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 las cuales son: Caja (Box), Cilindro
(Cylinder), Esfera (Sphere), Cono (Cone), Pirámide
(Pyramid), Cuña (Wedge), Dona (Torus) y el Plano 2D
(comando plane o planesurf según la versión de
AutoCAD). Y además tenemos la función Polisólido
(polysolid), el cual se trata en profundidad en
el Tutorial
08.
Al igual que en la realidad, la deformación y manipulación de estas
formas nos permitirán ir
construyendo nuestros modelos 3D en AutoCAD. AutoCAD 3D posee
varias herramientas que
nos permitirán realizar varias operaciones con los sólidos para
modificar su forma y/o
editarlos, las cuales podemos apreciar en el siguiente menú, el
cual se obtiene al ir a la
persiana solid del modo 3D Modeling:
Operaciones Booleanas (Boolean)
Las operaciones Booleanas nos permitirán añadir o quitar porciones
de cualquier sólido para
definir nuestros objetos. Antes de prodecer con las booleanas
debemos asegurarnos de lo
siguiente:
- Los elementos deben estar siempre traslapados, o de lo contrario
no funcionarán.
Las operaciones booleanas disponibles son las siguientes:
Union (comando union): une un sólido con otro para formar un solo
elemento. Para activarlo
ejecutamos el comando y presionamos enter, luego elegimos las
formas a unir y presionamos
enter para finalizar.
Diferencia (comando subtract): resta un sólido respecto a otro.
Para activarlo ejecutamos el
comando y presionamos enter, pero en este caso primero
seleccionaremos el objeto que se
conservará y presionamos enter, luego elegiremos el o los que serán
restados, para finalizar
con enter.
En el ejemplo se ha sustraido el cilindro a la caja. en el caso de
subtract, los resultados son
diferentes según se elija primero la caja o el cilindro.
Intersección (intersect): remueve ambos sólidos pero deja la
porción común entre ambos
sólidos (derecha). En este caso elegiremos las formas a intersectar
y presionamos enter para
finalizar. Intersect sólo funciona con dos formas
traslapadas.
Corte (Slice)
Slice nos permite cortar el sólido en la forma que queramos. Para
ejecutar el comando
escribimos slice, luego elegimos el sólido y luego presionamos
enter. Nos aparecerá el
siguiente menú de opciones:
Donde tenemos lo siguiente:
Planar Object (O): usa una forma 2D rectangular o curva para cortar
el sólido a través del
área virtual formada entre el sólido y la forma. Por esto es que la
forma 2D debe atravesar
todo el sólido para que funcione. Al activar la opción, elegimos
primero la forma 2D y luego
presionamos enter para finalizar el comando.
Surface (S): similar a planar Object pero en este caso utiliza una
superficie 2D que atraviesa
el sólido para cortarlo. Al activar la opción, elegimos primero la
superficie 2D y luego
presionamos enter para finalizar el comando.
View (V): esta opción permite cortar el sólido en un plano paralelo
a la vista o perspectiva en
la que observamos el objeto. Al activar la opción, debemos elegir
el punto desde donde
comenzará el corte y luego presionamos enter. El sólido se cortará
mediante un plano
paralelo a la vista.
XY: corta el sólido aplicando el plano XY en cualquier altura, pero
el punto debe estar fuera
de este. Al activar la opción, debemos elegir el punto desde donde
comenzará el corte y
después el punto final.
YZ: corta el sólido aplicando el plano YZ en cualquier punto
dentro o fuera de este, siempre y
cuando la cara del sólido no sea paralela a este plano. Al activar
la opción, debemos elegir el
ZX: corta aplicando el plano ZX en cualquier punto dentro o fuera
de este, siempre y cuando
la cara del sólido no sea paralela a este plano. Al activar la
opción, debemos elegir el punto
3points (3): esta es la opción por defecto y nos permite cortar el
sólido mediante 3 puntos
cualquiera que elijamos siempre y cuando estos formen un plano
virtual. en este caso basta
Thicken (Extruir superficies)
Esta operación sólo funciona en superficies 2D, y nos permite
extruirlas y por ello convertirla
a 3D definiendo una altura. Para activarlo escribimos thicken y
presionamos enter, luego
elegimos la superficie a extruir y presionamos enter, luego
definimos la altura y luego enter
para finalizar el comando.
