martes, 12 de noviembre de 2013

41. Superficies

Como mencionamos en el apartado 36.2.2 , existen dos tipos de objetos de superficies: las de procedimiento y las superficies NURBS. Ambas pueden crearse con los mismos métodos, como una extrusión o un barrido a partir de un perfil. Sin embargo cada una tiene características que determinan el tipo de edición que podemos realizar con ellas. Fundamentalmente, las superficies NURBS pueden editarse con vértices de control, lo que da una enorme libertad de esculpido de la superficie, como veremos más adelante, pero tienen la desventaja de que no podemos crear con ellas enlaces asociativos con los perfiles que les dan origen ni con otros grupos de superficies.

Por su parte, las superficies de procedimiento pueden estar asociadas a los perfiles de las que se derivan o bien a un grupo de superficies para luego ser editadas como un solo objeto. Idea que habíamos conocido antes con las polilíneas. Esto tiene una implicación importante: Usted puede dibujar un objeto 2D, una polilínea por ejemplo, y someterla a diversas restricciones paramétricas tal y como estudiamos en el capítulo 12, de ella puede derivar una superficie de procedimiento con asociatividad activada. En ese caso, usted podrá editar la superficie editando la polilínea a la que está asociada, la cual a su vez mantendrá las restricciones paramétricas que le haya impuesto. Como recordará, inclusive, las restricciones de esa polilínea podían incluir parámetros matemáticos derivados de otros objetos. Por ejemplo, la dimensión del radio de un arco puede ser el doble de la dimensión de una arista, etcétera.

Por tanto, trabajar con perfiles de procedimiento con asociatividad requiere de cierta planificación, pero puede ayudarle a crear superficies cuyos parámetros de forma estén bien sustentados en sus datos de ingeniería. Si usa superficies de procedimiento con asociatividad, entonces usted deberá limitarse a editar esas superficies a través de la modificación de los perfiles o de las otras superficies a las que están asociadas. Si rompe esa regla, la asociatividad se pierde y no puede volver a reestablecerse.

Obviamente, también puede crear superficies de procedimiento sin asociatividad a otros objetos. En esos casos podrá editarlas a través de los pinzamientos, que aparecen en sus puntos clave y/o en sus vértices.

Otro punto importante a destacar es que usted puede convertir una superficie de procedimiento en una superficie NURBS, pero no puede convertir una superficie NURBS en una de procedimiento. Sin embargo, si se trata de una forma hermética, es decir, sin agujeros, entonces puede convertir esa superficie o superficies NURBS en un sólido 3D y luego éste, a su vez, puede convertirse de nuevo en una superficie de procedimiento. Aunque también es cierto que debe intentar crear sus modelos 3D con el menor número de conversiones posibles, toda vez que puede ocurrir que pierda propiedades de forma en alguna de esas conversiones.

Pero veamos un video en donde destaquemos las definiciones que hemos hecho aquí respecto a los dos tipos de superficies existentes.



41.1 Métodos de creación de superficies

Independientemente del tipo de superficies que va a crear (de procedimiento o NURBS), la mayoría de los métodos para crearlas le resultarán familiares, ya que el procedimiento es el mismo que el que usamos, o bien para dibujar objetos 2D, o el de algunos sólidos a partir de perfiles. Veamos rápidamente cada uno de ellos.

41.1.1 Superficie plana

Hay dos métodos para dibujar superficies planas: dibujando las esquinas opuestas de un rectángulo, el cual siempre se ubicará sobre el plano XY del SCP actual, aunque puede estar elevado sobre el eje Z. El segundo método es seleccionar un perfil cerrado (un círculo, una elipse o una polilínea), independientemente de su posición en el espacio 3D.



41.1.2 Extrusión

Como recordará en el caso de los sólidos, para extruir un objeto, simplemente lo indicábamos y luego podíamos capturar un valor de altura, o bien indicamos otro objeto que sirva de trayectoria. Si usamos un perfil cerrado, el resultado puede ser un sólido o una superficie según definamos y si es un perfil abierto, éste por definición siempre será una superficie. A su vez, podemos indicar también un ángulo de inclinación, el cual se aplica siempre y cuando el resultado no se solape a sí mismo, en cuyo caso la superficie no se crea.



