pdweb.jp プロダクトデザインの総合Webマガジン

pdweb.jp プロダクトデザインの総合Webマガジン Tool Special
●パーソナル3Dプリンタ「Mojo」が切り拓くデスクトップマニファクチャリング

私のスケッチ
●第7回：吉岡徳仁氏の「Camper to&ether」
●第6回：第6回：山中俊治の「アスリート用大腿義足」
●第5回：清水久和氏の「井伊直弼」と「髷貯金箱」
●第4回：酒井俊彦氏のアットアロマ社「新型アロマデフューザー」
●第3回：奥山清行氏の天童木工「ORIZURU」
●第2回：磯野梨影：かみみの「はなのあかり」
●第1回：塚本カナエ：資生堂「化粧惑星」

デジタルツールはじめの一歩

ペンタブレット「Cintiq 21UX実践編」
●第3回：Cintiq 21UXでCADデータの修正作業をすばやく行う！
●第2回：CGと写真の合成で作るプレゼンテーション
●第1回：Cintiq 21UXとPhotoshopで行うプレゼンテーション制作

ペンタブレット「Intuos/Cintiq編」
●第2回：Cintiq 21UXとSketchBook Designer
●第1回：Intuos4でCADを操作する

iPadでデザインワーク編
●第5回：アイデア支援ツール、プレゼンテーション用ツールとしてのiPad
●第4回：スケッチツールとしてのiPadと「Adobe Ideas」、ノートアプリ「MUJI NOTEBOOK」
●第3回：スケッチツールとしてのiPadと「Sketchbook Pro」その2
●第2回：スケッチツールとしてのiPadと「Sketchbook Pro」その1
●第1回：3DビューワとしてのiPadと「iRhino 3D」
Rhinoceros編
●最終回：Rhinocerosを使い倒そう
●第9回：作業効率を見直そう
●第8回：融合する形状の作成方法
●第7回：まだまだ続く2レースルスイープ
●第6回：3次曲線を使っての2レールスイープ
●第5回：Rhinocerosの本質を生かす機能「2レールスイープ」
●第4回：フィレットは重要なデザイン要素　その2
●第3回：フィレットは重要なデザイン要素
●第2回：3Dは2Dからはじまる
●第1回：Rhinocerosを使い始める前に
SolidWorks編
●第5回：閉じた輪郭からのロフト曲面
●第4回：回転とシェルで作る器のモデリング
●第3回：円柱とパイプ形状のモデリング
●第2回：直方体モデリングの応用と使い道
●第1回：立方体は角柱モデリング

3D CADお役立ちTIPS
●第28回：キャラクターモデルの作成：くじら編 2
●第27回：キャラクターモデルの作成：くじら編 1
●第26回：ラムネボトルの作成 5
●第25回：ラムネボトルの作成 4
●第24回：ラムネボトルの作成 3
●第23回：ラムネボトルの作成 2
●第22回：ラムネボトルの作成 1
●第21回：アプローチ曲面を使ったフィレットの作成
●第20回：スケッチ定義の注意点
●第19回：大きさが異なるフィレットの馴染ませ方
●第18回：フィーチャーを使ったパイプ形状の作成
●第17回：スケーリングを使った形状の検討
●第16回：ブレンド曲面を使った形状の作成 3
●第15回：座布団形状の作成
●第14回：CADデータ受け渡し時の注意点
●第13回：面取りによる見え方の違い
●第12回：ブレンド曲面を使った形状の作成 2
●第11回：2つのエッジが合流する部分のまとめ方 2
●第10回：不正面の修正
●第9回：交差する溝の作成　ソリッド編
●第8回：ブレンド曲面を使った形状の作成
●第7回：一定幅フィレットの作成
●第6回：2つのエッジが合流する部分のまとめ方
●第5回：曲面の連続性を意識したフィレットの作成
●第4回：投影を使った3D曲線の作成
●第3回：履歴を使った形状の検討
●第2回：楕円ボタン形状の作成
●第1回：滑らかな除変フィレットの作成

3Dデジタルツールと立体造形
●第9回：フィレットを施す
●第8回：複合カーブのコントロールその3
●第7回：複合カーブのコントロールその2
●第6回：複合カーブのコントロールその1
●第5回：ノットの理解
●第4回：1枚のサーフェスで表現できる形状
●第3回：自由曲線とUVパラメータ
●第2回：自由曲線を表現するパラメータとその次数
●第1回：Illustratorで表現される自由曲線

「立方体」を、SolidWorks純正レンダラー「PhotoWorks」でレンダリングした例

デジタルツールはじめの一歩
SolidWorks編

連載スタートなる第1回目は、編集部からのリクエストもあり「形の基本形」と言っても過言ではない「立方体」をテーマとしてお届けします。大学や専門学校等で工業デザインを学ばれている方、3DCADをデザインツールとして検討中の方、SolidWorksをデザインツールとして取り組み始めたばかりの方に、ヒントとなるような内容となれば…と思っています。

●中林鉄太郎　http://www.tn-design.com
プロダクトデザイナー／デザインディレクター。1965年東京生まれ。1988年桑沢デザイン研究所卒。黒川雅之建築設計事務所を経て、1997年テツタロウデザイン設立。文具、日用雑貨、情報機器等のプロダクトデザインだけでなく、中小企業、地域産業のデザインディレクションも手掛ける。日本大学芸術学部デザイン学科、桑沢デザイン研究所非常勤講師。（社）日本インダストリアルデザイナー協会会員。

