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ボートの船体 - ロフトとスイープ

このチュートリアルでは、平面図と輪郭曲線を用いた典型的なボート船体のロフトテクニックを紹介します。モデリングに使用する伝統的な船体形状は、古いBoat Builder’s Handbook誌に掲載されたデザインを元にしています。この船体形状に似たデザインはインターネットからも多数入手できます。

このチュートリアルでは次のことを学習します。

RRhinoはいろいろな分野のマリンデザイナーにご使用頂いています。マリンデザインの詳細、チュートリアルについては、RhinoのWebサイト(www.rhino3d.com)をご覧ください。

このチュートリアルで使用される海洋用語

舷弧

ボートの側面から見た船首から船尾までの反り量(弧度)。

チャイン

船底が平らまたはV字型をした船の側面と底面が交わる線。

トランサム

船尾が角型のボートの張板部分。

フェア

「フェア(Fair)」の意味をめぐっては、海洋業界ではさまざまな意見が聞かれています。明確な定義はありませんが、何を指すかは共通に理解されているようです。サーフェスのフェア処理と言えば、従来、ボートのサーフェスと関連付けられて考えられていますが、オブジェクトを問わずすべての見えているサーフェスがこの処理の恩恵を受けられると言えるでしょう。Rhinoでは、サーフェスをフェアにするための最初の手がかりとして、サーフェスを表示するアイソカーブの間隔をチェックします。

アイソカーブの間隔以外にも、フェアな曲線とサーフェスを作り出すための条件がいくつかあります。フェアな曲線やサーフェスすべてがこれらの条件を満たしているというよりも、むしろフェアな曲線やサーフェスは多くの場合これらの条件を満たしていると言えます。モデリングをする際に、これらの条件を念頭に入れておくと最終的により満足のいく製品を作ることができます。

フェアなサーフェスを作成するためのガイドラインとして次の事項が挙げられます。

船体の曲線をレイアウトする

船体の線は、元となる図面を背景ビットマップにし、それをトレースして描きます。線を引いてサーフェスを作成する前に、まず線のフェアの度合いをチェックします。

トレースした線は図の通りです。これらから行うロフト作業を踏まえて、舷弧とチャインが船首と船尾よりも延長されています。

曲線のフェアの度合いをチェックする

平面図と側面図からマッチする曲線のペアをそれぞれ選択し、CurvatureGraphコマンドを使い、その曲線がフェアかどうかを判断します。ここでは、背景ビットマップからトレースした曲線を使います。これらはフェアではありません。つまり、言い換えると、舷弧の端から端まで、曲線が滑らかに接続されていません。フェアではない曲線がある場合は、点を調節してフェアにする必要があります。舷弧曲線から始めましょう(ボートの形の一番上の曲線です)。舷弧は、ボートの外見に一番大きな影響を与える曲線です。

曲率グラフには連続性があり、その曲線の特徴を表しています。グラフが曲線の上に表示されている時は、曲線が下に下がっていることを意味します。反対に、グラフが曲線の下に表示されている時は、曲線が上に上がっていることを意味します。グラフと曲線が交差している点は、変曲点(曲線に抑揚のない点)です。

曲率を調整する

各曲線を選択し、Rebuildコマンドを使い点を削減し、次数を設定します。点の数は必要最低限にとどめます。

CurvatureGraphコマンドを使い、曲線のフェアの度合いを再びチェックします。曲率グラフがまだ満足のいく結果にならない場合は、グラフが滑らかになるまで制御点を移動します。モデルのサーフェスを作成し始める前に、モデルの残りの曲線にも同じ作業を繰り返し、曲線が確実にフェアな状態になっていることを確かめてください。

3D曲線を作成する

ここまでの作業は、2D曲線を使い行ってきました。サーフェスをロフトするには、これらの平面曲線を使い3D曲線を作成します。平面曲線はその後、削除できます。

3D Linesレイヤを現在のレイヤにし、それぞれの曲線を側面ビューと平面ビューから選択します。Crv2Viewコマンドを使い、2D曲線のx、y、z座標を併せた3D曲線を作成します。入力の2D曲線が平面曲線でなければこのコマンドでは期待する結果は得られません。

曲線を修正する

船底パネルをロフトするには、パネルの先端が一点となってはなりません。ロフトされた結果は、長方形にならなければなりません。曲線が中心線を超えて延長されているのはこのためです。後で望みの形にトリムできるので、曲線はまず長方形のサーフェスにロフトされます。このチュートリアルで使用しているVictoryモデルの曲線は、船底の中心線の曲線以外は作業がしやすいように既に延長されています。

ボートのサーフェスをロフトする

側面と船底に作成したエッジ曲線から、サーフェスをロフトしましょう。船底のサーフェスをロフトすることから始めます。それが終わったら、上のエッジを使い側面をロフトします。

船底パネルをロフトするには、Loftコマンドを使いチャインと中心線の2本のエッジを選択します。ここでは、この前のステップで作成した新しい中心線を選択します。

船首と船底をトリムする

側面と船底のサーフェスがうまく作成できたら、中心線から0.5インチはずれたところに船尾を作成し、側面と船底の両サーフェスをこの船尾に合わせてトリムします。これを行うにはTopビューポートに、船体より長い、中心線から右に0.5インチずれた場所に線を描きます。

トランサムを作成する

このチュートリアルでは、すべてのサーフェスを仕上がりのサイズよりも大きく最初に作成してからボートの大きさに合わせてトリムします。トランサムも同じ方法で作成します。

トリムするために十分なサーフェスエリアを確保するため、トランサムの中心線を舷弧の上と中心線の下にそれぞれ1、2フィート延長します。トランサムの中心線でボートのサーフェスをトリムします。

トランサムが完成しました。

甲板を追加する

最後に、甲板サーフェスを作成します。輪郭線では、2本の曲線が甲板曲線のシルエットとして表されています。この曲線を使い甲板を作成します。

Projectコマンドを使い、垂直線をボートの側面に投影します。この線が、曲線の端を示す印となります。Frontビューポートで、甲板の中心線曲線の端から、ボートの側面にある投影された曲線の端まで曲線を描きます。平面モードを使い曲線を平面に保ちます。Orthoを使い最初の3点の制御点を配置し、中心で揃えます。