1. 鉄道車両の先頭部を作る
鉄道車両の作成にあたって最初に手がけるのは、なんといっても先頭部分です。先頭部分は鉄道車両の顔であり、ここが格好良く作れると後の作業もスムーズに進みます。
今回は昭和初期に世界を席巻した「流線型ムーブメント」の流れを汲んだ鉄道車両の車体を作っていきます。
（1）先頭形状の基準を作成する
先ずは先頭形状を大まかな箱型で組み、形状のおおまかな目安をつかみます。
箱は［基本図形］から直方体を選択してXYZ方向の距離を調整して作成します。（図1）
 |
| 図1. 電車先頭部基準箱型の作成 |
この時点では単なる箱ですが、先頭形状を構成するための必要な分割線を［ナイフ］で入れておきます。
（2）先頭基準形状の編集
上で作成した先頭形状作成用の基準箱を元に、［選択］で削除すべき面を選択して削除します。（図2）
 |
| 図2. 電車先頭部基準箱型の編集 |
このように、形状を削る部分のポリゴンを削除し、必要な場合は［面の生成］を使って必要な面を貼っていきます。
また、鉄道車両のように左右対称の形状を作る場合はどちらか片面を作成し、ミラーリング機能を利用してもう半分を自動的に生成します。このミラーリングに対応するために上の形状データの片側ポリゴンを選択し、それらを削除します。（図3）
 |
| 図3. 電車先頭部基準箱型の編集（左半分を削除） |
（3）先頭部基準形状を整える
今までは箱型だった電車の先頭部基準形状をここから一気に流線型に近づけます。そのためには、箱型基準形状を削り、斜め面による基準形状を作成していきます。
具体的にはここでも不要な面を［選択］で個別に選択し、［面の生成］で必要な面を設定していきます。この時ポリゴンとともに必要な座標点を削除しないように、面の削除の順番を慎重に選びながら作業を進める必要があります。（図4）
 |
| 図4. 電車先頭部基準箱型から不要な面を削除し、流線型基準形状を作成する |
ここまできて電車の先頭形状がおぼろげながら見えてきました。しかし電車はこんなに角ばった形状はしていません。次は角ばった形状を丸めて具体的な電車先頭部形状を作成していきます。
（4）先頭部形状に曲面を設定する
先頭部形状に曲面を手っ取り早く当てるためには、これにも［基本図形］を利用します。曲面を設定したい部分に球体の一部を適用するのです。
具体的には［基本図形］で球体を選択し、屋根の中心線状の先頭部分の中心点に球体の中心を設定し配置します。分割数はU方向16、V方向8とします。この際球体は別オブジェクトになるように生成すると後の選択作業が少し楽になります。（図5）
 |
| 図5. 先頭基準形状に球体を配置する |
その後球体のポリゴンを［選択］で選択し、前縁部分の8分の1を残して削除します。次に残った部分の球形を［拡大］を選択してXYZ軸方向にそれぞれ縮尺を変更し、屋根に沿った形で曲面が展開するように形を整えます。（図6）
 |
| 図6. 先頭基準形状にそって球形を縮尺変形させる |
さらに前面下部の形状も屋根上の形状に沿った形で円柱状になるよう整形させます。これも先ほどの方法と同じく、［基本図形］を選択して形状を配置しますが、今度は円柱型を選択します。U方向分割数は16としますがV方向は２のままでOKです。（図7）
 |
| 図7. 先頭形状に円柱形を配置する。 |
これも先頭基準形状に当てはまる４分の１部分を残して他の部分は削除します。
そして先程と同じく［拡大］を選択し、各辺に合致するよう円柱形を拡大縮小調整して先頭基準形状に合うようにします。すると以下の様な形になります。（図8）
 |
| 図8. 円柱形の拡大変更による先頭前面形状のフィッティング |
最後に、再び先頭部の上側に注目して球形の断面のうち屋根にかかる部分の辺を選択します。
その後［面張り］を選択して選択した辺をZ軸マイナス方向に引っ張り、屋根部分のポリゴンを形成します。
さらに前頭部の球形と前面部の円柱の間に［面の生成］を使って間の部分にポリゴンを貼っておきます。
ここまで終われば鉄道車両の先頭形状が明らかになります。この時先に作った球形断面と円柱断面及びつなぎあわせたポリゴンを最初に作った先頭基準形状とは別オブジェクトにしておきます。
ここで形成した先頭形状に対してオブジェクトパネル上の［ミラーリング > 左右分離鏡面］を選択します。すると残り半分の形状が自動整形され、左右対称の形状になります。（図9）
 |
| 図9. ミラーリングで左半分を復活させた先頭形状 |
（5）先頭形状の作り込み
ここからは先頭形状に窓を開けていきます。
