操作ガイド Update Jul Copyright D Systems Japan K.K 1 Geomagic for SOLIDWORKS 操作ガイド

(1)

操作ガイド

(2)

Proprietary and Restricted Rights Notice

本書に記載されている情報は、予告なしに変更されることがあります。本書のいかなる部分も、3D Systems の書面による許可なしには、コピー、録音、マイクロフィルム複写、あるいはウェブサイトを含むいかなる情報記憶および情報検索方式によっても、複製を行うことはできません。本書に含まれる情報の使用に関して、3D Systems は一切の責任を負いません。本書の作成には万全の注意を払っておりますが、誤りや記載漏れに関して、3D Systems は一切の責任を負いません。本書に記載されている参照は、いかなる製品あるいはサービスも認可するものではありません。

Geomagic Solutions, Geomagic, the Geomagic logo, Geomagic Verify, Geomagic Control, Geomagic Design X, Geomagic Design Direct, Geomagic Design, Geomagic Studio, Geomagic XOS, Geomagic Wrap, Geomagic Freeform, Geomagic Freeform Plus, Geomagic Touch, Geomagic Touch X,

Geomagic Phantom Premium, Geomagic Claytools, Geomagic Capture は、いずれも 3D Systems の商標あるいは登録商標です。

(3)

3D Systems について

3D Systems は、3D プリンター、プリント材料を含む、専門・コンシューマー向けのオンデマンド、カスタムサービスなどの 3D プリンティングソリューションを提供するグローバルなリーディングカンパニーです。その他にも、CAD モデリングツールやリバースエンジニアリング、検査用のソフトウェアと 3D プリンターアプリケーションやそのサービスを提供しています。それは新製品の設計や製造の時間やコストを削減する、従来の手法の補完的、代替的なまさに統合ソリューションです。3D Systems の製品やサービスは、実質的機能材として、またプロトタイプとして迅速な設計やコミュニケーションとして使用され、お客様の創造や自身の活力となっています。詳細な情報は、www.3DSystems.com でご覧下さい。

お問い合わせ

株式会社スリーディー・システムズ・ジャパンソフトウェア事業部東京都渋谷区恵比寿 4-20-3 恵比寿ガーデンプレイスタワー27 階 Tel: 03-5798-2510/Fax: 03-5798-2501 ウェブサイト:

Geomagic Software http://www.3dsystems.com/

E メールアドレス:

(4)

目次 ... 4 グラフィカルユーザーインターフェース ... 5 ヘルプ ... 8 ヘルプダイアログ ... 8 データタイプ ... 9 順序付けされていない点群データ ... 9 順序付けされた点群データ ... 9 メッシュデータ ...10 データの読み込み ... 11 スキャンデータの位置合わせと合成 ... 12 スキャンデータの位置合わせ ...14 スキャンデータの合成 ...16 スキャンデータの編集 ... 16 スキャンデータの座標合わせ ... 20 スキャンデータを基にした CAD データの作成 ... 25 自動サーフェース ...25 スキャンデータからのモデリング ...27

(5)

グラフィックユーザーインターフェース CommandManager メニューバー FeatureManager デザインツリーグラフィック領域

(6)

マウスによるビュー操作

パンの操作  Ctrl キーを押し、マウスの中ボタン及びスクロールホイールを押したままドラッグをするとデータが平面的に移動します。 ズームの操作  スクロールホイールを使って、ホイールを手前に回し、ズームインします。ズームアウトするには、スクロールホイールを奥 側に回します。  Shift キーを押し、マウスの中ボタン及びスクロールホイールを押したまま上下にドラッグでも同じ動作になります。  ズーム機能はカーソルの位置が関係します。近づけたい領域にカーソルを動かしてズームイン/アウトをします。 回転の操作  スクロールホイールを押したままドラッグをするとデータが回転します。  グラフィック領域の中心が回転中心となり回転します。

表示ツール

表示メッシュデータの表示オプションがドロップダウンで表示されます。各オプション共にアイコンを左クリックして表示切替の ON/OFF を行います。境界穴が空いている箇所や外部境界部分を緑色に表示されます。端メッシュデータの三角面の輪郭線が表示されます。 オブジェクトの色 メッシュデータが複数ある場合、データ毎にランダムに色が変わって表示されます。 領域の色 領域を作成した際に領域分割された状態でデータを表示させます。

