2D CADと3D CADの違い

2D CADと3D CADの違いを最も簡単に説明するとすれば、以下のようになります。

• 2D CAD：2次元的な設計（図面作成）を行うシステム
• 3D CAD：3次元的な設計（3Dモデリング）をシステム

コンピュータ上で図面を描く2D CADは、平面図・正面図・側面図という平面的な図面を視点ごとに分けて構成されます。図面を手描きできる人であれば移行後の違和感も少ないですが、図面は三角法にもとづいて構築されており、三角法を理解している人でなければ完成像をイメージすることができません。

3D CADは画面上に立体的なモデルデータを構築し、完成品や部品の形状や体積、表面積などを確認できるだけでなく、シミュレーションによる動作によって部品同士の干渉や連携などを検証することも可能です。また、設計図面などに関する知識が不足している人でも完成像をイメージしやすいため、プレゼンテーションなどにも適しています。

導入費用が安い

• そもそもCADは2D CADから始まっており、システムとして3D CADよりも普及している上、導入費用も比較的安価に済む。

データ制限が少ない

• 取り扱えるデータの制限が3D CADよりも少ない、つまり製図作業を主としている人であれば2D CADはメリットの多いシステムといえる。

持ち運び可能

• データを図面として持ち歩けるので、現場で作業をしながらの打合せができる。

• 設計した構造や部品が本当に問題なく稼働するのか、実際に部品を試作して検証するまで確かめることができない。

360度から確認可能

• 3D CADで描いた3Dモデルは360度方向から確認することが簡単にできます。3D CADなら2Dの図面に比べて視覚的に理解しやすく、脳内で形状を補正する必要もないため、出来上がりのイメージを共有する点においても優秀です。つまり、図面を見る人の経験値に関係なく描いたデータを確認できるのが3D CADといえます。 具体的な導入メリットのひとつとして、プレゼンテーションにおける効果的な画面展開が考えられます。従来は2Dの図面に加え物理的な模型を製作して完成形を伝えていたような場面においても、3D CADを使えば微妙に異なる複数のパターンさえ容易に画面上で再現可能です。この伝達方法は受注活動だけでなく発注する側としても使えます。

幾何情報を簡単に計算可能

• 3D CADなら長さや高さ、表面積、体積に質量、さらには重心といった幾何情報の計算が簡単にできます。コンピュータソフト上のデータとして計算処理していることから、計算作業に2D図面のような人間の手作業は要りません。結果として、高速計算、計算ミスの防止が実現でき、工数を抑えることも可能です。描画上で必要な各種条件の変動に無理なく対応できるのも3D CADの強みといえます。

設計速度の大幅向上

• 3D CADを使えば、部品を組み立てたときに部品同士が接触してしまう箇所や程度をいち早く確認できます。干渉チェックだけでなく部品への負荷もチェックしながら作業を進めて行ける点も3D CADの大きな特徴です。平面図で見る2D CADでは、製図を仕上げてしまわないと品質面の問題に気付きにくい面があるのに比べると、作業全体のスピードその他で格段の優位性をもっているのが3D CADだといえるでしょう。

短時間で試作品作成が可能

• 試作品の作成が簡単で短時間に行える点も3D CADの導入メリットです。前述の干渉チェックのように、試作品を作成しなくても検証できるのが3D CADですが、試作品の作成が必要な場面においても、2D CADの図面から試作品を作成するのに比べて工程が少なくスピーディに作業できます。望む材質があるかどうかの問題はあるものの、3Dプリンターと連動させることによって、比較的低コストで立体構造物のモデルを手軽に出力させることも可能です。

• 2D CADよりもコスト的に高くなりやすく、使用できる環境に制限があること。
• 3面図からその形状を想像するという熟練した技術が必要。

図面の作成を主とするのか、3Dモデルによる設計やシミュレーションを目的とするのか、ニーズによって2D CADと3D CADの価値は変わります。また、設計すべき部品が単純なものか、複雑な曲面を有しているのかでも異なります。
そのため、それぞれのシステムを使い分ける際は、まずどのような作業を、どんな目的で行うのか、具体的にイメージすることが必要です。