- surface model
- solid model
EJERCICIO DE MODELADO 3D EN AUTOCAD
Hay tres 'paradigmas' de modelado tridimensional en los programas de ordenador:
- wireframe model
- surface model
- solid model
El ejercicio consiste en modelar el cuerpo prismático "L" de la figura siguiente (del cual se dan coordenadas exactas), según los 3 'paradigmas'...
- Primera parte: modelado del 'wireframe' o "modelo de alambre"
- Segunda parte: modelado del 'surface model' o "modelo de superficies"
- Tercera parte: modelado (y troquelado) del 'solid model' o "modelo de sólidos"
PRIMERA PARTE: WIREFRAME MODEL
1. Al comenzar cualquier sesión de AutoCAD, el espacio tridimensional del dibujo está ordenado según un sistema de coordenadas en el que el eje Z sale proyectado hacia afuera del plano de la pantalla:
2. Abrir un dibujo nuevo de AutoCAD...
3. LINE para dibujar las aristas horizontales de la cara inferior (BLHF) del volumen propuesto, según el principio de la secuencia 'A'
Command: LINE <Return>
From point: 2,2,0 <Return>
To point: 2,6,0 <Return>
To point: 8,6,0 <Return>
To point: 8,2,0 <Return>
To point: C <Return>
Command: ZOOM Extens (para ver la cara inferior en su totalidad, por si ha quedado dibujada en algun lugar 'remoto' de la pantalla)
4. Situamos el polígono dibujado de la cara inferior en perspectiva axonométrica
Command: –VPOINT (Return)
Rotate/<View point> < >: 1, -5, 3
Con –VPOINT podemos elegir parámetros axonométricos exactos empleando una terna de valores
(No olvidar poner un guión medio antes de VPOINT!)
5. La interface tridimensional de AutoCAD puede manipularse de diferentes maneras, alternativas a lo explicado en el punto anterior (que es la vía estrictamente escrita de los comandos...). El comando más útil es 3DFORBIT
6. Una vez testeados varios ángulos visuales (poniendo valores a –VPOINT, o bien con 3DFORBIT), buscamos una posición buena del modelo, de manera que no coincidan aristas anteriores y posteriores, etc.
7. Comando LINE para dibujar el resto de aristas horizontales del volumen (AKIC, DJGE), siguiendo la ‘secuencia 'B' y 'C', respectivamente (ver listados: aristas horizontales de la cara intermedia y de la cara superior)
SECUENCIA 'B' (cara horizontal intermedia)
Command: LINE <Return>
From point: 2,2,3 <Return>
To point: 2,6,3 <Return>
To point: 4,6,3 <Return>
To point: 4,2,3 <Return>
To point: C <Return>
SECUENCIA 'C' (cara horizontal superior)
Command: LINE <Return>
From point: 4,2,2 <Return>
To point: 4,6,2 <Return>
To point: 8,6,2 <Return>
To point: 8,2,2 <Return>
To point: C <Return>
8. (Dejamos OSNAP con sólo "endpoint" como único valor clicado, para dibujar las aristas verticales cómodamente, en el espacio)
Command: OSNAP (Return) / Osnap mode: endpoint
9. Comando LINE para dibujar las 6 aristas verticales según muestra la figura siguiente:
SECUENCIA 'D' (aristas verticales)
Command: LINE <Return>
From point: (punt A)
To point: (punt B)
To point: <Return>
Command: LINE <Return>
From point: (punt C)
To point: (punt D)
To point: <Return>
Command: LINE <Return>
From point: (punt E)
To point: (punt F)
To point: <Return>
Command: LINE
From point: (punt G)
To point: (punt H)
To point: <Return>
Command: LINE
From point: (punt I)
To point: (punt J)
To point: <Return>
Command: LINE
From point: (punt K)
To point: (punt L)
To point: <Return>
10. (Anulamos el OSNAP "endpoint")
Command: OSNAP (Return)
Osnap mode: none (No dejamos ningun OSNAP clicado...)
11. Comprobamos el wireframe model (modelo de alambre) resultante, en varios ángulos de perspectiva, gracias al comando 3DFORBIT de AutoCAD, que es más versátil y útil que el –VPOINT o equivalentes.
De ahora en adelante sólo emplearemos –VPOINT si nos exigen presentar una axonométrica con parámetros angulares específicos
(o si se pide presentar vistas ortográficas estándar: planta, alzado, perfil…)
Sinó, emplear siempre 3DFORBIT…
Comando: 3DFORBIT (Return)
(o bien, clic en icono 3DFORBIT de la paleta "Orbit"…)
12. Después de probar varias visualizaciones del modelo con 3DFORBIT, volvemos a la vista del objeto en planta, anulando la perspectiva)
13. Comando ZOOM hacia atrás, para ver el modelo más pequeño…
14. Con _COPY, copiamos el objeto tridimensional en dos lugares separados del dibujo, como muestra la figura siguiente:
15. Mediante 3DFORBIT y ZOOM dejamos de ver los volúmenes "en planta", y nos situamos en una vista parecida a la siguiente imagen. Nos disponemos a trabajar en el wireframe del centro
SEGUNDA PARTE: SURFACE MODEL
16. Con comando LAYER (capas), ver la lista de capas y crear una capa llamada 'Facetas', ponerla en rojo (Red)
17. Con comando LAYER (capas), poner la capa Facetas en ‘actual’ (current)
18. (Dejamos OSNAP en "endpoint" de nuevo como valor por defecto, para indicar los vértices de las caras cómodamente)
19. Ahora cubriremos con caras el "modelo de alambre" (wireframe), para crear un "modelo de superficie"…
20. Para ver el volumen de caras —de superficies— con las caras opacas ya acabadas:
Démosle “vueltas” con 3DFORBIT, para ver si es realmente opaco, y no tiene
agujeros (es decir, chequeemos que no queda sin dibujar ninguna cara)...
