36. Objetos 3D.

Existen 3 tipos de objetos 3D: Los sólidos, las superficies y las mallas. Como veremos un poco más adelante, cada uno de ellos tiene propiedades y posibilidades de modelado que, a su vez, pueden combinarse para ofrecernos un amplio conjunto de herramientas para la prácticamente ilimitada creación de formas.

Sin embargo, los objetos 2D, como las líneas, los arcos, splines, etcétera, también pueden ubicarse en el ámbito 3D, cuando todo o parte de su geometría se ubica en valores del eje Z más allá del plano XY. De hecho, a pesar de la existencia de los objetos específicos 3D ya mencionados, no es infrecuente que de vez en vez tengamos que dibujar alguna recta o un círculo en un modelo y tengamos que manipularlo en ese ámbito 3D. Por tanto, echemos primero un vistazo rápido a lo que ocurre cuando dibujamos objetos 2D en el espacio 3D, para que pasemos enseguida a crear y editar objetos 3D con Autocad.

36.1 Líneas, curvas y polilíneas en el ámbito 3D

Como ya se explicó, podemos dibujar objetos simples, como líneas y círculos, indicando sus tres coordenadas: X, Y y Z. Incluso, igual que en el trabajo en 2D, al crecer la complejidad de un dibujo, podemos valernos de los objetos existentes para la creación de objetos nuevos, usando las referencias a objetos y los filtros de puntos. También puede servirnos como estrategia de dibujo, determinar nuevos SCP cuya ubicación simplifique la determinación de las coordenadas tridimensionales de los nuevos objetos. Sin embargo, si dibujáramos un modelo completo con objetos 2D, el resultado es una estructura alámbrica difícil de diseñar, interpretar y de editar. Aun así, nos conviene ver un ejemplo que nos permita mostrar de qué estamos hablando.

Supongamos que en el siguiente dibujo 2D de una casa-habitación simple, deseamos crear un alzado, en estructura alámbrica, de sus muros, por lo que hay que dibujar líneas desde los vértices de la habitación hasta una altura de 2.20 unidades (que equivaldrían a metros) sobre el eje Z. Para ello, lo primero sería disponer la vista del modelo de un modo que nos permita ver el alzado, por ejemplo en vista isométrica. O, mejor aún, tener más de una vista utilizando ventanas gráficas. Luego, podemos crear nuestras líneas combinando las tres herramientas que acabamos de mencionar: filtros de puntos, referencias a objetos y nuevos SCP, entre otros más, como la edición por pinzamientos.

Como puede ver, la ubicación de objetos 2D en 3D puede hacerse capturando las coordenadas correspondientes o utilizando otros métodos como los que se acaban de ilustrar. También podemos crear objetos 2D en el plano XY ya mencionado y luego trasladarlo a 3D, utilizando las herramientas de edición que veremos en el apartado que sigue.

36.1.1 Edición de objetos simples en 3D

La mayoría de los comandos de edición que estudiamos en el capítulo 17 funcionan con los objetos 3D, aunque requieren que se indique explícitamente valores de Z o de la creación de SCP que sustituyan al eje Z del SCU, en un eje del plano XY. Veamos un ejemplo, utilicemos el comando Desplaza, típico de operación en 2D, pero indicando un valor absoluto para su eje Z sobre una estructura alámbrica cualquiera.

El comando Simetría también trabaja con objetos 3D, pero los ejes de simetría siempre serán ortogonales al plano XY vigente, por lo que debe tener cuidado respecto a que SCP está activo, u obtendrá resultados inesperados.  En otras palabras, no podemos ubicar el eje de simetría en el espacio 3D como queramos, pues con este comando sigue atrapado en el ámbito 2D. Puede, por tanto, realizar la simetría de algún objeto 3D sobre cualquiera de sus lados, pero primero tendría que crear un SCP cuyo plano XY sea ortogonal a ese lado. O bien, puede usar el comando Simetria3D, que veremos en este mismo capítulo.

Por su parte, los comandos Equidistancia y Matriz también tienen como referencia el plano XY actual, sin considerar Z, por lo que, de igual manera, cuide del SCP actual y de la vista que esté utilizando.

Dependiendo de esa combinación, puede ocurrir que obtenga mensajes de error.

Considere en cambio los comandos Recorta y Alarga. En su operación normal, el comando Recorta sólo afecta a los objetos que se intersecan en un plano 2D. No es posible recortar una línea usando como arista de corte otra que le sea paralela. El comando Alarga aumenta la extensión de una línea o arco hasta los límites marcados por otro objeto. En estas condiciones de operación, dos líneas que no se intersecan realmente en un ámbito 3D no podrían cortarse. Sin embargo, ambos comandos incluyen la opción "Proyección" que permite, precisamente, proyectar las líneas hasta conseguir intersecciones ficticias para cortar o alargar los objetos. Esas intersecciones ficticias tienen dos criterios: la vista o el SCP actual. Considera la misma estructura alámbrica de ejemplos anteriores, a la que ahora hemos añadido una línea que no la toca realmente, pero que en la vista frontal sí forma intersecciones y en su vista superior sí serviría de límite para alagar otras líneas, con lo que podremos probar la opción "Proyección" de ambos comandos.

De cualquier modo, por tratarse de una proyección relativa a la vista o un SCP, el uso de estos comandos puede ser impreciso, por lo que al usarlos debe tener en cuenta esa debilidad.

Finalmente, los comandos Chaflán y Empalme funcionan como los conocemos, por lo que sólo afecta a objetos que realmente formen vértices. Si quisiéramos achaflanar un cubo de estructura, tendríamos realmente un gran problema, para eso es más fácil usar los comandos específicos para la edición de sólidos.

