AUTOCAD EN 3D

                 DISEÑO ARQUITECTONICO - AUTOCAD

I. TEMA: AUTOCAD EN 3D

    1. CONTENIDO

                    ♀  DEFINICION

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.

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.

Ventajas del modelado 3D

-El modelado 3D tiene varias ventajas. Las opciones son:
-Ver el modelo desde cualquier punto de vista.
-Crear de forma automática vistas 2D auxiliares y estándar fiables.
-Crear secciones y dibujos 2D.
-Eliminar las líneas ocultas y realizar un sombreado realista.
-Comprobar interferencias y efectuar un análisis de ingeniería.
-Añadir iluminación y crear un sombreado realista.
-Desplazarse por el modelo.
-Utilizar el modelo para crear una animación.
-Extraer datos de fabricación.

                    ♀ CARACTERISTICAS

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 BASICAS


OPERACIONES CON SÓLIDOS

En el mundo real, los objetos 3D y los elementos orgánicos e inorgánicos están formados a partir de la adición, sustracción, edición y/o modificación de cuerpos geométricos 3D básicos conocidos como primitivas. como en todo programa 3D que se precie, AutoCAD dispone de varias primitivas las cuales son: Caja (Box), Cilindro (Cylinder), Esfera (Sphere), Cono (Cone), Pirámide (Pyramid), Cuña (Wedge), Dona (Torus) y el Plano 2D (comando plane o planesurf según la versión de AutoCAD). Y además tenemos la función Polisólido (polysolid), el cual se trata en profundidad en el Tutorial 08.

Al igual que en la realidad, la deformación y manipulación de estas formas nos permitirán ir construyendo nuestros modelos 3D en AutoCAD. AutoCAD 3D posee varias herramientas que nos permitirán realizar varias operaciones con los sólidos para modificar su forma y/o editarlos, las cuales podemos apreciar en el siguiente menú, el cual se obtiene al ir a la persiana solid del modo 3D Modeling:

Operaciones Booleanas (Boolean)


Las operaciones Booleanas nos permitirán añadir o quitar porciones de cualquier sólido para definir nuestros objetos. Antes de prodecer con las booleanas debemos asegurarnos de lo siguiente:

– Los elementos deben estar siempre traslapados, o de lo contrario no funcionarán.

Las operaciones booleanas disponibles son las siguientes:

Union (comando union): une un sólido con otro para formar un solo elemento. Para activarlo ejecutamos el comando y presionamos enter, luego elegimos las formas a unir y presionamos enter para finalizar.

Diferencia (comando subtract): resta un sólido respecto a otro. Para activarlo ejecutamos el comando y presionamos enter, pero en este caso primero seleccionaremos el objeto que se conservará y presionamos enter, luego elegiremos el o los que serán restados, para finalizar con enter.

En el ejemplo se ha sustraido el cilindro a la caja. en el caso de subtract, los resultados son diferentes según se elija primero la caja o el cilindro.

Intersección (intersect): remueve ambos sólidos pero deja la porción común entre ambos sólidos (derecha). En este caso elegiremos las formas a intersectar y presionamos enter para finalizar. Intersect sólo funciona con dos formas traslapadas.

Corte (Slice)

Slice nos permite cortar el sólido en la forma que queramos. Para ejecutar el comando escribimos slice, luego elegimos el sólido y luego presionamos enter. Nos aparecerá el siguiente menú de opciones:

Donde tenemos lo siguiente:

Planar Object (O): usa una forma 2D rectangular o curva para cortar el sólido a través del área virtual formada entre el sólido y la forma. Por esto es que la forma 2D debe atravesar todo el sólido para que funcione. Al activar la opción, elegimos primero la forma 2D y luego presionamos enter para finalizar el comando.

 

Surface (S): similar a planar Object pero en este caso utiliza una superficie 2D que atraviesa el sólido para cortarlo. Al activar la opción, elegimos primero la superficie 2D y luego presionamos enter para finalizar el comando.

 

Zaxis (Z): esta opción permite cortar el sólido de forma perpendicular a la línea normal del eje. Al activar la opción, debemos elegir el punto desde donde comenzará el corte y después el punto final. El sólido se cortará mediante un plano perpendicular a esta línea.

