JupyterCADを使ってみよう！#1 作図の基本【各図形の寸法指定と基本作図】

JupyterCADはJupyterLab上で動作するブラウザベースの3DCADツールです。通常のCADソフトと大きく異なるのは、Pythonコードで図形を生成・配置できる点です。寸法や座標をコードで管理するため、パラメータを変えるだけで形状を瞬時に修正できます。

使える図形は直方体・円柱・球・円錐・トーラスの5種類。それぞれ数行のコードで生成でき、色や配置座標も自由に指定できます。この記事では各図形のパラメータの意味と実際に動くコードをまとめました。
建設・製造業の設計補助や、Pythonで自動作図を試したい方はぜひ参考にしてください。

JupyterCADの特徴

CADデータの拡張子は「.jcad」になります。
互換性はFreeCADのみ確認しており、一般的なCADデータとは直接的な互換性はありません。
他CADで使用するにはFreeCAD経由で拡張子を変える必要があります。

準備：JupyterCADのインストール

JupyterCAD日本語化の解説はこちら！

導入：JupyterCADの基本形

新規作成／CADを開くCadDocument()

① 新規作成

まっさらな状態からCADファイルを作るときは CadDocument() を引数なしで呼び出します。

from jupytercad import CadDocument

doc = CadDocument()          # 新規作成

② 既存ファイルを開く

すでに作成済みのファイルに図形を追加したい場合は、ファイル名を引数に渡します。

from jupytercad import CadDocument

doc = CadDocument("design.jcad")   # 既存ファイルを開く

③ あれば開く・なければ新規作成（条件分岐）

実用の場面の作業では、ファイルがあるかどうかわからない場面があります。
pathlib を使えば1つのコードで両方に対応できます。

# ライブラリのインポート
from jupytercad import CadDocument
from pathlib import Path

# ファイル名を指定
cad_data = "design.jcad"

# あれば開く、なければ新規作成
if Path(cad_data).exists():
    doc = CadDocument(cad_data)
    print(f"既存ファイルを開きました: {cad_data}")
else:
    doc = CadDocument()
    print(f"新規作成します: {cad_data}")

図形を追加するadd_xxx()

docへ格納したCADフォルダへ作図を書き込んでいきます。

doc.add_box(name="Box1", length=50, width=100, height=30)

共通引数（全図形）

引数	型	説明
name	str	オブジェクト名（重複不可）
position	list	配置座標 [x, y, z]（省略時は原点）
color	str	色（HEXコード or 色名）

CADを保存するsave()

saveの引数にCADのパスを渡すと、CADが保存できます。
新規作成もCADを開いても同様のコードで保存できます。

doc.save("design.jcad") 

ノートブック上でCADをインライン表示するdisplay()

JupyterCADの面白い機能のひとつが、ノートブックのセル出力に3DビューワーをそのままTable示できる点です。コードを実行するとセルのすぐ下にCAD画面が現れ、マウスで回転・拡大しながら確認できます。

display()で3DCADをセル出力します

from jupytercad import CadDocumentfrom IPython.display
import display

display(doc)  # ← セルの下にCADビューワーが表示されます。

または下記のようにCadDocumentが格納された変数を書くだけでも可能です！

from jupytercad import CadDocumentfrom IPython.display
import display

doc  # ← セルの下にCADビューワーが表示されます。

作図の基本テンプレート

このテンプレートが

# ライブラリのインポート
from jupytercad import CadDocument
from IPython.display import display
from pathlib import Path

# ファイル名を指定
cad_data = "design.jcad"

# あれば開く、なければ新規作成
if Path(cad_data).exists():
    doc = CadDocument(cad_data)
    print(f"既存ファイルを開きました: {cad_data}")
else:
    doc = CadDocument()
    print(f"新規作成します: {cad_data}")

# 作図コードを記載
doc.add_box(name="Box1", length=50, width=100, height=30, color="red")

# 保存
doc.save(cad_data)

# セルの下にCADビューワー表示
display(doc)

表示されたビューワーはマウスドラッグで視点を自由に変えられるので、
コードを書きながらリアルタイムで形状を確認するのに便利です。

① 直方体（Box）

最も基本的な図形です。縦・横・高さを指定します。

パラメータ一覧

パラメータ	意味	単位
name	オブジェクト名（任意）	―
length	X方向の長さ（奥行き）	mm
width	Y方向の幅	mm
height	Z方向の高さ	mm
position	配置座標 [x, y, z]	mm
color	色（色名、またはHEXコード）	―

コード例

# 幅100mm × 奥行き50mm × 高さ30mm の直方体
doc.add_box(
    name="Box1",
    length=50,    # 奥行き
    width=100,    # 幅
    height=30,    # 高さ
    position=[0, 0, 0],
    color="red"
)

② 円柱（Cylinder）

半径と高さで定義します。配管や柱の表現に使えます。

パラメータ一覧

パラメータ	意味	単位
name	オブジェクト名	―
radius	断面の半径	mm
height	高さ	mm
position	配置座標 [x, y, z]	mm
color	色（色名、またはHEXコード）	―

