ゼロから始める 3D CAD ③
前回の記事
3Dプリンターとお近づきになりたいエンジニアが、Fusion 360 マスターズガイド ベーシック編 改訂第２版を読みながら3D CADに入門する過程を残していくコーナーです。
今日は7章、8章を進めました。
7章 フォームモデリングで飛行機を作ろう
6章まではずっとソリッドモデリング、サーフェスモデリングという手法でモデリングを行ってきました。
この2つ、とくにサーフェスモデリングは3Dモデリングをかじったことがある私にとっては馴染み深い手法だったのですが、7章からはフォームモデリングという新しい手法が紹介されています。
フォームモデリングは、なめらかな曲面の多い形状を短時間でモデリングするのに適していて、本章ではその入門として飛行機（ジャンボジェット機）を作りました。
8章 リクライニングチェアを作ろう
8章ではさらにフォームモデリングのテクニックを駆使してリクライニングチェアを作っていきます。
フォームモデリングとソリッドモデリングを行ったり来たりすることで、自由度が高いモデリングを実現しています。
クッション素材の座面、プラスチック素材の表面、金属素材の脚と、３つのボディをきちんと別々に作っています。
気持ちよさそうな椅子ですね。
もちろん家の3Dプリンターで出力することはできませんが、夢が広がります。
今回少し時間が空いてしまいましたが、400ページの本書も300ページまで読み進めました。
C++でコピー代入演算子が削除される話
誰かが作ったstructがあって、そのstructでコピー代入が必要になったときのお話です。
何の気なしにこんなふうに書くと、コンパイルエラーになってしまいました。
MyStruct a; a = MyStruct();
error: Object of type 'MyStruct' cannot be assigned because its copy assignment operator is implicitly deleted
MyStructのコピー代入演算子が暗黙に削除されているため、代入はできません。と言われていますね。
試しにコピー代入演算子を明示的にdefault宣言してみます。
MyStruct& operator=(const MyStruct& st) = default;
warning: Explicitly defaulted copy assignment operator is implicitly deleted
default宣言では暗黙削除されてしまうようでした。
ここで初めてMyStructの中身を見ると、原因がわかりました。
struct MyStruct
{
int number;
...
const MyString& text; // お前や！！！
...
MyStruct();
};
const参照のメンバがいます。
おそらく、文字列型でコピーコストが重いので、コピーを禁止していたのかもしれません。
C++ではconstまたは参照のメンバが存在するとき、そのクラスにデフォルトで生成されるコピー代入演算子はdelete宣言されます。
（今回はstructでしたが、C++ではclassとstructはほとんど同じものです。）
cppreference.com にも記載があります。
Deleted implicitly-declared copy assignment operator の項目です。
Copy assignment operator - cppreference.com
モルサブレー
3Dプリンターで「PUI PUI モルカー」のクッキー型を作ってみました。
今回は試作ということで、素材にはPLAを使っています。
3Dプリンターで扱われるプラスチックには主にPLAとABSの2種類がありますが、PLAは植物由来のバイオプラスチックで、食品安全性が高いとされています。
ですが、ほかの素材を扱った後の3Dプリンターでは、ノズルにフィラメントが付着していて混入する場合もありますし、そもそも家庭の衛生環境で作られたものなので、安全とは言いきれません。自己責任です。
また、PLAは熱に弱いので、食洗器で洗うことはできません。食洗器を使う場合はABSで作ったほうがよさそうです。
ちなみに、アメリカ食品医薬品局に認定されている食器向けフィラメントもあるそうなので、いつか試してみたいです。食洗器も使えるそうです。
食器の試作に最適な3Dプリント材料、ナイロン680のフィラメント