●「立方体」は特別な形

「立方体＝Cube」は、形としては私たちにはとても馴染みのある、正方形6枚が空間を取り囲む形です。イメージされるのはサイコロやルービックキューブ、角砂糖、塩の結晶などでしょうか？別の言い方をすれば、さまざまなサイズの「直方体」のうち、各辺の長さがすべて同一（正方形）という、意味に強さを持ったときの状態が「立方体」なわけです（画像1）。

では、直方体の特徴は？　と言えば、すべての面が長方形の六面体で、隣り合う面とは直角に接しているもの。また、この立体は、同じ平面図形を底面と上面とする筒状の形…ということから「角柱（四角柱）」の仲間です。「立方体」は「角柱（四角柱）」の特別な形…という見方が、3D CADをデザインツールとするファーストステップです。

画像1：真ん中の立体が「立方体」。左右は高さが正方形の一辺の長さとは異なるため「直方体（角柱）」となっている立体		画像2：「立方体」の側面部分に、金型からの抜き勾配のように、角度をつけて「押し出し」した立体。画像では分かりやすくするために2度の角度がついているが、実物であれば100mmの深さがあるので、1度の角度でもすぐに判別できてしまう		画像3：auのデザインケータイ「neon」

●立方体と抜き勾配

直方体や角柱の仲間でもある「立方体」ですが、工業（プロダクト）デザインという観点から見ると、この形状のまま製品とするにはハードルが高い形状の1つです。

なぜなら、プラスチックや金属で作られている製品の多くは、量産を前提とした製造工程において、なんらかの「型（金型など）」を必要とし、その「型」に材料を注入して成型した後は取り出さねばなりません。一般的な型構造の場合は、抜くための角度（抜き勾配）が必要です。しかし、その角度をつけたとたん、形としては「立方体」ではなくなり、「立方体である！」という意味やメッセージも伝わらないことになるからです（画像2）。

3D CADや3D CGソフトでは、あっと言う間に造形できてしまう形の1つである「立方体」も、その形状を純粋に具現化しようとすればするほど、「目的」と「理由」に加えて「製造方法」と「コスト」などのバランスが必須…ということになります。

「立方体」ではありませんが、auのデザインケータイ「neon」（画像3）は、タイルのような直方体をあえてデザイン表現の中心に置いていました。そのために外観の隣り合う面と面の角度が90度になるよう、抜き勾配がなくても製造できるように、金型にスライド機構を取り入れるなど製造方法にも工夫が凝らされています。

●「立方体」をSolidWorksで作る

では以下で、実際にSolidWorksを使って、「立方体」を作るプロセスを紹介します。

もちろん、工作の時間のように6枚の正方形を作って張り合わすことで「正六面体を作るぞ！」…という手法も可能ですが、それでは手間ばかりが増えてしまいます。では、どういうプロセスで作られるのか…というと、冒頭でも触れた「立方体」は「角柱（四角柱）」の特別な形という…という見方を使って、(1）正方形の作図、（2）その正方形と、直交する方向に高さ（長さ）を与える…という手順で進めていきます。

具体的には「押し出し」ツールを使い、正方形の一辺と同じ寸法を設定することで「立方体」を完成させるという手順です。

[1] 立方体には正方形の作図が必要。SolidWorks 2009の矩形ツールは5種類ある。今回は「3点矩形中心」という、中心を定義した後、次の2点をクリックするツールを使用している		[2] 中心以外は任意の位置でクリックして矩形を作図する。その後、「スマート寸法」ツールで矩形の1辺をクリックし、ダイアログボックスにキーボードから「100」と入力して長さを設定する		[3] 横方向の寸法と同様に、縦寸法も「スマート寸法」ツールで設定する。青色の線で書かれていたものが、寸法を確定することで「完全定義」となると、線の色が黒色に変わる

[4] 作図した正方形を使って「押し出し」ツールを選択して、ダイアログボックスの「高さ（長さ）」に「100」と入力		[5] 「押し出し」ツールのプレビューが黄色い半透明の立体として表示されている。中心から上方向に伸びている矢印は、押し出される方向を示していて、逆向きに変更することもクリック1つ		[6] 「立方体」のモデリングは、「四角柱の1つ」と考えることで、底面となる「正方形」の作図と、「押し出し」ツールでの高さ入力の2ステップで完成してしまう

[7] 「押し出し」ではない「ロフトツール」を使ったモデリングでは、「正方形」をもう1枚、立方体の上面に当たる高さに新たに作図する必要がある		[8] 上下の2つの面をつなぐようにモデリングされるロフトツール。問題なく「立方体」がモデリングされる。「押し出し」ツールに比べて正方形を1つ分ステップ数が多くなる		[9] 「押し出し」は、底面の正方形が垂直方向に平行移動していったようなモデリングだったが、「ロフト」では、2つの面の間をつないでいくモデリング。結果としての「立方体」には違いはないが、この違いは、応用的にツールを使っていく場合にはっきりしてくる

[10] 2つの面さえあれば実行できる「ロフト」ツールは、それぞれの面の形や角度が違っていてもモデリングができるということ。試しに上面部分にあたる正方形を回転させてみる		[11] 結果は、側面がねじれたように曲面が生成される。「こんなサイコロがあったらうまく転がるだろうか？…」、「消しゴムの形に採用したらどうだろう？…」。ちょっとねじれただけだけれど、「アイデアの種」が出てくるのではないだろうか？

第2回は「直方体モデリングの応用と使い道」です。