3D ﾓﾃﾞﾘﾝｸﾞの基本

3D ﾓﾃﾞﾘﾝｸﾞの基本
ｺﾝﾋﾟｭｰﾀ内に 3 次元の形状を立体ﾓﾃﾞﾙ（3D ﾓﾃﾞﾙ）と
して構築することを 3D ﾓﾃﾞﾘﾝｸﾞまたは単にﾓﾃﾞﾘﾝｸﾞと
いう．代表的な 3D ﾓﾃﾞﾙの種類には次の 3 つがある．
①ﾜｲﾔｰﾌﾚｰﾑﾓﾃﾞﾙ
形状を稜線と頂点だけで表現した針金細工のような
ものである．線によるﾃﾞｰﾀしか持たないため，物体の
表裏や内外がなく，面処理はできない．但し，ﾃﾞｰﾀ量
図 5-1
ｻｰﾌｪｽﾓﾃﾞﾙ的表示
図 5-2
ｿﾘｯﾄﾞﾓﾃﾞﾙ的表示
が小さいために高速処理が可能である．
②ｻｰﾌｪｽﾓﾃﾞﾙ
ﾜｲﾔｰﾌﾚｰﾑﾓﾃﾞﾙに面のﾃﾞｰﾀを加えてもつもので，針金
の上に紙を張ったもの（紙細工）と考えればよい．す
なわち，面の表裏ﾃﾞｰﾀを持つが面を組み合わせた物体
を構築した場合，内外のﾃﾞｰﾀは持たないため物体の中
は空洞である．建物の視覚要素は面であるので，一般
に建築ﾓﾃﾞﾙを構築する場合はこのﾓﾃﾞﾙによる．比較的
高速な処理が可能である．
5．1
③ｿﾘｯﾄﾞﾓﾃﾞﾙ
3D ﾓﾃﾞﾙの作成
例題 5.1
ｿﾘｯﾄﾞﾓﾃﾞﾙは，ｺﾝﾋﾟｭｰﾀの内部に 3 次元形状を数学ﾓﾃﾞ
図のような，3D ﾓﾃﾞﾙ（積み木の家）を作
成せよ．
ﾙとして構築するものである．いわば，粘土細工のよう
なもので，内部は詰まっているｲﾒｰｼﾞで表現される．集
合演算などで細かなﾓﾃﾞﾘﾝｸﾞが可能であるが，ﾃﾞｰﾀ量が
大きく演算処理に時間がかかる．
初期の CAD では，ﾜｲﾔｰﾌﾚｰﾑﾓﾃﾞﾙしか作成できなか
ったが，最近ではﾊﾟｿｺﾝ上でもｿﾘｯﾄﾞﾓﾃﾞﾙが扱えるよう
になってきた．しかし，見かけ上はどのﾓﾃﾞﾙかを必ず
しも判別しにくく，ﾜｲﾔｰﾌﾚｰﾑﾓﾃﾞﾙでも陰線・陰面処理
AutoCAD2012 のﾊﾞｰｼﾞｮﾝでは，ﾜｰｸｽﾍﾟｰｽとして「3D
をしてｻｰﾌｪｽﾓﾃﾞﾙやｿﾘｯﾄﾞﾓﾃﾞﾙのように表現される．そ
ﾓﾃﾞﾘﾝｸﾞ」ﾓｰﾄﾞが使えるようになっているが，初学者に
して，視点が異なっている場合でも同じ形（ﾜｲﾔｰﾌﾚｰﾑ）
はやや煩雑であることおよび前期までの知識を活かす
となる場合もある（図 5-1，図 5-2 参照．中央のﾜｲﾔｰﾌ
ために，以下ではしばらくの間「AutoCAD ｸﾗｼｯｸ」ﾓｰ
ﾚｰﾑに対して左右の図の視点はそれぞれ下方および上
ﾄﾞでﾓﾃﾞﾘﾝｸﾞする方法を解説する．なお，ﾀﾞｲﾅﾐｯｸ入力
方にある）．
[DYN]はｵﾌにしておけば混乱が少ない．
また，これら 3 つのﾓﾃﾞﾙの融合表現を可能とするよ
解
うにｿﾘｯﾄﾞﾓﾃﾞﾙを拡張したものとして非多様態ﾓﾃﾞﾙが
①新規画面作成
研究開発されている．この非多様態ﾓﾃﾞﾙは，設計初期
ｺﾏﾝﾄﾞ: SAVEAS｛3D-MODEL｝
ではﾜｲﾔｰﾌﾚｰﾑﾓﾃﾞﾙやｻｰﾌｪｽﾓﾃﾞﾙの情報で対応し，設計が
適宜作業中に「上書き保存」を行うことによって、
進むにつれてｿﾘｯﾄﾞ情報として完成していくことがで
PC がフリーズした場合に直近のﾌｧｲﾙを使うことがで
きるもので，次世代の技術として注目されている．
きるので、被害を最小限に抑えることができる．
1
②初期設定
ｺﾏﾝﾄﾞ: VPOINT｛R，310，35｝← 視点を角度で設定す
ｺﾏﾝﾄﾞ: UNITS｛精度を「0.000」(少数点以下 3 桁)とす
る．XY 平面の X 軸からの角度を 310 度，XY 平面
る｝
からの Z 方向の角度 を 35 度として回転した位置から
ｺﾏﾝﾄﾞ: LIMITS｛（0,0），（2,2）｝←
2×2 の図面範囲
眺めた画面が得られる．
ｺﾏﾝﾄﾞ: ZOOM｛0.5X｝
を設定.
