Rhinocerosのソリッドについてお探しですね。
広告
Rhinocerosのソリッド・メッシュモデリング完全ガイド
Rhinoceros（ライノセラス）は、精密なNURBS（ナーブス）モデリングが得意な3D CADソフトとして知られていますが、最近ではメッシュやSubD（サブディビジョンサーフェス）といった新しいモデリング機能がどんどん強化されています。
特に、ソリッドやメッシュを組み合わせた自由な形状を作るときには、コマンドを打ち込むだけでなく、マウスで直感的に操作できることが大切になってきました。
この記事では、ガムボールやSubD、QuadRemeshといった便利な機能を使って、思い通りの形を効率よく作るための実践的なテクニックをわかりやすく解説していきます。
1. Rhinocerosのモデリング手法とSubDの登場
Rhinocerosでモデリングを上手にこなすには、まずソフトで扱える形状データの種類を理解することが大切です。
昔からRhinocerosの代名詞といえば「NURBS」です。
NURBSは数学的な計算で滑らかな曲線や曲面を作るので、工業製品の設計など、正確な寸法が必要なソリッドモデリングにぴったりです。
一方、「メッシュ」は三角形や四角形といったポリゴン（多角形）を組み合わせた形状データで、CGアニメーションや3Dプリント、スキャンデータの処理などでよく使われています。
ただ、NURBSに比べると編集がやりにくく、曲面を滑らかに保ちながら細かく調整するのが難しいという弱点がありました。
そこで登場したのが、Rhino 7から本格的に使えるようになった「SubD（サブディビジョンサーフェス）」という新しいタイプの形状データです。
SubDは、メッシュのように面や頂点を引っ張って形を作れるのに、サーフェスのように滑らかな曲面を自動で保ってくれる優れものです。
生き物の体や布のような有機的な形を、粘土をこねるような感覚でサクサク作れるようになりました。
これまでNURBSだけでは時間がかかっていた「曲面同士を自然につなぐ」といった作業も、SubDなら直感的にできてしまいます。
実際の仕事では、これらの形状データを使い分けることがポイントです。
たとえば、最初の大まかな有機的な形はSubDで素早く作って、全体のバランスが決まったらNURBSサーフェス（ソリッド）に変換します。
その後、正確な穴あけやブール演算（形の足し算・引き算）、角の丸め処理などをNURBS上で行う、というハイブリッドなやり方が今のRhinocerosでは主流になっています。
最初から最後まで、それぞれの形状データの得意なところを活かして組み合わせることが大事なんです。
2. ガムボールで直感的に編集しよう
ソリッドやメッシュ、SubDを効率よく編集するときに欠かせないのが「ガムボール（Gumball）」という機能です。
ガムボールは、オブジェクトを選択したときに画面上に出てくる操作用のウィジェット（視覚的なツール）のことです。
移動、回転、拡大縮小といった基本的な変形を、いちいちコマンドを打ち込まなくてもマウスだけで直感的に操作できるので、作業スピードがぐんと上がります。
ガムボールは画面下のステータスバーから簡単にオン・オフできて、他のCGソフトに慣れている人でも使いやすくなっています。
ガムボールのすごいところは、単なる移動や回転だけじゃなく、高度なソリッド操作もできる点です。
ウィジェットについている色々なハンドル（矢印やドットなど）をドラッグすると、曲線をそのまま押し出してソリッドにしたり、面を延長したり、カットやエンボス（浮き彫り）といった処理がすぐにできます。
特に、押し出しドットの周りに表示される輪っかを操作すれば、面を斜めに傾けながら延長することもできます。
カーソルを合わせると出てくる説明（ツールヒント）を確認しながら操作すれば、複雑な編集もマウスだけで完結できるんです。
さらにガムボールが本領を発揮するのが、「サブオブジェクトの選択」と組み合わせたときです。
Rhinocerosでは、CtrlキーとShiftキー（Macの場合はCommandキーとShiftキー）を同時に押しながらクリックすることで、ポリサーフェスやメッシュ、SubDを構成している「面・エッジ・頂点」を個別に選べます。
選んだ部分に対してガムボールを使えば、周りの面とのつながりを保ったまま特定の場所だけを引っ張ったり、回転させたりできます。