 

View (V): esta opción permite cortar el sólido en un plano paralelo a la vista o perspectiva en la que observamos el objeto. Al activar la opción, debemos elegir el punto desde donde comenzará el corte y luego presionamos enter. El sólido se cortará mediante un plano paralelo a la vista.

XY: corta el sólido aplicando el plano XY en cualquier altura, pero el punto debe estar fuera de este. Al activar la opción, debemos elegir el punto desde donde comenzará el corte y después el punto final.

 

YZ: corta el sólido aplicando el plano YZ en cualquier punto dentro o fuera de este, siempre y cuando la cara del sólido no sea paralela a este plano. Al activar la opción, debemos elegir el punto desde donde comenzará el corte y luego presionamos enter para ver el resultado.

 

ZX: corta aplicando el plano ZX en cualquier punto dentro o fuera de este, siempre y cuando la cara del sólido no sea paralela a este plano. Al activar la opción, debemos elegir el punto desde donde comenzará el corte y luego presionamos enter para ver el resultado.

 

3points (3): esta es la opción por defecto y nos permite cortar el sólido mediante 3 puntos cualquiera que elijamos siempre y cuando estos formen un plano virtual. en este caso basta elegir cada punto y luego presionamos enter para ver el resultado.

 

Thicken (Extruir superficies)

Esta operación sólo funciona en superficies 2D, y nos permite extruirlas y por ello convertirla a 3D definiendo una altura. Para activarlo escribimos thicken y presionamos enter, luego elegimos la superficie a extruir y presionamos enter, luego definimos la altura y luego enter para finalizar el comando.

Interfere (interferir)

 

Esta operación crea un sólido temporal el cual es la intersección entre dos sólidos. Este puede ser visualizado y también extraído formando un nuevo sólido 3D. Para activarlo escribimos interfere y presionamos enter, luego elegimos los objetos y presionamos enter para finalizar el comando.

Si ejecutamos el comando y no presionamos enter luego de elegir los objetos nos aparecen las siguientes opciones:

Nested selection (N): selecciona las formas 3D.

Settings (S): podremos modificar el color del sólido resultante, el estilo visual y destacar la interferencia.

Luego de editar estas opciones aparecen otras que son:

Check first set (K): con esta opción podemos revisar el sólido intersectado. En previous veremos la malla del sólido resultante y en next la visualización por defecto, además que podremos realizar Zoom, Pan u Orbit mediante los botones del lado derecho. Si desmarcamos la opción “Delete interference objects created on Close” se creará en 3D el sólido de la intersección, aunque los objetos 3D originales permanecerán sin cambios.

Imprint (imprimir en una cara)

Esta operación imprime una forma 2D en un sólido siempre y cuando ambos estén en el mismo plano. Para ejecutarlo primero escribimos imprint y presionamos enter, luego elegimos el objeto 3D, seguimos con la forma 2D y finalmente el programa nos pregunta si borramos el objeto de origen. Si lo hacemos correctamente, se creará la impresión de la forma 2D en la cara del sólido y a su vez será una nueva cara de este.

Extract Edge (extraer lado)

Esta operación nos permite extraer los lados de cualquier sólido 3D los cuales se convierten en líneas. Para ejecutarlo primero escribimos xedges y presionamos enter, luego elegimos el o los objetos 3D y finalizamos el comando con enter. Si lo hacemos correctamente, todos los lados se habrán extraído sin afectar al sólido 3D.

Offset Edge (equidistar lado)

Esta operación es similar al comando offset ya que nos permite crear polilíneas equidistantes en uno o más lados de la cara de la forma 3D. Para ejecutarlo escribimos offsetedge en la barra de comandos y luego elegimos con un click cualquier cara del sólido. Luego definimos un punto cualquiera de la cara el cual será la distancia y finalizamos el comando con enter.

Antes de definir el punto tenemos las siguientes opciones disponibles:

Distance (D): podemos definir la distancia del offset y el punto hacia dónde va la nueva forma, de forma similar a offset normal. si la distancia es negativa, las líneas se formarán fuera del lado.

Corner (C): permite definir el tipo de esquina. Por defecto es la opción Sharp (S) pero si elegimos Round (R), las esquinas serán curvadas.

Fillet Edge (redondear lado)

Esta operación es similar al comando fillet ya que nos permite redondear una o más aristas de la forma 3D. Para ejecutarlo escribimos filletedge en la barra de comandos y presionamos enter, luego elegimos con un click cualquier arista del sólido y luego finalizamos el comando con enter.

