AutoCAD en 3d
1. CONTENIDO
·
Definición
El modelado 3D de AutoCAD permite crear dibujos haciendo uso de objetos
de sólido, superficie y malla.
Los objetos de sólido, superficie y malla ofrecen diversas funciones,
que, cuando se usan de forma conjunta, constituyen un potente conjunto de
herramientas de modelado 3D. Por ejemplo, es posible convertir una primitiva de
sólido en una malla para aprovechar las funciones de plegado y suavizado de
mallas. A continuación, es posible convertir el modelo en una superficie para
aprovechar las ventajas de la asociatividad y el modelado NURBS.
· Características
El programa se destaca por tener grandes características que en cada
versión nueva ya son comunes .Al igual que otros programas de diseño asistido
por computadora, AutoCAD gestiona una base de datos de entidades geométricas
(puntos, líneas, arcos, etc.) con la que se puede operar a través de una
pantalla gráfica en la que se muestran éstas, el llamado editor de dibujo. La
interacción del usuario se realiza a través de comandos, de edición o dibujo,
desde la línea de órdenes, a la que el programa está fundamentalmente
orientado. Las versiones modernas del programa permiten la introducción de
éstas mediante una interfaz gráfica de usuario o en Ingles GUI (graphic User
Interface), que automatiza el proceso. Como todos los programas y de CAD,
procesa imágenes de tipo vectorial, aunque admite incorporar archivos de tipo
fotográfico o mapa de bits, donde se dibujan figuras básicas o primitivas
(líneas, arcos, rectángulos, textos, etc.), y mediante herramientas de edición
se crean gráficos más complejos. El programa permite organizar los objetos por
medio de capas o estratos, ordenando el dibujo en partes independientes con
diferente color y grafismo. El dibujo de objetos seriados se gestiona mediante
el uso de bloques, posibilitando la definición y modificación única de
múltiples objetos repetidos.
· Operaciones Básicas
Modelado de sólidos
Un modelo sólido es un
cuerpo 3D cerrado que tiene propiedades como masa, volumen, centro de gravedad
y momento de inercia.
Puede empezar con primitivas de sólido como
conos, prismas, cilindros y pirámides y, a continuación, modificar y recombinar
estas primitivas para crear formas nuevas. Si lo prefiere, también puede
dibujar una extrusión de polisólido personalizada
o utilizar varias operaciones de barrido para crear sólidos a partir de líneas
y curvas 2D.
Modelado de superficies
Un modelo de superficie es una funda fina que
no tiene masa ni volumen. AutoCAD ofrece dos tipos de superficies: de
procedimiento y NURBS. Utilice las superficies de procedimiento para aprovechar
las funciones de modelado asociativo y use las superficies NURBS para
aprovechar las ventajas de esculpir con vértices de control.
El flujo de
trabajo típico a la hora de modelar consiste en crear un modelo básico con
malla, sólidos y superficies de procedimiento que, posteriormente, se
convierten en superficies NURBS. Esto permite utilizar no sólo las herramientas
y formas primitivas que ofrecen los sólidos y las mallas, sino también las
funciones de moldeado de las superficies (modelado asociativo y modelado
NURBS).
Los modelos de superficie se crean mediante
algunas de las mismas herramientas que se utilizan para los modelos sólidos:
barrido, solevación, extrusión y revolución. También se pueden crear
superficies mediante la fusión, el parcheado, el desfase, el empalme o el
alargamiento de otras superficies.
Un modelo de malla consta de vértices,
aristas y caras que utilizan una representación poligonal (incluidos triángulos
y cuadriláteros) para definir una forma 3D.
A diferencia de los modelos sólidos, la malla
no tiene propiedades de masa. Sin embargo, al igual que sucede con los sólidos
3D, es posible crear formas de primitivas de malla como prismas, conos y
pirámides. Se pueden modificar los modelos de malla de maneras que no están
disponibles para los sólidos ni las superficies 3D. Por ejemplo, se pueden
aplicar pliegues, divisiones y mayores niveles de suavizado. Es posible
arrastrar subobjetos de malla (caras, aristas y vértices) para deformar el
objeto. Para conseguir resultados más granulados, el usuario puede refinar la
malla en áreas específicas antes de modificarla.
Utilizar
modelos de malla ofrece las funciones de ocultación, sombreado y modernizado de
un modelo sólido, pero sin propiedades físicas tales como la masa, los momentos
de inercia, etc.
Ejemplo Práctico
Antes de iniciarnos en 3D, se explicará un
poco la ventaja principal del modelado en 3D en comparación al dibujo 2D
tradicional.
