DIBUJOS ISOMÉTRICOS EN 3D

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 capaso 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.

Parte del programa AutoCAD está orientado a la producción de planos, empleando para ello los recursos tradicionales de grafismo en el dibujo, como color, grosor de líneas y texturas tramadas. AutoCAD, a partir de la versión 11, utiliza el concepto de espacio modelo y espacio papel para separar las fases de diseño y dibujo en 2D y 3D, de las específicas para obtener planos trazados en papel a su correspondiente escala. La extensión del archivo de AutoCAD es .dwg, aunque permite exportar en otros formatos (el más conocido es el .dxf). Maneja también los formatos IGES y STEP para manejar compatibilidad con otros softwares de dibujo.

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.

Modelado de malla

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, a partir de . 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 modelizado 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 representado por los siguientes colores:

– Rojo: eje X.
– Verde: eje Y.
– 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.

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.

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 .

 RECOMENDACIONES

·                     Es importante limpiar lo que no usemos en el 2D: 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).

·                     Debemos asegurarnos que las formas cerradas estén bien “cerradas”:Otra de las causas que las herramientas 3D fallen es que las líneas no se intersecten en un punto o arista y lo mismo ocurre en caso que las líneas se traslapen, a excepción de Presspull el cual sí funciona en el caso de los traslapes ya que este toma el área. 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.

·                     Los dibujos isométricos son muy comunes en el área de dibujo, estos suelen pedirse en un plano casi de manera obligatoria como vista alternativa y ni que decir en la representación de tuberías y líneas.

 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 decir que las medidas que les des a los objetos isométricos juegan un papel fundamental en el dibujo ya que mientras más reales sean las medidas mejor será el dibujo de la pieza u objeto. 

APRECIACIÓN DE EQUIPO

Este trabajo es muy interesante  ya que nos ayuda a poder seguir aprendiendo sobre AutoCAD en 3d y es necesario para nuestra carrera ya que con ella podremos ser mejores en informática.

GLOSARIO DE TÉRMINOS

·                     archivo de índice: 

Un archivo de banco de datos de nubes de puntos creado por el Administrador de nubes de puntos. Los archivos de índice permiten a AutoCAD Map 3D acceder a los datos de nube de puntos más rápida y eficazmente.

·                     archivo de plantilla: 

Un archivo que asigna formato a otro, como por ejemplo un archivo de texto para guardar información de objetos consultados.

·                     bloque de planos adyacentes: 

Se utiliza un bloc de anotaciones para indicar cuáles son los sectores adyacentes.

·                     bloque de plantilla de trazado: 

Bloque de AutoCAD que contiene información de trazado, como por ejemplo el texto del título de la página, las presentaciones de trazado, los rótulos y otras anotaciones del mapa.

·                     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.

LINKOGRAFIA

·                     http://acad3dfree.blogspot.pe/2012/03/operaciones-basicas-entre-solidos.html

·                     http://www.mvblog.cl/2010/11/29/introduccion-a-autocad-3d/

·                     https://autocad3d.wordpress.com/2010/09/26/5/

http://es.slideshare.net/MaribelQuisperuiz/autoca-gabriel