5.10 DIBUJO TRIDIMENSIONAL

La mayoría de los dibujos en dos dimensiones son representaciones de vistas de objetos en tres dimensiones. Con AutoCAD, es posible crear modelos en tres dimensiones de los cuales es posible obtener las vistas bidimensionales necesarias para interpretarlos con facilidad.

Existen dos manera de crear objetos tridimensionales: Formando objetos sólidos básicos, como son: esferas, cilindros,

cubos, conos, etc. Creando superficies, llamados modelos alámbricos. Estos se

formar de girar objetos en bidimensionales como líneas y polilíneas en un eje especificado.

DEFINICION DE UN SISTEMA COORDENADO TRIDIMENSIONAL

Del menú View, elija 3D Vewpoint Preset y a continuación elija el sistema tridimensional en el que desee trabajar:

SW Isometric SE Isometric NE Isometric NW Isometric

CREACION DE OBJETOS SOLIDOS

Cómo crear un prisma rectangular recto:

De la barra de herramientas solids, elija Corner del icono desplegable Box.

En la línea de comando: BOX

Command: boxCenter/<Corner of box> <0,0,0>: indique un punto para una de las esquinas

de la base rectangular (Fig. 5.101).Cube/Length/<other corner>: especifique otro punto, el cual será la esquina

contraria de la base rectangular.Height: introduzca la altura del prisma rectangular.

Command:

142

Fig. 5.101 Dibujo de un prisma rectangular.

Fig. 5.102 Dibujo de una esfera sólida.

Fig. 5.104 Dibujo de un cono sólido.

Cómo crear una esfera sólida:

De la barra de herramientas Solids, elija el icono Sphere.

En la línea de comando: SPHERE

Command: sphereCenter of sphere <0,0,0>: especifique un punto para el centro de la esfera

(Fig.5.102).Diameter/<Radius> of sphere: introduzca el radio de la esfera, o escriba D

de diameter, para introducir el diámetro. Presione enter para terminar.

Command:

Cómo crear un cilindro sólido:

De la barra de herramientas Solids, elija Center del icono desplegable Cylinder.

En la línea de comando: CYLINDER

Command: cylinderElliptical/<center point> <0,0,0>: especifique del punto central de la sección

circular del cilindro (Fig. 5.103)Diameter/<Radius>: escriba el radio del cilindro, o escriba D para

especificar el diámetro.Center of other end/<Height>: indique la altura del cilindro.Command:

Cómo crear un cono sólido:

De la barra de herramientas Solids, elija Center del icono desplegable Cone.

En la línea de comando: CONE

Command: coneElliptical/<center point> <0,0,0>: especifique las coordenadas del punto

central de la base circular del cono (Fig. 5.104).Diameter/<Radius>: escriba el radio del cono, o escriba D para especificar

el diámetro.Apex/<Height>: indique la altura del cono o escriba A de apex y indique el

punto del ápice del cono.Command:

143

Fig. 5.103 Dibujo de un cilindro

Fig. 5.105 Dibujo de un toroide sólido.

Cómo dibujar un toroide sólido:

De la barra de herramientas Solids, elija el icono Torus.

En la línea de comando: TORUS

Command: torusCenter of torus <0,0,0>: especifique el centro del toroide (Fig. 5.105).Diameter/<Radius> of torus: indique el diámetro del toroide.

Diameter/<Radius> of tube: introduzca el radio del tubo que forma al toroide.

Command:

Cómo dibujar cuñas sólidas:

De la barra de herramientas Solids, elija Corner del icono desplegable Wedge.

