AutoCAD 3D Modelado: Operaciones con sólidos parte 2, comando solidedit

En el mundo real, los objetos 3D y los elementos orgánicos e inorgánicos están formados a partir de la adición, sustracción, edición y/o modificación de cuerpos geométricos 3D básicos conocidos como Primitivas. Como en todo programa 3D que se precie, AutoCAD dispone de varias primitivas de base las cuales son:

– Caja (Box).
– Cilindro (Cylinder).
– Esfera (Sphere).
– Cono (Cone).
– Pirámide (Pyramid).
– Cuña (Wedge).
– Dona (Torus).

Aunque no es una primitiva 3D, también disponemos del Plano 2D el cual puede ser invocado mediante el comando plane o planesurf. Y por último, disponemos de una primitiva especial llamada Polisólido o Polysolid, el cual nos permite definir secuenciad de muros y que se trata en profundidad en su Tutorial respectivo. Al igual que en la realidad, la deformación y manipulación de estas formas base nos permitirán ir construyendo nuestros modelos 3D en AutoCAD. AutoCAD posee varias herramientas que nos permitirán realizar variadas operaciones con los sólidos o primitivas para modificar su forma y/o editarlos, las cuales podemos apreciar en el siguiente menú, el cual se obtiene al acceder a la persiana Solid del modo 3D Modeling:

Las primitivas y las operaciones básicas de modelado ya se han estudiado en tutoriales anteriores y, por lo tanto, en este caso se irán estudiando los comandos principales y operaciones de los grupos Boolean y Solid Editing. En esta segunda parte abarcaremos las opciones restantes de Solid Editing y también veremos el comando Solidedit, el cual no se encuentra en el menú pero que se relaciona a este.

Grupo Solid Editing

– Taper Faces (Estrechar caras): esta operación nos permite estrechar una o más caras de la forma 3D mediante el “giro” de estas, ya que Taper tomará como referencia una línea virtual (cuyo primer punto será el pivote) y un ángulo de giro, lo cual modificará todo el sólido o parte de este si se elige una sola cara. Para ejecutarlo, se debe hacer clic en la opción Taper Faces del menú Solid Editing puesto que no posee un nombre de comando propio, ya que este es parte del comando general solidedit.

Una vez ejecutado, elegiremos mediante clic una o más caras del sólido que queremos deformar o modificar:

Al seleccionar las caras del sólido, notaremos que en la barra de comandos el comando es SOLIDEDIT y además, disponemos de las siguientes opciones:

Undo (U): deshace la última acción de selección.
ALL: selecciona todas las caras.
Remove (R): podemos remover una o más caras de la selección.

Estas opciones son válidas para todos los subcomandos que se encuentran en el comando general Solidedit. Volviendo a la aplicación del Taper Faces, una vez seleccionada la cara presionamos enter y definimos lo siguiente:

a) el punto base para el pivote o giro de la cara.

b) el punto final que formará la línea virtual. La proyección de esta formará el plano virtual que al girar, modificará el sólido.

Finalmente, el programa nos pedirá un ángulo de rotación el cual definiremos mediante un valor numérico:

Una vez establecido el ángulo, presionamos enter para volver a las opciones de edición de sólidos (solidedit) y ver el resultado de Taper. Si presionamos enter otra vez, finalizaremos la operación y con ello el comando solidedit. También podremos hacerlo eligiendo la opción eXit en el menú de solidedit.

Es interesante consignar que dependiendo del valor que le demos al ángulo, la cara girará irá hacia adentro o hacia afuera al aplicar Taper. Si el ángulo es 0, no se modificará el sólido pero si el ángulo es positivo, el giro será contrarreloj respecto del punto de pivote base, mientras que si es negativo será a favor de este.

Taper en una cara con ángulo positivo, esquematizando la aplicación de Taper Faces del ejemplo de arriba. El punto de pivote se marca mediante un círculo.

Taper en una cara con ángulo negativo, respecto al mismo ejemplo de arriba. El punto de pivote se marca mediante un círculo.

