ポリゴンから直接メッシュ作成
CADデータを経由せずに、ポリゴンデータから直接解析メッシュを作成する手法をご紹介します。リバースエンジニアリングや医療画像データから効率的にシミュレーションモデルを作成できます。
さまざまな離散形状データ
現在のCAEにおいて三次元CADの形状データを活用することは一般的になっています。
しかし、リバースエンジニアリングや、試作品の製造誤差の確認、生体データのモデリングなど、もともとCADがない場合もあります。その上、医療画像データや3Dスキャナからのデータ（STLなど：以下ポリゴンと表現します）からCADデータを作成し、解析モデルにするのに膨大な時間がかかる場合があります。
CADデータが存在しないケース
- リバースエンジニアリング：既存製品の形状測定からの解析
- 試作品の製造誤差確認：実測形状と設計形状の比較検証
- 生体データのモデリング：CTスキャンやMRIからの医療画像データ
- 3Dスキャナデータ：STLファイルなどのポリゴンデータ
そこで、CADデータを作成せずに、これらのポリゴンから直接解析メッシュを作成し、シミュレーションを実行することができたらいかがでしょうか？
不具合のある形状データ
一般に計測データは、計測点の集合（点群）として扱われます。次に点群からポリゴンを構築します。ポリゴンからサーフェスモデル、さらにソリッドモデルを経てメッシュ作成を行います。
ポリゴンデータの一般的な欠損
- 飛び地：計測器の解像度不足による部分的なデータ欠落
- 穴：形状内部に生じる空洞や欠損部分
- 隙間：サーフェス間の微小な間隙
これらは解析メッシュを作成する上で障害になることが多く、ポリゴンからサーフェスモデルを作成するプロセスでは、形状もしくはメッシュで適切に修正する必要があります。
従来手法の課題
サーフェスモデルからソリッドモデルをスムーズに作成するためには、エッジや面を認識することにも苦労することがあります。自動化が難しい工程です。
従来プロセスの問題点
- 高精度要求：エッジや面の認識に高い精度が求められる
- 時間と経費：多くの工数と費用が必要
- データ容量増大：十倍から数十倍になることもある
- 自動化困難：手作業による修正が不可欠
ポリゴンデータから直接メッシュを作成する方法
今回ご紹介する方法では、ポリゴンから直接3Dメッシュ作成を行えるため、大幅に工数を削減することが可能です。
直接メッシュ作成のメリット
- 工数の大幅削減：CADモデル作成プロセスを省略
- 時間短縮：ポリゴンから直接メッシュを生成
- コスト削減：形状修正作業の軽減
- データ容量の適正化：不要な中間データを生成しない
ポリゴンから直接メッシュを作成する手法により、医療画像データや3Dスキャンデータを効率的に解析モデルへ変換できます。リバースエンジニアリングや生体力学解析など、幅広い分野での活用が期待されます。
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