3Dボディ

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実装される物理的なコンポーネントを表すために3Dボディを配置します。

概要

3Dボディは、組み立てられたPCB上に取り付けられる物理的な部品の三次元形状を表すために使用されるプリミティブなポリゴナルデザインオブジェクトです。複雑な部品形状を作成するために、いくつもの3Dボディオブジェクトを組み合わせて使用することができます。押し出されたポリゴン、円柱形、球形の3Dボディ形状をPCBエディタまたはPCBライブラリコンポーネントのフットプリントに配置することができます。

定義できる単純な3D形状だけでなく、3Dボディオブジェクトは標準フォーマットの汎用3Dモデルをインポートするためのコンテナとしても使用できます。これにはSTEP、SolidWorks、Parasolidフォーマットのモデルが含まれます。

実際の3D形状は、エディタを3D表示モードに切り替えたときに表示されます（View » 3D Layout Modeをクリックするか、3のショートカットを押します）。

• 標準の3Dボディオブジェクト - 上のアニメーションに示されているように、必要なコンポーネント形状を構築するためにこれらの複数のインスタンスを配置します：
  • 押し出し
  • 円柱
  • 球
• 汎用モデル - 多くのコンポーネントメーカーやコミュニティウェブサイトから3Dモデルを入手できます。以下のファイル形式がサポートされています：
  • STEP - *.Stp および *.Step
  • SolidWorksパーツ - *.SldPrt
  • Parasolidモデル - *.x_t および *.x_b

使い方

3Dボディオブジェクトは、PCBおよびPCBライブラリエディタの両方で配置が可能です。

• メインメニューからPlace » 3D Bodyコマンドを選択します。
• アクティブバーで3Dボディコマンド（ ）を探して使用します。

配置 - 標準3Dボディオブジェクト

標準の3Dボディオブジェクトを配置するには：

1. Place » 3D Bodyコマンドを起動します。カーソルが十字に変わり、デフォルトの配置モードで押し出し3Dボディオブジェクトを配置する状態になります。
2. Tabキーを押して配置を一時停止し、3DボディモードでPropertiesパネルを表示します。ワークスペース一時停止ボタンオーバーレイ（ ）がワークスペースに表示され、Propertiesパネルのフィールドにアクセスできることを示します。
3. Propertiesパネルで、識別子フィールドに3Dボディの名前を入力します。これはオプションです。識別子は、複数の3Dボディが配置されている場合に役立ち、必要に応じてこの3Dボディを設計ルールでターゲットにするために使用できます。
4. 必要なボード側を選択します。通常、Topに設定されます。PCBライブラリエディタでは、フットプリントはボードの上側に構築されますが、必要に応じてPCB設計プロセス中に下側にフリップすることができます。
5. 3Dボディを配置する機械的レイヤーを選択します。コンポーネントタイプの機械的レイヤーは、コンポーネントがボードの上側から下側にフリップされた場合、その機械的詳細（例えば、3Dボディ）がペアの機械的レイヤーに移動するように、第二の機械的レイヤーとペアにするべきです。機械的レイヤーは、表示設定パネルのレイヤーと色タブでペアにされます。詳細については、パネルページを参照してください。
6. 利用可能な形状から3Dモデルタイプを選択します：押し出し、円柱、または球。または、外部の3Dモデルを埋め込みたい場合は汎用オプションを有効にします。これについての詳細はこちらをクリックしてください。
7. 配置する前に、各形状のサイズを定義する必要があります。選択した形状が以下の場合：
   • 押し出し - 全高を定義します。
   • 円柱 - 高さと半径を定義します。
   • 球 - 半径を定義します。
8. パネルのDisplay領域で、Colorボタンをクリックして色を設定し、必要に応じて不透明度を調整します。
9. 編集が完了したら、ワークスペース一時停止ボタンオーバーレイをクリックしてワークスペースに戻ります。

