Cuando modelamos elementos tridimensionales en AutoCAD, por defecto el objeto tendrá un color asignado el cual suele corresponder al color del layer, y nos sirve para visualizar nuestro sólido en la viewport y en el render. Sin embargo, este es un color de base el cual le quita realismo a lo que modelemos, ya que uno de los principales objetivos del modelado en 3D además de poder visualizar en “tres dimensiones” un objeto o un proyecto de Arquitectura, es justamente generar escenas de carácter “fotorrealista” o mejor dicho, el emular de la mejor forma posible los efectos atmosféricos, lumínicos, de texturas y otros de la realidad en nuestro modelo, para crear vistas creíbles y lo más reales posibles que puedan imprimirse y presentarse en una imagen 2D o en un video. Para poder lograr hacer esto, primero debemos comprender como la luz interactúa con los objetos que nos rodean. Debemos observar detenidamente los resaltes, colores, reflexiones de todas las cosas que estén en nuestro entorno y también en varios casos, debemos fotografiar o escanear superficies de objetos que después nos puedan servir de referencia o como una futura textura.
Una de las aplicaciones más interesantes en AutoCAD son los llamados materiales. ¿Qué es un material específicamente?. Pues bien, un material es un conjunto de comandos y propiedades específicas que nos sirven para emular los efectos propios de la realidad y aplicarlos en nuestros modelos 3D. Sin embargo, antes de iniciarnos en la aplicación de materiales en AutoCAD, debemos entender el concepto de Renderizado o de Render: este proceso consiste en la generación de imágenes fotorrealistas a nuestros modelos 3D en bruto, para poder ser exportados por medio de un archivo de imagen o de video.
Para que esto sea posible, debemos seguir 3 pasos fundamentales los cuales son:
1.- Aplicar representaciones virtuales de materiales a los diferentes elementos de un modelo 3D.
2.- Generar la ambientación y los efectos atmosféricos necesarios que afectarán directamente al modelo: luces, fondo, niebla, sombras, etc.
3.- Generar el renderizado o “Render” definitivo, elegir la calidad de la imagen o video y el formato de salida de estos.
Aunque entender estos conceptos es relativamente fácil, en el proceso de materialización de elementos 3D se requiere de muchos ensayos y muchas horas de práctica para lograr aplicar de forma correcta los materiales, luces y efectos y así lograr resultados satisfactorios, convincentes y realistas.
Por ejemplo, si queremos asignar un material de vidrio a una primitiva 3D redonda como por ejemplo un cilindro, debemos tomar en cuenta que este material tiene ciertas propiedades que deberán ser agregadas como por ejemplo su transparencia, para así lograr un buen efecto. Así como la transparencia, los materiales tienen muchas otras propiedades que nos permiten emular de la mejor forma posible un material de la realidad en el entorno 3D de AutoCAD.
En general, los materiales poseen las siguientes propiedades físicas que pueden ser representadas de forma visual en un modelo 3D de AutoCAD:
- Color.
- Textura.
- Rugosidad.
- Transparencia.
- Reflexión.
- Refracción.
- Relieve.
- Auto Iluminación.
- Etc.
Por razones obvias otras propiedades de los materiales como rigidez, resistencia, densidad, maleabilidad y flexibilidad no pueden ser representados en un modelo 3D de AutoCAD, ya que estos por definición son elementos de visualización.
En esta segunda parte del tutorial veremos la edición de materiales en AutoCAD y en particular el Material Global, y aprenderemos a mapear correctamente nuestros materiales en los objetos.
Manejando la asignación de materiales y mapeando los objetos
Si bien ya hemos conocido las propiedades de Material Global y de los materiales en general, debemos saber que al ser archivos imagen, las texturas estarán limitadas por el tamaño de estas y por ende, mientras menos resolución tenga la imagen menor será la calidad del material en el render. Otro factor importante a considerar es la escala que generan estas en el objeto, ya que dependiendo de la unidad en la que estemos realizando el modelo las texturas no siguen un tamaño estandarizado, sino que su visualización dependerá más bien del tamaño de esta y del objeto que modelamos. Esto puede graficarse en el siguiente ejemplo:
Render de la textura en una composición 3D, esta última fue realizada en cms.
Render de la textura de la misma composición 3D, pero esta última se ha escalado 10 veces más pequeña que la original.
Por esto mismo es que debemos ajustar la escala e incluso la rotación de una textura mediante los parámetros de Mapeo. El Mapeo o “Mapping” de una textura es una función que define el tipo de distribución de esta en las caras de un objeto. Los parámetros de mapeo y opciones de visualización de la textura aparecen aparecen en el menú Visualize (Render), en el grupo llamado materials. En este panel tenemos lo siguiente:
1) Materials Browser: activa el editor de materiales ya visto.
2) Material/Textures On: activa o desactiva las propiedades de los materiales y/o la textura en la vista o viewport según se necesite. En este parámetro disponemos de tres opciones:
a) Material/Textures Off: desactiva las texturas y las propiedades de los materiales.
b) Material On/Textures Off: desactiva sólo las texturas, pero activa el resto de las propiedades del material.
c) Material/Textures On: activa las texturas y las propiedades del material.
También podemos invocarlo mediante el comando vsmaterialmode o vsmat. En este caso nos aparecerá en la barra de comandos y se nos pedirá un valor numérico para las tres opciones.
Los valores numéricos de estas son:
a) Material/Textures Off: 0.
b) Material On/Textures Off: 1.
c) Material/Textures On: 2.
