ThinkStation完全検証 ~もはや3Dプリンターの必須アプリ! Rhinocerosでベンチマークを実施
画像提供:スタジオエッグマン株式会社

3Dプリンターという言葉をよく聞くようになってから数年が経過し、今はどんな3Dプリンタを導入するかよりも、どう使いこなしていくか、という段階に入っている。
そこで、注目を集めているソフトウエアがRhinoceros(ライノセラス:通称ライノ)。Rhinocerosの国内代理店である株式会社アプリクラフトを訪ね、代表取締役 女井誠司氏とテクニカルサポート部 部長 Rhinocerosトレーニングディレクター 斉藤兼彦氏に最新のRhinocerosの活用実態と、NVIDIA Quadroグラフィックス搭載ThinkStation P300、P500でのベンチマーク結果をもとにワークステーションに求められる性能、選び方をお聞きした。

Rhinoceros Version5 パッケージ
Rhinocerosの国内代理店である株式会社アプリクラフト 代表取締役 女井誠司氏(右)とテクニカルサポート部 部長 Rhinocerosトレーニングディレクター 斉藤兼彦氏(左)
Rhinocerosの国内代理店である株式会社アプリクラフト 代表取締役 女井誠司氏(右)とテクニカルサポート部 部長 Rhinocerosトレーニングディレクター 斉藤兼彦氏(左)

3Dプリンタの普及で使われ方が大きく変化

Rhinocerosについては、前回の記事を参考にしてほしいが、2013年にインタビューを行ったときに登場したバージョン5.0が現在も現役。PCをあまり選ばず、決して高いスペックではないPCでも軽快に動作するソフトウェアだが、レンダリングや3Dプリンターの点群データを多用するような場合には必要に応じてハイスペックで構成したワークステーションが必要ということだった。
ところが、ソフトウェア自体は変わっていないものの、現在のRhinocerosを検討しているユーザーは、3Dプリンタの活用を目的としたケースが多く、使われ方が大きく変化している。女井氏によれば、アプリクラフトへ寄せられる問い合わせの内容も変化し、3Dプリンターの活用のための導入方法について多く問い合わせを受ける、以前とは大きく異なっているという。
そして、高くないスペックでも軽快に動くことが特徴のRhinocerosでも、主な用途が3Dプリンターの活用となると話は違ってくる。3Dプリンターの活用にRhinocerosを使う場合は高いスペックを要求することがよくあるからだ。
特に、3Dスキャンを行って生成された点群データをメッシュやポリゴンへ変換する場合は、作業に見合ったハイスペックの高性能ワークステーションが必要になってくるという。

iPhone 5/5s向けのホルダーを3Dプリンターで作ったところ。DMM.makeの「3Dプリント」のコーナーにはRhinocerosの動画講座がある
iPhone 5/5s向けのホルダーを3Dプリンターで作ったところ。DMM.makeの「3Dプリント」のコーナーにはRhinocerosの動画講座がある
3Dプリンターで作ったアイテムとその使用例
3Dプリンターで作ったアイテムとその使用例

3Dプリンターの普及に足りなかったデータ作成術

さて、今なぜ、多くの3D CADの中でもRhinocerosが注目を集めているかというと、3Dプリンターの活用に適した機能が多く、3Dプリンターを導入してはみたものの、実際の活用はこれから、という人がRhinocerosの導入を検討しているケースが多いからだ。
3Dプリンターで物体を出力するためには、当然のことながら出力するためのデータが必要になってくる。データの入手方法はいくつかあるが、おもにデータを用意する方法は3パターンある。

  1. データをどこからかもらう(買う)
  2. 3Dスキャンで作成
  3. 自ら3D CADで作成する

1. の場合はそのまま出力することもあるが、2. は必要のない部分まで取り込んでしまったものを編集する作業が不可欠。3. は3D CADソフトがなければ、データを作成できない。
また、1. の完成したデータの出力を主に行っていたとしても、何らかの修正が必要になれば3D CADソフトは必要。つまり、いずれのケースでも3Dプリンターを使う以上、3Dプリンターに適した3D CADソフトはなくてはならないという。
数年前からの3Dプリンター導入の高まりで、ハードウェアとしての3Dプリンターは導入してしまったものの出力するモノがなく活用が進まない、3Dプリンターの出力サービスを実施している会社に3Dデータとかけ離れたものが持ち込まれるなどの事例は少なくない。
また、新たな3Dプリンターを活用して何かをはじめようという動きはたいへん多く、そういった企業やアーティストも多数おり、ソフトウェアの習得はもちろんのこと、必要なコンピュータ選びまでも対応する人材が不足しているという。

