３Dプリンタで自動車を量産するという話題が世の中を駆け巡りましたが、今度は３Dプリンタで立体の編み物が作れるソフトウエアを、アメリカ有数の名門工科大学『カーネギーメロン大学』の研究チームが開発したと発表しました。

このソフトウェアは、３D造形用のモデリングツールで作った３Dデータを編み機用データに変換し、読み込ませた編み機が、まるで３Dプリンタのように立体の編み物を生成するというものです。つまりどんな形状のものでも３Dスキャンしたデータさえあれば、つなぎ目のない編み物（ニット）が作れるというわけです。

専門知識ゼロで立体ニットが作れるシステム

カーネギーメロン大学のテキスタイルラボでは、これまでもこのシステムを使ってぬいぐるみや衣服など様々なものの生成を試してきたそうなのですが、その結果全く専門知識を必要とせずにこのシステムを使うことができるようになった上、オンデマンドの機械編みが可能（１つ１つ別々の種類の編み物を量産できる）になったと、開発を手掛けたロボティクス研究所の助教授で研究室のリーダーであるジェームズ・マッキャン氏は述べています。

従来の編み物製造では、熟練した職人や専門オペレーターが編み機のプログラムを細かく設定する必要がありました。今回のシステムによって、デザインデータを用意するだけで誰でも同じ品質の編み物を作れるようになったわけです。

マッキャン氏のビジョンは、数千個のニット帽や手袋、そのほかの衣服を作る時でも、１度に少量ずつカスタマイズしたものを生産する時でも、同じ編み機でできてしまうようにすることだったそうです。例えば、手袋がそれぞれのユーザーの手にぴったりフィットするように編むことができ、運動靴やセーターや帽子もそれぞれのユーザーお気に入りのユニークな色のパターンや装飾を施すことができるようにすることだったそうです。それがまさに実現できたというわけです。

大量生産と個別カスタマイズを同じ機械・同じ工程で実現できる点が、このシステムの大きな強みといえるでしょう。サイズ違いのラインナップを一括で生産しながら、一部だけ柄を変えるといった細かい対応も可能になるわけです。

「３Dプリンタ以上に使いやすい」とマッキャン氏

マッキャン氏によれば「この編み機は３Dプリンタ以上に使いやすくなる可能性がある」と話しているそうです。それは現在の編み機の世界とは全く対照的だといいます。

開発者によれば、そもそも編み機は数百の針でできており、その上にループまたはステッチを作りそこで初めて動かすことができるものなんだそうです。今回のように立体データで直接編み機を操作することはできませんでした。このような機械への入力は、ステッチやループをどこに追加しなければならないか、そしてどのようにそれらを移動させなければならないのかを正確に指定する必要があったからです。

言い換えると、これまでは「どこにどのステッチを置くか」を人間が一つひとつ指示しなければならず、複雑な立体形状になるほど作業量が膨大になっていたわけです。

３Dモデルからステッチを自動計算する仕組み

今回のシステムは、３Dモデルを入力データとして使用し、そこから必要なステッチやループを自動計算して、編み込む形状を複製させることを可能にしました。その後、ループを生成する順序を決定し、各ループに針の位置を割り当て必要な指示を計算して、思った通りの形状に編み上がるというしくみです。

複雑な曲面や凹凸のある形状でも、ソフトウェアが自動的に最適なステッチ順序を割り出してくれるため、出力前に人間が調整を加える必要がほとんどないとのことです。

紹介ページには、うさぎさんの立体物を編み物で作った例が載っていますが、そもそもセーターやニット帽なども立体物ですし、こうしたものがつなぎ目なしで編みあがるメリットもありますし、それぞれの体型をモデリングすれば、体型にぴったり合うサイズの編み物を繰り返し作ることもできるようになるということです。

つなぎ目がないことで、縫い合わせによる強度の低下や肌触りの悪さが生まれにくい点も見逃せません。既製品では対応しにくかった体型のユーザーにとっても、オーダーメイドに近い感覚でニット製品を手に入れられる可能性があるわけです。

メーカーを問わず使えるフォーマットを採用

ちなみに今回編み機用に変換されたデータは、編み機のメーカーを問わずどれにでも読み込ませられるフォーマットを採用したということで、実用化されるのも時間の問題のようです。

特定のメーカーに縛られないオープンなフォーマットを採用した点は、業界全体への普及を見据えた判断といえそうです。すでに編み機を持つアパレルメーカーや工場がそのまま導入できる環境が整いつつあるわけです。

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[文・構成　土屋夏彦]