AutoCAD 3D Tutorial 16: niveles de Subobjetos en sólidos

Como ya sabemos, AutoCAD nos permite realizar infinita variedad de modelado 3D gracias a sus múltiples herramientas y una de las características más recientes del programa es poder manipular los sólidos 3D de forma relativamente sencilla mediante niveles de “Subobjetos” de un sólido en particular, de forma similar a como ocurre en 3DSMAX. En este nuevo tutorial de AutoCAD 3D aprenderemos a modelar un techo muy sencillo pero esta vez sin utilizar herramientas como UCS, Booleanas o cortes, ya que en este caso solamente manipularemos los niveles de subobjeto de los mismos sólidos ya sea moviendo los vértices, lados o caras de estos. Luego aplicaremos materiales sencillos y realizaremos un render para apreciar el resultado final.

Iniciando el proyecto

Comenzaremos el proyecto dibujando mediante el comando box una caja de largo (length) de 400, ancho (width) de 800 y altura (height) de 150. Esta será la base para nuestra techumbre.

Una vez realizada, realizaremos una copia (mediante el comando copy o cp) y la colocaremos de forma adyacente a la primera caja. Con esto formaremos la segunda “agua” de nuestra cubierta.

Grupo Selection: Culling y Move gizmo

Ahora viene lo fundamental para este ejercicio ya que aprenderemos a manipular los niveles de subobjeto de cada sólido. Debemos hacer mención que cuando tomamos un sólido 3D y estamos en la persiana Solid, notaremos que en grupo llamado Selection encontraremos la opción “No filter” como opción predeterminada para un sólido. Esto nos indica que no hay ningún nivel de subobjeto seleccionado y por ende, tomará todo el sólido como base al ser seleccionado.

También encontraremos una interesante opción llamada Culling la cual nos permitirá mostrar o no las aristas y vértices interiores de un sólido 3D. Se puede activar o desactivar presionando el botón respectivo o mediante el comando cullingojb (cul), donde debemos asignar el valor 0 para desactivarlo y 1 para activarlo.

Este comando puede ejemplificarse en las siguientes imágenes:

Objeto seleccionado con Culling desactivado (cullingobj=0). En este caso vemos las aristas y vértices interiores del sólido.

Objeto seleccionado con Culling activado (cullingobj=1).

En el caso de Move Gizmo, este nos permitirá cambiar el tipo de transformación del objeto al seleccionarlo. Por defecto nos aparece el Gizmo de Move o Move Gizmo, pero podremos seleccionar también el Gizmo de Rotate, el de Scale o incluso desactivar el Gizmo según lo requieramos. Se puede activar o desactivar eligiendo la opción respectiva al presionar la flecha del lado de Move Gizmo:

También podremos elegir las transformaciones mediante el comando defaultgizmo (def), donde debemos asignar el valor 0 para activar el Gizmo de Move, 1 para el Gizmo de Rotate, 2 para el Gizmo de Scale y 3 para desactivar el Gizmo.

Este comando puede ejemplificarse en las siguientes imágenes:

Objeto seleccionado con Gizmo Rotate (defaultgizmo=1).

Objeto seleccionado con Gizmo Scale (defaultgizmo=2).

Objeto seleccionado con Gizmo Rotate (defaultgizmo=3).

Los niveles de Subobjetos en el sólido 3D

Volviendo a los subobjetos del sólido, si seleccionamos la flecha que está debajo del icono No Filter en cuestión, nos aparecerán las siguientes opciones o variables:

Donde tendremos lo siguiente:

– Vertex: primer nivel de sub-objeto del sólido. Esta opción hará que podemos seleccionar cualquier vértice de cada sólido al ser seleccionado.

– Edge: segundo nivel de sub-objeto del sólido. Esta opción hará que podemos seleccionar cualquier lado o arista de cada sólido al ser seleccionado.

– Face: tercer nivel de sub-objeto del sólido. Esta opción hará que podemos seleccionar cualquier cara de cada sólido al ser seleccionado.

Además tendremos las opciones Solid History y Drawing View Component. El primero nos permitirá seleccionar las representaciones en estructura alámbrica de las partes de los objetos eliminados durante una operación de unión, resta o intersección de un sólido. La segunda opción nos permite seleccionar los componentes 3D en una vista de dibujo o Paper space. Sin embargo, en este tutorial solamente veremos los tres primeros niveles de subobjetos llamados Vertex, Edge y Face.

Antes de comenzar, debemos tomar en consideración que estos niveles también pueden ser seleccionados mediante el comando llamado subobjselectionmode (subobj), donde debemos asignar el valor 0 para No filter, 1 para Vertex, 2 para el Edge y 3 para Face.

Otra forma de seleccionar los distintos niveles de subobjeto es mediante los siguientes atajos de teclado:

Shift+F1: No Filter.
Shift+F2: Vertex.
Shift+F3: Edge.
Shift+F4: Face.

Y otra forma de seleccionar los subobjetos de un sólido es simplemente presionando Ctrl y con la tecla presionada realizar Click en el subobjeto que queramos seleccionar (vértices, aristas o caras).

Seleccionando una cara del sólido mediante Ctrl+click en la cara respectiva.

Volviendo a nuestros sólidos ya modelados, si seleccionamos el subobjeto Vertex notaremos que el cursor cambiará de la siguiente manera:

Este nos indica que estamos en el modo de subobjeto Vertex y por ello, sólo se seleccionarán uno o más vértices de nuestro sólido sin seleccionar el total de este. Para formar el techo de nuestro proyecto, seleccionamos los dos vértices superiores del lado mayor de la caja y al hacerlo, notamos que nos aparece el Gizmo de Move (Move Gizmo) con los ejes X, Y y Z.

Lo que haremos ahora será colocarnos en el eje Z con el cursor y hacer click ya que con esto podremos mover los vértices restringiendo el movimiento al eje Z, movemos hacia abajo con el valor 135 y luego presionamos enter. Con esto damos forma a la primera agua de nuestro techo, de acuerdo a la siguiente secuencia:

Como vemos en las imágenes, el sólido se modifica ya que al mover los vértices alteramos la forma de este y con ello podremos editarlo sin problemas. Esta técnica puede ser utilizada en cualquier sólido 3D y nos permitirá una edición rápida de estos sin tener que ocupar herramientas más complejas como cortes u operaciones Booleanas. Sin embargo, es bueno conocer las propiedades generales de los Subobjetos antes de proceder con el ejercicio.

Propiedades generales de los Subobjetos

Podemos definir propiedades de los subobjetos de forma sencilla si seleccionamos un vértice (o lado o cara) y colocamos el cursor en este. Si seleccionamos un vértice por ejemplo, nos aparece lo siguiente:

En este caso tenemos las opciones Move Vertex y Allow Triangulation. Move Vertex nos permitirá mover el vértice de forma libre mientras que Allow Triangulation nos permitirá dividir los polígonos adyacentes a este mediante triángulos, para así evitar deformaciones extrañas del sólido mientras se manipula o mueve el vértice.

Modificando el sólido moviendo un vértice de forma libre mediante la opción Move Vertex.

Modificando el sólido moviendo un vértice de forma libre mediante la opción Move Vertex, pero esta vez activando la opción Allow Triangulation.

Ahora bien, se seleccionamos el vértice y presionamos el botón secundario del mouse nos aparecerá un menú con varias opciones:

Estas son las siguientes:

Move, Rotate, Scale: al seleccionar el vértice por defecto nos aparece el Gizmo de transformación de Move. Si seleccionamos Rotate o Scale nos aparecerán los gizmos que nos permitirán rotar o escalar el o los vértices seleccionados.

Cambiando el tipo de transformación del vértice eligiendo la opción Rotate.

Set Constraint: establece restricciones al movimiento, rotación o escala según el eje o plano que se elija. Las opciones que tenemos en este caso son los ejes X, Y, Z o los planos XY, XZ, YZ.

Relocate Gizmo: esta opción nos permitirá cambiar la posición del gizmo del vértice, lo que permitirá transformarlo desde otra posición o tomando como referencia otro punto.

Al elegir esta opción debemos colocar el Gizmo en la posición definitiva y luego podremos efectuar la transformación que deseemos, tal como se aprecia en la secuencia siguiente:

Estableciendo una nueva posición del gizmo del vértice mediante Relocate Gizmo y luego moviendo este desde la nueva posición.

Align Gizmo With: Esta opción nos permitirá alinear el gizmo respecto a un UCS determinado o el que tengamos aplicado en ese momento.

En este caso tenemos tres opciones las cuales son:

World (WCS): alinea el Gizmo respecto al UCS por defecto, independientemente del UCS que tengamos activo.

Current (UCS): alinea el Gizmo respecto al UCS que tengamos activo.

Object: alinea el Gizmo respecto al objeto mismo.

Custom Gizmo: esta nos permitirá definir nuestro propia posición del Gizmo definiendo tres puntos (origen, X e Y) de forma similar a como lo hacemos con UCS.

Volviendo a nuestro ejercicio, nos quedará definir la siguiente agua para nuestra techumbre pero en este caso lo haremos mediante el subobjeto Edge, ya que este nos permitirá tomar uno o más lados o aristas del sólido. Al seleccionarlo, el cursor cambia de la siguiente manera:

Este nos indica que estamos en el modo de subobjeto Edge y por ello, sólo se seleccionarán uno o más aristas de nuestro sólido sin seleccionar el total. Para formar nuestro techo, seleccionamos la arista superior del lado mayor de la segunda caja y al hacerlo, notamos que al igual que en el caso de los vértices, nos aparece el Gizmo con los ejes X, Y y Z.

Si seleccionamos el lado de la segunda caja, las opciones que nos aparecerán serán las mismas que en el caso de Vertex pero en este caso se nos agregará una nueva propiedad llamada Extend Adjacent Faces:

Esta propiedad nos permitirá mover el lado pero restringiéndolo de forma automática a cada lado adyacente, en cuatro direcciones posibles:

Direcciones posibles de movimiento de un lado utilizando la propiedad Extend Adjacent Faces.

Si seleccionamos la opción Move Edge podremos mover el lado de forma normal y sin restricciones, de forma parecida a Move Vertex:

Y al igual que en el caso de los vértices, la opción Allow Triangulation nos permitirá agregar triángulos al sólido para evitar deformaciones extrañas en este:

El resto de las propiedades ya estudiadas para Vertex se aplican de igual manera para el caso del subobjeto Edge. Para terminar nuestro ejercicio, seleccionaremos el lado mayor de la caja y asegurándonos que el Gizmo sea el de Move, lo restringimos al eje Z y podremos moverlo hacia abajo con el valor 135 y luego presionando enter.

Ahora nuestro techo ya está listo pero haremos una pequeña modificación ya que editaremos la primera caja, retranqueándola un poco hacia atrás para ocupar el tercer subobjeto llamado Face. Este nos permitirá seleccionar una o más “caras” de un sólido y por ello podremos efectuar transformaciones con estas, de forma similar a lo realizado con Vertex o Edge. Al seleccionar el subobjeto Face, el cursor cambia de la siguiente manera:

Este nos indica que estamos en el modo de subobjeto Face y por ello, sólo se seleccionarán uno o más caras de nuestro sólido sin seleccionar el total. Para formar nuestro techo, seleccionamos la cara inferior de la primera caja y al hacerlo, notamos que al igual que en el caso de los vértices, nos aparece el Gizmo con los ejes X, Y y Z. Las propiedades que se estudiaron con Vertex y Edge se aplican de igual manera en el caso de Face y por ello, en este caso sólo nos bastará con mover la cara respecto al eje Y y aplicando el valor 200:

Con estas operaciones ya hemos formado el techo de manera definitiva y sólo nos quedará aplicarle materiales para que se nos vea de forma un poco más realista. Un tip interesante sobre materiales que nos ayudará mucho es el siguiente: si tenemos problemas al mapear ciertos elementos ya que en varias ocasiones no se mapean de forma correcta todas las caras del mismo, lo que podemos hacer es duplicar el material y luego aplicar este (arrastre más shift presionado) en las zonas que se requiera mapear o editar de forma diferente, luego de esto podemos aplicar el mapeado o directamente editar las imágenes del material mismo.

El resultado del techo con los materiales aplicados y mapeados es el siguiente:

El render final de nuestro modelo es el siguiente:

Si lo queremos, podemos agregar más detalles a nuestro modelo o trabajarlo directamente mediante comandos como Solidedit para conseguir un modelado más realista de nuestra cubierta.