選択ツール

メッシュや点群の選択オプションの一覧です。 マウスの右ボタンでメニューが表示されます。 これらの選択オプションはメッシュや点群のフィーチャ編集状態でなければ操作できません。 ボックスの選択 マウスの左ボタンを対角にドラッグする事で矩形の選択が行えます。

(7)

Copyright © 2016 3D Systems Japan K.K 7 Geomagic for SOLIDWORKS 操作ガイド ポリラインの選択 マウスを動かして任意の位置でマウスの左ボタンでクリックをして線分を作成して 1 筆書きの枠線を作成し、マウスの左ボタンの ダブルクリックで枠内の選択が行えます。 投げ縄の選択 マウスの左ボタンをドラッグして 1 筆書きの枠線を作成して枠内の選択が行えます。 ペイントブラシの選択 マウスの左ボタンをドラッグする事で自由曲線の選択が行えます。 すべて選択 編集対象である点群やメッシュをすべて選択します。 選択解除 現在選択されている要素の選択解除します。 選択を反転する 現在の選択状態を反転させます。 背面選択 メッシュ/点群の表裏がある場合、裏側から選択を可能にするオプションです。 透過選択 選択した際に、選択範囲に含まれる要素が貫通してすべて選択される様にするオプションです。

(8)

ヘルプ

ヘルプダイアログ

各コマンドのダイアログの右上にある？アイコンをクリックするとコマンドのヘルプが表示されます。ヘルプは英語版のみとなります。

(9)

データタイプ

順序付けされていない点群データ

 順序付けされていないデータまたは生データは、それぞれが XYZ の位置を持った点の集合です。ビューをズームすると、点群は半透明です。  順序付けされていないデータは、法線/ベクトル情報を持っているかもしれません。法線の情報を含んでいない点群は黒色で、同じ点群をシェーディングすると緑色になります。表示は下図のようになります。  点群をシェーディングすることにより、各点の法線と同様に形状を見やすくします。点群がシェイディングされた際、デフォルトカラーはライトグリーンです。 点のシェーディングコマンドでシェーディングが実行可能です。 FeatureManager デザインツリーで順序付けされていないデータは左図のアイコンで表示されます。。 シェーディングされていない点群 シェーディングされた点群

順序付けされた点群データ

 順序付けされた点データは、セル/グリッド形式に平均化され、順序付けされていない点データほど多くの点は含みません。  順序付けされていない点データとは異なり、セルがあるためシースルーではありません。  順序づけされた点データはストラクチャのようなグリッドで点間隔は常に均一であり、グリーンで表示されます。  順序づけされた点データは、順序付けされていない点データとは異なる点ツールのセットを持ちます。  複数の順序づけされた点データをひとつに結合する場合、結果として順序づけされていない点群になります。 FeatureManager デザインツリーで順序付けされたデータは左図のアイコンで表示されます。。

(10)

メッシュデータ

メッシュデータは、時にメッシュと呼ばれ、点データがリンクすることによって、三角形が形成されます。メッシュデータは、モデリングソフトウェア、スキャンデバイスと本アプリケーションで点をラップした結果など、さまざまなソースに由来します。  本アプリケーションで生成されたメッシュオブジェクトの表面はデフォルトで青色、背面または反対側の面は黄色です。  メッシュモデルのメッシュが編集された場合、内在する点の構造も同様に編集されます。 FeatureManager デザインツリーでメッシュデータは左図のアイコンで表示されます。 正しい法線のメッシュ 法線が反転しているメッシュ

(11)

データの読み込み

アドインの設定を行い、点群やメッシュデータをファイルに読み込みます。

操作手順

1. メニューバーのオプションをクリックして、表示されるメニューからアドイン をクリックします。 2. アドインのウィンドウのその他のアドイン＞Geomagic for SOLIDWORKS のスタートアップの欄にチェックを入れます。 OK を押してアドインウィンドウを閉じます。 3. メニューバーの新規をクリックして Part ファイルを作成します。

