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OScoolean演算の実践

また過去記事の追記になってしまうが、「OScoolean」プラグインでブーリアン演算した場合の実践動画(SketchUp7では動作しないため、SketchUp8専用のプラグインなのか不明。)。
メニューパレットの右側から順に、実行してみた。

個人的にはマウス右クリックで実行できる「面を交差」→「モデルと交差」で作業が間に合ってきたため、特にこのプラグインの必要性を感じる事は無かった。
ただ、カットした後の面を張る作業が軽減されるため、便利。
操作上の注意点は主に二つで、

(1) 作業前に、立体化したオブジェクトをその都度、グループ化しておく事。
(2) 求める結果は、指定していくオブジェクトの順番で決まるため、複数のオブジェクトがからむ場合、最初の選択が重要。

※実行後、カットされた面は反転するため、必要があればグループを解除(「分解」)した後、面を反転して整える必要がある。



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次の3D化・目標(経キン台)図面
(※伝統的な基本形を元に、機械加工に適した木取りや構造に変えて設計したPc-Traceのオリジナル図面ですが、繰形など一部変更を加え、現在でも多くの仏壇店や、木地屋で製作されているため、図面寸法は省略します。)


今回利用したプラグイン
添付ファイル 添付ファイル


SketchUpで最初に必要なもの

記事の後先が逆になってしまったが、SketchUpを覚えるために最初に必要になるものが操作説明書である。

システム・メニューから手繰る「ヘルプ」からでは到底、基本操作を覚える目的を達成できそうにない。

参考になりそうなサイトは数多く見受けられるが、SketchUpの基本メニューに従い、すべての操作を先に覚えた方が後々応用が効き、結果的に効率がよい作業ができるのではないかと思う。
また、目次からリンク先を素早く表示できるのも良い。
(ページ下のタイムスタンプは2007年となっているので、SketchUp8以前の説明書だが、一部機能をおいてほとんどそのまま通用する内容となっている。)

↓ PDFのマニュアルが置いてあったサイト
ug_sketchup_win.pdf

上記のリンクが期限切れの場合、下のリンクから添付ファイルを入手
添付ファイル 添付ファイル


仏壇・上置木地モデルの制作

SketchUpをやり始めてひと月余りが過ぎた頃、操作のコツをつかみ始めたのを機にまるまる一本の仏壇木地モデルを制作する目標を立てた。

コンセプトは、数多くのプラグインが公表されている中、なるべく基本機能のみで制作してみる事。
(と言うより、戸惑うほど少ないSketchUpの基本コマンドのみで、家具以上に複雑な仏壇の木地をすべて制作できるものか検証してみたかったのと、プラグインの多くが苦手な英語で制作されており、翻訳しながら利用するのに難義しそう!と言うのが本音だった。)

■目標として制作対象に取り上げた仏壇の図面。



■図面をもとに実際にSketchUpで制作したモデル。



■モデルを下から見たもの。台の補強材などが見える。



■SketchUpのX線モードで全てのパーツを透過して表示したもの。



■木地裏側から展開した図をX線モードで表示したもの。



結果は目標に掲げたSketchUpの基本的機能だけですべての部品を制作する事はできるが、作業の効率化を図るため、専用の2DCADでで作図した図面を取り込む「DXF」プラグインや、描画した線を容易に編集できる「2Dツール」と呼ばれるプラグイン、立体の角を丸める「ラウンドコーナー」、左右対称に図形を作れる「ミラーツール」など、必要最小限のプラグインを揃えた方が作業効率化に役立つ。
とは言え、時間さえ惜しまなければSketchUpで作図までの過程を含め、仏壇の木地制作に於いてはすべて出来てしまう。

今回制作した木地モデルは、仏壇では京型と呼ばれる一般的な小型の上置タイプで、現代的な仏壇が普及する中、現在でも日本全国で広く製作が続けられている。
モデルは、隅木に至るまで細大漏らさず部品を組み入れた100%の完成モデルで、当然の事ながら三面図でなければ制作出来ず、集成単位で30枚ほどの図面に達する。

基本的な木地の構造は同じでも、中に取り付ける彫刻や屋根、金具、外装として仕上げる塗り蒔絵などを施し、特有の個性を出す事により、産地を特徴づけるモデルとして仕上がる。