Al igual que con Offset Edge tenemos las siguientes opciones disponibles:

Chain (C): podemos elegir los lados de forma manual, a nuestro gusto. Una vez definida la cadena, presionamos enter para aceptar y terminar la operación.

Loop (L): podemos definir un loop o ciclo de aristas de forma automática. Por defecto tomará una cara completa del elemento 3D. Una vez definido el ciclo, presionamos enter para aceptar y terminar la operación.

Radius (R): esta opción permite definir o cambiar el radio del redondeo. Después de escribir la opción y presionar enter el programa nos pedirá el nuevo radio. También podremos realizar esto antes de terminar el comando si tomamos la flecha azul, luego escribimos el radio y finalizamos con enter.

Chamfer Edge (achaflanar lado)

Esta operación es similar al comando chamfer ya que nos permite achaflanar una o más aristas de la forma 3D. Para ejecutarlo escribimos chamferedge en la barra de comandos y presionamos enter, luego elegimos con un click una o más aristas del sólido y luego finalizamos el comando con enter.

Al igual que con Fillet Edge tenemos las siguientes opciones disponibles:

Loop (L): podemos definir un loop o ciclo de aristas de forma automática. Por defecto tomará una cara completa del elemento 3D. Si queremos elegir los lados de forma manual podemos cambiar a la opción Edge (E), pero esto funcionará sólo dentro del loop.

Distance (D): esta opción permite definir o cambiar las distancias del chaflán. Después de escribir la opción y presionar enter el programa nos pedirá la distancia 1 y luego la distancia 2. Al igual que con Fillet Edge podremos realizar esto antes de terminar el comando tomando las flechas azules y definiendo las distancias.

Extrude Faces (Extruir caras)

Esta operación es similar al comando extrude ya que nos permite extruir una o más caras de la forma 3D. Para ejecutarlo se debe clickear en la opción Extrude Faces en el menú puesto que no posee un comando propio en la barra de comandos ya que este es parte del comando general solidedit (el cual se verá más abajo), luego elegimos con un click una o más caras del sólido, presionamos enter y definimos una distancia para la extrusión (o elegimos dos puntos), presionamos enter y luego definimos un ángulo de extrusión para luego finalizar el comando con enter. Antes de fijar la distancia de extrusión tenemos las siguientes opciones:

Undo (U): deshace la última acción de selección.
ALL: selecciona todas las caras.
Remove (R): podemos remover una o más caras de la selección.

La altura de extrusión puede definirse mediante una distancia o simplemente dos puntos, y además tenemos una tercera opción llamada path (recorrido). En cuanto a las distancias es interesante consignar que dependiendo del valor que le demos al ángulo la extrusión irá hacia adentro o hacia afuera. Si el ángulo es 0, la extrusión es recta (de forma similar al comando extrude) pero si el ángulo es positivo la extrusión irá hacia adentro, por ende los ángulos negativos harán que la extrusión vaya hacia afuera. En cuanto a la distancia, si es negativa la extrusión será hacia el interior del objeto 3D y si es positiva será hacia afuera.

Extrusión con ángulo positivo.

Extrusión con ángulo negativo.

Una opción interesante de este comando es Path (P), la cual nos permite tomar una línea como referencia para la extrusión lo que hará que el sentido y la altura de esta sea la del recorrido. Para ello vamos a la opción path, seleccionamos la línea y al hacer click se ejecutará la extrusión de manera automática.

Offset Faces (Desplazar caras)

Esta operación es similar al comando Extrude Faces ya que nos permite desplazar una o más caras de la forma 3D, y con ello se modificará todo el sólido. Para ejecutarlo se debe clickear en la opción Offset Faces en el menú puesto que no posee un comando propio en la barra de comandos ya que este es parte del comando general solidedit (el cual se verá más abajo), luego elegimos con un click una o más caras del sólido, presionamos enter y definimos una distancia para la extrusión (o elegimos dos puntos) para luego finalizar el comando con enter. Antes de fijar la distancia de extrusión tenemos las mismas opciones que en el caso de Extrude Faces (Undo, ALL, Remove). En cuanto a la distancia, si es negativa el desplazamiento será hacia el interior del objeto 3D y si es positiva será hacia afuera.