4. Geomagic for SOLIDWORKS タブをクリックして、

Command Manager＞インポートをクリックし、Scan001.asc と Scan002.asc 選択して開くをクリックします。

右図の単位系を指定するウィンドウが表示された場合は、Units のプ ルダウンメニューから単位系をミリメートル指定します。

(12)

スキャンデータの位置合わせと合成

複数のスキャンデータで１つの形状に位置合わせして、１つのデータに合成します。  スキャンデータの不要部分の削除  スキャンデータの位置合わせ  スキャンデータの合成

スキャンデータの不要部分の削除

1. メニューバーの開くをクリックし、Sample.SLDPRT を開きます。右図参_照

(13)

Copyright © 2016 3D Systems Japan K.K 13 Geomagic for SOLIDWORKS 操作ガイド 2. データを確認すると対象となる形状以外の不要部分があります。 この後の処理の為に、この不要部分を削除します。 3. FeatureManager デザインツリー内で削除 Scan001 の上で マウス右ボタンをクリックして表示されるメニューからフィーチャ編集をクリッ クする事で点群を選択する事が可能になります。 フィーチャ編集をクリックしないと不要部分の削除は行えません。 4. グラフィック領域でマウスの右ボタンをクリックして 選択のオプションをポリラインの選択にして、透過選択 のオプションもクリックして ON の状態にします。 5. 右図の様に不要部分を囲む様にクリックしていき、最後にダブ ルクリックして選択を確定します。 異なる場所についても Shift キーを押しながら同様に選択を行うと追加選択を行う事ができます。追加選択を行い、不要部分をすべて選択します。 今回はポリラインの選択を使用していますが、８P に記載され ている他の選択オプションもご利用頂けます。 6. Delete キーを押して、選択した不要部分を削除します。 この操作を Scan002 についても行います。

(14)

スキャンデータの位置合わせ

1. Scan001 と Scan002 の不要部分を削除すると右図の様になりま す。それぞれが異なる位置にある２つのデータから１つの部品形状にする為にデータの位置合わせを行います。 2. オブジェクトを整列をクリックします。 固定オブジェクトの白色の領域をクリックして Scan001 を 移動オブジェクトの白色の領域をクリックして Scan002 を選択します。ダイアログが右図の様になります。 3. ダイアログの点ペアを選択のアイコンをクリックします。 右図の様に Scan001,Scan002 どちらにも 3 点以上クリックを行います。クリックする箇所は位置合わせを行った際に、一致する箇所をクリックしていきます。クリックした箇所に点が表示され点の横にクリックした順番の数字が表示されます。 (固定オブジェクト：赤色の点/ 移動オブジェクト：青色の点) 一致する点の数値が必ず同じになる様にクリックする順番を調整してください。間違ってクリックした場合には、Ctrl+ｚキーで１つ前の状態に戻る事が出来ますので、戻した後にクリックをし直します。

(15)

Copyright © 2016 3D Systems Japan K.K 15 Geomagic for SOLIDWORKS 操作ガイド 4. 一致する点を調整できたら、座標合わせのアイコンをクリックします。 5. クリックした点の位置で位置合わせが行われます。 ダイアログの OK をクリックしてコマンドを終了します。 6. 次に位置合わせの最適化を行います。 整列を最適化をクリックします。 Scan001、Sca002 を選択します。 選択は表示が重なっている為、グラフィック領域では選択し難くくなっています。その場合、グラフィック領域に表示されている FeatureManager デザインツリーのリストをクリックして選択を行います。 最適化のアイコンをクリックして位置合わせの最適化を実行します。 スキャンデータ間の誤差が平均的に最も少なくなる状態(ベストフィット)になります。 計算が終了したら、ダイアログの OK をクリックして、コマンドを終了します。

(16)

スキャンデータの合成

1. マージをクリックします。 統合する Objyect として FeatureManager デザインツリーのリストから Scan001、Scan002 を選択します。ダイアログの Marge の欄を右図の様に設定します。 出力タイプ：メッシュ ノイズ削減：なし もとのデータを保持：OFF(チェックを外します。) その他は初期設定のまま、ダイアログの OK をクリックします。２つのデータが合成され FeatureManager デザインツリーで メッシュという１つのデータのみがリスト表示されます。 データが点群からメッシュに変わり、表示が水色に変わります。

