HM-3150：シュリンクラップを用いたモデルのメッシュ作成

Shrink Wrapツールは、閉じられたボリュームまたはソリッドメッシュを作成するのに使用することができます。このツールは、一般的に既存モデルの近似および簡素化に使用されます。

要素、コンポーネント、サーフェスまたはソリッドをシュリンクラップすることが可能です。複数のコンポーネントが選択されている際、シュリンクラップ機能によりそれらをラッピングすることが可能になります。節点、要素、コンポーネント、サーフェス、ポイントまたはソリッドを選択すると、すべての要素をラッピングするか、またはモデルの一部分のみをラッピングするかのオプションが与えられます。シュリンクラップの入力（すなわち、ラッピングしたいモデルパーツ）は、サーフェスまたはソリッドと2D要素または3D要素とで構成することが可能です。

シュリンクラップは、メッシュに適さない形状にステッチをかけ、テトラメッシング用に閉空間メッシュを作成することができます。シュリンクラップツールは、要素（2Dまたは3D）または形状から実行できます。したがって、多くの自由エッジを含んだ“クリーンではない”形状の場合、予めその形状にオートメッシュ機能を使って任意のメッシュを作成したうえでシュリンクラップを実行することも、形状に対しメッシングせずに直接サーフェスまたはソリッドを選択してシュリンクラップを実行することもできます。いずれの場合も、良好なメッシュの出力が得られます。このようなケースでは、結合されていないサーフェス間のギャップを閉じ合わせるのに十分な大きさの要素サイズをシュリンクラップに使用することが重要になります。これによって、完全な閉空間を作成することができます。

要素サイズは、シュリンクラップによるモデル形状への追従性に影響を与えます。要素サイズが大きいほど、モデルはより簡略されます。要素サイズが小さいほど、シュリンクラップはモデルにより沿ったものとなります。ソリッドメッシュのヤコビアン値も、同様の影響を与えます。ヤコビアン値が小さくなるほど、シュリンクラップはモデルの輪郭により沿ったものとなります。ヤコビアン値を小さくすることにより、メッシュの作成のための時間がより長くなる点に注意してください。

シュリンクラップメッシュは、サーフェスメッシュ、またはフルボリュームの六面体（ヘキサ）メッシュとして、Shrink Wrapパネルを使って作成できます。サーフェスメッシュまたはボリュームメッシュの区別は、チェックボックスgenerate solid meshで行います。

本チュートリアルでは、以下を使用して、コンポーネントにメッシュを作成する方法を学習します：
  • loose shell shrink wrap
  • tight shell shrink wrap
  • tight solid shrink wrap

ここでは、hm.zipファイル内のshrinkwrap.hmを使用します。このファイルを作業ディレクトリにコピーします。

モデルファイルを開く

このステップでは、モデルファイル shrinkwrap.hmを開きます。

  1. HyperMesh Desktopを起動します。
  2. メニューバーからFile > Open > Modelを選択します。
  3. Open Modelダイアログで、モデルファイルshrinkwrap.hmを開きます。

ルーズ シェル シュリンクラップの作成

このステップでは、loose_gapコンポーネント内にルーズ シェル シュリンクラップを作成します。

  1. モデルの形状が、サーフェスエッジ表示を伴うシェーディングで表示されていない場合、Visualizationツールバーのをクリックします。
  2. グラフィックス領域で、サーフェス形状を確認します。


    図 1.
  3. Shrink Wrapパネルを開くため、メニューバーからMesh > Create > Shrink Wrap Meshをクリックします。
  4. tight wrapをloose wrapに切換えます。
  5. エンティティセレクターがcompsにセットされ、アクティブになっていることを確認します。
  6. グラフィックス領域で、コンポーネントを選択します。
    コンポーネント内のすべての要素がハイライトされます。
  7. element size=欄に4を入力します。
  8. Meshをクリックします。
    シュリンクラップメッシュが生成されます。
  9. モデルブラウザのComponent フォルダーの下のsurfaces を右クリックし、コンテキストメニューからHide を選択します。


    図 2.

