コンピュータ支援設計（CAD）ソフトウェアは、エンジニアや建築家が設計の作成、修正、分析、最適化を行う際に使用します。デザインの質を高め、生産性を向上させ、ドキュメントによるコミュニケーションを円滑にすることができます。
CADはCADD（Computer-Aided Design and Drafting）ツールとも呼ばれ、主に2Dや3D空間での曲線や図形、立体の設計に用いられています。実際、義肢装具、航空宇宙、自動車、造船などの業界では必須のツールとなっています。その経済的な重要性から、コンピュータグラフィックス（ソフトウェアとハードウェアの両方）、離散微分幾何学、計算幾何学の研究を大きく牽引してきました。
これらのツールは、通常、かなりの費用がかかります。もしあなたが、CADソフトに手を出し始めたばかりの初心者なら、これは間違いなく問題になるでしょう。幸いなことに、複雑なプロジェクトの構築、検査、管理を簡単に行うことができる無料のツールがたくさんあります。
すでに有用性が証明されている最高の無料CADソフトウェアをリストアップしました。業務内容やプロジェクトの具体的なニーズに応じて選んでみてください。
12位.LibreCAD
プラットフォーム Windows｜Mac｜Linux
特長 充実したツール群と高度にカスタマイズ可能な外観を備えています。
LibreCADは、2DデザインのためのオープンソースのCADアプリケーションです。高度なスナップシステム、ブロック、ハッチ、レイヤー、テンプレート、そしてライン、スプライン、ポリライン、テキスト、ディメンションなどの様々なツールカテゴリーを備えています。複雑なモデルの作成、過去のモデルの編集、複数のレイヤーの追加などを数分で行うことができます。インターフェースは30カ国語に対応しています。
そして何より、ユーザーは著作権侵害を心配することなく、このツールを自由にダウンロード、サーバ配備、配布することができます。
11位.QCAD
プラットフォーム Windows｜Mac｜Linux
特長 鮮明で高精細な技術図面を作成できます。
QCAD は、2D でオブジェクトを設計するためのオープンソースのCAD アプリケーションです。内装や機械部品の図面、回路図、ダイアグラムなどの技術的な図面を作成することができます。
このソフトウェアは、拡張性、モジュール性、移植性を考慮して設計されています。直感的なインターフェイスにより、直線、円弧、円、楕円、テキスト、寸法、スプライン、ポリライン、ハッチ、塗りつぶし、ラスターイメージなどを簡単に作成・修正することができます。同時に複数のタブを開いて異なるプロジェクトを進めることができますが、作業量が多い場合にはソフトウェアがフリーズすることがあります。
10位.Bentley View
プラットフォーム Windows
特長 CADやラスターイメージなど、50種類以上のファイルフォーマットを表示・解析できます。
Bentley Viewは、CADビューアまたはAutoCADリーダーとして使用できます。対象物の検索、距離や面積の正確な測定、図面を忠実に縮尺通りに印刷することができます。業界で最も強力なビューアと言われているBentley Viewは、オーサリングソフトウェアと同じ忠実度でDXFおよびDWGの設計を開くことができます。
50種類以上のファイルフォーマットに対応し、高度な表示機能を備えています。例えば、モデルの高さ、傾き、アスペクトアングルなどの表示属性を変更することで、モデルをナビゲートしたり、動的に探索したり、解析したりすることができます。
9位.Tinkercad
プラットフォーム ブラウザ
特長 楽しく3Dデザインができ、使い方も非常に簡単。
Tinkercadは、子供向けにデザインされたシンプルな3Dデザインツールです。ホームデコレーション、おもちゃ、ジュエリー、試作品など、様々なものを作ることができます。
登録してサインインすると、直感的なインターフェースが表示され、素晴らしい作品を作成して3Dプリント用にエクスポートすることができます。数多くのモデルや他のユーザーが共有したサンプルをダウンロードすることができます。Tinkercardでは、レゴの仕掛けを使って構造物を設計したり、3DモデルをMinecraft Java Editionにエクスポートすることもできます。
8位.nanoCAD
プラットフォーム Windows
特長 様々なフォーマットでプロフェッショナルなデザインやドラフトを作成できる。
nanoCADは、シンプルなインターフェイス、強力な製図・設計ツール、ネイティブDWG互換性、オープンAPIを備えた軽量アプリケーションです。このソフトウェアは、あらゆる業界のデザインやプロジェクトのドキュメントを提供するために構築されています。エンジニアリングダイアグラムからベクターベースのアートの目的まで、様々な提案のために複数のテクニカルドローイングを描くことができます。
また、オブジェクト編集コマンドを搭載しており、最小限のマウスクリックで図面を修正することができます。また、高度な寸法設定オプション、再利用可能なブロック、外部図面の参照などにより、図面作成のスピードアップが図れます。
