3DSMAX Tutorial 02: uso de modificadores y Shapes 2D

3dsmax_modificadoresEn este segundo tutorial comenzaremos a modelar en 3DSMAX mediante líneas o Shapes y comprenderemos la importancia de los modificadores aplicados a las formas 3D para generar nuevas geometrías, así como también reconoceremos las herramientas de transformación, de snap, aplicación y modelado con modificadores, para finalmente aplicaremos texturas y materiales básicos de 3DSMAX. Nuestro proyecto esta vez será la escena de la foto de arriba y también daremos nuestros primeros pasos en el renderizado e iluminación, ya que le colocaremos luces standard y realizaremos un render del proyecto mediante el motor Scanline Renderer.

Nota: antes de iniciar este tutorial se recomienda la lectura del Tutorial 00 de 3DSMAX, ya que allí se muestran las funciones básicas del programa y las herramientas de manejo de vistas.

Para comenzar, abrimos 3DSMAX. Para este proyecto puntual no necesitaremos modificar ningún parámetro por ahora, aunque si tenemos alguna versión posterior a 3DSMAX 2015 será necesario establecer las unidades genéricas o Generic Units ya que este proyecto no necesita trabajarse en Unidades reales. Para ello, nos iremos a Customize y elegiremos Units Setup, tal como se muestra en la imagen:

Una vez en el panel de configuración de unidades, elegiremos la opción Generic Units (unidades genéricas) y damos click en OK para finalizar la configuración:

Modelando los elementos del frutero

a) Modelando la frambuesa y la mora:

Comenzamos el proyecto yéndonos al panel modificar y en las primitivas standard (Standard Primitives) elegiremos Sphere ya que necesitamos una esfera normal para modelar la frambuesa. Si bien existe otro tipo de esfera llamada Geosphere, elegiremos la primera ya que Geosphere es una esfera realizada mediante triangulaciones. Esto se puede apreciar en la imagen siguiente:

En la imagen, la esfera celeste es una Geosphere mientras que la roja es una Sphere normal.

Esta Sphere que modelaremos tendrá como parámetros: radius: 25 y Segments: 8. En este caso puntual es recomendable cambiar el nombre del objeto por defecto (Sphere001) a frambuesa o mora, ya que como modelaremos muchos objetos en la escena es mejor que se puedan reconocer de inmediato con su respectivo nombre. El resultado de la operación es el siguiente:

Como se puede apreciar nos quedará una esfera tosca e irreconocible como tal ya que hemos disminuido la cantidad de segmentos, pero le daremos forma similar a una frambuesa agregando modificadores para mejorarla. Nos vamos a la persiana Modifier List y elegimos el modificador llamado Lattice.

Lattice es un modificador que hará que los lados y los vértices de los polígonos que forman la esfera se conviertan en elementos 3D que pueden ser editados en este modificador. El resultado de la aplicación del modificador en nuestra esfera es el siguiente:

Ahora nos vamos a los parámetros de Lattice y modificamos los siguientes parámetros del grupo Joints: Dejamos en Octa la Geodesic Base Type, en Radius definimos 12 mientras que en Segments colocamos 3, tal como se muestra en la imagen:

Notaremos que los vértices se transforman en esferas y dan la forma definitiva a la frambuesa, aunque estas quedarán toscas y si bien podemos mejorarlas aumentando la cantidad de segmentos o segments, lo mejor en este caso será aplicar otro modificador para terminar el modelado.

Ahora todo es cuestión de aplicar el modificador MeshSmooth (o TurboSmooth) para suavizarla, y con esto damos por terminada la frambuesa de manera definitiva:

Es importante destacar lo siguiente en cuanto a operaciones con los modificadores: el conjunto de todos los modificadores aplicados a una forma 2D o 3D se denomina Pila. Podemos seleccionar cualquier modificador tomándolo con el mouse y luego arrastrándolo con el botón presionado para modificar el orden, pero esto afectará el resultado final en la forma 3D.

En el ejemplo se ha cambiado el orden de MeshSmooth y se muestra el resultado final en la frambuesa.

Volviendo a nuestro proyecto, una vez que la terminemos la frambuesa podemos dejarla en el punto de origen (0,0,0), utilizando las herramientas de transformación ya vistas en anteriores tutoriales.

Para seguir trabajando en el proyecto será necesario ocultar nuestra frambuesa hasta que terminemos cada una de las frutas. Esto se puede hacer de 2 maneras: asignándola a un layer y luego ocultar este, o simplemente ocultarla mediante la opción Hide. En este caso ocuparemos la opción Hide para ocultarla. Seleccionamos la frambuesa y hacemos click con el botón secundario del mouse, lugo de esto nos aparecerá la barra de opciones y allí elegimos Hide Selection, esto ocultará la frambuesa de nuestra vista y podremos seguir trabajando.

Si queremos hacerla visible nuevamente basta hacer click en la pantalla con el botón secundario del mouse, pero esta vez elegimos la opción Unhide All. En resumen:

– Ocultar uno o más objetos: Hide Selection.
– Hacer visible uno o más objetos: Unhide All (desoculta todo), Unhide By Name (desocultar por nombre de objeto).

Si elegimos la opción Unhide By Name, nos aparecerá el cuadro de opciones donde podremoe elegir el o los elementos ocultos y luego desocultarlo mediante el botón Unhide.

El modelo de la frambuesa pero esta vez afecto a la opción Unhide By Name.

b) Modelando la frutilla:

Comenzamos la frutilla yéndonos al panel modificar y en las primitivas standard (Standard Primitives) elegiremos Sphere ya que necesitamos una esfera normal para modelar la frambuesa. Esta esfera tendrá su Radius de 60 y los Segments de 18. Cambiamos el nombre del objeto a frutilla y el color de esta, además de dejarla en el punto de origen (0,0,0). El resultado debe ser el siguiente:

Nota: si antes creamos un objeto 3D con una configuración específica que definimos y repetimos el proceso, el nuevo objeto se creará con esa misma configuracion.

Para definir la forma de nuestra frutilla aplicaremos otro modificador llamado Ripple. Este “riza” la forma 3D con el objeto de ondularla y distorsionar su geometría, y por ende darle un aspecto más realista. Nos vamos a los parámetros de Ripple y le Aplicaremos los siguientes parámetros:

Y el resultado de esta operación es el de la imagen de abajo:

Notaremos que la esfera se deforma para darle una forma más irregular y por ende, más parecida a una frutilla real. Ahora acentuaremos un poco más esta irregularidad aplicando encima de nuestra resultante el modificador llamado Noise. Este modificador deforma el objeto mediante fuerzas en las caras de este.

Nos vamos a los parámetros de noise y modificaremos los parámetros de Strength dándoles el valor 10 a X, Y y Z. Con esto acentuamos un poco la irregularidad de la frutilla.

El resultado de la operación es el que indica la imagen de abajo:

Para terminar, aplicamos encima el modificador TurboSmooth para suavizarla y con ello terminamos de manera definitiva nuestra frutilla. Este es el resultado de lo modelado hasta el momento:

Y esta es la pila de modificadores de la frutilla:

Como sabemos, en cualquier momento podemos volver a modificar los parámetros tanto del objeto 3D como de cada uno de los modificadores. También podemos apagar o encender los modificadores si presionamos el icono del ojo (versiones modernas de 3DSMAX) o de la ampolleta (versiones antiguas). Esto hará que le modificador no tenga efecto en el objeto hasta que se encienda, de forma similar a un layer.

Si bien ya tenemos terminada la frutilla, sólo tenemos la fruta en sí y por ello necesitaremos crear las hojas y el tallo de esta para dar su apariencia final. Para crear las hojas, nos vamos a la vista Top (T) y dibujaremos una estrella. Esto lo haremos mediante la creación de Shapes o Splines, que se ubica en el panel de creación:

Una vez que elegimos la creación de Shapes, elegimos en el panel de objetos la opción Star (estrella). Este shape nos permitirá dibujar una estrella completamente editable ya que podremos definir muchos parámetros en esta, como por ejemplo el número de lados:

Nos vamos a la vista Top y procedemos a dibujarla de la siguiente manera: clickeamos el origen o centro, luego arrastramos y hacemos click, para finalmente definir el segundo radio y dar click otra vez. Nos vamos al panel de modificar y procedemos a modificar los parámetros de Star de la siguiente manera:

Nos quedará una estrella similar a la de la imagen de abajo. Ahora procedemos a centrar la estrella en el punto de origen (0,0,0) para seguir trabajando con ella.