作った型で実際にクッキーの型抜きをしてみました。
なかなかいい感じです。
よく見ると3Dプリンター特有の層が転写されてしまっていますが、焼いてしまえば関係ないレベルです。
上手に焼けました。
溝だけだと焼いたら目立たなくなってしまうので、次のステップとしてはアイシングで色を付けたくなりますね。
※クッキーはスタッフがおいしく頂きました。数日経ちましたが特にお腹を壊していないので、個人利用の範囲なら問題なさそうです。
ゼロから始める 3D CAD 番外編
3Dプリンターとお近づきになりたいエンジニアが、Fusion 360 マスターズガイド ベーシック編 改訂第２版を読みながら3D CADに入門する過程を残していくコーナーです。
今回は本を読み進めたわけではないのですが、
ついに3Ⅾプリンターを購入しました！！
なので、番外編としてレポート記事を書きます。
購入したモデル
今回購入したのはANYCUBIC MEGA-Sという人気モデルです。
購入時点ではセール中で30,599円で買えました。安いですね。
3Dプリンターにはいくつか方式があるのですが、この子は熱溶解積層式という方式です。
3Dプリンターを見たことがある方はわかると思うのですが、熱で溶かした材料を層になるように積み上げていく、最もスタンダードな方式のことです。
光造形など、他の方式に比べると安価なので、家庭用プリンターはこの方式が多いです。
層になるように積み上げるので、層が結構目立ってしまうというデメリットはありますが、初心者には十分だろうということで選びました。
初めての3Dプリント
モデリング
プリンターが着弾したので、その日のうちに何か役に立つものを作りたいと思っているところに、
机の足に結束バンドで括りつけられている悲しいUSBハブが目に入りました。
ちょうどよい難易度なので、これを固定するものを作る、というのを最初の課題にしてみました。
机の厚みやUSBハブの大きさを採寸し、若干余裕を持たせながらもカッチリハマるような大きさにスケッチしていきます。
今まで学んできたものを駆使してモデルができあがりました。
「積層式は細部の精度が低い」という話があるので、どんなものか確認するために厚さ0.5mmの文字を入れてみました。
スライス
これをUltimaker Curaというソフトでスライスし、.gcodeファイルに変換します。
突然出てきましたが、Ultimaker Curaは3Dプリント用のデータを作成できるオープンソースソフトウェアで、3Dプリンターの説明書にも記載されていました。
無事スライスが完了すると、右下に重さや推定所要時間が出てきました。
また、空中に浮いている部分の下に「サポート材」と呼ばれる支えの部分ができています。
ちなみに、サポート材については書籍にも書いてあったので、今回はサポート材が最も少なく済むと思われる向きにあらかじめデータを修正してあります。
印刷
テストプリント用のデータを無視していきなり本番に突入してしまいましたが、無事印刷できました。やったー！
仕上げ
印刷したら終わり……ではなく、印刷物を台から剥がし、サポート材を取り除く必要があります。
やり方が悪かったのですが、これがキツかった・・・
まず、台から剥がすときは冷めるのを待ったほうが良いです。すぐに剥がそうとしても、プラスチックがまだべたついているので、ヘラでガリガリやっても全然剥がれません。
接地面の広さにもよると思いますが、これの次に作ったものは冷めるまで待ってみたら手で簡単に取れました。
サポート材も、今回は３面にしっかり囲まれている形になってしまったので、ヘラやラジオペンチを駆使しても完全に取り除くまで30分くらいかかってしまいました。
こういう作業も慣れですね・・・。
完成！
完成したので早速使ってみました。ぴったりです。
裏側にはUSBメモリホルダーもついています。
実際にやってみて思ったこととしては、自分の考えた物が数時間で具現化する快感というのは想像以上です。やってよかった3D CAD。
サポート材を考慮した設計や、研磨や塗装なんかもできるようになりたいですね。
ゼロから始める 3D CAD ②
前回の記事
3Dプリンターとお近づきになりたいエンジニアが、Fusion 360 マスターズガイド ベーシック編 改訂第２版を読みながら3D CADに入門する過程を残していくコーナーです。
今日は5章、6章を進めました。
5章 チョコレートの型を作ろう
5章ではクマのチョコレート型を作ります。