スキャンデータの編集

スキャンデータのノイズ処理や穴埋めを行います。  修復、スパイクを削除、穴を塗りつぶすのコマンドを用いてスキャンデータの編集を行います。

(17)

Copyright © 2016 3D Systems Japan K.K 17 Geomagic for SOLIDWORKS 操作ガイド 1. スキャンデータのメッシュ構成を修正します。 修復をクリックします。 ダイアログ内のメッシュを診断アイコンをクリックします。 ダイアログのメッシュを修復の欄にデータ内のメッシュの不正な構成の数が 表示されます。また、不正な構成の箇所が赤くハイライトされます。 OK をクリックして、計算を実行します。 2. データのノイズ(不必要な凹凸)を修正します。 スパイクを削除をクリックします。 ダイアログのスパイクを削除＞スムースネスのパラメータが 50％であることを確認して OK をクリックします。 スキャンデータのメッシュが鋭角的になっている箇所が修正されます。

(18)

Copyright © 2016 3D Systems Japan K.K 18 Geomagic for SOLIDWORKS 操作ガイド 3. FeatureManager デザインツリーの Mesh の上でマウスの右ボタンをク リックして表示されるメニューからフィーチャ編集をクリックします。 さらにグラフィック領域でマウス右ボタンをクリックして選択オプションを右図 の様に設定します。(ポリラインの選択、透過選択：ON) 形状を上側から見たビュー方向に調整をし、形状穴の周辺のメッシュを選択します。Delete キーを押して形状穴のデータを削除します。形状の裏側も貫通した状態で選択されています。ダイアログの OK を押してフィーチャ編集を終了します。

(19)

Copyright © 2016 3D Systems Japan K.K 19 Geomagic for SOLIDWORKS 操作ガイド 4. 穴を塗りつぶすをクリックします。 ダイアログの Fill Method＞接線連続するように埋めるを選択します。 右図の様な穴の境界を１つずつすべて選択すると穴が埋まります。 その他に穴がある場合はすべての穴をフィルをクリックしてその他の穴をう めます。、すべての境界が埋められたことを確認して OK をクリックします。

(20)

スキャンデータの座標合わせ

スキャンデータを XYZ の座標系の原点位置に座標合わせを行います。  座標合わせの定義を行う為に、事前に領域分割、参照ジオメトリをスキャンデータから抽出します。 1. 領域をクリックします。 スキャンデータの曲率変化から形状のグループ領域を作成します。ダイアログを初期設定のまま OK をクリックして実行します。スキャンデータが色分けされて形状のグループ(領域)が作成されました。スキャンデータによってはダイアログのオプションの調整が必要となります。曲率感度：曲率の変化を認識するレベルを調整します。スライダーを右(レベル高)、左(レベル低)に動かします。ノイズなどで領域が細かくなってしまう場合は左側に寄せて状況を確認します。接続領域の幅：領域を分割する縁取りの幅を調整します。これもスライダーで幅の太さが調整されます。最小領域の面積：領域の最小面積を入力します。細かい形状などがある場合は値を調整して 領域が作成される様にします。

(21)

Copyright © 2016 3D Systems Japan K.K 21 Geomagic for SOLIDWORKS 操作ガイド 2. 領域グループが作成されたスキャンデータから参照ジオメトリを抽出します。 参照平面をクリックします。 選択のオプションを領域になっていることを確認します。 なっていない場合はクリックします。右図の赤枠の領域を選択します。参照平面のプレビューが表示されます。 OK をクリックして参照平面を作成します。同様に左側面、底面の順で参照平面を作成します。下記のように平面が作成されます。 L 字の平面：平面１左側面：平面２底面：平面３ 3. 作成した参照平面から座標合わせのために、基準原点となる参照点を作成します。まずは L 字の平面(平面１)と底面(平面 3)の２つの参照平面から交線(参照軸)を作成します。 フィーチャタブに切り替えます。 参照ジオメトリ＞軸をクリックします。平面１と平面３を選択します。 平面２つのオプションで、交線のプレビューが表示されます。 OK をクリックして、交線(軸１)を作成します。

(22)

(23)