川辺などで利用されている屋根木地の一例を下に掲げた。



■上の木地に使用される本山屋根の一例


■上の木地に使用される西屋根の一例

仏壇の構成は思いのほか複雑で、この他にも奥欄間やその関連で必要な雲型や天人、花鳥や仙人などの彫刻、他にも須弥壇脇の団扇彫刻(上段彫とも。格狭間の意匠に近い形状が用いられる。)や中腰(ケコミ)三割彫刻や欄間彫刻、須弥壇上に配置するコーランなど、宗派に合わせて様々なパーツが取り付けられ、塗りや金箔などが施された後、框や柱など所定の箇所に金具が取り付けられ、数ヶ月の期間をかけて豪華絢爛に仕上げられる。







3段カラーボックス

最近忙しく、記事の追加がなかなか進まないため、過去の作品から。

今年2月、スケッチアップを使い始めた頃に直線と円だけで作成できるものを探し、とりあえず目の前にあった3段のカラーボックスを採寸して作成してみたもの。

これまで、接触しあう部品を管理する際、CADに於いてはレイヤーで分ける事が多く、スケッチアップでは異なるレイヤーに配置しても、その都度ごとにパーツをグループ化していかなければ隣りどうしがくっつきあい、うまく操作できない事を知ったのは随分後の事である。
当時、スケッチアップに対する知識も乏しく、まだ操作に慣れてなかったため完成までに数時間を要した覚えがある。


●添付ファイルはバーション6で保存したもの。
添付ファイル 添付ファイル


継ぎ手・覚え書き

集成材などで見かける「フィンガージョイント」と呼ばれる継ぎ手構造。
実物は、二十数年前に福岡県大川市の家具工場を見学した時に拝見した。
接合面積をかせげ、強度の出る継ぎ手構造である。
当時の説明によると、家具の木取りが終わった後に出る商品にならない、短い端材を繋ぎあわせ、再利用するために用いられたそうだ。




同じく継ぎ手方法の一つであるスカーフジョイント。
建築で用いる事は無いそうだが、家具についてもあまり見かける事は無い。



きざみ継ぎ
引き出しや箱の工作物でよく見る構造。
三枚組み継ぎを拡張した構造で7枚、またはそれ以上の奇数で加工される。あられ継ぎや、石畳継ぎとも呼ばれる。
蟻組継ぎと比べて直線的でスッキリとしている。

添付ファイル 添付ファイル


正四面体

以前の記事に三角錐や四角錐などの作成方法を書いた事があったが、正三角錐や、正四面体などの検索キーワードが多いため、改めて追加記事を書く事にした。正三角錐の作り方については以前に書いた通りである。

あくまで「sketchUp」で手っ取り早く作図するための個人的手法なので、もっと良い方法を他のサイトでも見つけてほしい。

【正四面体・作図手順】

(1)・・・ポリゴンツールを選択後、3sを入力し、正三角形に変える。
(2)・・・適当なサイズで軸線に添って三角形を描く。
(3)・・・次に「メジャーツール」を選択し、一辺のサイズを測り、目的のサイズに変更する。
(4)・・・描いた三角形の一辺の中点から頂点に向かって垂直に立つように円を描く(軸の色が緑色に変わるまで傾斜させるとうまくいく。更に円の分割数を上げるほど交点の精度があがる。)
(5)・・・Z軸(青軸)と円の交点に三角形の各頂点を結んで完了。

※動画では、一つの頂点からZ軸との交点に線を書いた後、不必要になった円弧を削除している。




※添付データはSketchUp 6で保存
添付ファイル 添付ファイル


ミラー・ツール



【ミラー・ツール「Mirror.zip」】
SketchUpの基本機能だけで出来ない事もないが、尺度ツールや、移動ツールを使うより、より簡単に早く処理できるのでお勧め。

ツールの実行指定については、予め対象となるオブジェクトを選択しておき、ミラーの中心軸を指定するだけ。
軸は1点から3点まで指定する事ができるが、実際に使って確認した方が早い。

