ボクセル
「ボクセル（voxel）」は、コンピュータで立体を表現するデータの最小単位である。ボクセルは、volume（体積）とpixel（画素）を組み合わせて作った造語である。ボクセルは、コンピュータの画像における最小単位を示すピクセルに、高さ（奥行）の情報を付加したような概念である。3Dデータの解像度を示す場合にも用いられる。
ボクセルは、極小の立方体（直交格子）を積み上げて立体のデータを作る。極小の立方体は、一定のスカラー値およびベクトル値を持つ。ボクセルはピクセルと同様に、空間内に座標を持たない。ボクセルは、ボクセルデータを扱う3Dモデリングソフトウェアもある。ボクセルモデリングであれば、従来の3D CADおよび3D CGツールでは実現が難しかった有機的な形状を容易に再現可能である
ボクセルデータはSTLなどポリゴンデータに変換し、有限要素法解析などで使われることがある。ボクセルデータをそのまま扱う解析ソフトウェアもあり、STLデータをボクセル化してその中で解析する場合がある。この場合は、CTスキャンデータから生成したボクセルデータを取り込んで解析や計測に活用するなどがある。計算精度はボクセルをひたすら細やかにすることで高まっていくが、計算量も増大する。また、ボリュームレンダリングという立体空間を対象に、光学的な条件なども含めたレンダリング処理をする際にもボクセルデータが用いられる。
ボクセルを用いたファイル形式には、「FAV（FAbricatable Voxel：ファブ）」がある。FAVは積層造形（3Dプリンタ）向けのオープンデータのフォーマットであり、富士ゼロックスと慶應義塾大学SFC研究所が開発した。ボクセルデータ単位で材料や色の指定が行える。相互の接続強度など、ボクセル同士の関係性も管理可能である。また、ボクセルデータのまま構造解析が行えるとしている。
Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.
関連記事
3Dプリンタの可能性を引き上げる材料×構造、メカニカル・メタマテリアルに注目
単なる試作やパーツ製作の範囲を超えたさらなる3Dプリンタ活用のためには、「造形方式」「材料」「構造」の3つの進化が不可欠。これら要素が掛け合わさることで、一体どのようなことが実現可能となるのか。本稿では“材料×構造”の視点から、2020年以降で見えてくるであろう景色を想像してみたい。
いまさら聞けない 3Dプリンタ入門
「3Dプリンタ」とは何ですか？ と人にたずねられたとき、あなたは正しく説明できますか。本稿では、今話題の3Dプリンタについて、誕生の歴史から、種類や方式、取り巻く環境、将来性などを分かりやすく解説します。
「単なる試作機器や製造設備で終わらせないためには？」――今、求められる3Dプリンタの真価と進化
作られるモノ（対象）のイメージを変えないまま、従来通り、試作機器や製造設備として使っているだけでは、3Dプリンタの可能性はこれ以上広がらない。特に“カタチ”のプリントだけでなく、ITとも連動する“機能”のプリントへ歩みを進めなければ先はない。3Dプリンタブームが落ち着きを見せ、一般消費者も過度な期待から冷静な目で今後の動向を見守っている。こうした現状の中、慶應義塾大学 環境情報学部 准教授の田中浩也氏は、3Dプリンタ／3Dデータの新たな利活用に向けた、次なる取り組みを着々と始めている。
金属3Dプリンタ活用3つのハードルと日本のモノづくりの今後
金属3Dプリンタ関連の技術開発が急速に進み、海外を中心に製造事例も聞こえてくるようになった今日、その動きに取り残されないよう、従来の考え方や経験にとらわれない仕事をしていくことが、今後はより重要になっていきそうだ。
金属3Dプリンタは量産対応とともに「誰でも使える」を目指す、ソフトウェアも続々
東京ビッグサイトで「第29回 設計・製造ソリューション展（DMS2018）」が開催された。その中で金属3Dプリンタは海外を中心に10社以上の製品が並んだ。
足し引き自在で効果は無限大！ 金属3Dプリンタと切削加工の複合機投入が本格化
「第27回日本国際工作機械見本市（JIMTOF 2014）」で大きな見どころの1つとなったのが、工作機械と金属3Dプリンタの複合機だ。金属を「足す」3Dプリンタと金属を「引く」切削加工機が組み合わさることでモノづくり現場にどういう価値をもたらすのだろうか。