行います。

Geomgic for SOLIDWORKS のタブをクリックします。 メッシュの方向設定をクリックします。

スキャンデータを選択します。

Select Mesh の欄に Mesh と表示されていることを確認しま す。 移動＞原点、X 軸、Z 軸の項目に作成した参照ジオメトリをダイ アログのよう選択します。 ※スキャンデータは直角水平なデータではありません。ここでの選択する順番により、絶対座標系にフィットする優先順位が発生します。データの基準となる座標定義から先に選択してください。 今回は、原点⇒Z 軸⇒X 軸の順番で選択をします。 原点の項目をクリックし、点 1 を選択します。 次に Z 軸の項目をクリックして平面３を選択します。 最後に X 軸の項目をクリックして平面２を選択します。

(24)

Copyright © 2016 3D Systems Japan K.K 24 Geomagic for SOLIDWORKS 操作ガイド 原点の要素(点１)を選択すると参照点の位置に座標系のプレ ビューが表示されます。 Z 軸、X 軸それぞれの要素が選択された状態で座標系のプレビ ューが座標合わせ後のグローバル座標系の位置に合わさっていきます。 OK をクリックするとスキャンデータがグローバル原点に座標合わせされます。このとき、座標合わせに使用した参照ジオメトリはスキャンデータと関連性を持たないため、座標合わせされたスキャンデータに追従しません。不要な場合は、FeatureManager デザインツリーから削除をしてください。 6. メニューバーの保存をクリックして詠み込んだスキャンデータを SOLIDWORKS ファイルで保存します。 7. ファイルメニューの閉じるをクリックしてファイルを閉じます。

(25)

スキャンデータを基にした CAD データの作成

自動サーフェース

スキャンデータを基にサーフェースデータを作成します。作成されるデータの特徴は下記の通りです。  スキャンデータの形状がそのままサーフェースデータになる  スキャンデータとの誤差が最小  形状全体を自由曲面として作成される 1. メニューバーの新規をクリックして Part ファイルを作成します。 インポートをクリックし、Monk.stl 選択して開くをクリックします。 単位のウィンドウの表示がミリメートルになっている事を確認して OK をクリックします。 図の様なデータが読み込まれます。 2. 自動サーフェースをクリックします。 ダイアログを右図の様に設定します。幾何形状タイプ：有機的 ※幾何的な形状の場合は機械的に設定します。パッチ数：自動予測サーフェスの詳細：中間値曲面フィッティング：許容公差 ダイアログの OK をクリックします。

(26)

Copyright © 2016 3D Systems Japan K.K 26 Geomagic for SOLIDWORKS 操作ガイド 3. 計算が終了したら FeatureManager デザインツリーの Mesh を非表 示にすると図の様なサーフェースデータのみが表示されます。 4. FeatureManager デザインツリーの Mesh を表示させて、偏差解析を クリックします。ダイアログ内の要素選択を下記の通り行います。 メッシュを選択：Monk ボディを選択：Monk_自動サーフェース プレビュー(虫眼鏡のアイコン)をクリックします。 スペクトラムの欄の最大クリティカルに 0.5 ㎜、公差上限に任 0.1 ㎜を 入力します。入力した値が最小クリティカル、公差下限にもマイナスの値で入力されます。作成したサーフェースデータとメッシュデータの偏差(誤差)が色分布(カラーマップ)で表示されます。スキャンデータに対して凸方向の誤差がある場合は黄色、赤色系の暖色表示、凹方向の誤差がある場合は水色、青色系の寒色表示となります。グラフィック領域の右端に色分布と誤差量を示すカラーバーが表示されます。 キャンセルをクリックしてコマンドを終了します。 5. ファイルメニューの閉じるをクリックしてファイルを閉じます。 必要に応じて保存を行ってください。

(27)