7位.OpenSCAD
プラットフォーム Windows｜Mac｜Linux｜Unix-like
特長 2Dプリミティブの3D空間押し出しオブジェクトのギャラリーがあります。
OpenSCADは、3D CADオブジェクトを作成するためのスクリプトベースのモジュールです。スクリプトファイル（オブジェクトの説明が書かれている）を読み込んで、そのファイルから3Dモデルをレンダリングします。
これにより、開発者はモデリングプロセスを完全にコントロールすることができ、プロセスのどのステップも簡単に変更したり、設定可能なパラメータで定義されたデザインを作成したりすることができます。このソフトウェアは主に3Dプリントパーツの作成に使用され、STLフォーマットでエクスポートされます。
OpenScadは強力なツールですが、その複雑さゆえにある程度のプログラミングスキルが必要です。OpenScadは、研究・教育用のオープンソースの科学ツールを設計するためのエントリーレベルのCADソフトウェアとして推奨されています。
6位.BRL-CAD
特長 テクスチャなしのレイトレースとワイヤーフレームのスクリーンショット
プラットフォーム Windows｜Mac｜Linux｜Solaris｜BSD
特長 境界表現の代わりにCSG（Constructive Solid Geometry）を使用。
BRL-CADには、インタラクティブなジオメトリエディタ、画像処理、および信号処理ツールが満載です。コンピュータネットワークの分散型フレームバッファをサポートし、レイトレーシングをサポートしているので、幾何学的な解析やグラフィックスのレンダリングが可能です。
このソフトウェアは、グラフィックやエンジニアリングの幅広い用途に使用できますが、特に弾道解析や電磁界解析では非常に優れた性能を発揮します。また、CSGを使用しているため、弾道貫通や放射・熱などの輸送などの物理的特性を調べることができます。
さらに、その充実したドキュメントとコーディングにより、ソフトウェアをより深く理解することができます。
5位.Sculptris
プラットフォーム Windows｜Mac
特長 有機的なモデルやキャラクタースカルプティングに向いています。
Sculptrisは、3Dのスカルプトとデザインを非常に簡単でユーザーフレンドリーなものにします。このソフトウェアは主に粘土をモデリングするというコンセプトで作られていますが、複雑な構造物やドラゴンやゴジラのような生物のデザインにも使用できます。
ゼロから始めることも、OBJファイルを読み込むこともできます。操作方法は、業界標準の3Dツールと同様なので、急に覚える必要はありません。数十種類のスカルプトブラシ、コントロールオプション、キーボードショートカットに加え、画面下部には便利なヘルプヒントが表示されます。
単なるスカルプトツールではなく、メッシュに直接ペイントしたり、テクスチャを生成したりすることができます。高価な3Dソフトウェアのような重いリソースのオーバーヘッドを伴わずに、迅速な開発を行う手段として、多くのプロが使用しています。
4位.SketchUp
画像提供：Carrie Marshall
プラットフォーム ブラウザベース（10GBのストレージを使用)
特長 複雑なモデルを作成するための複数のプレゼンテーションツールを備えています。
SketchUpは、機械工学や土木工学、造園、インテリアデザイン、映画やゲームのデザインなど、幅広い分野の図面作成に対応した3Dモデリングプログラムです。無料版のSketchUpには便利なツールがたくさん付いているので、初心者の方はすぐに有料版にするかどうかを決めるのは難しいと思います。
図面は、ローカルおよびクラウド（SKPファイル）に保存したり、3Dプリント用のSTLファイルとしてエクスポートしたりすることができます。全体的に見て、非常にパワフルなツールで、素晴らしいインターフェースとナビゲーションオプションを備えており、一度コツをつかめば、信じられないほど複雑なモデルを最小限の手間で作ることができます。
3位.BricsCAD Shape
プラットフォーム Windows｜Mac｜Linux
特長 最小限のインターフェースで、高精度なソリッドモデルを実現。
BricsCAD Shapeは、Bricsys社が提供する無料のコンセプトモデリングツールです。CAD初心者の方でも、すぐに3Dのモデリングができるように設計されています。
シンプルなユーザーインターフェースで必要なツールだけが表示されるので気が散ったりすることはありません。テクスチャ、マテリアル、そして家具やオブジェクトなどの3Dコンポーネントがライブラリとして用意されています。それらをドラッグ、接続、プッシュ／プル、押し出しなど、思いのままに操作することができます。
他のCADツールとは異なり、Shapeのソリッドモデルは非常に正確です。このソフトウェアで設計した各要素は、いつでも、その場で詳しく設定することができます。