Esta operación crea un sólido temporal el cual es la intersección
entre dos sólidos. Este
puede ser visualizado y también extraído formando un nuevo sólido
3D. Para activarlo
escribimos interfere y presionamos enter, luego elegimos los
objetos y presionamos enter
para finalizar el comando.
Si ejecutamos el comando y no presionamos enter luego de
elegir los objetos nos aparecen las siguientes opciones:
Nested selection (N): selecciona las formas 3D.
Settings (S): podremos modificar el color del sólido resultante, el
estilo visual y destacar la
interferencia.
Check first set (K): con esta opción podemos revisar el
sólido intersectado. En previous veremos la malla del
sólido resultante y en next la visualización por defecto,
además que podremos realizar Zoom, Pan u Orbit
mediante los botones del lado derecho. Si desmarcamos la
opción “Delete interference objects created on Close” se
creará en 3D el sólido de la intersección, aunque los
objetos 3D originales permanecerán sin cambios.
Imprint (imprimir en una cara)
Esta operación imprime una forma 2D en un sólido siempre y cuando
ambos estén en el
mismo plano. Para ejecutarlo primero escribimos imprint y
presionamos enter, luego
elegimos el objeto 3D, seguimos con la forma 2D y finalmente el
programa nos pregunta si
borramos el objeto de origen. Si lo hacemos correctamente, se
creará la impresión de la
forma 2D en la cara del sólido y a su vez será una nueva cara de
este.
Extract Edge (extraer lado)
Esta operación nos permite extraer los lados de cualquier sólido 3D
los cuales se convierten
en líneas. Para ejecutarlo primero escribimos xedges y presionamos
enter, luego elegimos el
o los objetos 3D y finalizamos el comando con enter. Si lo hacemos
correctamente, todos los
lados se habrán extraído sin afectar al sólido 3D.
Offset Edge (equidistar lado)
Esta operación es similar al comando offset ya que nos permite
crear polilíneas equidistantes
barra de comandos y luego elegimos con un click cualquier cara del
sólido. Luego definimos
un punto cualquiera de la cara el cual será la distancia y
finalizamos el comando con enter.
Antes de definir el punto tenemos las siguientes opciones
disponibles:
Distance (D): podemos definir la distancia del offset y el punto
hacia dónde va la nueva
forma, de forma similar a offset normal. si la distancia es
negativa, las líneas se formarán
fuera del lado.
Corner (C): permite definir el tipo de esquina. Por defecto es la
opción Sharp (S) pero si
elegimos Round (R), las esquinas serán curvadas.
Fillet Edge (redondear lado)
enter, luego elegimos con un click cualquier arista del sólido y
luego finalizamos el comando
con enter.
Al igual que con Offset Edge tenemos las siguientes opciones
disponibles:
Chain (C): podemos elegir los lados de forma manual, a nuestro
gusto. Una vez definida la
cadena, presionamos enter para aceptar y terminar la
operación.
Loop (L): podemos definir un loop o ciclo de aristas de forma
automática. Por defecto tomará
una cara completa del elemento 3D. Una vez definido el ciclo,
presionamos enter para
aceptar y terminar la operación.
Radius (R): esta opción permite definir o cambiar el radio del
redondeo. Después de escribir
la opción y presionar enter el programa nos pedirá el nuevo radio.
También podremos
realizar esto antes de terminar el comando si tomamos la flecha
azul, luego escribimos el
radio y finalizamos con enter.
Chamfer Edge (achaflanar lado)
Esta operación es similar al comando chamfer ya que nos permite
achaflanar una o más
aristas de la forma 3D. Para ejecutarlo escribimos chamferedge en
la barra de comandos y
presionamos enter, luego elegimos con un click una o más aristas
del sólido y luego
finalizamos el comando con enter.
