ITパスポート 2019年 春期 問80
問題文
3Dプリンタの特徴として、適切なものはどれか。
選択肢
ア：3D効果がある画像を、平面に印刷する。
イ：3次元データを用いて、立体物を造形する。（正解）
ウ：立体物の曲面などに、画像を印刷する。
エ：レーザによって、空間に立体画像を表示する。
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3Dプリンタの特徴【ITパスポート 解説】
正解の理由
3Dプリンタは、コンピュータで作った3次元データ（立体の形を数値で表した情報）をもとに、材料を層ごとに積み上げて実際の立体物を作る装置です。言い換えると「3次元データを用いて、立体物を造形する」機能が本質です。したがって選択肢の中では イ が正しい説明になります。
ポイントを簡単にまとめると：
- 「3D（three-dimensional：三次元）」は高さ・幅・奥行きを持つ形です。
- 3Dプリンタは積層造形（additive manufacturing：材料を層ごとに積み重ねて造る方法）という原理で立体を作ります。
- 元になるのはCAD（Computer-Aided Design：コンピュータによる設計）などで作成した3次元データ（例：STLファイル）です。
解法ステップ
- 問題文の「3Dプリンタ」と「特徴」を確認する。
- 各選択肢が何を述べているかを一つずつ正しく定義する：
- 平面に印刷するか、立体を造形するか、立体へ画像を印刷するか、空間に表示するか。
- 3Dプリンタの定義（3次元データ→立体造形）と照らし合わせる。
- 定義に合致する選択肢を選ぶ（この場合 イ）。
短く言えば、「3Dプリンタ＝3次元データをもとに立体を造る装置」と覚えれば解けます。
選択肢別の誤答解説
- ア: 「3D効果がある画像を、平面に印刷する。」
- これは立体感のある画像（擬似的な3D効果）を紙などの平面に印刷する話です。一般的な印刷や立体視画像（例：レンチキュラーレンズ印刷）に当たり、物理的な立体を作る3Dプリンタとは別物です。
- イ: 「3次元データを用いて、立体物を造形する。」
- 正しい。3Dプリンタの定義と一致します。
- ウ: 「立体物の曲面などに、画像を印刷する。」
- これは曲面印刷（サーフェイスプリント、UVプリンターなど）で、既存の立体物に画像を付ける技術です。立体物を「造る」わけではありません。
- エ: 「レーザによって、空間に立体画像を表示する。」
- 空間に直接立体像を表示するのはボリュメトリックディスプレイやホログラフィー（ホログラム）に近い技術です。3Dプリンタはレーザを使う種類（例：SLA：光造形）もありますが、目的は「材料を固めて実体の立体を作る」ことであり、空間に画像を投影することではありません。
よくある誤解
- 「3Dプリント＝画面上の3D画像を印刷する」
- 画面で見る3D画像（立体に見える絵）と、実際の立体物を作る3Dプリントは別です。3Dプリンタは立体物を「造形」します。
- 「レーザを使うから空中に映るのではないか」
- 一部の3Dプリンタ（SLAなど）はレーザで樹脂を硬化させますが、レーザで空中に像を表示する技術とは目的と仕組みが違います。
- 「立体に絵を描くものだ」と混同する
- 立体に絵や模様を印刷する機械は別で、3Dプリンタはまず形を作る機械です。
補足コラム
3Dプリンタは最近身近になった技術です。主な方式と短い説明：
- FDM（Fused Deposition Modeling：熱で溶かした樹脂を積層する方式）
- 家庭用や教育向けによく使われます。
- SLA（Stereolithography：光で液体樹脂を硬化させる方式）
- 表面が滑らかで精度が高いです。
- SLS（Selective Laser Sintering：粉末をレーザで焼結（やっけつ）して固める方式）
- 金属やナイロンなどに使われます。
ファイル形式では STL（stereolithography：立体造形でよく使われる三角メッシュ形式）が代表的です。材料はプラスチック（PLA、ABSなど）、樹脂、金属粉末など多様です。用途は試作、部品製造、医療模型、義肢など幅広く活用されています。
FAQ
Q1: 3Dプリンタで色つきの完成品は作れますか？
A1: 一部の機種は複数色やフルカラー印刷が可能です。ただし多くは単色で、後加工で塗装することも多いです。
A1: 一部の機種は複数色やフルカラー印刷が可能です。ただし多くは単色で、後加工で塗装することも多いです。
Q2: 3Dデータはどうやって作るのですか？
A2: CAD（Computer-Aided Design：コンピュータによる設計）ソフトで設計します。既存物をデジタル化するには3Dスキャナを使う方法もあります。
A2: CAD（Computer-Aided Design：コンピュータによる設計）ソフトで設計します。既存物をデジタル化するには3Dスキャナを使う方法もあります。
Q3: 3Dプリンタとレーザ加工機は同じですか？
A3: 異なります。レーザ加工機は切断や彫刻に使うことが多く、3Dプリンタは材料を重ねて形を作る装置です。用途や仕組みが違います。
A3: 異なります。レーザ加工機は切断や彫刻に使うことが多く、3Dプリンタは材料を重ねて形を作る装置です。用途や仕組みが違います。
Q4: 家庭用でも安全に使えますか？
A4: 機種や材料により安全対策（換気、加熱部の保護など）が必要です。使用時は取扱説明書に従ってください。
A4: 機種や材料により安全対策（換気、加熱部の保護など）が必要です。使用時は取扱説明書に従ってください。
関連キーワード: 3Dプリンタ、積層造形、3次元データ、CAD、STL、FDM、SLA、立体造形、ボリュメトリックディスプレイ、ホログラフィー
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