Nos vamos a la vista Left (L) para mover la estrella recién creada en torno al eje Y, de tal forma que nos quede de forma parecida a lo mostrado en la imagen siguiente:

Lo que debemos hacer ahora es elevar las puntas de nustra estrella para poder generar las hojas. Sin embargo, si intentamos hacerlo no podremos puesto que la estrella es una sola forma 2D. Para solucionar esto debemos aplicarle un modificador llamado Edit Spline, ya que este está diseñado para formas o líneas 2D y nos permite editar cada parte de la línea y sus subobjetos.

Si presionamos la flecha del lado del ojo del modificador (o el signo + en versiones más antiguas) veremos que Edit Spline dividirá el Shape en tres subobjetos que son: Vertex (vértice), Segment (segmento) y Spline (línea completa). Seleccionamos vertex y notaremos que esa opción se destaca, lo que indica que es un subobjeto seleccionado. Como ya estamos dentro del subobjeto vértice, seleccionamos todas las puntas superiores y notaremos que cada vértice cambia a color rojo:

Procedemos a moverlos un poco respecto al eje Z (podemos ayudarnos con las vistas Front o Left para apreciar cuánto la movemos) a porporción, intentando que no nos queden demasiado elevadas. Nos debiera quedar de manera similar a las fotos de abajo:

Resultado del movimiento de los vértices en las vistas Perspective y Left.

Ahora simplemente nos saldremos del subobjeto deseleccionando los vértices y luego clickeando en el modificador Edit Spline. Este cambia a gris lo cual nos indica que hemos salido de él. Para terminar la hoja, aplicamos a nuestra forma un modificador llamado Extrude. Este extruye o proyecta la forma 2D a un sólido 3D, de forma similar al comando Extrude de AutoCAD pero con la diferencia que podremos modificarlo o apagarlo en cualquier momento. Aplicamos Extrude a nuestra estrella y en sus parámetros cambiamos su altura (Amount) a 0,5, tal como se ve en la imagen siguiente:

Con esto ya tendremos las hojas modeladas y ahora sólo es cuestión de moverlo en torno al eje Z para acomodarlo, usando de preferencia las cuatro vistas predeterminadas, tratando que no se traslapen las formas al elevar las hojas. Con esto terminamos la hoja de la frutilla.

Ahora sólo nos faltará modelar el tallo de esta. Para hacerlo, nos vamos a la vista Top y en el panel de creación elegimos Geometry, y desde las Standard Primitives crearemos un cilindro centrado en el punto de origen (0,0,0) con los siguientes parámetros:

Una vez que lo creamos, nos vamos a la vista Front o Left y lo subimos en torno al eje Z, dándole a este un valor de 60.

Para formar el tallo de forma definitiva, al cilindro le aplicaremos dos modificadores: primeramente el modificador Taper, el cual produce un contorno cónico escalando ambos extremos de la geometría de un objeto, y por ello un extremo se amplía y el otro se reduce. En este caso, le aplicaremos los siguientes parámetros:

Una vez aplicado Taper le agregaremos el modificador Bend, el cual nos permitirá curva el objeto completo mediante un ángulo específico y una dirección de curvatura. Este modificador está relacionado con la altura de los segmentos (Height Segments) de una objeto 3D y por ello, mientras más divisiones de altura tenga esa forma mejor será la curvatura con Bend. Modificamos Bend según los parámetros siguientes:

La pila de modificadores del tallo deberá ser la siguiente:

El resultado de la aplicación y edición de los modificadores descritos arriba es el de la imagen de abajo:

Con esto ya hemos terminado la frutilla y el último paso que nos queda es agrupar los elementos de la frutilla para hacer más sencilla la labor de edición de formas y sobre todo el mover el modelo. Seleccionamos toda la frutilla, vamos a group >> group y la agruparemos, cuando nos pregunte el nombre del grupo lo denominamos frutilla y damos ok.

Con este paso ya hemos terminado de modelar toda la fruta. Lo que nos conviene ahora es moverla un poco hacia un lado para dejar el punto de origen (0,0,0) limpio, y luego proceder a seleccionarla y finalmente ocultarla mediante hide selection.

c) Modelando la naranja:

La naranja es la más sencilla de todas las frutas ya que sólo nos bastará crear una esfera (centrada en 0,0,0) con Radius=80 y Segments=18. El resultado es el siguiente:

Una vez que la creamos, nos vamos a la vista Top y dibujamos un cilindro el que será el tallo de la naranja, con los mismos parámetros que ocupamos para la frutilla:

Luego de esto, nos vamos a la vista Left y en este caso puntual lo elevamos en el eje Z con un valor de 78:

Al igual que la fruta anterior, a este cilindro le aplicaremos primero el modificador Taper y luego Bend, y modificamos los parámetros de ambos de la siguiente manera:

Taper: son los mismos parámetros que para el tallo de la frutilla.

Bend: Angle=25, Direction=45, Bend Axis=Z.

El resultado de todas las operaciones es el de la imagen siguiente:

Aplicamos Turbo Smooth a la naranja y luego la agrupamos mediante Group >> Group. En este caso, le asignamos el nombre naranja y damos OK para definir el grupo.

Finalmente hacemos lo mismo que hemos realizado con las frutas anteriores: seleccionamos el grupo, lo movemos un poco hacia un lado y finalmente escondemos todo mediante Hide Selection.

d) Modelando la palta:

La palta también es sencilla ya que sólo nos bastará dibujar una esfera centrada en el punto de origen (0,0,0) con Radius=80 y Segments=18 (si queremos, podemos copiar la esfera de la naranja). Cambiamos su nombre a palta y modificamos su color.

Para este caso, la palta será definida nuevamente por dos modificadores. El primero que aplicaremos será Stretch el cual nos permite estirar el objeto 3D ya que este aplica un efecto de escala a lo largo de un eje de estiramiento especificado, y la escala opuesta a lo largo de los dos ejes menores restantes. Aplicamos el modificador Stretch a la esfera y modificamos sus parámetros de la siguiente manera:

El resultado de la aplicación de Stretch en nuestra esfera es el siguiente:

La palta ya está casi lista pero su forma es demasiado regular. Para aproximar su forma a una palta real, aplicamos el modificador Taper y editamos sus parámetros de la siguiente manera:

El resultado de las operaciones es el de la imagen siguiente:

Aplicamos el modificador TurboSmooth para suavizar la forma y con esto terminamos de manera definitiva nuestra palta:

Finalmente hacemos lo mismo que hemos realizado con las frutas anteriores: seleccionamos la palta, la movemos un poco hacia un lado y finalmente la escondemos mediante Hide Selection.

Es importante recordar que la posición u orden de los modificadores que se aplican en el objeto 3D influyen en el resultado final puesto que el efecto no sería el mismo en la palta si aplicamos Taper y luego Stretch. Esto es válido para todos los modificadores que hemos estudiado en este tutorial.

e) Modelando el limón:

El limón es un poco más complicado que las otras formas puesto que requiere modificar los subobjetos de la forma 3D. Para entender este concepto, debemos saber que un objeto o primitiva 3D de 3DSMAX está estructurado mediante en 5 “subobjetos” o elementos que lo componen, y son los siguientes:

– Vertex: son los vértices de los polígonos que componen el objeto.

– Edge: son los lados de los polígonos que componen el objeto.

– Border: son los lados que forman un polígono cerrado virtual, usualmente se da cuando removemos uno o más polígonos de forma intencionada.

– Polygon: son los polígonos que forman el objeto 3D.

– Element: selecciona todo el objeto 3D, siempre y cuando este sea una primitiva o no esté compuesto por otros.