21. Para ver el volumen de caras con las caras opacas, pero con aspecto más realista:
22. Mover los 3 modelos en el espacio con 3DFORBIT… Escoger una perspectiva determinada y comprobar lo siguiente:
I) En modo VSCURRENT “Realista” se ve el modelo de superficie (surface model) con caras opacas, y los otros dos modelos sólo se ven en alambre (wireframe) o ‘transparentes’.
II) En modo VSCURRENT “Estructura alámbrica” se ven los tres modelos igual (wireframe) o ‘transparentes’…
23. Para conseguir aproximarnos a las vistas ortográficas habituales de un volumen 3D, es decir, a sus proyecciones ortonormales conocidas de “planta”, “alzado”, “perfil”, etc., en AutoCAD se recurre a la parametrización axonométrica de -VPOINT, dando valores enteros alternados con ceros.
una "planta" 
–VPOINT con 0, 0, 1
un "alzado lateral" –VPOINT con 0, -1, 0
otro "alzado lateral" –VPOINT con 0, 1, 0
un "perfil" –VPOINT con 1, 0, 0
Observación importante
Las "vistas" obtenidas del modelo 3D que se citan en el punto anterior son vistas aproximadas del objeto que se modela, y siempre son vistas erróneas según indica la normativa o estándar ISO, pues dichas vistas son meras "fotografías" del objeto 3D y no ofrecen los valores gráficos adecuados: no tienen grafiados los ejes (raya-punto-raya-punto...) ni las líneas ocultas (raya-raya-raya-raya...), en sus lugares correspondientes, y por tanto dichas "vistas" deben trabajarse posteriormente por el operador, el dibujante, el ingeniero, el diseñador, etc., en un plano 2D, para que sean correctas.
Además, las 3 proyecciones habituales (planta, alzado y perfil) de un objeto 3D deben disponerse en una presentación simultánea, contigua, adyacente, de las vistas, las cuales deben estar acotadas y ordenadas según el estándar europeo (no anglosajón).
Consultar los apuntes de "Croquización" aquí
24. Existe un tercer tipo de modelado tridimensional, los sólidos. Además de poder realizar "modelos de alambre" y "modelos de superficies", AutoCAD tiene también un modelador de sólidos. El modelado de sólidos permite combinar formas “densas” en el espacio según las operaciones del álgebra de Boole (unión, intersección, substracción)
Notas:
- También pueden plantearse operaciones booleanas con modelos de superficie en AutoCAD
- Y también existen estas operaciones en software de modelado de superficiación específico: 3D Max, Rhinoceros, Maxsurf, Blender, etc.
25. Para obtener un modelo de sólidos (solid model) trabajaremos ahora sobre la segunda copia del wireframe inicial, que está en la capa “0”), que nos servirá de armadura geométrica de referencia…
26. Comando LAYER (capas), crear una capa llamada "Solidos_01", ponerla en amarillo (Yellow)
27. Comando LAYER (capas), poner la capa Solidos_01 en ‘actual’ (current)
28. Comando LAYER (capas)...
- Desactivar completamente la capa Facetas (sol apagado + bombilla apagada)
-
Pero dejar la capa “0” visible (pues es el alambre de referencia geométrica)
29. (Adaptándose a la geometría del "modelo de alambre" (visible), dibujaremos un prisma sólido, del que luego extraeremos un volumen más pequeño; recordemos que en un paso anterior hemos dejado el OSNAP en “endpoint”…)
Command: BOX (Return)
Corner of box: (señalar una esquina de la base, punto B )
Other corner: (señalar la esquina opuesta de la base, punto H)
Height: 3 (altura total del prisma)
30. Comando LAYER (capas), crear otra capa llamada "Solidos_02", ponerla en azul (Blue), y en en ‘actual’ (current)
31. Con BOX, crear otro prisma sólido más pequeño, correspondiente a la parte que se quiere sustraer (altura: 1):
32. Con 3DFORBIT conseguir una perspectiva con el volumen colocado casi de canto.
33. IMPORTANTE: en la lista de capas (LAYER) invisibilizar completamente la capa del wireframe (el layer 0):
34. (Sustraemos el volumen pequeño del grande)
35. El resultado es un volumen ‘L’ (en “ELE”) en modelo sólido (solid model), con el que más tarde se pueden dar y extraer ‘atributos’: densidad, material, momentos de inercia, productos de inercia, centroides, etc.
36. Siguiendo con las operaciones con sólidos (booleanas) en AutoCAD, nos proponemos ahora dibujar ahora un hueco cilíndrico en el sólido obtenido; de modo que dibujaremos un cilindro sólido en la posición que se indica más abajo, y luego procedermos a “restarlo”…
37. Comando LAYER (capas):
- Crear la capa Solidos_03_Cylinder
- Poner la capa Solidos_03_Cylinder en ‘actual’ (current)
38. Dejamos las demas capas apagadas o anuladas, excepto el ‘wireframe’ (Capa 0) y “Solidos_03_Cylinder” (actual)
39. Command: CYLINDER (Return)
40. Con 3DFORBIT hemos de lograr una perspectiva similar a la de un paso anterior. Entonces se procede a sustraer el cilindro del módulo “ELE”
41. Sustraemos el cilindro del módulo “ELE”...
Se obtiene lo siguiente:
CONCLUSIÓN
42. El archivo de AutoCAD a guardar 
, con el nombre y número correspondiente, debe contener tres "módulos L", separados en el espacio:
- un modelo de alambres (wireferame model)
- un modelo de superficies (surface model)
- un modelo de sólidos (solid model)