3Dモデリングとは?|3Dモデリングにおすすめのソフトウェアは?【3DCG・3DCADの基礎知識】
この記事で解決できる問題点・疑問点
  • 3Dモデリングとは?
  • 3Dモデルにはどのような種類があるのか?
  • 3Dモデリングが得意なソフトウェアは?

この記事では、上記のような疑問に応える形で、3Dモデリングについてその概要から、3Dモデルの分類、3Dモデリングにおすすめのソフトウェアまでを紹介していきます。

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3Dモデリングとは?

3Dモデリングとは、3Dモデルと呼ばれる3 次元のオブジェクトまたは形状の数学的表現をソフトウェアを使って作成するプロセスのことで、3DCADや3DCGソフトを使って行います。

3Dモデルが広く普及するようになった理由は、設計段階において製品の完成品の第3者との共有ができるようになったことや、3Dモデルに2Dとは比較にならないほど多くの情報を持たせるようになったことなどが挙げられます。他にも、映画やゲームなどのキャラクターや背景のデザイン分野では、3Dモデルによってよりリアルな表現が可能になりました。

 3Dモデリングが普及した理由
  • 設計・コンセプト段階で完成イメージを共有できるようになったこと
  • モデル(設計図)により多くの情報を持たせることができるようになった
  • 質感の優れたよりリアルな表現が可能になった

また、上記のような理由から、3Dモデリングの技術は様々な分野で活用されています。

 3Dモデリングの技術が活用されている分野
  • 映画やテレビ、ゲームの背景やキャラクター製作
  • 製造業界におけるプロダクトデザイン
  • 建築業界における建物や環境のモデルによるビジュアル化    etc…

このように様々な分野で目的や用途に応じた3Dモデリングの技術が活用されています。

その目的や用途によって、作成する3Dモデルは、大きく分けて「ワイヤーフレームモデル」、「サーフェスモデル」と「ソリッドモデル」の3つのパターンに分類することができます。

それぞれのモデルの特徴については以下で説明していきます。

3Dモデルの分類

 3Dモデルの分類
ワイヤーフレームモデル :頂点と線だけで立体形状を表現したモデル
サーフェスモデル :線と面でオブジェクトの表面だけを定義したモデル
ソリッドモデル :オブジェクトの表面だけでなく中身の情報を持ったモデル

ワイヤーフレームモデル

ワイヤーフレームモデルとは、頂点と線だけで立体形状を表現したモデルです。記憶容量が少なくて済む反面、面の情報や内部の情報がないため、質量や体積の計算はできず、また、どこが陰面・陰線なのか知ることができません

 ワイヤーフレームモデルが使われる場面
設計の初期段階においてオブジェクトの骨組み製作で使われるケースが多い。一般的に、ワイヤーフレームで作成した骨組みに肉付けしてくことでソリッドモデルやサーフェスモデルを製作していく。

サーフェスモデル

サーフェスモデルとは、ワイヤーフレームモデルに面情報を加えたモデルで線と面でオブジェクトの表面の形状だけ表現し、そのオブジェクトの内部についての情報は持ちません。イメージとしては骨組みに面を追加したハリボテのようなものです。

また、サーフェスモデルにおける3Dモデルは、ポリゴンと呼ばれる小さな多面体の集合で作成されることが特徴です。

 サーフェスモデルが使われる場面
  • 家電製品や自動車などデザイン過程
  • 映画やゲームのキャラクターデザイン・背景デザイン
  • 建築物や景観の外部イメージの可視化  etc…

ソリッドモデル

ソリッドモデルとは、オブジェクトの表面だけでなく中身の情報を持った3Dモデルのことで、3つのモデルの中で唯一、体積や重心、重量などの幾何情報を持つことが特徴です

機械設計や建築設計においてはより完成品に近いリアルなモデルを3D上に再現できるため、試作品を作らなくてもモデル上で詳細な検証が行えるという点が大きなメリットです。

3DCADソフトの多くは、3Dモデリングにおいてこのソリッドモデルを取り入れています。

 ソリッドモデルが使われる場面
  • 建築物の内部及び外部イメージのモデル化
  • 機械や自動車の重心位置や体積の計算
  • 部品同士の干渉度合いの検証  etc…

サーフェスモデリングでCG制作が得意なソフトウェア

1位

AUTODESK株式会社

MAYA

¥36,300/月 \286,000/年

DisneyPixarでも使われるハイエンド3DCGソフトウェア

MAYAAUTODESK(オートデスク)株式会社が販売している3DCG製作ソフトウェアで、あのディズニーやピクサーのCG制作に使われていることで有名です。アニメーションやキャラクター、リアルなテクスチャ、モーショングラフィックスなどの制作を効果的に行うことができます。