ｺﾏﾝﾄﾞ: ZOOM｛A｝←
ｺﾏﾝﾄﾞ: HIDE
図面全体を表示.
←
陰線処理された立方体が得られる．
ｺﾏﾝﾄﾞ: GRID｛0.125｝←0 を省いて .125 でもよい（以
下同じ）．
ｺﾏﾝﾄﾞ: SNAP｛0.125｝
③立方体の描画
ｺﾏﾝﾄﾞ: BOX｛座標(0,0)を指示，座標(1,1)を指示，高
さとして 1 を入力，[Enter]｝
④文字の描画
ｺﾏﾝﾄﾞ: DDSTYLE｛[文字ｽﾀｲﾙ管理]でﾋﾞｯｸﾞﾌｫﾝﾄを参照し，
適用しておく｝
←
日本語入力の準備．
ｺﾏﾝﾄﾞ: TEXT｛座標(1.500,0.000)を指示, 0.25，[Enter]，
「底面」という全角文字を入力｝
⑥画面のﾀｲﾙ分割
ｺﾏﾝﾄﾞ: VPORTS｛2 分割:縦｝←
画面を左右に 2 分割
する．画面分割した場合には編集できる画面は任意の
１つに限られる．下図の場合は右側の画面枠が太くな
っており、右側が編集可能であることを示している．
この状態をｱｸﾃｨﾌﾞと言う．また、ｱｸﾃｨﾌﾞな画面では通
常のｸﾞﾗﾌｨｯｸｶｰｿﾙが現れるが，非ｱｸﾃｨﾌﾞ画面に移動させ
ると矢印のﾏｳｽﾎﾟｲﾝﾀになる．ｱｸﾃｨﾌﾞにするためには、
画面の任意の部分をﾏｳｽで指示し，ｸﾘｯｸすればよい．
⑤立体視
[表示]→[3D ﾋﾞｭｰ(3)]→[北東等角図]
←
北東
45°上空より眺めた画面(アイソメ)が得られる．
ｺﾏﾝﾄﾞ: ZOOM｛0.5X｝
←
図面を 1/2 に縮小する．
2
⑦UCS（ﾕｰｻﾞ座標系）
ｺﾏﾝﾄﾞ: PLINE｛(-0.375,1.000)を指示，(1.375,1.000)
ｺﾏﾝﾄﾞ: UCS｛3，座標(0,1)を指示【ﾏｳｽのﾎｲｰﾙを使って
を指示，(0.500,1.375)を指示，ｃ，[Enter]｝
かなり大きくｽﾞｰﾑｱｯﾌﾟし OSNAP の「端点」を利用する】，
座標 (1,1)を指示【ｽﾞｰﾑｱｳﾄし「端点」を利用】，立方
体の上角付近(0,1,1)を指示【「端点」を利用】｝ ←
屋
根を描くための基準面(XY 平面)を立方体の裏面とし、
その原点を左下隅としている.
⑧3D から 2D（平面図）への切り替え
⑩色（特性値）の変更
ｺﾏﾝﾄﾞ: PROPERTIES｛描いた屋根の輪郭線をﾏｳｽで指示，
[Enter]，ﾀﾞｲｱﾛｸﾞﾞｯｸｽの[色]をｸﾘｯｸ，RED を選択｝
←
屋根の輪郭が赤色になる.
