introduccion a autocad 3d
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introduccion al diseño en autocad 3dTRANSCRIPT
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INTRODUCCIO N A AUTOCAD 3D Danni G. Gutirrez P.
21-9-2014
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TUTORIAL 01: INTRODUCCIN A
AUTOCAD 3D 7 COMENTARIOS
Antes de iniciarnos en 3D, se explicar un poco la ventaja principal del modelado en 3D en
comparacin al dibujo 2D tradicional.
Recordemos que antes de la existencia de programas 3D, el dibujo tcnico era una actividad
exclusivamente de instrumentos de dibujo (reglas, escuadras, lpices, marcadores, etc.). El proyecto
arquitectnico o pieza mecnica se dibujaba en varias vistas (preferentemente en vista de planta, frente
y lateral -izquierda o derecha-) y a veces se dibujaba una vista isomtrica. Todo esto era una labor
tediosa (ya que requera dibujar una vista y realizar proyecciones de lneas 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:
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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 deber dibujar una
vista frontal, superior o lateral, sino que simplemente dibujamos el modelo y para cambiarlo de vista
slo basta con girarlo a lo que necesitemos.
Podemos inferir de esto que la esencia del dibujo tridimensional es entender que la posicin de un
punto cualquiera en el plano cartesiano se determina por el valor de 3 coordenadas: X, Y y Z. Cada una
representa una dimensin del plano tridimensional.
Otra cosa importante en el dibujo 3D es entender lo siguiente:
- Existe un punto de origen (0,0,0).
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- En 2D, el eje X se extiende de forma horizontal por la pantalla, su valor ser positivo a la derecha del
punto de origen y ser 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 ser positivo al apuntar
hacia fuera de la pantalla y ser negativo dentro de ella.
Preparando la interfaz de AutoCAD 3D:
En este tutorial se ensearn los comandos bsicos del modelado 3D en Autocad, as 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.
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La pantalla nos queda de la siguiente manera:
Vemos los 3 ejes cartesianos, los cuales estn 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.
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Ntese que adems 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 tambin
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 men de AutoCAD:
O en las versiones ms antiguas, yendo a: letra A >> tools >> Workspace >> 3D Modeling.
AutoCAD ajustar automticamente la interfaz para dotarnos de las herramientas ms adecuadas para
el modelado en 3 dimensiones.
La pantalla nos queda de la siguiente manera:
El entorno de trabajo de AutoCAD 3D (Versin 2013):
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Dibujando lneas en AutoCAD 3D:
Las herramientas utilizadas para dibujar en 2D de AutoCAD siguen siendo vlidas para el modelado
3D. Podemos dibujar cualquier tipo de lneas en el espacio y estas se reflejarn en la vista perspectiva.
Si queremos dibujar las lneas en 3 dimensiones, bastar que agreguemos la tercera coordenada, la cual
ser el eje en Z. Lo mismo en el caso de las coordenadas polares.
Para aclarar un poco ms este concepto, podemos dibujar esta forma:
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Ejecutamos el Comando line (o letra L, no sirve polilnea puesto que slo 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 botn secundario y cancelamos.
La forma resultante est 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 fcilmente gracias a que los valores se escriben utilizando el formato del
plano cartesiano X,Y,Z.
Podemos intentar construir un cubo almbrico utilizando los mismos parmetros. 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 lneas desde las aristas. El resultado es un cubo almbrico que si
bien no es un slido, est representado en el espacio 3D.
cono de snaps (referencia a objetos)
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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
automticamente girar a la vista pedida.
Podemos volver a la vista de perspectiva presionando el cono de home (la casa), si presionamos el
botn secundario en ese cono tendremos acceso a las funciones de Home:
- Definir tipo de perspectiva: paralelo (isomtrica), perspectiva o perspectiva con caras ortogonales.
- Definir la vista actual como vista de inicio.
- O cambiar algunos parmetros formales de viewcube.
Si definimos una vista como inicio, al presionar home volver a esta aunque la vista est en cualquier
orientacin.
Otras herramientas para las vistas son las siguientes:
Steering Weel: para activar el comando mantenemos presionado el botn 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 tamao de la vista.
Orbita (Orbit): mueve la vista en cualquier direccin.
Rebobinar (Rewind): retrocede a travs del historial de movimientos.
