製品開発における３Dスキャンデータから３D CADデータへの変換

３Ｄスキャンデータの３Ｄ CADへのデータ変換は、プロダクトデザインや設計関連の作業を難解にするデータ形式の違い問題があります。そのためリバースエンジニアリングに必要なツールキットを使わなければ、オペレーターやデザイナーは３Dスキャナー側の３Ｄデータ取得ソフトウェアと３Ｄ CADソフトウェアとの間を何度も行き来しなければならず、リバースエンジニアや設計プロセスが長引き、製品化までの時間が長期化することになります。

変換を阻むハードル

特徴線の認識と抽出：ノイズが多かったり、不完全だったりする３D スキャンデータからスタートするリバースエンジニアリング作業は、平面部、円筒部や穴といった特徴線の特定や抽出から始めます。リバースエンジニアやプロダクトデザイナーはこのような特徴線を、３D CAD上で再構築しなければならないため、手間も時間もかかるだけでなく抜け漏れなどのミスも起こしやすくなります。

アライメント（位置合わせ）と座標系の設定：３Ｄスキャンデータを指定の座標系にアライメントしたり、複数のスキャンデータを同じ座標系内で扱ったりするのは、その対象物に明確な基準がない場合は特に難しい作業です。初期段階の位置合わせのミスで、最終的な３D CADモデルでの寸法誤差や特徴線のずれにつながるため、データ間の確認作業が増大し長引くだけでなく、ミスのリスクも高まるため細心の注意が必要です。

データクリーンアップ：３Ｄスキャンデータには、データ補間が必要な部分や削除するべきノイズなどが含まれています。人間によるこれらのクリーンアップ作業を行わないと処理が不十分なデータから３Ｄ CADモデルができあがり、不正確で設計作業又は製造作業において不必要な複雑さがもたらされる恐れがあります。

サーフェスの再構築：メッシュデータから滑らかで正確なNURBSやパラメトリックデータを生成するのは、対象物の表面が自由形状であったり有機的形状では特に厄介な作業です。それ専用のツールがなければ、リバースエンジニアやプロダクトデザイナーは、３Ｄ CADモデルのユーザビリティを損ないかねないずれや重なりを引き起こしたり、製品形状を単純化しすぎたりする危険を冒すことになりかねません。

ワークフローの統合：複数のソフトウェアを使用する３Ｄ スキャンデータから３Ｄ CADデータへ変換作業には、ツール間の切り替え作業が不可欠です。これが製品設計のワークフローを中断させます。また、ツール間を何度も行き来することでミスが起こりやすくなるだけでなく、作業にたずさわる人たちに負荷を強いるためツール習得率も悪くなります。

ラーニングカーブと専門知識：リバースエンジニアリングや設計作業には専門知識を必要とするだけでなく、アートな部分も求められるため習得が困難です。複雑で複数のソフトウェアの習得することが求められるだけでなく、それなりの場数（経験）も必要とするため、一般のユーザーや初心者ではリバースエンジニアリングを活用しづらくなっています。

こういった課題に対処するには、３Ｄ スキャンデータと３Ｄ CADとの隔たりを埋め、完全にデジタル化されたサーフェスデータから詳細で豊富な情報を取得できるようにする、パワフルかつユーザーフレンドリーなソフトウェアが必要です。そうして初めてリバースエンジニアリングはより正確に、かつ、より短時間で利用しやすくなるのです。

目的地へのフリーパスとなるのは

• ユーザーの介入を減らした、特徴認識と自動特徴抽出機能を搭載したソフトウェア
• 直観的かつ正確なアライメント（位置合わせ）作業を行えるソフトウェアツール
• スキャンデータ上のノイズを取り除く一方で、必要な情報を残すことができる自動メッシュ修正ツール
• 単純化やスムージングの度合いをユーザーが制御できる、高度で直観的なサーフェス再構築ツール
• スキャン処理とCADソフトウェアとの相互運用をシームレスに行える統合型ソリューション
• 垣根を低くして利用しやすくする直観的なユーザー・インターフェースとガイド付きワークフロー

パラメトリックCADモデルへの後戻り不要の近道

Creaform.OSTMとCreaformメトロロジー・スイートTM（ハイパーリンク）を活用すれば、リバースエンジニアリングに必要なデータ取得と抽出が、たった1つのソフトウェアプラットフォームで行えます。特徴線が抽出されると、３Ｄ CADソフトウェアで編集可能なパラメーターとしてパラメトリックに変換されます。リバースエンジニアやプロダクトデザイナーは、欠けている情報を求めて何度も対象物やその画像、或いは、３Ｄ スキャンデータに戻る必要がなくなります。

さらに、パラメトリックモデリングにより、部品の厚さや穴径などの変更も、一箇所ずつ指示し再モデル化することなく全体的に行えます。しかも、設計履歴を維持できるため、設計編集がより管理しやすく、コントロールしやすくなります。また、スキャンデータからCADデータ変換が容易になることで、既存の製品や部品のオリジナル設計データを活用しやすくなるため、そこから新しい製品を設計検討する際も使用している３Ｄ CADソフトウェア上で容易に行えます。

スキャンデータ取得から特徴線抽出をするところまで、たった1つの直観的プラットフォームに統合することで作業者が習得するインターフェースを１つに絞れるため、ソフトウェアの習得を効率化でき、誰もがリバースエンジニアリングを利用しやすくなります。