昭和13年代に流行した「流線型車両」では正面が曲面となったラウンドシェイプに4枚窓を配置するというスタイルがトレンドでした。その窓配置を先ほど作成した先頭形状から作り出していきます。と言っても実行する作業は正面窓のバランスを考えて中央の2つの窓を大きめに、その横の窓を小さめにデザインするだけです。そのためには現状で作成された先頭形状の曲面分割線を追加および変更し、それらしい窓が出来るように配置を変更するだけでOKです。
具体的には新しい分割線を［ナイフ］で適宜分割線を追加します。それらを［選択］で座標点を縦方向にまとめて選択し、これらの分割線を合わせて［移動］で適切な位置に移動します。その結果、先頭形状の分割線が図のように変化します。（図10）
 |
| 図10. 先頭形状への分割線の追加と窓配置に合わせた分割線の移動 |
これで窓となるべき場所が確定しました。ついでに乗務員が乗り降りする扉も分割線を入れて作ります。これらの窓や扉に当たるポリゴンを選択して、［メニュー > 選択部処理 > 面を押し出す］を選択し面を車内方向（マイナス方向）に押し出します。（図11）
 |
| 図11. ［面を押し出す］で窓と乗務員扉を凹ませる |
さらに車体の内側を作り込んで一気に先頭形状を確定させます。そのために窓まわりのポリゴンを除いた先頭形状を［選択］で選択し、［メニュー > 選択部処理 > コピー] を選択して先頭形状を別オブジェクトとして複製します。
その後複製した先頭形状を［メニュー > 選択部処理 > 面の反転］を選択して面方向を反転します。これで選択した先頭形状は車内側を向きます。そして選択状態を維持したまま［拡大］を選択して先頭形状の中心で壁の厚さ分だけ縮小をかけます。（図12）
 |
| 図12. 先頭形状の内側の形成 |
これで先頭形状の表と裏で厚みが設定できるようになりました。表と裏をつなぐポリゴンを［面の生成］でつないでいくと先頭形状の窓枠と乗務員扉枠が形成されます。（図13）
 |
| 図13. 窓枠および乗務員扉枠を設定した先頭形状 |
さらに、ここで運転席の正面窓枠および乗務員扉の形成準備も行っておきます。
そのためにまず窓枠部分に別オブジェクトとして１枚ずつポリゴンを貼り込みます。
削除した窓枠用ポリゴンは元々２枚に分割されていましたが、ここでは実際の窓を作成するため、あえて１枚ポリゴンから作成することを考えます。ここまでの作業を行った結果、先頭形状は次の図のようになります。（図14）
 |
| 図14. 窓および乗務員扉作成用の仮ポリゴンを設定する |
この設定されたポリゴンに対して、窓枠部分と窓部分を切り分けるため［ナイフ］を選択して枠部分の分割線を入れます。入れ終わったら窓になる部分（内側を見通せる部分）のポリゴンを削除します。（図15）
 |
| 図15. 窓ポリゴンに分割線を入れて窓枠を残す |
残った窓枠は［選択］で選択し、［メニュー > 選択部処理 > 面を押し出す］を選択し、窓枠部分を押し出して厚みをつけていきます。最終的には図のような窓枠が出来上がります。（図16）
 |
| 図16. 厚みを付けて完成した先頭形状の窓枠 |
（6）ヘッドライトの作成
先頭部分の形状や窓枠が出来てかなり鉄道車両らしい外観が見えてきました。しかし先頭車両に欠かせないものがあります。それは前照灯すなわちヘッドライトです。
ヘッドライトの作成も先頭形状の時と同じように、［基本図形］の組み合わせで進めていきます。今回利用する基本図形は「球」と「リング」です。
モデリングの前に前照灯のデザインについての話を少しだけさせて頂きます。
日本で最初に流線型が流行した当時、前照灯はまだ車体の中に組み込まれることはなく、設置台枠を組んで車体の外側に置いていました。しかし流線型となるとそれでは風の影響をもろに受けてしまいます。そこで前照灯を半分車体に埋め込み、まるで砲弾を逆方向に埋め込んだようなケースを屋根の上に設置しました。この「砲弾型前照灯」は当時の流線型デザインに無くてはならない物だったのです。
作例ではこの砲弾型を球形を変形して作ることにします。
それでは［基本図形］から球形を選択して、中心点を先頭形状の屋根の上に持って行きます。この時前照灯カバー部分を構成するリング形状も同時に作成しておきます。（図17）
 |
| 図17. 前照灯を構成する基本図形（球形＋リング）の配置 |
この球は2つに分割します。一方は前照灯のレンズとして使い、もう一方は前照灯後部の砲弾型ケースにします。それぞれ［拡大］をかけて変形させます。（図18）
 |
| 図18. 球形を中央で分割してそれぞれ縮尺変形をかける |
最後に前照灯ケースとして設定したリングの大きさを調整して組み合わせると、前照灯の形が出来上がります。（図19）
 |
| 図19. 前照灯の完成 |
これを先頭形状に配置すると、前照灯は完成です。（図20）
 |
| 図20. 前照灯の先頭形状への配置 |
