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【CAD実用辞典】2D CADと3D CADの違いとは?用途に応じた最適なCAD選定が重要!

CAD

 コンピュータ上での設計支援ツールとして広く普及されているCAD

 普及され始めた当初は2D CADが主流でしたが、3D CADが開発されると、2D CADよりも3D CADを導入する企業が増加しました。

 しかし、必ずしも2D CADを使う意味がなくなったということはありません。2D CADと3D CADでは機能や設計できる製品がそれぞれに異なるので、どちらを利用するのが最適であるか比較し導入することが重要です。

 本記事では、2D CADと3D CADの違いについて解説します。

2D CADと3D CADの違いとは?

具体的にどのような部分が違うのか、項目ごとにご紹介します。

■視点

 2D CADは、正面図・平面図・側面図といった1つの視点から見た構成を平面上で描きます。確認できる視点は固定的で、描かれた構成以外の視点から図を確認するには、別の図面を用意する必要があります。

 3D CADは、コンピュータ上の仮想の3D 空間に立体形状を作成します。どの視点からも立体的に確認できるため、より詳細な形状把握が可能です。

■作成方法

 2D CADは、x, y, zを使う「三角法」の視点から図面が作成されます。正面・平面・側面といった角度から見たイメージを、基本的に縦横2つの軸で表します。

 3D CADの立体作成方法は3種類あります。「ワイヤーフレームモデル」は、ワイヤーで外枠を組み立てるように、頂点と頂点をつなぐ線で形状を作成する方法です。「サーフェスモデル」は表面のみで作成する、いわば面の集合体です。中身を持たないため体積の計算ができません。「ソリッドモデル」は表面だけでなく中身も詰まった立体を作成する方法で、体積や重さを計算できます。

■役割

 2D CADは、平面上で図面を作成することが主な役割です。また、初期段階の設計図を試作するツールとして活用されることもあります。

 3D CADは立体の作成だけでなく、体積・質量・表面積・重心などの算出も役割とします。完成形に近い立体形状を確認できるため、設計の検証としても活用できます。

■作成図面の管理方法

 2D CADは視点ごとに図面を作成するため、視点が増えるほど管理ファイルが増えます。

 3D CADは立体を作成すればそこから平面図への切り出しが可能です。立体を1つ管理するだけで、臨機応変に図面を複製できます。

メリット・デメリットを比較

2D CAD、3D CADを利用するメリット・デメリットについて解説します。

■2D CADのメリット・デメリット

 2D CADを利用するメリットは、まず手書き作業と同じ感覚で、直感的に図面作成ができるという点です。手書きでもできる作業をコンピュータで作成することによって、より正確な図面の作成を実現します。また、導入コストが3D CADよりも安く、フリーソフトも多くリリースされているため、手軽に導入できます。

 デメリットとしては、平面での作図しかできないため3D 視点への変換が困難という点です。多くの視点が必要な場合はその都度作図が必要で、ファイルもおのずと多くなり管理が複雑化していきます。

■3D CADのメリット・デメリット

 3D CADを利用するメリットは、立体で作成するため多くの視点から確認ができ、完成形をイメージしやすいという点です。動作検証もできるため、作業の手戻りが減少する効果も期待できます。

 デメリットとしては、まず導入コストがかかるという点が挙げられます。また、高度な機能を搭載しているため、メモリの大きいハイスペックなPCが必要です。周辺環境の構築など導入の初期費用がかさむ場合があります。

2D CADと3D CADは使い分けられる

 近年では、総合的に作業効率の向上が見込める3D CADの導入を進める企業が増加していますが、2D CADと3D CADは用途に応じて使い分けることが大切です。

 例えば、製品や機械の設計においては立体的に確認できる3D CADが有効ですが、設備設計や建築(間取り設計)においては2D CADが必要となる場合があります。2D CADは、設計初期段階の構想設計としても多く活用されています。 自社のニーズを考慮しながら必要なCADを選定し、円滑な導入・運用へつなげましょう。


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