Excelです。
3Dです。
回ります。
外部ライブラリなし、ActiveXなし。
VBAとShapeオブジェクトだけで動く、リアルタイム3Dグラフィックエンジンを作りました。
はじめに ― Excelは3Dエンジンである（暴論）
突然ですが、皆さんに質問です。
「Excelで何ができますか？」
表計算？ グラフ作成？ データ分析？
甘い。
Excelは 3Dグラフィックエンジン です。
……いや、正確に言うと「にしてやりました」。
今回作ったのは、Excel VBAだけで動く3Dグラフィックエンジン。回転する立体、発光エフェクト、リアルタイム操作、モーフィングアニメーション、そして3Dデジタル時計まで。外部ライブラリ？ 使いません。ActiveXコントロール？ 不要です。
VBAとShapeオブジェクトだけ で、ここまでできる。
動作環境: Excel 2016以降（Windows版）、マクロ有効ブック(.xlsm)
コード量: 約2,000行（1ファイル）
外部依存: なし（純粋VBAのみ）
まずはこれを見てほしい
▼ 3Dワイヤーフレームで描画されたCube（発光エフェクト付き）
黒背景にシアンの発光線。右側のパネルで立体・色・エフェクトを切り替え、下部のボタンで回転・移動・ズームを操作。これ、全部Excelです。
▼ 7セグメント風3Dデジタル時計
リアルタイムで時刻を表示する3Dデジタル時計。6種のフォントと4段階の太さを選べます。AUTO ROTATEをONにすると、時計ごと3D空間で回転します。
完成形 ― 何ができるのか
🎮 基本機能
| 機能 | 説明 |
|---|---|
| 8種の立体 | Cube / Pyramid / Octahedron / Diamond / Sphere / Torus / Star / ALL |
| リアルタイム3D回転 | X軸・Y軸の回転をボタンまたはキーボードで操作 |
| 透視投影 | 奥行きに応じた線の太さ・透明度の変化 |
| 発光エフェクト | Glowプロパティを使ったネオン風の光 |
| 8色カラー | Cyan / Blue / Pink / Gold / Purple / Green / White / Red |
| ズーム・移動 | 拡大縮小、上下左右の平行移動 |
✨ エフェクトモード
| モード | 何が起きるか |
|---|---|
| RAINBOW | 色がHSV空間を自動で巡回。虹色に光り続ける |
| TRAIL | 残像が残る。回転させるとまるで光の軌跡 |
| SOLID | 面を半透明で塗りつぶし。ワイヤーフレームからソリッドモデルへ |
| DUAL | 2つの立体を補色で同時表示。逆回転で干渉する美しさ |
🔮 特殊機能
| 機能 | 説明 |
|---|---|
| 3D CLOCK | 時針・分針・秒針が立体の上で回転するアナログ時計 |
| DIGITAL | 7セグメント風デジタル時計。6種のフォント＋4段階の太さが選べる |
| 3D TEXT | 任意のテキストを入力 → A〜Z, 0〜9が3D空間で回転 |
| 3D BAR | セルA1〜A5の数値を3D棒グラフとして描画 |
| CUSTOM | InputBoxで頂点と辺を入力 → 完全オリジナル立体 |
| MORPH | 立体から立体へ、頂点が滑らかに変形するアニメーション |
技術解説 ― 何をどうやっているのか
🧮 3D数学の基本
3Dグラフィックの核心は たった2つの変換 です。
1. 回転（RotatePoint）
X軸回転とY軸回転の行列をかけるだけ。
Private Sub RotatePoint(ByRef x As Double, ByRef y As Double, ByRef z As Double, _
ax As Double, ay As Double)
Dim ty As Double, tz As Double, tx As Double
' X軸回転
ty = y * Cos(ax) - z * Sin(ax)
tz = y * Sin(ax) + z * Cos(ax)
y = ty: z = tz
' Y軸回転
tx = x * Cos(ay) + z * Sin(ay)
tz = -x * Sin(ay) + z * Cos(ay)
x = tx: z = tz
End Sub
三角関数を2回呼ぶだけ。これだけで3D空間の任意の回転ができます。
2. 透視投影（Project3D）
