【ITニュース解説】How to Design a Custom Name Tag Using 3D CAD Software

現代では、ものづくりのデジタル化が進み、パーソナルなアイテムも簡単にデザインできるようになっている。これまで画一的だった名札も、3D CADソフトウェアを使えば、自分だけのオリジナルなデザインで作成できるようになった。SelfCADというユーザーフレンドリーな3Dモデリングプラットフォームは、そのプロセスを誰にでも手の届くものにしてくれる。仮想空間で様々な形や文字、デザイン要素を試しながら、身に着ける人の好みやイベントのテーマに合わせた名札をデザインすることが可能である。この解説では、SelfCADを用いたカスタム名札のデザインプロセスを通じて、デジタルモデリングがどのようにシンプルな物体を意味のあるクリエイティブなアクセサリーへと変えるのかを説明する。

SelfCADのような3D CADソフトウェアを使ったデザインの基本的な流れは、まず土台となる基本的な形を作り、それをコピーしたり、拡大縮小したり、移動させたりして、徐々に複雑な形へと加工していくことだ。そして、複数の形を組み合わせたり、一部をくり抜いたりすることで、最終的なデザインを作り上げる。この名札デザインの過程は、デジタルモデリングの基本的な操作を学ぶのに非常に適している。

まず、名札の基本的な土台を作ることから始める。SelfCADのツールバーにある「3D Shapes」カテゴリから「cube（直方体）」を選択する。この直方体が名札の本体となる部分の元だ。ここでは、名札の幅や高さを指定し、ベースとなる形状を決定する。例えば、幅を25、高さを5といった具体的な数値を入力することで、希望する大きさの直方体を作成する。作成が完了したら、チェックマークを付けて確定させる。

次に、この作成した直方体をコピーする。コピー機能を使うことで、同じサイズのオブジェクトを簡単に複製できる。複製したオブジェクトは、元のオブジェクトと区別するために、異なるメッシュ（3Dオブジェクトの構成単位）として扱われる。この複製したオブジェクトは、後で名札に複雑な形を加えるために利用する。コピーしたオブジェクトを選択し、ツールバーから「move（移動）」を選択して、特定の軸（例えばy軸）に沿って移動させる。さらに「scale（拡大縮小）」機能を使って、オブジェクトの縦横奥行きを調整する。例えば、x軸を23、z軸を96といった具体的な数値で指定することで、オブジェクトの形を変化させ、名札に厚みや長さを与える。これらの操作を終えたら、変換パネルを閉じる。

続いて、オブジェクトの特定の箇所を細かく編集する。そのためには、「edge selection（エッジ選択）」モードを有効にする。エッジとは、3Dオブジェクトの面と面が交わる線のことだ。特定のエッジを選択することで、その部分だけをピンポイントで操作できる。ここでは、選択したエッジを再び「scale（拡大縮小）」する。例えば、x軸を20、z軸を90といった具体的な数値を指定することで、名札の特定の角を丸めたり、全体のプロポーションを微調整したりする。この操作により、より洗練された名札の形状を作り出す。

同様に、「face selection（面選択）」モードを使って、オブジェクトの特定の面を選択し、移動させることもできる。面とは、3Dオブジェクトの表面のことだ。選択した面を「move（移動）」機能でy軸方向に移動させることで、名札の表面に立体的な凹凸や段差を作り出すことが可能になる。例えば、y軸に10と指定することで、名札の表面に浮き上がった部分や窪みを作り、デザインに奥行きを与える。作業が終わったら、選択を解除する。

次に、複数のオブジェクトを組み合わせて新しい形を作り出す「Boolean（ブーリアン演算）」という重要な操作を用いる。ブーリアン演算には「difference（差分）」、「union（結合）」、「intersection（交差）」などの種類がある。ここでは、「difference（差分）」を複数回使用する。まず、コピーしたオブジェクト（メッシュ4）を名札本体からくり抜くことで、名札の内部に窪みや穴を作成する。具体的には、名札本体からメッシュ4（1）を差し引く（subtract）操作を行い、「keepsubtractedobject（くり抜いたオブジェクトを保持する）」オプションを「true」に設定する。これにより、くり抜いた形状も保持され、後で別の用途に利用できる。この操作を確定した後、作成された差分オブジェクト（difference 1）を移動ツールでz軸方向に調整する。例えば、z軸を-10に設定することで、くり抜いた穴の位置を調整する。さらに、この差分オブジェクトに対して再度ブーリアン演算の「difference」を適用し、再度メッシュ4(1)を差し引くことで、名札の構造をさらに複雑にする。これにより、より深くくり抜かれたり、異なる形状の穴が開いたりする。

名札にストラップやチェーンを通すための穴を作るために、「torus（トーラス）」、つまりドーナツ型のオブジェクトを追加する。ツールバーの「3D Shapes」カテゴリからトーラスを選択し、リングの半径やチューブの半径、分割数を設定する。例えば、リング半径を3、チューブ半径を1、分割数を50に設定することで、滑らかなドーナツ型のオブジェクトを作成する。さらに、x軸を-16、y軸を1といった具体的な位置を設定し、名札の適切な位置に配置する。

作成したトーラスと名札本体を一体化させるために、再び「Boolean（ブーリアン演算）」の「union（結合）」を使用する。名札本体のオブジェクト（difference 2）を選択し、トーラスと結合することで、トーラスが名札の一部となる。これにより、名札にしっかりと穴が開いた状態になる。

最後に、名札にパーソナライズされた文字を追加する。ツールバーの「generators」カテゴリから「text generator（テキスト生成）」を選択する。表示したいテキストを入力し、文字の高さ、奥行き、位置、回転角度を設定する。例えば、高さを15、奥行きを2、y軸を4、z軸を-10、x軸を-90、z軸を90といった具体的な数値を指定することで、文字が名札の表面に適切なサイズと向きで配置されるように調整する。このテキストオブジェクトも、名札本体と一体化させるためにブーリアン演算の「union」を使用する。ここでは、名札本体（メッシュ4(1)）を選択し、生成したテキストと結合する。これにより、テキストが名札に浮き彫り、あるいは彫り込まれたような形で一体となる。

最後に、名札全体の位置を調整し、例えばz軸を0に設定して中央に配置することで、デザインが完了する。これらの作業は、画面上に表示される「gizmo（ギズモ）」と呼ばれる矢印や立方体のハンドルを使って直感的に行うこともできる。ギズモは、オブジェクトの移動、回転、拡大縮小を視覚的に行うための便利なインターフェースである。

このように、SelfCADを使ったカスタム名札のデザインは、3Dモデリングの基本的な概念であるオブジェクトの作成、変形、結合、差分といった一連の操作を具体的に学ぶ良い機会となる。これらのスキルは、システムエンジニアが将来的に関わる可能性のある、より複雑なシステムの視覚化や、プロトタイピングの領域で役立つ基礎知識となるだろう。SelfCADは、こうしたデザインスキルを深めるための豊富な学習リソース、例えばインタラクティブなチュートリアルや専門家によるコースを提供しているため、継続的な学習を通じて、さらに高度な3Dモデリング技術を習得できる。