36.1.2 Referencias a objetos 3D

En un capítulo hablamos de las ventajas de las Referencias a objetos y a lo largo del texto hemos insistido mucho en ello. Aquí, simplemente, debemos señalar que podemos activar las referencias de los objetos 3D, las cuales se sumarán a las anteriores. Para activarlas, usamos un botón de la barra de estado. Su menú contextual nos permitirá configurarlas en detalle.

36.2 Tipos de objetos

Como veremos más adelante, los distintos tipos de objetos 3D son conmutables entre sí. De un sólido podemos generar un objeto de superficie, de éste uno de malla y de uno de malla un objeto sólido. En todas las combinaciones posibles y respetando las reglas de conversión, por supuesto. Cuando un objeto 3D es de un tipo específico, dispone de una serie de herramientas de edición que no tiene cuando es de otro tipo. Por ejemplo, el volumen de un objeto sólido puede ser sustraído de otro sólido más grande, a través de una operación de diferencia, dejando un hueco en él. Una vez así, puede ser convertido en un objeto de superficie para editar algunos detalles a través de los vértices de control y luego en uno de malla para refinar el suavizado de sus caras, entre una multitud de posibilidades.

Definamos los tipos de objetos 3D que podemos crear con Autocad.

36.2.1 Sólidos

Los sólidos son objetos cerrados que tienen propiedades físicas: masa, volumen, centro de gravedad y momentos de inercia, entre otros detalles que revela el comando Propfis (el cual, precisamente, marca error cuando no se ha designado un sólido).

Los sólidos pueden elaborarse a partir de formas básicas (llamadas primitivas) y luego combinarse, o bien crearse a partir de perfiles 2D cerrados. También es posible realizar con ellos operaciones booleanas, como unión, intersección y diferencia.

36.2.2 Superficies

Las superficies son objetos 3D "huecos" que, por tanto, no tienen masa, volumen ni otras propiedades físicas. Suelen elaborarse para aprovechar las distintas herramientas de esculpido y modelado asociativo. Existen dos tipos de superficies: las de procedimiento y las superficies NURBS (por sus siglas en inglés), las cuales, como veremos, tienen parentesco con los splines, ya que también pueden modificarse con vértices de control.

36.2.3 Mallas

Se conoce como objetos de malla a aquellos que están compuestos de caras (triangulares o cuadriláteras) que convergen en vértices y aristas. No tienen masa ni otras propiedades físicas, aunque comparten algunas herramientas de elaboración con los sólidos y algunas con las superficies. Sus caras pueden subdividirse en más caras para suavizar el objeto, entre otras características de edición.

36.3 Manipulación de objetos 3D

Como ya mencionamos, cada tipo de objeto 3D tiene un conjunto de herramientas de edición propias. Sin embargo, todos ellos comparten algunos comandos que, más que editarlos en sí, nos permiten manipularlos sin los límites de las herramientas 2D que vimos en el apartado 39.1.1 . Veamos.

36.3.1 Gizmos 3D

En la sección Modificar de la ficha Inicio del Espacio de Trabajo 3D tenemos 3 herramientas llamadas Gizmos 3D: Desplazar, Rotación y Escala. De hecho, cuando seleccionamos un objeto 3D, por defecto aparece en el punto central del objeto uno de estos gizmos, el que esté configurado en la sección Selección (y siempre y cuando, además, el estilo visual no sea estructura 2D). Aunque también podemos seleccionar el gizmo deseado en la cinta de opciones, por supuesto.

El gizmo Desplazamiento 3D permite mover el objeto u objetos seleccionados especificando con facilidad el eje o el plano (XY, XZ o YZ) por el cual deseamos mover el objeto. Para ello añade un icono SCP en el punto base de desplazamiento. Este y los demás gizmos podemos utilizarlos también con objetos 2D.

Rotación 3D, como su nombre lo indica, permite girar el objeto u objetos seleccionados utilizando el mismo procedimiento, es decir, la señalización de ejes del propio gizmo. Luego podemos indicar un ángulo en la ventana de línea de comandos, o bien, utilizar el ratón. De cualquier modo, la rotación queda restringida al eje seleccionado.

Finalmente, Escala 3D redimensiona el objeto u objetos en su conjunto (por lo que no es posible restringirlo. El factor de escala puede capturarse en la ventana de línea de comandos, o bien, indicarse interactivamente con el ratón, tal vez utilizando referencias a objetos para llevar al objeto al tamaño deseado.

Debemos añadir que el menú contextual de los gizmos nos permite conmutar de uno a otro gizmo y, en el caso de Desplazar y Rotación, elegir el eje o plano al que deseamos restringir la acción, entre otras posibilidades.

36.3.2 Alinear y Simetría 3D

Además de los Gizmos que acabamos de revisar, tenemos dos comandos con los que también podemos manipular a los objetos 3D y disponerlos según nuestras necesidades.

El primero de ellos es Alinear 3D, que nos permite modificar su posición en función de otro objeto (2D o 3D) existente. Para ello debemos elegir el objeto a alinear y luego 2 o 3 puntos base y luego 2 o 3 puntos de mira (o destino).

Simetría 3D crea una copia de los objetos 3D seleccionados, pero ubica dichas copias en posiciones simétricas a las originales de acuerdo al plano de simetría utilizado. De hecho, funciona del mismo modo que el comando Simetría para objetos 2D, sólo que en lugar de utilizar un eje de simetría, utilizamos un plano 3D, por ello el comando dispone de diversas opciones para definir dicho plano.

