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3Dデータフォーマット「FAV(ファブ)」

近年、3Dプリンターの技術が急速に進化しています。立体物の複雑な内部構造を再現でき、フルカラーでの表現や異なる材料を組み合わせて造形できる3Dプリンターも登場しています。

複雑な情報を保持する世界初注1の3Dプリント用データフォーマット「FAV」を慶應義塾大学と共同で研究、仕様を公開

従来の3Dプリント用のデータフォーマットは、内部構造の記述ができないことや、カラー情報や造形に用いる材料情報を保持できないなどの課題がありました。さらに、データ変換作業などの煩雑な中間処理や、データ処理の過程で壊れたデータを修復する作業など、多くの工程を必要としていました。
そこでこのたび、富士ゼロックスは、ボクセル注2ベースのデータフォーマット「FAV」注3慶應義塾大学SFC研究所と共同で研究しました。複雑な内部構造や属性を自由にモデリングし、管理することが可能なため、3Dプリンターで高い表現力を実現することが可能になります。さらに、3Dデータフロー上でデータ変換などの煩雑な処理を行う必要がなく、3Dデータの入力・作成から出力まで一貫したワークフローを実現できます。
今回策定した3Dデータフォーマット「FAV」は、オープンフォーマットとして仕様を公開します。富士ゼロックスは、「FAV」をデファクトとするための提案活動を行い、3Dプリンターを活用した新しいものづくり環境をお客様と一緒に実現していきます。

3Dデータフォーマット「FAV」の仕様書を公開 [PDF:2.75MB]

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立体物の複雑な内部構造をデザインでき、3Dプリンターでの高い表現力を実現

「FAV」は、3次元的な画素値であるボクセルを立体的に配置することで3Dデータを表現しています。各ボクセルには、RGBやCMYKなどの色情報、ABS樹脂やナイロンなどの材料情報など、様々な属性を定義できます。また、お互いの接続強度など、ボクセル同士の関係性を管理することができます。このデータフォーマットにより、硬い材料や軟らかい材料など複数の材料の分布を細かくデザインする、複雑に入り組んだ内部構造を自由にデザインするなど、高い表現力を持つ立体物を作ることが可能になりました。

ボクセルを立体的に配置したイメージ図図1:ボクセルを立体的に配置したイメージ図

内部構造、色情報、材料情報を保持図2:内部構造、色情報、材料情報を保持

ボクセルデータのままシミュレーションが可能、その結果を簡単に3Dデータへ反映

さらに、ボクセルデータのまま、外力による変形などの物理シミュレーションを行い、その結果を立体物の設計に簡単に反映させることが可能です。例えば、物理シミュレーションの結果を反映して、歪の大きい部分の材料変更や構造変更などを容易に行うことができます。
また、ボクセルごとに管理されるお互いの接続強度などの属性を利用して、望みの強度を得るためのデザイン変更や、3Dプリンター用の最適化を行うといった応用が可能となります。

ボクセルデータによるシミュレーション結果とデータ反映の例図3:ボクセルデータによるシミュレーション結果とデータ反映の例

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