まずクマの顔（＝チョコレートの形）をモデリングして、それを使って直方体をくり抜くという手順です。クマのイラストは書籍のホームページで配布されていて、これを下絵としてなぞって作ることができました。
クマの顔をモデリングする際には、本書初のサーフェスモデリングを使いました。
今まで作ったものはソリッドモデリングといい、主に面を押し出して中身の詰まった立体を作る手法でした。
それに対しサーフェスモデリングとは、辺を押し出して面を作り、空洞の立体を作る手法です。
私はBlenderでの3Dモデリングをかじっているので、むしろサーフェスモデリングのほうが馴染みがありました。3Dモデリングといえばこちらが一般的な気がしますね。
6章 ロボットの組立と図面を作ろう
6章ではなんとロボットを組み立てました。
といっても一から作るわけではなく、書籍のホームページから部品をダウンロードしてきて、それを組み立てていくという章です。
主に複数の部品同士のジョイントやその可動域の設定について学びます。
可動の部品が作れるようになると一気に夢が広がりますね。
組み立てが終わったら、図面の作成方法を学びます。pdfへの出力方法も本では紹介されていましたが、実際にはFusionの有料版でしかできないようでした。
個人で3Dプリントを楽しむ分にはあまり使わなそうな機能ですが、プロっぽい図面にテンション上がります。
3Dプリンターを使いたい！
そろそろ実際に3Dプリントをしてみたくなってきたので、方法を調べました。
個人が趣味で3Dプリンターを使うためには、大きく分けて以下の３通りあります。
１．オンラインの3Dプリントサービスを利用する
データを送信すると後日自宅に完成品が送られてくるというサービスが複数あるようです。
メリットとしては、手軽なことと、家庭用に比べ精度の高い3Dプリントができることが挙げられます。例えば5章で作ったチョコレート型は一口サイズなのですが、そのくらいの大きさの物だと家庭用の3Dプリンターの精度でしっかり出力するのは難しいそうです。
しかし、（すごく時間がかかるのは知っていますが）初めて自分で作った物がプリントされているところを、できれば目の前で眺めたいなあ…と思うので、他の方法も調べてみました。
２．3Dプリンターを貸し出してくれる店舗を利用する
モノづくり好き向けの作業スペースを提供しているお店の中には、3Dプリンターを借りられるところがいくつか存在します。これなら3Dプリンターを持っていなくても、自分の手でプリントして、眺めることができます。
しかし、コロナ禍で人数を制限していることもあってか、土日は前日になると予約で埋まっていることが多いです。
また、置いてある機種については店舗によるのかとは思いますが、家庭用の機種が多いようです。業務用の高精度な3Dプリンターは数百万するので、不特定多数の素人が触れないというのは当たり前な気がしますね。
３．3Dプリンターを購入する
最終手段はもちろん購入です。
私の場合いつか購入しようとは思っているのですが、長く使うものは特に実物を見て買いたい派で、家電量販店で見たものをネットで買うタイプの人間です。
今回もいくつか家電量販店を見て回ったのですが、3Dプリンターを置いている店舗は1件もありませんでした。昔はたまに見た気がするのですが、一般家庭に普及しなかったので置かなくなってしまったのかもしれません。
なので、買うなら専門店を探すか、ネットで買うことになりそうです。
書籍の11章に、3Dプリンターの選び方や、おすすめの3Dプリンターがいくつか書いてあるので、それも参考にしようと思います。
今回はここまでです。
7章からはフォームモデリングという新しい技法を学べるようで、楽しみです。
追記：
このあと3Dプリンターを購入したので、番外編として初めてのプリント作業のレポート記事を書きました。
FINAL FANTASY XIV との出会い
※本記事には本編のネタバレ要素は含まれていません。
私がFF14を始めたのは2020年の8月上旬のことでした。
せっかくの夏なのにコロナ禍で遊びに行けず、部屋にこもって暇を持て余していた頃です。
ゲーム会社には、やはりと言うべきかゲーム好きが集まっています。
私の上長もかなりのゲーマーで、ある時「このプレゼンが勉強になるからオススメ」とリンクを送ってくれたことがありました。
それがスクエニのオープンカンファレンスで発表された、FF14プロデューサーの吉田直樹氏のプレゼンでした。