Rhinocerosでスマートフォンホルダーを作成する1
Rhinocerosでスマートフォンホルダーを作成する2

Rhinocerosでスマートフォンホルダーを作成する

Rhinocerosの3D活用

では、Rhinocerosを3Dプリンター活用にどのような利用法があるのだろうか。ゼロからカタチを創りあげていくという方法はもちろんある。Grasshopperというグラフィカル・アルゴリズム・エディターで複雑な曲面を組み合わせた形状を生成できることもRhinocerosの特徴で、複雑な形状も3Dプリンターによってはじめて現実のカタチとすることができる。まさに3D CADと3Dプリンターの新しい使い方と言えるものだ。
また、3Dスキャナーで取り込んだ点群データをメッシュやポリゴンに変換していくこともRhinocerosでできる。取り込んだデータには、なんらかの不要なものも含まれていることがもある。たとえば、3Dスキャンした際に、対象物に余計な凹凸が付いていれば、それを修正する必要がある。また、向きを修正したり、台座部分を新たに付け足すこともあるかもしれない。
そして、出来上がったものを3Dプリンターに出力可能なデータ形式として生成することもRhinocerosによって可能になる。

レンダリングの高度化にも対応

一方、マテリアルデザインのツールとしてのRhinocerosの需要も根強くある。その際、生成したモデルのデータも年々高度化し、非常に高い質感の出力データを生成することも多くなってきた。
これは、コンピューターの計算処理能力が高まっていることもあるが、3次元で緻密かつ美しく作られた形状であれば、より美しく表現したいというのは自然な流れでもある。
レンダリングには、高性能なCPUが不可欠になるが、それがあれば、短時間で美しい画像を作り出すことが可能となる。また、そのためにはレンダリングの前に、光源や角度の設定など、美しく見せる独特なテクニックが必要となる。
Rhinocerosの代理店であるアプリクラフトでは、非常に美しく仕上げたモデルデータ集を販売している。スタジオエッグマン株式会社 代表取締役の小坂徹氏が作成したファイルの中身を詳しく見るこで、美しくレンダリングされたモデルの光源の設定など、駆使されたテクニックを知ることができるというものになっている。

スタジオエッグマン株式会社

スーパーレンダリング モデルデータ集から。Rhinocerosのファイルで提供され、設定を確認することで駆使されたテクニックを知ることができる。1
スーパーレンダリング モデルデータ集から。Rhinocerosのファイルで提供され、設定を確認することで駆使されたテクニックを知ることができる。2

スーパーレンダリング モデルデータ集から。Rhinocerosのファイルで提供され、設定を確認することで駆使されたテクニックを知ることができる。
(画像提供:スタジオエッグマン株式会社)

ベンチマーク結果から見るベストな構成

3Dプリンターの活用にも人気が高いRhinoceros、ここで最新のレノボのワークステーション、ThinkStationシリーズを使ったベンチマーク結果を見てみよう。計測した機種は、グラフィックボードにNVDIA Quadro K620とK2200を搭載したThinkStation P300、さらにNVIDIA Quadro K4200を組み合わせたThinkStation P500の3パターンだ。
RhinocerosのベンチマークソフトであるHolomark 2(v2.2.03)で計測、スコアが高いほど高性能となる。

ベンチマーク結果

ThinkStation P300同士でグラフィックボードの違いで比べると、明らかに上位のQuadro K2200が優位になっている。しかし、さらに上位のThinkStation P500とQuadro K4200の組み合わせが優位になっているわけではない。
実はこの数値はもっと細かく見ていく必要があり、さらに詳しいHolomarkの数値を見るとThinkStation P500とQuadro K4200を使った組み合わせで、メッシュを使ったビューの表示速度が速くなっている傾向がある。

Holomark 2では、このようなサンプルデータの作業を行い、処理速度を図ることで性能を数値化している1
Holomark 2では、このようなサンプルデータの作業を行い、処理速度を図ることで性能を数値化している2

Holomark 2では、このようなサンプルデータの作業を行い、処理速度を図ることで性能を数値化している

通常作業ではThinkStation P300にNVIDIA Quadro K2200がオススメ

結果としては、通常、Rhinocerosを活用するならば、高い動作クロックを持つCPUを搭載したThinkStation P300にQuadro K2200が性能、コストの面から非常に良い組み合わせとなる。
メモリー搭載量は8GB以上を推奨としているが、メッシュを生成するようなら32GB以上あることが望ましいとのこと。

左:ThinkStation P300 TowerとQuadro K620/K2200 右:ThinkStation P500とQuadro K4200
左:ThinkStation P300 TowerとQuadro K620/K2200 右:ThinkStation P500とQuadro K4200

Rhinoceros 5にお勧めの構成

  一般的な利用 高度な利用(点群データ、メッシュ生成)
モデル ThinkStation P300 Tower ThinkStation P500
プロセッサー インテル Xeon E3-1241 v3プロセッサー (3.50GHz/4コア) インテル Xeon E5-1650 v3プロセッサー (3.50GHz/6コア)
グラフィックス Quadro K2200またはK620 Quadro K4200
メモリー 8GB~32GB 32GB以上

そして、点群データからメッシュを生成するなどの処理を頻繁に行うようであれば、ThinkStation P500とQuadro K4200の組み合わせに処理速度のメリットが出てくるという。点群データが多いものになれば、メモリーの搭載量は多ければ多いほど処理速度に差が出てきて、グラフィックボードの高性能化も必要になってくるとのことだ。
ぜひ、作業に合わせてスペックを選んでほしい。

株式会社アプリクラフト
〒151-0053 東京都渋谷区代々木1-13-8 山野代々木ビル4F

事業内容:CAD、CG、DTPアプリケーションの販売・サポート・コンサルティング

URL: http://applicraft.com/