物体の測定モデルの作成のコツ

質問

私は、工業系の大学生なのですが個人的に複雑な物体を測定してCADモデルを作成しようと考えています。
簡単な積み木を重ねたような形状ならば簡単なのですが例えばピーマンやトマト、ナスのようないろいろな曲線が組み合わせた形状をノギスなどの測定器具を使って作成するには、どのような方法を用いればいいのでしょうか？
例えばあるピーマンのモデルを製作するとしてどのようなポイントに注意するべきですか？
1、どのような測定器具が必要か
2、どのポイントに注意して測定を行うべきか
3、どのぐらいの間隔で測定すべきか
4、測定したポイントをどのようにつなげるべきか
など測定からCADデータを作成するまでの手順を教えていただきたいです。

回答No.1

noname#231195

3Dスキャナが必要です。
レーザースキャナとか、非接触式測定ヘッドとか、人によっていろいろな呼び方をしますが、とにかくレーザーを使って対象表面上の点の三次元座標を無数に取っていく機械です。
この種の機械は測定するだけでなく、普通、測定結果を3Dモデルに変換する機能がついています。

ハイトゲージを使って試してみることはできるかもしれませんが、おそらく苦労する割には大したモデルができないとおもいます。
添付の写真にあるような立方体の枠を作り、枠の中に対象物を固定します。単なるアイデアですので、ピーマンをどうやって枠の中に固定するかはここでは考えません。
対象物の表面の測定するべき点にあらかじめマークをしておきます。できるだけ小さい点を打つことになるでしょう。ピーマンなら縦横高さで1ミリ間隔でうてばそれらしい形状が取れそうに思います。
立方体の枠の３辺をXYZ軸として、まずYZ平面を下にして平らな机に置き、マークした点の高さをハイトゲージで測っていきます。これが各点のX座標です。次にXZ平面を下にして測定し、Y座標を取ります。最後にXY平面をしてにして測定してZ座標を取ります。
3D CADで、互いに隣接する３点を通る平面を次々に貼っていけば、ピーマン風の形はとれそうです。

このハイトゲージを使う方法については、ここに書きましたが、まともな測定方法だとは思わないでください。
私が仕事で頼まれて、単に３次元曲面上の点の座標を取るだけだとしてもこんな方法は絶対に使いません。ご質問にかかれた課題がどの程度プロフェッショナルに実現するべきなのかわからないから、単にお遊びの方法も書いただけです。

それに、正確に３辺が直交している枠を作るのも大変なことですし、ハイトゲージの先っぼも長い針のようなものを特別に作ることになるでしょう。