モバイルデザイン考　第112回　（2017年8月17日更新）
特別企画：TinkerCADで3D CAD事始め
第5回 ミニ四駆ボディを作る（前編）


”3D CADの超入門記事”の第5回目をお届けする。デザイナー予備軍の方もCADに乗り遅れたプロの方もぜひご一読ください。さて、いよいよ、TinkerCADによるモデリングの最終コーナーとして、2回に分けてミニ四駆のボディを作ってみる。

[プロフィール]

大谷和利
テクノロジーライター、AssistOn（www.assiston.co.jp）アドバイザー、自称路上写真家。Macintosh専門誌、Photographica、AXIS、自転車生活などの誌上でコンピュータ、カメラ、写真、デザイン、自転車分野の文筆活動を行うかたわら、製品開発のコンサルティングも手がける。主な訳書に「Apple Design日本語版」（AXIS刊）、「スティーブ・ジョブズの再臨」（毎日コミュニケーションズ刊）など。講談社現代ビジネスブックより「成功する会社はなぜ「写真」を大事にするのか 一枚の写真が企業の運命を決める」、三省堂より「ICTことば辞典：250の重要キーワード」（共著）、宣伝会議より「ビジュアルシフト」（監修）が好評発売中

●3Dモデリングの締めくくりはミニ四駆の制作

では、短期連載の締めくくりとして、今回と次回の2回に分けて、ミニ四駆のボディを作ってみることにしよう。

例によって、図版点数が多めだが、それは参考になりそうなノウハウをできるだけ詰め込み、可能な限り細かな操作まで視覚的に見られるように配慮したためである。キーとなる操作は基本的に今まで学んだことの繰り返しに過ぎないので、安心していただきたい。

操作が複雑なのではなく、ある程度ディテールを充実させようとすると、どうしても手順が増えるという、デザイン作業にありがちな流れになっているということなのだ。

なお、タミヤ製ミニ四駆には、シャーシの種類がいくつかあるが、ここで利用するのはVSシャーシである。VSシャーシは、筆者がFabミニ四駆カップ第2回大会のマジFab部門で優勝した車両でも利用したもので、初心者でも性能を引き出しやすいシャーシといえる。

事前に、Thingiverseの筆者のアップロードデータページ
https://www.thingiverse.com/thing:2434714

にアクセスして、
「Mini4WD_VS_Chassis_with_Tires.stl」と
「Mini4WD_VS_Chassis_Void.stl」の2つのファイルをダウンロードされたい。

前者はVSシャーシに直径31ミリの大径タイヤを装着した状態のものであり、元データを作られたプロのカーデザイナー西川満生さん（Fabミニ四駆カップ改めFab Racersカップの常連でもある）のご厚意で利用させていただいている。

後者は、そのシャーシデータを元に、TinkerCADでメカに干渉する範囲を空洞化しやすいように筆者がアレンジしたものだ。Fusion 360のようなハイエンド3D CADは、サーフェスデータを直接扱って自由曲面などを作ることができる。しかし、TinkerCADでの造形はソリッドなシェイプの組み合わせであり、薄いシェルを作ることが現実的ではない。

そこで、ボディの塊からこの干渉部分を引き算することで、シェルの厚みの点では不利となってもコースアウト時に破損しにくい頑丈な車両を生み出せるようにした。シャーシへの固定は、前後計4本のビスで行う。

●TinkerCADによるミニ四駆の制作工程

▲手前が、直径31ミリの大径タイヤと組み合わせたVSシャーシ。奥が、ソリッドなボディシェイプからメカ部分を引き算できるように用意した、空洞を作るためのデータ。（クリックで拡大）

▲今回作るボディにシャーシを組み合わせると、このようになる。（クリックで拡大）

▲ボディシェルと空洞部分を重ね合わせると、こんな具合である。（クリックで拡大）

▲TinkerCADにログインして新規デザインを選び、空の作業平面が表示されたら、作品名（赤丸の部分）をクリックして、適当な名前に変更しておこう。（クリックで拡大）

▲VSシャーシのデータを読み込むために、「インポート」をクリックする。（クリックで拡大）

▲「ファイルを選択」をクリックして、保存したシャーシデータのファイルをみつけよう。（クリックで拡大）

▲スケールと寸法はそのままにして、「インポート」をクリック。（クリックで拡大）

▲シャーシデータが読み込まれた。（クリックで拡大）

▲シャーシを正面の斜め上（図では左の斜め上）から見るために、赤丸のところをクリック。（クリックで拡大）

▲基本シェイプからボックスをシャーシ手前にドラッグする。このボックスはデフォルトで高さが20ミリあるが、今回は、これをボディのメインセクションの下端の高さとして扱うことにした。（クリックで拡大）

