3Dプリントのデータを作成する方法とは？ファイル形式なども解説
立体的なものを作り出せる3Dプリンター。
その3Dプリンターを使って色々なものを作ってみたいけど、購入費や材料費を考えるとハードルが高い…。
そうお考えの方も多いのではないでしょうか。
実は、3Dプリントのデータだけ渡せば3Dプリントしてくれる代行サービスがあるのです。
その3Dプリントのデータについて
・3Dプリントのデータとは？
・3Dプリントに必要なデータのファイル形式
・3Dプリントに必要なデータを作成する方法
などを解説します。
3Dプリントのデータを作成する方法を知りたいと考えていらっしゃる方は、ぜひ最後までご覧ください。
3Dプリントのデータとは？
3Dプリントのデータとは、物を立体的に作るための設計図のようなものです。
このデータは、コンピュータの中で作られた3Dモデルを、実際に3Dプリンターで印刷するための指示書として使われます。
まず、特別なソフト（例えばBlenderやTinkercadなど）で3Dモデルを作ります。
この3Dモデルのデータは、物の形を小さな三角形で表したものです。
これにより、3Dプリンターがどんな形を作ればいいのかを理解します。
次に、「スライサー」と呼ばれるソフトを使って、モデルを細かい層に分けます。この層ごとのデータを3Dプリンターに送信し、プリンターが1層ずつ材料を積み重ねて立体物を作り上げます。
簡単に言うと、3Dプリントのデータは「物を立体的に作るための設計図」と「その設計をプリントするための細かい指示」がセットになっているものです。
3Dプリントに必要なデータのファイル形式
前項では3Dプリントのデータについて解説しましたが、そのデータはどのようなファイル形式なのでしょうか。
3Dプリントのデータには、「.stl」や「.obj」といったさまざまな形式があります。
このデータ形式は、3Dデータを保存するための規格のようなものです。
特にstlファイルはほとんどの3Dプリンターが対応しており、ユーザー間の共有がしやすい標準的なファイル形式となっています。
それではそれぞれのファイル形式を詳しく見ていきましょう。
OBJファイル（.obj）
OBJファイルは、3Dプリンターに対応しているファイル形式です。
OBJファイルは、同時に別ファイル（MTL形式）を持つため、色やテクスチャー等の表現データを定義することができます。
STLファイルが表現できるのは形状のみなので、3Dモデルに色やテクスチャーの情報が必要な場合はOBJファイルを使用しましょう。
ただ、3Dプリンターで出力する場合、色やテクスチャーを再現できるものはカラープリントに対応した3Dプリンターのみです（専用のインクで、機械が造形しながら着色や模様付けを行います）。
カラープリントができない通常の3Dプリンターでは、色やテクスチャーの印刷はできないため、プリントした後に自分で着色する必要があります。
STLファイル（.stl）
STLファイルは、3Dプリンターで造形するデータの標準的なファイル形式です。
OBJファイルと違い、色や材料、テクスチャー等の情報を持たないため、形状のみを表現したデータになります。
大半の3DプリンターがSTLファイルを読み込むことができるため、「色やテクスチャーがどうしても必要」などといった特別な事情がなければSTLファイル形式に保存や変換を行えば問題ないでしょう。
3Dプリントに必要なデータを作成する方法
ここでは、3Dプリントに必要なデータを作成する方法を紹介します。
具体的には以下の通りです。
・3Dスキャナーや3Dプリンターのスキャナ機能でスキャンする
・3DCADソフトを使用してデータをモデリングする
・3DCGツールを使用してデータを作成する
・3Dプリントデータをダウンロードする
・3Dプリントデータ作成サービスを利用する
それぞれを詳しく見ていきましょう。
3Dスキャナーや3Dプリンターのスキャナ機能でスキャンする
3Dデータ化したいモデル本体があるときは、その本体を3Dスキャンすることによってデータを取得する方法があります。
◆3Dスキャナーを使う方法
3Dスキャナーは、実際の物体を3Dデータ化するための機器です。
物体の形状を読み取って、そのままコンピュータ上の3Dデータに変換できます。
例えば3Dデータがほしいモデル本体を3Dスキャナで読み込むと、同じ形の3Dデータが作成されます。
このデータを3Dプリンターで出力すれば、元の物体と同じ形のレプリカを作ることも可能です。
3Dスキャナには、物体を回転させながら読み込むタイプや、カメラで撮影するだけで3Dデータ化できるタイプなど、様々な種類があります。
◆3Dプリンターを使う方法
3Dプリンターの中には、プリント機能だけでなく、スキャナ機能を持ったプリンターがあります。