Ya teniendo en cuenta esto, lo que haremos para definir el limón es crear una esfera (Sphere) de Radius=50 y Segments=18. En este caso modificaremos el valor de Hemisphere (hemisferio) y lo cambiaremos a 0,5 dejando activada la opción Chop. Esto cortará la esfera en la mitad y podremos modelar sin problemas el extremo de limón. El resultado debe ser el de la siguiente imagen:

Ahora definiremos el extremo del limón. Para modelarlo, primero aplicamos el modificado Stretch modificando sus parámetros de la siguiente manera:

Esto le dará la forma preliminar y ahora modelaremos el extremo aplicando un modificador llamado Edit Poly. Este nos permite editar cada parte del objeto 3D. Al igual que con Edit Spline, tendremos acceso a todo tipo de subojbetos que forman el objeto 3D:

De izquierda a derecha: Vertex (vértices), Edge (lado), Border (borde), Polygon (polígono) y Element (elemento).

Seleccionamos Polygon, nos vamos a la vista front y una vez allí seleccionamos los polígonos de la parte superior de la esfera, donde notaremos que estos han cambiado a color rojo:

En el mismo modificador Buscamos la persiana llamada Edit polygons y en ella ubicamos el botón llamado Bevel. Bevel extruye los polígonos y a su vez incrementa el ángulo de extrusión. Una vez allí, clickeamos en el cuadro del lado derecho de este botón para configurar los parámetros de Bevel (Settings).

Ahora configuramos los parámetros de Bevel de la siguiente manera: Height=12,5 y Outline Amount (Bevel Outline)=-2,5. En Bevel Type dejaremos la opción group. Si tenemos una versión moderna de 3DSMAX, los Settings de Bevel pueden ser configuradas en la vista misma tal como se aprecia en la imagen siguiente:

Aceptamos mediante OK o presionando el visto bueno y ya podremos salir de subobjeto Polygon, de la misma manera que lo hicimos con Edit Spline. El resultado de las operaciones realizadas es el de la imagen de abajo:

Con estos pasos ya tenemos modelado nuestro limón y sólo nos queda reflejar la otra mitad en forma de espejo para completarlo. Podemos hacerlo mediante el icono mirror pero luego tendríamos que unir ambas mitades, algo un poco complicado de realizar. En lugar de eso, aplicaremos un modificador llamado Symmetry: este nos genera una copia simétrica del objeto y podremos configurar el eje de simetría o invertir la copia. Una vez aplicado el modificador en el limón, basta cambiar el mirror axis (eje del espejo) a Z.

Y el resultado de la operación es el siguiente:

Aplicamos TurboSmooth para suavizar el objeto y con esto tendremos modelado el limón. En la imagen siguiente vemos el resultado final y además la pila de modificadores que lo conforman.

Al igual que hicimos con el resto de las frutas seleccionamos el limón, lo movemos un poco y finalmente lo ocultamos mediante Hide Selection.

Modelando el frutero

Para el modelado de la fuente ocuparemos a técnica de Lathe o tornear: esto se traduce en generar una forma 3D a partir de la rotación de un perfil 2D en torno a un eje, de igual forma que con el comando Revolde de AutoCAD. Lo primero que haremos será activar la herramienta Snap Toggle y configuramos las opciones de Snap dejando sólo Grid Points.

Luego nos vamos a la herramienta de Shapes del panel de creación y una vez allí elegimos la opción line. Esto nos permitirá dibujar líneas rectas o curvas (si mantenemos el botón presionado) mediante clicks en el espacio de trabajo, las cuales por defecto estarán unificadas.

Con la opción seleccionada, marcaremos los siguientes puntos para definir nuestra fuente:

1) 0,0,10.
2) 190,0,0.
3) 200,0,0.
4) 200,0,10.
5) 20,0,20.
6) 20,0,90.
7) 240,0,150.
8) 240,0,190.
9) 230,0,190.
10) 230,0,160.
11) 0,0,110.

Si tenemos algún problema con nuestro dibujo, podemos ayudarnos con la barra inferior ya que en su lado izquierdo nos irá indicando las coordenadas en las que estamos colocando nuestro puntos o avanzando en nuestro trazo. Si nos equivocamos al ingresar algún punto y no queremos terminar nuestro dibujo, podremos deshacerlo mediante la tecla Backspace.

Al terminar la secuencia de puntos presionamos la tecla Esc o el botón secuntario del mouse para terminar el trazo, y el resultado es el de la imagen de abajo:

Con esto ya tenemos dibujado el perfil denuestro frutero, y el siguiente paso será mejorarlo ya que sus bordes son demasiado rectos. Si seleccionamos esta forma y nos vamos al panel de modificación notamos que será por defecto una “Editable Spline” y podremos entrar a editar su forma de la misma manera que cuando aplicamos el modificador en la estrella. Nos vamos al subobjeto vertex para poder seleccionar los vértices y comenzar a redondear el perfil para dar la forma final a la fuente.

Para redondear los vértices, vamos al panel llamado Geometry y una vez allí ubicamos la opción Fillet (redondear). Esta función es la misma que el comando fillet de autoCAd ya que redondeará las esquinas según el valor que ingresemos en el cuadro derecho de este.

A continuación seleccionamos un vértice del perfil y en el cuadro derecho de Fillet, escribimos el valor para redondeo y presionamos enter, de forma similar a las imágenes siguientes:

Redondeando una esquina mediante Fillet, desde el subobjeto Vertex y tomando un vértice como referencia para el redondeo.

Los valores de Fillet que daremos a cada vértice serán los de la imagen:

Esto generará el redondeo de las esquinas tomando como referencia el vértice que hemos seleccionado. Realizamos el mismo proceso para todos los vértices según los valores anteriores, y el resultado es el de la imagen siguiente:

Si vemos el perfil y todavía estamos dentro del subobjeto Vertex, notaremos que hay un vértice de color amarillo. Este nos indica que es el inicio de la forma en el caso que sean abiertas, mientras que los vértices blancos nos indican que son uniones entre las diferentes líneas que forman el dibujo. En el caso que la forma sea cerrada, el vértice amarilo nos indica que es el punto de cierre de esta. Lo que haremos ahora será tomar el vértice superior del final del dibujo y lo curvaremos para suavizar el interior del frutero. Lo seleccionamos y luego presionamos el botón secundario del mouse:

Nos aparecerá el menú de opciones y ubicaremos el menú donde está la opción “corner” marcada. Este menú nos indica el tipo de vértice y por defecto está en Corner (esquina), lo que indica que la línea que está junto al vértice es de tipo recta. Si cambiamos esta opción a Bezier o a Bezier Corner, nos aparecerá un punto de color el cual es una guía (destacada en el círculo verde) para que podamos mover la curva Bezier y así curvar la línea completa.

Para hacerlo utilizamos Select and Move, seleccionamos la guía mediante click y manteniendo el botón presionado del mouse la movemos hacia abajo, de manera que la línea guía (en amarillo) quede más o menos de forma horizontal:

El resultado de la operación es el que se aprecia en la imagen siguiente:

Una vez que tenemos el perfil del frutero ya creado le aplicaremos el modificador Lathe: este crea una forma 3D a partir de la rotación del perfil alrededor de un eje. Configuraremos los parámetros de Lathe de la siguiente manera:

– En la opción Align pinchamos la opción Min. Este tomará por defecto el inicio del perfil para realizar la revolución.
– En Direction marcaremos Y.
– Es importante también activar la opción Weld Cone (soldar el cono) para soldar el perfil completo.
– Si las caras del objeto se ven de color negro, debemos activar flip normals para invertirlas.

El resultado de la aplicación de Lathe en el perfil debe ser el siguiente:

Ahora procedemos a mejorar la fuente aumentando la cantidad de segmentos (Segments) a 40, y con esto terminamos la fuente de manera definitiva.

Al igual que lo hicimos con el resto de los elementos 3D modelados anteriormente seleccionamos la fuente, la movemos y luego procedemos a esconderla mediante Hide Selection.

Modelando la botella

En el caso de la botella, esta se modela exactamente de la misma forma que lo hicimos con la fuente, sólo que esta vez le daremos las siguientes coordenadas a nuestro dibujo:

1) 0,0,0.
2) 0,0,60.
3) 60,0,270.
4) 20,0,390.
5) 20,0,480.
6) 0,0,480.

El resultado de nuestro dibujo es el de la imagen de abajo:

Ahora procederemos a realizar el redondeo (Fillet) de acuerdo a los valores de la imagen siguiente:

El resultado de nuestro perfil será el siguiente:

A diferencia de la fuente, la botella tiene un interior el cual deberá ser construido mediante una herramienta disponible en el subobjeto SplineOutline. Esta cumple la misma función que el conocido comando Offset de AutoCAD.