Al igual que con Fillet Edge tenemos las siguientes opciones
disponibles:
Loop (L): podemos definir un loop o ciclo de aristas de forma
automática. Por defecto tomará
una cara completa del elemento 3D. Si queremos elegir los lados de
forma manual podemos
cambiar a la opción Edge (E), pero esto funcionará sólo dentro del
loop.
Distance (D): esta opción permite definir o cambiar las distancias
del chaflán. Después de
2. Al igual que con Fillet Edge podremos realizar esto antes de
terminar el comando tomando
las flechas azules y definiendo las distancias.
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 clickear en la opción Extrude
Faces en el menú puesto
que no posee un comando propio en la barra de comandos ya que este
es parte del comando
general solidedit (el cual se verá más abajo), luego elegimos con
un click una o más caras del
sólido, presionamos enter y definimos una distancia para la
extrusión (o elegimos dos
puntos), presionamos enter y luego definimos un ángulo de extrusión
para luego finalizar el
comando con enter. Antes de fijar la distancia de extrusión tenemos
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.
La altura de extrusión puede definirse mediante una distancia o
simplemente dos puntos, y
además tenemos una tercera opción llamada path (recorrido). En
cuanto a las distancias es
interesante consignar que dependiendo del valor que le demos al
ángulo la extrusión irá
hacia adentro o hacia afuera. Si el ángulo es 0, la extrusión es
recta (de forma similar al
comando extrude) pero si el ángulo es positivo la extrusión irá
hacia adentro, por ende los
ángulos negativos harán que la extrusión vaya hacia afuera. En
cuanto a la distancia, si es
Extrusión con ángulo positivo.
Extrusión con ángulo negativo.
Una opción interesante de este comando es Path (P), la cual nos
permite tomar una línea
como referencia para la extrusión lo que hará que el sentido y la
altura de esta sea la del
recorrido. Para ello vamos a la opción path, seleccionamos la línea
y al hacer click se
ejecutará la extrusión de manera automática.
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, y con ello se modificará todo el sólido. Para
ejecutarlo se debe clickear
en la opción Offset Faces en el menú puesto que no posee un comando
propio en la barra de
comandos ya que este es parte del comando general solidedit (el
cual se verá más abajo),
luego elegimos con un click una o más caras del sólido, presionamos
enter y definimos una
distancia para la extrusión (o elegimos dos puntos) para luego
finalizar el comando con enter.
Antes de fijar la distancia de extrusión tenemos las mismas
opciones que en el caso de
Extrude Faces (Undo, ALL, Remove). En cuanto a la distancia, s i es
negativa el
Taper Faces (Estrechar caras)
Esta operación nos permite estrechar una o más caras de la
forma 3D mediante el giro de
estas, y con ello se modificará todo el sólido. Para ejecutarlo se
debe clickear en la opción
Taper Faces en el menú puesto que no posee un comando propio
en la barra de comandos ya
que este es parte del comando general solidedit (el cual se verá
más abajo), luego elegimos
con un click una o más caras del sólido, presionamos enter y
definimos primero el punto base
para el pivote de la cara y luego el punto final, luego el programa
nos pedirá un ángulo de
rotación y finalizamos el comando con enter. Antes de fijar la
distancia de extrusión tenemos
las mismas opciones que en el caso de Extrude Faces (Undo, ALL,
Remove).
En este ejemplo se toma como línea de pivote los puntos marcados en
las imágenes. El
primer punto (imagen izquierda) es el punto base de
pivote.
Al igual que en el caso de Extrude Faces, el ángulo influye en el
resultado de la operación. Si
este es positivo el giro será contrarreloj respecto del punto base,
y si es negativo será a favor
de este.