41.1.3 Barrido

También podemos crear una superficie barriendo un perfil, abierto o cerrado, sobre una trayectoria definida por otro objeto 2D e igual que en el caso de los sólidos, podemos aplicar una torsión durante el barrido o una modificación de escala en el perfil de su tamaño inicial a su tamaño final.



41.1.4 Solevación

De nueva cuenta, se trata de la misma definición que en el caso de los sólidos. Es decir, creamos ahora una superficie utilizando como guía distintos perfiles que sirven de secciones transversales. La diferencia es que ahora podemos utilizar también perfiles abiertos. Al final podemos aplicar algunas opciones, como abrir el cuadro de diálogo de parámetros para modificar el tipo de continuidad a las curvas, entre otros valores.



41.1.5 Revolución

Creamos una superficie de revolución girando un perfil respecto a un eje, el cual puede ser dos puntos en pantalla o un objeto cuyos puntos inicial y final definan el perfil. A su vez, el giro puede ser total, de 360 grados, o parcial.



41.1.6 Superficies de red

Las superficies de red son similares a las de solevación, sólo que en este caso hay que definir perfiles en dos sentidos perpendiculares o semiperpendiculares entre sí, como X y Y, aunque aquí se definen como sentido de U y sentido de V. Tienen por tanto la ventaja de que pueden definir  la forma de la superficie en dos sentidos utilizando perfiles abiertos.



41.1.7 Fusión

Crea una superficie que une a dos superficies o bien a una superficie y un sólido. Para ello hay que indicar las aristas específicas de los objetos a fusionar que determinan la forma de la nueva superficie. Al final puede indicarse el grado de continuidad y curvatura que va a tener.



41.1.8 Parche

Si lo dijéramos coloquialmente, igual que su nombre, diríamos que Parche crea una superficie que sirve para cerrar agujeros en otras superficies. Obviamente tenemos que decir que su definición formal es que crea una superficie utilizando una arista cerrada de otra superficie (lo cual, otra vez coloquialmente, es más fácil de entender si decimos que se trata de la orilla del agujero). De ese modo, su forma está determinada por la arista cerrada que la constituye, sin embargo, igual que otros casos, al final del comando podemos modificar sus parámetros de curvatura. También podemos utilizar líneas que guíen su forma final.



41.1.9 Desfase

¿Se acuerda que en el apartado 21.1 estudiamos un comando llamado Desfase para objetos 2D? ¿No? ¿Seguro? ¿Y qué tal si regresa al índice y lo repasa? Nunca está de más volver a revisar un tema para recordarlo.

La alusión tiene interés porque este comando Desfase, para superficies funciona de manera similar: Crea una superficie nueva paralela a la existente, aunque no necesariamente del mismo tamaño. Entre las opciones del comando debemos establecer el lado en el que se va a crear la superficie nueva, la distancia, si las aristas se van o no mantener conectadas y si deseamos que el resultado sea un sólido.



41.2 Conversión a superficies

Otro método para crear superficies es a través de la conversión de otros objetos 3D, como los sólidos y los objetos de malla. El botón Convertir a Superficie se encuentra en la ficha Inicio, en la sección Editar sólidos. El mismo botón también está disponible en la ficha Malla, en la sección Convertir Malla. Independientemente de cual use, puede seleccionar sólidos, mallas y regiones y los convertirá en superficies de procedimiento.



A su vez, esas superficies de procedimiento podemos convertirlos a superficies NURBS con el botón de la sección Vértices de Control de la ficha Superficies. Aunque con ese botón también podemos seleccionar, otra vez, sólidos y mallas.



41.3 Edición de superficies

Hemos insistido en reiteradas ocasiones a lo largo de este capítulo que la principal diferencia entre las superficies de procedimiento y las superficies NURBS estriba en el tipo de edición que podemos hacer. En el primer caso se trata siempre de editarlas a través de sus pinzamientos o bien, preferiblemente, a través de los perfiles de los que depende. En el caso de las superficies NURBS la edición es más flexible, pues podemos modificarla utilizando sus distintos vértices de control, los cuales, a su vez, podemos ampliar su número a través de la regeneración de la superficie e incluso podemos añadir vértices en puntos muy específicos de la misma.