En la línea de comando: WEDGE

Command: wedgeCenter/<Corner of wedge> <0,0,0>: especifique las coordenadas del

primer vértice de la base (Fig. 5.106).Cube/Length/<other corner>: indique el segundo vértice de la base.Height: introduzca la altura de la base.Command:

DIBUJO DE SOLIDOS EXTRUIDOS

Con AutoCAD, es posible crear objetos sólidos (3D) con formas no muy regulares. La forma de crearlos es agregando una altura a objetos o creados en dos dimensiones, a esta acción se le llama extrusión. El primer paso para crear un sólido extruido es dibujar el perfil del contorno del objeto o su sección transversal (Por ejemplo para crear un cilindro, su sección transversal es un circulo) y posteriormente extruir el perfil. Cuando se requieran crear objetos con formas irregulares, es recomendable buscar el perfil mas adecuado o construir secciones del objeto por separado y después unirlas para formar un solo objeto.

Hay dos opciones para crear sólidos extruidos: siguiendo un perfil recto, y siguiendo un perfil determinado.

144

Fig. 5.106 dibujo de una cuña sólida.

Fig. 5.107 Objeto o perfil a extruir.

Fig. 5.108 Objeto Extruido.

Fig. 5.109 Objeto a Extruir.

Fig. 5.110 Objeto extruido con un ángulo de inclinación de 15°

Fig. 5.111 Dibujo de un sólido extruido a lo largo de un PATH.

Cómo dibujar un sólido extruido a lo largo de un perfil recto:

De la barra de herramientas Solids, elija el icono Extrude.

En la línea de comando: EXTRUDE

Command: extrudeSelect objects: seleccione el objeto que desea extruir (Fig. 5.107).Select objects: enter para terminar la selección.Path/<Height of Extrusion>: especifique la altura de extrución (Fig. 5.108).Extrusion taper angle <0>: presione enter para terminar el comando.Command:

Cómo dibujar un sólido extruido a lo largo de un perfil recto y con un ángulo de inclinación:

De la barra de herramientas Solids, elija el icono Extrude.

En la línea de comando: EXTRUDE

Command: extrudeSelect objects: seleccione el objeto que desea extrudar (Fig. 5.109).Select objects: enter para terminar la selección.Path/<Height of Extrusion>: especifique la altura de extrusión (Fig. 5.110).Extrusion taper angle <0>: indique el ángulo de inclinación de la extrusión (Fig. ). Con ángulos positivos la extrusión es hacia dentro del perfil. Con algunos negativos, la extrusión es hacia fuera.Command:

Cómo dibujar un sólido extruido a lo largo de un perfil (path) determinado:

De la barra de herramientas Solids, elija el icono Extrude.

En la línea de comando: EXTRUDE

Command: extrudeSelect objects: seleccione el objeto que desea extrudar (Fig. 5.111).Select objects: enter para terminar la selección.Path/<Height of Extrusion>: escriba P de path.

145

Fig. 5.112 Objeto extruido en un Path.

Select path: seleccione el objeto que servirá como perfil de extrusión o PATH (Fig. 5.111).

Command:

DIBUJO DE SOLIDOS REVOLUCIONADOS

Además de los sólidos extruidos, AutoCAD cuenta con otra herramienta para la creación de sólidos. Esta otra forma es creando sólidos de revolución, los cuales se forman de revolver un objeto (polilínea cerrada) en dos dimensiones, en torno a un eje de giro.

Cómo crear un sólido de revolución:

De la barra de herramientas Solids, elija el icono Revolve.

En la línea de comando: REVOLVE

Command: revolveSelect objects: seleccione los objetos que desea revolucionar (Fig. 5.113).

Los objetos que desea revolucionar deben ser polilíneas cerradas, con el fin de que se formen sólidos; de lo contrario, si son polilíneas abiertas, se formaran superficies.

Select objects: presione enter para terminar la selección.Axis of revolution - Object/X/Y/<Start point of axis>: indique las

coordenadas del punto inicial del eje de revolución (eje de giro).

<End point of axis>: indique el punto final del eje de giro.Angle of revolution <full circle>: especifique el ángulo de revolución, o

enter para indicar que el ángulo es de 360°.Command:

146

Fig. 5.113 Perfil o sección transversal del objeto a revolucionar.

