3. 3DCADモデリング練習

FreeCADの3DCADモデリング
　BIMモデリングでは、標準部品で構成できない部材については一般の3Dモデリングで作成することが必要になります。
　FreeCADは、3DCADなのでBIMソフトによる制限がなく、自由なモデリングが可能です。作成したモデルはBIMツールで建築オブジェクトに変換することもできるので、自由な形状をBIMのオブジェクトとして利用することができます。

　標準部品を使用したBIMモデリングでは作成できる形状に限界があるので、一般的な3DCADのモデリングツールについても習得することをお薦めします。

　このセクションは、FreeCADの3DCADツールの説明です。BIMツールを使った建物の作成は、2.BIMワークベンチの使い方の「5.BIMモデリング練習」にまとめています。


記事一覧（３）
　01　ビューとワークベンチの種類と切替え　モデリングのフロー
　02　Part、PartDesignから、Draft、Sketcherに移動して作業面を決める
　03　Draft、Sketcher WB作図例　長方形を作図する
　04　Sketcher WBの制約（拘束）で形状を定義する
　05　Sketcher WBの構築モード、外部形状リンク、合成、編集ツール
　06　Part WB　プリミティブを作成、移動、WPスナップ
　07　Part WB　プリミティブとブーリアン演算でモデルを作成する
　08　PartDesign WB　加算減算プリミティブでモデルを作成する
　09　Part WBの押出し（Exrude）でモデルを作成する
　10　Part ワークベンチとBIMワークベンチでツールバーをカスタマイズする
　11　PartDesign WB　押出し（Pad）と掘削（Pocket）でモデルを作成する
　12　ソリッドの面を直接押出しする　Pad、Pocket、Extrude、Trimex
　13　Part WB　サーフェイスを線織面で作る　3Dオフセットで押出しする
　14　PartDesign WB　データムを使って作図する
　15　Part WB　ロフト、スイープで断面を押出しする　
　16　PartDesign WB　加算／減算　ロフトでモデルを作成する
　17　PartDesign WB　加算／減算　パイプ（スイープ）でモデルを作成する
　18　BIM WB（Part WB）　パイプ、フレーム、スイープで　線からソリッドを作成する
　19　Part WBとPartDesign WBの回転ツールを使う
　20　面取りと厚さツールで　ソリッドを加工する
　21　PartワークベンチとPartDesignワークベンチの基本的な違い
　Tips集　スイープの断面を　経路に垂直に合わせる

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はじめに　FreeCADでBIMはできるのか（2022/8/8追記）

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2022/8/8更新 　無料でBIMを使えるソフトを探してここまでたどり着いた人は、BIMに興味があり、多少はBIMについての情報も知っていて、試してみたいと思っているのではないでしょうか。 　FreeCADは オープンソースの3DCAD で、その中に BIMワークベンチ というBIMソフトと同等の機能を持つツール群があります。 　BIMといっても、その活用範囲は設計業務から、施工、メンテナンスまで含みます。FreeCADは開発途上のソフトであり、市販のBIMソフトと全く同じ機能や操作方法が使えるわけではありませんが、他のソフトにはないメリットもあります。 　BIMのデータは複雑なので、他のソフトの互換ソフトとしてFreeCADのBIMワークベンチを使うということはできません。それでも、FreeCADの特徴を知って使い始めることで、BIMや3DCADの考え方やモデリング方法を理解すれば、BIMを使いこなせるようになることにつながります。 　BIMの活用にはいくつかの段階があります。 1）最も初歩的な段階は、BIMモデリング方法で建築物のモデルを作成することです。 2）次は、モデルを基にして2D図面を作成し、変更に連動して変形できるようにすることで、整合性のあるデータを作成することです。 3）建築モデルを使って、設計の各段階でのチェックや、プレゼンに使うことができるようになります。 4）構造や設備設計との連携で系統間のデータの整合性を維持します。 5）積算や施工計画とつなげることで、工事費や工期の算定に利用できます。 以上が設計段階での活用です 6）さらに施工現場での施工図や、変更の修正などの活用も考えられます。 7）将来的には、建物完成後のメンテナンス管理まで含めてデータ化して一元管理することも目指しています。 1）の建築モデルはFreeCADで作成可能です。 　BIMモデリングで、建築オブジェクトを作成し、構造体別、建具、階段等で分類された属性データ含むデータを構築できます。 　どのBIMソフトでも、部品を配置してモデリングする考え方は同じですが、ソフトが違えば、当然、設定や操作方法は違ってきます。 IFCというBIM共通フォーマットで読み書きすることができるので、他のソフトとの間で形状や基本的な属性の移動はできますが、詳細な属性データは各ソフトごとにデータ構造が...
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09.3+2PartワークベンチとPartDesignワークベンチの基本的な違い

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　FreeCADには3D形状を作成するツールとしてPartワークベンチとPartDesignワークベンチがある。技術ドキュメントによると、Partワークベンチは従来の方法を提供し、PartDesignワークベンチはパラメトリック変換によるモデリングを提供するとなっている。 　BIMワークベンチでは、Partワークベンチのツールが採用されているので、違和感なくモデリングを続けてきたが、ネットで検索できるFreeCADの説明はほとんどがPartDesignワークベンチの説明になっていて、Partワークベンチとは少し考え方が違っている。 　そこで、PartDesignワークベンチを試してみてそれぞれのモデリングの方法と違いについて考えた。モデリングにおいては、これしかないという正解はないのでいろいろな方法を知って使い分けることも必要である。 ■ボディについて PartDesignワークベンチで作成するSolidは必ずボディに含まれている。 PartDesignワークベンチで操作を始めてすぐにいくつか分からないことがあった。 　1.そもそもボディとは何か。 　2.ボディの中に複数のオブジェクトを作成できない。 　3.Face（面）を編集するツール（作成、切断）がない。 これらの疑問はボディとは何かを理解すると解決する問題である。 ボディについて技術ドキュメントには、次のようにある。 ボディはPartDesignワークベンチで Solidを作成するための ベース要素である。スケッチ、データムオブジェクト（作図の基準になる点、線、面のようなもの）、および 単一の連続したソリッド を構築するための PartDesign機能を含める ことができる。 ボディは、ローカルのX、Y、Z軸、および標準平面を含む Originオブジェクト を提供する。　 FreeCADと他のプログラムとの根本的な違いは、FreeCADでは同じPartDesign ボディに複数の切断されたソリッドを含めることができない ことである。つまり、新しい機能は常に前の機能の上に構築する（モデルがつながっている）必要がある。これにより、両方の機能が融合され、単一のソリッドになる。 これがボディである。 この例えが正しいかどうかはわからないが、ボディといって最初に考えるのは人間の体である。人間の体は空間の中に位置している...
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