PolyScript 入門

PolyScriptとは

PolyScript は、パラメトリック 3D モデルを簡潔に書くための CAD DSL です。基本の考え方はシンプルで、プリミティブを作り、| で操作をつなぎ、必要な箇所だけ選択して加工します。

box 80 60 10 | fillet 2 | diff cylinder 10 10

この 1 行は、次の意味になります。

box 80 60 10 で箱を作る
| fillet 2 で角を丸める
| diff cylinder 10 10 で円柱を引く

PolyScript の特徴は次の 3 点です。

よく使う CAD 操作を短く（カッコなしで）書ける
操作の流れが | で左から右へ読める
宣言的な DSL として、安全に実行しやすい

最初に覚える考え方

1. 形はプリミティブから始まる

3D は box, cylinder, sphere、2D は rect, circle, polygon などから始めます。引数はスペースで区切って並べます。

box 40 30 10
circle 10
rect 60 40

2. 操作はパイプでつなぐ

PolyScript は「作る → 選ぶ → 加工する」を | でつなぎます。パイプは直前の引数リストを閉じる役割も果たします。

box 80 60 10
 | edges =Z
 | fillet 3

3. コンテキストが切り替わる

初心者が最初につまずきやすいのは、どの操作がどこで使えるかです。まずは次の流れだけ覚えれば十分です。

box 80 60 10 などを作ると 3D コンテキストになる
faces top で面を選ぶ（暗黙的にワークプレーンが作られる）
そのまま 2D プリミティブを描く
cut や hole で加工する
加工が終わると 3D に戻る

box 80 60 10
 | faces top
 | circle 5
 | cut

cut は 3D オブジェクトの面上で使う操作です。面を選ばずにいきなり circle 5 | cut とは書けません。

角丸の箱を作る

まずは 1 つの完成形を、短いコードで作ります。

box 80 60 10
 | fillet 2
 | diff cylinder 10 10
 | diff cylinder 10 2.5 at 20 10

読み方はこうです。

box 80 60 10 で中心原点に箱を作る
fillet 2 でエッジを丸める
diff cylinder 10 10 で中央に大きな円柱を引く
diff cylinder 10 2.5 at 20 10 で位置をずらした小さな穴を追加する

at は「その形をその位置に置く」という糖衣構文です。単純な座標（数値・変数・算術式）ではカッコを省略できます。単発の配置では translate より読みやすくなります。配列複製には | grid や | polar パイプ操作を使います。

面を選んで加工する

PolyScript らしさが最も出るのは、面を選んでそこに加工を入れる部分です。

上面にポケットを作る

box 80 60 10
 | faces top
 | rect 20 10
 | cut 3

faces top は最上面を選びます（暗黙的にワークプレーンが作られます）
rect 20 10 で矩形を描きます
cut 3 で深さ 3 のポケットを切ります

複数の穴を一度に開ける

box 80 60 10
 | faces top
 | points (polar 4 15)
 | hole 5

faces top で上面を選ぶと、そのまま 2D 操作に入れます
points (polar 4 15) で 4 点を円形配置します。演算（関数呼び出し）の結果を引数にする場合はカッコが必要です。
hole 5 で各点に半径 5 の貫通穴を開けます

points と hole の組み合わせは、ボルト穴や固定穴を作るときの基本形です。

2D から 3D を作る

2D プリミティブは、そのままでは輪郭です。extrude や revolve で 3D にします。

rect 60 40 | extrude 15
circle 20 | revolve 360

最初のうちは、次の使い分けで十分です。

板やブロックは rect 60 40 | extrude 15
軸対称形状は circle 20 | revolve 360
既製の立体は box 80 60 10 や cylinder 10 5 から始める

よく使う操作

入門段階では、次の操作を先に使えるようになるのがおすすめです。

操作	役割	例
`fillet r`	角を丸める	`box 40 30 10 \| fillet 2`
`chamfer r`	面取りする	`box 40 30 10 \| chamfer 1`
`diff shape`	形を引く	`box ... \| diff cylinder ...`
`union shape`	形を足す	`box ... \| union cylinder ...`
`faces sel`	面を選ぶ	`faces top`
`edges sel`	エッジを選ぶ	`edges =Z`
`workplane "axis"`	軸を指定して 2D スケッチする	`workplane "XZ"`
`verts`	頂点を選択する	`rect 70 50 \| verts`
`cut`	スケッチ形状で削る	`circle 5 \| cut`
`hole r`	穴を開ける	`points (grid 2 2 10) \| hole 3`
`at x y`	配置する	`cylinder 10 2 at 20 0`

変数と関数でパラメトリック化する

寸法を固定値で書くだけでも使えますが、PolyScript の強みはパラメータ化にあります。

変数

$w = 80
$h = 60
$t = 10

box $w $h $t
 | fillet 2

関数

def standoff($r, $h, $hole_r) =
  cylinder $h $r
   | diff cylinder $h $hole_r

box 80 60 3
 | union standoff 4 10 1.5 at [(10, 10), (70, 10), (10, 50), (70, 50)]

この形にしておくと、穴径や高さだけを変えて部品を再利用できます。