Este es el final de este tutorial.

AutoCAD 3D Tutorial 15: modelado de escalera caracol utilizando Helix

Como ya sabemos, AutoCAD nos permite realizar infinita variedad de modelado 3D gracias a sus múltiples herramientas y una de ellas es el relativamente poco utilizado comando llamado Helix, el cual nos permitirá definir formas curvas complejas ya que consiste en una “espiral” 3D formada por curvas similares a Spline. En este nuevo tutorial de AutoCAD 3D aprenderemos a modelar una escalera de caracol de una manera relativamente sencilla ya que si bien esta es una de las escaleras más difíciles de resolver debido principalmente a la complejidad de  sus curvas, nos ayudaremos del comando Helix para definir su trayectoria y curvatura. Para la realización de este proyecto utilizaremos líneas de base y aplicaremos Helix en la escalera para definir la curvatura y generar un efecto de continuidad en la escalera. También aplicaremos comandos como loft y utilizaremos otras funciones como recortar mediante superficies, utilizando el comando Slice.

Preparando la base de la escalera

Comenzaremos el proyecto dibujando mediante el comando circle (C) un círculo de radio 70. Una vez realizado, generaremos otro círculo de radio 5 el cual tendrá como centro el centro del círculo mayor. Este último definirá el “center pole” o poste central de nuestra escalera:

A continuación realizaremos una línea (mediante line) la cual irá desde el centro del círculo pequeño hasta el cuadrante derecho del círculo mayor. Esta línea será nuestra partida para definir los peldaños de la escalera.

Ahora realizaremos un array, elegiremos la opción polar y definiremos el centro del círculo menor como punto de centro (center point) de este.

Lo que haremos ahora será el número de ítems en 16 y cerramos el array. Con esto formaremos todos los peldaños de la escalera.

Si bien las escaleras de caracol tradicionales suelen definirse en 3/4 de círculo (unos 12 peldaños), en el caso de este proyecto haremos un ciclo completo de 16 peldaños ya que la altura que tendrá nuestra escalera será de 3,20 mts (320 cms). Dibujaremos mediante line una línea hacia arriba (con F8 activado) para definir como altura 320.

Lo que corresponderá ahora será definir la trayectoria y por ende la curvatura que tendrá nuestra escalera. Para eso utilizaremos el comando Helix ya que este nos permitirá definir la “espiral” de la escalera. Escribimos Helix (o hel) y presionamos enter:

Al invocar el comando, lo primero que este nos pedirá será el punto central de la base (Start Point) de la espiral. Seleccionamos el centro del círculo pequeño:

Ahora definiremos el radio de la base de la espiral o Base Radius. En este caso seleccionaremos el punto final de la primera línea de peldaño que dibujamos. Es muy importante que lo hagamos de esta manera ya que esto hará que la espiral comience justamente desde esa línea.

Helix nos pide ahora el radio de la altura (Top Radius) de la espiral. Como ambos radios son iguales, definiremos el valor del radio en 70 y presionamos enter:

El siguiente paso es definir la cantidad de ciclos o “turns” (vueltas) que tendrá nuestra espiral. Por defecto Helix posee 3, pero para nuestra escalera asignaremos el valor 1 ya que necesitamos que la espiral tenga un solo ciclo o vuelta.

Tip: si queremos un ciclo normal de 3/4 de círculo, debemos definir en Turns el valor 0.75.

Finalmente Helix nos pedirá la altura total que tendrá nuestra espiral. Definiremos el valor 320 y presionamos enter para finalizar el comando.

La idea es que el resultado sea el mostrado en la imagen siguiente. Si nos equivocamos en alguno de los pasos anteriores, podremos tomar nuestra Helix y editarla mediante el panel de propiedades (PR).

Con esto ya tenemos definida la base de la escalera y podremos comenzar el modelado.

Modelando la escalera

Comenzaremos el modelado definiendo cada peldaño de nuestra escalera mediante el comando presspull. Definiremos cada área y la extruiremos a la altura de 20 hasta definir todos nuestros peldaños.

Una vez modelados todos los peldaños, tomaremos el último y lo movemos desde la base al punto final del penúltimo peldaño.

Luego tomamos ambos y repetimos la secuencia hasta formar todos los peldaños de nuestra escalera.

El resultado final de las operaciones realizadas es el de la imagen siguiente. Notaremos que la Helix calza perfectamente en las diagonales de cada peldaño y que la espiral se define desde el primero hasta el último de estos.

El siguiente paso es unificar toda la forma 3D mediante union y luego la moveremos hacia un lado, ya que ahora necesitaremos formar la curvatura de la escalera. Notaremos que al mover los peldaños tendremos libres la Helix y la línea del Center pole, ya que los necesitaremos para crear la curva. Para esto, aplicaremos loft y seleccionamos la línea, luego la helix y finalmente aceptamos con enter dos veces. Con esto la curvatura de la escalera quedará definida por una superficie.

Volveremos a colocar los peldaños en su posición original mediante move y ahora definiremos la curvatura definitiva de la escalera. Lo que haremos será aplicar el comando slice y cuando el comando nos pregunte acerca del sólido a seleccionar elegiremos los peldaños:

Ahora nos vamos a las opciones de Slice y nos corresponderá seleccionar la opción Surface (S). Esto nos permitirá recortar el sólido tomando como referencia una superficie.

Luego de elegir la opción, seleccionamos la superficie de la curvatura recién creada. Podemos ayudarnos con Selection Cycling si hay problemas al seleccionarla.

Finalmente aceptaremos mediante enter y con esto ya habremos realizado el corte. Seleccionamos los peldaños de la parte baja de la escalera y los borramos mediante supr.

Como se aprecia en las imágenes, la escalera ya está prácticamente definida pero no será realista, ya que un peldaño no se sostiene estructuralmente en el canto de otro. Por ello, debemos aumentar el grosor de la curvatura para que la escalera se represente de una manera más acorde a la realidad. Para esto, seleccionaremos la superficie de la curvatura y aplicaremos el comando llamado Thicken:

Thicken (thi): extruir superficie.

Thicken nos permitirá extruir la superficie recién creada mediante la definición de un grosor y a su vez la convertirá en un sólido.

Cuando Thicken nos pregunte sobre la definición del grosor (Specify Thickness) le asignamos el valor 5 y luego presionamos enter. Con ello ya habremos definido la estructura definitiva de nuestra escalera.

Ahora todo es cuestión de fusionar mediante union los peldaños más el sólido de la curvatura, y ajustar algunos detalles menores para terminar el proyecto.

El primer ajuste que haremos será reparar el primer peldaño puesto que debido a la extrusión de la curva de la escalera, parte del sólido queda bajo el plano XY o “cota 0”. En este caso la reparación es sencilla puesto que lo único que debemos hacer es dibujar un box hacia abajo y de mayor dimensión que los peldaños, luego se la restaremos a los peldaños mediante subtract y así solucionamos el problema.

El siguiente paso es un poco más complicado ya que debemos reparar el peldaño superior. Es complejo porque en este caso debemos agregar más material en lugar de sustraer, y la curva hace que sea más difícil repararla. Lo que debemos hacer es primeramente dibujar una box que irá desde el borde del peldaño hasta el borde opuesto de la escalera, de acuerdo a la secuencia siguiente:

La altura de la box quedará definida por la parte inferior de la curvatura, como se muestra en las imágenes:

El siguiente paso será girar la vista para enfocar el inicio de la box recién creada y establecer el plano XY en la diagonal de la curva. Para ello escribimos UCS y presionamos enter, cuando se nos pregunta por el punto de origen del plano seleccionamos el punto inferior de la curva, tal como se muestra en la imagen:

Cuando UCS nos pregunte por el eje X seleccionamos el punto superior de la curva, tal como se muestra en la imagen siguiente:

Activaremos el ayudante Nearest y cuando UCS nos pregunte por el eje Y del plano, elegiremos un punto cualquiera de la curvatura inferior, tal como se muestra en la imagen siguiente:

Con esto habremos definido correctamente el UCS y gracias a esto podremos cortar el sólido sin sacrificar la curvatura. Para cortarlo, ejecutamos el comando Slice y seleccionamos la box:

Una vez seleccionado, debemos establecer el punto inferior de la curvatura como primer punto de corte:

Con el ayudante Nearest activado seleccionamos cualquier punto de la curvatura inferior para definir la recta por donde se cortará el sólido:

Una vez realizado esto, presionamos enter para confirmar y para salir de Slice. Con esto hemos cortado el sólido a partir de la diagonal.

Terminamos el ajuste tomando el sólido sobrante y lo borramos mediante supr.

Ahora todo es cuestión de tomar el sólido y la escalera, y fusionarlos mediante el comando union. Con estas operaciones ya hemos terminado los ajustes, y sólo nos queda definir el center pole y la baranda de nuestra escalera.

Definir el Center pole será muy sencillo pues es cosa de modelar un cilindro del radio del círculo pequeño (5), y de altura le asignaremos 410.

Para el caso de la baranda, lo que haremos será mover la Helix ya que notaremos que se ha conservado al realizar el loft. Podemos ayudarnos mediante Selection Cycling y la seleccionamos para posteriormente moverla mediante el Gizmo o el comando move.

Lo que haremos a continuación será copiar la helix hacia arriba para formar la baranda. En este caso, podremos copiar mediante el gizmo primeramente definiendo el eje en Z, luego seleccionando la opción Copy (C) y finalmente asignamos el valor 110 para copiar la helix tal como se aprecia en la secuencia siguiente:

Lo que corresponde ahora es realizer un loft entre las superficies para formar la baranda:

Una vez realizada la operación, procederemos a engrosarla mediante el comando Thicken, asignándole esta vez el valor de -5. Este valor hará que la extrusión se realice hacia el interior de la baranda.

Finalmente nos quedan sólo dos pasos los cuales son: primeramente mover la baranda hacia la escalera tomando como base el punto inferior de esta, y luego fusionarla a la escalera mediante el comando union.

Con esto la escalera está prácticamente terminada, pero faltará un pequeño ajuste para que se finalice por completo. Lo que debemos hacer es ir a la parte superior de la escalera para completar la baranda pues hay un pequeño espacio que no está definido. En este caso, modelamos una box entre los espacios y la altura, para finalmente fusionarla a la escalera mediante union y así terminarla de manera definitiva.

Lo que corresponde ahora es asignarle algún material similar al hormigón o concreto para poder realizar el renderizado final de nuestro modelo. En este caso se le ha asignado el material Flat Polish Gray y luego se ha mapeado toda la escalera mediante box.

El render final de nuestro modelo es el siguiente:

Una variación que podemos realizar en el ejercicio es realizar la curvatura mediante spline en lugar de helix, aunque en este caso siempre deberemos tomar los puntos finales de unión entre cada peldaño al ir generando la curva. Esto se recomienda sobre todo cuando no tenemos la certeza de las dimensiones exactas de nuestra escalera.

Este es el final de este tutorial.

AutoCAD 3D Tutorial 14: Inserción de referencias o XREF, aplicado en 3D

Como ya lo hicimos anteriormente en el tutorial correspondiente a AutoCAD 2D, definiremos como referencias externas o “XREFs” a archivos específicos que cumplen la función de servir como guía, calco o referencia para realizar dibujos complejos. Estos archivos pueden ser de imagen, del mismo software (DWG) o también de otros programas similares como Microstation. También explicamos el cómo se realizaban bloques o dibujos complejos utilizando esta técnica, pero en este nuevo tutorial llevaremos el concepto de XREF a la aplicación práctica en la gestión y modelado de proyectos tridimensionales. XREF nos servirá de sobremanera en proyectos 3D de carácter complejo ya que nos permitirá manipularlos de forma eficiente en equipos antiguos o con bajo nivel de recursos gráficos y de Hardware. También nos ayuda con la gestión del proyecto mismo ya que al igual que en el caso de los layers, podremos ordenarlo de mejor forma ya que este quedará dividido en diferentes archivos independientes editables los cuales estarán vinculados a un archivo DWG de base.

En el caso de ocupar XREF en el modelado tridimensional, debemos considerar ciertas condiciones previas antes de aplicarlo en un proyecto:

a) Se debe tener un criterio de orden muy claro para gestionar el proyecto mismo, ya que en este caso puntual XREF funcionará mediante la inserción de archivos de AutoCAD o DWG y por lo tanto, debemos dividir el proyecto en partes separadas. Por ejemplo, si vamos a realizar un edificio de departamentos, lo ideal en este caso sería trabajarlo mediante “pisos” individuales para luego ir separando cada uno de estos en archivos DWG independientes, que luego se insertarán en el archivo de base mediante XREF. Para ejemplificar este criterio, usaremos un proyecto de ejemplo el cual nos servirá como guía para este tutorial. En este se define una vivienda de dos pisos y la estructura final en que lo ordenaremos en el archivo final con XREF.

