3次元CADの活用メリットと種類とは？ 関連おすすめ製品をご紹介

3次元CADとは？

CADとは、Computer Aided Designの頭文字から成る用語であり、直訳をすると「コンピュータによる設計支援」を意味します。具体的にはコンピュータ内で起動するソフトウェアの一種であり、設計図等の図面の作成・管理をPC上で行うことができるものです。また、平面（2次元）での図面作成が行えるCADソフトを2次元CADと呼び、立体的（3D）な図面作成を行えるCADソフトを3次元CADと呼びます。

平面での図面だと解釈の余地が大きくミスリードが発生しやすい問題がありますが、3次元で立体的に図面を起こすことでより詳細なイメージを共有しやすくなるメリットをもたらします。これまでは3次元CADを導入しようとしてもハード面のスペックが足りなかったり、コストのハードルが高かかったりと、様々な要因で導入を見送られるケースが多かったものの、近年では安価で使いやすソフトも普及してきているため、企業・個人を問わずに幅広く利用されています。

3DCADと3DCGの違い

3DCADと混同されることの多いソフトウェアとして「3DCG」があります。3DCGは「3 Dimensional Computer Graphics」の頭から成る用語であり、3DCADと同様にPC内で立体（3次元）空間のグラフィックスを作成することができます。

基本的な両者の分類としては、3CADの使用用途が主に設計や図面作成であるのに対して、3DCGはアニメーション等のキャラクター作りに用いられることが多いと言えるでしょう。トイストーリー等の作品を思い浮かべてもらうと分かりやすいかと思いますが、映像系のコンテンツの作成に活用されているのが3DCGです。

3次元CADを活用するメリット

2次元CADと比較した、3次元CADを活用するメリットについてご紹介します。

形状を視覚的に把握しやすい

2次元CADを用いた図面作成は正面図・側面図・平面図で構成される第三角法で描かれますが、平面であるが故に具体的な立法図を頭の中で構築することが求められます。そのため、複雑な図面であればあるほど見る人によっての解釈の余地が大きくなり、ミスリードが生まれやすいという問題が起こります。しかし、3次元CADを用いた図面であれば立体図で描かれるため、ほぼ実物に近い形状で視覚的にイメージを共有することが可能です。建築にしろ新製品の開発にしろ、実際の現場では専門知識を持たない人も含めてかなりの関係者がビジネスに携わることになります。そのようなケースにおいて、各担当者がスムーズにイメージを共有する手助けとして3次元CADは活躍をしています。

設計の編集がしやすい

平面の図面を活用する際、製品のプロトタイプ（試作品）を作成したタイミングや、建築の現場で作業を進めているタイミングで、図面と実際の現場では齟齬が生じるというケースは少なからず発生する物です。そのような際、設計図を修正・変更するにはコストや時間を要してしまいますが、3次元CADであれば比較的その手間は少なくて済みます。というのも、2次元CADで作成された図面では解釈の余地を埋めるために多くの付帯情報が書き記されているからです。そのため、一部分の修正・変更であったとしても、書き記されている捕捉情報に影響があるのならばそこにも手を加える必要があります。しかし、3次元CADであれば立体図で視覚的にイメージを共有しているため比較的に捕捉情報の書き込みが少なく、変更部分による影響は最小限で済むメリットがあります。

試作品製作のハードルが下がる

従来の試作品製作においては、2次元による図面を作成した後に、その図面から加工業者が加工方法を検討して実際の製作に取り掛かるというステップが必要でした。しかし、3次元CADを活用すればほぼ実物に近い形状をグラフィックとして共有することができます。当然、最終的には業者へ依頼して実物を製作してもらう必要がありますが、それよりも前段階の検討であれば、3次元CADによるグラフィックの共有で十分に事足りると言えるでしょう。また、近年では3次元CADと3Dプリンターを連携させることも可能のため、CADで作成したデータをそのまま出力して社内で試作品製作を完結させることもできます。

3次元CADの種類

3次元CADは機能が高い順に「ハイエンドCAD」「ミッドレンジCAD」「ローエンドCAD」に分類されます。

ハイエンドCAD

文字通り高い性能を持つCADが「ハイエンドCAD」です。自動車・航空機・船体・デザイン家電/家具等の高いデザイン性が求められる工業部品・民生品の製品設計に活用されています。複雑な形状を実現するために豊富な機能が充実しているのはもちろんのこと、高速処理によって設計に掛かる時間短縮も実現するハイスペックなCADソフトです。その一方で、ソフトウェア自体が高額なのはもちろんのこと、豊富な機能や高速処理を有するソフトを快適に使いこなすためのマシンを揃えるのにもコストが求められるデメリットもあります。

ミッドレンジCAD

機能レベルでハイエンドCADには劣るものの、製品設計を行うためには必要十分な機能を備えているのが「ミッドレンジCAD」です。実際に導入している企業には家電・OA機器の試作に活用しているところが多く、特別に高いデザイン性が求められなけば設計を行う上では問題がないと言えるでしょう。

ローエンドCAD

3次元CADのエントリーモデル的な立ち位置にあるのが「ローエンドCAD」です。機能性や汎用性が低く、扱えるデータが少ないと言えます。しかしその一方で、使いたい機能や使用するデータが限られている場合はローエンドCADでも十分に活用ができます。いずれにしても、「やりたいこと」を軸にハイエン・ミッドレンジ・ローエンドそれぞれの特性を見極めて判断する必要があります。

さいごに

今回は3次元CADについてご紹介しました。3DCGと3DCADの違いについて、2次元CADではなく3次元CADを活用することで得られる３つのメリットについて、そして、3次元CADの機能分類である「ハイエンドCAD」「ミッドレンジCAD」「ローエンドCAD」について、それぞれご紹介しています。

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