Subobjeto Spline dentro de los parámetros de edición de la línea.

Para definir el interior, nos vamos desde el subobjeto Vertex a Spline y una vez allí seleccionamos todo el perfil de nuestra botella:

Volvemos a Spline y allí ubicamos en el panel Geometry la opción Outline que en este caso, es de las pocas opciones que están activadas:

Una vez en Outline asignamos el valor 5 al cuadro dle lado de esta y presionamos enter, y con esto ya hemos creado el interior de la botella:

Si bien tenemos el interior listo, debemos editar la parte superior ya que debemos dejar abierta la botella. Para realizar esto nos ubicamos en el subobjeto Segment, seleccionamos los segmentos superiores que indica la foto de abajo y luego apretamos la tecla suprimir (Supr) para borrarlos:

Para finalizar la botella, volvemos al subobjeto Vertex y movemos los vértices restantes ayudándonos con los snaps (opción vertex) para cerrar la botella. Antes de hacer esto nos conviene seleccionar los vértices abiertos y cambiarles el tipo de curva a corner para asegurarnos que nos queden rectos y no se curven, ya que de ocurrir esto no se podrá tornear el perfil.

Moveremos los vértices de modo que utilicemos el otro como referencia y los ejes X e Y para que ambos se muevan de forma ortogonal. En este caso, el vértice inferior se moverá en Y y el superior en X, tal como se ve en las imágenes:

Con esto ya tenemos listo el perfil de la botella pero notaremos que no está el vértice amarillo. Esto quiere decir que el perfil no está cerrado y por ello debemos hacerlo ya que si esto no ocurre, habrá errores al aplicar el modificador Lathe. Para cerrarlo, nos vamos al subobjeto Vertex, seleccionamos todos los vértices y hacemos click con el botón secundario, allí ubicaremos la opción Weld Vertices y lo seleccionamos. Con esto hemos sellado el perfil:

Para finalizar el perfil simplemente seleccionamos ambos vértices de la parte superior y le aplicamos un Fillet de 1. Con esto, terminamos de manera definitiva el perfil de nuestra botella:

Para finalizar el modelado, aplicamos a la botella el modificador Lathe y realizar los mismos pasos que en el caso de la fuente. El resultado del modelado es el de la imagen de abajo:

Con la botella terminamos todos los objetos de nuestra composición y procedemos con el siguiente paso.

Realizando la composición y aplicando materiales

Una vez que tenemos todos los modelos 3D listos, procedemos a encenderlos mediante la opción Unhide All. Como ya sabemos, esto hará que todos los objetos ocultos vuelvan a aparecer.

Antes de realizar la composición final procederemos a aplicar algunos materiales a cada objeto, para realzar el modelado y darles un aspecto un poco más realista al aplicar la iluminacion y posteriormente al realizar el render.

¿Qué es un material?

Un material es un conjunto de texturas 2D y mapas procedurales 3D que buscan emular la materialidad de los objetos del mundo real en un mundo virtual 3D. Un mapa procedural es aquel mapa que permite la proyección de texturas 2D uniformemente en objetos 3D, sin dejar costuras o seams. Para que se comprenda mejor esto de las costuras, en la foto siguiente se han marcado en verde las costuras de la textura original, la cual está copiada 16 veces en el plano.

Podemos inferir entonces que las costuras nos indican el inicio y el fin de una textura 2D, y por ende una buena textura será aquella en que al repetirse en el objeto 3D no genera límites visibles.

Textura original de la imagen anterior (esta es la textura para la frutilla de este tutorial).

Los materiales tienen diversas propiedades como color, textura, nivel de difusión de la luz, transparencia, brillo, opacidad y muchas más que pretenden emular lo mejor posible el mundo real.

Aplicando materiales

En el caso de este tutorial procederemos a aplicar materiales a las frutas. Comenzamos primero seleccionando la naranja y notaremos que está agrupada. Esto implica que si se aplica el material, este afectará a ambos objetos. Como necesitamos sólo la esfera de la naranja (el tallo sólo necesita el color verde) tendríamos que desagrupar todo, pero por suerte podemos seleccionarla sin necesidad de desagrupar. Para ello nos vamos a group >> open y así abriremos el grupo.

Ahora podemos seleccionar a naranja y aplicar materiales mediante el Material EditorEditor de Materiales. Si tenemos la versión moderna de 3DSMAX, tenemos dos tipos de editor de materiales: el editor por defecto o State y el editor antiguo o Compact.

Editor de materiales State (por defecto en versiones modernas de 3DSMAX).

Editor de materiales Compact (por defecto en versiones antiguas de 3DSMAX).

Y en las versiones modernas del programa, el icono tendrá las dos opciones a elegir:

También podemos acceder al editor de materiales mediante la tecla M.

Para este caso usaremos el material editor Compact. En las esferas podremos colocar los materiales que asignaremos a cada elemento 3D (hasta 24 materiales). En la versión antigua bastará elegir con click la primera esfera y con el botón del mouse presionado, arrastrarla hacia la naranja. En la versión moderna, el material por defecto es Physical Material y en este caso, presionaremos el botón “Physical Material” para luego ubicar en el panel el grupo Scanline para elegir el material Standard, luego damos OK y arrastramos el material.

Creando el material Standard desde 3DSMAX 2017.

En el campo donde aparece 01-default podremos colocar el nombre del material que queramos, o aparecerá el nombre del material que insertemos desde un motor de render o desde 3DSMAX. En el caso del tutorial, nombramos el material como naranja.

Otra forma de asignar el material al objeto es seleccionando la naranja, en el editor de materiales seleccionamos la primera esfera y presionamos el icono Assign Material to Selection:

Notaremos que la naranja ha cambiado al color de la esfera del material. Podemos mejorarla cambiando el color del material si presionamos el rectángulo gris en la opción Diffuse donde iremos al panel de color, y lo cambiamos a anaranjado. Si lo hacemos, el color de la naranja será el correcto.

Ahora cambiaremos los siguientes parámetros del material: Specular level=40 y Glossiness=25. Ahora buscaremos la persiana llamada maps y allí activamos el mapa llamado Bump. Este mapa hará un efecto de relieve en el objeto 3D.

Al lado del mapa Bump nos aparece el botón none, lo presionamos y se nos abrirá una ventana con varias opciones de materiales. Buscamos el material Noise y lo seleccionamos.

Nos aparecerá el panel donde podremos editar los parámetros de Noise. En la opción Size (1) definiremos el valor 2,5 mientras que en Tiling (2) daremos el valor 2 para X e Y. Finalizamos la edición de noise presionando el botón Go to Parent (3), donde notaremos que volvemos a los parámetros básicos de nuestro material.

Al volver a los parámetros del material notaremos que el material Noise que editamos ahora estará asociado a Bump. Cambiamos el valor de Bump a 60 y terminamos la asignación del material:

Si hacemos el render sólo a la naranja, veremos que esta ya tiene la textura característica:

Nuestra naranja ya está lista, y con esta seleccionada procedemos a cerrar el grupo mediante la opción group >> close. El grupo se vuelve a formar.

Para aplicar material al limón ocuparemos el mismo material de la naranja, con la salvedad que cambiaremos los parámetros de Specular a 15 y Glossiness a 10 además del color de Diffuse a amarillo. Podemos copiar el material de la naranja simplemente tomándolo y con el botón del mouse presionado, lo arrastramos hacia la siguiente esfera. Este nuevo material lo nombraremos como limon.

El render parcial del limón es el siguiente:

El material de la fuente se resolverá según la versión que tengamos de 3DSMAX:

a) Versiones antiguas de 3DSMAX: en este caso cargaremos un material llamado Metal ChromeFast que viene por defecto en 3DSMAX. Para ello seleccionamos la tercera esfera del editor de materiales y presionamos el botón Get Material (obtener material).

Icono Get Material del editor de materiales.

Al presionarlo aparece un cuadro denominado navegador de materiales (Material Map Browser) y una vez allí buscamos el cuadro de la imagen de abajo, seleccionamos la opción Mtl Library y luego la opción Open para cargar los materiales predeterminados de 3DSMAX.

