martes, 12 de noviembre de 2013

39. Objetos 3D

Existen 3 tipos de objetos 3D: Los sólidos, las superficies y las mallas. Como veremos un poco más adelante, cada uno de ellos tiene propiedades y posibilidades de modelado que, a su vez, pueden combinarse para ofrecernos un amplio conjunto de herramientas para la prácticamente ilimitada creación de formas.

Sin embargo, los objetos 2D, como las líneas, los arcos, splines, etcétera, también pueden ubicarse en el ámbito 3D, cuando todo o parte de su geometría se ubica en valores del eje Z más allá del plano XY. De hecho, a pesar de la existencia de los objetos específicos 3D ya mencionados, no es infrecuente que de vez en vez tengamos que dibujar alguna recta o un círculo en un modelo y tengamos que manipularlo en ese ámbito 3D. Por tanto, echemos primero un vistazo rápido a lo que ocurre cuando dibujamos objetos 2D en el espacio 3D, para que pasemos enseguida a crear y editar objetos 3D con Autocad.

39.1 Líneas, curvas y polilíneas en el ámbito 3D

Como ya se explicó, podemos dibujar objetos simples, como líneas y círculos, indicando sus tres coordenadas: X, Y y Z. Incluso, igual que en el trabajo en 2D, al crecer la complejidad de un dibujo, podemos valernos de los objetos existentes para la creación de objetos nuevos, usando las referencias a objetos y los filtros de puntos. También puede servirnos como estrategia de dibujo, determinar nuevos SCP cuya ubicación simplifique la determinación de las coordenadas tridimensionales de los nuevos objetos. Sin embargo, si dibujáramos un modelo completo con objetos 2D, el resultado es una estructura alámbrica difícil de diseñar, interpretar y de editar. Aun así, nos conviene ver un ejemplo que nos permita mostrar de qué estamos hablando.

Supongamos que en el siguiente dibujo 2D de una casa-habitación simple, deseamos crear un alzado, en estructura alámbrica, de sus muros, por lo que hay que dibujar líneas desde los vértices de la habitación hasta una altura de 2.20 unidades (que equivaldrían a metros) sobre el eje Z. Para ello, lo primero sería disponer la vista del modelo de un modo que nos permita ver el alzado, por ejemplo en vista isométrica. O, mejor aún, tener más de una vista utilizando ventanas gráficas. Luego, podemos crear nuestras líneas combinando las tres herramientas que acabamos de mencionar: filtros de puntos, referencias a objetos y nuevos SCP, entre otros más, como la edición por pinzamientos.



Como puede ver, la ubicación de objetos 2D en 3D puede hacerse capturando las coordenadas correspondientes o utilizando otros métodos como los que se acaban de ilustrar. También podemos crear objetos 2D en el plano XY ya mencionado y luego trasladarlo a 3D, utilizando las herramientas de edición que veremos en el apartado que sigue.

39.1.1 Edición de objetos simples en 3D

La mayoría de los comandos de edición que estudiamos en el capítulo 17 funcionan con los objetos 3D, aunque requieren que se indique explícitamente valores de Z o de la creación de SCP que sustituyan al eje Z del SCU, en un eje del plano XY. Veamos un ejemplo, utilicemos el comando Desplaza, típico de operación en 2D, pero indicando un valor absoluto para su eje Z sobre una estructura alámbrica cualquiera.



El comando Simetría también trabaja con objetos 3D, pero los ejes de simetría siempre serán ortogonales al plano XY vigente, por lo que debe tener cuidado respecto a que SCP está activo, u obtendrá resultados inesperados.  En otras palabras, no podemos ubicar el eje de simetría en el espacio 3D como queramos, pues con este comando sigue atrapado en el ámbito 2D. Puede, por tanto, realizar la simetría de algún objeto 3D sobre cualquiera de sus lados, pero primero tendría que crear un SCP cuyo plano XY sea ortogonal a ese lado. O bien, puede usar el comando Simetria3D, que veremos en este mismo capítulo.

Por su parte, los comandos Equidistancia y Matriz también tienen como referencia el plano XY actual, sin considerar Z, por lo que, de igual manera, cuide del SCP actual y de la vista que esté utilizando.
Dependiendo de esa combinación, puede ocurrir que obtenga mensajes de error.