Nombre del Proyecto: vivienda de 2 pisos con su respectivo contexto.

Orden específico del proyecto:

1) Contexto del proyecto.
2) Piso 1 del proyecto.
3) Piso 2 del proyecto.
4) Techumbre del proyecto.

Si realizamos un esquema de los volúmenes que conformarán el proyecto y los ordenamos mediante layers, el criterio anterior puede esquematizarse de la siguiente manera en el programa:

Esquema 3D del criterio de orden del proyecto y los tipos de volúmenes que lo conforman, realizado en un solo archivo DWG.

b) En el caso que gestionemos nuestro proyecto con XREF siempre tendremos un archivo de “base”, el cual es un DWG que contiene todos los archivos enlazados y es el que se debe abrir por defecto si queremos ver el proyecto en su totalidad.

En el caso del ejemplo anterior, los archivos DWG finales que debiésemos crear para todo nuestro proyecto serían los siguientes:

– DWG base.
– DWG contexto.
– DWG piso 1.
– DWG piso 2.
– DWG techumbre.

Y los archivos en DWG de este serían los siguientes. En este caso puntual, todos ellos estarán en una misma carpeta:

c) Al igual que en el caso de 2D y como se explica en el tutorial 11, los archivos 3D deberán ordenarse mediante layers. Esto facilitará la edición o modificación del archivo si es que se debe hacer alguna corrección o modificación de última hora al proyecto. También debemos asegurarnos de purgar todos los elementos innecesarios mediante PURGE para alivianar peso y por supuesto, modelar o materializar sólo lo necesario.

d) Los archivos DWG individuales podrán ser editados de forma independiente. El archivo base no puede ser editado pero se podrá modificar la posición de los componentes además que podremos copiarlos o borrarlos si es necesario.

En este tutorial veremos cómo insertar referencias DWG externas y sus propiedades más importantes, así como sus ventajas y desventajas en el modelado 3D.

Insertando referencias en 3D

Como ya sabemos, para insertar referencias externas usaremos un comando llamado XREF. Xref nos permitirá adjuntar archivos de referencia en nuestro dibujo de AutoCAD. Para ello, creamos un archivo nuevo el cual será nuestra “base” desde donde colocaremos todas las referencias. Escribimos XREF en la barra de comandos y presionamos enter, y nos aparecerá el cuadro de referencias externas:

Este nos permitirá adjuntar nuestras referencias al archivo base además de mostrarnos qué referencias tenemos aplicadas en él, y también las que no se han actualizado. Si presionamos la flecha que está la lado del ícono DWG, nos aparecen las siguientes opciones de inserción:

– Attach DWG: adjunta archivos DWG de AutoCAD.
– Attach Image: adjunta archivos de imagen (JPG, GIF, PNG, etc).
– Attach DWF: adjunta archivos DWF de AutoCAD.
– Attach DGN: adjunta archivos DGN 2D de Microstation.
– Attach PDF: adjunta archivos PDF.
– Attach Point Cloud: adjunta archivos de Autodesk PCG (Point Cloud).
– Attach Coordination Model: adjunta archivos de Navisworks (.nwd).

Para este tutorial elegiremos la opción Attach DWG. Con esto, podremos elegir los archivos de AutoCAD necesarios para colocarlos en la base. Una vez que elijamos el tipo de archivo que adjuntaremos, nos aparecerá un cuadro donde debemos cargar el archivo DWG que queremos adjuntar en el dibujo. En el caso del Tutorial, elegiremos el primer archivo 3D que hemos definido en el criterio de orden de nuestro proyecto el cual es el “contexto” de este:

Al abrir el archivo nos aparecerá un cuadro en el cual definiremos el modo de inserción del DWG, de forma similar al cuadro de inserción de bloques ya que al igual que aquel podremos elegir el punto de inserción (Insertion Point), la escala o tamaño que queremos dar al archivo (Scale) e incluso establecer un ángulo de rotación (Rotation) para este:

Si presionamos el botón Show Details se nos mostrará la ruta donde se encuentra nuestro archivo y el “Saved path”, el cual es la ruta o el recorrido que se guardará con el archivo. Este parámetro es muy importante ya que tiene que ver con la ubicación del archivo DWG y por ende, si este se verá o no en el archivo base al abrir este último en otros equipos o PCs.

Se puede definir mediante Path Type y en este tenemos las siguientes opciones:

– Relative Path: en este caso tomará una ruta “relativa” dada por la carpeta en la que se encuentran los archivos de referencia, siempre y cuando esta esté en la misma ubicación del archivo DWG. Esta relación nos permitirá por ejemplo, tener los archivos que forman el proyecto dentro de una carpeta específica mientras que el archivo base puede ir fuera de esta.

– Full Path: en este caso se toma la ruta original y completa donde se encuentra nuestro archivo, por lo que no es recomendable ocupar esta opción a menos que no movamos el archivo desde nuestro PC ni lo cambiemos de posición en este.

– No path: no toma la ruta del archivo, por lo tanto es la mejor opción ya que para que reconozca los archivos de referencia basta con que estos estén en la misma carpeta junto con el DWG base.

Para el proyecto de ejemplo, dejaremos el valor de Scale en 1 y en Rotation el valor de angle será 0. Elegiremos además la opción No path para colocar todos los archivos de enlace junto al DWG base. Damos click en OK y notamos que el DWG con el modelo 3D se inserta perfectamente en el espacio, y damos click para finalizar la inserción.

El resultado de nuestra inserción es el siguiente:

Notamos que, si insertamos el archivo en el estilo visual Conceptual, el archivo insertado es algo más opaco que el archivo 3D original ya que nos indica que este es una referencia externa. Ahora repetiremos el mismo proceso para insertar el primer piso del proyecto, siguiendo los mismos pasos descritos anteriormente.

Una cosa importante que debemos tener en cuenta acerca de los archivos DWG que insertemos en el archivo base es lo siguiente: no importa la posición en la que tengamos el modelo 3D en cada uno de estos. Esto implica que, por ejemplo, podemos tener el archivo de cada “piso” trabajado en Z=0 sin mayor problema puesto que XREF nos permitirá mover, copiar o borrar la referencia en la base una vez insertados. En el caso del proyecto de ejemplo, los archivos de cada piso son los siguientes:

Contexto del proyecto de ejemplo.

Primer piso del proyecto de ejemplo.

Segundo piso del proyecto de ejemplo.

Techumbre del proyecto de ejemplo.

Como vemos en las imágenes, todos los modelos 3D están en Z=0 e incluso en diferentes posiciones. Volviendo al archivo de base, repetimos el proceso de inserción con el resto de los archivos. El resultado final de todo el proceso es el siguiente:

Si vemos y extendemos el cuadro de XREF, podremos apreciar el tipo de archivo insertado junto a su nombre, además de otros datos como el tamaño (Size), el tipo de enlace o referencia (Type), la fecha (Date) y finalmente la ruta o el recorrido desde donde se enlaza el archivo de referencia (Saved Path). El archivo base será siempre el que está destacado mediante asterisco (*) y tendrá el status de “Opened” (abierto).

Si seleccionamos cualquiera de los archivos ya enlazados en el cuadro de XREF, notaremos que su referencia igualmente es seleccionada en el espacio 3D:

y si seleccionamos cualquier archivo enlazado y realizamos click con el botón secundario del mouse, obtendremos las siguientes opciones:

Open: abre el archivo de referencia en una nueva ventana de AutoCAD y con ello podremos editarlo.

Attach: nos sirve para reinsertar la referencia, ya que por defecto insertará el mismo archivo seleccionado.

Unload: descarga el archivo de referencia, haciéndolo invisible en la viewport y por consiguiente en el render. En este caso, el archivo de referencia no desaparece de nuestro archivo base.

Reload: recarga el archivo de referencia, haciéndolo nuevamente visible en la viewport y por consiguiente en el render. También nos permite actualizar el archivo si este se ha editado previamente en otra ventana mediante la opción open.

Detach: quita el archivo de referencia del dibujo DWG y por ende este ya no es parte del archivo base. Si lo queremos reinsertar, debemos hacerlo mediante la opción Attach DWG.

Bind: permite elegir el tipo de enlace el cual puede ser de tipo Bind o Insert. Bind convierte los objetos del XREF en un bloque. Las definiciones de los objetos se agregan al dibujo actual con el prefijo blockname $n$, donde n es un número que comienza en 0. Insert también convierte los objetos del XREF en una referencia de bloque, pero en este caso se combinan en el dibujo sin agregar prefijos.

Xref Type: permite elegir el tipo de XREF el cual puede ser de tipo Attach (atachar) u Overlay (superponer). Attach significa que el archivo insertado se convertirá en una parte del archivo base. Overlay se puede usar al trabajar en el archivo y usar otro como referencia como por ejemplo, para colocar los elementos del dibujo o simplemente para ver cómo el otro dibujo/diseño afectará al nuestro. En resumen, Overlay nos indica que la referencia externa sólo es parte del archivo.

Path: establece la ruta de inserción del archivo. Si hemos escogido la opción Full path, podemos borrarla mediante la opción Delete Path o hacerla de tipo relativa mediante Make Relative.

Una vez insertados todos nuestros archivos de referencia en el archivo base, lo que nos queda es simplemente ir “montando” los elementos para formar el proyecto completo. Para ello, nos bastará ocupar comandos como move y ayudarnos con OSNAP para ir colocando cada “piso” e ir completando el modelo final. Se recomienda dejar alguna que otra referencia en cada archivo para hacer más fácil el montaje, sobre todo si insertamos el proyecto en su contexto.

En el proyecto de ejemplo, el resultado final del montaje es el siguiente:

Como ya sabemos, podemos editar cualquiera de los archivos de XREF mediante la opción Open y al guardar la edición, este podrá ser actualizado en el archivo DWG base. Para que esto sea posible, una vez guardado el archivo editado, en el archivo base nos aparecerá la opción “Needs Reloading” en el archivo de enlace. Si lo recargamos mediante Reload, veremos la actualización de forma inmediata en el archivo base. Esto lo podemos visualizar de forma clara en el siguiente ejemplo:

En este caso se ha abierto el piso 1 del proyecto, se ha agregado un box en este y luego se han guardado los cambios.

Ahora se vuelve al archivo base y notamos que en el archivo del piso 1 nos aparece la opción “Needs Reloading”, lo que indica que este se debe actualizar mediante Reload.

Este es el resultado final de la actualización, donde apreciamos que los cambios hechos al piso 1 han sido aplicados en el piso 1 del archivo base.

Un aspecto interesante de este método de trabajo es que si ejecutamos un render, este será visible sin mayor problema e incluso podremos visualizar la luz natural y las sombras de todos los objetos 3D, a pesar de estar formado por archivos referenciados:

Render del modelo 3D base sin materiales aplicados.

Tip: si al abrir el proyecto en un nuevo equipo nos aparece en todas las referencias la opción “Needs Reloading“, bastará aplicar la opción Unload para después recargar la referencia mediante Reload. Con esto esta aparecerá nuevamente. 

En el caso que queramos trabajar cualquier proyecto 3D mediante esta técnica, debemos considerar siempre lo siguiente:

– El orden quedará establecido por todos los archivos junto con el DWG base y por ello, se recomienda que estén todos en la misma carpeta. Esto permitirá poder trasladar el proyecto completo y abrirlo en otros equipos, sin temor a que se pierdan las referencias y por ello debamos reinsertarlas.

– Como consecuencia de lo anterior, al insertar las referencias debemos mantener en cada archivo DWG insertado los mismos parámetros iniciales de inserción como Scale o Rotation, y además especificar en todos ellos la opción No path como ruta se inserción o Path type. Ahora bien, si queremos que los archivos que componen el DWG base estén separados de este, podemos colocar todos dentro de una carpeta y al insertarlos en el archivo base elegir la opción Relative Path. En este caso el archivo DWG base debe estar fuera de esa carpeta.

– Si las plantas fuesen iguales en algunos pisos nos bastará con crear un solo archivo DWG para todos ellos y luego, al insertar la referencia, copiarla las veces que fuese necesario en el archivo base. Son embargo, esto sólo funciona para el caso que no necesitemos texturizar el modelo 3D pero sí queramos ver las propiedades del material.