La ruta en que están los materiales es: archivos de programa >> autodesk >> 3ds max >> materiallibraries y cargamos 3dsmax.mat. Nos aparecerán en el navegador todos los materiales predeterminados que trae el programa. Presionamos la esfera azul para ver los íconos y muestras de los materiales, en el cuadro Show desactivamos la opción maps para ver los materiales. Allí buscamos el material Metal_ChromeFast y lo seleccionamos con doble click, con esto el material ahora estará disponible.

Ahora lo asignamos a la fuente con Assign Material to Selection y realizamos un render provisorio de esta para ver el resultado de lo que llevamos hasta ahora. Nuestra fuente ahora tiene un material metálico de tipo cromo.

tut02_58

b) Versiones modernas de 3DSMAX: en este caso crearemos el material tomando como referencia la tercera esfera a la cual se le ha asignado el material standard. En este caso creamos el material de la siguiente forma:

1- Cambiamos el material a Standard y le asignamos el nombre “fuente”.
2- Cambiamos el shader a Anisotropic.
3- Desbloqueamos la relación de color entre Ambient y Diffuse presionando el candado.
4- Cambiamos el color Ambient a negro.
5- Cambiamos el color Diffuse a 112 en R, G y B (debemos ir al panel de edición de color).
6- Definimos los siguientes parámetros en Specular Highlights: Specular=150, Glossiness=20, Anisotropy=50.
7- Marcamos la casilla Color en Self Ilumination para cambiar a color negro.

Ahora, debemos colocar el mapa prodecural llamado Raytrace en el mapa Reflection asignando el valor 100 en este:

El siguiente paso es hacer click en Raytrace para entrar a sus parámetros de edición, y una vez allí insertar el mapa de imagen llamado factory_reflection_bw1.jpg en la opción Background, tal como lo indica la imagen:

Una vez hecho esto, volvemos a los parámetros del material mediante Go to Parent. El mapa factory_reflection_bw1.jpg es el de la siguiente imagen (click para ampliar y bajar):

El render del material debe ser algo parecido al de la siguiente imagen:

Para asignar el material a la palta lo hacemos seleccionando la siguiente esfera (la cuarta) y creamos el material de la siguiente forma:

1- Cambiamos el material a Standard y le asignamos el nombre “palta”.
2- Cambiamos el color Diffuse a verde oscuro.
3- Definimos los siguientes parámetros en Specular Highlights: Specular=50, Glossiness=25.
4- En la persiana Maps agregaremos en Diffuse la textura llamada palta_textura.jpg, de la misma forma como lo hicimos con la naranja al aplicar noise. En lugar de noise elegiremos la opción bitmap y allí podremos cargar la textura.
5- En la persiana Maps agregaremos en Bump la textura llamada palta_textura.jpg, de la misma forma como lo hicimos con la naranja al aplicar noise. En lugar de noise elegiremos la opción bitmap y allí podremos cargar la textura.

La textura llamada palta_textura.jpg es la siguiente:

Si realizamos el render en una versión antigua de 3DSMAX, veremos la textura aplicada aunque de manera poco realista:

tut02_60

Si realizamos el render en una versión moderna de 3DSMAX, veremos la textura aplicada un poco mejorada aunque debemos hacer algunos ajustes en el siguiente paso:

Podemos mejorar la palta aplicándole un modificador llamado UVWMap, este nos permitirá editar las coordenadas en X, Y y Z del mapa de la textura.

a) Versiones antiguas de 3DSMAX: en los parámetros de mapeo (Mapping) cambiamos este a Cylindrical y activamos cap (tapa), U tile lo dejamos en 3 y V tile en 2,5 y Alignment lo dejamos en Z. Podemos encajar a la palta el cilindro que se forma presionando Fit.

b) Versiones modernas de 3DSMAX: en este caso sólo basta configurar en los parámetros de mapeo el Mapping a Box y activamos Real-world Map size.

Salimos del modificador UVWMap y realizamos un render, donde notamos que ahora la textura está más acorde a la textura real de la palta:

tut02_61

Render en 3DSMAX 2009.

Render en 3DSMAX 2017.

Para aplicar el material a la frutilla, procedemos a abrir el grupo de esta mediante Group >> Open. Lo que haremos ahora será copiar el material de la palta hacia otra esfera vacía y a este nuevo material le quitamos sus texturas originales. Podemos hacer esto colocándonos en el nombre de la textura, presionando el botón secundario del mouse y eligiendo la opción Cut o también Clear.

Una vez que hemos hecho esto, procedemos a configurar el material de la siguiente manera:

1- Cambiamos el material a Standard y le asignamos el nombre “frutilla”.
2- Cambiamos el color Diffuse a rojo.
3- Definimos los siguientes parámetros en Specular Highlights: Specular=30.
4- En la persiana Maps agregaremos en Diffuse la textura llamada frutilla_textura.jpg, de la misma forma como lo hicimos con la naranja al aplicar noise. En lugar de noise elegiremos la opción bitmap y allí podremos cargar la textura.
5- En la persiana Maps agregaremos en Bump la textura llamada frutilla_textura.jpg, de la misma forma como lo hicimos con la naranja al aplicar noise. En lugar de noise elegiremos la opción bitmap y allí podremos cargar la textura.

Al igual que la palta, debemos asignar el modificador UVWMap a la geometría de la frutilla. En las versiones antiguas de 3DSMAX debemos cambiar lo siguiente: En los parámetros de mapeo (Mapping) cambiamos a Box, U tile y V tile lo dejamos en 3 y Alignment lo dejamos en Y. Podemos encajar a la palta la caja que se forma presionando Fit.

Para las versiones modernas de 3DSMAX es lo mismo, pero en este caso dejaremos el valor de U tile y V tile en 300 en lugar de 3. Salimos del modificador y realizamos un render, ahora la textura está más acorde a la textura real de la frutilla:

tut02_62

Render en 3DSMAX 2009.

Render en 3DSMAX 2017.

Cerramos el grupo de la frutilla con Group >> Close y con esto terminamos la asignación de las texturas a las frutas.

Para el caso de la frambuesa y la mora, debemos primero hacer una copia de la frambuesa y luego nombramos esta nueva forma 3D como “mora”, además de cambiar su color a morado:

Ahora seleccionamos una esfera vacía, la dejamos en material Standard y le cambiamos el color (Diffuse) a morado, luego modificamos especular a 30 y glossiness a 25. Este material lo llamaremos mora. Copiamos este material en otra esfera vacía y le cambiamos el color a rojo frambuesa. Este material lo llamamos frambuesa. Finalmente, asignamos ambos materiales a nuestros objetos:

Renderizamos los objetos para ver el color del material.

Con esto terminamos la asignación de materiales de todas las frutas.

Ahora asignaremos el material a las botellas. Para ello, primeramente copiamos la botella (mediante copy) y luego copiamos el material de la frambuesa o mora a una esfera vacía, y lo configuramos de la siguiente manera:

1- Cambiamos el material a Standard y le asignamos el nombre “botella”.
2- Cambiamos el color Diffuse a verde oscuro.
3- Definimos los siguientes parámetros en Specular Highlights: Specular=20 y Glossiness=20.
4- Definimos el valor de Opacity en 65.
5- En la persiana Maps agregaremos Raytrace en el canal Reflection, y modificaremos su valor a 20.

Ahora copiamos este material recién creado a otra esfera y cambiar su color a conchevino o morado para asignárselo a la otra botella. Este material se llamará botellab. Asignamos los meteriales creados a las botellas y realizamos un render. El resultado es el siguiente:

Ahora realizamos un render de todo el conjunto para ver el resultado actual del modelado y la aplicación de materiales:

tut02_65

Render en 3DSMAX 2009.

Render en 3DSMAX 2017.

Ahora procedemos a colocar las frutas dentro de la fuente mediante operaciones de movimiento utilizando Select and Move (seleccionar y mover) en todos los ejes, ayudándonos con las vistas Left y Front. Podemos realizar copias de los objetos (de tipo instance) e ir rotándolos en diferentes posiciones con el fin de lograr cierto realismo en la escena.

Si tenemos problemas de selección o por error seleccionamos la fuente, podemos congelarla para así evitar tomarla. La seleccionamos y hacemos click con el botón secundario del mouse, allí seleccionamos la opción Freeze Selection: esto hará que el objeto se congele y por ello no pueda editarse, pero es visible en la viewport. Podemos descongelarlo mediante la opción Unfreeze All.