ソリッド形状のレビュー

このステップでは、ソリッド形状をレビューします。

  1. モデルブラウザのComponent フォルダーの下のloose_gap を右クリックし、コンテキストメニューからHide を選択します。
  2. コンポーネントblockを右クリックし、コンテキストメニューからShowを選択します。
  3. グラフィックス領域で、モデルを確認し、そのフィーチャーを把握します。


    図 3.
  4. コンポーネントblockを右クリックし、コンテキストメニューからHideを選択します。

ルーズ シェル シュリンクラップの作成

このステップでは、looseコンポーネント内にルーズ シェル シュリンクラップを作成します。

  1. モデルブラウザのComponent フォルダー内のlooseを右クリックし、コンテキストメニューからMake Currentを選択します。
  2. comps >> blockを選択します。必要であれば、その他のコンポーネントを非選択にします。
  3. selectをクリックします。
  4. element size=欄に10を入力します。
  5. Meshをクリックします。
    シュリンクラップが生成されます。


    図 4.
  6. rejectをクリックして、このメッシュを破棄します。
  7. element size=欄に5を入力します。
  8. Meshをクリックします。
    シュリンクラップが生成されます。


    図 5.
  9. rejectをクリックして、このメッシュを破棄します。
  10. element size=欄に3を入力します。
  11. Meshをクリックします。
    シュリンクラップが生成されます。


    図 6.

タイト シェル シュリンクラップの作成

このステップでは、tight_shellコンポーネント内にタイト シェル シュリンクラップを作成します。

  1. モデルブラウザのComponent フォルダーの下のloose を右クリックし、コンテキストメニューからHide を選択します。
  2. コンポーネントtight_shellを右クリックし、コンテキストメニューからMake Currentを選択します。
  3. loose wrapをtight wrapに切換えます。
  4. comps >> blockを選択します。必要であれば、その他のコンポーネントを非選択にします。
  5. selectをクリックします。
  6. element size=欄に3を入力します。
  7. Meshをクリックします。
    シュリンクラップが生成されます。
    注: 同じ要素サイズを指定した場合でも、tightメッシュのほうがlooseメッシュと比較して、よりモデルの形状に近い点に注目してください。


    図 7.

タイト ソリッド シュリンクラップの作成

このステップでは、tight_solidコンポーネント内にタイト ソリッド シュリンクラップを作成します。

  1. モデルブラウザのComponent フォルダーの下のtight_shell を右クリックし、コンテキストメニューからHide を選択します。
  2. コンポーネントtight_solidを右クリックし、コンテキストメニューからMake Currentを選択します。
  3. generate solid meshチェックボックスを選択します。
  4. comps >> blockを選択します。必要であれば、その他のコンポーネントを非選択にします。
  5. selectをクリックします。
  6. minimum jacobian= 欄に 1を入力します。
  7. Meshをクリックします。
    ヤコビアンの値が高いため、結果のメッシュは非常に角ばっています。


    図 8.
  8. rejectをクリックして、このメッシュを破棄します。
  9. minimum jacobian= 欄に 0.7を入力します。
  10. Meshをクリックします。シュリンクラップメッシュが作成されます。
    注: 今回は、最小ヤコビアンの値が1.0に設定されているため、以前のメッシュより滑らかになります。


    図 9.
  11. Maskパネルを開くため F5を押します。
  12. エンティティセレクターをelemsにセットします。
  13. Shiftキーを押しながらボックス選択で複数要素を選択します。
  14. maskをクリックします。要素が非表示になります。
  15. モデルを回転させ、作成したメッシュがソリッドメッシュで、モデル全体に渡って３次元要素が作成されていることを確認します。


    図 10.

最適化されたメッシの変更

このステップでは、最適化されたメッシュ用に最小ヤコビアンを0.3に変更します。

maskパネルに留まっています。

  1. unmask allをクリックします。
  2. Deleteパネルを開くためF2を押します。
  3. elems >> displayedをクリックします。
  4. delete entityをクリックします。
  5. Shrink Wrapパネルを開きます。
  6. comps >> blockを選択します。必要であれば、その他のコンポーネントを削除します。
  7. selectをクリックします。
  8. minimum jacobian= 欄に 0.3を入力します。
  9. Meshをクリックします。シュリンクラップメッシュが作成されます。
    注: 今回は、最小ヤコビアンの値により高い値が設定されているため、以前のメッシュより滑らかになります。