Ventajas de trabajar con XREF

1) La primera gran ventaja al trabajar de este modo es que el proyecto se comportará mucho mejor y por ende, no tendrá grandes problemas al cambiar de vista o girarlo en la viewport mediante orbit, puesto que el archivo base al estar formado por XREFs simplemente llama a los archivos vinculados y los muestra en pantalla (de forma similar a un bloque) y por ello permite ahorrar memoria y procesos gráficos en pantalla. Por esto mismo, el proyecto puede visualizarse en equipos de menor capacidad aunque el proyecto fuese muy complejo.

2) Al ordenar los archivos mediante XREF nos permite una mayor facilidad de selección ya que al seleccionar un piso desde el archivo base, este se tomará como un todo ya que como sabemos, es un archivo completo que se enlaza al DWG base.

3) La facilidad de edición del proyecto en caso que se efectúen correcciones o se modifiquen parámetros de este, ya que si por ejemplo trabajamos por “pisos”, podremos editar cada uno de estos en particular y el archivo base se actualizará con los cambios que hayamos realizado, simplemente recargando en el archivo base el archivo DWG ya editado o cerrando y luego abriendo el archivo base.

4) El archivo base puede ser renderizado sin mayor problema y por ello, podremos definir la iluminación natural o artificial dentro de este mismo sin afectar a los DWG originales.

Luces artificiales agregadas al archivo DWG base, en el primer y segundo piso del proyecto de ejemplo.

Render del proyecto. En este caso, la iluminación natural se ha definido a las 21:00 hrs y se han agregado luces artificiales al interior de la casa desde el mismo archivo base.

5) Se pueden combinar los criterios de orden ya que por ejemplo, podemos trabajar tanto mediante pisos como de elementos específicos. En el ejemplo siguiente podemos ver un criterio extra que se ha agregado al proyecto de ejemplo:

– DWG base.
– DWG contexto.
– DWG piso 1.
– DWG piso 2.
– DWG techumbre.
– DWG vegetación.

Y la estructura de carpetas definitiva sería la siguiente, destacándose el archivo proyecto 3D final.dwg ya que este es el archivo base de todo el modelo:

En el caso del archivo DWG vegetación, este no se aplica piso por piso sino que en el contexto del proyecto. Lo insertaremos mediante XREF y siguiendo los pasos dados anteriormente.

El resultado final del montaje de la vegetación en el archivo base es el siguiente:

Y el render definitivo del proyecto antes de aplicar los materiales es el siguiente:

Desventajas al trabajar con XREF

1) Los materiales deben ser aplicados en cada piso en particular y por ello, se debe tener muy claro qué se colocará en cada uno de estos y además debemos ajustar las escalas de estos de tal modo que coincidan con los pisos, ya que esto no se puede hacer desde el archivo DWG base.

2) El hecho de llevar los archivos en la misma carpeta puede ser incómodo para algunas personas, ya que proyectos más complejos requerirán mayor cantidad de archivos DWG específicos y por ello se pueden ocupar muchos de ellos.

3) Si copiamos una referencia externa en el archivo base y esta tiene aplicada texturas, estas no serán visibles en la copia pero sí serán visibles las propiedades del material. Para resolver este problema bastará guardar la copia con otro nombre y luego insertarla desde XREF.

Ejemplos de uso de XREF en 3D

El resultado de trabajar con esta técnica se puede apreciar en los siguientes dos ejemplos donde apreciamos los criterios base, el orden de los archivos y el resultado final en pantalla:

Ejemplo 1, edificio: En este primer ejemplo tenemos un edificio de departamentos modelado en 3D. La estructura de este está dado por 9 archivos DWG con los pisos respectivos, más el archivo base. En el caso de los pisos 7 a 12 este es un solo archivo DWG el cual se ha copiado 6 veces en el archivo base. Como el modelo no se ha texturizado en AutoCAD esto no es mayor problema.

En este ejemplo se ha seleccionado el archivo del “contexto” del proyecto y se ha abierto mediante la opción Open de XREF. En la siguiente imagen vemos el archivo del contexto ya abierto.

Como se ve en el ejemplo, el proyecto no tiene mayor problema en ser representado en el estilo visual conceptual ya que el archivo base está formado por los vínculos de Xref, lo cual ahorra memoria y permite gestionar de mejor forma el proyecto.

En la siguiente imagen se selecciona el archivo de las terrazas del proyecto y se ha abierto mediante la opción Open de XREF. Abajo, el archivo abierto de las terrazas del edificio. En este caso puntual el proyecto primeramente se modeló en AutoCAD para luego ser texturizado en 3DSMAX.

Finalmente vemos un render de prueba en AutoCAD. En este caso sólo se han materializado los marcos de las ventanas, los vidrios y las puertas y el resto del proyecto se ha dejado en blanco para realizar un estudio de iluminación.

Ejemplo 2, loteo de viviendas: En este segundo ejemplo tenemos un loteo base de viviendas de dos pisos. En este caso, se ha modelado una sola vivienda a la que se le ha aplicado materiales y texturas, sin embargo al realizar el loteo tendremos que guardar la misma vivienda varias veces ya que si copiamos directamente el archivo referenciado en el base, no se verán las texturas.

En esta versión de prueba del ejemplo, se ha creado un archivo XREF utilizando un solo archivo de vivienda el cual se ha copiado 3 veces. En el render notamos que en la vivienda original se ven las texturas mientras que en las copias estas no son visibles.

Archivo XREF y render de las viviendas, utilizando una sola como archivo base.

En la versión final del ejemplo, se ha creado un archivo XREF utilizando el mismo archivo de vivienda pero este se ha copiado en el PC 5 veces más con otros nombres de archivo. La estructura base es la siguiente:

– DWG vivienda 3D 01 (archivo original de la vivienda).
– DWG vivienda 3D 02.
– DWG vivienda 3D 03.
– DWG vivienda 3D 04.
– DWG vivienda 3D 05.
– DWG vivienda 3D 06.

Y la visualización de la vivienda en cada archivo es la siguiente:

Para completar el loteo usaremos una segunda versión del archivo original y a diferencia del primero, en este caso volteamos la vivienda mediante Mirror y luego realizamos el mismo paso anterior. La estructura base es la siguiente:

La estructura base es la siguiente:

– DWG vivienda 3D 07 (archivo original de la vivienda pero con mirror realizado).
– DWG vivienda 3D 08.
– DWG vivienda 3D 09.
– DWG vivienda 3D 10.
– DWG vivienda 3D 11.
– DWG vivienda 3D 12.

Y la visualización de la vivienda en cada archivo es la siguiente:

En la versión final del loteo notamos en el archivo base la estructura de los archivos enlazados. En el caso de los archivos 1 a 6 estos se colocan de forma adyacente, mientras que en los archivos 7 a 12 se han girado 180° al insertarlos y se ha repetido el mismo paso anterior. Finalmente, se unen todos para formar el loteo final.

El render final del loteo del ejemplo es el siguiente:

En este caso notamos que las texturas son visibles ya que cada copia se ha insertado como un archivo independiente, a pesar que todos ellos contienen el mismo modelo 3D.

Como nota final podemos decir que si queremos importar nuestros archivos XREF a otros programas como por ejemplo 3DSMAX, nos bastará sólo con importar el archivo base puesto que automáticamente se importarán todas las referencias al programa.

Este es el fin del Tutorial 14.

AutoCAD 3D Tutorial 13: UCS, aplicación en modelado 3D

En esta ocasión y dado que hacía mucho tiempo que no se realizaba un tutorial sobre modelado en AutoCAD 3D, hoy nos corresponde mostrar uno de los comandos más eficientes y a la vez de los menos utilizados en el mundo del 3D de AutoCAD: se trata del comando llamado UCS o “User Coordinate System” ya que este es un sistema que nos permite modificar la posición del sistema standard de los ejes coordenados (X,Y,Z), para adaptarlo a cualquier lugar y/o posición para así facilitar el modelado y/o adición o sustraccion de elementos. En esta ocasión modelaremos la estructura en 3D de la imagen izquierda aplicando algunas de las funciones de este comando y también utilizando otras funciones del programa, como por ejemplo el comando presspull. Antes de iniciar este tutorial, se recomienda revisar y leer el Tutorial 12 sobre UCS.

Aplicando UCS o User Coordinate System

Como ya sabemos, UCS (o SCP en español) es un sistema personalizado de coordenadas que consiste básicamente en alterar o modificar la posición original del sistema de ejes coordenados X, Y y Z usando principalmente el plano XY. Para ejemplificar y aplicar algunas funciones de este comando modelaremos la estructura de la siguiente foto:

Como se puede apreciar, el modelo 3D a realizar es un paradero hipotético pero utilizando medidas reales, el cual será realizado usando los siguientes comandos de 3D: UCS, Box, Presspull, Boolean, Filletedge, offsetedge y Polysolid.

Modelando el piso y definiendo la estructura

Para comenzar, modelaremos la base del paradero y para ello dibujamos una box (caja) la cual tendrá las siguientes medidas: 300 x 600 x 30. Antes de comenzar, usaremos modo ortho (F8) para ortogonalizar la caja antes de proceder a su modelado.

Una vez terminada la caja, usaremos sus extremos como puntos de base para modelarle encima un grupo de muros y para ello usaremos el comando polysolid. Como ya sabemos gracias al tutorial 08, configuramos previamente el polysolid con los siguientes parámetros:

Width: 10.
Height: 320.
Justify: left.

Tip: también podremos hacerlo mediante box, aunque esta opción es más compleja ya que luego deberemos unificar las cajas mediante union.

Una vez construida nuestra base, procederemos al modelado mismo: a diferencia de otras técnicas de modelado, esta vez iremos dando forma a la estructura mediante la sustracción de masa o de materia al polysolid original y para ello nos valdremos del comando UCS. La idea es que en las 4 caras dibujemos mediante líneas 2D todas las distancias y la forma del paradero para después ir quitando la materia necesaria. Las medidas base que tomaremos para esto serán las dadas en las imágenes siguientes (click para agrandar):

Medidas base en SE Isometric (isométrica por defecto).

Medidas base en NW Isometric (las caras opuestas).

Para dibujar las líneas de la primera cara (cara mayor), lo primero que haremos será crear un layer para las líneas y luego definirle un grosor alto pues esto hará que las podamos visualizar de forma más sencilla en el proyecto. Una vez hecho esto, dejamos el layer activo o current y ahora ejecutamos el comando UCS (enter). Elegimos la opción Y, y cuando el programa nos pregunte respecto al valor del ángulo, colocaremos 90 y luego presionamos enter.

Como se puede apreciar, UCS ha rotado el plano en 90° en torno al eje Y y con ello ha quedado paralelo a la cara mayor. También notaremos que la rotación se ha efectuado “hacia abajo” o mejor dicho contrarreloj, de forma similar a cuando dibujamos arcos. Como necesitamos dibujar las líneas encima de nuestra cara, nos vamos a la persiana Visualize >> Coordinates y una vez allí elegiremos el icono Origin UCS:

Luego de seleccionado, estableceremos el punto de origen en el extremo inferior izquierdo (endpoint) de la cara mayor de la base:

Una vez colocado el punto de origen, notamos que este se ha colocado en la posición indicada y por ende, los dibujos 2D que realicemos tendrán esta referencia como base. Ahora dibujamos una línea la cual irá desde el extremo superior de la caja hacia el otro, tal como lo indica la imagen de abajo. Una vez hecho esto, simplemente ejecutaremos a la línea resultante un offset a 250, que será la altura inicial de nuestro paradero.

Notaremos que al hacer el offset este nos permitirá colocar la línea resultante tanto abajo como arriba de la estructura ya que, al estar el plano en concordancia con la cara mayor, podremos ocupar cualquier comando de 2D sin mayor problema. Obviamente elegiremos la opción de arriba y presionamos click para finalizar el offset.

Ahora realizamos otro offset tomando la línea resultante, pero esta vez le asignamos el valor 30 y elegiremos la dirección de arriba. Con esto definimos las alturas del paradero en su cara mayor visible.

El paso siguiente es dibujar una línea vertical que irá desde un extremo de la box hasta la altura final del polysolid. Esta línea nos servirá como base para dibujar la estructura de pilares de la fachada.