Taper Faces (Estrechar caras)

 Esta operación nos permite estrechar una o más caras de la forma 3D mediante el giro de estas, y con ello se modificará todo el sólido. Para ejecutarlo se debe clickear en la opción Taper Faces en el menú puesto que no posee un comando propio en la barra de comandos ya que este es parte del comando general solidedit (el cual se verá más abajo), luego elegimos con un click una o más caras del sólido, presionamos enter y definimos primero el punto base para el pivote de la cara y luego el punto final, luego el programa nos pedirá un ángulo de rotación y finalizamos el comando con enter. Antes de fijar la distancia de extrusión tenemos las mismas opciones que en el caso de Extrude Faces (Undo, ALL, Remove).

En este ejemplo se toma como línea de pivote los puntos marcados en las imágenes. El primer punto (imagen izquierda) es el punto base de pivote.

Al igual que en el caso de Extrude Faces, el ángulo influye en el resultado de la operación. Si este es positivo el giro será contrarreloj respecto del punto base, y si es negativo será a favor de este.

Taper con ángulo positivo, respecto al ejemplo de arriba.

Taper con ángulo negativo, respecto al ejemplo de arriba.

Shell (Cáscara)

Esta operación es similar al comando Offset Edge pero Shell nos permitirá definir el espacio interno de un sólido 3D ya que mueve todas las caras al mismo tiempo y por ello nos dará un grosor. Para ejecutarlo se debe clickear en la opción Shell en el menú puesto que no posee un comando propio en la barra de comandos ya que este es parte del comando general solidedit (el cual se verá más abajo), luego elegimos con un click sólido, presionamos enter y definimos una distancia para el shell, y luego finalizamos el comando con enter. Antes de fijar la distancia de extrusión tenemos las mismas opciones que en el caso de Extrude Faces (Undo, ALL, Remove). En cuanto a la distancia, si es negativa el espacio vacío será definido por el tamaño del sólido 3D y el grosor irá hacia afuera y si es positiva se formará el espacio interno, y el grosor irá hacia adentro del sólido.

En el ejemplo, la distancia es positiva y por ende el grosor va hacia adentro de la caja.

Separate (Separar sólidos)

 

Cuando realizamos operaciones booleanas como subtract y por ende cortamos objetos 3D, usualmente el sólido se selecciona como un solo elemento a pesar de estar separado. Con esta operación podremos convertirlos en formas independientes. Para ejecutarlo se debe clickear en la opción Separate en el menú puesto que no posee un comando propio en la barra de comandos ya que este es parte del comando general solidedit (el cual se verá más abajo), luego elegimos con un click sólido, presionamos enter y volvemos a confirmar con enter para finalizar el comando. notaremos ahora que el sólido está separado en formas independientes.

Check (Revisar)

Esta opción nos permite revisar si la geometría 3D es válida o no. Lo ejecutamos presionando el ícono Check y luego seleccionando el sólido, para luego finalizar el chequeo con enter.

Clean (Limpiar)

Esta opción nos permite limpiar el sólido de caras, aristas y vértices duplicados o redundantes (ideal cuando hay errores de sólidos). Lo ejecutamos presionando el ícono Clean y luego seleccionando el sólido, para luego finalizar el chequeo con enter.

Comando Solidedit (editsolido)

Como se vio en el caso de Taper faces, Check o Clean, algunas operaciones con sólidos no tienen un comando propio sino que son parte de un comando más amplio llamado solidedit (o editsolido en español). Este comando posee todas las operaciones de sólidos vistas antes pero incorpora otras funciones nuevas. Lo ejecutamos escribiendo en la barra de comandos solidedit y presionamos enter. Nos aparecen las opciones de la imagen de abajo donde podremos elegir el nivel de subobjeto en el que queremos trabajar:

Face (F): toma una o más caras del objeto.
Edge (E): toma una o más lados del objeto.
Body (B): toma el cuerpo del objeto.
Undo (U): deshacer.
Exit (X): salir de solidedit.

Para el caso de los sólidos 3D nos conviene elegir Edge o Face según corresponda. al elegir la opción nos aparece el menú de abajo donde veremos las funciones ya conocidas como taper, offset y otras nuevas funciones:

Donde tenemos lo siguiente:

Copy (C): copia una cara o lado. Se ejecuta de forma similar al comando copy pues elegimos  punto base y luego el punto final donde va la copia.