Shell (Cáscara)
Esta operación es similar al comando Offset Edge pero Shell nos
permitirá definir el espacio
interno de un sólido 3D ya que mueve todas las caras al mismo
tiempo y por ello nos dará un
grosor. Para ejecutarlo se debe clickear en la opción Shell en el
menú puesto que no posee
un comando propio en la barra de comandos ya que este es parte del
comando general
solidedit (el cual se verá más abajo), luego elegimos con un click
sólido, presionamos enter y
definimos una distancia para el shell, y luego finalizamos el
comando con enter. Antes de fijar
la distancia de extrusión tenemos las mismas opciones que en el
caso de Extrude Faces
(Undo, ALL, Remove). En cuanto a la distancia, si 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 distancia es positiva y por ende el grosor va
hacia adentro de la caja.
Separate (Separar sólidos)
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. Con
esta operación podremos convertirlos en formas independientes. Para
ejecutarlo se debe
clickear en la opción Separate en el menú puesto que no posee un
comando propio en la
barra de comandos ya que este es parte del comando general
solidedit (el cual se verá más
abajo), luego elegimos con un click sólido, presionamos enter y
volvemos a confirmar con
enter para finalizar el comando. notaremos ahora que el sólido está
separado en formas
independientes.
Check (Revisar)
Esta opción nos permite revisar si la geometría 3D es válida o no.
Lo ejecutamos presionando
el ícono Check y luego seleccionando el sólido, para luego
finalizar el chequeo con enter.
Clean (Limpiar)
Esta opción nos permite limpiar el sólido de caras, aristas y
vértices duplicados o
redundantes (ideal cuando hay errores de sólidos). Lo ejecutamos
presionando el ícono Clean
y luego seleccionando el sólido, para luego finalizar el chequeo
con enter.
Comando Solidedit (editsolido)
Como se vio en el caso de Taper faces, Check o Clean, algunas
operaciones con sólidos no
editsolido 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 la
imagen de abajo donde
podremos elegir el nivel de subobjeto en el que queremos
trabajar:
Face (F): toma una o más caras del objeto.
Edge (E): toma una o más lados del objeto.
Body (B): toma el cuerpo del objeto.
Undo (U): deshacer.
Exit (X): salir de solidedit.
Para el caso de los sólidos 3D nos conviene elegir Edge o Face
según corresponda. al elegir la
opción nos aparece el menú de abajo donde veremos las funciones ya
conocidas como taper,
offset y otras nuevas funciones:
Donde tenemos lo siguiente:
Copy (C): copia una cara o lado. Se ejecuta de forma similar al
comando copy pues elegimos
punto base y luego el punto final donde va la copia.
Move (M): mueve una cara o lado. Se ejecuta de forma similar al
comando move pues
elegimos punto base y luego el punto final donde va la copia. Esta
operación deformará la
Rotate (R): rota la cara según una línea base y un ángulo. Si este
es positivo irá hacia la
izquierda (contrarreloj) y si es negativo hacia la derecha. Una vez
que elegimos esta opción
elegimos la o las caras y presionamos enter, procedemos a definir
dos puntos para formar la
línea que será el eje del pivote, aunque además tendremos la opción
de rotar en la vista (V),
en el eje X, eje Y, eje Z y el eje del objeto (A).
En el ejemplo la cara ha sido rotada con un ángulo de -50. Esta
operación afectará a la forma
final.
Delete (D): si tenemos una forma modificada con operaciones como
extrude, fillet o chamfer,
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.
Color (L): en esta opción podremos cambiar el color en una o más
caras del objeto. Elegimos
color y luego seleccionamos las caras, presionamos enter y nos
aparecerá la paleta de
colores donde podremos cambiar al color que queramos.
Material (A): esta opción es similar a color pero funciona con los
materiales aplicados, ya que
podremos cambiar el material en una o más caras del objeto.
Elegimos material y luego
seleccionamos la o las caras, presionamos enter y el programa nos
pedirá el nombre del
nuevo material, el cual deberá escribirse con el mismo nombre que
tiene en el editor de
materiales (Material Browser). Finalmente presionamos enter para
cancelar el comando.