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• Francisco Santiago

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AutoCAD dispone de un espacio de trabajo llamado "Modelado 3D" que pone a las manos del usuario un conjunto de herramientas en la cinta de opciones para el trabajo de dibujo y/o diseño en tres dimensiones.

Como vimos ahí mismo, para seleccionar ese espacio de trabajo basta con seleccionarlo de la lista desplegable de la barra de acceso rápido, con lo que AutoCAD transforma la interfaz para mostrar los comandos relacionados.

Podemos iniciar un dibujo a partir de un archivo de plantilla, el cual puede contener de modo predeterminado, entre otros elementos, vistas que también sirvan para los fines del dibujo 3D. En este caso, disponemos de una plantilla llamada Acadiso3d.dwt (que utiliza unidades en el sistema métrico decimal), la cual, combinada con el espacio de trabajo "Modelado en 3D", nos dará la interfaz que usaremos en éste y los siguientes temas.

Con la nueva perspectiva que nos da esta interfaz, no sólo por la vista en el área de trabajo, sino también por los nuevos comandos en la cinta de opciones, debemos recordar temas que ya nos ocuparon en dibujo 2D, pero añadiendo el factor de tridimensionalidad que tenemos ahora. Por ejemplo, debemos estudiar las herramientas para navegar en este espacio, las que nos permiten manipular nuevos SCP (Sistemas de coordenadas personales), nuevas tipos de objetos, herramientas específicas para su modificación, etcétera.

De cualquier modo, el aprendiz debe procurar acostumbrarse a usar el espacio de trabajo adecuado a cada caso (dibujo 2D o 3D) e incluso a intercambiar entre ellos en función de sus necesidades. Ventanas gráficas en el espacio modelo Las ventanas gráficas también existen para el espacio modelo, pero su fin no es el de servir para el diseño de la impresión, sino para que sean una herramienta adicional de dibujo, por eso tienen algunas diferencias fundamentales con sus pares del espacio papel. En primer lugar, las ventanas gráficas del espacio modelo no pueden ser flotantes, sino sólo en "mosaico", con alguno de los arreglos preestablecidos en el cuadro de diálogo "Ventanas gráficas" que ya presentamos en páginas anteriores. Y aún en este modo, no es posible indicar ninguna distancia entre ventanas.

Como el fin de estas ventanas es facilitar el dibujo, basta un clic en cualquiera de ellas para que podamos añadir objetos nuevos al dibujo, los cuales se reflejarán de inmediato en las demás ventanas. Esto, por supuesto, es bastante útil en el contexto del dibujo 3D, ya que podemos tener cada ventana con una vista distinta.

Otra diferencia respecto a las ventanas gráficas del espacio papel, es que podemos elegir otro arreglo de ventanas gráficas en mosaico y aplicarlo a la ventana activa.

SCP El Sistema de Coordenadas Personales sirve para ubicar el plano cartesiano en cualquier punto de nuestro dibujo y para modificar el sentido de los ejes, X, Y y Z.

El icono del Sistema de Coordenadas reflejará el nuevo origen y el sentido de los ejes si la opción "Parámetros del icono SCP-Mostrar icono SCP en origen" del menú contextual está activa. Origen La modificación más simple del Sistema de Coordenadas Universal a un Sistema de Coordenadas Personal es modificar el punto de origen. La orientación de los ejes X, Y y Z no se modifican. Por tanto, todo es tan simple como utilizar el botón Origen de la sección Coordenadas de la ficha Vista y señalar con el ratón el nuevo punto.

Cara El botón "Cara" crea un SCP en donde el plano formado por ejes X y Y se alinean a la cara de un objeto y el punto de origen se ubica sobre dicho plano. Si la orientación de los ejes no coincide con lo deseado, la ventana de línea de comandos ofrece la opción de girarlos sobre el eje X y/o Y.

Tres puntos Si usamos la opción "3 puntos", debemos indicar las coordenadas del nuevo origen, luego un punto que definirá el sentido positivo de X y luego otro sobre el plano XY que permita establecer el sentido positivo de Y. Como Y siempre será perpendicular a X, este tercer punto no necesita estar necesariamente sobre el eje Y. Finalmente, el sentido positivo de Z es obvio una vez establecidos los anteriores.

Vector Z Esta es la opción alternativa a la anterior. Si establecemos un punto de origen -como 3 puntos-, y luego con otro punto el sentido positivo del eje Z, el sentido positivo del plano XY resulta obligado para el icono SCP. Vista Con el botón "Vista", el SCP utiliza el punto de origen que tiene actualmente, pero reorienta sus ejes hasta dejarlos alineados de modo clásico a la pantalla. Es decir, X hacia la derecha, Y hacia arriba y Z hacia usted, independientemente de la posición del modelo, por lo que el plano XY, o cualquier otro puede no coincidir con ninguna cara de su modelo, a menos de que estuviera usando una vista ortogonal del mismo. Girar ejes Si el punto de origen de un SCP es correcto para sus fines, pero no así la orientación de sus ejes, usted puede girarlo respecto a cualquiera de ellos. Para ello la sección Coordenadas de la ficha Vista de la cinta de opciones cuenta con un botón por cada eje.