▲作業平面をボックスの上面にドラッグする。これにより、作業平面（オレンジの方眼）が床面から20ミリの高さに設定された。（クリックで拡大）

▲その作業平面上に別のボックスをドラッグする。これがボディのメインセクションとなる。ボックスのカラーが赤のままでは紛らわしいので、赤丸で囲ったカラーをクリックして変更しておこう。（クリックで拡大）

▲現れたカラーの選択肢の中から薄いグレー（あるいは、好みの色）を選択。以下、特に指定はしないが、他のブロックのカラーも自分の好きな色に変更していただいて大丈夫だ。（クリックで拡大）

▲シャーシとボックスの中心線を一致させるために、位置合わせ機能を使う。このとき、相対的にサイズが大きいほうのシェイプが位置決めの基準となるので覚えておこう。シフトキー＋クリックで複数選択を行う要領で、ボックスとシャーシの両方を選択し、右上の「位置合わせ」のアイコンをクリック。（クリックで拡大）

▲すると、位置合わせの基準となるマーカーが丸印で表示されるので、ここでは赤丸で囲った手前中央のもの（左右方向の中心）をクリックしよう。（クリックで拡大）

▲これで、シャーシとボックスの中心線が揃った。位置合わせのモードから抜けるために、シェイプのないところで空クリックをしておく（位置合わせ機能や、後で出てくる反転機能を使ったときには、モードから抜けるために空クリックもしくは機能アイコンの再クリックが必要となるので、ぜひ覚えておきたい）。（クリックで拡大）

▲ボックスを左右に広げて、ボディの全幅を規定する。そのために、まず赤丸のハンドルを右方向にドラッグし…（クリックで拡大）

▲幅が45ミリになったところで離す。（クリックで拡大）

▲同様に、今度は左方向にも70ミリまで幅を広げる。（クリックで拡大）

▲ここで「ホームビュー」に切り替え、車両の前後方向に対するメインセクションの位置や長さを調整していく。（クリックで拡大）

▲メインセクションとなるシェイプが選択された状態で、「ビューを選択項目に合わせる」をクリックしてその部分を拡大表示する。（クリックで拡大）

▲微調整ができるように「グリッドにスナップ」をクリックして、スナップの単位を変更する。（クリックで拡大）

▲ここでは0.5ミリを選んだ。（クリックで拡大）

▲矢印で示した車輪の頂点のところにメインセクションの先端（この角度からは左端）が来るように、キーボードの左右の矢印キーを何回か押して位置を調節する。（クリックで拡大）

▲25メインセクションの高さを変更して低くする。赤丸のハンドルをクリックすると高さが20ミリであることが分かる。（クリックで拡大）

▲そのままハンドルを下方向にドラッグし、高さが15.5ミリになったところで離す。（クリックで拡大）

▲再び全体が見えるように「ホームビュー」をクリック。（クリックで拡大）

▲作業平面をシェイプのないところにドラッグし、デフォルトの床面に戻す。（クリックで拡大）

▲メインセクションの長さを伸ばすために、赤丸のハンドルをドラッグする。（クリックで拡大）

▲長さが106ミリになったところで離す。（クリックで拡大）

▲次に、リアウィング的な要素を付加するため、メインセクションの上面に作業平面をドラッグする。（クリックで拡大）

▲その作業平面上に角錐をドラッグ。（クリックで拡大）

▲角錐とメインセクションの両方を選択状態にし、「位置合わせ」のアイコンをクリック。（クリックで拡大）

▲角錐とメインセクションの後端を一致させるため、赤丸で囲ったマーカーをクリックする。（クリックで拡大）

▲同様に、角錐とメインセクションの手前の縁が一致するように、赤丸で囲ったマーカーをクリックする。（クリックで拡大）

▲空クリックをして位置合わせモードから抜ける。（クリックで拡大）

▲角錐のサイズを変更する。ハンドルのドラッグでも可能だが、数値の直接入力によって行ってみる（これ以降は、好みや調整の細かさによって使い分けるとよい）。赤丸で囲った角錐のハンドルをクリックすると2辺のサイズが表示される。この状態でキーボードのタブキーを押すと、そのたびにハイライトされる数字が入れ替わる。（クリックで拡大）