また、MAYAに付属するレンダリングソフトArnoldを利用することで、直感的な操作でキャラクターや景色などの複雑なオブジェクトをレンダリングできる点も人気の理由です。

AUTODESK MAYA 動作環境
オペレーティングシステムMicrosoft® Windows® 10
Apple® macOS® 11.x、10.15.x、10.14.x、10.13.x オペレーティング システム
Linux® Red Hat® Enterprise 8.2、7.6~7.9 WS オペレーティング システム
Linux® CentOS 8.2、7.6~7.9 オペレーティング システム
ブラウザApple® Safari® Web ブラウザ
Google Chrome™ Web ブラウザ
Microsoft® Internet Explorer® Web ブラウザ
Mozilla® Firefox® Web ブラウザ
CPU64 ビット Intel® または AMD® マルチコア プロセッサ、SSE4.2 命令セットを使用
M シリーズ チップが搭載されている Apple Mac モデルは、Rosetta 2 でサポートされます。
グラフィックス ハードウェアNVIDIA Quadro2000以上
NVIDIA GeForce GTX 680以上
AMD Radeon Pro WX 4100以上
AMD FirePro W2100以上
AMD Radeon R9 370/X以上
RAM8 GB の RAM (16 GB 以上を推奨)
ディスク空き容量インストール用に 6 GB のディスク空き容量
ポインティング デバイス3 ボタン マウス

>>公式サイト(AUTODESK)で詳細を確認する

 

2位

AUTODESK株式会社

MAYA LT

¥5,500/月 \42,900/年

年間42,900円で利用できる廉価版MAYA

MAYA LTMAYA同様、AUTODESK(オートデスク)株式会社が販売する3DCG製作ソフトウェアで、MAYAの一部の機能が使えなくなった廉価版MAYAです。その特徴は、月々5,500円(税込)から利用できる圧倒的なコストパフォーマンスで、3Dモデリングとアニメーションの作成であれば十分に行うことができます。

ただMAYAと違ってレンダリングソフトArnoldが使えないため、レンダリング目的であればMAYAの方を導入することがおすすめです。

AUTODESK MAYA 動作環境
オペレーティングシステムMicrosoft® Windows® 10
Apple® macOS® 11.x、10.15.x、10.14.x、10.13.x オペレーティング システム
Linux® Red Hat® Enterprise 8.2、7.6~7.9 WS オペレーティング システム
Linux® CentOS 8.2、7.6~7.9 オペレーティング システム
ブラウザApple® Safari® Web ブラウザ
Google Chrome™ Web ブラウザ
Microsoft® Internet Explorer® Web ブラウザ
Mozilla® Firefox® Web ブラウザ
CPU64 ビット Intel® または AMD® マルチコア プロセッサ、SSE4.2 命令セットを使用
M シリーズ チップが搭載されている Apple Mac モデルは、Rosetta 2 でサポートされます。
グラフィックス ハードウェアNVIDIA Quadro2000以上
NVIDIA GeForce GTX 680以上
AMD Radeon Pro WX 4100以上
AMD FirePro W2100以上
AMD Radeon R9 370/X以上
RAM8 GB の RAM (16 GB 以上を推奨)
ディスク空き容量インストール用に 6 GB のディスク空き容量
ポインティング デバイス3 ボタン マウス

>>公式サイト(AUTODESK)で詳細を確認する

 

3位

AUTODESK株式会社

3ds Max

¥36,300/月 \286,000/年

建築設計分野の3Dモデリングもこなせる3DCGソフトウェア

3ds MaxMAYA同様、AUTODESK(オートデスク)株式会社が販売する3DCG製作ソフトウェアで、アニメーションやゲームだけでなく建築分野にも強いことが特徴で、建築物の完成イメージとして利用されることも多いです

レンダリング機能については、Arnoldレンダラーが組み込まれているため、複雑なオブジェクトであっても直感的な操作で処理することが可能です。

また、プラグイン(拡張機能)が豊富で後から様々な機能を追加することができるという点も3ds Maxの特徴です。

AUTODESK 3ds Max 動作環境
オペレーティングシステムMicrosoft® Windows® 10
ブラウザMicrosoft® Edge
Google Chrome™
Microsoft® Internet Explorer®
Mozilla® Firefox®
CPU64 ビット Intel® または AMD® マルチコア プロセッサ、SSE4.2 命令セットを使用
グラフィックス ハードウェアNVIDIA Quadroシリーズ 推奨
AMD FireProシリーズ 推奨
RAM最低 4 GB の RAM (8 GB 以上を推奨)
ディスク空き容量インストール用に 9 GB のディスク空き容量
ポインティング デバイス3 ボタン マウス

