FreeCADでBIM建築モデルを作成する

　住宅のモデルを作るなら、専用のプレゼンソフトが販売されており3DCADでモデリングするより数十倍速く、しかも簡単にモデルとプレゼン資料を作成することができる。 　しかし規格外のものを作成しようとすると個別にモデリングするしか方法はないので、その部分では3Dのモデリングツールがそろっている3DCADのほうがよいかもしれない。 　さて、今回は住宅専用ソフトで作る住宅をFreeCADで作ってみたらどうなるかという練習である。まだ、オブジェクトに材質を張り付ける知識がないので、とりあえず形を組み立てるところまで作成する。 　作業の説明の前に書くのもどうかと思うが、このような住宅なら専用ソフトを使う方がはるかに簡単に作成できるので、住宅のプレゼンだけなら、そちらをお薦めしたいというのが試してみた感想である。 データダウンロード ■壁を作成 壁の作成を簡単にするために、各階にSketcherで壁芯図を作成し壁に変換する方法を採用する。そのためには、各階のレベルオブジェクトが必要となる。 レベル作成ツールを必要な階数分だけクリックして、Floorオブジェクトを作成する。 FloorはGL、Floor001は１階、002は２階、Floor003はR階に相当する。 名前を階数に変更しておいた方が使いやすいが、複雑ではないのでそのままにしておく。 各レベルを選択し、データタブのplacementでZ方向の高さを0、600、3600、6600に変更する。（モデリングを簡単にするため階高3000とする。） レベルオブジェクトをまとめて選択し、ビュータブのFontSizeを300にすると、作業ビューに高さを表示できる。 まず、１階より下の腰壁を作成するため、モデルタブのFloorをダブルクリックして、作業平面をFloor（GL)に移動する。 Sketcherアイコンをクリックして、Sketcherワークベンチに移動する。 GLの壁芯図を作成するため、長方形を作図する。（10ｍｘ7ｍ程度　適当でよい） 木造住宅なら900グリッドで作図したいが、練習の入力を簡単にするために1ｍグリッドで作成することにした。 水平垂直距離拘束で、横10ｍ、縦7ｍで固定する。 対角の２点と、基準点（0,0）をまとめて選択し、対称拘束で位置を固定する。 図形の中心と縦横が固定されたので、線が緑表示になり移動できなく...

■Hostsをリンクして壁の切抜きを設定する。 　以前のブログ「02.2円形　壁と建具と切抜き」の中で、円形壁に建具を配置する方法を検討した。その時には建具による壁の切抜き方法が理解できていなかったので、切抜き用solidを作成しCutツールで開口を作る方法で解決した。 　今回Sketchから建具を作成する方法を検討中に、もっと簡単な方法がわかったのでまとめておく。 円形壁に建具を配置する準備は、ブログ02.2円形と同じである。 作業面は上面、ビューは上面から作業開始し、壁芯の円形と多角形ができたら３Dビューに移動して壁を作成する。 円形壁と配置用の多角形壁を作成する。多角形は12面とした。 最初の建具を作成する面を選択し、作業平面を移動する。 窓を配置する。 Sash 2-pane　幅800　高さ2000で作成する。 壁面下辺の中心に配置する。 移動ツールでウインドウを壁中心に移動する。X軸方向に-400移動する。 できたウインドウを多角形壁の各辺に回転複写する。 allayを使って配列（回転）複写するのが簡単であるが、以前に書いたようにガラスの材質が消えてしまうので、配列複写が使えない。 さらに配列複写はallayオブジェクトとなり、個別のウインドウを取り出せないので今回説明するHostsを使った制御には不向きである。 したがって、今回は手間はかかるが回転複写ツールでコピーを繰り返す。 （数が多くなれば　2、4、8、16、32と増やしていけるので、それほど回数を繰り返す必要はない。） 回転複写のために、作業平面は上面、ビューは上面に移動する。 ウインドウが壁の中で見えないので、ワイヤーフレーム表示にして見えるようにする。 回転ツールでオプションのコピーをＯＮにして、円の中心を回転中心でウインドウのコピーを４回繰り返すと、すべての窓がコピーできる。 複写ができたら3Ｄビューに戻り、表示も「そのまま」に戻す。 ウインドウは壁001（多角形壁）の下層にある。 壁（円形壁）を表示にすると、切抜きができていないのでガラス部分がふさがれている。 円形壁に建具を配置するために、多角形壁を非表示にする。 この時ウインドウも一緒に非表示になるので、壁001下層のウインドウを選択し表示にする。 円形壁で使用する建具を確認するために、ワイヤーフレーム表示にしてすべてのウインドウが見え...

　前回までの作業で完成した建具のSketch（下図）を建具作成ツールで建具オブジェクトに変換する。 Sketchを建具ツールで登録するためには、要素（コンポーネント）の登録順序、Wireの作図順序、タイプの登録順序、図上のWireの重なり方などに何かルールがあるようにみえるが具体的な説明が見つからないので正確なことはわからない。 建具枠の中の開口はひとつの方が管理しやすいが、今回の練習では扉とランマを一つの枠の中に設定したので、順序を間違えるとほとんどの部材が透明になるということもあった。 それを修正する手間を考えると、それぞれの部分を単独の建具で作成し、合成して大きな建具を組み立てる方が結果的には失敗が少ない。 繰返し試しているうちに、次のようなルールがあるように見えてきたが、その通りやっても失敗することもあるのでなかなか難しい。 1.建具の要素（コンポーネント）は、外側（建具枠）から順に登録する。 2.そのコンポーネントと境界を共有しているコンポーネントは続けて登録する。 （複数ある場合はGlass panelを先に登録する。） 3.コンポーネントで指定するワイヤー（範囲）は、閉じたWireひとつだけか、外側のWireとその中を切抜くWireの組み合わせだけで、Wireの中にWire、その中にWireという重層構造を設定すると正しく認識しない。 4.コンポーネントのWireは、別のコンポーネントのWireと重なって（交差して）いても構わない。モデルは重なった状態で作成される。 （Wireの線が同じ位置で重なっているとエラーになりやすい。特に、端点や中心が重なっていると閉じたWireと認識されないのでWireそのものを登録することができない。） 5.Glass panelとその他のコンポーネントの登録順序が違うだけで、Glass panelに指定していないコンポーネントでもGlass panelと判断され透明になる。 ■ウインドウオブジェクトの登録方法 以下はSketchをウインドウオブジェクトに登録する方法である。 今回はSketchが完成してから、コンポーネントを登録することで説明しているが、実際にはSketchを作成しながら、時々SketcherからBIMに戻りコンポーネントを登録して状況を確認しながら進める方が修正が少ない。 特に、登録メニューでホールワイ...