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.
34.1 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.
34.1.1 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.
34.1.2 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.
34.1.3 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.
34.1.4 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.
34.1.5 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.
34.1.6 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.
34.1.7 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.
34.1.8 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.
34.1.9 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.
34.2 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.
Fuente: Aulaclic
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