3次元触感デバイスモデリングソフト「FreeForm」 | デジタルファクトリー株式会社

FreeForm

Freeform（フリーフォーム）シリーズは従来の視覚的な要素だけではなく、触覚も使うことで、精密なデジタルクレイモデリングを実現します。
ペン型インターフェースを使用し、画面の中のモデルに操作を加えると、そのモデルに実際に触れたような感触を得ることができます。
また、複雑な有機形状をモデリングするだけではなく、CADサーフェス化、金型設計、シェル化、抜き勾配検証（ドラフト）、パーティング面作成など、エンジニアリング機能も併せ持っています。

＜Why フリーフォーム？＞

スカルプト（彫刻）形状や、人体など自由曲面にフィットする製品を作成します。
CADでは困難な美的かつ機能的な詳細モデリングを可能とします。
直感的な触覚インターフェイスを備え、デザインのデジタル化を加速させます。
構想デザインだけではなく、設計/製造を意識したデータ作成ができます。

デジタルクレイモデリング

画面の中で粘土（クレイ）を造型するように、削る、伸ばす、といった操作でモデリングが可能です。直感的な操作で、質感を生み出すことができます。
ボクセルテクノロジーにより、従来のCADシステムでは技術的に難しかった複雑な自由曲面/有機形状を表現することができます。

従来の CAD を凌駕する自由形状モデリング

大規模なカスタマイズ製品から、きわめて細密で凝った装飾を持つ職人技の製品まで、柔軟に対応できます。

手でクレイを扱うようなデジタルモデリング。
人体などの自由曲面形状に最適。
CADを凌駕する微細モデリング。
3Dプリンタ、切削加工などに対応できるデジタルデータ設計。

製品設計および製造における Freeform

有機形状をデザインするだけではありません。デザインから製品化まで一気通貫のモデリング環境を提供します。モデリング手法は、サーフェース、ソリッド、メッシュ、サブディビジョンサーフェス、クレイなど、柔軟性とメリットがあります。

複雑なモデルを数分で高速設計。
ソリッドおよびサーフェスを組み合わせた複数のファイル形式からの製造に対応したモデル。
複雑なパーティングラインを定義し、アンダーカット、オーバーハングを無くし、細部の仕上げを追加。
元の設計ソフトウェアにかかわらず、複雑な形状を修復。

専用デバイス

表現の自由と迅速なモデリングを極めるためFreeform専用の触覚デバイスを使用します。
デジタル世界に触覚を追加し、感触を得ながらの行うモデリングは、直観的な操作を可能となり、習得時間を低減し、設計を加速し、最高の 3D データを提供することができます。

リバースエンジニアリング

3Dスキャナで得られたデータには、うまくスキャンできなかった箇所や荒れたポリゴンデータなどが混在します。FreeFormはそういった箇所を素早く修復、編集できます。3Dプリンタですぐに造形できるポリゴンデータだけではなく、他の設計ツールで使用できるCADデータとして出力することができるため、リバースエンジニアリングにも強いシステムです。

FreeFormが活躍する業界

・キャラクター製品および人形　　　　　　・研究および教育　　　　　　　・自動車およびオートバイ　　　　・工作機械・陶磁器
・収集品および贈答品　　　　　　　　　　・製菓工業　　　　　　　　　　・コンシューマ向け製品　　　　　・デンタル
・彫刻、レリーフおよび食器類　　　　　　・映画およびビデオ　　　　　　・美術および彫像　　　　　　　　・履き物
・ホームインテリアおよび家庭用品　　　　・宝飾、コイン、メダル　　　　・メディカル　　　　　　　　　　・パッケージング
・玩具およびプロモーション用品　　　　　・パーソナルプロダクツ　　　　・スポーツ用品

当社事例：絶滅危惧種をリアルモデリング

　小笠原諸島に生息し、絶滅危惧種に指定されているヒメカタゾウムシ。このような昆虫の存在を観光客へPRするためのモックアップ製作を支援いたしました。
　本プロジェクトは、FreeFormでヒメカタゾウムシをモデリングし、3Dプリンタで造形し塗装をするという流れです。作られたモックアップは観光で訪れたが方々が手にとって観察することもできました。