コード例

# 半径20mm × 高さ80mm の円柱
doc.add_cylinder(
    name="Cyl1",
    radius=20,
    height=80,
    position=[150, 0, 0],
    color="blue"
)

③ 球（Sphere）

半径だけで定義できるシンプルな図形です。

パラメータ一覧

パラメータ	意味	単位
name	オブジェクト名	―
radius	半径	mm
position	配置座標 [x, y, z]	mm
color	色（色名、またはHEXコード）	―

コード例

# 半径25mm の球
doc.add_sphere(
    name="Sph1",
    radius=25,
    position=[300, 0, 0],
    color="green"
)

④ 円錐（Cone）

底面半径・上面半径・高さで定義します。上面半径（radius2）は0より大きい値を指定してください（0にするとエラーになります）。

パラメータ一覧

パラメータ	意味	単位
name	オブジェクト名	―
radius1	底面の半径	mm
radius2	上面の半径（0より大きい値）	mm
height	高さ	mm
position	配置座標 [x, y, z]	mm
color	色（色名、またはHEXコード）	―

コード例

# 底面半径30mm → 上面半径1mm（先端に近い形）× 高さ60mm
doc.add_cone(
    name="Con1",
    radius1=30,
    radius2=1,    # 0はNG！0より大きい値を指定
    height=60,
    position=[450, 0, 0],
    color="yellow"
)

色の指定について

ドーナツ形状です。外径半径と断面半径の2つで定義します。

パラメータ一覧

パラメータ	意味	単位
name	オブジェクト名	―
radius1	トーラス中心から断面中心までの距離	mm
radius2	断面の半径	mm
position	配置座標 [x, y, z]	mm
color	色（色名、またはHEXコード）	―

コード例

# 外径半径30mm・断面半径8mm のトーラス
doc.add_torus(
    name="Tor1",
    radius1=30,
    radius2=8,
    position=[600, 0, 0],
    color="purple"
)

色の指定方法は２種類

JupyterCADの色指定は2種類使えます。

# ① 色名で指定（シンプル）
color="red"
# ② HEXコードで指定（自由度が高い）
color="#E74C3C"

色名はそのまま英語で書くだけなので直感的です。
より細かい色を使いたい場合はHEXコード（# ＋ 6桁の英数字）で指定します。

HEXコードはカラーパレットサイト Color Hunt が便利です。おしゃれな配色がセットで公開されているので、複数の図形に統一感のある色をつけたいときに重宝します。気に入ったカラーをクリックするとHEXコードをそのままコピーできます。

JupyterCAD公式ドキュメント

set_color(name, value)

Set the color of an object.Parameters:

• name (str) – The name of the object.
• value (str) – The color in hex format (e.g., “#FF5733”).

全図形をまとめて描画するサンプルコード

5種類の図形を色付きで横一列に並べるサンプルです。

# ライブラリのインポート
from jupytercad import CadDocument
from IPython.display import display
from pathlib import Path

# ファイル名を指定
cad_data = "design.jcad"

# あれば開く、なければ新規作成
if Path(cad_data).exists():
    doc = CadDocument(cad_data)
else:
    doc = CadDocument()

# 直方体（赤）
doc.add_box(
    name="Box1",
    length=50, width=100, height=30,
    position=[0, 0, 0],
    color="red"
)

# 円柱（青）
doc.add_cylinder(
    name="Cyl1",
    radius=20, height=80,
    position=[150, 0, 0],
    color="blue"
)

# 球（緑）
doc.add_sphere(
    name="Sph1",
    radius=25,
    position=[300, 0, 0],
    color="green"
)

# 円錐（黄）
doc.add_cone(
    name="Con1",
    radius1=30, radius2=1, height=60,
    position=[450, 0, 0],
    color="yellow"
)

# トーラス（紫）
doc.add_torus(
    name="Tor1",
    radius1=30, radius2=8,
    position=[600, 0, 0],
    color="purple"
)

# 保存 & 表示
doc.save(cad_data)
display(doc)

for文で複数の図形を並べる

同じ図形を繰り返し配置するときはfor文が便利です。

from jupytercad import CadDocument

doc = CadDocument("design.jcad")

colors = ["#E74C3C", "#F39C12", "#2ECC71", "#3498DB", "#9B59B6"]

for i in range(5):
    doc.add_box(
        name=f"Box_{i+1}",
        length=30, width=30, height=30,
        position=[i * 50, 0, 0],  # 50mm間隔で並べる
        color=colors[i]
    )

doc.save("design.jcad")
display(doc)
print("5つの直方体を配置しました")

パラメータまとめ表

図形	主なパラメータ	注意点
直方体	length / width / height	―
円柱	radius / height	―
球	radius	―
円錐	radius1 / radius2 / height	radius2は0より大きい値
トーラス	radius1 / radius2	radius1＞radius2にすること

まとめ

JupyterCADの図形はすべて position=[x, y, z] で配置座標を指定します。単位はmmです。コードでパラメータを管理できるので、寸法変更が必要なときもコードを書き直すだけで済みます。

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