3D座標を2Dスクリーンに投影します。
Private Sub Project3D(x As Double, y As Double, z As Double, _
ByRef sx As Double, ByRef sy As Double, ByRef depth As Double)
depth = z + CAM_DIST
If depth < 0.1 Then depth = 0.1
Dim f As Double
f = FOV * ZoomLevel / depth
sx = cx + x * f ' cx = フィールド中心X
sy = cy - y * f ' cy = フィールド中心Y
End Sub
カメラからの距離（depth）が大きいほど、fが小さくなる。つまり遠くのものは小さく見える。たったこれだけで透視投影が成立します。
🎨 「Excelらしくない」描画の秘密
Shapeオブジェクトがキャンバスになる
ExcelにはShapes.AddLineとShapes.AddShapeがあります。これを毎フレーム 全部消して → 全部描き直す ことでアニメーションを実現しています。
' 辺の描画（深度に応じた太さと透明度）
avgD = (d1 + d2) / 2
lw = 2.8 - (avgD - 2.5) * 0.3 ' 近いほど太く
alpha = 1 - (avgD - 2.5) * 0.15 ' 近いほど不透明
With ws.Shapes.AddLine(sx1, sy1, sx2, sy2)
.Line.ForeColor.RGB = wireColor
.Line.Weight = lw
.Line.Transparency = 1 - alpha
End With
奥の線は細く薄く、手前の線は太く鮮明に。これだけで驚くほど立体感が出ます。
発光エフェクト
If alpha > 0.5 Then
ws.Shapes(ln).Glow.Color.RGB = wireColor
ws.Shapes(ln).Glow.Radius = 5
ws.Shapes(ln).Glow.Transparency = 0.65
End If
ExcelのShapeにはGlow（発光）プロパティがあります。通常は図形のデコレーションに使うものですが、線に適用すると ネオンサインのような光 になります。
🌈 レインボーモードの実装
HSV色空間のHue（色相）を毎フレーム3度ずつ回転させます。
Private Sub UpdateRainbow()
RainbowHue = RainbowHue + 3
If RainbowHue >= 360 Then RainbowHue = RainbowHue - 360
' HSV → RGB変換
Dim hi As Long: hi = Int(RainbowHue / 60) Mod 6
' ... Select Caseで6パターンに分岐
End Sub
360度を3度ずつ → 120フレームで一周。AUTO ROTATEで回しながらRAINBOWをONにすると、まるでスクリーンセーバーです。
🔄 モーフィングの仕組み
立体Aから立体Bへ変形するアニメーション。原理は単純で、対応する頂点の座標を線形補間 しているだけです。
For stp = 0 To 20
MorphT = stp / 20#
For i = 1 To maxV
Verts(i, 1) = MorphFrom(i, 1) + (MorphTo(i, 1) - MorphFrom(i, 1)) * MorphT
Verts(i, 2) = MorphFrom(i, 2) + (MorphTo(i, 2) - MorphFrom(i, 2)) * MorphT
Verts(i, 3) = MorphFrom(i, 3) + (MorphTo(i, 3) - MorphFrom(i, 3)) * MorphT
Next i
RenderFrame ws
Sleep 40
Next stp
頂点数が違う場合は？ 少ない方の最後の頂点で埋めます。すると、足りない頂点が1点から「にょきっ」と生えてくるような変形になります。
⏰ 3Dデジタル時計 ― 7セグメントの再発明
数字を3D空間に描くには、7セグメントディスプレイの原理を使います。
___ ← セグメントA（上辺）
| | ← セグメントF（左上）とB（右上）
--- ← セグメントG（中央）
| | ← セグメントE（左下）とC（右下）