– Extrude Faces (Extruir caras): esta operación es similar al comando extrude ya que nos permite extruir una o más caras de la forma 3D. Para ejecutarlo, se debe hacer clic en la opción Extrude Faces del menú Solid Editing puesto que no posee un nombre de comando propio, ya que este es parte del comando general solidedit.

Una vez ejecutado, elegiremos mediante clic una o más caras del sólido que queremos deformar o modificar:

Al seleccionar las caras del sólido, notaremos que en la barra de comandos el comando es SOLIDEDIT y además, disponemos de las siguientes opciones:

Undo (U): deshace la última acción de selección.
ALL: selecciona todas las caras.
Remove (R): podemos remover una o más caras de la selección.

Estas opciones son válidas para todos los subcomandos que se encuentran en el comando general Solidedit. Una vez seleccionada la cara, presionamos enter y definimos una altura o medida para la extrusión, mediante un valor numérico. También podremos elegir una línea virtual mediante un punto de inicio y otro final. Una vez determinada, debemos presionar enter.

Finalmente, el programa nos pedirá un ángulo de rotación el cual definiremos mediante un valor numérico:

Al hacerlo y luego presionar enter, se generará la extrusión y nos aparecerán las opciones de solidedit.

Podemos terminar la operación presionando enter dos veces o eligiendo la opción eXit en el menú de solidedit.

En cuanto a las distancias o alturas de extrusión interesante consignar que, dependiendo del valor que le demos al ángulo, la extrusión irá hacia “adentro” o hacia “afuera” respecto de la cara que se extruye. Si el ángulo es 0, la extrusión será recta y por ello, de forma similar al comando extrude. Pero, si el ángulo es positivo, la extrusión tenderá a converger al dentro de la cara mientras que los ángulos negativos harán que la extrusión diverja.

Extrusión con ángulo positivo. En el ejemplo, el valor del ángulo es 20.

Extrusión con ángulo negativo. En el ejemplo, el valor del ángulo es -20.

En cuanto a la distancia misma, si esta es negativa la extrusión será hacia el interior del objeto 3D y si es positiva será hacia afuera de este.

Extrusión con distancia negativa. En el ejemplo, se ha cambiado el estilo visual a X-Ray para visualizar mejor el resultado.

Una opción interesante de esta operación es Path (P), el cual nos permite tomar una línea o curva como referencia o recorrido para generar la extrusión, lo que hará que el sentido y la altura de esta sea la misma del recorrido ya que funciona de manera similar al comando Sweep. En el momento de definir la distancia veremos opción path en la barra de comandos, lo seleccionamos y al hacerlo ya podremos elegir la línea. Al hacer clic en esta, se ejecutará la extrusión de manera automática.

Como nota final es importante recalcar que al ser Path similar al comando Sweep, el recorrido debe respetar las reglas básicas de este último, es decir, no sebe ser muy cerrado ni tampoco debe ser demasiado grande respecto de la cara ya que de lo contrario, Path no funcionará.

– Offset Faces (Desplazar caras): esta operación es similar al comando Extrude Faces ya que nos permite desplazar una o más caras de la forma 3D pero a diferencia de este, no podremos definir ángulo de extrusión ya que offset solamente desplaza la o las caras, y con ello se modificará todo el sólido. Para ejecutarlo, se debe hacer clic en la opción Offset Faces del menú Solid Editing puesto que no posee un nombre de comando propio, ya que este es parte del comando general solidedit.

Una vez ejecutado, elegiremos mediante clic una o más caras del sólido que queremos deformar o modificar:

Al seleccionar las caras del sólido, notaremos que en la barra de comandos el comando es SOLIDEDIT y además, disponemos de las siguientes opciones:

Undo (U): deshace la última acción de selección.
ALL: selecciona todas las caras.
Remove (R): podemos remover una o más caras de la selección.

Estas opciones son válidas para todos los subcomandos que se encuentran en el comando general Solidedit. Una vez seleccionada la cara, presionamos enter y definimos una altura o medida para el desplazamiento, mediante un valor numérico. También podremos elegir una línea virtual mediante un punto de inicio y otro final. Una vez determinada, debemos presionar enter.

