に実体 ③ ② ⑥ ⑤ ① ④

3次元形状モデルを表す方法境界表現(B-REP)方式面を構成する各稜線に方向を持たせ、矢印が時計回りに見える面方向に実体 ③ ② ⑥ 　面を構成する各稜線に方向を持たせ、矢印が時計回りに見える面方向に実体 ③ ② ⑥ ⑤ ① ④ ① ⑤ ④

3次元形状モデルを表す方法 CＳＧ方式プリミティブ(要素)を組み合わせたモデルプリミティブ

3次元形状モデルを表す方法 CGS方式プリミティブ(要素)を組み合わせたモデル + プリミティブの集合演算(和・差・積)を行う

3次元CADのモデリング手法基本形状(プリミティブ) 　掃引法　立体の集合演算(ブーリエ演算)

3次元CADのCG技法陰線消去・陰面消去モデルの前後関係で隠れた線や面を探し出し、表示上から消去し、よりリアルな表示に描画陰線消去前　モデルの前後関係で隠れた線や面を探し出し、表示上から消去し、よりリアルな表示に描画陰線消去前陰線消去画像

3次元CADのCG技法シェーディング光源の位置や面の傾きなどをもとにして， 3次元モデルに明るさや色を与えるCG技法。　光源の位置や面の傾きなどをもとにして， 3次元モデルに明るさや色を与えるCG技法。フラットシェーディング (flat shading) グローシェーディング (gouraud shading) ラジオシティ法 (radiosity)

3次元CADのCG技法テクスチャマッピングモデルに製品の表面の素材を貼り付ける手法周囲の環境を映りこむ金属表面や凹凸の表現も可能　モデルに製品の表面の素材を貼り付ける手法周囲の環境を映りこむ金属表面や凹凸の表現も可能バンプマッピング (bump mapping) 環境マッピング

1.3 業務の中でのCADシステムP.9～ PLM (Product Lifecycle Management) 製品の企画、設計、開発、製造、メンテナンス、製造停止までの一連の製品ライフサイクルを管理するシステムリードタイム*の短縮が目的 *商品やサービス、資材などを発注してから納品されるまでに要する時間のこと。製造業であれば加工を行っている時間だけではなく、非加工時間（待ち時間や運搬時間）を加えたものをいう。通常は日数で表す。

業務の中でのCADシステム 2次元CADと３次元CADを用いた仕事の流れの違い 2次元CAD 　出力は部品図や組立図。構想設計の結果検討図を作成、試作や解析評価をクリアした後に部品図や組立図を作成し、試作や解析評価を行う。試作/解析試作/解析構想設計検討図詳細設計部品図/ 組立図

業務の中でのCADシステム 2次元CADと３次元CADを用いた仕事の流れの違い 3次元CAD 　出力は3次元モデル。試作･解析用のデータを作り直す必要が無く、作業の効率化を図れる。構想設計試作/解析詳細設計試作/解析

CAD関連システムの種類効率的に製品の企画と設計を行うことが目的 CAM（Computer Aided Manufacturing）　　生産に必要な情報を数値データ化し，この数値データを元に対象物を生産する設計・生産システム CAE（Computer Aided Engineering）　　CADの過程でシミュレーションや技術解析などの工学的な検討を行うこと PDM（Product Data Management）　　CADデータを中心にして，製造に必要な部材の仕入れから設計，製造，物流までを統合したシステム

CAD関連システムの種類効率的に製品の企画と設計を行うことが目的 DMU（Digital Mock UP）　　3次元データを用いた、メカニックな動きを含む試作検証 CG（Computer Graphics）　　3次元データに実物に近い表現を付加

1.4　データ形式　P.11～　CADシステムは入力した図形を正確に再現したり，拡大，縮小による誤差をなくしたりするため，入力図形の座標値や図形に応じた属性を持つベクトルデータを用いている．　一方，ペイントソフトなどでは，画像として扱うイメージデータ（ラスタデータ）で図形をドットの集まりで持つため，拡大した場合には図形品質などが劣化する．

ラスタデータとベクトルデータ　　　　　ベクトルデータ　　　　　　　　　　ラスタデータ

ラスタデータとベクトルデータ　　　　　ベクトルデータ　　　　　　　　　　ラスタデータ

中間フォーマット，中間ファイル中間フォーマット：異なるCADシステム間でデータ交換を行うことを目的とした，統一規格のデータ形式のフォーマット中間ファイル：中間フォーマットで出力したファイル（a）IGES 　　ANSI(米国国家規格協会)規格の中開ファイル。　　3次元データを扱えるが情報量が大きく変換に時間がかかる

（b）DXF 　　　Autodesk社AutoCADのデ－タ互換を目的とした　　　2次元のデータ変換用フォーマット。　　　ローエンド、ミッドレンジCADのデファクトスタンダード。（c）BMI 　　キャダムシステム社MicroCADAMのデータ互換を目的　　　　としたフォーマット。

（d）STEP 　　ISO(国際標準化機構)で開発中の製品モデルと　　そのデータ表現及び交換に関する中間ファイル。　　IGESに替わる次世代のデータ交換規格。　　ソリッドモデルまで対応。（e）SXF 　　CADデータ交換標準開発コンソーシアム(SCADEC)が　　策定。建設分野のCADデータ交換の標準化を目的。