Tomando esta línea como base, realizamos un offset con el valor 10 para formar el primer pilar de la estructura, en este caso la dirección del offset será hacia la izquierda, tal como se aprecia en la imagen de abajo:

Ahora definiremos el resto de los pilares, y podremos tanto ocupar offset junto a las medidas base como realizando una copia mediante copy >> array >> 3 >> fit. Si realizamos offset tomando la primera línea dibujada, debemos tomar siempre cada resultante la siguiente vez que lo apliquemos. Si se realiza mediante esta técnica (partiendo desde la primera línea vertical dibujada), los valores de offset serán: 10, 285, 10, 285, 10.

El resultado debe ser el de la imagen de abajo, aunque se recomienda hacerlo mediante la funciones Array y Fit del comando Copy, tomando como base el punto extremo de la línea resultante al ejecutar el primer offset.

Ahora ejecutamos UCS (enter) y presionamos nuevamente enter para volver al UCS por defecto (World). Con esto podemos ver las líneas de la primera cara ya definidas.

El paso siguiente es dibujar en la cara menor o izquierda. El proceso a repetir es el mismo que en el caso anterior, aunque esta vez al ejecutar UCS elegiremos la opción X, y damos como ángulo el valor de 90.

Como notamos, esta vez es el eje X es el que se rota y queda paralelo a la cara menor. Nuevamente nos vamos a la persiana Visualize >> Coordinates y una vez allí volveremos a elegir el icono Origin UCS:

En este caso, una vez seleccionado estableceremos el punto de origen en el extremo inferior izquierdo de la base. Como ya tenemos las líneas horizontales definidas en la cara mayor, en este caso bastará con proyectarlas a la cara menor dibujando nuevas líneas, las cuales se definen desde el extremo derecho hasta la perpendicular de la cara menor, tal como se ve en la imagen de abajo. Repetimos el proceso con las dos líneas horizontales restantes.

Ahora ejecutaremos un offset con el valor 10 y seleccionamos la línea vertical del lado derecho de la cara menor, tal como se ve en la imagen de abajo:

Volvemos a ejecutar un offset, le asignamos el valor 175 y seleccionamos la línea resultante, tal como se ve en la imagen de abajo. Con esto ya definimos la base de la segunda cara.

Ahora sólo nos queda realizar dos acciones: la primera será acortar la línea (tomándola desde el extremo azul) de tal modo que quede de forma perpendicular a la segunda línea horizontal, como se aprecia en la imagen de abajo:

Finalmente dibujamos la diagonal que será la inclinación del techo, la cual parte desde el extremo izquierdo de la línea horizontal más alta hasta la altura final de la primera línea vertical dibujada.

Ejecutamos UCS (Enter) y nuevamente enter (o elegimos W) para volver al UCS por defecto. Con esto ya tenemos gran parte de la tarea hecha, aunque nos faltará definir el resto de las caras.

Para definir las caras restantes puede repetirse el proceso en las caras siguientes, aunque en este caso será mucho más sencillo si aplicamos el comando mirror, ya que al tener caras simétricas con este podremos replicar todas las líneas en las caras opuestas seleccionando como espejo el punto medio de lada cada cara. Volviendo a la cara menor, elegimos todas las líneas, ejecutamos mirror y cuando el programa nos pregunte por el eje del espejo (mirror axis), elegimos el punto medio de la cara mayor de la base del paradero (debemos activar F8 para que la copia se realice de forma correcta).

El resultado de la copia puede verse al girar la vista isométrica hacia la otra cara:

Repetimos el proceso eligiendo las líneas en la cara mayor y ejecutando mirror, pero esta vez tomamos como mirror axis el punto medio de la cara menor de la base.

El resultado de la copia puede verse al girar la vista isométrica hacia la otra cara:

Con estas operaciones ya está casi todo listo aunque debemos dibujar las líneas faltantes en la cara mayor opuesta. Para esto, giramos la vista isométrica hacia esa cara y una vez alli debemos nuevamente ejecutar UCS, luego elegimos Y y como valor de ángulo colocamos 90, para así girar el plano de forma paralela a esta cara.

Nos vamos a la persiana Visualize >> Coordinates y una vez allí volvemos a elegir el icono Origin UCS:

En este caso establecemos el punto de origen en el extremo inferior derecho de la cara. Ahora realizamos los offsets necesarios que partirán desde la segunda línea horizontal de la altura, y serán de 60, 80 y 60 respectivamente (se deben tomar siempre las resultantes al realizar cada offset).

Primer offset de 60 realizado, tomando como inicio la segunda línea horizontal.

Segundo offset de 80 realizado, tomando como inicio resultante de la segunda línea horizontal.

Offset final de 60 realizado, tomando como inicio la resultante del offset anterior.

Con la realización de estos pasos mediante el comando UCS ya hemos definido todas las medidas base del proyecto, y por ello ya estamos listos para iniciar el modelado completo de la estructura.

Modelado de la estructura

Una vez definidas las medidas y las distancias en las caras de los muros, procederemos con el modelado. Para ello usaremos una propiedad muy interesante del comando Presspull ya que si lo ejecutamos en las áreas definidas por las líneas y luego extruimos hacia atrás, realizaremos la resta de sólidos de forma automática y por ello sin necesidad de ocupar el comando Subtract. Antes de realizar esto es importante advertir que es mejor desactivar F3 (OSNAP), ya que la sustracción afectará a todos los sólidos que se abarquen en la extrusión, y F3 puede hacer que extruyamos los sólidos de forma incorrecta o tome más elementos de los que queremos sustraer.

Volviendo al ejercicio, comenzaremos con la cara mayor que primeramente realizamos, ejecutamos presspull y seleccionamos el área mayor del lado izquierdo para finalmente extruir hacia atrás hasta la mitad más o menos de la estructura. El resultado es el de la segunda imagen.

Procedemos a realizar lo mismo con la segunda área grande y las cadenas superiores de los muros. El resultado de las operaciones es el que se muestra abajo:

Ahora tomamos el área grande derecha de la cara menor y extruimos hacia atrás de tal forma que atravesemos toda la estructura de forma longitudinal, tal como se ve en la imagen de abajo:

El resultado de la operación es el de la imagen siguiente, y con esto ya hemos definido el frente y los laterales de la estructura base. Se podrían seguir extruyendo los triángulos superiores pero esto no es recomendable, ya que es mejor hacerlo una vez que se hayan extruido las formas desde el otro lado.

Ahora repetiremos el proceso pero desde la otra cara mayor. En este caso iremos restando todas las formas de tal modo que quede lo mismo que en la primera cara. Si bien esto se pudo haber hecho en un principio extruyendo todo de forma transversal a la estructura, es mejor hacer este proceso para ir practicando la sustracción mediante presspull.

Una vez hecho esto, procedemos a extruir la zona superior mediante el mismo proceso. Es importante mencionar que las líneas dibujadas deben mantenerse, pues nos servirán para dibujar el resto del paradero (anuncios y sillas).

El resultado de lo modelado hasta ahora es lo siguiente:

Ahora podremos extruir el triángulo superior para formar el techo ya que al hacerlo, toda la estructura será afectada por la sustracción y por ello esta quedará lista para recibir la cubierta. Ejecutamos presspull, seleccionamos el triángulo y proyectamos la extrusión hacia toda la estructura del paradero:

El resultado es el de la imagen de abajo. Notaremos que nos quedará un recorte recto que debemos arreglar en el siguiente paso.

Ampliamos el modelo y nos vamos a la punta superior donde notaremos un triángulo pequeño en la cara superior. Repetimos el mismo proceso y seleccionando este, ampliamos la extrusión a toda la estructura, tal como se aprecia en la segunda imagen.

Este es el resultado de lo modelado hasta ahora. La estructura base ya está modelada y ya sólo nos quedan algunos elementos menores. Para modelar los anuncios y los asientos, podemos ocupar el comando UCS >> Y >> 90 y colocamos el punto de origen mediante visualize, pero esta vez lo haremos mediante el UCS por defecto. Invocamos UCS (enter) y cuando el programa nos pida el punto de origen seleccionamos el que indica la imagen (extremo inferior izquierdo de la base):

Ahora colocamos el segundo punto (dirección de X) en el extremo indicado en la imagen siguiente (extremo inferior derecho de la base):

Finalmente colocamos el tercer punto (dirección de Y) en el final de la línea de acuerdo a la imagen siguiente (extremo superior):

Con esto ya definimos el plano XY que concordará con la cara mayor opuesta y podremos proseguir con el modelado. El resultado debe ser el de la imagen de abajo:

Procedemos ahora a modelar los anuncios. En este caso será bastante fácil pues nos bastará tomar las esquinas indicadas por las líneas de la parte superior y definimos la altura hacia la derecha. Cuando el programa nos pregunte por esta, le asignamos el valor 5.

Repetimos el proceso con el otro lado y con esto formamos los bloques de anuncios del paradero. Si lo queremos, podemos elegir el estilo visual X-Ray y cuando se nos pregunte por la altura, en lugar de colocar el valor 5 elegimos el punto medio del pilar, tal como se ve en la imagen de abajo:

De igual forma modelaremos los respaldos de los asientos pero en este caso, asignaremos el valor 10 al extruir o podemos tomar un punto extremo inferior del pilar central como referencia.

Repetiremos el proceso con el otro lado y ya tenemos los respaldos modelados, aunque todavía faltará modelar los asientos y el resto del paradero.

Para modelar los asientos voltearemos el modelo de tal forma de cambiar la vista original a la isométrica opuesta (la idea es que la cara mayor inicial sea la visible) y SIN cambiar el UCS, desactivamos F8 (si lo tenemos activado), elegiremos el estilo visual X-RAY y dibujaremos una box de la siguiente manera: cuando iniciemos el comando Box colocamos el primer punto en el extremo inferior izquierdo del primer respaldo modelado:

Ahora cambiamos a la opción Length de Box y una vez hecho esto, en lugar de escribir un valor para el largo seleccionamos el otro extremo del respaldo del asiento, tal como lo indica la imagen de abajo. Como se puede apreciar, la opción Length de Box también trabaja indicando puntos en lugar de valores para cualquiera de las medidas.

Una vez definido el largo, procedemos a definir el “ancho” (Width) y moviendo el cursor hacia arriba le damos el valor 5, tal como indica la imagen:

Finalmente definimos la “altura” (Height) moviendo el cursor hacia la derecha y esta vez le asignamos el valor de 40, y con esto definimos el asiento propiamente tal.

Con esto definimos el asiento completo y para terminar el modelado de ambos, copiamos el box recién creado al otro lado usando F8 para guiarnos o ayudándonos mediante relaciones entre objetos (OSNAP) como Endpoint.

Una vez definidos los asientos, uniremos cada uno de estos mediante el comando Union. Ahora lo que necesitaremos realizar es la inclinación del respaldo de estos ya que no son rectos. En este caso realizaremos el UCS por defecto donde el primer punto a seleccionar será el primer punto final del interior del asiento y el segundo será el del otro extremo (puntos amarillos), el punto final será el punto medio de la altura del grosor del respaldo, tal como se ve en la imagen de abajo.

Con esto definimos el grado de inclinación de los respaldos y lo que debemos hacer ahora será lo más sencillo, ya que le modelaremos una Box de tal manera que esta parta desde el origen del UCS y abarque todo el volumen del respaldo, ya que lo sustraeremos para formar la inclinación (el box puede ser mayor incluso). Si queremos hacer más sencillo el proceso, podremos incovar el comando Isolate (ISOL), seleccionar el asiento y presionar enter ya que con esto, sólo este se nos mostrará en pantalla y podremos realizar la operación sin obstrucciones visuales.

Mostrando sólo el asiento usando el comando Isolate Objects o ISOL. Podremos volver a mostrar todo el modelo si invocamos el comando Unisolate (UNISO).

Ahora dibujamos la box antes mencionada en el respaldo del asiento y luego se la sustraemos a este mediante el comando Subtract, para finalizar el modelado base de este.

Como notamos, el asiento base ya está listo y sólo nos faltan los ajustes finales. Para ello redondearemos mediante el comando Fillet Edge sus tres lados visibles: el lado interno y los extremos superior e inferior. Invocamos el comando y nos vamos a Radius, donde asignaremos el valor 2.5 para todos los redondeos. Seleccionamos los lados y luego ejecutamos dos veces enter para finalizar.

Definiendo los redondeos del asiento mediante Fillet Edge. También se puede utilizar fillet normal de 2D.

