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New Products
3DCAD Studio®
土木専用3次元CADエンジン採用

最新版製品価格 ●リリース 2013年 12月
UC-1 CALS/CAD

 はじめに
弊社のCADソリューションとして、これまで土木専用2次元汎用CADであるUC-Drawから始まり、土木用の各種構造物を対象とした自動製図であるUC-Drawツールズを提供してきました。近年では、計画・設計・施工・維持管理といった土木のライフサイクルで必要なデータを、一貫した1つのモデルとして扱うことを目指したCIM(Construction Information Modeling)を推進するため、CAD製品における3次元でのデータ表現を強化しております。その取組の1つとして、土木構造物の配筋状態を3次元で表現し、鉄筋どうしの干渉度合をチェックできる3D配筋CADを提供し、設計データの3次元化を進めてまいりました。

3DCAD Studio®はさらに汎用的なモデリングを可能とし、土木のライフサイクルで使用する様々なソフトとのデータ連携を可能にすることを目的とした3次元CADソフトという位置づけとなっております。以下では、本製品で採用した3次元CADエンジンと、利用可能な各機能についてご紹介致します。
 3次元CADエンジン
3次元CADの開発には複雑な幾何学計算が必要となりますが、本製品では、この計算処理をライブラリ化した3次元CADエンジンを利用しております。これは関西大学を中心としたプロジェクトが開発した国産の3次元CADエンジンで、土木向けに必要な機能を調査・選定しております。またデータ交換を考慮してISO10303に従ったデータ構造となっております。この3次元CADエンジンの開発には弊社も関わっており、本製品の開発にあたって利用することと致しました。
 モデル作成機能
本製品におけるモデリングの流れは、スケッチ(2次元作図平面)上に作図した図形を、押し出しなどの操作で立体化させることで、3次元のモデルを作成します。

▲図1 モデリングの流れ

スケッチ作図
平面上に作図可能な曲線として、以下を用意しております。これらの曲線はマウスによる作図だけでなく、コマンドラインからの数値入力にも対応しております。また作図後の編集も、マウス操作だけでなくプロパティエディタを使用した数値入力が可能となっております。

線分(×4) 円弧
線分のプロパティ 円のプロパティ 円弧のプロパティ
楕円 放物線 クロソイド
楕円のプロパティ 放物線のプロパティ クロソイドのプロパティ
▲図2 スケッチ図形

これらの図形を組み合わせることで、図3のような小判型の橋脚断面形状も作成可能となっております。

▲図3 小判形状

立体化操作
スケッチ図形から3次元のモデルを作成する方法としては、押し出し、スイープ、回転体の3つの操作を用意しております。

(1) 押し出し操作
押し出し対象となるスケッチを選択し、押し出しベクトル(押し出し量と方向)を指定することで、スケッチ図形を立体化します。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
スケッチの選択 押し出しベクトルの指定
▲図4 押し出し操作

(2) スイープ操作
スケッチを任意の曲線に沿って押し出します。スイープ対象となるスケッチと、スイープ曲線を事前に作成しておき、スイープ操作で選択することでスケッチ図形を立体化します。

(3) 回転体
スケッチを任意の軸まわりに回転させます。スイープ対象となるスケッチと回転軸を選択し、回転量を指定することでスケッチ図形を立体化します。

編集操作
スケッチ図形から立体化した3次元モデルに対して、形状の編集が可能となっております。編集操作としては、面取り、フィレット、オフセットを用意しております。

(1) 面取り
3次元モデルの辺を選択し、面取り量を指定することで角を切り落とすことが可能となっております。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
辺の選択 面取り量の指定
▲図5 面取り操作

(2) フィレット
3次元モデルの辺を選択し、フィレット半径を指定することで、角を丸めることが可能となっております。

(3) オフセット
3次元モデルの面を選択し、オフセット量を指定することで、面に接続されている辺に沿って押し出す(凹ませる)ことが可能となっております。

操作履歴
スケッチ図形を作成した後の、モデリング操作(立体化操作と編集操作)については、モデル毎に操作履歴として保存されており、モデル作成に使用した操作とそのパラメータが記録されております。モデル作成後にこれらのパラメータ変更すると、変更後のモデリング操作とパラメータでモデルを再生成します。

操作一覧(押し出し+面取り) 押し出しパラメータ
▲図6 操作履歴
 データ連携
本製品ではDWGファイルのインポート/エクスポートに対応しておりますので、AutoCADとのデータ連携が可能となっております。

DWGインポート
インポートではファイルに保存されている2次元の図形を、1つのスケッチ上に読み込みます。この機能によって、既存の2次元図形を利用して3次元モデルを作成することが可能となります。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
DWG橋梁図面インポート DWG橋台正面図の押し出し
▲図7 DWGデータ連携

DWGエクスポート
作成した3次元モデルの形状はDWGファイルにエクスポートできますので、本製品で作成したデータを他のCAD製品で利用することが可能となっております。
 おわりに
本製品の初版では主に3次元のモデリング機能を提供しておりますが、次バージョンではCADとして必要な機能を強化し、またDWG以外の様々な製品とのデータ連携にも取り組んでいく予定です。
(Up&Coming '13 晩秋の号掲載)
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