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Fuente: Aulaclic

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35. Visualización en 3D.

En un tema anterior, nos limitamos a aprovechar las herramientas de Zoom y encuadre para crear una vista y luego usamos el Administrador de vistas para grabar dicha vista para reutilizarla, de modo similar a los SCP. En ese mismo cuadro de diálogo puede verse una ceja que muestra todas las vistas predeterminadas para objetos 3D, las cuales forman parte de la misma lista.

Ahora debemos considerar otras herramientas que nos sirven para navegar en los modelos 3D, considerando lo que mencionamos arriba: que cada vista del modelo puede grabarse para ser reutilizada más adelante. Veamos pues estas herramientas para movernos en tres dimensiones en Autocad.

35.1 Orbita 3D

La herramienta órbita permite una visualización interactiva de los modelos tridimensionales. Tiene tres variantes: Órbita, órbita libre y órbita continúa. Para comprender cómo funciona este comando usemos primero la órbita libre. Imagine que su modelo 3D se encuentra fijo en el centro de una esfera de cristal y que está girando dicha esfera con las manos. Supongamos también que esa esfera la atraviesan, pasando por el centro, 3 ejes ortogonales entre sí, como los ejes cartesianos: uno horizontal, otro vertical y un tercero perpendicular a usted, siempre respecto a la vista actual del modelo e independientemente del SCP que esté usando. De modo que puede restringir el movimiento de la esfera sobre sólo uno de los ejes, el que desee, girándolo. Aunque también puede girar la esfera libremente.

El comando funciona del mismo modo. Al activar Orbita Libre, un círculo con los cuadrantes marcados muestra el objeto en su vista actual; dicho modelo  puede moverse con el cursor. Si desplaza el cursor fuera del círculo, el movimiento del modelo se restringirá al eje perpendicular a la pantalla. Si desplazamos el cursor desde uno de los dos cuadrantes verticales, entonces el movimiento se restringe el eje horizontal. Los cuadrantes horizontales hacen girar el modelo sobre el eje vertical. Mover el cursor dentro del círculo permite girar el modelo libremente. Finalmente, puede aplicar el comando sobre un objeto en particular, durante el movimiento de órbita todos los demás objetos desaparecerán temporalmente de pantalla.

En versiones anteriores de Autocad, al comando Orbita se le llamaba "Orbita restringida". Ello se debe a que está restringida a un giro de 180° del plano XY. Si aunamos el hecho de que no cuenta además con el círculo y los cuadrantes que marcan los ejes imaginarios hacen preferible, al menos para mí, el uso de Orbita libre sobre Orbita.

Por su parte, la orden Órbita continua genera una animación del modelo 3D según el sentido en el que movamos el cursor. Es decir, usamos el cursor para darle un primer impulso, al soltar el ratón, el modelo permanece en movimiento constante hasta que hagamos clic de nuevo o pulsemos "ENTER" para terminar la orden. Con un poco de práctica descubrirá que un movimiento drástico del ratón dará un impulso mayor y la animación de la órbita será más veloz. Un movimiento suave dará como resultado una animación más lenta.

35.1.1 El menú contextual de "Orbita"

El comando Órbita comparte con otros comandos de navegación 3D, estudiados en este capítulo, un menú contextual desde el cual se puede acceder a los mismos. Como el comando Órbita es el primero que estamos estudiando, nos da una buena ocasión para revisar sus distintos elementos.

Como podrá observar, en este menú hay herramientas que hemos estudiado antes, como Zoom y encuadre, Zoom ventana, Extensión y previo, así como Vistas predefinidas y vistas guardadas. Hay otras, sin embargo, que estudiaremos en apartados distintos más adelante por su relación con otros temas y algunos más que conviene revisar enseguida.

35.1.2 Ajustar distancia y pivotar

Ajustar distancia y Pivotar son dos comandos relacionados. Se supone que tenemos un punto de mira al objeto que, como decíamos metafóricamente, está dentro de una esfera de cristal mientras usamos órbita 3D. Pivotar significa mover el punto de mira por la superficie de dicha esfera. En otras palabras, el objeto funciona como un pivote para el movimiento de nuestro punto de vista. Ajustar distancia simplemente aleja o acerca dicho punto de mira de modo similar al Zoom en tiempo real. En ambos casos, el cursor cobra una forma característica.

35.1.3 Proyección en perspectiva y paralela

Por su parte, los botones de proyección regeneran el modelo a la vista actual, pero cambiando los criterios del dibujo, los cuales pueden hacerse en Perspectiva o Paralela. Si usamos Perspectiva, el modelo se verá de un modo más realista. La vista predefinida es Paralela y es con la que se elaboran los modelos. Como veremos más adelante, los modos de navegación Paseo y Vuelo sólo admiten proyecciones en perspectiva. Si desea usar Paseo o Vuelo, como veremos más adelante en este capítulo y lo olvida, no se preocupe, un cuadro de diálogo se encargará de hacérselo saber.

35.2 ViewCube

Una herramienta de navegación 3D similar a Orbita es ViewCube. Por defecto usted la verá activada en el área de trabajo, pero de no estarlo, se activa en la ceja Vista, en la sección Ventanas con el botón Interfaz de usuario. Se trata de un cubo que, también por defecto, se encuentra en la esquina superior derecha del área de trabajo, aunque podemos cambiarla de lugar, y que no sólo ofrece la flexibilidad de visualización de modelos 3D de Orbita, sino que además muestra la orientación cardinal del modelo tomando como base el SCU (Sistema de Coordenadas Universales) o el algún SCP en uso.

