３D CAD 初心者がFusion 360で自作キャラクターをモデリングしてみた

皆さんこんにちは、宮本機器開発の「あい」です。
今回は自分でデザインしたキャラクターを3D CAD「Fusion 360」を使って、3D モデリングしてみました。
コンセプトはウサギのキャラクターで、丸くてかわいらしく親しみが持てるようなデザインにしたいと思い作成しました。

うさ吉の作成

それでは今回作成したウサギのうさ吉の作成過程を紹介していきます。
今回は2 種類のモデリング方法、サーフェスモデリングとフォームモデリングを使って作成しました。

サーフェスモデリングとは、厚みが「0」で作られる中身の情報は持たないモデルで、ソリッドは複数のサーフェスのエッジが合わさることで、立方体の中身の情報を持つことのできるモデルのことです。精度の高いデータを作成するときなどに用いられたりします。

フォームモデリングとは、Fusion 360 で自由曲面を作成する際に用いるモードで、有機的な形状を作る際に便利なモデリング方法です。

今回紹介していくやり方は、研修で作成したサーフェスモデリングのやり方を参考に、作成していきました。

サーフェスで輪郭を作る

うさ吉のぷくっとしたほっぺを表現したいので、スケッチのスプライン機能でほっぺを表現します。

すべて繋げてしまうと上手くほっぺが作れないので、途中でスプラインを完了させ、そこから新たにスプラインを作りました。

補助サーフェスの作成

理想的な形にモデリングを行うには補助サーフェスの存在が欠かせません。なぜなら予期しない形に形成されてしまうからです。

うさ吉の輪郭に合わせてYZ座標にモデルの縦の高さを決めるスケッチを作成します。

次に作成したスケッチをサーフェス機能の押し出しで補助となるサーフェスボディを作成します。

次に後にロフトを適用する際に使用するレーンをスケッチで作成します。

レーンを作成することによって、ロフトを適用した際レーンに沿った膨らみを作成することができます。

ロフトの適用

ロフトとは閉じたスケッチ、または形状のエッジを境界とするサーフェス形状を作るコマンドです。
作成した補助サーフェスとレーンを選択しロフトを作成します。
今回は曲率(G2)を設定しています。曲率は作成したロフトの曲線率(G0、G1、G2)を変えることで、滑らかさを変更することが可能です。

ここで補足を入れます。

先ほどの補助サーフェスを作成しなかった場合、ロフトを適用した際に、下の図のようになり多くの凹みを作ってしまいます。

作成したサーフェスボディにミラーをかけます。

底面にパッチをかけます。

サーフェスモデルからソリッドモデルに変換させます。今回は境界塗り潰し機能を使用します。

境界塗り潰しは、ソリッド形状やサーフィス形状、平面を境界とする形状を作成するコマンドで、ソリッド形状に変換します。

耳の作成

耳はフォームで作成しました。フォームは面の数に気を付けて作成しないと、あとで交差するエッジなどが出てきてしまい、エラーの原因になります。

フォームモードでスケッチを作成し、押し出しでスケッチからボディを作成しました。

今回は面の数は10にします。

穴の塗り潰しでエッジの折り目を維持にチェックを入れ、底面を作成しました。

上面の面も穴の塗り潰しを行いますが、エッジの折り目を維持のチェックは外し、膨らみを持たせました。

耳の中の形を形成

次に耳のピンクになる面部分を作成していきたいと思います。

スケッチでエッジに沿って作成し、上下に丸みを持たせました。

面を分断するため、上面を選択し分割ツールを作成したスケッチを選択します。

これで耳のピンク色の部分を塗る面が作成できました。

耳と顔のボディが交差してしまっているので、結合コマンドからツールにチェックを入れ、切り取りを実行します。

鼻の作成

鼻は目の作り方と変えて、ぷっくりとした感じをイメージして作成しました。

スケッチで鼻の形を作成し、今回は長めに押し出しを行いました。

長く押し出したボディを分断していきます。補助サーフェスの作成で使用したスケッチをコピーし調整後、ボディを分割コマンドに分割ツールでスケッチの二つを選択します。

次に分割したボディに曲面をもう少し出したいので、さらに分割していきます。

分断する方向にスケッチを作成し、分割して余ったボディは除去します。

ボディを分割機能で、分割ツールに作成したスケッチを選択します。

余った上下のボディは除去します。

フィレットをかけて鼻の出来上がりです。

目の作成

スケッチで目を作成しました。開始地点をオブジェクトにし、Z方面に上を押し込み新規ボディで作成しました。

押し出した目にフェレットをかけてエッジまるみを付けました。

目の光部分を作るためスケッチで円を作成しました。前述の押し出しと同じやり方で目の光部分を作成します。オブジェクトにし、Z方面に上を押し込み新規ボディで作成しました。

目の作成と同様にエッジにフィレットをかけて、目の完成です。

口の作成

口はスイープ機能を使って作成していきます。

スイープ機能とは任意のプロファイルからパスに沿ったソリッドを作成することが出来る機能です。

スケッチでパスとスイープする形を作成します。

スイープ機能で作成したボディを分割します。

ボディに分割機能を使用するために、サーフェスの面をオフセットで顔の面を選択しサーフェスボディを作成します。

ボディを分割機能で、作成したサーフェスボディと顔の面を選択してボディを分割しました。

分割してできたいらないボディは除去し、フィレットをかけて余分な面を除去すれば口の完成です。

ミラーの適用

ミラー機能を使って耳、目、口をもう一つ増やします。

完成

レンタリングを行い、画像を出力して完成です。

まとめ

今回自分の考えたキャラクターをモデリングしました。研修で作成したサーフェスモデリングで作成しましたが、耳はフォームを使用するなどのアレンジを加えてみました。

このように自分の考えたものをFusion 360で自在に作れるようになってきて、作っていて楽しくなりました。

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今回の記事が皆様のお役に立てることを願っています！