Move (M): mueve una cara o lado. Se ejecuta de forma similar al comando move pues elegimos  punto base y luego el punto final donde va la copia. Esta operación deformará la figura y por lo tanto afectará a todo el sólido.

Rotate (R): rota la cara según una línea base y un ángulo. Si este es positivo irá hacia la izquierda (contrarreloj) y si es negativo hacia la derecha. Una vez que elegimos esta opción elegimos la o las caras y presionamos enter, procedemos a definir dos puntos para formar la línea que será el eje del pivote, aunque además tendremos la opción de rotar en la vista (V), en el eje X, eje Y, eje Z y el eje del objeto (A).

En el ejemplo la cara ha sido rotada con un ángulo de -50. Esta operación afectará a la forma final.

Delete (D): si tenemos una forma modificada con operaciones como extrude, fillet o chamfer, podremos borrar las acciones anteriores de estos ejecutados en esa cara o en el sólido completo. Para activarlo elegimos la opción delete, seleccionamos la cara a modificar y presionamos enter para ver el resultado.

Color (L): en esta opción podremos cambiar el color en una o más caras del objeto. Elegimos color y luego seleccionamos las caras, presionamos enter y nos aparecerá la paleta de colores donde podremos cambiar al color que queramos.

 

Material (A): esta opción es similar a color pero funciona con los materiales aplicados, ya que podremos cambiar el material en una o más caras del objeto. Elegimos material y luego seleccionamos la o las caras, presionamos enter y el programa nos pedirá el nombre del nuevo material, el cual deberá escribirse con el mismo nombre que tiene en el editor de materiales (Material Browser). Finalmente presionamos enter para cancelar el comando.

                    ♀ EJEMPLO TRACTICO

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:

El entorno de trabajo de AutoCAD 3D (Versión 2013):

Dibujando líneas en AutoCAD 3D:

Las herramientas utilizadas para dibujar en 2D de AutoCAD siguen siendo válidas para el modelado 3D. Podemos dibujar cualquier tipo de líneas en el espacio y estas se reflejarán en la vista perspectiva. Si queremos dibujar las líneas en 3 dimensiones, bastará que agreguemos la tercera coordenada, la cual será el eje en Z. Lo mismo en el caso de las coordenadas polares.

Para aclarar un poco más este concepto, podemos dibujar esta forma:

Ejecutamos el Comando line (o letra L, no sirve polilínea puesto que sólo realiza operaciones en 2D) y luego escribimos:

a) 0,0,0 y luego damos enter.
b) 400,0,0 y luego damos enter.
c) 0,0,400 y luego damos enter.
d) -400,0,0 y luego damos enter.
e) 0,0,-400 y luego damos enter.

Luego apretamos el botón secundario y cancelamos.

La forma resultante está en el eje XZ, tal como se ve en la imagen de arriba.

Como se ve en este sencillo ejercicio, para dibujar en 3D basta con agregar la tercera coordenada. AutoCAD nos permite dibujar fácilmente gracias a que los valores se escriben utilizando el formato del plano cartesiano X,Y,Z.

Podemos intentar construir un cubo alámbrico utilizando los mismos parámetros. Podemos copiar la forma con el comando copiar (CP), seleccionando los objetos y luego escribiendo 0,0,0 para el punto de base, luego escribimos 0,400,0 para la copia y luego cancelamos. Luego activamos los snaps (referencia a objetos) y dibujamos líneas desde las aristas. El resultado es un cubo alámbrico que si bien no es un sólido, está representado en el espacio 3D.

Ícono de snaps (referencia a objetos)

Utilizando esta forma como modelo base, procederemos a girar las vistas mediante el cubo de vistas (viewcube). Podemos seleccionar cada cara del cubo con el Mouse y clickearla, al hacerlo automáticamente girará a la vista pedida.

Podemos volver a la vista de perspectiva presionando el ícono de home (la casa), si presionamos el botón secundario en ese ícono tendremos acceso a las funciones de Home:

– Definir tipo de perspectiva: paralelo (isométrica), perspectiva o perspectiva con caras ortogonales.
– Definir la vista actual como vista de inicio.
– O cambiar algunos parámetros formales de viewcube.

Si definimos una vista como inicio, al presionar home volverá a esta aunque la vista esté en cualquier orientación.

