TopSolid ソリッドモデルとサーフェスモデルの違い

本記事ではTopSolidという三次元CADを使って3Dモデルを作成する方法を紹介します。

ソリッドモデルとサーフェスモデル

ソリッドモデルとサーフェスモデルを比較すると表のようになります。トップソリッドでモデリングする場合、ソリッドをベースにモデリングし、複雑な形状はサーフェスで作成してトリムすると効率よく作業ができます。

それでは、ソリッドモデルとサーフェスモデルについて詳しく説明します。

ソリッドモデルとは

ソリッドは、サーフェスの頂点、稜線、面情報に加えて、1つの稜線がどの2つの面で共有されているかという情報を持っています。つまり、実体（中身）が面のどちら側にあるかという情報をもつ「中身がつまっている」形状といえます。サーフェス形状と異なり、1つの形状は1要素から成り立っており、面積や体積を持ち、実際に存在する「もの」と同じように扱えます。重心や質量の計算も簡単に行うことができます。また、幾何学的に矛盾する形状を作成できないのも特徴です。ソリッドは、ワイヤフレームやサーフェスよりも複雑な定義でデータを構成しているので、計算時間やデータ量は他の要素よりも多くなります。

引用元：TopSolidオンラインヘルプ

ソリッドモデルについて要約すると以下のようになります。

• 矛盾する形状は作成できない
• 面積や体積をもち、重心や質量の計算ができる
• 複雑な定義で構成されているので計算時間やデータ量は大きい

サーフェスモデルとは

頂点と稜線情報をもとに曲面を表現したものをサーフェスと呼び、このサーフェスで構成されている形状をサーフェス形状（サーフェスモデル）と呼びます。1つの形状を表現するためには、複数のサーフェスを組み合わせる必要がありますが、色を付けて表示したり、隠線処理をすることもでき、立体的にものを表現することが可能です。面積を計測することはできますが、体積情報はありません。また、基本的には表も裏もない形状なので、ソリッドよりも複雑な形状が自由に作れる反面、幾何学的に矛盾した形状やねじれをチェックする機能は持ちません。通常TOPsolidでは、サーフェスを作成して、次に説明するソリッド形状をトリム（切り取る）したり、サーフェスを組み合わせてソーイング（縫い合わせる）したりしてソリッドを作成します。サーフェスは複雑な面情報を含むので、ワイヤフレームに比べると計算が遅く、データ量が大きくなる要素です。

引用元：TopSolidオンラインヘルプ

サーフェスモデルについて要約すると以下のようになります。

• 複雑な形状が自由に作れる反面、矛盾した形状をチェックする機能は持たない
• 曲面を表現しているので面積は計測できるが体積情報は持たない
• 複雑な面情報を含むのでワイヤーフレームに比べるとデータ量が大きくなる

TopSolid ソリッドモデルとサーフェスモデルの違い まとめ

複雑な形状をモデリングするには、ソリッドだけでは難しいケースがあります。直線的な形状はソリッドで作成し、曲線的な形状はサーフェスで作成するなど使い分けることで効率よくモデリングできます。

YouTubeにTopSoliでモデリングした動画もアップしています。