No.7_Paper CAD

PLATEAU AWARD 2025 ファイナリスト作品No.7
チーム名：宮崎航大
作品名：Paper CAD

Transcript

1. 宮崎 航大 #PaperCAD#ペパキャド #PLATEAU #gml2step #MITOU jr
2. 建物模型を自作するときに 大変な設計作業 を簡単にするためのCAD 何がやりたいか
4. 印刷 A4の厚紙に印刷 家電量販店等で販売されている
5. 展開図の線に沿って切断
6. 接着 のりしろは使わず、 角棒や紙の辺で
7. 完成
8. 生きていて見ることない 視点から街を見る
9. これが建物模型 紙で作られている 9
10. 模型を作るフロー（紙） 10 1.実際の建物を 現地視察 2.展開図に落とす 3.紙に印刷する 4.塗装,切断する 完成！
11. 建物模型を作りながら思ったこと とにかく設計がつらい！！
12. この作業を設計と呼んでいる！ → 手書き or 2DCAD Jw_CAD,AutoCAD 12 これはAutoCAD
13. 模型を作るフロー 13 自分の頭の中で展開する→ノウハウ頼り 設計時点で完成図は想像するしかない→不安 →
14. 1.実際の建物を 現地視察 2.展開図に落とす 3.紙に印刷する 4.塗装,切断する 完成！ 全体の7割くらいの時間 （宮崎の経験則） 14
15. 模型を作るフロー（紙） 15 全体の7割くらいの時間 （宮崎の経験則）
16. PaperCADが目指すのは、 16 設計を楽な作業にする
17. 設計を楽な作業にすると？ 17 経験者は、模型全体のクオリティーを 上げるクリティカルな部分に時間を割ける。 （例えばウェザリングとか） 初心者は、もっと気軽に自分が作りたい 建物を作れるようになる
18. 具体的にどう設計を 簡単にするの？
20. 20 高品質な日本中の建物の３Dデータが！
21. Plateauの建物3Dモデルから 展開図を生成して、 設計を自動化しよう
23. 23 Plateau (CityGML) 展開図 インポート /作成した 建物3Dデータ 模型 PaperCAD
24. 3Dモデルからの展開図生成の良い点は？ ✔ノウハウに頼ることなく、簡単に見たままの模型を作れる ✔完成後と3Dモデルが対照してるので、想像の必要なし ✔Plateauなどの建物3Dモデル基盤のリソースを活用できる ✔計算不要で正確な展開図を生成できる などなど 24
25. 従来 現地視察 図面おこし （ノウハウ） 完成後の模型 を想像 図面完成 作りたい建物の 3Dモデルを 用意/作成 自動展開|Paper CAD 図面完成 Paper CAD 25 Plateau等から3Dモデルをインポートする場合は、人間の介入は不要！ その他でもモデリングのみでOK！
26. ユースケース 26 |模型経験者はサクッと模型が作れるように。 |模型が好きではないけど、建物模型を作らなきゃいけない | 例えば建物を新しく作るときに、どんな雰囲気か知りたい |趣味としての建物模型が気軽に
27. Paper CADの機能紹介
28. 28 3Dモデルの編集機能 展開図の編集機能
29. 29 Plateauからの 建物インポート STEP・CityGML・STL等の 汎用3Dモデルのインポート
30. 30 3Dモデル→展開図の自動生成　
31. 31 組み立てモード テクスチャーパターンの貼り付け
32. 32 模型制作のためのツールが 他にもいろいろ。
33. 技術的な構成 フロントエンド 33 Chili3d(OSS WEB CAD)をフォーク +α展開図機能:SVG編集・面番号等 を実装 バックエンド 展開処理・CityGMLからの 読み込み等はバックエンドで動作
34. キモ |Plateau建物モデル （CityGML）の完全サポート |3Dモデル ↓ 2D展開図への自動変換 34
35. 35 Plateauからのモデルインポート
36. CityGMLは扱いづらい •Plateauの建物3DモデルはCityGML形式 •CADでは扱えない •複数の建物情報が入っている •3Dモデルは大きく分けて２種類ある •ソリッド(CAD向き)：STEP,CityGML •メッシュ(CG向き)：STL,FBX,3D Tiles •メッシュからソリッドへの変換は困難 （情報が欠落） 36