Herramientas disponibles en la parte inferior derecha de AutoCAD (y en el men del lado
derecho en el caso de ACAD 2013):
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Ayudas de dibujo:
Existen diversos parmetros que ayudan a la mejor comprensin del espacio 3D y hacernos ms fcil la
labor de dibujo. Todos los parmetros pueden editarse al presionar el botn secundario sobre el cono y
elegir la opcin de parmetros:
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, slo se puede dibujar en ngulos rectos.
4- Polar Tracking: similar a Ortho pero se puede definir un incremento angular especfico, se crean
lneas temporales que sirven como gua.
5- Object Snap: Referencia a objetos. Puntos temporales en relacin a relaciones geomtricas de un
objeto o forma 2D. Se pueden activar o desactivar las relaciones que no sean necesarias.
Las relaciones disponibles son las siguientes:
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Endpoint (punto final).
Midpoint
Center (circunferencia, elipses, arcos, etc.).
Node (nodo o punto).
Quadrant (puntos que forman el cuarto de circunferencia).
Intrersection (interseccin).
Extension (los puntos que se prolongan en desde un arco o lnea).
Insertion (el cursor se dirige al punto de insercin de un bloque, forma, texto o atributo).
Perpendicular
Tangent (tangente).
Nearest (el cursor se dirige al punto ms cercano).
Apparent Intersection (Interseccin Ficticia: el cursor se dirige a la interseccin 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 informacin dinmica (puntos, ngulos, etc.) en el cursor
cuando se dibuja.
9- Whow/Hide Lineweight: muestra u oculta el grosor de las lneas en pantalla.
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10- Quick Porperties: al seleccionar un objeto se muestra el panel de las propiedades del objeto si
propiedades rpidas est activado.
Preparando las vistas de trabajo:
Si bien tenemos la vista perspectiva por defecto, necesitaremos configurar ms 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 disposicin que ms nos acomode.
Usualmente las vistas que se configuran en un modelo 3D son:
- Top (planta).
- Front (frente).
- Left (izquierda) o Right (derecha).
- Perspective (perspectiva).
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La mayora de los proyectos complejos se configuran con cuatro vistas siendo la distribucin de tipo
ms 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 disposicin que queramos, en este caso elegimos la opcin Four: Equal para dividir
la pantalla en 4 vistas de igual tamao.
Esta queda de la siguiente forma:
Al
clickear en cada vista se forma un borde negro o blanco, el que indica que la vista est activa. Ahora
podemos asignarle un tipo de vista ejecutando el comando view:
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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 opcin 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
posicin del espacio 3D y para modificar el sentido de los ejes, X, Y y Z.
El icono del Sistema de Coordenadas reflejar el nuevo origen y el sentido de los ejes si el men view
>> Show UCS Icon at Origin est seleccionado.
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1) 3 puntos: crea el UCS alrededor de 3 puntos definidos. Especifica el origen y la direccin del plano
XY.
2) Rota el plano en torno al eje X. Se debe especificar el ngulo.
3) Rota el plano en torno al eje Y. Se debe especificar el ngulo.
4) Rota el plano en torno al eje Z. Se debe especificar el ngulo.
5) Crea el eje Z a partir de 2 puntos especficos.
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 ltimo UCS realizado.
11) Objeto: alinea el UCS con un objeto seleccionado.
12) Cara: alinea el UCS con una cara seleccionada (slidos).
13) Mostrar UCS: muestra u oculta el sistema de ejes.
UCS dinmico: al activar este sistema, el plano XY del sistema de coordenadas se ajustar
automticamente a cada cara de un slido.
(Pronto se publicar un tutorial que tratara en profundidad el sistema UCS).
Tipos de objetos en 3D:
En Autocad tenemos tres tipos de dibujo tridimensional:
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Estructura almbrica (Wireframe): pueden construirse con objetos simples, como lneas y curvas,
simplemente llevndolas al contexto 3D, es decir, usando coordenadas del eje Z.
Tienen la desventaja de no poder sombrearse ya que slo 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 slido.
Modelos slidos (3D solid): modelos 3D generadas por AutoCAD representado por primitivas bsicas
(imagen derecha). Estas primitivas son modificadas mediante distintas operaciones y dan forma a
cualquier elemento 3D. Pueden representarse y sombrearse.
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Dibujando primitivas en 3D:
Dibujar formas 3D en AutoCAD es igual que en 2D, se pueden crear inmediatamente mediante clicks
del Mouse o escribiendo los parmetros y luego tecleando enter.