• 形状が円柱または球体の場合：
  1. カーソルが作業スペース内を四角形の形状が付いて移動します。クリックして3Dボディを配置します。
  2. 右クリックまたはEscキーを押して、3Dボディオブジェクトの配置を終了します。
• 形状が押し出しの場合、カーソルが準備され、押し出された3Dボディの多角形の基本形状を定義する準備ができます：
  1. 最初の頂点を定義するためにクリックします。
  2. カーソルを移動して、2番目の頂点を配置する準備をします。デフォルトの動作は、各クリックで2つのエッジを配置し、それらの間にユーザー定義のコーナー形状を置くことです。Placement Modesセクションを参照して、詳細を学びましょう。
  3. マウスを動かし続け、さらに頂点をクリックして配置します。
  4. 最後の頂点を配置した後、右クリックまたはEscキーを押して、3Dボディの配置を閉じて完了します。ソフトウェアが自動的に形状を完成させるため、3Dボディを手動で閉じる必要はありません。配置を開始した点と最後に配置した点を接続して形状を完成させます。

押し出し3Dボディの配置モード

押し出し3Dボディを配置する際には、5つの利用可能なコーナーモードがあり、そのうち4つにはコーナー方向のサブモードもあります。配置中に：

• Shift+Spacebarを押して、利用可能な5つのコーナーモードを切り替えます： 45度、 アーク付き45度、 90度、 アーク付き90度、 任意の角度。
• Spacebarを押して、2つのコーナー方向のサブモード間を切り替えます。
• アークコーナーモードのいずれかにいるときは、 または キーを押し続けるとアークを縮小または拡大できます。Shiftキーを押しながら操作すると、アークのサイズ変更が加速します。
• 1のショートカットキーを押して、 クリックごとに2つのエッジを配置するか、 1つのエッジを配置するかを切り替えます。2番目のモードでは、点線のエッジを先読みセグメントと呼びます。
• Backspaceキーを押して、最後の頂点を削除します。

押し出された3Dボディオブジェクト；2Dビューと3Dビューに示された参照点に注目。

標準的な3Dボディの回転

標準的な押し出し形状と円筒形状の3Dボディは、全ての軸を中心に回転させることはできません。例えば、押し出されたオブジェクトはZ軸（オブジェクトを見下ろす方向）を中心にのみ回転でき、円筒形状のオブジェクトはY軸とZ軸を中心に回転できます。

オブジェクトを別の軸の周りで回転させる必要がある場合、そのオブジェクトをSTEPオブジェクトに変換することができます。フリーの3Dボディオブジェクトを変換するには、ワークスペースでそれを選択し、右クリックしてコンテキストメニューから「Convert To STEP」コマンドを選択します。オブジェクトが選択されていない場合や、複数のオブジェクトが選択されている場合は、このコマンドは利用できません。オブジェクトがSTEPに変換されると、ワークスペース内でサイズを変更することはできなくなります。