Otras herramientas para las vistas son las siguientes:

Steering Weel: para activar el comando mantenemos presionado el botón del Mouse y luego lo movemos. Podemos seleccionar una de estas opciones:

Encuadre (Pan): encuadra el modelo en la vista (desplazar).
Zoom: aumenta o disminuye el tamaño de la vista.
Orbita (Orbit): mueve la vista en cualquier dirección.
Rebobinar (Rewind): retrocede a través del historial de movimientos.

Herramientas disponibles en la parte inferior derecha de AutoCAD (y en el menú del lado derecho en el caso de ACAD 2013):

Ayudas de dibujo:

Existen diversos parámetros que ayudan a la mejor comprensión del espacio 3D y hacernos más fácil la labor de dibujo. Todos los parámetros pueden editarse al presionar el botón secundario sobre el ícono y elegir la opción de parámetros:

1- Snap mode: fuerza al cursor a seguir la grilla de referencia y a las subdivisiones definidas de esta.

2- Brid: muestra u oculta la grilla de referencia.

3- Modo Ortho: modo ortogonal, sólo se puede dibujar en ángulos rectos.

4- Polar Tracking: similar a Ortho pero se puede definir un incremento angular específico, se crean líneas temporales que sirven como guía.

5- Object Snap: Referencia a objetos. Puntos temporales en relación a relaciones geométricas de un objeto o forma 2D. Se pueden activar o desactivar las relaciones que no sean necesarias.

Las relaciones disponibles son las siguientes:

Endpoint (punto final).
Midpoint
Center (circunferencia, elipses, arcos, etc.).
Node (nodo o punto).
Quadrant (puntos que forman el cuarto de circunferencia).
Intrersection (intersección).
Extension (los puntos que se prolongan en desde un arco o línea).
Insertion (el cursor se dirige al punto de inserción de un bloque, forma, texto o atributo).
Perpendicular
Tangent (tangente).
Nearest (el cursor se dirige al punto más cercano).
Apparent Intersection (Intersección Ficticia: el cursor se dirige a la intersección de dos objetos que no se cruzan en el espacio tridimensional pero que parecen hacerlo en pantalla.
Parallel (paralelo).

6- Object snap tracking: similar a Rastreo Polar pero en referencia a objetos.

7- Dynamic UCS: ajusta plano XY a las caras de un objeto.

8- Dynamic Input: activar o desactivar la información dinámica (puntos, ángulos, etc.) en el cursor cuando se dibuja.

9- Whow/Hide Lineweight: muestra u oculta el grosor de las líneas en pantalla.

10- Quick Porperties: al seleccionar un objeto se muestra el panel de las propiedades del objeto si propiedades rápidas está activado.

Preparando las vistas de trabajo:

Si bien tenemos la vista perspectiva por defecto, necesitaremos configurar más vistas para facilitar las labores del dibujo y no perdernos en el espacio 3D. En Autocad, podemos ir la persiana view y luego a viewport configuration, y seleccionar la disposición que más nos acomode.

Usualmente las vistas que se configuran en un modelo 3D son:

– Top (planta).
– Front (frente).
– Left (izquierda) o Right (derecha).
– Perspective (perspectiva).

La mayoría de los proyectos complejos se configuran con cuatro vistas siendo la distribución de tipo más frecuente: Top, Front, Left y Perspective o isometric. sin embargo esto no implica que en muchos casos se trabaje en una sola vista.

Podemos elegir la disposición que queramos, en este caso elegimos la opción Four: Equal para dividir la pantalla en 4 vistas de igual tamaño.

Esta queda de la siguiente forma:

Al clickear en cada vista se forma un borde negro o blanco, el que indica que la vista está activa. Ahora podemos asignarle un tipo de vista ejecutando el comando view:

en preset views elegimos la vista Top. Presionamos en Set current y luego en Apply para ver la vista, luego aceptamos clickeando en OK. Nos ponemos en la segunda vista (abajo), escribimos el comando view y repetimos el proceso, pero esta vez asignamos la vista Front. Presionamos en Set current y luego en Apply para ver la vista, luego aceptamos clickeando en OK. Repetimos el mismo proceso para la tercera vista pero esta vez elegimos Left o Right. En el caso de la cuartavista al colocarse la perspectiva por defecto no es necesario configurarla.

