【VariCAD実演】3次元CAD利用技術者試験1級・準1級 サンプル問題 設問1

「3次元CAD利用技術者試験1級・準1級」のサンプル問題（実技）について、モデリングの手順から解答までのプロセスをVariCADを使って徹底解説します。

引用元：ACSP（コンピュータ教育振興協会）公式サイト

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①原点(0,0,0)と点P(60,100,50)を対角の点に持つ直方体を作成しなさい。これをソリッドモデルAとする。

1. メニューバーの「オブジェクト」>「基本ソリッド」＞「箱型」をクリックします。
2. 「箱型」ウィンドウで点P(60,100,50)の数値より、「高さ(Z)」欄に50、「幅(X)」欄に60、「長さ(y)」欄に100を入力します。「OK」をクリックします。　　　　　　　　　　　　　　　　　　
3. 次に、箱型ソリッドの挿入点の位置を箱型ソリッドの左奥下の頂点に設定します。「3Dの位置」ツールバーの「新しい挿入ポイント」アイコンをクリックします。　　
4. 箱型ソリッドの左奥下の頂点をクリックします。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
5. 次に、設定した挿入点の位置を原点(0,0,0)へ移動し、箱型ソリッドを移動します。「3D の位置」ツールバーの「XYZ」アイコンをクリックします。　　　　　　　
6. 「絶対座標」ウィンドウで「X座標」「Y座標」「Z座標」の各欄に、0を入力し、「OK」をクリックします。　　　　　　　　　　　　　　　　　
7. 箱型ソリッドの挿入点が原点(0,0,0)に配置されるように、箱型ソリッドが移動します。　
8. 右クリックで挿入します。これで、原点(0,0,0)と点P(60,100,50)を対角の点に持つ直方体、ソリッドモデルAを作成できました。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

②点Q(60,0,50)と点R(0,100,25)と点S(60,100,25)を通る無限平面を作成しなさい。これを無限平面Bとする。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　③ソリッドモデルAを無限平面Bで切断し、体積の小さい方のソリッドモデルを除去しなさい。これをソリッドモデルCとする。

1. VariCAD では、点Q(60,0,50)と点R(0,100,25)と点S(60,100,25)を通る平面を持つ、切り取りソリッドを作成し、除去します。まず、メニューバーの「オブジェクト」＞「一般的な論理演算」＞「押出ソリッドによる切り取り」をクリックします。　　　　　
2. ソリッドAをクリックします。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
3. 「スケッチ平面の定義」ウィンドウで、「3点によるスケッチ平面」をクリックします。
4. 「3Dスナップ」ツールバーの「XYZ」アイコンをクリックします。
5. 「絶対座標」ウィンドウで点Q(60,0,50)の位置、「X座標」に60、「Y座標」に0、「Z座標」に50を入力し、「OK」をクリックします。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
6. 「3Dスナップ」ツールバーの「XYZ」アイコンをクリックします。
7. 「絶対座標」ウィンドウで点R(0,100,25)の位置、「X座標」に0、「Y座標」に100、「Z座標」に25を入力し、「OK」をクリックします。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
8. 「3Dスナップ」ツールバーの「XYZ」アイコンをクリックします。
9. 「絶対座標」ウィンドウで点S(60,100,25)の位置、「X座標」に60、「Y座標」に100、「Z座標」に25を入力し、「OK」をクリックします。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
10. 点Q(60,0,50)と点R(0,100,25)と点S(60,100,25)を通る描画平面が設定されます。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
11. 次に、描画平面に押出ソリッドのプロファイルとなる長方形を描きます。「長方形」アイコンをクリックします。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
12. ソリッドモデルAを覆うように長方形を描きます。Escキーを押して描画を終了します。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
13. 横から見ると下図のようになります。太線部分が、無限平面Bとなる切断面となります。
14. 「ソリッドプロファイル作成」ツールバーの赤字の「OK」アイコンをクリックします。
15. ソリッドモデルAを無限平面Bを境に、体積の小さい方のソリッドモデルを除去するので、Z軸の矢印方向とは反対方向に押し出して切り取りソリッドを作成します。「押出」ウィンドウでソリッドの高さ欄に、Z軸の矢印方向とは反対方向に押し出して切り取りソリッドを作成するので、値の前に負の符号マイナスをつけて、-150と入力します。「OK」をクリックします。　　　　　　
16. Escキーを押して終了します。ソリッドモデルCが作成できました。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

④点T(30,100,0)と点U(30,100,100)を通る直線を作成しなさい。これを直線Dとする。

⑤ソリッドモデルCと同様の形状を既存の形状も含めて6つ作成しなさい。ただし、各形状は直線Dを中心軸とする円周上に、等分の間隔で配置すること。

1. VariCAD では、点T(30,100,0)と点U(30,100,100)を通る直線Dを回転軸として、ソリッドモデルCを円形状にコピーします。まず、ソリッドモデルCを右クリックで選択します。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2. 「平行移動、回転」をクリックで選択します。
3. X軸の外側回転矢印をクリックします。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
4. 「変換・回転」ウィンドウで、「コピーを作成する」、「コピー数と角度の代わりに360度の円形で配置する合計数を定義する」にチェックを入れ、「配置する合計数」欄に6と入力します。「異なる軸周りで回転」をクリックします。
5. 「ベクトルの定義」ウィンドウで「2点」をクリックします。
6. 「3Dスナップ」ツールバーの「XYZ」アイコンをクリックします。
7. 点T(30,100,0)のXYZ座標を各欄に入力します。「OK」をクリックします。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
8. 「3Dスナップ」ツールバーの「XYZ」アイコンをクリックします。
9. 点U(30,100,100)のXYZ座標を各欄に入力します。「OK」をクリックします。　　　
10. 「変換・回転」ウィンドウに戻り、「OK」をクリックします。
11. コピーが仮挿入されます。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
12. 右クリックで挿入します。コピーが作成されました。　　　　　　　　　

⑥作成した5つのソリッドモデルをソリッドモデルCと結合しなさい。これをソリッドモデルEとする。

1. ソリッドモデルC以外のソリッドをクリックで選択します。
2. 右クリックで表示されるオプションから「論理演算」＞「選択するソリッドへ追加」をクリックで選択します。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
3. ソリッドモデルCをクリックします。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
4. ソリッドが結合されました。ソリッドEを作成できました。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

⑦【設問1】に回答しなさい。

【設問1】ソリッドモデルEの表面積の値を計測し、その値に最も近いものを解答群より1つ選び、解答記入欄に〇を付けなさい。

解答群　[1] 9.736×10⁴　[2] 9.738×10⁴　[3] 9.744×10⁴　[4] 9.746×10⁴　[5] 9.748×10⁴

1. メニューバーの「オブジェクト」>「ソリッドの計算」＞「表面積」をクリックで選択します。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2. ソリッドEをクリックで選択します。右クリックで選択を終了します。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
3. 計算結果 97475.490623 mm² が表示されます。 解答群の値から、[5] 9.748×10⁴が9.7475×10⁴に一番近いので、[5] が正解となります。「OK」をクリックし、Escキーを押して終了します。