X軸またはY軸の周りで回転させる必要がある場合は、押し出し形状をSTEPに変換します。

配置 - 汎用モデル

STEP形式のコンポーネントモデルなどの汎用モデルは、3Dボディオブジェクトにリンクまたは埋め込むことで配置されます。

汎用モデルを配置するには：

1. 標準3Dボディ配置セクションに記載されているステップ1から4を完了します。
2. Propertiesパネルの3Dモデルタイプ領域で、汎用ボタンをクリックします。
3. Propertiesパネルのソースセクションで、ソースを以下のように設定するためにクリックします：
   • ボールト - 3Dモデルは管理されたコンテンツサーバーから取得されます、または
   • モデルの埋め込み - 3DモデルファイルがPCBライブラリまたはPCBファイル内に埋め込まれます、または
   • モデルへのリンク - 3DモデルファイルがPCBにリンクされます、このオプションはPCBライブラリエディターでは利用できません。
4. 選択ボタンをクリックしてモデルファイルを読み込みます。ソースオプションごとに動作が少し異なります：
   • ボールト - 選択ボタンをクリックしてアイテムの選択ダイアログを開き、接続されたサーバー内のアイテムにアクセスできます。サーバーベースの3Dモデルアイテムの参照セクションを参照して詳細を学びます。
   • モデルの埋め込み - 標準のWindows 開くダイアログが開きます。ドロップダウンから必要なファイルタイプを選択し、必要なモデルファイルを探して選択します。
   • モデルへのリンク - モデルの選択ダイアログが開きます。必要なモデルを選択してOKをクリックします。モデルの選択ダイアログに必要なモデルの場所がリストされていない場合は、以下のリンクされたモデルの使用セクションを参照して詳細を学びます。
5. Propertiesパネルに戻り、モデルのパスとファイル名がパスフィールドに表示されます。
6. 必要に応じてデフォルトモデルの色を上書きできます。パネルの表示セクションで色の上書きチェックボックスを有効にし、必要に応じて色と不透明度を設定します。
7. パネルでの編集が完了したら、ワークスペースに戻るためにワークスペース一時停止ボタンオーバーレイをクリックします。
8. モデルはカーソル上に浮かび上がります。位置を決めてクリックして配置します。
9. 汎用モデルを再オリエンテーションする必要がある可能性が高いです。汎用モデルの向きを変える技術セクションを参照して詳細を学びます。

正確で詳細なコンポーネントモデルが利用可能です。

リンクされたモデルを使用する

通常、この機能は、PCBエディタで配置して基板の適合を確認したい製品ケースなどの大きなMCADモデルにリンクするために使用されます。モデルをリンクする利点は、ソフトウェアが外部リンクされたモデルファイルが更新されたことを検出した場合、ファイルを開く際に警告を出し、リンクされたモデルを更新できるようにすることです。

リンクされたモデルは、PCB Editor - Modelsページの設定ダイアログで定義された場所に保存する必要があります。Choose Modelダイアログに必要な場所がリストされていない場合は、 Add Directoriesボタンをクリックして設定ダイアログを開きます。

 PCB Editor - Models Preferencesページで新しい場所を追加するには：

1. Model Search Pathフィールドの右側にあるボタンをクリックするか、フルパスを入力してください（ ）。これにより、Windows Browse for Folderダイアログが開きます。
2. 必要なフォルダーを見つけてダイアログでOKをクリックすると、設定ダイアログに戻ります。追加ボタンをクリックして、この場所を利用可能なモデル検索パスのリストに含めます。
3. 指定されたフォルダーのみがモデルファイルの検索対象であり、サブフォルダーは検索されないことに注意してください。
4. 必要な場所が指定されたら、OKをクリックして設定ダイアログを閉じ、モデルの選択ダイアログに戻ります。

サーバー上の3Dモデルアイテムを参照する

サーバーに保存されている3Dモデルを参照するには：

1. Propertiesパネルの3D BodyモードのSource領域でVaultを選択します。
2.  Item Revisionフィールドの右にあるChooseボタンをクリックします。
3. アイテムを選択ダイアログが開きます。このダイアログを使用して、必要な3Dモデルアイテムのリビジョンをブラウズして選択します。
4. OKをクリックすると、3Dボディと3Dモデルアイテムの目標リビジョンとの間にリンクが作成されます。Details領域のPropertiesパネルに情報が表示されます。

グラフィカル編集

この編集方法では、ワークスペース内で配置された3Dボディオブジェクトを直接選択し、そのサイズ、形状、または位置をグラフィカルに変更できます。

押し出された3Dボディの場合、オブジェクトを一度クリックして選択し、編集モードにします。3Dボディオブジェクトの外形は、一連のエッジによって定義されます。各エッジは、両端にある終端頂点によって表され、それは実線の白い四角で示されます（下の画像でのA）; そして中央にある中心頂点は、空洞の白い四角で示されます（下の画像でのB）。各終端頂点は、2つのエッジが合わさる位置を表します。