Al hacerlo y luego presionar enter, se generará la extrusión y nos aparecerán las opciones de solidedit.

Podemos terminar la operación presionando enter dos veces o eligiendo la opción eXit en el menú de solidedit.

En cuanto a la distancia de Offset, si esta es negativa el desplazamiento será hacia el interior del objeto 3D mientras que si es positiva, será hacia afuera de este.

Offset con valor positivo. En el ejemplo, se ha marcado en verde la caja original.

Offset con valor negativo. En el ejemplo, se ha marcado en verde la caja original.

– Shell (Cáscara): esta operación es similar al comando Offset Edge pero en este caso, Shell nos permitirá definir el espacio interno de un sólido 3D ya que este mueve todas las caras al mismo tiempo y por ello, nos dará un grosor o una “cáscara” que a su vez ahuecará el sólido. Para ejecutarlo, se debe hacer clic en la opción Shell del menú Solid Editing puesto que no posee un nombre de comando propio, ya que este es parte del comando general solidedit.

Una vez ejecutado, elegiremos mediante clic el sólido en el cual queremos aplicar el offset:

Al seleccionar las caras del sólido, notaremos que en la barra de comandos el comando es SOLIDEDIT y además, disponemos de las siguientes opciones:

Undo (U): deshace la última acción de selección.
ALL: selecciona todas las caras.
Remove (R): podemos remover una o más caras de la selección.

Estas opciones son válidas para todos los subcomandos que se encuentran en el comando general Solidedit.

Una vez seleccionado este, presionamos enter y definimos una altura o medida para el desplazamiento u offset, mediante un valor numérico. Lo introducimos y luego presionamos enter para finalizar.

Al hacerlo, se generará la cáscara y nos aparecerán las opciones de solidedit.

Podemos terminar la operación presionando enter dos veces o eligiendo la opción eXit en el menú de solidedit.

Dependiendo del estilo visual en el que estemos trabajando, no se notará a primera vista la aplicación de Shell pero si cambiamos el estilo visual a Wireframe o X-Ray, podremos ver el resultado sin mayor problema.

Podemos realizar un corte mediante Slice y luego mover una de las mitades para apreciar el efecto de Shell en el sólido además del espacio interior:

 

En cuanto a la distancia del desplazamiento u offset, si esta es negativa el espacio vacío será definido por el tamaño del sólido 3D y el grosor irá hacia afuera y si es positiva se formará el espacio interno, y el grosor irá hacia adentro del sólido.

En el ejemplo, la esfera del medio posee distancia positiva y por ende el grosor de la cáscara va hacia adentro de esta, mientras que la de la derecha posee distancia negativa. Para visualizar mejor el efecto, se ha marcado el diámetro de la esfera original en color rojo.

– Check (Revisar sólido): esta operación nos permite revisar si los datos de la geometría 3D son válidos o no. Para ejecutarlo, se debe hacer clic en la opción Check del menú Solid Editing puesto que no posee un nombre de comando propio, ya que este es parte del comando general solidedit.

Una vez ejecutado, elegiremos mediante clic el sólido restado en el cual queremos que se separen sus elementos:

Podemos terminar la operación presionando enter dos veces o eligiendo la opción eXit en el menú de solidedit. Sin embargo, el resultado de la revisión puede verse inmediatamente en la barra de comandos ya que si es válido, aparecerá el mensaje “This object is a valid ShapeManager solid” (destacado en verde en la imagen siguiente):

– Separate (Separar sólido): cuando realizamos operaciones booleanas como subtract y por ende cortamos objetos 3D, usualmente el sólido se selecciona como un solo elemento a pesar de estar “separado”, tal como se ve en la imagen siguiente:

Por ello, mediante la operación Separate podremos convertir los sólidos resultantes de la resta en formas 3D independientes. Para ejecutarlo, se debe hacer clic en la opción Separate del menú Solid Editing puesto que no posee un nombre de comando propio, ya que este es parte del comando general solidedit.

Una vez ejecutado, elegiremos mediante clic el sólido restado en el cual queremos que se separen sus elementos:

Al hacerlo, se generará la separación de los elementos y nos aparecerán las opciones de solidedit.