Podemos usar tanto la opción de view como el cubo de vistas (viewcube).

Sistema de Coordenadas Personales o User Coordinates System (UCS):

El Sistema de Coordenadas Personales nos sirve para ubicar el plano cartesiano XY en cualquier posición del espacio 3D 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 el menú view >> “Show UCS Icon at Origin” está seleccionado.

1) 3 puntos: crea el UCS alrededor de 3 puntos definidos. Especifica el origen y la dirección del plano XY.
2) Rota el plano en torno al eje X. Se debe especificar el ángulo.
3) Rota el plano en torno al eje Y. Se debe especificar el ángulo.
4) Rota el plano en torno al eje Z. Se debe especificar el ángulo.
5) Crea el eje Z a partir de 2 puntos específicos.
6) Administra UCS definidos.
7) Universal: vuelve al UCS por defecto.
8) Vista: establece el UCS con el plano XY paralelo a la pantalla.
9) Origen: cambia el punto de origen del UCS.
10) Previo: vuelve al último UCS realizado.
11) Objeto: alinea el UCS con un objeto seleccionado.
12) Cara: alinea el UCS con una cara seleccionada (sólidos).
13) Mostrar UCS: muestra u oculta el sistema de ejes.

UCS dinámico: al activar este sistema, el plano XY del sistema de coordenadas se ajustará automáticamente a cada cara de un sólido.

(Pronto se publicará un tutorial que tratara en profundidad el sistema UCS).

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.

2. RESUMEN

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.
3. SUMMARY

The big advantage of 3D modeling is that we draw the model in "3D" or as it exists in reality and all the necessary elements and details. No longer must draw a sidefront view, superior or, but simply drew the model and view to change just enough to turn it into whatever we need.

We can infer from this that the essence of the three-dimensional drawing isunderstood that the position of any point in the Cartesian plane is determined by the value of three coordinates: X, Y and Z each represents a dimension of thethree-dimensional plane.
4. RECOMENDACIONES

♀  Aprender AutoCad 3D puede resultar difícil si se lo encara directamente desde el lado tridimensional, pero se puede simplificar y acortar ese tiempo de aprendizaje.

♀ 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.

5. CONCLUSIONES

♀ Es un programa de dibujo técnico desarrollado por Autodesk para el uso de ingenieros, técnicos y otros profesionales de carreras de diseño.

♀ Cualquier dibujo que hagamos, lo estamos haciendo en un espacio, no en un plano; aunque estemos dibujando sin tener en cuenta la elevación de los objetos.

♀ Usando los comandos básicos del AutoCad 2d, más unos pocos comandos específicos de 3D, nos da la posibilidad de usar el AutoCad 3D en un 80% de toda su capacidad. El 20% restante es perfeccionamiento.
6. GLOSARIO DE TERMINOS

Sphere: Para dibujarla elegimos el primer punto que será nuestra base. Luego nos pedirá el radio (podemos cambiarlo por el diámetro si escribimos D), lo escribimos y damos enter para finalizar.

Piramid: Para dibujarla elegimos el primer punto que será nuestra base. Luego nos pedirá el radio (si escribimos la letra i, el radio partirá desde una arista de la pirámide) y damos enter, luego nos pedirá la altura. Se la asignamos y terminamos con enter para finalizar. 

Escala:Escala nos permite escalar (agrandar o achicar) un objeto 3D. Se ejecuta con el comando scale o sc (en español es escala), luego se selecciona el punto base para finalmente ingresar el factor de escala: 1 es por defecto, la escala real del objeto. Podemos multiplicar o dividir este valor para aumentar o reducir el tamaño.

Torus: Para dibujarlo elegimos el primer punto que será nuestra base. Luego nos pedirá el radio (podemos cambiarlo por el diámetro si escribimos D), lo escribimos y damos enter.

7. LINKOGRAFIA

♀ http://exchange.autodesk.com/autocadarchitecture/esp/online-help/ARCHDESK/2012/ESP/pages/WS1a9193826455f5ffa23ce210c4a30acaf-68fb.htm

♀ https://sites.google.com/site/ivangarciasanchez90/objetivos/desarrollo-tema-7/1o

♀ http://www.mvblog.cl/2013/03/17/autocad-3d-tutorial-06-operaciones-con-solidos/

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