Repetiremos todos los procesos en el figuiente asiento y con ello tendremos los dos asientos finalizados. Si estamos en el modo Isolate Objects, invocaremos el comando UNISO para volver al modelo completo. Colocamos el UCS por defecto (World) para ver el resultado de lo modelado hasta ahora:

El siguiente paso es modelar las rampas. Para esto, simplemente ejecutamos presspull en el área inferior de esta y extruimos con el valor 100:

Repetimos el proceso pero esta vez seleccionamos el área del pilar, aunque en este caso podemos hacer referencia en el punto final en lugar de escribir el valor 100. Con esto definimos la base de la rampa.

Para realizar la inclinación modelaremos de forma similar a como lo hicimos con los respaldos de los asientos, ya que primeramente efectuaremos UCS de 3 puntos y tomaremos los dos extremos inferiores como origen y dirección de X respectivamente, mientras que el tercer punto (dirección de Y) será la intersección entre la altura de la rampa y la intersección con el pilar, de acuerdo a la imagen de abajo:

Con esto obtenemos la inclinación de la rampa y podremos modelar la box para luego sustraérsela a la estructura. Eso sí, en este caso la caja deberá partir desde el tercer punto del UCS para evitar cortar la estructura o parte de esta indebidamente.

Volvemos al UCS por defecto (World), repetimos el mismo proceso con el otro lado del paradero y con esto ya tenemos la estructura casi terminada.

Para terminar la estructura como tal sólo nos faltará modelar el envigado central de la techumbre. Para ello, nos vamos al extremo izquierdo y copiamos las tres líneas del triángulo superior mediante el comando copy.

Ajustamos la línea mayor (que originalmente es de la cara mayor) de modo que nos permita formar el triángulo superior y luego unimos todas las líneas mediante join, para finalmente aplicarle presspull y asignar el valor 10 (enter) para así terminar la cuña.

Ahora giramos el modelo hacia la vista bottom de tal modo que la base de la cuña recién creada quede visible. Una vez hecho esto, le aplicamos presspull a esta y asignamos el valor 30. Con esto obtenemos la pieza que falta para el envigado.

Volvemos la vista isométrica normal y movemos el objeto 3D recién creado hacia el medio de la estructura, tomando como punto base el primer punto del extremo superior del objeto y moviéndolo hacia el primer punto del pilar superior.

Finalmente fusionamos el objeto con la estrucura mediante Union, y con esto completamos el modelado de esta.

Ya sólo nos falta modelar los anuncios laterales y la techumbre para terminar nuestro modelo.

Modelando los anuncios laterales, techumbre y finalizando el tutorial

Para modelar los anuncios laterales esta vez usaremos la función DUCS o F6 (imagen siguiente), ya que con esta función será fácil definir el punto de origen del plano XY para posteriormente definirlos mediante box:

Invocamos el comando Box, presionamos F6 y seleccionamos como origen el punto inferior que está entre la base y la pared de la estructura, asegurándonos que esta última quede marcada en azul o mediante segmentación si elegimos el estilo visual 2D Wireframe.

Con esto podremos dibujar la Box en torno a la pared y así definir el anuncio. Activaremos el modo ortho (F8), luego nos vamos a la opción Length de Box y dibujamos la primera longitud la cual será de 100 hacia arriba, como se indica en la imagen:

La siguiente magnitud será de 60 hacia el lado izquierdo, y finalmente la altura se definirá con el valor de 2 hacia dentro del paradero:

Con esto ya tendremos definido el anuncio y ahora sólo nos resta moverlo hacia su posición final.

Moverlo será relativamente fácil ya que nos bastará seleccionarlo o ejecutar 3DMove. En el primer caso, seleccionamos el anuncio y luego elegimos el eje Z mediante click, para finalmente asignar el valor 80 y presionar enter.

Repetimos el proceso pero esta vez tomamos el eje X, movemos el objeto hacia la izquierda y asignamos el valor 20 para finalmente presionar enter.

Repetimos el proceso en el otro lado y con ello tendremos definidos los dos anuncios del paradero, y ya sólo nos falta definir el techo para terminar el modelado.

Desactivamos F6 y luego cambiamos la vista para tener visible la cara mayor donde están los asientos de modo que tengamos la visión del techo. Ahora realizaremos un UCS de 3 puntos, de tal modo que el primer punto será el extremo inferior derecho del techo, el segundo será el otro extremo y el tercero será el extremo superior izquierdo del techo, tal como se aprecia en las imágenes siguientes:

Una vez definido el UCS, dibujamos una Box desde un extremo a otro para definir el techo del paradero, estableciendo el valor 5 para la altura de este:

Para terminar el modelado sólo nos queda definir el “alero” del techo en las cuatro esquinas de este. Si queremos, podemos volver al UCS por defecto ya que al definir el alero no afectará la posición del techo. Lo podemos hacer modificando la box del techo mediante dos métodos distintos:

1) Usando presspull, tomando la cara en cuestión, definir el valor y presionar enter. En este caso asignamos el valor 20 para todas las caras.

Nota: si realizamos el alero mediante esta opción, el segundo método no estará disponible y por tanto, debemos realizar todo el proceso mediante presspull.

2) Seleccionar la box recién creada, tomar las flechas azules de los puntos medios de la box, moverlas para así modificar la forma y en esta etapa asignar el valor de 20, para finalmente presionar enter. Este es sin duda el método más sencillo y por supuesto el más recomendado.

Repetiremos cualquiera de estos dos métodos en todas las caras del techo (se debe girar el modelo para poder seleccionar las caras o flechas no visibles) y así obtenemos la techumbre completa. Este es el resultado de todo lo modelado hasta el momento:

Asignamos todos los elementos 3D modelados al layer 0 y finalmente ocultamos el layer en el que están las líneas de referencia. Este es el resultado final, donde vemos toda la estructura ya modelada:

Para finalizar el modelado detallaremos un poco más los anuncios laterales ya que le agregaremos el marco y definiremos el volumen donde irá la imagen interior de este. Para esto, invocamos el comando offset edge y luego seleccionamos la cara principal del anuncio:

Una vez realizado esto, nos vamos a la opción distance y le asignamos el valor 5, para finalmente elegir el interior de la cara cuando se nos indique la distancia del offset (Specify distance).

Notamos que se dibujan las líneas respectivas y ahora ejectamos presspull, seleccionamos el interior y cuando se marque el área, extruimos hacia adentro del marco interior, asignamos el valor 1 y luego presionamos enter.

Con esto definimos el espacio donde irá la imagen del anuncio. Borramos las líneas del offset y ahora activamos DUCS (F6) para asignar el plano del marco (imagen de abajo) y dibujar una box irá desde un extremo al otro del espacio, y su altura será el valor 1 la cual irá hacia dentro de este. Esta box será el volumen donde se mostrará la imagen del anuncio.

Con esto ya tenemos terminado todo nuestro paradero, y el resultado final de las operaciones realizadas es el siguiente:

Con el modelado del paradero ya finalizado podemos crear más layers y asignarle materiales a los elementos de este, así como también colocar imágenes como texturas para los anuncios y luego aplicarle iluminación a la escena, para finalmente realizar un render.

Este es el resultado final del render:

 

Y este es el cuadro de materiales aplicados en el render mostrado arriba:

Este es el fin de este Tutorial.

AutoCAD 3D Tutorial 12: UCS o User Coordinate System

En esta ocasión y dado que hacía mucho tiempo que no se realizaba un tutorial sobre modelado en AutoCAD 3D, hoy nos corresponde mostrar uno de los comandos más eficientes y a la vez de los menos utilizados en el 3D: se trata del comando UCS  o User Coordinate System ya que este es un sistema que nos permite modificar la posición del sistema standard de los ejes coordenados, para adaptarlo a cualquier lugar y/o posición para así facilitar el modelado. En esta ocasión veremos las aplicaciones básicas de esta importante función e iremos conociendo las diversas opciones de este comando. En un siguiente tutorial modelaremos una estructura en 3D aplicando algunas de las funciones de este comando.

UCS o User Coordinate System

UCS (o SCP en español) es un sistema personalizado de coordenadas que consiste básicamente en alterar o modificar la posición original del sistema de ejes coordenados X, Y y Z (usando principalmente el plano “XY”), ya que si elegimos el template acadiso o ingresamos al modo de 3D, por defecto el plano XY se encuentra “acostado” en la vista perspectiva de AutoCAD 3D, tal como se muestra en la imagen siguiente:

Además de la posición del plano XY por defecto notamos que es visible el eje Z, y que al dibujar cualquier forma en 2D esta se reflejará en el plano XY ya que este es el plano se usa para dibujar en 2D de la forma tradicional.

Para invocar al comando UCS nos bastará con colocar ucs en la barra de comandos y luego presionar enter. Al hacerlo, nos aparecerá el siguiente cuadro de opciones:

Las opciones Face, NAmed, OBject, Previous, World, X, Y y Z serán vistas más adelante. Sin embargo, cuando invocamos el comando UCS notaremos que el programa por defecto nos pedirá ingresar el “origen” del UCS mismo ya que textualmente nos dice: “Specify origin of UCS”. Por lo tanto, podemos inferir que el UCS se definirá mediante 3 puntos que son:

– Punto 1: el origen del UCS o el origen de coordenadas (0,0,0).
– Punto 2: correspondiente a la dirección del eje X.
– Punto 3: correspondiente a la dirección del eje Y.

Con estos tres puntos formaremos una especie de triángulo virtual que a la vez nos definirá la dirección y posición del plano XY. Es por ello que al elegir los tres puntos, se configurará de manera automática este plano a la posición asignada en los ejes y el punto de origen será el primer punto designado. Podemos ejemplificar este concepto si dibujamos una cuña o wedge de cualquier medida y realizamos lo siguiente:

1) Invocamos el comando UCS y cuando el programa nos pida elegir el punto de origen, elegiremos mediante click el punto indicado en la imagen.

2) Al hacerlo notaremos que el eje se asienta en el punto escogido y que podremos mover el eje X de forma libre, para poder definir el siguiente punto.

Ahora, elegiremos mediante click el segundo punto en donde indica la imagen.

3) Con esto ya habremos colocado el eje X en su lugar y por supuesto notamos que es el eje Y el cual se mueve ahora. Para terminar, elegiremos mediante click el tercer punto en donde indica la imagen.

Al determinar el tercer punto notaremos que el comando se cierra y ahora el plano XY se ha colocado “encima” de la diagonal de la cuña, tomando como origen (0,0,0) el primer punto que elegimos (el extremo inferior de la cuña).

Un aspecto interesante de este ejemplo y del comando en cuestión es que si dibujamos cualquier forma ya sea en 2D y/o 3D, esta se dibujará ahora en la diagonal de la cuña pues al estar el plano XY encima de esta, lo tomara de igual forma que cuando dibujamos en 2D de forma tradicional ya que lo que hemos hecho es simplemente “cambiar” el plano XY a esta nueva ubicación y posición.

Ahora bien, si queremos volver al UCS por defecto, nuevamente invocaremos al comando UCS y una vez allí elegiremos la opción World (W), o escribimos W y luego presionamos enter.

Tip: también podremos volver al UCS por defecto si una vez que invocamos al comando UCS presionamos nuevamente enter, ya que la opción world se encuentra habilitada por defecto.

La importancia de conocer y aplicar correctamente el comando UCS es que podremos utilizarlo para modelar elementos de difícil realización como techumbres o cubiertas inclinadas, ya que podremos dibujarlas y/o modelarlas directamente desde las pendientes mediante este comando. También podremos dibujar los elementos constructivos en cualquier “cara” de una forma 3D y luego desde allí ir adicionando o sustrayendo materia para dar forma a lo deseado.

Dynamics UCS o DUCS

Otra cosa que es importante aclarar es que además del UCS tradicional tenemos una función de UCS llamada UCS Dinámico o Dynamics UCS (DUCS), el cual nos permitirá colocar el UCS en cualquier cara de un objeto de forma automática aunque esta opción tiene sus limitaciones ya que a diferencia del comando UCS, no podremos dejar el plano de forma “definitiva” en la ubicación ya que Dynamics UCS es una función temporal. Además, para que DUCS funcione se debe ejecutar previamente un comando de dibujo o de modelado 3D antes se seleccionar este, ya que de otra forma no funcionará. Para invocarlo, debemos presionar el siguiente símbolo en la parte inferior del programa:

Símbolo de DUCS en AutoCAD 2013.

Símbolo de DUCS en AutoCAD 2017.

También podremos activar o desactivar Dynamics UCS mediante la tecla F6.