▲これを利用して、まず角錐の幅（図では奥行き方向）を50ミリに調整し、タブキーを押す。（クリックで拡大）

▲すると角錐の長さ方向（図では左右方向）の数値入力が可能となるので、これを47ミリに設定する。入力後は、リターンキーを押すか空クリックすることで確定される。（クリックで拡大）

▲さらに角錐の高さも調整しよう。デフォルトは20ミリだが…（クリックで拡大）

▲これを18ミリに低めておく。（クリックで拡大）

▲調整した角錐を複製し、車体の反対側にも配置していく。そのために、角錐が選択された状態で「複製」のアイコンをクリックする。（クリックで拡大）

▲これで最初の角錐と同じ場所に2つめの角錐が作られた。「位置合わせ」のアイコンをクリックして移動させよう。（クリックで拡大）

▲角錐とメインセクションの奥の縁を一致させるため、赤丸で囲ったマーカーをクリックする。（クリックで拡大）

▲空クリックをして位置合わせモードを解除し、ボックスをメインセクションの上にドラッグ。このボックスは、2つの角錐の頂点をカットしてフラットにするための高さを決める上で利用する。（クリックで拡大）

▲ボックスの高さを10.5ミリに低める。（クリックで拡大）

▲そのボックスの上面に作業平面をドラッグする。（クリックで拡大）

▲新たに設定された作業平面を利用し、透明のボックスを角錐の上あたりにドラッグする。（クリックで拡大）

▲2つの角錐の頂点が完全にカバーされるようにボックスのサイズを調整する（カバーされていれば、サイズは適当で構わない）。（クリックで拡大）

▲透明ボックスと2つの角錐をすべて選択状態にし、「グループ化」をクリックする。（クリックで拡大）

▲すると、このような台形ピラミッドのようなシェイプができあがる。後でさらに加工を行うが、今はこのままにして、先端部の造形に移ろう。（クリックで拡大）

▲赤丸のところをクリックして、斜め前上方からのビューに切り替える。（クリックで拡大）

▲メインセクションの前端の面に作業平面をドラッグし、垂直面にシェイプを配置できるようにする。（クリックで拡大）

▲メインセクションの下端の高さを決めるために利用した赤いボックスは続く作業の邪魔になるので、ここで削除しておこう。（クリックで拡大）

▲屋根のシェイプをメインセクションの前面にドラッグする。（クリックで拡大）

▲シェイプ回転用のハンドル（両端に矢印のついた半円弧）をドラッグし90度回転させる。（クリックで拡大）

▲屋根のシェイプとメインセクションを両方とも選択状態にし、「位置合わせ」のアイコンをクリックする。（クリックで拡大）

▲屋根とメインセクションの上端を一致させるために、赤丸のマーカーをクリック。（クリックで拡大）

▲同じく、奥の縁を一致させるために、赤丸のマーカーをクリックする。（クリックで拡大）

▲空クリックをして、位置合わせモードから抜けておく。（クリックで拡大）

▲屋根のサイズ変更を行う。赤丸のハンドルをクリックしてタブキーを押し、縦横の値が入力できるようにしよう。（クリックで拡大）

▲縦方向のサイズを26ミリにする。（クリックで拡大）

▲横方向のサイズはメインセクションの幅と同じ70ミリでよい。（クリックで拡大）

▲次に屋根の高さを変更する。デフォルトでは10ミリだが、赤丸のハンドルをクリック＋タブキー、あるいは直接ドラッグして…。（クリックで拡大）

▲35.5ミリに調整しよう。（クリックで拡大）

▲先端部の幅を絞って、よりスポーツカーらしくしてみる。そのために、まず屋根のシェイプをもう1つドラッグする。このとき、ドラッグした屋根の稜線が先の屋根の手前の縁と一致し、同じく上端同士が一致する位置にもってくる。ずれてしまったら、キーボードの矢印キーで上下左右に動かして調整しておこう。（クリックで拡大）

▲赤丸の「穴」をクリックして位置決めした屋根に穴の属性を与える。（クリックで拡大）

▲そして、高さを先ほどの屋根と同じく35.5ミリにする。（クリックで拡大）

▲デフォルトでは20ミリとなっている縦方向のサイズも変更しておく。（クリックで拡大）

▲こちらも、先ほどの屋根のサイズに等しい26ミリにする。（クリックで拡大）

▲穴の属性の屋根が選ばれている状態で、赤丸の「反転」をクリック。（クリックで拡大）

▲すると反転可能な方向が3つの矢印で示されるので、赤丸の前後方向の反転矢印をクリックする。（クリックで拡大）

▲空クリックをして反転モードから抜けておく。（クリックで拡大）

▲反転した屋根を改めて選択し、赤丸の「複製」をクリック。（クリックで拡大）

▲複製された屋根のシェイプを奥方向に移動する。このとき、屋根の頂点を奥の縁と一致させることが必要だが、キーボードの左右の矢印キーを使うと微調整が行いやすい。（クリックで拡大）