Fig. 5.114 Sólido revolucionado 360°

Fig. 5.115 Sólido revolucionado 270°

Cómo unir o combinar sólidos:

De la barra de herramientas Modify, elija Union del icono desplegable Explode.

En la línea de comandos: UNION

Command: unionSelect objects: seleccione uno de los objetos a unir.Select objects: seleccione otro objeto.Select objects: seleccione más objetos, o enter para terminar la selección.Command:

Cómo substraer un objeto a otro que se interceptan:

De la barra de herramientas Modify, elija Subtract del icono desplegable Explode.

En la línea de comando: SUBTRACT

Command: subtractSelect solids and regions to subtract from...Select objects: seleccione el objeto al cual le extraerá los demás objetos.Select objects: presione enter para terminar la selección. Select solids and regions to subtract...Select objects: seleccione los objetos que desea substraer.Select objects: presione enter para terminar la selección y el comando.Command:

147

Fig. 5.116 Objetos que se desea unir. Fig. 5.117 Objeto después de la unión.

Objeto a Extraer.

Objeto al cual se le substraerán los demás objetos.

Fig. 5.118 Objetos a substraer.

Fig. 5.119 Resultado de substraer los objetos.

Fig. 5.120 Objetos cuya intersección es la que se necesita construir.

Fig. 5.121 Intersección formada por dos objetos.

Cómo crear únicamente las regiones de objetos que se interceptan:Cuando la región importante es la que se forma al interceptar dos o

más objetos.

De la barra de herramientas Modify, elija Intersect del icono desplegable Explode.

En la línea de comando: INTERSECT

Command: intersectSelect objects: seleccione uno de los objetos que se interceptan (Fig. 5.120).Select objects: seleccione otro objeto que también se intercepte con el

anterior.Select objects: seleccione más objetos, o presione enter para terminar la

selección y el comando.Command:

Cómo cortar un sólido a través de un plano:

De la barra de herramientas Modify, elija el icono Slice.

En la línea de comando: SLICE

Command: sliceSelect objects: seleccione el objeto que desea cortar.Select objects: seleccione otro objeto, o presione enter para terminar la

selección.Slicing plane by Object/Zaxis/View/XY/YZ/ZX/<3points>: especifique las

coordenadas del primer punto del plano que determinará el plano de corte(Fig. 5.122).

2nd point on plane: indique un segundo punto que definirá el plano de corte.3rd point on plane: especifique el tercer punto que define al plano de corte.Both sides/<Point on desired side of the plane>: Escriba B si desea que

ambas partes del objeto permanezcan en el dibujo, o indique un punto con el dispositivo señalador del lado de la sección que desea permanezca en el dibujo. La otra sección será eliminada del dibujo.

Command:

148

Para crear una vista de sección de un sólido:

De la barra de herramientas Solids, elija el icono Section.

En la línea de comando: SECTION

Command: sectionSelect objects: seleccione el objeto del cual quiere la sección (Fig. 5.124).Select objects: presione enter para terminar.Section plane by Object/Zaxis/View/XY/YZ/ZX/<3points>: especifique el

primer punto pare definir el plano de la sección (Fig. 5.124).2nd point on plane: indique el segundo punto del plano de sección.3rd point on plane: especifique el tercer punto que define al plano de sección.Command:

DIBUJO DE SUPERFICIES

149

Fig. 5.122 Puntos que definen el plano de corte de un objeto.

Fig. 5.123 Parte del objeto que se conservo después del corte.

Fig. 5.124 Definición de puntos del plano de sección

Fig. 5.125 Objeto con la vista en sección.

Fig. 5.126 Vista en sección aislada.

Fig. 5.127 Especificación del orden de los vértices para crear una malla rectangular

AutoCAD permite la creación de superficies tridimensionales, llamadas Mallas Poligonales. Las mallas definen únicamente las superficies de los lados de un objeto 3D. Las mallas representan una superficie de un objeto mediante el empleo de facetas planas, la densidad de la malla o numero de facetas está determinado por las variables M y N que especifican la posición de la columna y fila de un vértice. Por ejemplo, una malla con M=3 y N=3, representa una superficie formada por 9 vértices distribuidos en una matriz de tres filas y tres columnas.

