ミニチュアやカスタムフィギュアを3Dプリントし、デジタルモデルに命を吹き込む

3Dプリンタは、ここ数年の間にアクセスのしやすさと使いやすさ、信頼性が向上しました。その結果、エンターテインメント業界のプロ、ゲームデザイナー、ホビイストがその技術を利用し、3Dプリント製のミニチュアを製作しています。

3Dプリント製のミニチュアとカスタムフィギュアに関するこの総合ガイドでは、リアルなデジタルモデルに生命を吹き込む方法、その過程で使用するプロセス、3Dプリントの後処理と塗装方法、ミニチュア用3Dモデルの入手先などをご紹介します。また、既に3Dプリントを用いてデジタルモデルに命を吹き込んでいるその他の企業にも注目します。

3Dプリントは、カスタムモデルを作成するための有力な技術として様々な業界で台頭し始めています。モデル製作とエンターテインメントの分野では、3Dプリントによりリアルで高精細、かつユニークで複製可能なフィギュア、ミニチュア、アクションフィギュア、キャラクターモデル、彫刻、撮影用小道具、ストップモーションモデル、アート、装飾品などを、持続可能なコストと短い製作期間で製作しています。

また、3Dプリントは映画やドラマ業界にも変革をもたらしています。マーベル映画のラッセル・ボビット氏や「レイズド・バイ・ウルヴス/神なき惑星」の ファーストシーズンとセカンドシーズンを担当したジャコ・スナイマン氏などのプロップマスター、さらには「ストレンジャー・シングズ」の視覚効果（VFX）とデザインを行うスタジオ Aaron Sims Creativeがこの技術を採用しました。 小道具製作の時間を大幅に短縮し、デザイン過程の創造性を引き出せるためです。製作過程がより柔軟で流動的になり、効率的に小道具やモデルを製作できるようになります。

_{視覚効果（VFX）とデザインを行うスタジオ、Aaron Sims Creativeが「ストレンジャー・シングズ」のデモゴルゴンをデザインする舞台裏を紹介。}

ゲームシーンでは「ダンジョンズ＆ドラゴンズ」などの卓上ゲームのオンラインコミュニティが生まれ、ゲーマーたちが3Dプリンタを使用して独創的なミニチュアやフィギュア、地形、風景などを3Dプリントし、ボードゲーム用のアクセサリーを製作しています。

世界的なプレイ＆エンターテインメント企業であるHasbroも、この技術を用いてHasbro Selfie Seriesのフィギュアを製作しています。3Dプリントを活用し、自分だけのアクションフィギュアを製作するという画期的な試みです。これにより初めて、ファンがスマートデバイスで自分の顔をスキャンし、自分そっくりのカスタムフィギュアを手に入れられる仕組みが実現しました。

アディティブマニュファクチャリングにより、プロやホビイストがデザインやエンジニアリングをより簡単に行い、想像力あふれるデザインに3Dプリンタで命を吹き込む過程を楽しめるようになりました。

どんな3Dプリント方式も、アディティブマニュファクチャリングと呼ばれるプロセスを使用しています。3Dプリンタは、CADモデルをもとに材料の層を積み上げていき、3次元の物理的なパーツを製作します。小道具制作者、ゲームデザイナー、ホビイストの方々は、以下の3Dプリント方式を使用して様々な小道具、ミニチュア、フィギュアを製作しています。

FDM（熱溶解積層）方式は FFF（Fused Filament Fabrication）とも呼ばれ、ホビイスト向けの3Dプリンタの登場によって一般消費者の間で最も普及した3Dプリント方式です。FDM方式の3Dプリンタは、 熱可塑性材料を溶解させ、それをプリンタのノズルから造形エリアに押し出して積層することで造形していきます。

他の3Dプリント方式と比較するとFDMは積層痕が大きく目立ちやすく、細部まできめ細やかな仕上がりとはなりません。FDM方式の3Dプリンタは、表面のディテールがあまり重要ではない用途や、3Dプリント製のミニチュアを安価に素早く製作するのに適しています。

モデルによっては、FDM方式で作る造形品の後処理はサポート材を取り除くだけで済む場合もありますが、複雑なフィギュアをFDMでプリントするには追加のサポート材が必要です。サポート材は取り外すのが難しく、ミニチュアからサポート痕を取り除くにはサンディング（やすりがけ）が必要になる場合もあります。

FDMプリンタは最も安価な選択肢です。ホビイスト向けのデスクトップFDMプリンタは安価なモデルであれば500ドル未満、フィギュア製作用のより高品質なFDMプリンタは平均で2,000ドルから4,000ドルです。