▲緑色の屋根と2個の透明の屋根をすべて選択し、赤丸の「グループ化」をクリックする。（クリックで拡大）

▲これで先端部分の幅が絞られ、より精悍な印象となった。続いて、ボディ側面の下部（サイドシル）を造形するために、赤丸のところをクリックして斜め下からのビューに変更する。（クリックで拡大）

▲サイドシルが、下に向かってすぼまっていると、全体が引き締まって見えるが、それも屋根のシェイプを使って実現できる。作業平面をメインセクションの底面にドラッグしよう。（クリックで拡大）

▲そこに屋根のシェイプをドラッグし、赤丸の「ビューを選択項目に合わせる」をクリックする。（クリックで拡大）

▲このように屋根のシェイプが拡大表示されたら、赤丸のハンドルで横方向に90度回転させる。（クリックで拡大）

▲このように回転する。位置合わせは後で行うので、今は気にしなくてよい。（クリックで拡大）

▲屋根の幅と奥行きを変更するために、赤丸のハンドルをクリックし、キーボードのタブキーを押す。（クリックで拡大）

▲まず、奥行きを6ミリに変更する。（クリックで拡大）

▲そして、幅を47ミリに変更し、「ビューを選択項目に合わせる」をクリック。（クリックで拡大）

▲これでサイドシルの全体が見えるようになったので、位置を調整していく。 （クリックで拡大）

▲前後の車輪からの距離がほぼ等しくなるように位置を微調整する。後で内部を空洞化する際にサイドシルの端もカットされるので、目分量でOKだ。（クリックで拡大）

▲次に、屋根とメインセクションの縁を一致させる（矢印で示すライン）。位置合わせ機能を使ってもよいが、この程度であれば、キーボードの矢印キーのほうが楽に行える。（クリックで拡大）

▲そこからさらに1.5ミリ（グリッドにスナップの単位が0.5ミリなので、キーボードの矢印キーで3回分）、屋根のシェイプを外側に移動させる。その理由は、赤丸のところをクリックして斜め上からのビューに切り替えて説明しよう。（クリックで拡大）

▲このように、側面に段差を設けることでアクセントとなり、視覚的にボディを薄く見せる効果が生まれる。一方で、サイドシルがなければボディは実際に薄くなるが、今度は見た目の安定感が失われる。サイドシルの段差によって、適当なバランスが生まれているのだ。反対側にもサイドシルを設けるために、「複製」のアイコンをクリックしよう。（クリックで拡大）

▲そして「ホームビュー」で全体表示に切り替え…。（クリックで拡大）

▲赤丸のところをクリックして、向こう側の面を表示する。（クリックで拡大）

▲その状態で、キーボードの下向き矢印キーか、位置合わせ機能によって、複製された屋根をメインセクションの手前の側面のところまで移動し、さらに手前側に1.5ミリはみ出すように位置決めする。そこまで完了したら、後輪の後ろの部分の造形をおこなうために赤丸のところをクリックし、ビューを変更しておく。（クリックで拡大）

▲車体を斜め後ろの下方から見上げると、このようになる。（クリックで拡大）

▲後輪の後ろのあたりに、角錐をドラッグする。（クリックで拡大）

▲角錐とメインセクションを両方選択し、「位置合わせ」のアイコンをクリック。（クリックで拡大）

▲角錐とメインセクションの後端を一致させるために、赤丸のマーカーをクリックする。（クリックで拡大）

▲同様に、右の縁を一致させるために、赤丸のマーカーをクリック。（クリックで拡大）

▲空クリックをして、位置合わせモードから抜ける。（クリックで拡大）

▲角錐の高さを低めるために、赤丸のハンドルをクリック＋タブキーか、直接ドラッグ操作を行う。（クリックで拡大）

▲20ミリの高さを10ミリに変更する。（クリックで拡大）

▲調整後の角錐を複製する。（クリックで拡大）

▲角錐が選択された状態でメインセクションも選択し、「位置合わせ」をクリック。（クリックで拡大）

▲角錐とメインセクションの左端を一致させるために、赤丸のマーカーをクリックする。（クリックで拡大）

▲これで後輪の後ろの部分の造形は完了だ。（クリックで拡大）

最終回となる次回は、キャノピーの造形からスタートし、ディテールの作り込みを行っていく。