3Dプリンター本体に備わったスキャナ機能を利用してデータを取り、そのデータをそのまま3Dプリンターで出力して製品を作る方法です。
3Dスキャナーや、3Dプリンター内のスキャナ機能を用いた方法は、すでにある物の3Dデータを作成するのに便利な方法です。
ただ、すでにある物のデータしか作ることができないため、自分で最始からデータをデザインしたい、作っていきたいという方には不向きでしょう。
3DCADソフトを使用してデータをモデリングする
3DCAD とは、3Dデータを点や線、面や体積を使用して作成するツールのことを指します
ちなみに、CAD（computer aided design）とは、コンピューターで設計やデザインを行うのを支援するツールという意味です。
3DCADは「ワイヤーフレーム」「サーフェス」「ソリッド」の3つの表現方法を用いて、出力するモデルのデータをデザインします。
・ワイヤーフレーム…「点」と「線」で図形データを作成する
・サーフェス…「点」と「線」と「面」で図形データを作成する
・ソリッド…「点」と「線」と「面」に「体積」を加えて図形データを作成する
ちなみに、データ容量は、「ワイヤーフレーム」、「サーフェス」、「ソリッド」の順番で大きくなります。
体積の情報が必要な3Dプリンターのデータには、ソリッドが適しています。
その他の種類で作成したデータは、ソリッドに変換することで3Dプリンター用のデータとして活用可能です。
3DCGツールを使用してデータを作成する
CGツールとは、文字通りCG（computer graphic）を作成するツールを利用して、3Dプリンターのデータを作成する方法です。
CGツールでは「ポリゴンベース」と「スプラインベース」の2種類の方法を使って、データを造形することが可能です。
・ポリゴンベース…四角形や三角形を組み合わせて、プリントするデータを作成する方法
・スプラインベース…曲面を使ってプリント用データを作成する方法
3D用のCGツール（3DCG）は、細かい図形を組み合わせれば、滑らかな曲線を表現できるため、曲線美が重要なフィギュア作成におすすめです。
ただし、正確な寸法を表現しづらいというデメリットがあるため、正確さを要する部品作成には不向きと言えるでしょう。
3Dプリントデータをダウンロードする
3Dプリントに必要な3Dデータは自身で作るだけでなく、オンライン上でダウンロードすることも可能です。
3Dプリントのデータを提供するサイトには、さまざまなジャンルのデータがアップロードされており、必要に応じてダウンロードして使用できます。
配布データには無料のものや有料のものがありますが、どちらもダウンロードしたデータを基にして、3Dプリントのデータの作成練習や作品のアイデア出しに利用できるため、非常に便利です。
ただ、他人が作成したデータのため、著作権や商業利用の可否などのライセンスをしっかりと確認する必要があります。
ダウンロードしたデータを利用する際はきちんとルールを守って、ものづくりに役立てていきましょう。
3Dプリントデータ作成サービスを利用する
オンライン上で希望通りの3Dプリントのデータが見つからず、自身で作るのも難しい場合は、3Dプリントのデータの作成代行サービスなど、プロに任せるのも手段の一つです。
3Dプリントのデータ作成代行サービスにイラストや写真などを提供するだけで、3Dプリントのデータを手に入れることができます。
このように代行サービスを利用すると、3Dプリントのデータ作成にかかる時間や手間を大幅に削減できるのが大きなメリットです。
また、3Dプリントのデータ作成に必要な専門ソフトや高性能なコンピュータも用意する必要がありません。
3Dプリントのデータを作成するスキルやツールが不足している場合は、3Dプリントデータ作成サービスなどプロの手を利用してみると良いでしょう。
まとめ
今回は、3Dプリントのデータを作成する方法を知りたい方向けに
・3Dプリントのデータとは？
・3Dプリントに必要なデータのファイル形式
・3Dプリントに必要なデータを作成する方法
などを解説しました。
3Dプリンターを活用するためには、3Dプリントの3Dプリントのデータが必要不可欠です。
3Dプリントの3Dデータは自作できますが、初心者にとってはハードルが高いかもしれません。
ただ、3Dプリントの技術は様々な分野で活用されているため、3Dプリントのデータを自分で作れるようになると色々なところで活躍できるかもしれません。
これから3Dプリントのデータを作成する方法を知りたい、と考えている方はぜひ本記事の内容を参考に3Dプリントのデータについて基礎知識を学ばれてみてください。
最後までご覧いただきありがとうございました。