En esta fase es conveniente ir practicando los atajos de teclado a las vistas prefedinidas pues podemos ir de una vista a otra simplemente presionando una tecla: Front es F, Top es T, Left es L y Perspective es P. Utilizaremos esto para is posicionando y/o rotando los objetos en nuestra fuente, la cual debe quedar en su posición original. Una vez que hemos terminado de colocar las frutas en el frutero movemos las botellas para acomodarlas en la composición final, agrupamos todo y centramos en el punto de origen (0,0,0):

Desagrupamos la composición y ahora nos toca preparar la base. Para eso crearemos una caja (box) que tendrá las siguientes dimensiones: Lenght: 800, Width: 800 y Height: -20. Esta caja estará centrada en el punto de origen (0,0,0).

Vamos al editor de materiales, seleccionamos una esfera vacía y si tenemos una versión antigua de 3DSMAX, buscamos los materiales predefinidos de este y elegimos el material Wood_Oak. Se lo asignamos a la caja.

Si tenemos la versión moderna de 3DSMAX crearemos el material definiendo los siguientes parámetros:

1- Cambiamos el material a Standard y le asignamos el nombre “fuente”.
2- Desbloqueamos la relación de color entre Ambient y Diffuse presionando el candado.
3- Cambiamos el color Ambient a negro.
4- Cambiamos el color Diffuse a 112 en R=148, G=105 y B=50 (debemos ir al panel de edición de color).
5- Marcamos la casilla Color en Self Ilumination para cambiar a color negro.
6- En la persiana Maps agregaremos en Diffuse la textura llamada Oak1.png. Elegiremos la opción bitmap y allí podremos cargar la textura. El valor de Diffuse será 100.
7- En la persiana Maps agregaremos en Bump la textura llamada Oak1.png. Elegiremos la opción bitmap y allí podremos cargar la textura. El valor de Bump será 10.

La textura Oak1.png es la siguiente (click para ampliar):

Con esto ponemos fin a la asignación de materiales a toda nuestra composición. Los materiales debieran verse como en el render siguiente:

Aplicando luces y terminando la escena

Para aplicar luces a la escena y de la misma forma en que lo hicimos en el Tutorial 01, nuevamente elegiremos las luces Standard y particularmente la luz de tipo Omni. En la vista Top, creamos la primera luz y luego realizamos copias tipo Instance de esta, y las distribuimos de la manera como indica la imagen:

Como ya sabemos, deberemos dejar una luz como fuente principal que proyecte sombras (activando shadows on) y se debe ubicar más arriba además de ser independiente de las otras (la independizamos mediante Make Unique), mientras las otras serán de relleno y por ello tendrán menor intensidad. Estas luces serán de tipo instance entre ellas. En el caso de nuestro ejercicio, la luz ubicada en la parte inferior izquierda será la principal y el resto las de relleno, y las elevaremos mediante la vista Left de tal forma que nos queden como en la imagen siguiente:

Los parámetros a configurar de ambos tipos de luces son los siguientes:

Luz principal: Multiplier: 0,8, shadows on. En este caso, cambiamos el color a amarillo claro para cambiar el tono y el color de la iluminación a la escena.

Luces complementarias: Multiplier: 0,2, shadows off (desactivar casilla).

Finamente buscamos una vista que nos satisfaga, cambiamos el fondo a blanco (en Rendering >> Environment), creamos una cámara con Ctrl + C y realizamos un render para ver el resultado final:

tutorial02_render

Render en 3DSMAX 2009.

Render en 3DSMAX 2017.

Podemos ajustar los parámetros de la iluminación si esta no nos satisface del todo, como por ejemplo cambir la intensidad de la luz principal o de las de relleno, cambiar el fondo de la escena o mover la luz principal para generar diferentes tipos de sobreado.

Si tenemos la versión moderna de 3DSMAX, podemos renderizar el modelo en el motor de render Art Render sin necesidad de colocar las luces pero debemos asignar el material Physical Material en las botellas y en la fuente cambiando el tipo de material a Copper y editando su color, y colocando Glass Solid Geometry para el caso de las botellas, cambiando su color de transparencia (Transparency).

Render en 3DSMAX 2017, utilizando el motor de render Art Render.

Este es el final de este tutorial.

Descargar material del tutorial: ir a página de descargas.

Cambio de fecha trabajos de Taller de Maquetería Virtual 3 y Tutorial 2

Estimados alumnos de Taller de Maquetería Virtual 3 ambos módulos, debido a las circunstancias anteriormente planteadas en el mensaje anterior, las entregas de los trabajos se postergan como sigue:

Trabajo 01 para ambos módulos, pueden entregar hasta el viernes 2 de Septiembre hasta las 23:59. Este es el último plazo sin bajar nota.

Trabajo 02 (mueble): este será entregado hasta el día viernes 9 hasta las 23:59 (sólo para el módulo Diurno). El módulo vespertino podrá entregarlo hasta el domingo 11 a las 23:59. Estas fechas no tienen variación.

Respecto a las notas, estas se entregarán el fin de semana para ambos módulos. Una cosa importante es que sólo serán subidas a sistema, ya que me está prohibido entregar notas a alumnos que no estén en la lista oficial del curso. Por lo tanto les pido regularizar su situación a la brevedad. Aprovecho además de incluir el tutorial 2 de 3DSMAX. Saludos.

Entrega de trabajo 01 de TMV3 aplazada

Estimados alumnos de Taller de Maquetería Virtual 3 ambos módulos, debido a que no podré revisar los trabajos el fin de semana ya que me traslado de domicilio, les anuncio que el plazo de entrega del trabajo 01 de Taller de Maquetería Virtual 3 se corre hasta la madrugada del lunes. Quienes hayan enviado su trabajo el miércoles (diurno) o viernes (vespertino) y quieran mejorarlo, pueden mandar otra versión si así lo desean. De más está decirles que no se bajará nota si lo entregan hasta la madrugada del lunes. Saludos.

Pauta de trabajo Nº 2 en TMV3 (AIEP)

Estimados alumnos de Taller de Maquetería Virtual 3 (diurno y vespertino), les aviso que ya está en el blog la pauta del trabajo 2. Pueden revisarla (y descargar las versiones en PDF) en la sección “Taller Maquetería Virtual 1, 2 y 3 (AIEP)”. Cualquier consulta respecto a los trabajos por favor dejar un comentario. Saludos.

Comandos AutoCAD Tutorial 02: unidades y Coordenadas

acad_01_coordenadasEn AutoCAD podemos realizar dibujos de muy diverso tipo: desde planos arquitectónicos de todo un edificio o un proyecto completo de obras viales o civiles, hasta dibujos de piezas de maquinarias tan pequeñas y precisas como las de un reloj. Sin embargo, esto nos genera un gran problema: el tipo de unidades de medida que requiere un cierto dibujo u otro. En algunos casos se deberá trabajar en kilómetros, otros en metros, otras en centímetros e incluso en milímetros, para el caso de piezas más pequeñas. Incluso hay casos en los que se requiere trabajar en pulgadas (1”=2,54 cm) y en el caso de los ángulos, podemos utilizar el sistema sexagesimal (grados) o como radianes (grados, minutos y segundos). La pregunta es entonces, ¿Cómo utilizamos estas unidades en AutoCAD?.

Para ello debemos considerar convenciones básicas para trabajar con las unidades de medida en el programa.

Unidades de dibujo o Drawing Units

AutoCAD trabaja con una sola unidad de medida llamada sencillamente Unidad de Dibujo o Drawing Unit (DU). Esto implica que si dibujamos una línea y le asignamos el valor 30, esa línea medirá simplemente 30 “unidades de dibujo”. Ahora bien, ¿cuánto representan estas unidades en la realidad? simplemente dependerá de nuestro criterio. Por ejemplo, podemos representar esta línea como un muro continuo que mida 30 metros, por lo tanto el valor 30 representará 30 metros. Si dibujamos otra línea de 4.5 entonces representará 4.5 mts. Si por ejemplo estamos desarrollando un proyecto vial y dibujamos una línea de 200, podemos asumir que representan 200 kms. Si dibujamos una pieza pequeña como por ejemplo un engranaje de reloj que mida 5, podemos asumir que equivalen a 5 mm.

coord001

Foto: Circulo de radio 2. Este radio puede medirse en kilómetros, metros, centímetros o milímetros según lo elijamos. En AutoCAD simplemente mide 2 “Unidades de dibujo”.

