空間内の点の集合体を使用して物理的なオブジェクトやボディを表現する3Dモデルは、線、三角形、曲面などのさまざまなジオメトリ・エンティティによって接続されます。データポイントの集合体である3Dモデルは、手動、アルゴリズム、またはソフトウェアによる表面スキャンで作成でき、テクスチャ・マッピングでさらに定義できます。
3Dモデリングとは、CAD (コンピューター支援設計) プログラムなどのソフトウェア・ツールを使用して、オブジェクトの3Dデジタル表現を作成することです。コンシューマー製品開発、自動車設計、産業機器製造、建築、デザイン、エンジニアリング、エンターテイメント、ゲーム、ヘルスケアなどの専門家が3Dモデリングを使用します。
3Dモデリング・ソフトウェアとは、オブジェクトやシーンの3Dモデルを作成するために使用するソフトウェア・ツールを指します。3Dモデリング・ソフトウェアは、エンジニアリング、技術設計以外にも、アニメーション、ゲーム、映画、建築、製品デザインなど、さまざまな目的に使用できます。これらのツールを使用すると、ポリゴン・モデリング、NURBSモデリング、スカルプティング、手続き型モデリングなどのさまざまなモデリング手法を使用して、3Dジオメトリを作成、操作、視覚化できます。
3Dモデルの基盤
複雑な数式は3Dモデリング・ソフトウェアの基盤ですが、このプログラムは、ユーザー向けに計算を自動化し、ツールベースのユーザー・インターフェースを備えています。3Dモデルは3Dモデリングの出力であり、さまざまなデジタル表現がベースとなっています。境界表現 (B-rep) は、トポロジーによって接続された円錐、球、NURBS (非一様有理Bスプライン) などの数学的に定義された表面を使用して、オブジェクトを水密ボリュームとして正確に表現します。B-repモデルはエンジニアリングに適したソリューションです。コンシューマー製品や工業製品の設計、シミュレーション、製造の多くの3Dモデリング・アプリケーションはB-repベースです。ファセット・モデルは、接続された平面ポリゴンを使用して表面を近似し、ゲーム、アニメーション、デジタル・モックアップで使用される、比較的精度の低い高速の形状表現に適したソリューションです。
仮想3Dモデリング
仮想3Dモデルは、3Dプリントや従来型の製造プロセスを通して、物理的なオブジェクトへ変換することができます。モデルは、3Dレンダリングによって静止画像へと変換することもできます。これは一般的に、販売、マーケティング、eコマース・アプリケーション向けに、写真品質の表現を作成するために使用します。3Dモデルは、3Dスキャン技術を使用して、製造部品やアセンブリ、人体解剖や粘土で設計する自由形状モデルなど、現実世界のオブジェクトのデジタル・レプリカを作成するリバース・エンジニアリングのプロセスによって作成できます。3Dモデリングの最新のアプリケーションは、「デジタルツイン」を作成して「デジタルツイン」とやり取りすることで、製品ライフサイクルの一部として現実の製品を開発、テスト、シミュレーション、製造するために使用されます。
3Dモデリングの機能
製造の前や顧客へのプレゼンテーションの前に、あらゆる角度から製品を視覚化できることは、3Dモデリングの最大の利点です。3Dモデリングを使用すると、製品のすべてのコンポーネントを仮想で構築して表示し、スタイル、寸法、色、形状を表現して、製造前に製品に命を吹き込むことができます。3Dモデリングは、顧客向けに製品をカスタマイズし、パーソナライズするのに役立ちます。
3Dモデリング・ソフトウェアは、さまざまな業界やアプリケーションに多くの利点を提供します。
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