１．ヒメカタゾウムシを撮影（体長5mm程度）

拡大画像を元にしてモデリングを行います。

２．FreeFormでのモデリング

①モデリング　②テクスチャ機能　③シボ加工　④シェル化

３．FreeFormでのモデリング工程

撮影した画像とモデリング形状を比較し、部位ごとに修正と全体の調整をします。

４．3Dプリンタでの出力

3Dプリンタで部位ごとに造形、組み立てた状態（実物の15倍スケールアップ）

５．3Dプリンタ造形モデルを塗装

撮影した画像などを元に、3Dプリンタで造形したモデルを塗装し完成

６．FreeFormでテクスチャ貼り付けとフルカラー3Dプリンタ造形

FreeFormでテクスチャ画像を張り付けて、フルカラー3Dプリンタで出力いたしました。
色の変更など複数案を評価できるのはデジタルでの良さです。

FreeFormでのテクスチャ貼り付け作業イメージ

ストラタシス社フルカラー3Dプリンタで造形
（右は比較の為、単色造形例）

フルカラー3Dプリンタを見る

システム構成

ソフトウェア	Sculpt	FreeForm		FreeFormPlus
概要	モニターの中で粘土（クレイ）を操作する感覚で複雑で有機的3DモデリングができるFreeform廉価版ソフトウェアです。 (一般のマウスでも操作可)	モニターの中で粘土（クレイ）を操作する感覚で複雑で有機的3Dモデリングができ、従来のCADのような数値的/幾何学的なモデリングも行えるスタンダードタイプです。		FreeFormの機能に加え、金型設計機能（パーティング、アンダーカット処理）などが追加されたハイスペックソフトウェアです。
適用分野	3Dプリンタでの出力などに適したシンプルかつ有機的なデザイン作成デザイン構想分野	製品デザインの製造に必要な正確性、ツールおよび相互運用性を提供デザイン構想～製品設計		高度な金型モデル作成デザイン構想～製品/金型設計
モデリング機能	ボクセルモデリングサブディビジョンサーフェスモデリング	ボクセルモデリングサブディビジョンサーフェスモデリング		ボクセルモデリングサブディビジョンサーフェスモデリングソリッド/サーフェスモデリング
デバイス	デバイス名：Touch スタンダードタイプ Touchはユーザーの手に反力を与えることで、モニターの中の仮想オブジェクトを感じることができるシリーズ専用の入力デバイスです。対応ソフトウェア：Sculpt、FreeForm		デバイス名：Touch X ハイスペックデバイス、リアルな触感を得ることができる。 Touch XはTouchのハイスペック版で、より正確な形状認識と反力を得ることができるます。操作性と分解能が向上しており、連続したモデリング操作に最適です。対応ソフトウェアFreeForm、FreeFormPlus

製品の主な機能比較

製品の主な機能	Sculpt	FreeForm	FreeFormPlus
ボクセル、SubD サーフェスモデリング	〇	〇	〇
ブーリアンサポート	〇	〇	〇
クレイまたはポリゴンをNURBS サーフェースに自動曲面化	〇	〇	〇
3Dプリント可能性分析	〇	〇	〇
2D スケッチツール	〇	〇	〇
オーソグラフィックビューの出力 (bmp、jpg、および、透過オプションを含むpng)	〇	〇	〇
ポリゴンと中間 CAD 形式の 3D モデルインポート (.stl、.obj、.ply、.xml、.zpr、.iges、.stp、step)	〇	〇	〇
SubD サーフェーステクスチャリング		〇	〇
曲げおよびひねりツール		〇	〇
ケージおよび格子変形		〇	〇
SubD の NURBS への変換			〇
Wrap for Freeform Plus			〇
CAD ソリッド & サーフェースツール			〇
複雑なドラフト解析と修正			〇
自動成型パーティングライン機能			〇
CAD ネイティブ形式の 3D インポート (.x_b、.x_t、.sldprt)			〇

＜デジタルファクトリーが提供できる事＞

デジタルファクトリーはシステムを販売するだけではありません。
設計/モデリング業務に携わっており、3Dデータ作成と3Dプリンタ出力を日常的に行っております。
また、お客様のニーズに合わせたオンサイト操作トレーニングなどを実施いたします。
つまり、デジタルファクトリーは3Dデータ作成からシステムメンテナンスまで、Freeform運用に関わるソリューションをすべて提供いたします。

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