標準の多角形形状編集技術が形状の編集に利用できます。

多角形オブジェクトを編集する際には、スライド/マイター、インカーブ（アーク）、移動の3つの編集モードが利用可能です。現在のモードは、頂点や辺をドラッグ中にShift+Spacebarを押すことで、3つのモードを切り替えることができます。

• スライド/マイター - 辺または中心の頂点をクリック＆ホールドしてその辺をスライドさせる; 端の頂点をクリック＆ホールドして角をマイターする。
• インカーブ - 辺または中心の頂点をクリック＆ホールドしてその辺をインカーブさせる; 端の頂点をクリック＆ホールドして角をインカーブ（アークマイター）する。
• 移動 - 辺または中心の頂点をクリック＆ホールドしてその辺を2つの辺に分割する; 端の頂点をクリック＆ホールドしてその角を自由に移動させる。

カーソルがボード上のどこにあるか、どの編集モードが現在アクティブであるかについてのフィードバックは、ステータスバーとヘッズアップディスプレイで確認できます。 編集中には、以下の操作もできます：

• Ctrl+クリックして保持して、編集ハンドルから離れたエッジに沿ってどこでも新しい頂点を挿入します。
• 頂点を削除するには、頂点上でクリックして保持した後、Deleteキーを押します。
• 編集ハンドルから離れた3Dボディ上のどこかをクリックしてからドラッグして、それを再配置します。ドラッグ中に、3Dボディは回転またはミラーされることができます:
  • Spacebarを押して3Dボディを反時計回りに回転させるか、Shift+Spacebarを押して時計回りに回転させます。回転ステップのサイズは、設定ダイアログのPCBエディター – 一般ページで定義されます。
  • XキーまたはYキーを押して、X軸またはY軸に沿って3Dボディをミラーします。

非グラフィカル編集

以下の非グラフィカル編集方法が利用可能です：

Propertiesパネルを通じての編集

プロパティページ： 3Dボディプロパティ

3Dボディオブジェクトのプロパティは、PCBエディターのPropertiesパネルで編集できます。これにより、ワークスペースで現在選択されているすべてのアイテムを編集できます。

Propertiesパネルの3Dボディモード

配置中、Tabキーを押すことでパネルにアクセスできます。

配置された3Dボディのプロパティにアクセスするには：

• 3Dボディオブジェクト上の任意の場所をダブルクリックします。
• 3Dボディの周囲を右クリックし、コンテキストメニューからプロパティを選択します。
• Propertiesパネルが既にアクティブな場合、3Dボディオブジェクト上の任意の場所をクリックして選択します。

複数オブジェクトの編集

Propertiesパネルは、現在選択されているすべてのオブジェクトで同一のプロパティ設定を変更できる複数オブジェクトの編集をサポートしています。同じオブジェクトタイプの複数が手動で選択される場合、類似オブジェクトを探すダイアログやフィルターやリストパネルを通じて、Propertiesパネルのフィールドエントリーがアスタリスク（*）として表示されていない場合、選択されたすべてのオブジェクトに対して編集できます。

リストパネルを通じての編集

パネルページ： PCBリスト、PCBLIBリスト

PCB リスト パネルを使用すると、1つ以上のドキュメントからの設計オブジェクトを表形式で表示し、オブジェクト属性の迅速な検査と変更を可能にします。適切なフィルタリングと組み合わせて使用することで、アクティブフィルターの範囲に該当するオブジェクトのみを表示し、複数の設計オブジェクトをより正確かつ効率的に対象として編集することができます。

その他の3Dボディ機能

3Dボディオブジェクトの操作や3Dレイアウトモードでの作業には、多くのツールや技術があります。これらのいくつかを以下に要約します。さらに詳しくは、ECAD-MCAD統合における3Dの利点のページも参照してください。

コンポーネントクリアランスの維持

コンポーネント間の衝突をチェックするために、X、Y、Z軸における3Dボディオブジェクトを含むコンポーネントのクリアランス設計ルールを追加してください。これにより、あるコンポーネントの上に別のコンポーネントのクリアランスをチェックできます。異なるクリアランス要件を扱うために、複数のルールを定義できます。設計ルールチェックは、3Dボディオブジェクトがボードを通過しているかどうかをテストしないことに注意してください。