Podemos hacer clic en cualquiera de las caras de ViewCube, sus aristas o en sus vértices y ésa será la vista que adquiera el modelo. Obviamente también podemos arrastrarlo libremente con el ratón, igual que hicimos con Orbita. Si ningún objeto está seleccionado, al hacer clic sobre el cubo se aplicará en automático un zoom extensión. Si, por el contrario, hay algún objeto seleccionado, entonces el cubo se moverá sin modificar el zoom y encuadre sobre dicho objeto.

Gracias al hecho de que las caras están etiquetadas y el cubo montado sobre una brújula, usted conocerá siempre la orientación del modelo respecto al SCP en uso.

ViewCube también cuenta con un menú contextual que permite cambiar la proyección del modelo entre Perspectiva y Paralela (que vimos en el apartado anterior), así como nos permite definir cualquiera de sus vistas como la vista de inicio. Debajo de ViewCube usted verá una lista de los SCP guardados (si éstos existen), para cargarlos, con lo que ViewCube los usará como referencia. Finalmente, desde ese menú contextual podrá abrir el cuadro de diálogo con el que configuramos su comportamiento.

35.3 SteeringWheel

SteeringWheel o Rueda de Navegación es una herramienta que condensa varias otras herramientas de navegación 2D y 3D que ya hemos estudiado adhiriéndolas al cursor. Podemos activarla desde la sección Navegar de la ficha Vista o bien desde la barra de navegación que podemos tener en el área de dibujo. Tiene varias versiones, pero obviamente utilizar la versión completa nos permite después utilizar cualquier otra de ellas sin ningún problema.

Para usar cualquiera de sus opciones, simplemente hacemos clic con el ratón y, sin soltar el botón derecho, manipulamos el dibujo para movernos en él. Es particularmente interesante la función Rebobinar, ya que va generando un historial de los cambios en la visualización del dibujo, de modo que podemos volver  fácilmente a algún punto anterior a través de pequeñas vistas preliminares de dichos puntos. Pero veamos cómo utilizar SteeringWheel para recorrer un modelo.

Decíamos que esta rueda tiene otras versiones de la misma, ya sea en miniatura, en versiones simplificadas o ambas cosas, aunque se trata de las mismas herramientas de navegación. Para seleccionar otra versión de la rueda usamos el menú contextual de la propia rueda.

Igual que ViewCube, SteeringWheel tiene un cuadro de diálogo para configurar su comportamiento. Dicho cuadro lo podemos abrir desde su menú contextual o bien desde el botón opciones.

35.4 Animaciones

35.4.1 ShowMotion

ShowMotion es una herramienta que sirve para agrupar las distintas vistas guardadas del dibujo y crear con ellas una presentación estilo PowerPoint (secuencia de diapositivas), o bien, una presentación con animaciones básicas con movimientos predeterminados con movimientos de la cámara en torno al modelo. Para activar ShowMotion usamos el botón de la barra de navegación que suele estar a la derecha del área de dibujo.

Una vez activo, usted verá su barra de herramientas en la parta inferior de la interfaz. Sobre la barra, ventanas que representan las distintas categorías en las que se puede agrupar las diapositivas o animaciones y a su vez sobre éstas, miniaturas de cada diapositiva o animación.

Con el botón nuevo de la barra de herramientas de ShowMotion podemos crear diapositivas o animaciones nuevas y decidir si forman parte de alguna categoría creada o si, ahí mismo, añadimos otra. En el caso de diapositivas, de modo similar a PowerPoint, debemos decidir en el cuadro de diálogo cuánto tiempo va a durar en pantalla, cuánto tiempo su transición y qué tipo de transición va a tener. Si crea una secuencia bien planificada de diapositivas, el resultado será una presentación del modelo a través del botón de ejecución de la barra de herramientas de ShowMotion.

En lugar de crear una presentación con diapositivas estáticas, podemos crear otras con animaciones preestablecidas respecto al modelo a partir de la vista vigente. Al pulsar el botón para una nueva diapositiva, simplemente debemos seleccionar Cinemático en el tipo de vista, con lo en el cuadro de diálogo aparecen las opciones para configurar dicha animación.

Seguramente ya notó que la tercera opción es crear una diapositiva con animación grabada a partir del movimiento que en torno al modelo hagamos con el ratón. Sin embargo, dicho paseo es algo limitado respecto a algunas herramientas de navegación 3D que ya hemos estudiado, de cualquier modo, puede ser una variante a utilizar en algunos casos.

Cabe decir que en los ejemplos anteriores hemos creado una categoría de ShowMotion por cada tipo de vista que puede tener una diapositiva, sin embargo, usted puede mezclar los distintos tipos dentro de cada categoría como requiera para crear la presentación de su modelo.

35.4.2 Cámaras

El comando Cámara crea un punto de vista en el espacio 3D hacia el modelo, indicando una distancia focal o campo visual como si se tratara, precisamente, de una cámara real. La ubicación de la cámara y su punto de mira se representan en el espacio 3D como un glifo, el cual puede ser seleccionado y manipulado con pinzamientos como cualquier otro objeto. La vista resultante desde la cámara pasa a formar parte de las vistas guardadas que estudiamos en el capítulo 14  sobre administración de vistas.

Por defecto, usted no verá la sección Cámara en la ficha Render, tampoco está disponible la sección Animaciones (recuerde que estamos usando el espacio de trabajo Modelado 3D), por lo que deberá activar con el menú contextual de la Cinta de Opciones.