En el ejemplo se modela una caja o box encima de la diagonal de una cuña, utilizando la función DUCS o UCS Dinámico.

Ejemplo de aplicación de UCS

Para aplicar este comando podemos hacer un sencillo ejercicio dibujando una box de 400 x 600 x 500, luego usamos el comando UCS para posicionar el plano XY en la diagonal (tomando los puntos medios como referencia), luego dibujamos una caja más grande en el plano XY ya creado para finalmente sustraerla de la caja original. En las imágenes de abajo se registra todo este proceso:

La caja de 400 x 600 x 500 original.

Colocando el plano XY mediante UCS, tomando como referencia los puntos medios de los lados de la caja.

Insertando la caja mayor en el plano ya creado y luego efectuando la sustracción (mediante subtract) respecto a la caja original.

Si repetimos el proceso en el otro lado de la caja, podremos realizar una cubierta de dos aguas de forma básica.

El menú UCS y sus funciones

En AutoCAD 2017 disponemos de un grupo llamado Coordinates el cual puede ser visible desde el menú Visualize. En este grupo podremos ver todo lo relacionado a UCS y sus funciones principales, las cuales son las siguientes:

1) UCS Icon: 

Maneja las propiedades del ícono de UCS (sólo en estilo visual 2D Wireframe). En este caso, al activar esta opción ingresamos al siguiente cuadro de opciones de UCS:

Donde tenemos lo siguiente:

– UCS Icon Style: en este caso podremos elegir entre el estilo 2D (AutoCAD 12 antiguo) o 3D según queramos. Si modificamos el parámetro Line width podremos elegir entre 3 grosores diferentes.

UCS Icon 2D y 3D respectivamente.

Modificando el grosor del ícono mediante Line width.

– UCS Icon size: en este caso podremos cambiar el tamaño del icono UCS. Por defecto el tamaño del icono es de 50, mientras que el tamaño máximo es de 95.

UCS Icon en el espacio 3D, en tamaños 5 y en 95 respectivamente.

– UCS Icon color: en este caso podremos cambiar el color del icono UCS tanto en el espacio modelo como en el layout o paper space. Si desmarcamos la casilla Apply single color, el icono se nos mostrará en el espacio modelo con los colores reglamentarios de los ejes X, Y y Z (rojo, verde y azul).

Modificando el color del icono UCS en model.

Modificando el color del icono UCS en model pero con la casilla Apply single color desactivada.

Modificando el color del icono UCS en layout.

2) UCS:

Maneja el comando UCS. En este caso es el equivalente de invocar al comando “UCS” en la barra de comandos. Al seleccionarlo nos aparece lo siguiente:


En estas opciones podremos definir parámetros generales como View, World, ejes X, Y, Z o colocar un nombre al UCS entre otras opciones, las cuales se verán a continuación.

3) UCS Name:

Administra UCS definidos. Esta opción nos permite definir UCS personalizados y activarlos según corresponda. También podremos definir el nombre de nuestro propio UCS. También podremos asignar un nombre a nuestro UCS personalizado si en la barra de comandos escribimos UCS (enter) y luego elegimos la opción NAmed.

En el ejemplo se ha definido el UCS personalizado. Al ejecutar UCS Name nos aparece el cuadro de opciones y el UCS nos aparece como “unnamed”. Si presionamos el botón secundario en este, podremos renombrarlo mediante Rename o dejarlo activo mediante Set Current. En este último caso, el UCS definido quedará activo en el espacio de trabajo y por ende podrá ser utilizado de forma inmediata.

En el ejemplo de la imagen de abajo se ha renombrado el UCS a “diagonal” y este automáticamente queda guardado; también lo podremos dejar activo mediante Set Current o borrarlo si presionamos la tecla Supr.

4) World:

Vuelve al UCS por defecto. También podremos volver al UCS por defecto (origen y plano definido en AutoCAD) si en la barra de comandos ejecutamos el comando UCS (enter) y luego elegimos la opción (enter).

En el ejemplo se ha ejecutado el comando UCS estando el UCS personalizado llamado “diagonal” activo.

El mismo ejemplo anterior pero esta vez, el UCS original de AutoCAD se ha restaurado mediante la ejecución del comando UCS y luego eligiendo W.

5) Previous: 

Vuelve al último UCS realizado. En este caso puntual es una especie de “undo” o deshacer puesto que al seleccionar esta opción, volveremos al último UCS que hemos realizado o que definimos previamente. También podremos realizarlo si en la barra de comandos ejecutamos UCS (enter) y luego P (enter).

6) Origin: 

Cambia el punto de origen del UCS. Si seleccionamos esta opción, podremos tomar el punto de origen y moverlo hacia cualquier otra ubicación, tanto en el espacio 3D como en cualquier cara, lado o vértice de una figura.

7) ZAxis-vector:

Crea el eje Z a partir de 2 puntos específicos. En este caso el plano XY será perpendicular al eje Z el cual definiremos mediante dos puntos: el primero será el origen del UCS y el segundo definirá la dirección del eje Z. También podremos crear el UCS desde el eje Z si en la barra de comandos escribimos UCS (enter) y luego escribimos la opción ZA (enter).

8) 3 points:

Crea el UCS alrededor de 3 puntos definidos. Especifica el origen y la dirección del plano XY. Esta es la opción por defecto al invocar el comando UCS ya que el primer punto será el origen del sistema, el segundo punto será la dirección del eje X y el tercero será la dirección del eje Y, ya explicado al principio del tutorial.

9) X:

Rota el plano en torno al eje X. Se debe especificar el ángulo. Si elegimos esta opción, el plano XY girará en torno al eje X según el ángulo que le especifiquemos. También podremos realizarlo si en la barra de comandos ejecutamos UCS (enter), luego (enter) y finalmente establecer el valor del ángulo (enter).

Rotando el plano XY en torno al eje X, estableciendo un ángulo de 45°.

Rotando el plano XY en torno al eje X, estableciendo un ángulo de 90°.

10) Y:

Rota el plano en torno al eje Y. Se debe especificar el ángulo. Si elegimos esta opción, el plano XY girará en torno al eje Y según el ángulo que le especifiquemos. También podremos realizarlo si en la barra de comandos ejecutamos UCS (enter), luego Y (enter) y finalmente establecer el valor del ángulo (enter).

Rotando el plano XY en torno al eje Y, estableciendo un ángulo de 45°.

Rotando el plano XY en torno al eje Y, estableciendo un ángulo de 90°.

11) Z:

Rota el plano en torno al eje Z. Se debe especificar el ángulo. Si elegimos esta opción, el plano XY girará en torno al eje Z según el ángulo que le especifiquemos. También podremos realizarlo si en la barra de comandos ejecutamos UCS (enter), luego (enter) y finalmente establecer el valor del ángulo (enter).

Rotando el plano XY en torno al eje Z, estableciendo un ángulo de 45°.

Rotando el plano XY en torno al eje Z, estableciendo un ángulo de 90°.

12) View:

Establece el UCS con el plano XY paralelo a la pantalla. En este caso, al seleccionar esta opción el eje Z apuntará hacia nosotros, de la misma forma que cuando dibujamos en 2D, independiente de la perspectiva o posición del objeto en el espacio. También podremos realizarlo si en la barra de comandos ejecutamos UCS (enter) y luego elegimos View.

13) Object:

Alinea el UCS con un objeto seleccionado. En este caso podemos tomar cualquier cara de este y colocarle el plano XY encima. También podremos realizarlo si en la barra de comandos ejecutamos UCS (enter), luego elegimos OBject y finalmente seleccionamos la cara del objeto en el cual aplicaremos el plano.

14) Face:

Alinea el plano XY con una cara seleccionada (sólidos, superficies o meshes). En este caso podremos elegir la cara en la cual se alineará el plano XY. También podremos realizarlo si en la barra de comandos ejecutamos UCS (enter) y luego (enter).

Al seleccionar una cara nos aparecerá el siguiente cuadro de opciones:

Donde tenemos lo siguiente:

Next: selecciona la cara siguiente.

XFlip: voltea el plano XY cambiando el sentido del eje Z y del eje Y.

YFlip: voltea el plano XY cambiando el sentido del eje Z y del eje X.

15) Mostrar UCS: 

Muestra u oculta el sistema de ejes. En este caso disponemos de tres opciones diferentes las cuales son:

– Show UCS Icon at Origin: muestra el icono de UCS en el punto de origen.

– Show UCS Icon: Muestra el icono de UCS pero no lo muestra en el punto de origen, sino que en la parte inferior izquierda de la pantalla.

– Hide UCS Icon: esconde el icono de UCS de la pantalla.

16) UCS combo:

Alinea el UCS según la vista que seleccionemos. En esta opción tenemos varios UCS predefinidos y que podremos ejecutar según la vista seleccionada en el espacio de trabajo, además del ya conocido World.

UCS Combo en la vista Top.

UCS Combo en la vista Bottom.

UCS Combo en la vista Left.

UCS Combo en la vista Right.

UCS Combo en la vista Front.

UCS Combo en la vista Back.

En una siguiente parte del tutorial se modelará una estructura 3D aplicando algunas de las funciones del comando UCS, ya que en esta segunda parte veremos un ejemplo de aplicación más complejo y a la vez una alternativa de modelado a lo ya tradicional.

Este es el fin de este Tutorial.

AutoCAD 3D Tutorial 08b: Extrude, Sweep y Revolve

En este nuevo tutorial de AutoCAD 3D analizaremos los comandos base del programa que nos permitirán convertir elementos 2D en sólidos 3D. Esto es muy importante porque una de las bases fundamentales del modelado tridimensional es que por definición, los elementos tridimensionales que conforman un proyecto o construcción están directamente relacionados con las planimetrías 2D de estos y por ello, podemos obtener sólidos a partir de la modificación tridimensional de estas mismas.

Estos comandos base son los siguientes:

– Extrude.
– Revolve.
– Sweep.
– Loft.

Sin embargo, ya hemos analizado en profundidad el comando Loft en su propio tutorial, por lo tanto este nuevo artículo se enfocará en los restantes comandos base: Extrude, Revolve y Sweep.

El comando Extrude

Extrude es el rey de los comandos de conversión en AutoCAD 3D ya que es, por lejos, el más utilizado a la hora de poder convertir un dibujo 2D en un sólido 3D. Lo que realiza Extrude es proyectar una forma abierta o cerrada en forma bi o tridimensional según sea el caso. Por esto mismo es que el comando puede trabajar mediante formas abiertas o cerradas:

Ejemplo de formas extruidas: la primera es un prisma obtenido a partir de un polígono regular cerrado (hexágono) mientras que la segunda es una spline abierta.

Sin embargo, si tomamos una forma cerrada debemos asegurarnos que esté unificada (mediante Join) para que la extrusión sea una forma sólida o de lo contrario nos proyectará planos bidimensionales:

El mismo ejemplo anterior pero en el primer caso las líneas del polígino están unificadas, mientras que en el segundo estas están explotadas y forman superficies planas.

Como sabemos, para ejecutar extrude debemos invocarlo mediante EXTRUDE o pinchando el icono correspondiente:

Si invocamos el comando y no hacemos nada, podremos elegir el modo (MOde) o tipo de resultado a obtener:

El resultado puede ser una superficie (SUrface) o un sólido (SOlid), de forma similar a Loft. El resultado del modo SU influirá en todas las líneas que estén unificadas.

Esto es particularmente útil en caso que tengamos una forma cerrada unificada pero queramos un resultado plano:

En este ejemplo tenemos la primera forma extruida mediante el modo por defecto o solid (SO), mientras que en el segundo se ha cambiado el modo a superficie (SU). En ambos casos las líneas están unificadas.

Para ejecutar el comando Extrude de forma correcta debemos hacerlo de la siguiente manera:

– Invocar al comando escribiendo EXTRUDE y luego presionar enter, o presionando el icono correspondiente.

– Una vez que invocamos el comando, el programa nos permitirá elegir el o los objetos a extruir y luego de hacerlo, presionamos enter para ahora definir la altura de la extrusión. Esta se puede definir de forma numérica mediante un valor de “altura” o mediante click con el mouse en el área de trabajo:

En este ejemplo se ha escrito el valor 250 como altura y luego se ha presionado enter para finalizar la extrusión. En la imagen derecha se aprecia el resultado de la operación.

– Presionamos enter para finalizar el comando.