スキャンデータからのモデリング

スキャンデータの形状情報を抽出してモデリングを行います。作成されるデータの特徴は下記の通りです。  スキャンデータを参考に近似の設計データが作成される  部分的な形状の抽出が可能設計変更では変更箇所のみを作成し、設計データに踏襲が可能  作成したデータはフィーチャ情報が含まれる寸法などのパラメータを修正するだけで形状変更が可能 1. メニューバーの開くをクリックし、Sample.SLDPRT を開きます。右図参 照 2. スキャンデータに幾何情報を付加します。 領域をクリックします。 初期設定のまま、OK をクリックします。 3. 押し出しをフィットをクリックします。 ダイアログを右図の様に設定します。 形状の側面を Shift キーを押しながらクリックすると押し出し形状のプレ ビューが表示されます。 制約の項目で平面をクリックし、オプションを法線に切り替えます。 この設定で押し出し方向を調整します。 形状上側の当て推量の矢印をドラッグして押し出し形状を上側に大きめ に作成します。 OK をクリックして押し出し形状を作成します。

(28)

Copyright © 2016 3D Systems Japan K.K 28 Geomagic for SOLIDWORKS 操作ガイド 4. 前の操作と同様に押し出しで段差の形状を作成します。 押し出しをフィットをクリックします。 段差形状の側面を選択します。この時、選択範囲が穴などで複数に分かれている場合は Shift キーを押しながらクリックして選択を行います。 ダイアログのオプション＞編集モードを 切り取りに切り替えます。 右図の様に段差形状の範囲に合わせてプレビューが表示されます。 制約の項目で平面をクリックし、オプションを法線に切り替えます。 この設定で押し出し方向を調整します。 形状上側の当て推量の矢印をドラッグして押し出し形状を上方に最初 の押し出し形状よりも大きく作成します。 OK をクリックして押し出し形状を作成します。

(29)

Copyright © 2016 3D Systems Japan K.K 29 Geomagic for SOLIDWORKS 操作ガイド 5. 形状上面の自由曲面を作成します。 フリーフォームをフィットをクリックします。 スキャンデータの上面部の領域を選択します。上部の曲面のプレビューが表示されます。 OK をクリックして曲面を作成します。 6. 作成した曲面で、押し出し形状をカットします。 フィーチャタブをクリックし、交差をクリックします。 押し出し形状と曲面を選択し、交差をクリックします。 除外する領域で曲面よりも上側の領域を選択し OK を押します。 曲面(自由形状_１)を非表示にします。押し出し形状が上面でカットされました。

(30)

Geomgic for SOLIDWORKS のタブをクリックし、 押し出しをフィットをクリックします。 ダイアログのオプション＞編集モードを切り取りに切り替えます。 右図の領域を選択し、選択範囲を拡張するをクリックします。 選択範囲が広がり、段差形状の輪郭でプレビューが表示されます。 制約の項目で平面をクリックし、オプションを法線に切り替えます。 この設定で押し出し方向を調整します。 形状上側の当て推量の矢印をドラッグして押し出し形状を上方に最初 の押し出し形状よりも大きく作成します。 OK をクリックして押し出し形状を作成します。 8. 同様の手順で右図の形状を作成します。

(31)

Copyright © 2016 3D Systems Japan K.K 31 Geomagic for SOLIDWORKS 操作ガイド 9. 回転形状を追加します。 回転をフィットをクリックします。 回転形状のすべての領域を Shift キーを押しながらクリックします。 回転形状のプレビューが表示されます。 ダイアログのオプション＞編集モードを参加に切り替えます。 制約の項目で平面をクリックし、オプションを方向に切り替えます。 この設定で回転軸の方向を調整します。 OK をクリックして押し出し形状を作成します。 10. 同様の手順で右図の形状を作成します。

(32)

Copyright © 2016 3D Systems Japan K.K 32 Geomagic for SOLIDWORKS 操作ガイド 11. 偏差解析をクリックします。 ダイアログ内の要素選択を下記の通り行います。 Select Mesh：Mesh 本体を選択する：Mehs_AutoSurface プレビュー(虫眼鏡のアイコン)をクリックします。 スペクトラムの欄の最大クリティカルに１㎜、公差上限に 0.3 ㎜を入力 します。入力した値が最小クリティカル、公差下限にもマイナスの値で入力されます。右図の様にカラーマップが表示されます。自動サーフェースの結果と異なり、スキャンデータのゆがみを平面で作成することや、グローバル座標系に直角水平に作成しているため、偏差が大きく分布している箇所が確認できます。スキャンデータに即して作成している上面の自由曲面については偏差が少なくフィットしていることが確認できます。