SLA光造形プリンタは、現在市場で手に入る方式の中で最も多用途かつ高精細なデスクトップ3Dプリンタです。SLA光造形方式では液層光重合またはレジンプリントを行い、液体レジンをレーザーで硬化させて固形プラスチックにします。光造形3Dプリントでは様々な高機能材料を使用し、表面品質に優れ細部まで作り込まれたミニチュアやフィギュアを製作できます。

光造形3Dプリンタは高品質のミニチュア、フィギュア、モデル製作が可能で、極めて小さな造形品であってもディテールを高度に再現します。

SLA光造形プリンタで製作したフィギュアは中程度の時間をかけて二次硬化が必要になりますが、自動化された二次硬化装置もあります。SLA光造形プリンタ、特にFormlabsのForm 3や大容量のForm 3Lなど、剥離力を低減するLow Force Stereolithography（LFS）を採用したプリンタのサポート材は取り外しも簡単です。

また、SLA光造形3Dプリンタは使用できる材料の種類が豊富なため、シリコン成形、ピューター鋳造、ロストワックス鋳造など、従来の3Dプリント以外の用途にも応用できます。

ミニチュアやフィギュア製作に使用可能なFormlabsの高精細デスクトップSLA光造形プリンタは3,499ドルから、大容量の光造形プリンタは10,999ドルから購入いただけます。

SLS（粉末焼結積層造形）方式は、高出力のレーザーをパウダー状のポリマー粒子に照射して焼結させることで造形します。造形中は未焼結パウダーが造形品を支えるため専用のサポート材が必要なく、そのため繊細なモデルの製作、内部フィーチャーやアンダーカット、薄肉構造や窪みのあるものなど、複雑形状の造形に最適です。

SLSによる造形品はややざらついた仕上がりが特徴ですが、積層痕はほとんど目立ちません。SLS用の材料として最も一般的なナイロンは、機能確認用試作や実製品用部品の製作の両方に使用できる工業品質材料として非常に幅広い用途で使用されている熱可塑性プラスチックです。

工業機であるSLSプリンタは、以前は約100,000ドルからと最小価格が高額で、多くの企業には手が届かないものでした。しかし、Formlabs Fuse 1の登場によってこのギャップが埋まり、最小価格は18,499ドルと、従来の工業用SLS 3Dプリンタの数分の一のコストで高品質な造形を実現できる初めてのコンパクトサイズSLSプリンタとなりました。

バインダージェットはSLSプリントと似ていますが、熱ではなく結合材を使用してパウダー状の材料を結合します。モデル製作分野ではバインダージェットが最も広く利用されており、砂岩材料を使ってフルカラーの3Dプリント製フィギュアやミニチュアが製作されています。

SLSと同様、バインダージェットも周囲のパウダーがモデルに必要なサポートを提供するためサポート材を必要としません。しかし、バインダージェットプリンタで造形されたパーツは非常に脆く、表面も多孔質になります。材料が脆いために後処理の段階でパーツが破損する可能性があり、複雑なデザインには向いていません。

バインダージェット3Dプリンタは高額な産業用機であり、その価格は30,000ドルから100,000ドル以上に及びます。

ミニチュアのプリントに求められるディテールと精度は、時に実現が困難です。プリントの工程だけでなく、後処理もミニチュアの最終的な仕上がりに大きく影響します。ここでは、ミニチュアの3Dプリントと準備をより良く行うためのヒントをいくつかご紹介します。

3Dプリントの品質には、積層痕とサポート材という大きく2つの要因が影響します。

フィギュアを3Dプリントするのに必要な層が厚ければ厚いほど、積層痕がより目立つようになります。積層痕が厚いと、平らなサーフェスや斜めのサーフェスに「階段」現象が生じたり、丸みを帯びたサーフェスが「ピクセル化」したように見えたりします。逆に積層ピッチが小さいほど表面品質が高くなり、より滑らかな造形品となります。

FDM方式プリントでは層が厚くなりがちで、仮に積層ピッチが同じでも造形の仕組み的に積層痕が目立つ傾向にあります。SLA光造形プリンタは、25ミクロンなどの非常に薄い積層ピッチを含め、求める造形品質に応じて様々な積層ピッチで造形可能なため、ディテールを最大限に表現するには最適な選択肢となります。SLSとバインダージェットプリンタの積層ピッチは100〜110ミクロンですが、造形品の積層痕はほとんど見えません。

FDMとSLA光造形プリンタでは、造形中にモデルを支えるためのサポート材もプリントします。完成後はこのサポート材を取り除く必要がありますが、FDMの造形品では難しく、SLA光造形の造形品ではモデルの向きによるものの、非常に簡単に行えます。複雑なサポート材を取り外す場合は造形品に痕が残りやすく、高品質に仕上げるためにはサンディングや研磨が必要です。