Para crear una cámara en nuestro espacio 3D usamos el botón del mismo nombre. Debemos indicar la ubicación de la misma y el punto de mira. Para este último punto siempre es útil usar una referencia a objetos sobre el modelo. Una vez establecidos ambos puntos, aún podemos configurar otros parámetros en la ventana de comandos, o bien en la entrada dinámica de parámetros. Al concluir pulsamos ENTER.

Como puede ver, con las opciones finales del comando es posible reubicar la cámara y el punto de mira, modificar la distancia focal o su altura, entre otras opciones.

Por definición, las distintas cámaras que vamos ubicando en nuestro modelo adquieren los nombres de cámara1, cámara2 y así sucesivamente y con dicho nombre pasan a formar parte de las vistas guardadas, como ya mencionamos. Sin embargo, nada le impide darle a cada cámara un nombre singular.

Si hacemos clic en un glifo de cámara, ésta y su punto de mira presentarán pinzamientos que permitirán modificar interactivamente con el ratón, su ubicación y su distancia focal. También se abrirá la ventana de vista preliminar de cámara, que le mostrará, precisamente, lo que verá a través de la cámara cuando la active.

Por defecto, los glifos de cámara no se imprimen con el dibujo, sólo se ven en la ventana gráfica, pero pueden desactivarse (o activarse) con el otro botón de su sección. A su vez, si seleccionamos un glifo de cámara y abrimos la ventana propiedades, veremos la lista de parámetros de la cámara que podemos modificar, entre ellos si el glifo se imprime con el dibujo o no.

Si ya tenemos el Administrador de vistas, con el que podemos establecer y guardar cualquier vista del modelo ¿para qué queremos las Cámaras? Bueno, pues precisamente para ponerlas en acción, como una cámara de video real. Lo cual veremos una vez hallamos estudiado el siguiente tema.

35.4.3 Paseo y vuelo

Paseo y vuelo son otros dos métodos de navegación por modelos 3D interrelacionados que simulan, precisamente, la visualización de un objeto tridimensional como si nos acercáramos caminando a él, en el primer caso, o como si lo sobrevoláramos. En otras palabras, con "Paseo", visualizamos un modelo desde el plano XY, mientras que con "vuelo" la restricción del plano XY se supera al mover el punto de mira también por el eje Z.

Como recordará, podíamos acceder a las opciones Paseo y Vuelo desde el menú contextual del comando Órbita, aunque en realidad se encuentran en la sección Animaciones de la ficha Render, toda vez que su uso está asociado a la navegación de los modelos al tiempo que grabamos videos de dicha navegación.

Cuando activamos el modo Paseo, aparece una ventana llamada Localizador de posición, que muestra, desde una vista aérea, tanto nuestra posición respecto al modelo, como la posición de nuestra mira. En dicha ventana podemos realizar el ajuste de ambos parámetros y algunos otros. Después podemos usar las flechas del cursor o las teclas W, A, S y D para dar pasos hacia nuestro modelo. El movimiento del ratón modifica el punto de mira, lo que equivale a voltear en cualquier dirección.

En este modo de navegación, Paseo, nuestra posición respecto al eje Z, es decir, la altura del punto de mira, se mantiene constante. En cambio, en modo Vuelo, avanzar con las teclas también modifica la altura de nuestra posición, precisamente como si voláramos sobre nuestro modelo. El uso del ratón sigue siendo el mismo: mover el  punto de mira.

Finalmente, tenemos un cuadro de diálogo donde podemos modificar la distancia con la que se avanza en cada paso, es decir, con cada pulsación de tecla, así como la cantidad de pasos por segundo si ésta se mantiene pulsada.

35.4.4 Grabación de video

Podemos navegar en un modelo con el comando Órbita y las distintas opciones de su menú contextual al tiempo que grabamos un video, el cual podemos usar en alguna presentación independientemente de Autocad. En estos casos, antes de grabar la animación, es preferible hacer una cuidadosa planeación de cómo se va a acercar y mover respecto al modelo, para que el video resultante sea satisfactorio para sus intereses. Es decir, puede presentar una pieza 3D usando simplemente órbita 3D, o bien puede grabar una cuidadosa presentación del mismo navegándolo a través de una combinación de Paseo, Vuelo, Órbita y Zoom, por ejemplo. Incluso es posible dibujar líneas que servirán como trayectorias de cámara para realizar nuestro video como veremos en breve.

A su vez, las herramientas de grabación de animaciones de Autocad permiten generar archivos de video en distintos formatos, de modo que pueda decidir qué reproductor multimedia utilizará en su presentación o si va a hacer algún proceso posterior para exportarlo a otros medios, como un disco de video DVD, por ejemplo.

Cuando iniciamos cualquiera de los métodos de navegación 3D anteriores, en la sección Animaciones se activa el botón que sirve para iniciar la grabación. Lo que sigue es moverse por el modelo como desee. Si deseamos cambiar, por ejemplo, de Órbita a Paseo, podemos usar el menú contextual con la confianza de que éste no aparecerá en el video. Finalmente, utilizaremos el botón Reproducir para ver cómo quedó la animación. Si el resultado es satisfactorio, entonces podrá grabarlo.

Para dejar establecidos los parámetros de la animación, en lugar de indicarlos al grabar el video, utilizamos el viejo conocido cuadro de diálogo Opciones. En la ficha Modelado 3D encontrará un botón llamado Animación que abre otro cuadro de diálogo donde podemos seleccionar el estilo visual del modelo al grabar la animación, la resolución del video, el número de cuadros por segundo del video y el formato de salida.