Sin embargo, existe también un conjunto de operaciones de edición básica de superficies que se aplican a ambos tipos y las cuales es necesario revisar en los siguientes subapartados.

41.3.1 Empalme

¿Recuerda cómo funciona el comando Empalme para los objetos 2D? El tema está en el apartado 18.4 y no estaría de más releerlo. El comando para empalmar superficies funciona de manera idéntica sólo que en el ámbito 3D, por tanto, en lugar de recortar líneas y unirlas con un arco, recorta las superficies y las une con una superficie curva, a la cual podemos también especificarle un valor de radio o modificarla interactivamente usando su pinzamiento.

El botón se encuentra en la sección Editar de la ficha Superficie.



41.3.2 Recortar

De manera similar al caso anterior, el comando que nos permite recortar superficies funciona como su par para objetos 2D. Como recordará, recortábamos líneas usando otras como arista de corte. Aquí recortamos una superficie usando otra superficie como arista de corte también, por tanto, debe intersecarla.



Hay que decir que este comando se puede revertir utilizando Anulación de Recorte de Superficie, en la misma sección en donde está el comando anterior, con lo que se restaura la superficie a su forma original siempre y cuando no haya sufrido muchos cambios posteriores.

41.3.3 Alargar

Otra vez, el símil entre estos comandos para superficies y los que usamos para objetos 2D es muy grande. En aquellos casos, aumentábamos la longitud de una línea o de un segmento de arco, ahora lo que alargamos es una superficie.



41.3.4 Esculpir

Con Esculpir podemos crear un sólido a partir de diversas superficies, siempre y cuando éstas se intersequen entre sí, de modo que formen un área hermética.



41.3.5 Vértices de control en superficies NURBS

Ya hemos mencionado que las superficies NURBS pueden editarse a través de sus vértices de control, de manera similar a los splines. Los vértices de control tienen la ventaja de que permiten realizar modificaciones en puntos muy específicos de una superficie. Sin embargo, en muchas ocasiones, es necesario regenerar dicha superficie antes de poder realizar cualquier edición. La regeneración permite modificar el número de vértices de la superficie tanto en el sentido de U, como en el sentido de V, así como permite establecer el grado de curvatura que va a adquirir en un rango de valores que va del 1 al 5. Por tanto, antes de realizar cualquier cambio en una superficie NURBS, puede echarle un vistazo al número y ubicación de sus vértices de control y, en su caso, modificarlo a través de su regeneración. Los comandos tanto para visualizar los vértices de control de las superficies, como para regenerarlas están en la sección Vértices de control de la ficha Superficies.



Una vez que hemos establecido el número de vértices U y V en la superficie, podemos pulsar y/o tirar de ellos. Si pulsamos la tecla Mayúsculas, podremos seleccionar más de un vértice y pulsar o tirar de ellos como si fueran un solo.



Finalmente, es posible añadir vértices de control sobre puntos muy específicos de la superficie a través de la Barra de edición de los Vértices de control. Dicho vértice adicional tiene pinzamientos para desplazar el punto (y con él la superficie, por supuesto), modificar la tangencia de su desplazamiento, así como la magnitud de la superficie.



Honestamente quiero decirle que no tengo dotes de escultor, pero si usted sí los tiene, he aquí un material virtual que, con un poco de práctica, podría usted moldear a placer hasta darle las sofisticadas formas de una verdadera obra de arte.

41.3.6 Proyección de geometría

Una herramienta adicional que propone Autocad para editar superficies es la proyección de geometrías y su recorte. Dicha proyección puede realizarse desde alguna altura del eje Z del SCP actual sobre el plano XY, también puede depender, simplemente, de la vista actual o bien, desde el objeto a proyectar sobre la superficie de acuerdo a un vector que definamos.



Fuente: Aulaclic

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