コンポーネントクリアランス設計ルールを参照して、詳細を学んでください。

機械層と表示層の設定

3Dボディオブジェクトは通常、機械層に配置されます。3Dボディオブジェクトがコンポーネントを表す場合、3DボディオブジェクトはPCBライブラリエディタでコンポーネントのフットプリントに追加されるべきです。

3Dボディオブジェクトを配置するためには、任意の機械層を使用できます。通常、ある層が選択され名前が付けられ、その層は3Dボディオブジェクト専用に使用されます。PCBのコンポーネントは完成したPCBのどちらの面にも取り付けることができるため、ソフトウェアは機械層のペアリングをサポートしています。ペアリングされたトップとボトムのシルクスクリーン層と全く同じ方法で動作し、コンポーネントがトップサイドからボトムサイドにフリップされると、ペアリングされた機械層上の任意のオブジェクトも自動的にペアリングされた機械層にフリップされます。

レイヤーのペアリングは、モデルを3Dでレンダリングするために必要ではありません。ソフトウェアはBoard Sideプロパティを使用してオブジェクトがどの面にあり、どの方向に3Dボディをレンダリングするかを決定します。レイヤーペアは、ボードの片面にあるコンポーネントを含むボード組み立てのプリントアウトを生成する必要がある場合に重要です。

基準点とスナップポイント

基準点とスナップポイントは、配置中に3Dボディオブジェクトを保持する方法を提供します。 設定ダイアログのPCB Editor - Generalページで中心にスナップオプションが有効になっている場合、オブジェクトをクリックして移動を開始すると、カーソルは自動的に最も近い頂点/基準点/スナップポイントにスナップします。

基準点

3Dボディのタイプ - 押し出し、円筒、球 - はそれぞれ基準点または原点を持っています。

• 円柱と球体については、参照点はX-Y平面上のオブジェクトの円形の中心点です。
• 押し出されたオブジェクトの場合、参照点は上から見たときの位置^X長さ/₂、^Y長さ/₂に設定されます。
• この参照点のワークスペース内の位置が、PropertiesパネルのX/Y 位置に表示されます。

標準の3Dボディオブジェクトには、画像に示されているように基準点があります。基準点の線は長くないため、オブジェクトの外側に表示されないことがあります。

汎用モデルには、それが設計されたMCADソフトウェアで基準点が割り当てられます。

参照点を表示するには、View ConfigurationsパネルのLayers & ColorsタブのSystem ColorセクションでReference Point / Custom Snap Pointsオプションを有効にし、必要に応じて色を設定します。

スナップポイントの定義

スナップポイントは、ユーザーが定義した位置で、オブジェクトがワークスペース内で移動される際にその位置で保持されるようにします。スナップポイントは通常、オブジェクトの端や角、または中心位置（例えば、ピンや取り付けペグの中心）に割り当てられます。

Snap Points領域のPropertiesパネルでX、Y、Zの位置を入力するか、Add Snap Points From Verticesコマンドを使用して対話的に追加することができます。3Dモードでスナップポイントを対話的に追加する方が簡単です。

スナップポイントを追加するには：

1. 3を押して3Dレイアウトモードに切り替えます。
2. Tools » 3D Body Placement » Add Snap Points From Verticesコマンドを選択します。
3. ステータスバーに示されているように、次のステップはスナップポイントを追加するSTEPモデルを選択することです。必要な標準3Dボディオブジェクトまたは汎用モデルをクリックして選択します。

4. 必要なモードを選択するためにSpacebarを押します。
5. スナップポイントの位置を定義するために頂点をクリックします。
6. 2クリックモードを使用している場合、2つ目の位置を定義するために2番目の頂点をクリックします。スナップポイントは、下のビデオに示されているように、2つのクリック位置の中間に作成されます。
7. スナップポイントを配置し続けるか、右クリックまたはEscを押してコマンドを終了します。