___ ← セグメントD（下辺）
各セグメントの表示/非表示を数字ごとに制御します。
' 例: セグメントA（上辺）が必要な数字
If d = 0 Or d = 2 Or d = 3 Or d = 5 Or d = 6 Or d = 7 Or d = 8 Or d = 9 Then
AddEdge b + 1, b + 2 ' 上左 → 上右
End If
さらに 6種のフォント を用意しました。
| フォント | 特徴 | 仕組み |
|---|---|---|
| NORMAL | 標準7セグ | 基本形 |
| WIDE | 横に広い | 幅パラメータを拡大 |
| TALL | 縦に長い | 高さパラメータを拡大 |
| DOT | ドットマトリクス風 | 上下辺を2分割、Z方向にずらす |
| ITALIC | 斜体 | 上段をX方向にオフセット |
| ROUND | 丸みのある | 角に追加頂点で曲線感 |
パラメータを変えるだけでこれだけ表情が変わる。3Dデータの面白いところです。
🔤 A〜Zの3Dフォントエンジン
テキスト入力機能では、アルファベット全26文字＋数字を3D空間に描画します。各文字は 8頂点のグリッド 上で辺を選択的に描画しています。
1---2---3 ← 上段（上左・上中・上右）
| |
4 5 ← 中段（中左・中右）
| |
6---7---8 ← 下段（下左・下中・下右）
たとえば「A」なら：
Case "A"
AddEdge b + 6, b + 1 ' 左の縦線
AddEdge b + 1, b + 2 ' 上の左半分
AddEdge b + 2, b + 3 ' 上の右半分
AddEdge b + 3, b + 8 ' 右の縦線
AddEdge b + 4, b + 5 ' 中央の横線
この8頂点グリッドに フォントパラメータ（幅・高さ・奥行き・傾き） を適用すると、同じ文字データで全く違う印象のフォントが生まれます。
レイアウト設計 ― UIもExcelで
画面構成は以下の通りです。
┌──────────────────────┬─────────────────────────────────┐
│ │ 3D WIREFRAME RENDERER v4.1 │
│ 3D描画フィールド │ ────────────────────────────── │
│ (720 x 520) │ HUD（形状・角度・FPS等の情報） │
│ ├────────────────┬────────────────┤
│ [日付] │ // SHAPE // │ // EFFECT // │
│ [時刻] │ 立体選択8種 │ RAINBOW TRAIL │
│ │ │ SOLID DUAL │
│ │ // COLOR // │ // CLOCK&TEXT│
│ │ 色選択8色 │ 3DCLOCK DIGI │
│ │ │ 3DTEXT │
│ │ │ // MORPH TO //│
│ │ │ ->CUB ->PYR...│
├──────────────────────┴────────────────┴────────────────┤
│ [FULL RESET] [AUTO ROTATE] │
│ // ROTATE // // MOVE // // ZOOM+RESET // │
│ [X+][X-][Y+][Y-] [<<][>>][UP][DN] [Z+][Z-][RSA][RSZ]│
│ [SPEED +] [SPEED -] │
│ KEYS: Arrows=Rotate Num8/2=Zoom Num4/6=Move ... │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
ボタンは全てShapeオブジェクトの.OnActionで関数を呼んでいます。CSSもHTMLもなし。全てVBAのShape座標計算。
導入方法
手順
- Excelで 新規ブック を開く
-
Alt + F11で VBAエディタ を開く - 挿入 → 標準モジュール
- コードを 全て貼り付け
-
Alt + F8→Start3DRendererを実行
注意: マクロを有効にする必要があります。.xlsm形式で保存してください。
キーボード操作（AUTO ROTATE中）
| キー | 操作 |
|---|---|
← → ↑ ↓
|
回転方向のリアルタイム変更 |
テンキー 8 / 2
|
ズームイン / アウト |