2位.FreeCAD
FreeCADで設計された3D住宅のインテリア
プラットフォーム Windows｜Mac｜Linux
特長 非常に完成度が高く、生涯有効なライセンスを提供し、熟練した開発者のグループがサポートします。
FreeCADは、有限要素法（FEM）をサポートするオープンソースの極めてモジュール性の高いツールです。OpenCasCadeベースのジオメトリカーネルを搭載しており、複雑な3D構造に対する様々な操作が可能です。
3Dモデルからデザインの詳細を抽出し高品質な生産用図面を作成するためのコンポーネントが豊富で、必要不可欠な機能をすべて備えています。ビルディング・インフォメーション・モデリング（BIM）、数値流体力学、ジオデータ・ワークベンチ、パス・ワークベンチ、ロボットの動きを解析するロボット・シミュレーション・モジュールなどが用意されています。
機械製品の設計に特化して作られたソフトウェアですが、建築、建設、電気工学などの他の分野でも活用できます。プログラマー、経験豊富なデザイナー、趣味の人、学生など、どんな人でもFreeCADを使いこなすことができます。
1位.AutoCAD
プラットフォーム Windows｜Mac｜iOS｜Android
特長 業界標準となっていて、リアルタイムでの共同作業ができます。
AutoCADは、3Dデザイン・エンジニアリングソフトウェアのリーディングカンパニーであるオートデスク社が開発・販売している製図アプリケーションです。非常に強力なツールであり、建築家、グラフィックデザイナー、エンジニア、プロジェクトマネージャー、シティプランナーなどの専門家に広く支持されています。
AutoCADでは、設計、シミュレーション、モデル化の限界に挑戦することができます。ワークフローを高速化し、生産性を向上させるために、機械設計と 3D マッピングに特化した機能とライブラリが用意されています。
学生や教師のために、AutoCADの全機能を備えたバージョンが無料で提供されています。しかし、このバージョンだと各プロットにウォーターマークが表示されてしまいます。
よくあるご質問
CADとはどのようなもので、そのメリットはなんですか？
CADとは、Computer-Aided Designの略。デスクトップ、ラップトップ、タブレット、スマートフォンなどの機械を使って、デザインの作成、分析、修正、最適化を行うことを意味します。
このソフトウェアは、この作業を容易にしてくれます。複雑なモデルを想像上の空間で設計することが可能になり、実際のアプリケーションで使用されるモデルの前に、距離、幅、幅広さ、高さ、材質、色などの属性を視覚化することができます。
CADソフトにはいくつかのメリットがあります。例えば、以下のようなことが可能になります。
・3次元のアイテムを構築して視覚化し、少ない労力で変更すること
・好きなだけディテールを追加して、一定のレベルまでオブジェクトにアクセントをつけること
・シミュレーションを実行して、デザインの欠陥や不完全さをテストすること
・ドキュメントでコミュニケーションを向上させること
・ファブリケーション技術やサードパーティ製のツールを使用して、デジタルデザインを物理的なオブジェクトに変換すること
最初のCADソフトは何でしたか？
1963年、コンピュータ科学者のアイバン・サザーランドが博士論文の一環として開発したソフトウェア「スケッチパッド」。これは、コンピューターの画面上に簡単な図形を描き、保存して後で呼び出すことができるものです。
スケッチパッドは、ヒューマム・コンピューター・インタラクションの先駆者であり、コンピューター・グラフィックスの発展における重要なマイルストーンとされています。サザーランドはこの革命的な発明により、チューリング賞（1988年）と京都賞（2012年）を受賞しています。
CADソフトには何種類ありますか？
この50年の間に、CADソフトウェアプログラムは大きく進歩しました。毎年のように、設計の精度やワークフローをさらに向上させる新機能が登場しています。現在のところ、既存のすべてのCADツールは4つのグループに分類できます。
・2次元CAD
・3D CAD
・3Dワイヤーフレームとサーフェスモデリング
・ソリッドモデリング
CADの主なアプリケーションを教えてください。
CADは、他のソフトウェアとともに、グラフィックデザイン、プロダクトデザイン、建築、エンジニアリングなどの分野で幅広く使用されています。代表的な対象としては、映画の特殊効果、ファッションデザイン、義肢装具、インテリアデザイン・設備計画、造船・自動車・航空宇宙産業などがあります。
CADデザイナーの年収はどのくらいですか？
米国では、CADデザイナーの平均基本給は年間55,000ドルです。これは1時間あたり26.44ドルです。エントリーレベルの仕事など下位10％の人は、年収4万5000ドル程度。一方、上位10％の人は、年収81,000ドルの平均給与を得ています。
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