37. CityGMLは扱いづらい CityGMLからソリッド（STEPモデル）へ 変換する必要が。 37
38. ライブラリを実装 38 |CityGMLをSTEP(工業用CAD形式)に処理 |Pip lib,CLI |Feature |CityGMLの高速なパーサー |CityGML→STEPへの変換 |ジオメトリ修復 |建物IDの指定で単一建物 |CADでPlateauのデータが!
39. 39 3Dモデル→展開図の自動生成　
40. 3Dモデル→展開図の自動生成 40 1.形状解析 2.入り組んだ形状を簡略化 3. 面の向きを元に2D展開 4. 展開図のレイアウト最適化 5. SVG/PDF生成 Paper CAD Backend 3Dモデル 展開図
41. 3Dモデル→展開図の自動生成-特徴 41 |頂点・境界線を検出し、法線ベクトル（面の向き）を元に 投影 |平面｜円錐｜円柱で処理を分けて展開 | そのまま|扇形|矩形 |複雑な入り組んだ形状は適度に簡略化 | Douglas-Peuckerアルゴリズムを用いている |縮尺も考慮しつつ、ペーパークラフト向けに正確に展開
42. 技術的な構成 フロントエンド chili3dというOSS WEB CADをフォーク +α展開図機能:SVG編集・面番号等を実装 バックエンド（Python・Fast API・OCCT・Podman） 42
43. まとめ
44. Paper CADのまとめ ✔建物模型を作る中で一番大変な“設計”を簡単にする ✔WEBで動作し、学校の部活等でも使用できる ✔作りたい建物を3Dモデルにして、自動展開図生成が可能 ✔Plateauからのインポートにより、モデリング不要 で建物を模型に 44
45. おわり #PaperCAD#ペパキャド #PLATEAU #gml2step #MITOU jr
46. 設計は複数人でできないので、 設計が短くなると 制作に早く入れて嬉しい。 複数人での模型制作においてはその魅力 を発揮することができると思った。 CADにはいろいろな用途があり、 その一つが模型設計であるが、 なかなかそれにフォーカスしたものは なかったので、 まだまだ課題はあるが可能性を感じ た。 模型経験者に使ってもらった際の感想 46 部活で3年間主に模型制作をしていた。 有名な建物だと設計図があったりするので、それを活用した。ない場合は、 Google Earthやgsi mapsを使って設計した。高さは正確ではないので、 CAD で見た目から調整していた。 FusionやAutoCADを使って設計をしてきた。細かい寸法も全部決定してくれ るので、作業の割り振りが楽だから。 設計は複数人でできないので、設計が短くなると制作に早く入れて嬉しい。 まず展開図機能は素晴らしいと思った。全て 3DCADで設計できるようになり、 カッティングマシン用のデータに変換できる。テクスチャマッピング機能も面倒 くさいピクセルとセンチメートルを変換を自動でやってくれるのでとても楽。この 二つの機能が組み合わさることで、作業の効率化が期待できる。特にカッティ マシンを駆使した模型制作や、複数人での模型制作においてはその魅力を発 揮することができると思った。 ウェブで動かせるのは便利かもしれないが、こういうものはデスクトップアプリ ケーションのものがほとんどで慣れが必要。形状の編集はちゃんと作ってると 思うが、やはり FusionやAutoCADと比べると信頼できない。また、展開図が バラバラで生成されるので、接着面が多くなり見た目がよくないので使う場面 は限られると思った。 結論としては、展開図出力、テクスチャのマッピング用として、 Fusionや AutoCADなどと一緒に使いたいなと思った。 CADにはいろいろな用途があり、その一つが模型設計であるが、なかなかそ れにフォーカスしたものはなかったので、まだまだ課題はあるが可能性を感じ た。今後に期待したい。今後部活に普及させていきたい。 @himiyurunさんより