De esto se desprende que deberemos adaptar las conversiones a la unidad que hemos elegido. Por ejemplo, si consideramos que 1 unidad de dibujo = 1 mt, una línea que mida 1.5 km deberá dibujarse como una línea que mida 1500 unidades de dibujo (ya que 1 km = 1.000 mts).

De esto podemos confirmar que:

1) Podemos dibujar en AutoCAD utilizando las medidas reales de los objetos, gracias a las unidades de dibujo. La unidad real será equivalente a la unidad de dibujo.

2) AutoCAD maneja hasta 16 posiciones después del punto decimal, aunque conviene utilizar esta capacidad sólo cuando sea estrictamente necesaria para aprovechar mejor los recursos de la PC.

Por ejemplo, si una pieza mide 1.25 mt y elegimos 1 unidad de dibujo = 1 metro, nuestra línea en AutoCAD deberá medir exactamente 1.25 DU. En este caso utilizamos una precisión de 2 decimales.

Si decidimos utilizar 1 unidad de dibujo = 1 cm, nuestra línea de 1.25 mt la dibujaríamos como 125 unidades de dibujo sin utilizar posiciones decimales, ya que 1 mt = 100 cm.

Ahora bien, si asumimos 1 unidad de dibujo = 1 kilómetro nuestra línea de 1.25 mt mediría 0.00125 y utilizamos 6 posiciones decimales, lo cual resultaría poco práctico para trabajar detalles y manejar las unidades de conversión.

De lo anterior podemos concluir que la equivalencia entre las unidades de dibujo y las unidades de medida dependerá de las necesidades del dibujo y la precisión con la que se requiera trabajar. También concluiremos que el dibujo será más grande o pequeño en la pantalla según la unidad que decidamos trabajar:

Foto: Líneas dibujadas del ejemplo anterior. La primera mide 125 unidades y se sale de cuadro, la segunda mide 1.25 y la tercera sólo 0.00125, tan pequeña que sólo se ve como un punto. La más adecuada para trabajar la pieza de 1.25 mts sería elegir la equivalencia 1 unidad de dibujo = 1 mt.

Por otro lado, la escala del dibujo que será impresa en papel es algo totalmente distinto de las unidades de dibujo, ya que al terminarse el dibujo este puede ser “escalado” para ajustarse el formato del papel y por ello no debemos preocuparnos del tamaño de este en la pantalla. Por ello no sirve de nada asignar equivalencia de 1 unidad de dibujo = 1 unidad de medida en papel. La escala de impresión es algo totalmente independiente y esta se ve en detalle en el tutorial de Layout.

Respecto a cómo dibuja AutoCAD en la pantalla de trabajo, podemos afirmar que este utiliza el plano cartesiano y cuatro sistemas de coordenadas que son:

– Coordenadas Cartesianas Absolutas.
– Coordenadas Cartesianas Relativas.
– Coordenadas Polares Absolutas.
– Coordenadas Polares Relativas.

En este tutorial se explicará cada uno de estos tipos, indicando similitudes y diferencias entre cada uno además de su interacción con la barra de comandos ya vista en el tutorial 01.

Coordenadas Cartesianas Absolutas

El dibujo de AutoCAD está sustentado a partir del plano cartesiano X, Y y Z ya conocido en geometría analítica. El plano cartesiano está compuesto por un eje llamado “eje X” o también conocido como eje de las absisas, y de un eje llamado “eje Y” también llamado eje de las ordenadas. Existe un tercer eje, el “eje Z” el cual por defecto, apunta hacia nosotros en el caso de dibujos 2D y por ende no es visible en este modo. Los ejes del plano cartesiano nos permiten ubicar mediante un par de valores en X e Y, la posición precisa de un punto:

acad02003

En la imagen vemos una representación del plano cartesiano. La intersección entre los ejes X e Y nos da el punto de origen de coordenadas (0,0) y podemos notar que está dividido en cuadrantes. Además, los valores a la derecha del eje X son positivos mientras los de la izquierda con de valor negativo. En el caso del eje Y, los valores arriba del eje serán positivos y debajo de este son negativos.

acad02004

En AutoCAD podemos indicar cualquier valor de coordenadas con valores en X e Y aunque estos sean negativos e incluso si el área del dibujo se encuentra en el cuadrante 1, donde X e Y son positivos. Para ejemplificar esto, desactivamos la entrada dinámica o dynamic Input presionando el botón correspondiente (F12). Con esto, las coordenadas serán absolutas.

 

Dynamic input: Activa o desactiva la entrada dinámica.

Si dibujamos una línea con el comando L, AutoCAD nos pide introducir la primera coordenada. Escribimos -1,-1 y presionamos enter, luego nos pedirá la segunda coordenada y escribimos 2,2, presionamos enter y luego cancelamos con esc. El resultado es el de la imagen de abajo:

La línea formada en AutoCAD sólo se ve como una línea inclinada aunque sí está en el plano cartesiano. Podemos activar la opción de grilla (presionando F7)  para ver el resultado (imagen). Podemos ver claramente que los extremos de la línea se posicionan en los puntos (-1,-1) y (2,2). En las versiones más antiguas de AutoCAD no se nos mostrarán las líneas de los ejes por lo que debemos imaginárnoslas. Como se ve, AutoCAD considera las coordenadas aun cuando no las muestre.

Resumiendo, cuando introducimos valores de coordenadas X e Y exactas con relación al punto de origen (0,0) sin activar Dynamic Input, entonces estamos usando Coordenadas Cartesianas Absolutas.

Coordenadas Cartesianas Relativas

Las coordenadas cartesianas relativas son aquellas que se expresan en coordenadas X e Y de forma similar a las absolutas pero se diferencian de las estas porque toman como referencia el último punto posicionado en lugar del punto de origen. Para establecer estas coordenadas, debemos escribir lo siguiente; @valor1,valor2. También aparecen por defecto cuando activamos Dynamic Input.

Si activamos Entrada Dinámica (Dynamic Input) y dibujamos una línea (L), el primer punto se definirá de forma absoluta pero el siguiente punto automáticamente se definirá mediante coordenadas cartesianas relativas. Estas coordenadas en verdad definen magnitudes en X e Y que forman un “triángulo rectángulo virtual”. Para entender esto, dibujemos nuevamente una línea con el comando L. Establecemos el primer punto en 1,1 y damos enter, luego escribimos 4,2 y damos enter para finalmente cancelar el comando con esc. El resultado es el de la imagen de abajo:

Lo lógico hubiese sido que el segundo punto se hubiese definido en la posición (4,2) pero lo que en verdad ha hecho el programa fue mover el segundo punto a (5,3). Lo que definimos en las coordenadas relativas, como se dijo antes, son magnitudes para X(4) y para Y(2) los cuales forman los catetos virtuales que forman la línea definida por la hipotenusa.

Si las magnitudes son negativas (-4,-2), esto implicará un cambio de dirección en X e Y según la dirección de los ejes respecto al plano cartesiano. Si X es negativo, el punto se moverá hacia la izquierda, y si Y es negativo se moverá hacia abajo. En la imagen de abajo vemos que al aplicar las coordenadas (-4,-2), el punto se mueve a la posición (-3,-1).

En resumen, debemos tener cuidado con este tipo de coordenadas puesto que en el caso de las líneas en diagonal, las coordenadas que asignemos NO definirán la magnitud verdadera de estas. Por eso es mejor trabajar con Coordenadas Polares Relativas.

Coordenadas polares absolutas

Las coordenadas polares absolutas también tienen como primer punto de referencia las coordenadas de origen (0,0), pero en lugar de indicar coordenadas absolutas (valores en X e Y), podemos definir la distancia respecto al origen y el ángulo, de acuerdo al siguiente esquema:

acad02005

Al igual que en Geometría, los ángulos en AutoCAD se cuentan a partir del eje X y en sentido contrario a las manecillas del reloj, a su vez el vértice del ángulo coincide con el punto de origen. Por lo tanto los ángulos son positivos si van contrarreloj y son negativos si van a favor.

