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3Dスキャンデータを効果的に編集

3Dスキャンデータ編集の必要性

3Dスキャナ等で実際の製品形状をデジタル化する技術は加速を増し、
スキャンデータを3DCAD上で取り扱うニーズもそれに伴って増加しています。
3Dスキャンで入手できるデータは基本的に点群(X,Y,Z)情報であるため、
3DCADで取り扱うためには、点群情報からエッジ、面を導き出すツールが必要になります。
スキャナに付属しているツールで3DCADでも取り扱うことができるファイル形式に出力できれば問題はありません。
よく利用されるファイル形式が「STL」ファイルです。
このSTL形式は三角形の面法線ベクトルと3つの頂点の座標値で3Dモデルを表現する
三角形メッシュソリッド表現となっています。

3Dスキャンデータを3DCAD上で取り扱うニーズ

  • ポリゴンデータからすっきり滑らかなモデルにしたい
  • 寸法入れたい
  • 形状直したい
  • バリエーション作りたい
  • 強度解析したい
  • またポリゴンデータ(STL)に出力したい

3Dスキャンデータインポートの実際

3Dスキャンデータで専ら利用されるSTLデータは三角形メッシュソリッド表現のデータであるため、
実際に3DCADにインポートすると以下のような状況になります。

  • ポリゴンデータの集まりがまとまった、1かたまりのソリッドボディ
  • 同一平面も細かく分割されている
  • 曲面表現がないため、フィレット、球、円筒なども全て三角形で置き換えられている
  • 表示重い
SE-Modeling-3_01.png

STLデータを取り扱う機能がある3DCADであっても、上記のようなモデルをインポートして
実際に編集するとなるとかなりの労力が必要になります。
特に、取り込んだSTLモデルを寸法で形状編集しようとするなら、ヒストリーベースのCADの場合には
フィーチャー認識は不可欠の操作。しかし、曲面や円筒が三角形で置き換えられている限り、
そのままフィーチャとして認識させることは極めて難しい操作となるはずです。
実際には、取り込んだSTL形状を「参考データ」として新たにフィーチャを追加し、
全く新しい形状として作り直す方が現実的というケースも多いことでしょう。


インポート形状をサクサク編集するために

シンクロナス・テクノロジーを搭載したSolid Edgeを用いることで、
手ごわいインポート形状もフィーチャ認識なしに直感的に修正が可能です。
Solid EdgeではSTLはファセットモデル(表示用モデル)になるため、中間ファイルを用いて作業します。

  1. 強力なサーフェス機能でインポート形状を確実にサポート
  2. シンクロナス・テクノロジの直感的な操作でフィーチャ再認識の必要なし
  3. ステアリングホイール機能で直感的な面移動・面角度変更
  4. 形状のコピー&ペーストで類似形状をどんどん作成
  5. フィーチャが記録されていないインポート形状でも、寸法後付け・寸法駆動の編集可能
  6. もちろん、後からフィーチャの追加OK
強力なサーフェス機能でインポート形状を確実にサポート

三角形に分割された形状を「ステッチ」サーフェス機能で同一平面をまとめる
サーフェスの数が減ることで画面操作の重さが軽減し、
修正対象が明確になります。
SE-Modeling-3_02.png

直感的なサーフェス作成機能、強力な[面置き換え]機能などを用い、
3Dスキャンデータをインポートした時の面落ち、形状不明瞭などを補間。
サーフェスからソリッドへの修正を素早く実行します。
この後は、単なるインポートモデルの編集作業へと移行します。
SE-Modeling-3_03.png



ステアリングホイール機能で直感的な面移動・面角度変更

Solid Edgeのステアリングホイール機能を利用すれば、当該面をクリックしてドラッグするだけで
形状の修正が実行できます。この機能にはフィーチャは必要ありません。
SE-Modeling-3_04.png

コピー&ペーストで類似形状をどんどん作成

2個あるはずの穴形状、1個しか認識されていなかった...
設計変更で穴を増やしたい。
そんな時には認識されている穴をコピーしてペースト!
履歴、フィーチャーを基本にしていないため、現在見えている「形状」を直接コピー&ペーストが可能です。
SE-Modeling-3_05.png


フィーチャが記録されていないインポート形状でも、寸法後付け・寸法駆動による編集可能

フィーチャは認識する必要が無くても、寸法は変更したい。
Solid Edgeではインポートデータ、ネイティブデータに関わらず、後から形状に駆動寸法を追加できます。
特にフィーチャの再認識は必要ありません。
SE-Modeling-3_06.png


インポート⇒編集⇒その後は

3DスキャンデータをSolid Edgeで自由自在に編集すれば、このデータを様々な用途に利用できるようになります。

  • バリエーションの作成
    サイズ違いやオプション違いなど、1つの形状を基にしたバリエーション作成も容易です。
  • 3Dプリンタ用モデル
    スキャンデータに編集を加え、3Dプリンタへ出力。

    3DCADデータを再作成することで、リバースエンジニアリングを実現します
  • 解析を行い、製品の強度を確認
    Solid Edge Simulationを用いて、CAEを実行できます。

    更に詳細な解析につなげるなら、FEMAPへのデータ渡しもスムーズ。
  • 2D図面を作成し、製造へ
    3Dモデルがあれば2D図面は写真を撮るように簡単。

    製造図面をSolid Edgeで作成し、開発ラインへ3Dスキャンデータを載せることが可能です。

SE-Modeling-3_07.png

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