作業平面やオブジェクト自身にガムボールの軸を合わせる機能も使えば、どんなに複雑な斜めの面でも正確に変形できます。
3. SubDモデリングで有機的な形を作ろう
SubDを使ったモデリングは、従来のNURBSモデリングとはまったく違うアプローチです。
RhinocerosでSubDオブジェクトを作る方法はいくつかあって、球や円柱などの基本的な形から始めたり、曲線からスウィープやロフトを使って作ったりできます。
曲線を「SubDフレンドリー」な状態にしておくと、曲線との誤差が少ない滑らかなSubDを作れます。
作ったSubDは、ガムボールや専用のツールを使って、粘土細工みたいに自由に形を変えていけます。
SubDの編集でよく使うのが、先ほど説明したサブオブジェクト選択による面やエッジの移動・押し出しです。
ガムボールの移動ハンドルにある丸いアイコンをドラッグすると、面をただ動かすだけじゃなく、新しい面を「押し出し（Extrude）」て形を伸ばせます。
いらなくなった頂点や面はDeleteキーで簡単に削除できて、開いた穴は専用のコマンドで塞ぐこともできます。
また、Shift＋Ctrlを押しながらエッジや面をダブルクリックすると、つながっている要素をループ状に一気に選択（チェーン選択）できるので、リング状の形を一度に太くしたり、特定のラインに沿ってシャープなエッジ（クリース）を追加したりする作業がとても簡単になります。
SubDで作った有機的な形を最終的な製品設計に使うには、「ToNurbs」コマンドでSubDからNURBSサーフェスに変換する必要があります。
この変換によって、SubDの滑らかな曲面が正確なNURBSパッチとして計算し直され、同じ位置に作られます。
元のSubDに穴や隙間がなければ、変換後も閉じたソリッド（閉じたポリサーフェス）として出力されるので、その後の3Dプリントや金型設計に向けたブール演算がスムーズに行えます。
ただし、ブール演算などの複雑な処理はSubDの状態で行うよりも、NURBSに変換してから行う方がエラーが少なく、きれいな結果が得られやすいので、作業の順番をはっきり分けることが成功のコツです。
4. QuadRemeshでメッシュをきれいに整えよう
ソリッド・メッシュモデリングで、もう一つとても強力なのが「QuadRemesh（クアッドリメッシュ）」機能です。
これは、既存のサーフェスやソリッド、メッシュ、SubDオブジェクトから、あっという間に最適化された四角形ポリゴンのメッシュを作り直してくれるコマンドです。
Rhinoceros以外のソフトから持ってきたスキャンデータや、3D CAD特有の複雑に分割されたポリサーフェスは、そのままだとメッシュの流れ（トポロジー）が乱れていて、編集やレンダリング、解析の邪魔になることがよくあります。
QuadRemeshを使えば、これらを均一できれいな四角形メッシュに一新できます。
QuadRemeshは単にメッシュをきれいにするだけでなく、色々な便利なオプションがあります。
たとえば、「対称オプション」を使えば、指定した軸に対して左右対称の美しいメッシュの流れを作れます。
また、「ハードエッジの検出」を使えば、機械部品のようなシャープな角の形を崩さずに保ちながら、平らな部分には均一なメッシュを敷き詰められます。
さらに「ガイド曲線」機能を使うと、ユーザーが意図した方向（曲がり具合の流れやキャラクターの筋肉の流れなど）に沿ってメッシュのエッジを誘導できるので、レンダリング用のテクスチャマッピング（UV展開）やアニメーション用のリトポロジー作業がぐっと楽になります。
実際の仕事では、このQuadRemeshとSubDを組み合わせるやり方がとても効果的です。
複雑なNURBSモデルや粗いメッシュデータにQuadRemeshを実行して、その際に出力オプションで「SubD」を選ぶと、一気に編集しやすいSubDオブジェクトに変換できます。
これによって、昔作られた修正が難しいソリッドデータでも、滑らかさを保ったまま直感的に編集し直せるようになります。
医療分野での人体データのモデリングや、リバースエンジニアリング、建築での自由な形の外壁デザインなど、色々な場面でQuadRemeshとSubDの組み合わせは、従来のRhinocerosの限界を超える新しいモデリング体験を提供してくれます。
広告