[Esc]を押すとｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄ（屋根の輪郭線）の選択ﾓｰﾄﾞ
が解除になる．
ｺﾏﾝﾄﾞ: PLAN｛[Enter]｝←
ﾀﾞｲｱﾛｸﾞﾎﾞｯｸｽの[×]をｸﾘｯｸして，閉じておく．
平面図へ切り替える．こ
のとき，現在の UCS の XY 平面（つまり立面）と
ｺﾏﾝﾄﾞ: VPOINT｛R，310，35｝← 視点を角度で設定す
WCS の XY 平面（つまり底面）が選択可能で、後者は
る．XY 平面の X 軸からの角度を 310 度，XY 平面
VPOINT｛(0，0，1)｝と同等である．
からの Z 方向の角度 を 35 度として回転した位置から
ｺﾏﾝﾄﾞ: ZOOM｛0.5X｝
眺めた画面が得られる．
⑨屋根の描画
ｺﾏﾝﾄﾞ: DDOSNAP｛[すべてｸﾘｱ]，[OK]｝←
O ｽﾅｯﾌﾟ
を解除.
ｺﾏﾝﾄﾞ: ELEV｛0，1｝←
⑪ﾄﾞｱの描画
高度を 0，厚さを 1 とする(高
左画面をｱｸﾃｨﾌﾞにする（左画面の任意の部分をﾏｳｽ
度は基準面からの間隔，厚さはﾓﾃﾞﾙの背丈を意味する)．
で指示し，ｸﾘｯｸする）．
3
ｺﾏﾝﾄﾞ: UCS｛3，家の正面の左下隅を指示，右下隅を
で正方形を描いて，陰線処理（HIDE）をしたものであ
指示，左上隅を指示【それぞれ OSNAP の「端点」を利
る．違いがわかるであろう．このような基本的な立体
用する】｝
形状はﾌﾟﾘﾐﾃｨﾌﾞと呼ばれ，BOX（長方体）のほか、
現在の UCS の XY 平面(つ
ｺﾏﾝﾄﾞ: PLAN｛[Enter]｝←
CYLINDER（円柱)、CONE（円錐），SPHERE（球）などの
まり正面の立面図)へ切り替える
ｺﾏﾝﾄﾞがある．
ｺﾏﾝﾄﾞ: ZOOM｛0.5X｝
問 5.1 下図を参照して，右側面に窓を描いてみよ.
ｺﾏﾝﾄﾞ: UCSICON｛OF｝←
UCS ｱｲｺﾝを非表示にする.
問 5.2 同じく，犬小屋（「ﾎﾞﾌﾞの家」と表示）を描い
O ｽﾅｯﾌﾟ
てみよ（屋根は，緑色にしてみよ）．また，家のﾄﾞｱの
ｺﾏﾝﾄﾞ: DDOSNAP｛[すべてｸﾘｱ]，[OK]｝←
上に，表札(学籍番号と氏名)を記入せよ．
を解除.
ｺﾏﾝﾄﾞ: ELEV｛0，0｝←
高度および厚さを 0 とする．
ｺﾏﾝﾄﾞ: PLINE｛ﾄﾞｱの左下隅を指示，左上隅を指示，右
上隅を指示，右下隅を指示，[Enter]｝
問 5.3 家や小屋の周囲に樹木などの物体として，BOX
以外のﾌﾟﾘﾐﾃｨﾌﾞ（ｿﾘｯﾄﾞﾓﾃﾞﾙ）を用いて描いてみよ.
なお、上図左で[表示]→[表示ｽﾀｲﾙ]→[ﾘｱﾘｽﾃｨｯｸ]また
は[ｺﾝｾﾌﾟﾄ]等を選択するとﾓﾃﾞﾙが着色され、より立体
補足説明
的に表現される．
この例題でもわかるように，BOX ｺﾏﾝﾄﾞで立体を作る
と，閉じた多面体（ｿﾘｯﾄﾞﾓﾃﾞﾙ）が得られる．PLINE ｺﾏ
ﾝﾄﾞや LINE ｺﾏﾝﾄﾞでは側面が形成されるだけで，上下の
ﾌｧｲﾙ提出:[common]→[arch]→[report]へ drag＆drop
面は空いた状態（ｻｰﾌｪｽﾓﾃﾞﾙ）となる．次図は，前述し
ﾌｧｲﾙ名の例:「cg1010920875kinkihanako0918.dwg」
た手順の③のときに ELEV｛0，1｝とし，PLINE ｺﾏﾝﾄﾞ
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