A su vez, para grabar una animación en donde la cámara y/o el punto de mira se muevan de acuerdo a determinada trayectoria, usamos el botón Trayectoria de movimiento de animación de la sección Animación, de la ficha Render, que nos presenta un cuadro de diálogo para configurar todos los parámetros necesarios. Los objetos que sirven como trayectoria (líneas, arcos, splines y polilíneas 3D) deben ser elaborados antes y no aparecen en la animación. Tenemos 3 combinaciones posibles: que la cámara se mueva en torno a un punto de mira fijo, que se mueva el punto de mira pero la cámara permanezca fija, o bien, que ambos parámetros, cámara y punto de mira, recorran simultáneamente su propia trayectoria. Veamos un ejemplo.

35.5 Navegación con el ratón

Una vez que hemos visto cómo utilizar algunos comandos de navegación cómo órbita y pivotar, entre otros, podemos mencionar que un modo ágil de utilizarlos, aún durante la ejecución de un comando de dibujo o edición, es a través del ratón en combinación con ciertas teclas.

En realidad se trata de las siguientes combinaciones que puede probar fácilmente:

 

a) La rueda del ratón, que suele encontrarse entre sus botones en la gran mayoría de los modelos, hace zoom sobre el objeto cuando la giramos. Hacia adelante lo acerca, hacia atrás lo aleja. El encuadre del objeto no cambia de ningún modo.

 

b) En sí misma, la rueda del ratón también es un botón que se puede pulsar y mantener del mismo modo en que solemos usar el botón derecho del ratón. En este caso activa la herramienta encuadre.

 

c) Si pulsamos la tecla Mayúsculas (o SHIFT) y pulsamos el botón de la rueda, entonces se activará el comando Órbita.

 

d) La tecla CTRL y la rueda del ratón activan el comando Pivotar.

 

e) Mayúsculas (SHIFT) más CTRL más la rueda del ratón nos sirve para utilizar en cualquier momento Órbita libre.

 

Ponga estas combinaciones en práctica, le darán mucha agilidad a sus tareas de dibujo.

35.6 Estilos visuales

Los estilos visuales determinan el tipo de visualización que se le va a aplicar al modelo. En sentido estricto, usted puede pasar de un estilo a otro constantemente sin afectar de ningún modo a los objetos. Como su nombre lo indica, sólo tendrá efectos sobre el modo en que se ve su dibujo. Obviamente, el tipo de visualización a utilizar depende de las tareas que esté realizando sobre el modelo. Por ejemplo, si lo que desea es crear una animación como las que hemos visto en este capítulo, entonces le conviene aplicar un estilo de visualización realista para que la animación tenga una mejor presentación. Si está analizando el diseño, tal vez desee poder ver las aristas de cada objeto. En otros, es posible que sólo desee moverse rápidamente sobre el dibujo para analizar detalles y planificar nuevos objetos y que, por tanto, no le importe que el estilo visual sea simple, por lo que le conviene utilizar el estilo llamado oculto.

Si su equipo tiene suficiente poder de procesamiento y capacidad de memoria RAM, entonces seguramente el estilo visual le resultará un tema irrelevante. Si, en cambio, su equipo o la complejidad de sus dibujos (o ambas cosas), ralentizan su trabajo, entonces debe pensar cuándo utilizar estilos visuales que consumen mayores recursos de su computadora y cuándo utilizar estilos visuales más sencillos, pero que le permitirán trabajar más rápido.

En cualquier caso, esta es una de esas herramientas muy fáciles de utilizar. Simplemente elija alguno de los estilos visuales existentes, los cuales a su vez, en ciertos casos, pueden combinarse con otras opciones que están en los botones de la misma sección (como los modificadores de color) hasta que consiga el efecto deseado.

El administrador de estilos visuales es una paleta en donde podemos cambiar los parámetros de cada estilo, para crear ajustes a los mismos. Su uso, más allá de la curiosidad, debe ser muy esporádico.

Debemos destacar que si bien hay una opción en la sección Estilos Visuales para aplicar materiales y texturas en las vistas tipo realistas, esto no tiene que ver con el modelizado de los objetos 3D (mejor conocido por el anglicismo "renderizado"), que es el proceso de asignar materiales y luces a los modelos para obtener de ellos imágenes fotorrealísticas y cuyo estudio será motivo del último capítulo de esta guía.

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Fuente: Aulaclic

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34. SCP en 3D

Cuando el dibujo técnico era una actividad que tenía que desarrollarse exclusivamente con instrumentos de dibujo, como escuadras, compases y reglas sobre grandes hojas de papel, el dibujo de las distintas vistas de un objeto, que en la vida real es tridimensional, era una labor no sólo tediosa, sino además muy propensa al error.

Si se tenía que diseñar una pieza mecánica, así fuera simple, había que dibujar al menos una vista frontal, una lateral y otra superior. En algunos casos había que añadir una vista isométrica. A quienes les haya tocado dibujar así, recordarán que se comenzaba con alguna de las vistas (la frontal, comúnmente) y de ella se creaban líneas de extensión para generar la nueva vista sobre hojas de papel divididas en dos o tres partes, según el número de vistas a crear. En Autocad, en cambio, podemos dibujar un modelo 3D que se comportará como tal con todos sus elementos. Es decir, no será necesario dibujar una vista frontal, luego otra lateral y una superior de un objeto, sino el objeto en sí, como existiría en la realidad y luego simplemente disponerlo como sea necesario para cada vista. Así, una vez creado el modelo, no importa desde donde tengamos que verlo, no perderá ningún detalle.