Para saber hacia dónde son positivos los ángulos de giro sobre el eje elegido, podemos usar la "Regla de la mano derecha", que consiste en apuntar con el pulgar de su mano derecha sobre el lado positivo de dicho eje. Al cerrar los dedos sobre su palma usted conocerá el sentido positivo de giro. Esta regla nunca falla. Veamos el siguiente ejemplo en donde el sentido de orientación de los ejes X y Y están mal para los fines que persigue, por lo que debe aplicar la regla de la mano derecha sobre el eje Z, por tanto su pulgar debe apuntar para arriba. Al cerrar los dedos sobre su palma verá de modo claro el sentido positivo de giro, el cual, no debe olvidar nunca es anti-horario si lo mira sobre el plano XY.

El comando SCP El comando SCP compendia las opciones anteriores en una sola. Puede ejecutarse desde un botón de la sección que estamos estudiando, o bien podemos escribir SCP directamente en la ventana de comandos. Lo único que debemos destacar aquí es que podemos ver las distintas alternativas para crear nuestro SCP entre las opciones que aparecen en la ventana.

Pinzamientos del icono SCP Una adición reciente de AutoCAD para la creación de Sistemas de Coordenadas Personales es el uso de pinzamientos sobre el propio icono del SCP. Al hacer clic en él, usted verá 4 pinzamientos, uno de ellos sobre el punto de origen que nos permitirá mover con el cursor dicho punto a cualquier otro en pantalla, pudiendo utilizar por supuesto, referencias a objetos.

Los otros tres pinzamientos se encuentran en los extremos de cada eje, de modo que podemos tomarlos con el cursor y cambiar su dirección. Obviamente, como el eje Z siempre será perpendicular al plano XY, así como el eje X siempre será perpendicular al plano YZ y el eje Y al plano XZ, al cambiar el sentido de cualquier eje, el resto se mueve en consecuencia.

También podemos colocarlos en el diseño utilizando una referencia a objetos.

Grabación y reutilización de los SCP 1) que con el cuadro de diálogo SCP podemos grabar con un nombre distintivo cada SCP para volver a utilizarlos sin crearlos de nuevo; 2) que en este mismo cuadro de diálogo existen ya de modo predefinido los 6 SCP ortogonales posibles de un objeto 3D.

3) El comando Planta modifica la vista del objeto hasta dejar perpendicular a la pantalla el SCP actual.

SCP Dinámico Independientemente de todas las herramientas para ubicar en cualquier punto, y con cualquier sentido, un SCP en el espacio 3D que acabamos de estudiar, es posible activar, antes o durante la ejecución de un comando de dibujo, un SCP dinámico que ajustará automáticamente el plano XY a la cara de un sólido simplemente ubicando en ella el cursor. Al terminar el comando de dibujo, el SCP volverá a la normalidad. De este modo, es posible crear objetos de dibujo 2D o 3D alineados con caras de objetos 3D existentes.

Para activar un SCP dinámico, simplemente pulsamos el botón correspondiente de la barra de estado o la tecla F6. EDICIÓN DE SOLIDOS Líneas, curvas y polilíneas en el ámbito 3D. El uso de la líneas para el modelado 3D es una de las formas básicas para el diseño de piezas en estructuras alámbricas, comenzamos con el diseño 2D y vista isométrica SE del modelo a trabajar.

Es muy importante que para realizar un levantamiento en estrutura alámbrica debemos tener configurado el espacio de trabajo para dibujo y anotación.

Una vez configurado el espacio de trabajo procedemos a crear la estructura lineal del modelo, para esto usaremos un arreglo de 3 ventanas gráficas como se muestra a continuación.

Entonces nuestro espacio de trabajo quedará de la siguiente forma

La finalidad de este tipo de vista es que se aprecien desde diferentes puntos de vista la edición que se realizará, una vez que el espacio de trabajo ha sido configurado procedemos a crear las líneas, para esto usaremos un comando de filtro de puntos que nos ayudará a dibujar cobre el eje Z.

Para posicionar el primer punto no representa problema pues con referencia a objetos ubicamos el primer punto en la referencia de punto final, a continuación para trabajar sobre el eje Z usaremos el comando .XY que ingresaremos en la barra de comandos.