_{SLA光造形3Dプリンタ Form 3でプリントしたパーツのサポート材の取り外し。}

完璧な表面品質を実現して初めて、モデルの製作が完了します。ミニチュアを3Dプリントした後、プライミング（下塗り）と塗装の後処理を行うことで完璧な質感が得られ、カスタマイズによってユニークな仕上がりになります。

3Dプリント製のフィギュアは、最終的な用途に合わせて自由に仕上げることができます。プリンタから取り出したばかりの状態でも優れた仕上がりのものが多いですが、塗装を施すことで見た目がより美しくなります。

塗装前に3Dプリント製のフィギュアからサポート材をすべて取り除き、サンディングして積層痕を消します。必要となるサンディングと研磨の量は、目標とする仕上げ品質によって変わります。FDMの造形品では、積層痕の「階段」現象を軽減するためにサンディングの時間を増やす必要がある場合がありますが、SLA光造形の造形品はすぐに滑らかな表面になるはずです。

サンディング後は、ミニチュアにプライマーを塗布することをお勧めします。適切なプライマーを選ぶことで、3Dプリント製のミニチュアで工業品質の仕上げを実現できます。

_{上の動画では、プライミングをすることで造形品の塗装が簡単になり、最終的に完璧な表面品質を実現できる理由を解説。}

3Dプリント製のミニチュアに手作業で細かな塗装を施す場合は、アクリル塗料が使いやすいでしょう。アクリル塗料は通常、レジンとの相性が良いものの、塗料を選ぶときは「レジン」または「マルチサーフェス」に対応したものであることを必ず確認し、プライミングを行ってから塗装してください。

スプレーペイントは、適切に塗布すれば滑らかで光沢のある、ムラのない質感をミニチュアに付与できます。質の高いプライマーを塗布し、アンダーコートを厚くしてムラのない色合いを実現できれば、スプレーペイントで工業品質の仕上げを実現できます。塗装後は傷防止のトップコートもお忘れなく。

_{シンプルな3Dプリントから、スプレーペイントでカラフルなミニチュアに変える。}

3Dプリントにはデジタルモデルが必要です。無料または有料のミニチュアモデルをダウンロードしたり、ご自身でモデルをデザインするか、さらには既存のオブジェクトをスキャンして3Dファイルに変換することもできます。

3Dプリントを始めたばかりの場合は、既存のデザインをダウンロードするとプリントが簡単になります。ダンジョンズ＆ドラゴンズのフィギュアなど、ゲームのミニチュア製作分野では巨大なオンラインコミュニティが存在しています。Pinshape、MyMiniFactory、Cults、Thingiverseなどで、プリント可能な3Dミニチュアモデルのデザインを見つけられるかもしれません。

適切な3Dモデリングソフトを使用すれば、3Dプリント可能なオリジナルのミニチュアをデザインすることができます。ミニチュアを製作する場合は、細かなデザイン調整が必要ですが、ビデオゲームのデザインやアニメーションに特化したCADソフトでは、リアルなミニチュア製作に必要な細かなツールが提供されていることが一般的です。

例えばZBrushは、複数の芸術的手法を組み合わせて高精細なモデルを作成できるデジタルスカルプティングツールです。ZBrushのユーザーは主に映画、ゲーム、アニメーションのデザインを行っており、リアルなフィギュア製作に最適なソフトウェアです。デジタルスカルプティング、モデリング、迅速な視覚化など、ZBrushの使用方法についてはこちらのウェビナーで詳しくご紹介しています。

カスタム3Dプリントのためには必ずしも完全オリジナルのデジタルデザインが必要なわけではなく、既存のオブジェクトを3Dスキャンすることも可能です。低価格の深度センサー付きカメラやフォトグラメトリ、工業品質の高精細スキャナまで、スキャンの方法には幅広い選択肢があります。

実際に3Dプリントする前に、3Dスキャン後のデータを調整、最適化、ファイナライズする必要があることが一般的です。そのような場合にも、Meshmixerを使えば三角メッシュの最適化以外にも断面全体の再スカルプト、モデルのスタイリング、便利な機能の追加などが可能です。

プロの彫刻家、モデル製作者、ホビイスト、ゲーマーなど、その分野や職種に関わらず、リアルなデジタルモデルにほんの数時間で命を吹き込むにはSLA光造形3Dプリントが最適なオプションです。

手頃な価格で驚きのディテール表現が可能なForm 3で、自分だけのオリジナルフィギュアやミニチュアを3Dプリントしてみませんか？大きなアイデアの実現には、大容量のForm 3Lもご用意しています。