汎用モデルをインポートし、それに3つのスナップポイントを定義するプロセスを示すビデオ。

汎用モデルを向ける技術

MCADツールで設計された汎用モデルを基板設計で使用するために再向けする必要があることは一般的です。これは以下の方法で達成できます：

• Tools » 3D Body Placementサブメニューのコマンドを使用する。
• PropertiesパネルでX、Y、& Zのプロパティを対話的に編集する。

向けコマンドの使用

このソフトウェアには、コンポーネントの向きと位置を指定するコマンドが含まれています。設計者はPCBの表面にある3つのスナップポイントを選択し、それぞれのスナップポイントが合致すべきPCB上の3つの参照点を指示する必要があります。このプロセスは以下で説明され、（ビデオで）実演されています。

モデルをフットプリントに位置合わせして配置するには：

1. 3Dレイアウトモードに切り替えます（ショートカットは3）。
2. Tools » 3D Body Placement » Orient and Position 3D Bodyコマンドを実行します。
3. ステータスバーがモデルの選択を促します。再配置したい汎用モデルをクリックします。
4. 次に、一つずつ、3つのアンカーを選択する必要があります。理想的には、事前に定義されたモデル参照点や、ピンの中心に位置するスナップポイントなど、正確な参照が望ましいです。ステータスバーが現在選択しているアンカーを示します。ステータスバーは、カーソルの下にある頂点またはスナップポイントの数値参照値を表示します - ユーザー定義スナップポイントは2から始まる低い値を持ちます。正しいクリック位置を特定するためにこの値に注意してください。スナップポイントの定義セクションを参照して、スナップポイントの追加方法について詳しく学びましょう。
5. 3つのアンカーが選択されたら、次のステップは、これらのアンカーが配置されるべきフットプリント上の3つの位置を、同じ順序で選択することです。ステータスバーを参照しながら、3つの位置を選択します。カーソルはワークスペースを通過するときに青色になりますが、パッドなどのオブジェクトの中心上にある場合は緑色に変わります。
6. 3番目のアンカー位置がクリックされるとすぐに、ソフトウェアがこれら3つの位置を合わせようとして、モデルの向きと位置が変わります。その後、コマンドは終了します。

このプロセスは、以下のビデオで示されています。 ジェネリックモデルの再向き付けプロセスを示すビデオ。

Propertiesパネルでの汎用モデルの向き調整

モデルの向きを調整する優れた方法は、Propertiesパネルの3Dボディモードを使用することです。キーボードから値を編集できるため、X、Y、またはZの値を素早くテストして、3Dでモデルを観察しながら向きを変更することが容易です。以下のビデオでは、キーボードを使用してこれを実演しています：

• Ctrl+F - ビューを反転させます。
• M - オブジェクトを移動します。
• J - ワークスペース内の特定の場所にジャンプします。
• R - Jump サブメニューからReference（PCBライブラリエディタのワークスペース原点）を選択します。
• Enter - パネルに入力した値を適用し、また、移動中のモデルを配置します。

ジェネリックモデルの向きを変更するプロセスを示すビデオ。

押し出された3Dボディにテクスチャを含む

押し出されたオブジェクトには、最上面に重ねられた画像を含めることもできます。テクスチャファイルが追加されると、下の画像に示されているように、3Dボディの全上面を覆うように自動的に伸ばされます。これは、Propertiesパネルの3Dモードで中心位置、サイズ、回転設定を変更することで調整できます。テクスチャファイルはライブラリまたはボードファイルに埋め込まれていることに注意してください。

サポートされているテクスチャファイル形式には、*.bmp、*.dds、*.dib、*.hdr、*.jpg、*.pfm、*.png、*.ppm、および*.tgaが含まれます。

テクスチャまたはロゴを押し出された3Dボディオブジェクトに追加できます。