Recordemos que antes de la existencia de
programas 3D, el dibujo técnico era una actividad exclusivamente de
instrumentos de dibujo (reglas, escuadras, lápices, marcadores, etc.). El
proyecto arquitectónico o pieza mecánica se dibujaba en varias vistas (preferentemente
en vista de planta, frente y lateral -izquierda o derecha-) y a veces se
dibujaba una vista isométrica. Todo esto era una labor tediosa (ya que requería
dibujar una vista y realizar proyecciones de líneas para las siguientes) y a la
vez muy propensa a cometer errores de medida y de dibujo. Incluso en programas
2D como AutoCAD se debe dibujar de una manera similar pero con la ventaja que
no cometemos errores de medida ni tenemos problemas con los trazos. Un dibujo
2D de CAD es algo como esto:
La gran ventaja del modelado en 3D es que nos
permite dibujar el modelo en “3 dimensiones”, o sea tal como existe en la
realidad y con todos los elementos y detalles necesarios. Ya no se deberá
dibujar una vista frontal, superior o lateral, sino que simplemente dibujamos
el modelo y para cambiarlo de vista sólo basta con girarlo a lo que
necesitemos.
Podemos inferir de esto que la esencia del
dibujo tridimensional es entender que la posición de un punto cualquiera en el
plano cartesiano se determina por el valor de 3 coordenadas: X, Y y Z. Cada una
representa una dimensión del plano tridimensional.
Otra
cosa importante en el dibujo 3D es entender lo siguiente:
– Existe un punto de origen (0,0,0).
– En 2D, el eje X se extiende de forma
horizontal por la pantalla, su valor será positivo a la derecha del punto de
origen y será negativo a la izquierda de este.
– En 2D, el eje Y se extiende de forma
vertical por la pantalla, su valor es positivo arriba del punto de origen y
negativo debajo de este.
– En 2D, el eje Z se extiende de forma
perpendicular a la pantalla y su valor será positivo al apuntar hacia fuera de
la pantalla y será negativo dentro de ella.
Preparando
la interfaz de AutoCAD 3D:
En este tutorial se enseñarán los comandos
básicos del modelado 3D en Autocad, así como herramientas y usos del sistema
UCS. Para ello debemos abrir un nuevo archivo (file >> new) y
seleccionamos como plantilla el archivo acad3D.dwt:
Al seleccionar la plantilla, La pantalla
cambia a gris y ahora nos muestra por defecto la vista perspectiva, junto
a una grilla de referencia.
La pantalla nos queda de la siguiente manera:
Vemos los 3 ejes cartesianos, los cuales
están representados por los siguientes colores:
– Rojo:ejeX.
– Verde:ejeY.
– Azul: eje Z.
– Verde:ejeY.
– Azul: eje Z.
Estos 3 colores son universales para
cualquier programa de modelado en 3D sea AutoCAD, Rhinoceros, 3DSMAX, Maya,
etc.
Nótese que además de la vista perspectiva
creada por defecto, los ejes y la grilla de referencia se agrega una nueva
herramienta tomada directamente desde 3DSMAX: el cubo de vistas o también
llamado viewcube, que nos permite girar las vistas y por ende
nuestro modelo tantas veces como se quiera.
Primero debemos equipar AutoCAD con las
herramientas adecuadas para el modelado 3D. Podemos realizar esto al abrir el
programa ya que elegiremos el espacio de trabajo llamado 3D Modeling en el siguiente menú de AutoCAD:
O en las versiones más antiguas, yendo
a: letra A >> tools >> Workspace >> 3D
Modeling.
AutoCAD ajustará automáticamente la interfaz
para dotarnos de las herramientas más adecuadas para el modelado en 3
dimensiones.
La pantalla nos queda de la siguiente manera:
Tipos
de objetos en 3D:
En AutoCAD tenemos tres tipos de dibujo
tridimensional:
Estructura
alámbrica (Wireframe):
Pueden construirse con objetos simples, como
líneas y curvas, simplemente llevándolas al contexto 3D, es decir, usando
coordenadas del eje Z.
Tienen la desventaja de no poder sombrearse
ya que sólo muestran la estructura del dibujo.
Modelos
de malla (2D Mesh): superficies
2D generadas por AutoCAD en forma de planos (imagen izquierda). Pueden
representarse y sombrearse, pero por razones obvias no forman un sólido.
Modelos
sólidos (3D solid): modelos 3D
generadas por AutoCAD representado por primitivas básicas (imagen derecha).
