ポリゴンモデルをプロダクト系で使えるか？

ウチの会社は建築だけじゃなく、少しですがプロダクト系のモデリングもします。

基本的にビジュアライゼーション用のモデルなので、Mayaや3ds maxで作ったポリゴンモデルです。

一方、プロダクト系ではNURBSやSOLID（Brep）といった、製造系のCADと相性がいいモデル表現形式が使われます。ParasolidとかACISといったソリッドモデリングカーネルを使ったCAD製品が多いと思います。

稀に、ウチで作ったポリゴンモデルをIGESかSTEPに変換して欲しいと依頼されることがあります。

新製品の開発や、金型制作に活かしたいとのことなのですが...。

結論から言って、一般的には、ポリゴンモデルは使えないと思います。

金型

一般的に、ポリゴンメッシュを金型製作に使うなんて無謀です。

ポリゴンメッシュのジオメリは、'カクカクの立体' です。一見、滑らかな曲面に見えても、それはスムーズシェーディングがかかって、そう見えているだけです。3Dプリンティングならまだしも、工作機に渡して出力できるようなものではないと思います。

リバースエンジニアリング

’現物の3Dスキャンから点群データを取得し、三角形パッチを生成してポリゴンメッシュにする。

そこにNURBSサーフェースを張って機械系3DCADでも扱えるデータとして書き出す。’

このようなリバースエンジニアリングの手法の一部を用いれば、ポリゴンモデルを機械系3DCADでも使えるように出来ます。

ただし、扱いやすい構成のサーフェースパッチが自動で出来あがるわけではないので、その後がなかなか大変だと思います。

そもそも、CG屋が作ったポリゴンモデルなんて大した精度じゃないので、それを元に作ったモデルを、'使える' と言えるのかどうか...。

サブディビジョンモデリング

Autodesk SpeedFormをご存知でしょうか？

ローポリのサブディビジョンモデリングみたいにNURBS曲面を作ることが出来きます。

元々、RhinocerosのアドオンだったT-Splineを取り込んだものですが、非常に自由度の高い曲面モデリングが可能です。

このような製品の中には、ポリゴンメッシュを取り込んでNURBSやBREPに変換出来きるものがあります。

この工程を経れば金型製作などの製造工程へデータを互換出来るかもしれません。

ただし、これも前述の理由で、精度的にはどうなのか？というものです。

Mesh to T-Spline

そもそも、ポリゴンメッシュの状態によっては、ちゃんと変換できません。
たとえば、レンダリング用のハイポリモデルとか、三角形や多角形のポリゴンをたくさん含むとか、そういうメッシュの変換は無理だと思います。というか、ツールの仕様上、あまり意味が無いです。
まず、適度なローポリでないと、その後の修正がほとんど出来ません。
さらに、整ったエッジフローでないと、形状が大きく崩れてしまいます。

新製品開発に使おうと考えるなら、メッシュの構成はとても重要です。

Quad

大変相性のいい形状です。

つまり、タテ・ヨコの格子状に編まれたようなメッシュの状態です。

Tri

意図した形状にならない場合があります。

N-Gon

意図した形状にならない場合があります。

メッシュをT-Splineに変換したもの

パラメトリックじゃない

なんとか変換したとしても、パラメトリックでもない3次元曲面のモデルで、どうやって寸法変更等の修正に対応するのか？と考えると、悩んでしまうかもしれません。せいぜいスケールギズモで伸縮するくらいだと思います。

リトポロジー

そのままでは使えないということなら、メッシュを下絵に、3DCADのネイティブツールでトレースすることになります。

CG業界では 'リトポ' と呼びます。

形状にもよると思いますが、これはなかなか面倒な作業です。

それなら、最初からきっちり寸法拘束を付けならがらモデリングしたほうが、結局、早いのでは？と思ってしまいます。

BREPに変換すると、変なパッチになっている

以上の理由から、ポリゴンモデルがあるからと言って、単純にそれを設計・製造で使えるわけではないのです。