テンキー 4 / 6
|
左右移動 |
テンキー 5
|
全パラメータリセット |
テンキー 0
|
角度のみリセット |
開発中にハマったポイント
😱 VBAワンライナーの罠
VBAでは If ... Then 代入 : 次の文 がコロンで繋がるワンライナーで構文エラーが頻発します。
' ❌ これが通らない場合がある
Public Sub ZoomIn(): ZoomLevel = ZoomLevel + 0.15: If ZoomLevel > 3 Then ZoomLevel = 3: FrameCount = FrameCount + 1: End Sub
' ✅ 複数行にすれば安全
Public Sub ZoomIn()
ZoomLevel = ZoomLevel + 0.15
If ZoomLevel > 3 Then ZoomLevel = 3
FrameCount = FrameCount + 1
RenderFrame ActiveSheet
End Sub
これは何度もエラーを出して学びました。VBAでIf文を含むSubはワンライナーにしてはいけない。
😱 Shapeの残骸問題
毎フレーム線を消して描き直しますが、エラーや中断で Shapeが残ることがある。数千個のShapeがシートに散らかると、もうカオス。
この問題に悩まされた結果、FULL RESETボタンを実装。ws.DrawingObjects.Deleteで全消去してから再構築する方式にたどり着きました。
😱 GetAsyncKeyState の宣言
64bit版ExcelではPtrSafe宣言が必要です。#If VBA7 Thenで分岐します。
#If VBA7 Then
Public Declare PtrSafe Function GetAsyncKeyState Lib "user32" _
(ByVal vKey As Long) As Integer
#Else
Public Declare Function GetAsyncKeyState Lib "user32" _
(ByVal vKey As Long) As Integer
#End If
これを知らないと64bit版Excelで実行した瞬間にコンパイルエラーになります。ハマりやすいポイントです。
おわりに ― Excelの限界はどこにあるのか
約2,000行のVBAコードで、8種の3D立体、6種のデジタルフォント、モーフィングアニメーション、残像エフェクト、3D時計、テキスト描画、そしてリアルタイムキーボード操作。
これは「Excelでここまでできる」という技術的な挑戦であると同時に、「手段を限定されたときこそ、人は工夫する」 という話でもあります。
Excelは本来3Dグラフィックを描くためのソフトウェアではありません。
しかし、Shapeオブジェクトという限られた道具でも ここまで遊べる。
ちなみにこの約2,000行のコード、バイブコーディング（AIとの対話）で作りました。
「立体を回したい」「時計を3Dにしたい」「フォントを選べるようにして」と要望を伝えながら、一つずつ機能を積み上げていった結果がこれです。
プログラミングの経験や知識がなくても、アイデアと熱意があればここまで作れる。
そんな時代になったことを、このプロジェクトで実感しました。
次は何を作ろうか。レイトレーシング？ パーティクルシステム？
……いや、まずは仕事のマクロを片付けないと。
実は、先日投稿した「プログラミングで一番大事なのは……」という記事で触れた「伝える力」の具体的な証明として、今回のプロジェクトに取り組みました。コードが書けなくても、AIという相棒への「言語化」を極めれば、Excelの中でさえここまでの世界が構築できる。それを形にしておきたかったのです。
もちろん、実務としてのプログラミングにおいては、保守や設計の重要性が消えるわけではないことも承知しています。しかし、まずは「自分の手でこんなものが作れた！」という純粋な驚きこそが、この奥深い世界へ踏み出す最高のきっかけになると信じています。
Excelの限界を、一緒に壊しましょう。
コードの全文はGitHubで公開しています。
ダウンロードして、ぜひ自分のExcelで動かしてみてください。
👉 Excel3DRenderer_v41.bas - GitHub
「こんな機能を追加してほしい」「自分はこうアレンジした」等あれば、コメントやIssueでお気軽にどうぞ！
タグ
#VBA #Excel #3D #ワイヤーフレーム #個人開発