En ese sentido, la esencia del dibujo tridimensional es entender que la determinación de la posición de un punto cualquiera está dada por los valores de sus tres coordenadas: X, Y y Z, y ya no sólo dos. Al dominar el manejo de las tres coordenadas, la creación de cualquier objeto en 3D, con la precisión característica de Autocad, se simplifica. Así, el asunto no va más allá que el de la adición del eje Z, y todo lo que hemos visto hasta ahora sobre el sistema de coordenadas y sobre las herramientas de dibujo y edición de Autocad sigue siendo válido. Es decir, podemos determinar las coordenadas cartesianas de un punto cualquiera de modo absoluto o relativo, tal y como se estudió en el capítulo 3. Asimismo, dichas coordenadas pueden capturarse directamente en pantalla utilizando las referencias a objetos o bien usando los filtros de puntos, por lo que si usted ha olvidado cómo utilizar todas estas herramientas, es buen momento para repasarlas antes de continuar, en particular los capítulos 3, 9, 10, 11, 13 y 14 . Ande usted, écheles un vistazo, no nos vamos a ir, se lo aseguro, aquí lo espero.

¿Ya? Bien, sigamos. En donde hay diferencia, es en el tema de las coordenadas polares, que en un ambiente 3D equivalen a lo que se llama Coordenadas Cilíndricas.

Como recordará, las coordenadas polares absolutas permiten determinar un punto cualquiera en el plano cartesiano 2D con un valor de distancia al origen y el ángulo respecto al eje X, tal y como lo ilustramos con el video 3.3, el cual me voy a permitir recetárselo de nuevo.

Las coordenadas cilíndricas funcionan exactamente igual, sólo que añaden un valor sobre el eje Z. Es decir, un punto cualquiera en 3D se determina con el valor de la distancia al origen, el ángulo respecto al eje X y el valor de elevación perpendicular a ese punto, es decir, un valor sobre el eje Z.

Supongamos las mismas coordenadas del ejemplo anterior: 2<315°, para que se convierta en una coordenada cilíndrica damos el valor de elevación perpendicular al plano XY, por ejemplo, 2<315°, 5. Para verlo con más claridad, podemos dibujar una línea recta entre ambos puntos.

Igual que las coordenadas polares, también es posible indicar una coordenada cilíndrica relativa, anteponiendo una arroba a la distancia, el ángulo y Z. Recuerde que el último punto capturado es la referencia para establecer el siguiente punto.

Existe aún otro tipo de coordenadas que llamamos esféricas, las cuales, en síntesis, vuelven a repetir el método de coordenadas polares  para determinar la elevación de Z, es decir, el último punto, usando el plano XZ. Pero su uso es, más bien, poco frecuente.

Lo que debe quedar claro en todos los métodos es que las coordenadas ahora deben incluir el eje Z para estar en ambiente 3D.

Otro elemento esencial para dibujar en 3D es entender que en 2D, el eje X se extiende horizontalmente por la pantalla, con sus valores positivos hacia la derecha, en tanto que el eje Y es vertical y sus valores positivos son hacia arriba de un punto de origen que generalmente está en la esquina inferior izquierda. El eje Z es una línea imaginaría que corre perpendicular a la pantalla y cuyos valores positivos están de la superficie del monitor a su rostro. Como explicamos en el capítulo anterior, podemos comenzar nuestro trabajo usando un espacio de trabajo "Modelado 3D", con una plantilla que dispone la pantalla en una vista isométrica predeterminada. Sin embargo, aun así, ya sea que se trate de esta vista o de una 2D, habrá, en ambos casos, muchos detalles del modelo a construir que estarán fuera de la vista del usuario, pues éstos o bien estarán disponibles sólo desde una vista ortogonal distinta a la predeterminada (la superior), o bien porque es necesaria una vista isométrica cuyo punto de partida sea el extremo opuesto al que tiene en pantalla. Por lo que es imprescindible comenzar con dos temas esenciales para afrontar con éxito el estudio de las herramientas de dibujo 3D: cómo cambiar la vista del objeto para facilitar su dibujo (tema que iniciamos en el capítulo 14) y que, en síntesis, podríamos definir como los métodos para navegar en el espacio 3D y cómo crear Sistemas de Coordenadas Personales (SCP) como los que estudiamos en el capítulo 15, pero considerando ahora el uso del eje Z.

37.1 SCP 3D

Como ya se explicó, el Sistema de Coordenadas Personales sirve para ubicar el plano cartesiano en cualquier punto de nuestro dibujo y para modificar el sentido de los ejes, X, Y y Z. El icono del Sistema de Coordenadas reflejará el nuevo origen y el sentido de los ejes si la opción "Parámetros del icono SCP-Mostrar icono SCP en origen" del menú contextual está activa. Esas mismas opciones se pueden establecer con el cuadro de diálogo de la sección Coordenadas de la ficha Vista.

37.1.1 Origen

La modificación más simple del Sistema de Coordenadas Universal a un Sistema de Coordenadas Personal es modificar el punto de origen. La orientación de los ejes X, Y y Z no se modifican. Por tanto, todo es tan simple como utilizar el botón Origen de la sección Coordenadas de la ficha Vista y señalar con el ratón el nuevo punto.

37.1.2 Cara

El botón "Cara" crea un SCP en donde el plano formado por ejes X y Y se alinean a la cara de un objeto y el punto de origen se ubica sobre dicho plano. Si la orientación de los ejes no coincide con lo deseado, la ventana de línea de comandos ofrece la opción de girarlos sobre el eje X y/o Y.

37.1.3 Tres puntos

Si usamos la opción "3 puntos", debemos indicar las coordenadas del nuevo origen, luego un punto que definirá el sentido positivo de X y luego otro sobre el plano XY que permita establecer el sentido positivo de Y. Como Y siempre será perpendicular a X, este tercer punto no necesita estar necesariamente sobre el eje Y. Finalmente, el sentido positivo de Z es obvio una vez establecidos los anteriores.