Si ejecutamos Extrude, elegimos los objetos y luego presionamos enter, encontraremos varias opciones extras:

Estas opciones son:

Path: permite seleccionar una forma la cual será un recorrido de referencia para la extrusión, no importa si esta toca a la forma o no ya que lo importante es que siempre debe tener una altura respecto de la superficie a extruir. Puede ser recta o curva, pero en este último caso debe evitarse la curvatura excesiva o el comando no funcionará. Para ejecutarlo haremos click en Path o escribimos P y presionamos enter, luego elegimos el recorrido para completar la extrusión.

Extrusión aplicada mediante la opción Path, donde el recorrido base es una recta inclinada en forma paralela al plano YZ.

Extrusión aplicada mediante la opción Path, donde el recorrido base es una curva paralela al plano YZ.

Direction: permite tomar puntos en el área de trabajo para concretar la extrusión. Se pueden indicar mediante la introducción de coordenadas X,Y,Z o mediante clicks con el mouse en el área de trabajo. En este caso activamos la opción clickeando en Direction, luego introducimos las coordenadas del primer punto o Start Point (X,Y,Z) para terminar introduciendo las coordenadas del punto final o Second Point (X,Y,Z). Esto último también lo podemos definir mediante clicks con el mouse.

En este ejemplo se ha elegido la opción Direction. En Start Point se ha definido el punto 0,0,0 y en Second Point el punto 0,0,200. El resultado es una extrusión de 200 de altura.

El mismo ejemplo anterior pero esta vez el segundo punto (Second Point) es 50,50,200. En este caso la extrusión es de 200 de altura pero está inclinada 50 respecto a X e Y.

Taper angle: permite deformar la altura de la extrusión ya que el valor por defecto es 0°, es decir, la extrusión será por defecto perpendicular al plano XY o a la superficie que forme el objeto a extruir. Si el valor del ángulo es positivo, la deformación será hacia dentro de la superficie, y si es negativo será hacia afuera. Al estar la deformación hacia adentro hay que tener en cuenta que existirá una altura máxima ya que debido al taper se terminará en punta o en canto dependiendo de la forma y del ángulo aplicado. Para ejecutarlo bastará elegir la opción Taper angle y luego establecer el valor mediante número, para luego presionar enter y determinar la altura para terminar la extrusión.

En este ejemplo tenemos aplicado el subcomando Taper angle de forma positiva y en el primer prisma Taper está en ángulo 0º (por defecto), en el segundo Taper está en 10º y en el tercero Taper está en 30º.

En este ejemplo tenemos aplicado el subcomando Taper angle de forma negativa y en el primer prisma Taper está en ángulo 0º (por defecto), en el segundo Taper está en -10º y en el tercero Taper está en -30º.

Expression: nos da la posibilidad de ingresar o restringir el valor de la altura mediante una expresión matemática.

El comando Sweep

El comando Sweep nos permite proyectar una forma cerrada en un recorrido u objeto sea lineal o curvo, y este último puede ser abierto o cerrado. En el caso de la forma cerrada esta debe estar siempre unificada ya que de otra manera, el comando no funcionará. Para el caso del recorrido es algo similar pero si la forma no está cerrada, Sweep sólo tomará en cuenta el primer recorrido seleccionado.

Ejemplo de aplicación del comando Sweep en una forma cerrada unificada, una forma lineal y una curva.

El ejemplo anterior pero en este caso la forma cerrada ha sido explotada, y se ha tomado la línea superior.

Para ejecutar el comando realizaremos los siguientes pasos:

– Invocamos el comando escribiendo SWEEP luego y presionando enter o presionando el icono respectivo.
– Elegimos la forma cerrada a proyectar y luego presionamos enter.
– Elegimos el recorrido y luego realizamos un click con el mouse.

En el caso que ocupemos el comando Sweep hay que tener en cuenta dos consideraciones importantes:

a) Que la forma cerrada no sea excesivamente grande respecto al “path” o recorrido.
b) Si tenemos un recorrido curvo, las curvas no deben ser excesivamente cerradas en caso que la forma a proyectar sea grande.

Esto es importante de considerar ya que si no se cumple alguna de estas condiciones, el comando no trabajará.

En el siguiente ejemplo se ha curvado más la spline y al ejecutar Sweep, el comando no funciona puesto que la cuerva del recorrido es demasiado cerrada como para proyectar la forma en ella.

Si invocamos a Sweep y no realizamos nada, podremos elegir el modo o tipo de superficie a obtener la cual puede ser una superficie (SU) o un sólido (SO), de forma similar a Loft y a Extrude. Esto es particularmente útil en caso que queramos obtener una superficie hueca como por ejemplo, una tubería.

Una de las cosas interesantes del modo surface es que en el caso de sweep se conservan las formas 2D iniciales las cuales podremos utilizar sin mayor problema.

En el siguiente ejemplo se ha aplicado el modo surface (SU) en cada sweep y notamos que el resultado es una superficie hueca.

Si invocamos a Sweep y luego seleccionamos la forma cerrada, este nos ofrece otras variantes bastante interesantes en el menú de subcomandos:

Estas opciones son:

Alignment: esta opción funciona específicamente en proyecciones diagonales y no coplanares, y especifica si la forma cerrada a proyectar está alineada para ser normal (perpendicular) a la dirección tangente de la trayectoria del recorrido o si no lo está. Si el perfil no es perpendicular (normal) a la tangente del punto de inicio de la trayectoria del recorrido, entonces el perfil se alinea automáticamente por defecto. Al introducir la opción NO, logramos que el perfil mantenga la posición en su plano original aunque realizará la proyección sin problemas.

Ejemplo de aplicación de la opción Alignment en una proyección de Sweep. En el primer sólido está activada la opción YES, mientras que en el segundo es NO y por ende notamos que la base de la forma cerrada se mantiene en el plano XY, mientras que en el primer sólido esta se proyecta de forma perpendicular al recorrido de forma automática.

Base point: permite definir un punto base en la forma cerrada para así iniciar la proyección desde este mismo. Por defecto al realizar la proyección de la forma cerrada toma el centro de gravedad de esta como base, pero al elegir esta opción se puede cambiar el punto base desde el cual partirá la proyección respecto al recorrido eligiendo cualquier punto de la forma cerrada. Lo activamos eligiendo la opción Base point y luego eligiendo el punto que queremos que sea base, para finalmente elegir el recorrido y terminar el sweep.

Sweep por defecto que toma el centro de gravedad de la forma cerrada 2D.

Sweep del ejemplo anterior pero esta vez se han asignado distintos puntos en las formas como base points, y el resultado final de estas proyecciones.

Scale: permite escalar la proyección en “escala” entre el inicio y el fin de esta. En esta opción podremos establecer un factor de escala de forma similar al comando Scale el cual hará que la forma se deforme en la escala determinada, de inicio a fin. Si colocamos en factor de escala 1 la proyección final no cambiará. Si el valor es mayor a 1, la escala será mayor y si es menor que 1 esta será más pequeña. Lo activamos eligiendo la opción Scale, luego colocando el factor de escala mediante valor numérico y presionando enter, para finalmente elegir el recorrido y terminar el sweep.

Ejemplo de aplicación de la opción Scale en una proyección de Sweep. En el primer sólido el valor de Scale Factor es 2, mientras que en el segundo es 0.5.

Twist: permite retorcer mediante un giro sobre su eje la proyección mediante un ángulo dado, entre el inicio y el fin de esta. En esta opción podremos establecer un ángulo de forma similar a Rotation el cual hará que la forma se tuerza en el ángulo determinado. Si colocamos en ángulo el valor 0 la proyección final no cambiará. Lo activamos eligiendo la opción Twist, luego colocando el ángulo mediante valor numérico y presionando enter, para finalmente elegir el recorrido y terminar el sweep. Dentro de Twist tenemos dos opciones que son:

Bank: la opción por defecto que nos permite ingresar el ángulo de rotación.
EXpression: nos da la posibilidad de ingresar o restringir el valor del ángulo mediante una expresión matemática.

Ejemplo de aplicación de la opción Twist en una proyección de Sweep. En el primer sólido el valor del ángulo es 90º, mientras que en el segundo es 180º.

El comando Revolve

El comando Revolve nos permite proyectar y/o revolucionar de forma circular una forma cerrada o abierta respecto a un “eje” el cual será el pivote de la revolución y puede ser definido previamente o también pueden serlo los ejes cartesianos. Se basa principalmente en la creación de un “perfil” el cual es la forma que proyectaremos y que puede ser abierto o cerrado, y un “eje” que será predeterminado para el modelado. Por ello es que para utilizar bien este comando debemos considerar lo siguiente:

– El perfil debe ser una forma unificada mediante Join para que la proyección sea correcta. Si no se unifica, Revolve sólo tomará en cuenta la primera línea seleccionada.

Ejemplo de formas revolucionadas: el primer perfil está unificado, mientras que el segundo no lo está y se ha tomado la línea superior derecha. Nótese la superficie plana en la segunda forma.

– Si queremos que el resultado sea un sólido el perfil debe ser abierto y tocar el eje predeterminado (o estar despegado y ser una forma cerrada), pues de lo contrario la proyección final será una superficie. Ahora bien, si queremos una superficie como resultado podemos realizar el perfil abierto sin tocar el eje.

Ejemplo de revoluciones usando el criterio anterior. De izquierda a derecha: el primero es un perfil que toca al eje y está unificado, el segundo es un perfil que no toca al eje pero es una forma cerrada unificada, y el tercero es una línea que no toca al eje y forma una superficie al ser revolucionada.

– También podremos crear un perfil abierto unificado sin necesidad de dibujar el eje, ya que podremos tomar sus extremos como tal para generar la forma.

En el ejemplo el perfil no tiene un eje asociado sino que se eligen sus dos extremos para generar el eje y formar el sólido.

De todas formas nos conviene dibujar la línea de “eje” ya que si bien se pueden elegir dos puntos cualquiera del espacio para definirlo, la ventaja de dibujarlo es que podremos elegir la misma línea o los dos puntos extremos y no tendremos confusiones al proyectar la forma final.

Para ejecutar el comando realizaremos los siguientes pasos:

– Invocamos el comando escribiendo REVOLVE luego y presionando enter o presionando el icono respectivo.
– Elegimos el perfil a proyectar y luego presionamos enter.
– Elegimos los dos puntos extremos de la línea de eje mediante click.
– Cuando nos muestra la proyección, podremos determinar el ángulo escribiendo un valor y luego presionando enter, si queremos el ángulo completo de 360° basta no hacer nada y presionar enter.

Si invocamos a Revolve y no realizamos nada, podremos elegir el modo o tipo de superficie a obtener la cual puede ser una superficie (SU) o un sólido (SO), de forma similar a Sweep.

Al estar en la fase en que nos muestra de la proyección (luego de elegir los puntos del eje), REVOLVE nos ofrece las siguientes opciones:

Estas alternativas son:

Object: nos permite elegir el eje directamente sin necesidad de definir puntos. Elegimos la opción y luego elegimos la línea de eje mediante un click.

X: permite elegir el eje X como eje de revolución de toda la forma. Al hacerlo la forma resultante se alterará según el plano en que esté el perfil.

Y: permite elegir el eje Y como eje de revolución de toda la forma. Al hacerlo la forma resultante se alterará según el plano en que esté el perfil.

Z: permite elegir el eje Z como eje de revolución de toda la forma. Al hacerlo la forma resultante se alterará según el plano en que esté el perfil. Si el perfil está en el plano perpendicular al eje Z esta opción no funcionará.

Si ya hemos elegido el eje y ya se nos muestra la proyección, podremos además definir las siguientes opciones:

Start angle: nos establece el ángulo en que queremos que parta la proyección. Por defecto es 0°, pero podremos cambiarlo escribiendo el valor del nuevo ángulo y luego presionando enter.

En el ejemplo vemos que en la primera imagen el valor de Start angle es 0°, en la segunda es 90° y en la tercera es 180°.

Reverse: permite invertir el sentido del giro en que se proyecta la forma. Por defecto la proyección se dibuja a favor del reloj, pero si elegimos esta opción se cambiará a contrarreloj.

EXpression: nos da la posibilidad de ingresar o restringir el valor del ángulo mediante una expresión matemática.

Como ya hemos visto la aplicación correcta y ordenada de estos comandos nos permitirán variadas opciones de modelado 3D, pero debemos tener en cuenta que si las ejecutamos la forma 2D se perderá de forma definitiva, y deberemos utilizar herramientas como extract edges para recuperarla.

Este es el final de este tutorial.