Podemos terminar la operación presionando enter dos veces o eligiendo la opción eXit en el menú de solidedit. Una vez realizada esta operación, notaremos que el sólido está separado y ahora los elementos de este se pueden seleccionar de manera independiente.

Cabe destacar que en el caso de Separate, bastará con ejecutarlo una sola vez ya que por defecto, separará todos los sólidos que tengamos en el sólido independiente de la cantidad de estos.

– Clean (Limpiar): esta operación nos permite limpiar el sólido de caras, aristas y vértices duplicados o redundantes, lo cual es lo ideal para corregir errores en los sólidos. Para ejecutarlo, se debe hacer clic en la opción Clean del menú Solid Editing puesto que no posee un nombre de comando propio, ya que este es parte del comando general solidedit.

Una vez ejecutado, elegiremos mediante clic el sólido que queremos limpiar de residuos. Al hacerlo, se generará la limpieza y nos aparecerán las opciones de solidedit. Podemos terminar la operación presionando enter dos veces o eligiendo la opción eXit en el menú de solidedit.

El comando Solidedit

Como vimos en el caso de las operaciones denominadas Taper faces, Check o Clean, algunas operaciones con sólidos no tienen un comando propio sino que son parte de un comando más amplio llamado SOLIDEDIT o simplemente SOL (editsolido si poseemos la versión en español). Este comando posee todas las operaciones de sólidos vistas antes pero incorpora otras funciones nuevas. Lo ejecutamos escribiendo en la barra de comandos solidedit y presionamos enter:

Nos aparecen las opciones de edición de elementos, donde podremos elegir el nivel de subobjeto en el que queremos trabajar y por ende, las opciones de edición que poseemos en solidedit de acuerdo a la naturaleza de cada uno. Estas opciones son:

a) Face (F): edita el sólido respecto a una o más caras del sólido mismo. Las opciones que disponemos son Extrude, Move, Rotate, Offset, Taper, Delete, Copy, Color y Material.

b) Edge (E): edita el sólido respecto a uno o más lados del sólido mismo. Las opciones que disponemos son Copy y Color.

c) Body (B): edita el sólido respecto al cuerpo completo del sólido mismo. Las opciones que disponemos son Imprint, Separate solids, Shell, Clean y check.

d) Undo (U): deshacer la última operación o selección.

e) eXit (X): salir del comando solidedit.

Para el caso de los sólidos 3D nos conviene elegir Face o Body según la modificación que pretendamos realizar. Al elegir la opción nos aparecen los menús de cada subobjeto donde apreciamos las operaciones ya conocidas como Taper faces, Offset faces, Extrude Faces, Imprint, Separate, check, etc. Sin embargo, solidedit posee nuevas funciones exclusivas para la barra de comandos y que por ende, no aparecen en el grupo respectivo del menú de edición de sólidos. Estas funciones son:

1- Copy (C): esta operación solamente está disponible si elegimos Edge o Face y, como su nombre lo indica, copia una cara o lado respecto de la forma. Se ejecuta de forma similar al comando copy pues al invocarlo, elegimos punto base de la copia y luego el punto final hacia donde irá esta.

Ejecutando la operación copy eligiendo el subobjeto Edge.

Ejecutando la operación copy eligiendo el subobjeto Face.

Es importante destacar que en el caso que elijamos el subobjeto Face y generemos la copia, las caras serán copiadas como regiones (comando REGION) y si las queremos convertir en elementos sólidos, podremos aplicar el comando Extrude para extruirlas. En el caso de Edge, estas serán líneas normales.

2- Move (M): esta operación solamente está disponible si elegimos Face y, como su nombre lo indica, mueve una cara respecto de la forma. Se ejecuta de forma similar al comando move pues elegimos un punto base y luego el punto final hacia donde se moverá la cara. Esta operación deformará la figura y por lo tanto, afectará a todo el sólido.

Ejecutando la operación move eligiendo el subobjeto Face.