Box: Para dibujarlo, elegimos el primer punto que ser nuestra primera esquina. Luego nos pedir la
esquina opuesta que escribiremos como X,Y. Lo escribimos y damos enter, luego nos pedir la altura.
Se la asignamos y terminamos con enter para finalizar. Adems disponemos de las siguientes opciones:
Cubo (C): slo nos pedir una dimensin y crear el cubo.
Longitud (L): podremos asignar cada lado por separado, y podremos crearlo.
Cylinder: Para dibujarlo, elegimos el primer punto que ser nuestra base. Luego nos pedir el radio
(podemos cambiarlo por el dimetro si escribimos D), lo escribimos y damos enter, luego nos pedir la
altura. Se la asignamos y terminamos con enter para finalizar.
Cone: se dibuja igual que el cilindro.
Sphere: Para dibujarla elegimos el primer punto que ser nuestra base. Luego nos pedir el radio
(podemos cambiarlo por el dimetro si escribimos D), lo escribimos y damos enter para finalizar.
Piramid: Para dibujarla elegimos el primer punto que ser nuestra base. Luego nos pedir el radio (si
escribimos la letra i, el radio partir desde una arista de la pirmide) y damos enter, luego nos pedir la
altura. Se la asignamos y terminamos con enter para finalizar. Adems disponemos de las siguientes
opciones:
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Arista (A): la creacin parte desde una arista de la pirmide, en lugar del centro.
Lados (L): podremos cambiar el nmero de lados de la pirmide.
Wedge: Para dibujarla, elegimos el primer punto que ser nuestra primera esquina (si escribimos la
letra C, podremos crear la cua desde el centro de gravedad). Luego nos pedir la esquina opuesta que
escribiremos como X,Y. Lo escribimos y damos enter, luego nos pedir la altura. Se la asignamos y
terminamos con enter para finalizar. Adems disponemos de las siguientes opciones:
Cubo (C): slo nos pedir una dimensin y crear la cua con dimensiones cbicas.
Longitud (L): podremos asignar cada lado por separado, y podremos crearlo.
Torus: Para dibujarlo elegimos el primer punto que ser nuestra base. Luego nos pedir el radio
(podemos cambiarlo por el dimetro si escribimos D), lo escribimos y damos enter. Luego se nos
pedir el radio de seccin (que es el radio de la tubera del toroide) y damos enter para finalizar.
Adems disponemos de las siguientes opciones:
Tres puntos (3P): define 3 puntos en el plano para la creacin del crculo.
Dos puntos (2P): define 2 puntos en el plano para la creacin del crculo.
Tangentes (Tgt): define el crculo base entre 2 tangentes de objetos.
Transformaciones bsicas de objetos en 3D:
Mover (desplazar):
Desplazar nos permite mover un objeto 3D en el espacio tridimensional. Se puede mover el objeto en
todas las direcciones posibles, y la herramienta 2D funciona perfectamente en el entorno 3D
simplemente agregndole la magnitud del eje Z. Lo ejecutamos con move o la letra m (en espaol
es d).
En 3D adems disponemos del comando 3Dmove: a diferencia del desplazamiento tradicional, despus
de determinar el punto base se forman los ejes de desplazamiento y mediante estos podremos
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determinar hacia dnde queremos desplazarnos. La zona en amarillo limitar el o los ejes en el cual nos
desplazaremos.
Girar (rotar):
Girar nos permite rotar un objeto 3D en torno a un eje determinado. Se ejecuta con el
comando rotate o ro (en espaol es gira). Antes nos conviene rotar el SCP alrededor del eje en el que
queremos efectuar la rotacin.
En 3D adems disponemos del comando 3Drotate: a diferencia de la rotacin tradicional que slo lo
hace en el eje Z, despus de determinar el punto base se forman los ejes que marcan el sentido de
rotacin y mediante estos podremos determinar hacia dnde queremos girar nuestro objeto. La zona en
amarillo limitar el o los ejes en el cual rotamos.
Escala:
Escala nos permite escalar (agrandar o achicar) un objeto 3D. Se ejecuta con el comando scale o sc (en
espaol 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 tamao.
Copiar:
Copiar nos permite copiar un objeto 3D en el espacio tridimensional. Se puede copiar el objeto en
todas las direcciones posibles, y la herramienta 2D funciona perfectamente en el entorno 3D
simplemente agregndole la magnitud del eje Z. Lo ejecutamos con copy o las letras cp.