※プラグインのスクリプトはメッセージ部分だけでも翻訳して書き換え、利用すると使いやすい。
下の添付ファイルは、個人的に、必要最小限翻訳して利用しているもの。

( 利用に際して一切の責任は負いません。個人の責任に於いて「plugin」フォルダに解凍して利用してください。)

※注意
解凍すると、「Mirror」フォルダが作成されますが、フォルダ内の4つのファイルを直接抜き出し、「Plugin」フォルダに貼り付けてください。
「Mirror」フォルダごと投げ込んでも機能しません。

添付ファイル 添付ファイル


木工・銀杏面の作成

家具や、工芸品などに施される面の種類は様々だが、SketchUpでは比較的簡単に作成できる。
下は、よく使われる5ミリサイズの銀杏面である。
SketchUpでの作成時間は一分もかからない。

【手順】
(1)...材料となるボックスを作成。
(2)...木口面に、5ミリ角の面を作るためメジャーツールで加工対象の任意のエッジから5ミリのオフセットをとる。
(3)...木口の角から長方形ツールで正方形を作図。
(4)...中心となる角に3Rの円弧を作図。
(5)...不要になる部分をプルツールで削除。
(6)...加工後、不要になったエッジを消しゴムツールで削除して完成。






【円板の場合】
※円ツールから作成するよりフォローミーツールを利用した方が個人的に作りやすく感じた。



※添付データはSketchUp 6で保存
添付ファイル 添付ファイル


木工・留形相欠継ぎ

正面のみ、外観を整えた留形相欠継ぎ。
純粋な留形と比べて枠の変形やズレが起こりにくい。





※添付データはSketchUp 6で保存
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木工・矩形3枚組継ぎ

前の矩形相欠継ぎよりねじれに強い3枚組継ぎ。
説明の必要が無いほどよく見かける加工の一つだが、昇降盤やカッターによる機械加工が多い。





※添付データはSketchUp 6で保存
添付ファイル 添付ファイル


木工・木地パーツ・障子框

加工機械の進歩に伴い、独自の構造が作り出され、独自の呼び名も生まれているが、家具の木地構造と仏壇の木地構造は、基本的な部分で違いは少ない。

下は、障子框と呼ばれる部分で、中に紗(シャ)を挟んだ二層の組子がセットされ、高級なものには銀杏面が施される。

留形三枚組継ぎと呼ばれる基本構造仏壇の障子框の組構造
障子組子組子の組構造(相欠き)
障子組子は専用の組子挽き割り機で加工し、厚みが2.2ミリ。
框(かまち)は量産化に伴い、モルダーで長材加工されるようになった。



【留形組継ぎ・メス】




【留形組継ぎ・オス】



※添付データはSketchUp 6で保存
添付ファイル 添付ファイル


木工・浄土台

今回は、伝統的工芸品として製作されている仏壇の浄土台に挑戦してみた。
複雑な加工を施す猫戸の框枠やその裏当てで使う出面木弧(モッコ)と蒔絵板、指掛けの付いた錫杖付き大引出しなど、家具に無い、そこそこの複雑さがあり、代々受け継がれて来た伝統的な構造で設計されている。


猫戸框の構造はフレームと出面モッコ、引手金具と蒔絵板からなる。

まだ、宗教物に対して初心者だった頃、デザインや構造などの開発設計を任され、宗教や伝統の流れの中での決まり事に拘束されてしまい、新たな製品生み出す事の難しさを知った。

例えば、形状もさることながら、引出しのスラセは敷居に傷を付けないよう、2ミリ高い設計であることや、下地や漆などの塗代(ぬりしろ)を産地に合わせた設計で行うなど、積み上げる階層や構造によっては予め5ミリ以上も差し引いた設計にしなければならない部分もある。
そんな決まり事をまとめて作り上げた、木地設計に関する手順書の項目は数百にも及び、産地ごとの分類まで含めると数千を超える。

仕上げ塗りが施されていない木地の段階では、家具などと異なり、仮組するとグラグラするほどゆるい設計となるが、仕上がった段階では塗料が乗り、きっちりと収まったホゾに縦長で重量ある胴体を支える部分が輸送中に壊れないよう、胴締めなどと呼ばれる神輿にも似た独特の縄締めまで施され、ビクともしない頑丈な仕上がりになる。
仏壇は、伝統の中で生みだされてきた、匠と呼ばれる先人達が作り上げた知恵の結晶と言える。