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ソリッドモデリングが得意な3DCAD

1位

AUTODESK株式会社

Inventor

¥46,200/月 \367,400/年

製品設計から工程管理まで支援するプロフェッショナル版3DCAD

Inventorは、AUTODESK(オートデスク)株式会社が販売している3DCADソフトウェアで、3D設計、ドキュメント作成、シミュレーション用のツールが搭載されています。設計段階において、部品やユニットごとにファイルを作成できたり、モデリングの工程を履歴として残すことができたりする点がInventorの強みです。

また、ソリッドモデルが採用されているため、3Dモデルの寸法などの幾何情報を保持できるという点もInventorの特徴のひとつです。

AUTODESK Inventor 動作環境
オペレーティングシステムMicrosoft® Windows® 10
ブラウザGoogle Chrome™ または同等のブラウザ
CPU推奨:
3.0 GHz 以上、4 コア以上
最小:
2.5 GHz 以上
グラフィックス ハードウェア推奨:
帯域幅 106 GB/秒の 4 GB GPU (DirectX 11 対応)
最小:
帯域幅 29 GB/秒の 1 GB GPU (DirectX 11 対応)
画面解像度 推奨:
3840 x 2160 (4K)、推奨尺度: 100%、125%、150%、200%
最小:
1280 x 1024
メモリ推奨:
32 GB 以上の RAM
最小:
パーツが 500 個未満のアセンブリの場合、16 GB の RAM
ディスク空き容量インストーラと完全インストール: 40 GB
ポインティング デバイスマイクロソフト社製マウス互換

>>公式サイト(AUTODESK)で詳細を確認する

 

2位

ダッソー・システムズ株式会社

SOLIDWORKS

直感的な操作で3Dモデリングが行える操作性に優れた3DCAD

SOLIDWORKSは、ダッソー・システムズ株式会社が販売する3DCADソフトウェアで設計、エンジニアリングの分野において25年以上の実績があります。

直感的な操作で3Dモデリングが行えることが特徴で、初心者であっても比較的扱いやすい3DCADソフトのひとつです。

SOLIDWORKS 動作環境
オペレーティングシステムMicrosoft® Windows® 10
CPU3.3 GHz 以上
グラフィックス ハードウェア製品サイト参照https://www.solidworks.com/ja/support/hardware-certification/
メモリ16GB以上

 

まとめ

この記事では、3Dモデリングについてその意味から分類、3Dモデリングに強いソフトウェアまでを紹介してきましたがいかがだったでしょうか?

3Dモデリングは、映画からゲーム、自動車、機械、建築などあらゆる分野において必要不可欠な技術です。当サイトでは、3DCG製作について他にも様々な情報を紹介しているのでそちらも参考にしてください。

 

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3DモデリングについてのQ&A

3Dレンダリングとは?
3Dレンダリングとは、3Dモデルの表面の質感や模様、光源、影の反射などを計算して、よりリアルなモデルを作り上げるプロセスのことです。
マテリアルとは何を意味しますか?
マテリアル(質感)とは、オブジェクトの質感を設定するもので、色合いや光の反射、透過、陰影などを設定することができます。つまり、作ったモデルがどんな風に見た人の目に映るのかを設定するものがマテリアルです。
テクスチャとは何を意味しますか?
テクスチャ(模様)とは、立体物の模様を表現するために使われる画像のことです。コンクリートや木目など、貼り付ける画像によって見た目の印象を大きく変えることができます。
モーショングラフィックスとは?
モーショングラフィックスとは、ロゴやイラスト、文字、図形、写真などに動きを加えて動画にしたもののことです。
MAYAとMAYA LTの違いは?
MAYA LTは、MAYAに含まれるレンダリング機能、ダイナミクス機能、モーション グラフィックス ツールも搭載されていません。その分、料金が安く設定されていることが特徴です。
インディーユーザー向けの Maya と Maya LT の違いは何ですか?
インディーユーザー向けの Maya は、利用資格を有するユーザーおよび組織を対象にしたフル バージョンのソフトウェアです。Maya LT は、インディーゲーム開発者/デザイナー向けの機能限定版ソフトウェアです。

 

この記事の執筆者

しろくま
しろくま
WebMonsterの代表。京都大学においてMBA(経営学修士)を取得。現在、サラリーマンをする傍ら、Webコンテンツ制作、株式投資で収入を得ており、その経験をもとに会社に頼らず個人で稼ぐための方法を発信しています。