Existen diferentes tipos de superficies que pueden ser creadas con AutoCAD:

- Malla poligonal rectangular: se construye especificando los valores de M y N, y las coordenadas de los vértices que la forman.

- Superficie reglada: es la superficie entre dos objetos que ya existen.

- Superficie tabulada: se forma extruyendo un objeto a lo largo de una trayectoria.

- Superficie de revolución: se crea a partir de revolucionar un objeto en torno a un eje de giro.

- Superficie definida por cuatro lados: se construye especificando cuatro líneas, polilíneas, splines o líneas 3D, que representes los cuatro lados que la forman.

Cómo crear una malla rectangular:

De la barra de herramientas Surfaces, elija el icono 3D Mesh.

En la línea de comando: 3DMESH

Command:3dmesh (este comando se demostrará creando una malla de 3 X 4)Mesh M size: especifique el número de renglones que contendrá la malla

(Fig. 5.127). 3Mesh N size: indique el numero de columnas. 4Vertex (0, 0): introduzca las coordenadas del primer vértice. V1.Vertex (0, 1): coordenadas del vértice V2.Vertex (0, 2): coordenadas del vértice V3.Vertex (0, 3): coordenadas del vértice V4.Vertex (1, 0): coordenadas del vértice V5.Vertex (1, 1): coordenadas del vértice V6.Vertex (1, 2): coordenadas del vértice V7.Vertex (1, 3): coordenadas del vértice V8.Vertex (2, 0): coordenadas del vértice V9.Vertex (2, 1): coordenadas del vértice V10.

150

Fig. 5.128 Dibujo de una malla rectangular

Fig. 5.129 Elección de puntos para crear una superficie reglada.

Fig. 5.131 Especificación del vector de dirección y curva a tabular.

Fig. 5.132 Superficie Tabulada.

Vertex (2, 2): coordenadas del vértice V11.Vertex (2, 3): coordenadas del vértice V12.Command:

Cómo crear una superficie reglada:

De la barra de herramientas Surfece, elija el icono Ruled Surface.

En la línea de comando: RULESURF

Command: rulesurfSelect first defining curve: seleccione la primer curva que determinara la

superficie (Fig. 5.129). El punto de selección de las curvas, debe hacerse tratando de que ambos puntos se encuentren del mismo lado de la pantalla.

Select second defining curve: seleccione la segunda curva.Command

Cómo crear una superficie tabulada:

De la barra de herramientas Surface, elija el icono Extruded Surface.

En la línea de comando: TABSURF

Command: tabsurfSelect path curve: seleccione la curva que desea tabular (Fig. 5.131).Select direction vector: indique el vector que indica la dirección de la

tabulación.Command:

Cómo construir una superficie de revolución:

151

Fig. 5.130 Superficie reglada.

Fig. 5.133 Especificación de línea de trayectoria y eje de giro.

Fig. 5.135 Especificación de los lados de la malla

Fig. 5.136 superficie formada por cuatro lados.

De la barra de herramientas Surface, elija el icono Revolved Surface.

En la línea de comando: REVSURF

Command: revsurfSelect path curve: seleccione la curva de trayectoria que desea revolucionar (Fig. 5.133).Select axis of revolution: especifique el eje de revolución.Start angle <0>: indique el ángulo inicial de la revolución, o presione enter

para indicar que el valor inicial el cero.Included angle (+=ccw, -=cw) <Full circle>: especifique el ángulo final de

revolución, o presione enter para asignar un ángulo de 360°Command:

Cómo crear una malla definida por cuatro lados:

De la barra de herramientas Surfaces, elija el icono Edge Surface.