浄土台組立完成図
浄土台集成単位の展開図



大引き出しの錫杖部分は前框にテーパを付けて繰り抜いたもの。その後、指掛けなどの追加加工が施され再び収められると鋸代分が差し引かれてテーパの勾配分ほど出面として飛び出る仕組み。寸分の狂いもない精巧で緻密な加工が必要である。



今回の作業結果から、直接SketchUpで立体図面を起こして作業するより、線の概念だけで済む使い慣れた二次元のCAD(jwwや、木工専用cad)で手っ取り早く設計し、後でSketchUpに読み込んで加工した方が簡単で効率が良いように思えた。
(これは慣れだけの問題かもしれない。)


円弧端点の伸長

時折、実に単純な作業にもかかわらず操作に悩む事がある。
下の図を見てほしい。

目的とする図形
現在の図形

図のように、円弧の前方に引かれた直線まで途切れた円弧の両端を伸ばしたい場合、現在では「2Dツール」のような便利なプラグインがあるため簡単に実現できてしまうが、まだまだ経験が浅く発想の乏しい初心者としては、「2DToolsプラグイン」に出会うまで、下のような面倒な手順を踏んでいた。

(1)端点を伸ばしたい円弧をグループ化する。
(2)円ツールを選択し、円弧の中心を推定機能を使って探り、円の中心として固定。
(3)円弧のどちらかの端点に吸着させて同じ経の円を作成。
(4)直線からはみ出した余分な円弧を削除し、新しく描いた円弧をグループ化し、非表示にする。
(5)最初にグループ化させておいた円弧を選択し、消去。
(6)直線まで延長した円弧を表示して作業完了。
つまりは元図を上からなぞった書き換えである。

作業手順動画




次に「2D Tools」プラグインを利用して同じ作業をした場合、僅か数工程で済んでしまうのが解る。
巨大な円弧や、いくつかの円弧を接円して出来た楕円状の端点延長などはとても役立つプラグインである。

2D Toolsを使って作業した場合の動画


「2D Tools」プラグイン入手先
[Plugin] 2D Tools
YouTubeによるツールの説明動画


fillet.rb (フィレット・プラグイン)について

繋がったエッジに簡単にフィレットできる便利なプラグインがある。
fillet.rbで、使い方はすごくシンプルで予めフィレットするエッジを選択しておき、ツールを起動し、半径を入力してエンターするだけのもの。

閉じたエッジも空いたエッジも条件(2本以上交差しないこと)を満たす限りフィレットできる。
(※エッジより設定した半径の方が大きい場合、その延長線上に円弧が描画される)









個人的に英語が苦手なため、誤訳覚悟でGoogleなどの翻訳サイトを利用し、メッセージ部分のみ添付ファイルのように日本語化して利用している。


MakeFace での作業について

「FreeDXF」で取り込んだ図面を立体化する際、「MakeFace」を利用する事で効率よく作業ができる。

【読み込む図面が単純な場合】
(1)「FreeDXF」で図面を取り込む。
(2)メジャーツールで二点間を測り、実際の図面寸法に合わせる。
(3)読み込んだ図面上で右クリックし、表示されたコンテキストメニューから「分解」を二度実行し、図面全体のグループを解除する。
(4)作業の邪魔になる寸法線や寸法を極力消去する。
(5)「MakeFace」を実行し、閉じたエッジすべてに面を張る。
(6)立体化する面を選択し、移動ツール+Ctrlキーで空いた作業空間にコピーを取り、立体化し、必要な単位だけグループ化する
(7)必要な部品だけ(6)を繰り返し、完成するまで組み立てる。

下の動画は、実際の作業風景である。
完成までの時間は再生時間そのままであり、同じ作業をLightWaveで行った場合、30分以上はかかりそうである。

別ウィンドウの大きい画面で再生



●動画で作業したパーツは、伝統的な京型仏壇の中腰と呼ばれる三割で彫刻が施される装飾部分である。

移動ツール+Ctrlキーでコピーを取って作業をしているのは、より複雑な図形を処理する場合、エッジを重複(共有)して利用している場合があるため、元の図形を残した方が問題が少なく、効率が良いからである。


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