個人的な覚書として、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、改めて追記する事にした。

あくまで「sketchUp」で手短に作図するための個人的な描き方なので、他サイトで良い方法があればそちらをどうぞ。

【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ます。




※添付データはSketchUp 6で保存

【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。）

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。

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【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

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。

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※添付データはSketchUp 6で保存

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。

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※添付データはSketchUp 6で保存

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。

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【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

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。



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

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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。）

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

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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

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）

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個人的にGoogleなどの翻訳サイトを利用し、メッセージ部分のみ日本語化して利用している。

「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。

【仏壇の木地・繰上げ天井の話】
寺院などで見かける繰上げ天井は、少し高級な仏壇の内部でも見ることができる。
もともと寺院の内陣を主体に再現した仏壇の（最近では少し傾向が変わってきたが）宮殿の天井部分がそれにあたる。

小型から大型まで、産地によって実に様々なタイプの仏壇が存在するが、すべてのパーツが、宗教や古建築に基づき、実に細かな取り決めのもと、携わる木地士によって設計されてきた。
（大型で複雑な構造の仏壇でも、基本的にほぼ同じ構成をとる。）

三十年近く前から書き起こした図面は共通フォーマットとも言えるdxf形式に変換していたため、LightWaveを使用し、数百を超える部品を3D化してきた。
もう少し早くSketchUpの存在を知る事ができていれば、この数倍の作業をこなしていたかもしれない。

実際の読み込み時に表示されるダイアログは英語だが、すべての文字と寸法が必要なため、作業中の図面はスクリーンテキストを「Yes」にして読み込んである。

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FreeDXF v057で過去の図面を読み込み、立体化作業中の様子

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完成後、関連するパーツと組合わせていく。

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作成した碁やエビの構造拡大図。この上に更に細い格子の組子が配置される。

【Perpendicular Face Tools】

３Ｄの空間に好きな角度で書き込んだエッジに対し、常に垂直に面を配置できるプラグインが紹介されている。
線で描いたスプリングなどは微妙な傾斜角度を持つため、軸に対して垂直に面を配置するのは案外難しい。

"Perpendicular Face Tools" プラグインで上記の問題が簡単に解決する。

【肝はフォローミーツールの使いこなし】
当初、簡単な三角錐や四角錐、円錐などの単純なオブジェクトすら、その作成方法に頭を悩ませる事が多かったが、これまで他で培ってきた手順の既成概念を持たず、思いつくまま試行することで色々見えてくるSketchUP独自の機能もあった。

仮に、四角錐を作る場合を例に、

【例１】
1...長方形ツールで必要なサイズのボックスを描く
2...線ツールで描いたボックスに対角線を引く
3...移動ツールで対角線の頂点（交点）を摘んで必要な高さに持ち上げ、立体化する（この状態では底に面が貼られていない）
4...任意の底辺に一本のエッジを追加し、底の面を貼って完成

※　出来上がった四角錐の面が反転している場合はさらにオブジェクト全体を選択状態にしておきコンテキストメニューから「面を反転」を選んで処理を完了させる。

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※上の実際の作業手順を、左上から右下方向に順に掲載

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【フォローミーを使って円錐を作る場合】

様々な手法があるが、円錐を作る単純な例。

【例２】...次に続く

SketchUpの使い方は数多くのサイトで紹介されているため、あえて覚え書きの必要がないかもしれないが、自らが覚えるためと、その都度探す手間を省く意味においても、必要最小限、記録する事にした。

シンプルなツール群の中でSketchUpを格段に使いやすくしてくれている、固有の機能が推定エンジンと呼ばれる機能だが、しっかりした基礎と応用を身に付ける前に少しでも楽をしようと数倍の苦労をしてプラグイン探しに陥ってしまっている。

個人的に利用頻度が高い拡張メニュー。複雑な処理以外はほとんどこの範囲で足りてしまう。

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【推定エンジンによるヒント表示】

「端点」、「中点」、「交点」、「面上」、「エッジ上」
「緑の軸上」、「赤い軸上」、「青い軸上」、「点から軸上」、「エッジに並行」、「エッジに垂直」
など、マウスでモデル上を動かすと、該当する推定点でヒント表示される。
アイデアと機能が一体化され、操作のコツさえ掴めば効率の良い作業が見込まれる。


SketchUPで作図中、特に便利と感じる機能が数値パラメータの入力の際に、「/」や「*」、「ｓ」などのオペレータとオペランド？を兼用して記述できることで、通常の数値入力と違い、多角形や円の作図時にエッジの分割数を数字の末尾に「ｓ」を付ける事で指定でき、エンティティーの等間隔配置では「/n」（ｎは数値）を、またｎ個（回）同じ操作を繰り返すときは「*ｎ」などと指定する事ができ、作業の効率化が図れる。

図面の立体化はその視認性を高め、勘違いによる加工ミスを防止するのにも役立つ。

過去の経験では、複雑な三面図を現場が読み違えてしまったため、取り返しがつかないほど高額な損失につながってしまった事もあった。

密度の高い複雑な図面になるほど読み違えによるミスのリスクは高くなり、頭の中で立体的に組み立てる想像力や、図面を読み解く解読力も要求される。

ワイヤーフレームだけで構成する図面が複雑化すると仏間に収まる程度の大きさの仏壇でも１万本以上の円弧と線で密集する。

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下は、書き溜めた二次元の図面を、LightWave3Dで立体化するときの様子。

Windows95の時代から始まった3D化は Soft F/X の購入と同時に始まり、レンダリングした際のイメージのわかりやすさと、そのリアル感に感動した。
後に、ドングルの必要なLightWaveに3D化の作業を引き継ぎ、現在まで利用してきた。

■jwwCADによる二次元の図面

■LightWaveによる図面の立体化作業。 モデリングの流れとしては、DXFの2D図面をインポート→尺度を合わす→各パーツごとレイヤーに区分けして立体化→保存 これを一機種すべての部品に行い、最後に保存した部品を一つづつインポートして全体を組み立てる。

■ワイヤーフレームでのパース表示

■ウェイトシェイドでのパース表示 陰線処理され、この時点で出来上がりのイメージがよりリアルになる

■組み立てたモデルをLightWaveのLayoutでレンダリング 表面だけを着色した処理だが、実際の出来上がりとさほど差異はない。

これまでの3D化は、2Dよりはるかに辛く長い作業になる傾向が強かったが、SketchUpの登場で一気に払拭されたように感じる。
事実、同じ部品をモデリングしてもLightWaveの半分の時間もかからない。