En la línea de comando: EDGESURF

Command: edgesurfSelect edge 1: seleccione el primer lado de la superficie (Fig. 5.135).Select edge 2: indique el segundo lado.Select edge 3: especifique el tercer lado de la malla.Select edge 4: seleccione el cuarto lado.Command:

5.11 PRESENTACION DE DIBUJOS

152

Fig. 5.134 Superficie revolucionada.

Fig. 5.137 Antes de la acción Hide

Fig. 5.138 Después del comando Hide

La presentación de dibujos, se refiere a desarrollar imágenes más acabadas con color y perspectiva. En AutoCAD, existen cuatro maneras de presentar los modelos tridimensionales:

- Presentación alámbrica: en la cual se observan todas las mallas que forman a los objetos, incluyendo las que se encuentren atrás de otros objetos.

- Imagen con líneas ocultas: aquí se observan las caras de los objetos que son visibles desde el punto de vista del observador. Es decir, que las caras posteriores de los objetos quedaran ocultas al observador.

- Imágenes sombreadas: en este caso, al igual que en las imágenes con líneas ocultas, no se observan las superficies posteriores de los objetos, y además se añade un poco de sombra a los objetos.

- Imagen representada: este tipo de presentación es la más completa de todas las opciones, además de incluir las acciones de los demás tipos de representación, cuenta con la aplicación de escenas, en las cuales puede asignarse el tipo de material del que esta hecho el objeto y asignarse diferentes tipos de luces para obtener diferentes tonalidades en el color aplicado al objeto.

Cómo crear imágenes con líneas ocultas:

De la barra de herramientas Render, elija el icono Hide.

En la línea de comando: HIDE

La acción de ocultar líneas, únicamente se efectúa en los objetos que se encuentren presentes en la pantalla al momento de ejecutar el comando Hide. El comando se desactivara, al desplazar el dibujo con las barras de desplazamiento o con el comando PAN, o al hacer cualquier ZOOM en el dibujo.

Cómo crear imágenes sombreadas:

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De la barra de herramientas Render, elija el icono Shade.

En la línea de comando: SHADE

Esta representación, al igual que en la de imagen con líneas ocultas, se desactiva al desplazar el dibujo con las barras espaciadoras o con el comando PAN o al hacer un ZOOM.

PREPARACION DE IMAGENES REPRESENTADAS

Para la representación de un modelo, es necesaria la creación de escenas, en las cuales se tomará en cuenta diversos factores, como: iluminación, tipo de material de los objetos, representación en la ventana gráfica o en la ventana render.

ILUMINACION

Existen diferentes tipos de luces:

- Luz ambiental: este tipo de luz, no proviene de ninguna fuente asignada, es la luz de fondo que proporciona automáticamente AutoCAD en todas direcciones.

- Luz distante: es una fuente de rayos de luz paralelos emitidos a partir del punto que se a especificado como fuente. Este tipo de iluminación es para simular luz del sol.

- Luz puntual: emite rayos de luz en todas direcciones a partir del punto asignado como fuente.

- Foco: es un haz de luz de forma cónica, cuyo radio de iluminación aumenta al alejarse del punto donde esta la fuente.

Cómo añadir una luz al dibujo:

154

Fig. 5.139 Imagen sombreada.

De la barra de herramientas Render, elija el icono Lights.

En la línea de comando: LIGHT

Si desea añadir una luz puntual, En el cuadro de diálogo Lights (Fig.5.140), elija Point light del cuadro de texto desplegable y presione el botón New.

En el cuadro de diálogo New Point light, asigne un nombre a esta fuente de luz en el cuadro de texto Light Name. Seleccione el tipo de atenuación en la sección Attenuation. Si desea asignar un color al tipo de luz, presione el botón Use

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Fig. 5.140 Cuadro de diálogo Ligths.

Fig. 5.141 Cuadro de diálogo New Point Light.

Color Wheel, seleccione el color del cuadro de diálogo que aparece y presione OK. Si desea variar la tonalidad del color, desplace los botones Red, Green y Blue de la sección Color hasta encontrar la tonalidad que se requiere.