私もそれなりにゲーマーなのですが、MMORPG、いわゆるネトゲは何度か始めてみても長続きせず、正直肌に合わないなと思っていました。
なのでFF14も、なんだネトゲかぁ、 と思って手を出せないでいたのです。
そのため、FF14が「新生」したという事実も全然知りませんでした。ゲームを作る立場の人間としても、遊ぶ立場の人間としても、すごく興味深く読ませていただきました。
これが2019年、FF14との出会いでした。
しかし、苦手意識を持っているネトゲを始める理由にはなりませんでした。
FF14の記事が面白かった、と上長に伝えると、上長は喜んでさらなる布教を仕掛けてきました。
それがTVドラマ・映画にもなった「光のお父さん」でした。
是非元ブログを読んでほしいとのことだったので、原作者マイディーさんのブログのまとめ読みで全部読みました。
これがめちゃくちゃ面白い。どんどん引き込まれる文章でした。
これを読んでからネトゲっていいかも。楽しそう。FF14やってみたい。という想いを抱くようになりました。
そうこうしているうちに、このコロナ禍がやってきました。
完全リモートワークになり、FF14を激推ししてくれた上長とも会うことがなくなりました。
この頃、漆黒のヴィランズまでの全てのパッケージがセットになったコンプリートパックがセールで半額になっていて、私のTwitterのTLでも話題になっていました。
数名のフォロワーと一緒に始めてみようか、という話になり、ついにフリートライアルを始めました。
これが2020年の8月です。
始めるなり、TLの先輩ヒカセンがFCの仲間とのLSを作ってくれて、パーティーを組んで手伝ってくれました。（フリートライアルではFCに入れないので）
FCメンバーの人たちは本当に親切で、若葉の自分がFF14を目いっぱい楽しめるように全力でサポートしてくれました。
これがなかったらサスタシャまでたどり着けずに引退していたかもしれません。本当に感謝です。
結局パーティー招待を自分から送ることができないのが不便だったのと、コンプリートパックのセールが終わりそうだったので、フリートライアルは一週間くらいでやめてそのFCに入ることになりました。
そこから新生、蒼天、紅蓮、漆黒、と10か月かけてじっくりとメインクエストを楽しんで、最近ようやく追いつきました。（新生のおつかいにめげて1か月くらい間が空いてしまったこともありましたが…）
始めるときは内心どうせまたすぐに引退するんだろうな、と思っていたのですが、FF14は本当に面白くて、FCメンバーとの時間が楽しくて、気が付けばかけがえのないゲームになっていました。
特に漆黒は「しょせんMMOのストーリー」と高を括っていたら度肝を抜かれる良さでした。月額課金制の敷居の高さはありますが、私みたいにネトゲに苦手意識がある人でも、ファイナルファンタジーが、王道RPGが好きなら本当にオススメできるゲームです。
今もエレゼンのイケメンお姉さんでエオルゼアを駆け回っています。
6.0が楽しみです。
ゼロから始める 3D CAD ①
前々から3Dプリンタで遊んでみたいなあと思いつつ、何から始めればいいかわからず悶々としていたのですが、こんな書籍を紹介していただきました。
3D CADの入門書としては定番みたいです。とりあえず、勢いでポチってみました。
400ページ強の本ですが、スクリーンショットがほとんどなのでサクサク進みます。日曜日の数時間で130ページまで読み進めることができました。
説明もかなり丁寧なので、今のところつまづきポイントはありません。
Autodesk Fusion 360 は有償版はなかなか手が出る値段ではないですが、個人の非商用利用なら無料で利用することができます。
（無料利用期間は1年間ですが、期限が来たら更新することが可能なようです。）
1章 基本操作を覚えよう
第一章ではFusion 360のインストール方法や基本的な操作方法が書かれています。
2章 ペン立てを作ろう
第二章では早速ペン立てを作ります。
本の通りに操作しただけで、簡単にそれっぽい成果物ができるのでモチベーションが上がります。
大体１時間弱で完成しました。
3章 コマを作ろう / 4章 マグカップを作ろう
第三章でコマ、第四章でハート型のマグカップと、どんどん作っていきます。
カップの中に入る水の容積や重さまで計算できます。このカップには約300ml入るみたいです。
これぞ Computer-Aided Design だ～！すげ～！とはしゃいでしまいました。何にしても初学者というのは楽しいものですね。