3- Rotate (R): esta operación solamente está disponible si elegimos Face y, como su nombre lo indica, rota una cara según una línea base y un ángulo. en este caso, tras invocar a la operación y seleccionar la cara, se nos pedirá un punto de inicio y uno final. Esto formará la línea de base la cual será la línea en que pivotará la cara:

Una vez realizado esto, el programa nos pedirá el valor del ángulo de rotación:

Al presionar enter, la rotación de la cara se habrá efectuado y por ello veremos las opciones de solidedit.

Podemos terminar la operación presionando enter dos veces o eligiendo la opción eXit en el menú de solidedit. Un aspecto que debemos tomar en cuenta es que a diferencia de Taper, en el caso de Rotate la línea virtual será precisamente la del pivote, ya que la cara se girará tomando en cuenta el eje de esta misma línea. Otro aspecto a considerar es que el valor del ángulo determinará el sentido de la rotación pues si este es positivo, la rotación irá hacia la izquierda respecto al eje (en el sentido del reloj) y si es negativo, irá hacia la derecha (contrarreloj).

Esquema del uso de rotate, del ejemplo anterior.

En el ejemplo, la cara ha sido rotada con un ángulo de -20. Esta operación afectará a la forma final.

Además de la definición de los dos puntos para formar la línea que será el eje del pivote, en la barra de comandos también tendremos la opción de rotar en la vista (View), en el eje X (Xaxis), eje Y (Yaxis), eje Z (Zaxis) y respecto al eje del objeto (Axis by object).

4- Delete (D): esta operación solamente está disponible si elegimos Face y, como su nombre lo indica, borra una cara del sólido. Esta operación funciona si tenemos una forma modificada con operaciones como extrude, fillet o chamfer, donde podremos borrar las acciones anteriores de estos ejecutados en esa cara o en el sólido completo. Para activarlo elegimos la opción delete, seleccionamos la cara a modificar y presionamos enter para ver el resultado.

Al realizar la operación, la cara seleccionada se habrá borrado y por ello, se borrará y el resultado se alineará de manera automática a la cara adyacente a esta.

Podemos seguir borrando una o más caras del sólido, o terminar la operación presionando enter dos veces, o también eligiendo la opción eXit en el menú de solidedit.

5- Color (L): esta operación solamente está disponible si elegimos Edge o Face y, como su nombre lo indica, nos permite cambiar el color en una o más caras y/o lados del objeto. Para ejecutarlo, elegimos color y luego seleccionamos los elementos, presionamos enter y nos aparecerá la paleta de colores donde podremos cambiar al color que queramos.

Ejecutando la operación color eligiendo el subobjeto Edge. En este caso, se ha cambiado el estilo visual a Hidden para apreciar el resultado.

Es importante destacar que en el caso de Edge, el resultado será visible al seleccionar el objeto o en ciertos estilos visuales como Wireframe o Hidden. En el caso de Face, este será visible en todos los estilos visuales que lo permitan.

Ejecutando la operación color eligiendo el subobjeto Face.

6- Material (A): esta operación solamente está disponible si elegimos Face y, como su nombre lo indica, es similar a color pero funciona con los materiales aplicados y estando en el estilo visual Realistic, ya que podremos cambiar el material de una o más caras del objeto. Para ejecutarlo, elegimos material y luego seleccionamos la o las caras, presionamos enter y el programa nos pedirá el nombre del nuevo material:

Un aspecto importante a destacar de Material, es que el nombre del nuevo material que debemos asignar deberá escribirse con el mismo nombre que tiene en el editor de materiales o Material Browser. Por lo tanto, se recomienda colocar nombres sencillos a los materiales para facilitar el cambio de material en la o las caras:

Al presionar enter, el cambio de material en la cara se habrá efectuado y por ello, veremos las opciones de solidedit.

Podemos terminar la operación presionando enter dos veces o eligiendo la opción eXit en el menú de solidedit.

Como acabamos de ver, las operaciones de sólidos son fundamentales para el modelado exitoso en AutoCAD ya que su dominio nos permitirá generar formas más complejas a partir de primitivas simples, lo que es el principio del modelado 3D el cual se aplica a todo programa de este tipo.

Este es el fin de este tutorial.

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