Presione el botón Modify para asignar las coordenadas del punto de la fuente.

Enter light location <current>: introduzca las coordenadas para la nueva posición de la fuente de luz.

Presione OK del cuadro de diálogo New Point light.

Para añadir una luz distante:

En el cuadro de diálogo Lights (Fig. 5.140), elija Distant light del cuadro de texto desplegable y presione el botón New.

En el cuadro de diálogo New Distant Light (Fig. 5.142), asígnele un nombre en el cuadro de texto Name y ajuste la posición del punto de la fuente en los cuadros de texto Azimuth y Altitude, o presione el botón Modify.

Presione el botón OK del cuadro de diálogo New Distant Light para terminar.

Cómo añadir un foco:

En el cuadro de diálogo Lights (Fig. 5.140), elija Spotlight del cuadro de texto desplegable y presione el botón New.

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Fig. 5.142 Cuadro de diálogo New Distant Light.

Fig. 5.144 Cuadro de diálogo Materials.

En el cuadro de

diálogo New Spotlight (Fig. 5.143), escriba un nombre, indique el color, atenuación, intensidad y especifique las coordenadas del punto de la fuente.

Presione el botón OK para terminar.

APLICACION DE MATERIALES

Cómo aplicar un material un objeto:

De la barra de herramientas Render, elija el icono Materials.

En la línea de comando: RMAT

157

Fig. 5.143 Cuadro de diálogo New Spotlight

Fig. 5.145 Cuadro de diálogo Materials Library.

Para cargar un listado de materiales al dibujo, presione el botón Materials Library del cuadro de diálogo Materials.

Del cuadro de diálogo Materials Library (Fig. 5.145), seleccione el tipo de materiales de la sección Library List, y presione el botón Import. Si desea borrar algún material de la sección Materials List, selecciónelo y presione el botón Delete. Una vez que halla seleccionado los materiales que usará, presione el botón OK. Regresará al cuadro de diálogo Materials.

Para asignarle un material a un objeto, seleccione el tipo de material de la sección Materials del cuadro de diálogo Meterials y presione el botón Attach.

Select objects to attach "STAINLESS-STEEL" to: seleccione los objetos a los cuales les aplicará el tipo de material.

Select objects: seleccione más objetos, o enter para terminar la selección.Updating drawing...done.Command:

Una vez terminada la asignación de materiales, presione OK del cuadro de diálogo Materials para terminar el comando.

Cómo crear escenas para la representación de imágenes:

De la barra de herramienta Render, elija el icono Scenes.

En la línea de comando: SCENE

158

En el cuadro de diálogo Scenes (Fig. 5.146), presione el botón New.

Especifique un nombre en el cuadro de texto Scene Name y seleccione la o las luces en la sección Lights que desea que contenga esta escena.

Presione OK para terminar de crear una escena.

Cómo representar imágenes:

De la barra de herramientas Render, elija el icono Render.

En la línea de comando: RENDER

Aparecerá el cuadro de diálogo Render.

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Fig. 5.146 Cuadro de diálogo Scenes.

Fig. 5.147 Cuadro de diálogo New Scene.

Fig. 5.149 Imagen representada de un modelo tridimensional

En cuadro de diálogo Render (Fig. 5.148), en la sección Scene to Render, elija la escena que desea aplicar. En la sección Destination elija en donde quiere que se realice la representación: en la ventana de dibujo (Viewport), en un archivo (File), o en la ventana de representación (Render Window que es la más recomendable).

Si únicamente desea representar algunos dibujos, presione el botón Render Objets. Seleccione los objetos y presione enter para iniciar la representación.

Para representar el dibujo en su totalidad, una vez seleccionada la escena, presione Render Scene. Después de algunos minutos, aparecerá la pantalla de escenificación (Window Render) y la representación del dibujo. Es posible imprimir o guardar la representación desde esta ventana.

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Fig. 5.148 Cuadro de diálogo Render.