Estas primitivas son modificadas mediante distintas operaciones y dan forma a
cualquier elemento 3D. Pueden representarse y sombrearse.
Dibujando primitivas en 3D:
Dibujar formas 3D en AutoCAD es igual que en
2D, se pueden crear inmediatamente mediante clicks del Mouse o escribiendo los
parámetros y luego tecleando enter.
2. RESUMEN
El modelado 3D de AutoCAD permite crear
dibujos haciendo uso de objetos de sólido, superficie y malla.
Los objetos de sólido, superficie y malla
ofrecen diversas funciones, que, cuando se usan de forma conjunta, constituyen
un potente conjunto de herramientas de modelado 3D. Por ejemplo, es posible
convertir una primitiva de sólido en una malla para aprovechar las funciones de
plegado y suavizado de mallas. A continuación, es posible convertir el modelo
en una superficie para aprovechar las ventajas de la asociatividad y el
modelado NURBS.
3. SUMMARY
AutoCAD 3D modeling
allows you to create drawings of objects using solid, surface and mesh.
The objects of solid,
surface and mesh provide various functions, which, when used together, provide
a powerful set of 3D modeling tools . For example, you can convert a primitive
solid into a mesh to take advantage of the functions of folding and smoothing
meshes. It is then possible to convert a surface model to take advantage of
associativity and NURBS modeling.
4. RECOMENDACIONES
· Usualmente cuando se trabaja en 3D se suele
efectuar el levantamiento a partir de la planta 2D del proyecto pero en esta
siempre se encuentran los elementos anotativos y de información tales como
ejes, cotas, líneas especiales y normativas. Por ende lo mejor que podemos
hacer antes de efectuar el levantamiento 3D es borrarlas o en su defecto,
apagar los layers respectivos. Si bien apagar los layers es una buena opción,
recomiendo borrarlos ya que mientras más elementos tengamos más pesará nuestro
archivo final.
· Lo ideal es ir levantando los elementos 3D y
luego borrar las cotas o líneas que usamos como referencia. En mi caso
particular suelo eliminar todos los elementos pues si hay alguna duda con la
medida basta utilizar el comando di (distance).
· Esto es importante notarlo en elementos como
muros o muebles, ya que a veces suelen estar separadas pero no se aprecian a
simple vista ni al hacer Zoom.
5. CONCLUSIONES
· Aunque pueden construirse perspectivas de
tres dimensiones con software CAD 2D, no es posible la visualización en este
tipo de programas. La perspectiva debe exportarse a otro programa de pintura
para completar la visualización. Por otro lado, la mayoría de los programas CAD
3D puede mostrar imágenes realistas del modelo construido dentro de la aplicación.
· Debido a que la tecnología es más avanzada,
el CAD 3D es casi siempre más costoso que el 2D. Sin embargo, los precios para
ambos tipos han caído, por lo cual comprar uno u otro programa es factible para
muchos.
· Es importante estar en constante actualización
y búsqueda respecto a la tecnología, debido a que avanza a una velocidad
impresionante, y si no nos mantenemos al margen, otras personas si lo harán, y
obtendrán una ventaja sobre nosotros. Por lo tanto es importante mantenerse al
día y a la vanguardia.
6. APRECIACIÓN DE EQUIPO
Con la ayuda de AutoCAD ampliamos nuestro
conocimiento al descubrir programas actuales de las que son muy interesante ya
que el objetivo del curso radica en dotar conocimientos necesarios para
desarrollar las tareas en CAD
7. GLOSARIO DE TERMINOS
·
bloqueo:
Hacer que todo un archivo de disco o una
parte del mismo sea de solo lectura, de tal forma que otros usuarios de la red
no puedan modificarlo. El bloqueo de objetos se aplica a objetos que está
editando otro usuario. El bloqueo de archivos se aplica a archivos completos,
por ejemplo, cuando un usuario de AutoCAD quiere abrir un archivo mientras se
está editando AutoCAD Map 3D.
·
bloqueo
persistente:
Capacidad para editar objetos a los que se
les ha aplicado un check-out mientras se está sin conexión y, posteriormente,
guardar los cambios en el origen de datos cuando se vuelve a tener conexión.
·
bloques:
En AutoCAD o AutoCAD Map 3D, los objetos
compuestos que se han guardado para volver a utilizarlos en el dibujo o en
varios dibujos, por ejemplo, una flecha hacia el norte. En Autodesk Infraestructura
Studio, los bloques se convierten en símbolos cuando se cargan.
7. LINKOGRAFIA
Debe definir al menos 10 terminos en su GLOSARIO . Gracias por su investigación. Saludos
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