37.1.4 Vector Z

Esta es la opción alternativa a la anterior. Si establecemos un punto de origen -como 3 puntos-, y luego con otro punto el sentido positivo del eje Z, el sentido positivo del plano XY resulta obligado para el icono SCP.

37.1.5 Vista

Con el botón "Vista", el SCP utiliza el punto de origen que tiene actualmente, pero reorienta sus ejes hasta dejarlos alineados de modo clásico a la pantalla. Es decir, X hacia la derecha, Y hacia arriba y Z hacia usted, independientemente de la posición del modelo, por lo que el plano XY, o cualquier otro puede no coincidir con ninguna cara de su modelo, a menos de que estuviera usando una vista ortogonal del mismo.

37.1.6 Girar ejes

Si el punto de origen de un SCP es correcto para sus fines, pero no así la orientación de sus ejes, usted puede girarlo respecto a cualquiera de ellos. Para ello la sección Coordenadas de la ficha Vista de la cinta de opciones cuenta con un botón por cada eje.

Para saber hacia dónde son positivos los ángulos de giro sobre el eje elegido, podemos usar la "Regla de la mano derecha", que consiste en apuntar con el pulgar de su mano derecha sobre el lado positivo de dicho eje. Al cerrar los dedos sobre su palma usted conocerá el sentido positivo de giro. Esta regla nunca falla.

Veamos el siguiente ejemplo en donde el sentido de orientación de los ejes X y Y están mal para los fines que persigue, por lo que debe aplicar la regla de la mano derecha sobre el eje Z, por tanto su pulgar debe apuntar para arriba. Al cerrar los dedos sobre su palma verá de modo claro el sentido positivo de giro, el cual, no debe olvidar nunca es anti-horario si lo mira sobre el plano XY.

37.1.7 El comando SCP

El comando SCP compendia las opciones anteriores en una sola. Puede ejecutarse desde un botón de la sección que estamos estudiando, o bien podemos escribir SCP directamente en la ventana de comandos. Lo único que debemos destacar aquí es que podemos ver las distintas alternativas para crear nuestro SCP entre las opciones que aparecen en la ventana.

37.1.8 Pinzamientos del icono SCP

Una adición reciente de Autocad para la creación de Sistemas de Coordenadas Personales es el uso de pinzamientos sobre el propio icono del SCP. Al hacer clic en él, usted verá 4 pinzamientos, uno de ellos sobre el punto de origen que nos permitirá mover con el cursor dicho punto a cualquier otro en pantalla, pudiendo utilizar por supuesto, referencias a objetos. Los otros tres pinzamientos se encuentran en los extremos de cada eje, de modo que podemos tomarlos con el cursor y cambiar su dirección. Obviamente, como el eje Z siempre será perpendicular al plano XY, así como el eje X siempre será perpendicular al plano YZ y el eje Y al plano XZ, al cambiar el sentido de cualquier eje, el resto se mueve en consecuencia.

Finalmente, al señalar con el ratón cualquiera de los pinzamientos del icono SCP, verá el menú contextual que le corresponde, toda vez que se trata de pinzamientos multifunción, tal y como estudiamos en el apartado 19.2.

37.1.9 Grabación y reutilización de los SCP

Recuerde tres cuestiones estudiadas en el capítulo 15 :

1) que con el cuadro de diálogo SCP podemos grabar con un nombre distintivo cada SCP para volver a utilizarlos sin crearlos de nuevo;

2) que en este mismo cuadro de diálogo existen ya de modo predefinido los 6 SCP ortogonales posibles de un objeto 3D.

3) El comando Planta modifica la vista del objeto hasta dejar perpendicular a la pantalla el SCP actual.

37.2 SCP Dinámico

Independientemente de todas las herramientas para ubicar en cualquier punto, y con cualquier sentido, un SCP en el espacio 3D que acabamos de estudiar, es posible activar, antes o durante la ejecución de un comando de dibujo, un SCP dinámico que ajustará automáticamente el plano XY a la cara de un sólido simplemente ubicando en ella el cursor. Al terminar el comando de dibujo, el SCP volverá a la normalidad. De este modo, es posible crear objetos de dibujo 2D o 3D alineados con caras de objetos 3D existentes.

Para activar un SCP dinámico, simplemente pulsamos el botón correspondiente de la barra de estado o la tecla F6.

Si lo pensamos un poco, es fácil concluir que sin esta herramienta, el dibujo de objetos 2D sobre caras de objetos 3D muy probablemente implicaría crear primero un SCP sobre dicha cara, para facilitar el dibujo. Por lo que los SCP dinámicos ahorran una buena cantidad de trabajo.

Si el SCP actual es el único que vamos a utilizar, entonces tal vez convenga desactivar el SCP dinámico, lo cual es tan simple como pulsar el botón de la barra de estado nuevamente.

Adicionalmente, es posible activar que la rejilla del plano XY (que en las vistas predeterminadas equivalen al piso de nuestro espacio 3D) se adapten temporalmente al SCP dinámico, para facilitar visualmente la creación del nuevo objeto. Para activar dicha ayuda visual, usamos la casilla correspondiente de la ficha Resolución y Rejilla del cuadro de diálogo Parámetros de dibujo.

A su vez, la apariencia del cursor del SCP dinámico puede configurarse en la ceja Modelado 3D del cuadro de diálogo Opciones. En estos casos conviene que el cursor muestre el eje Z. Incluso podemos añadirle etiquetas a los ejes.

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Fuente: Aulaclic

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