Considere en cambio los comandos Recorta y Alarga. En su operación normal, el comando Recorta sólo afecta a los objetos que se intersecan en un plano 2D. No es posible recortar una línea usando como arista de corte otra que le sea paralela. El comando Alarga aumenta la extensión de una línea o arco hasta los límites marcados por otro objeto. En estas condiciones de operación, dos líneas que no se intersecan realmente en un ámbito 3D no podrían cortarse. Sin embargo, ambos comandos incluyen la opción "Proyección" que permite, precisamente, proyectar las líneas hasta conseguir intersecciones ficticias para cortar o alargar los objetos. Esas intersecciones ficticias tienen dos criterios: la vista o el SCP actual. Considera la misma estructura alámbrica de ejemplos anteriores, a la que ahora hemos añadido una línea que no la toca realmente, pero que en la vista frontal sí forma intersecciones y en su vista superior sí serviría de límite para alagar otras líneas, con lo que podremos probar la opción "Proyección" de ambos comandos.



De cualquier modo, por tratarse de una proyección relativa a la vista o un SCP, el uso de estos comandos puede ser impreciso, por lo que al usarlos debe tener en cuenta esa debilidad.

Finalmente, los comandos Chaflán y Empalme funcionan como los conocemos, por lo que sólo afecta a objetos que realmente formen vértices. Si quisiéramos achaflanar un cubo de estructura, tendríamos realmente un gran problema, para eso es más fácil usar los comandos específicos para la edición de sólidos.



39.1.2 Referencias a objetos 3D

En un capítulo hablamos de las ventajas de las Referencias a objetos y a lo largo del texto hemos insistido mucho en ello. Aquí, simplemente, debemos señalar que podemos activar las referencias de los objetos 3D, las cuales se sumarán a las anteriores. Para activarlas, usamos un botón de la barra de estado. Su menú contextual nos permitirá configurarlas en detalle.



39.2 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.

39.2.1 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.

39.2.2 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.

39.2.3 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.

39.3 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 que vimos en el apartado 39.1.1 . Veamos.

39.3.1 Gizmos 3D

En la sección Modificar de la ficha Inicio del Espacio de Trabajo 3D tenemos 3 herramientas llamadas Gizmos 3D: Desplazar, Rotación y Escala. De hecho, cuando seleccionamos un objeto 3D, por defecto aparece en el punto central del objeto uno de estos gizmos, el que esté configurado en la sección Selección (y siempre y cuando, además, el estilo visual no sea estructura 2D). Aunque también podemos seleccionar el gizmo deseado en la cinta de opciones, por supuesto.

El gizmo Desplazamiento 3D permite mover el objeto u objetos seleccionados especificando con facilidad el eje o el plano (XY, XZ o YZ) por el cual deseamos mover el objeto. Para ello añade un icono SCP en el punto base de desplazamiento. Este y los demás gizmos podemos utilizarlos también con objetos 2D.



Rotación 3D, como su nombre lo indica, permite girar el objeto u objetos seleccionados utilizando el mismo procedimiento, es decir, la señalización de ejes del propio gizmo. Luego podemos indicar un ángulo en la ventana de línea de comandos, o bien, utilizar el ratón. De cualquier modo, la rotación queda restringida al eje seleccionado.



Finalmente, Escala 3D redimensiona el objeto u objetos en su conjunto (por lo que no es posible restringirlo. El factor de escala puede capturarse en la ventana de línea de comandos, o bien, indicarse interactivamente con el ratón, tal vez utilizando referencias a objetos para llevar al objeto al tamaño deseado.

Debemos añadir que el menú contextual de los gizmos nos permite conmutar de uno a otro gizmo y, en el caso de Desplazar y Rotación, elegir el eje o plano al que deseamos restringir la acción, entre otras posibilidades.



39.3.2 Alinear y Simetría 3D

Además de los Gizmos que acabamos de revisar, tenemos dos comandos con los que también podemos manipular a los objetos 3D y disponerlos según nuestras necesidades.

El primero de ellos es Alinear 3D, que nos permite modificar su posición en función de otro objeto (2D o 3D) existente. Para ello debemos elegir el objeto a alinear y luego 2 o 3 puntos base y luego 2 o 3 puntos de mira (o destino).



Simetría 3D crea una copia de los objetos 3D seleccionados, pero ubica dichas copias en posiciones simétricas a las originales de acuerdo al plano de simetría utilizado. De hecho, funciona del mismo modo que el comando Simetría para objetos 2D, sólo que en lugar de utilizar un eje de simetría, utilizamos un plano 3D, por ello el comando dispone de diversas opciones para definir dicho plano.


Fuente: Aulaclic

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