3Dソリッドモデリングは、定義された体積、質量特性、内部構造を持つデジタルオブジェクトを作成します。ワイヤーフレームモデルとは異なり、ソリッドモデルは完全なジオメトリ情報を含み、体積、密度、物理的挙動の正確な計算を可能にします。主要な概念には、モデルがそれを囲む表面によって定義される境界表現(B-rep)と、プリミティブな形状から複雑な形状を構築するコンストラクティブソリッドジオメトリ(CSG)があります。
主な特徴:
ソリッドモデリングは体積と内部構造を持つオブジェクトを作成するのに対し、サーフェスモデリングは厚みのない外部シェルに焦点を当てます。ソリッドモデルは製造、シミュレーション、3Dプリントに不可欠ですが、サーフェスモデリングはキャラクターデザインや自動車スタイリングにおける有機的な形状に適しています。
決定的な違い:
ソリッドモデリングは、複数の分野で重要な役割を果たしています。エンジニアリングと製造では、精密な部品設計と解析のためにソリッドモデルに依存しています。建築では、構造要素と空間計画のためにソリッドモデリングを使用し、ゲーム開発では、環境アセットや小道具に最適化されたソリッドモデルが採用されています。
主要産業:
現代のソリッドモデリングツールは、プロフェッショナルなCADパッケージからアクセスしやすいウェブベースのプラットフォームまで多岐にわたります。評価すべき主要な機能には、パラメトリックモデリング機能、ブーリアン演算のサポート、STEPやOBJのような標準フォーマットとのエクスポート互換性があります。初心者は、堅牢なチュートリアルサポートを備えた直感的なインターフェースを優先すべきです。
選択基準:
複雑なモデルの構成要素として、プリミティブな形状(立方体、球、円柱、円錐)から始めます。修正を適用する前に、これらの基本要素を配置し、スケーリングしてプロポーションを確立します。ほとんどのプラットフォームでは、迅速な反復のためにカスタマイズ可能なパラメータを持つプリミティブライブラリが提供されています。
ワークフローのステップ:
ブーリアン演算(Union、Difference、Intersection)は、プリミティブな形状を結合または減算して複雑な形状を作成します。押し出し(extrusion)、回転(revolve)、スイープ(sweep)などのモディファイアを適用して、2Dプロファイルからジオメトリを生成します。重なり合うジオメトリや自己交差を避けることで、常にクリーンなトポロジーを維持してください。
ベストプラクティス:
パラメトリックモデリングは、フィーチャ履歴と寸法拘束を使用して、インテリジェントで編集可能なモデルを作成します。早い段階で主要なパラメータを設定し、効率的な修正のために整理されたフィーチャツリーを維持します。デザインテーブルと数式を使用して、設定可能なコンポーネントやファミリー部品を作成します。
実装のヒント:
高度なソリッドモデリングは、複雑なデザインのために複数の技術を組み合わせます。ロフト(Lofting)はプロファイル形状間の滑らかな遷移を作成し、スイープ(sweeping)は曲線パスに沿って形状を生成します。サーフェスモデリング技術は、後でソリッドジオメトリに変換される有機的な詳細のために、ソリッドモデリングを補完することができます。
高度な手法:
最終的なアプリケーションに基づいてソリッドモデルを最適化します。3Dプリントの場合、適切な肉厚とサポート構造を持つ水密ジオメトリを確保します。レンダリングの場合、必要に応じてサブディビジョンサーフェスを使用し、詳細レベルとポリゴン数をバランスさせます。
最適化チェックリスト:
TripoのようなAIツールは、テキスト記述から迅速なコンセプト生成を可能にし、数秒でソリッドなベースモデルを作成します。形状、プロポーション、スタイルを指定する記述的なプロンプトを入力して、複数のバリエーションを生成します。これらのAI生成されたソリッドは、従来のモデリングソフトウェアでの詳細な洗練のための出発点として機能します。
実装ワークフロー:
AI再構築を使用して、2D参照画像を3Dソリッドモデルに変換します。正投影ビューまたはパースペクティブ画像をアップロードして、寸法的に正確なソリッドを生成します。このアプローチにより、既存の参照からのリバースエンジニアリングとコンセプト開発が加速されます。
プロセスステップ:
AIツールは、スキャンされたモデルや生成されたモデルから、クリーンでプロダクションレディなトポロジーを自動的に生成します。これにより、幾何学的精度を維持しながら手動のリトポロジー作業が不要になります。最適化されたモデルは、ターゲットアプリケーションに適したエッジフローとポリゴン分布を特徴とします。
最適化のメリット:
エンジニアリングソリッドモデリングは、精度、製造可能性、およびアセンブリ関係を優先します。適切な公差と製造上の考慮事項を持つパラメトリック部品を作成します。フィーチャベースモデリングを使用して、改訂や構成を通じて設計意図を維持します。
エンジニアリング要件:
建築ソリッドモデリングは、美的ビジョンと構造的現実を組み合わせます。正確な寸法と材料特性を持つ建築要素をモデリングします。窓、ドア、構造部材などの反復要素には、パラメトリックコンポーネントを使用します。
建築ワークフロー:
ゲームアセットモデリングは、視覚品質とパフォーマンス制約のバランスを取ります。最適化されたトポロジーと適切なレベルオブディテール(LOD)を持つモジュラーコンポーネントを作成します。モデリングプロセス全体を通して、効率的なUVマッピングを使用し、リアルタイムレンダリング要件を考慮します。
ゲーム開発チェックリスト:
moving at the speed of creativity, achieving the depths of imagination.