Lo cual automáticamente nos indicará que ingresemos un segundo punto, nos aparecerá la leyenda “de (falta Z)” en la barra de comandos, es no es más que la medida en unidades sobre el eje Z, ingresamos la cantidad deseada y a continuación vera que la línea ha quedado trazada

Podemos realizar el mismo proceso para todos los levantamientos que sean requerido o utilizar los pinzamientos para copiar las aristas, seleccionamos la línea, damos click derecho sobre el pinzamiento y buscamos la opción “copiar selección”

Copiamos y pegamos las líneas en cada una de las aristas del dibujo utilizando la ayuda de referencia a objetos para situarlas, quedando el modelo así

Observe cómo en la ventana inferior derecha se pueden apreciar los levantamientos ahora lo único restante es completar el dibujo en la parte superior, para esto usamos el comando línea o copiamos el primer dibujo hecho, para que sean más notorios utilizaremos las capas para agregarles un color distinto al de la base.

Notemos como en la ventana con vista superior se ha sobrepuesto el trazo con color rojo para poder apreciar el cambio, de igual manera se trabajan con las curvas y polilineas en 3D, de esta forma concluimos esta parte del tema. Referencia a objetos 3D En AutoCAD la referencia a objetos es de gran utilidad, siempre tratamos de remarcarlo, en la edición de objetos 3D no puede ser menos importante, la mayoría de las personas que hayan usado el software sabe para qué sirven, a continuación veremos la forma en que se activan y sus funciones en el modelado 3D. Para activar o desactivar la referencia a objetos 3D basta con ir a la barra de estados y buscar el icono de Referencias a objetos, el cual activa o desactiva esta función o simplemente pulsando la tecla F4

Tambien podemos acceder a un menú contextual usando el botón derecho del ratón que nos muestra una serie de opciones que podemos usar en el modelado 3D

Tipos de objetos Como veremos más adelante, los distintos tipos de objetos 3D son conmutables entre sí. De un sólido podemos generar un objeto de superficie, de éste uno de malla y de uno de malla un objeto sólido. En todas las combinaciones posibles y respetando las reglas de conversión, por supuesto. Cuando un objeto 3D es de un tipo específico, dispone de una serie de herramientas de edición que no tiene cuando es de otro tipo. Por ejemplo, el volumen de un objeto sólido puede ser sustraído de otro sólido más grande, a través de una operación de diferencia, dejando un hueco en él. Una vez así, puede ser convertido en un objeto de superficie para editar algunos detalles a través de los vértices de control y luego en uno de malla para refinar el suavizado de sus caras, entre una multitud de posibilidades. Definamos los tipos de objetos 3D que podemos crear con Autocad. Sólidos Los sólidos son objetos cerrados que tienen propiedades físicas: masa, volumen, centro de gravedad y momentos de inercia, entre otros detalles que revela el comando Propfis (el cual, precisamente, marca error cuando no se ha designado un sólido). Los sólidos pueden elaborarse a partir de formas básicas (llamadas primitivas) y luego combinarse, o bien crearse a partir de perfiles 2D cerrados. También es posible realizar con ellos operaciones booleanas, como unión, intersección y diferencia. Polisolido.

Esta herramienta nos ayuda a crear lineas tridimencionales similares a muros, pueden ser usados en conjunto con superficies pues su estructura es bastante adecuable a los requerimientos para trabajar como superficie.

Tambien posee una menú contextual que nos brinda diferentes opciones como son, cuñas, piramiedes, esferas, rectangulos conos, etc.

Pulsartirar.

Este comando nos permite crear estructuras solidas a partir de un área delimitada, para su uso se requiere un dibujo cómo el que se muestra a continuación

Revolución Nos permite crear un solido mediante una linea guía que será el eje de giro y una linea o estructura alambrica 2D que revolucionará según sea el sentido del eje.

Revolución nos ofrece la opciónb de ingresar los grados de giro para nuestra pieza, esta se ingresa mediante grados correspondientes a una circunferencia Barrer

Superficies

Las superficies son objetos 3D "huecos" que, por tanto, no tienen masa, volumen ni otras propiedades físicas. Suelen elaborarse para aprovechar las distintas herramientas de esculpido y modelado asociativo. Existen dos tipos de superficies: las de procedimiento y las superficies NURBS (por sus siglas en inglés), las cuales, como veremos, tienen parentesco con los splines, ya que también pueden modificarse con vértices de control. Mallas Se conoce como objetos de malla a aquellos que están compuestos de caras (triangulares o cuadriláteras) que convergen en vértices y aristas. No tienen masa ni otras propiedades físicas, aunque comparten algunas herramientas de elaboración con los sólidos y algunas con las superficies. Sus caras pueden subdividirse en más caras para suavizar el objeto, entre otras características de edición. Manipulación de objetos 3D Como ya mencionamos, cada tipo de objeto 3D tiene un conjunto de herramientas de edición propias. Sin embargo, todos ellos comparten algunos comandos que, más que editarlos en sí, nos permiten manipularlos sin los límites de las herramientas 2D.