Las coordenadas polares absolutas se escriben como: distancia<valor del ángulo. Por ejemplo, desactivemos nuevamente Dynamic Input y dibujemos una línea con el comando L (line). Cuando nos pida el primer punto escribimos 2<20 y luego enter:

coord004

En la imagen notamos que el punto se ha posicionado tomando como referencia el al ángulo de 20º respecto al eje X y con el valor de hipotenusa igual a 2 (destacados en verde). Ahora escribamos 8<40 para definir el segundo punto, presionamos enter y luego cancelamos con esc. El resultado es la línea de la imagen de abajo, aunque en AutoCAD sólo se verá la línea blanca junto a los ejes.

coord005

En verde se ha destacado la operación que realiza el programa luego de ingresar los valores. Por consiguiente, notamos que el segundo punto se ha establecido tomando como referencia el ángulo de 40º desde el origen y con un valor igual a 8, tomado desde el último punto al origen (0,0). La línea por tanto tiene otra magnitud, distinta de 8.

Al igual que en el caso de las Coordenadas Cartesianas Relativas, este modo NO define la magnitud de la línea en diagonal así que debe usarse en casos específicos.

Coordenadas Polares Relativas

Las Coordenadas Polares Relativas son aquellas que se expresan tomando un punto y el ángulo pero se diferencian de las absolutas porque estas toman el último punto posicionado. Para establecer estas coordenadas, debemos escribir @distancia<valor del ángulo. También aparecen por defecto cuando activamos entrada dinámica. Por ejemplo, activemos Dynamic Input y dibujemos una línea con el comando L. Cuando nos pida el primer punto escribimos 2<20 y luego enter. Este primer punto se dibujará de manera absoluta. Ahora escribimos 8<40, presionamos enter y luego cancelamos con esc. El resultado es la línea de la imagen de abajo, aunque en AutoCAD sólo se verá la línea blanca junto a los ejes:

coord007

En verde se ha destacado la operación que realiza el programa luego de ingresar los valores. Por consiguiente, notamos que el segundo punto se ha establecido tomando como referencia el ángulo de 40º respecto al primer punto y con un valor de hipotenusa igual a 8, que será la longitud verdadera de la línea.

Es importante recordar que si asignamos valores negativos a los ángulos, implicarán que la rotación de estos será en el sentido de las manecillas del reloj. Podemos entender esto en la imagen de abajo:

acad02010

Si colocamos el valor 45 mientras dibujamos con coordenadas polares, la línea se dibuja en el cuadrante 1 donde los valores son positivos. El ángulo se toma desde el punto de origen (0,0) y se proyecta hacia arriba ya que, recordemos, por definición los ángulos giran contra las manecillas del reloj.

En cambio, si al ángulo le asignamos el valor -45, este se forma hacia abajo y en el cuadrante 2, ya que ahora está girando en el mismo sentido de las manecillas del reloj.

Para entender esto, dibujemos un octágono utilizando coordenadas polares relativas. Activamos la Entrada Dinámica (Dynamic Input) y en la barra de comandos escribimos L, ubicamos el primer punto en (2,2), luego escribimos:

2<0 y damos enter,
2<45 y damos enter,
2<90 y damos enter,
2<135 y damos enter,
2<180 y damos enter,
2<-135 y damos enter,
2<-90 y damos enter,
2<-45 y damos enter.

El resultado es el de la imagen de abajo:

acad02011

Hemos dibujado el octágono regular utilizando coordenadas polares y notaremos que -135 equivale a 225º, -90 a 270º y -45 a 315º.

Además de desactivar la entrada dinámica o escribir @ para las coordenadas relativas, podemos cambiarlas presionando el botón secundario del mouse en las coordenadas de dibujo mientras dibujamos.

Coordenadas de dibujo.

Estas nos muestran las coordenadas del puntero en los 3 ejes (X,Y,Z). Si realizamos click sobre estas, se nos abre un menú donde podremos cambiar entre coordenadas absolutas, relativas, geográficas o desactivarlas según sea el caso.

coord008

Este es el fin de este tutorial.

Rhinoceros Tutorial 07: modelado mediante Rail Revolve

rhino_07En esta clase se enseñará la técnica de modelado por Rail Revolve, el cual es una variación de Revolve y se diferencia de este porque en lugar de utilizar un perfil en torno a un eje, nos crea una superficie a partir de un perfil que se proyecta en torno a una curva cerrada, mediante un eje predefinido. Para ello modelaremos un sencillo paraguas abierto, con el cual entenderemos la importancia de este comando.

Abrimos un nuevo archivo sin template. No es necesario ajustar grid. En opsnap, activamos las relaciones near, cen, end, mid e int.

Dibujando el paraguas

Activamos snap.

En la vista top, creamos una estrella (curves >> polygon >> star), escribimos N y luego 8 para definir el número de lados, luego ubicamos el punto (8,0) y clickeamos. Ahora ubicamos el punto (6,0) y damos click. Con esto habremos creado nuestra estrella la cual será la base para nuestro paraguas.

rhinotut06_01

Ahora realizamos fillet (curves >> fillet curves) para redondear los lados internos de la estrella (y así asemejarlo a un paraguas abierto), de radio 6 (r y enter, luego escribir 6 y luego enter). Nos debe quedar algo parecido a la imagen de abajo:

rhinotut06_02

Ahora nos vamos a la vista front y dibujamos la siguiente curva con curva interpolada (curve >> free-form >> interpolate points):

Primer punto en (8,0).
Segundo en X=4 y Z=3.
Tercero y final en Z=4 y X=0.

En la misma vista dibujamos una polilínea que parte en X=0 y Z=4, luego la movemos 14 cuadros hacia abajo, luego 2 a la derecha y finalmente 2 hacia arriba. Nos debe quedar como la imagen de abajo. Con esto definiremos la curva de la abertura y las bases de nuestro paraguas.

rhinotut06_03

Ahora debemos redondear los lados para formar el asa del paraguas. Realizamos fillet (curves >> fillet curves) con radio 1 para formar la curva (imagen de abajo, en fucsia). En la vista front, nos ponemos en el punto (0,1) y dibujamos una línea que terminará en el punto medio (midpoint) del arco del paraguas. Esta línea será el alambre que soporta la estructura del paraguas (en amarillo).

rhinotut06_04

Ahora seleccionamos la línea que acabamos de dibujar y aplicamos el comando pipe (solid >> pipe), con radio 0.05. Repetimos lo mismo con la curva y con la línea del mango del paraguas, pero en este último caso su radio será de 0.2.

rhinotut06_05

En esta etapa del tutorial conviene asignar una estructura de layers donde colocamos los sólidos creados para dar mayor orden. La vara que intersecta la curva irá en un layer llamado metales, el mango del paraguas en otro llamado mango y la curva en otro llamado lona.

Ahora debemos aplicar un un fillet edge (solid >> fillet edge >> fillet edge) de radio 0.19 para redondear la punta del paraguas.

rhinotut06_06

Con los layers aplicados seleccionamos la curva y la línea que la intersecta, y aplicamos el comando array polar (transform >> array >> polar) en la vista top. Definimos el centro del array en el punto de origen (0,0) y cuando nos pregunte el número de ítems colocamos 8 y damos enter, finalmente escribimos 360 para definir el ángulo total de la rotación y damos enter. Nos quedará la estructura formada, como la imagen de abajo.

rhinotut06_07

Ahora modelaremos la lona del paraguas mediante Rail revolve: apagamos todos los layers para dejar sólo las líneas, vamos a surface >> Rail Revolve. Primero seleccionamos la curva, luego la estrella de la base y cuando nos pregunte start of rail revolve axis (eje de inicio de la revolución), seleccionamos el endpoint de la curva (imagen de abajo, en verde) y damos click, luego en la vista front seleccionamos el midpoint de la línea del paraguas (en naranjo) y damos click para finalizar:

rhinotut06_08

Encendemos todos los layers y asignamos la superficie recién creada al layer donde tenemos las curvas (lona).

rhinotut06_09

La superficie generada por rail revolve nos define la lona del paraguas. Ahora sólo es cosa de ajustar los colores de los elementos con F3 para que se vean en el render.

Finalmente realizamos un render, este es el resultado:

rhinotut06_10

rhinotut06_11

Este es el fin de este Tutorial.