3) Material Mapping: nos define el modo en que se distribuye la textura o el mapa procedural en una forma 3D determinada. Podemos invocarlo presionando en Material Mapping o escribiendo en la barra de comandos materialmap. Luego, elegimos mediante clic el objeto y finalmente presionamos enter para aplicar el mapa.
Al aplicar los mapas en las geometrías 3D de AutoCAD, por defecto se asociarán a ella según los siguientes modos:
a) Planar: el mapa 2D se proyectará mediante un plano horizontal en la forma 3D. Por esto mismo es que las superficies que estén en paralelo con las vistas Top y Bottom se verán de forma correcta, mientras que el resto se verán estiradas en vertical.
b) Box: el mapa 2D se proyectará en forma de caja (cada textura se proyecta en una cara de esta) en la forma 3D, es el mapa por defecto y por ello es el más utilizado y recomendable por su versatilidad, ya que nos permite mapear prácticamente la totalidad de las formas 3D.
c) Cylindrical: el mapa 2D se proyectará mediante un cilindro (la textura se proyecta a lo largo del perímetro y dos planos extras para las bases del cilindro) en la forma 3D. por esto mismo es que las caras paralelas a Top y bottom se verán de formas correcta, mientras que en el resto se verá una sola textura estirada hacia los lados.
d) Spherical: el mapa 2D formará una esfera y se proyectará de esa forma en el elemento 3D.
Si invocamos el mapeado mediante materialmap, nos aparece lo siguiente en la barra de comandos:
Donde podremos aplicar los mapas anteriores mediante las iniciales de estos (Box, Planar, Sphere, Cylindrical) y además podremos acceder a las opciones CopY Mapping to y Reset Mapping, que veremos más adelante. Si aplicamos un mapa, nos aparecen las opciones de edición de este: Move, Rotate y SWitch Mapping Mode.
Los mapeados pueden editarse según lo queramos para ajustar las dimensiones de las texturas o rotarlas si es necesario. Para ello, bastará aplicar un mapa a un objeto y observar las flechas azules que se nos indica en el mapa.
En el ejemplo se ha aplicado el mapa Box en la primitiva. Una de las flechas de edición se destaca en el círculo verde.
En el ejemplo anterior notamos que alrededor del mapeado las flechas se distribuyen a los lados y en la altura, si las seleccionamos y arrastramos con el mouse podremos editar los parámetros del mapa como por ejemplo definir el alto, largo y ancho de la textura:
En el ejemplo se ha modificado la longitud de las caras del mapa Box en la primitiva, mediante el movimiento de las flechas.
También tenemos más opciones de edición de la textura en la barra de comandos ya que notaremos que también existen dentro del comando materialmap las opciones de Mover (Move), Rotar (Rotate), Cambiar el tipo de mapeado (SWitch Mapping Mode) o volviendo al mapa por defecto reseteando el mapeado existente (ReseT).
En el ejemplo se mueven en el plano XY las caras del mapa Box en la primitiva, mediante la opción Move.
En el ejemplo se rotan las caras del mapa Box en la primitiva, mediante la opción Rotate.
En el ejemplo se vuelve a la configuración original del mapa Box en la primitiva, mediante la opción Reset.
En el ejemplo se cambia al mapa Cylindrical en la primitiva, mediante la opción Switch Mapping Mode.
En algunos tipos de mapeado (como planar o Cylinder) notaremos que existen líneas y/o curvas de color verde, esto nos indica el Seam o costura (destacado en rojo en la imagen siguiente) y esto no es más que el inicio y el fin de una textura determinada:
Por esto mismo es recomendable que las texturas sean del tipo trama, es decir, que puedan repetirse ilimitadamente sin distorsiones (de forma similar a un hatch o a una hilera de ladrillos) para eliminar esta costura y darle continuidad a la textura.
Además de las opciones de mapping, tenemos otros comandos de mapeado que son:
4) Remove Materials: si hemos asignado un material distinto del Material Global esta opción remueve el material de la forma 3D, volviendo al Material Global.
También podemos invocarlo en la barra de comandos mediante materialassign, luego seleccionar el objeto con clic y luego presionando enter.
5) Attach by Layer: esta opción nos permite asignar un material ya definido en el panel de usuario a un layer determinado. Este puede ser basado en el material Global o predeterminado de AutoCAD (Autodesk Library). Por defecto, todos los layers están asignados al material Global.
Tambien podremos invocarlo en la barra de comandos mediante materialattach. Cuando lo ejecutamos, se abrirá el cuadro Material Attachment Options el cual contiene los materiales en el lado izquierdo y los layers de nuestro modelo en el derecho:
Cuadro Material Attachment Options sin materiales asignados, y su resultado en pantalla.
Si arrastramos un material hacia cualquier layer este se asignará de inmediato a este. Podremos quitar ese material del layer si presionamos la cruz roja que se encuentra a la derecha del material del layer, por lo cual volverá al material por defecto (Material Global).
Arrastrando un material a un layer en el cuadro Material Attachment Options, y su resultado en pantalla.
Lo interesante de este comando es que si modelamos cualquier forma 3D que esté asociada a ese layer, automáticamente tendrá asignado ese material.
El mismo ejemplo anterior pero en este caso se ha modelado una nueva Box, la cual está asociada al layer que está con el material asignado mediante Attach by Layer.
6) Copy Mapping Coordinates: si hemos editado las dimensiones de la textura en un objeto 3D cualquiera, esta opción nos permite copiar estas coordenadas de escala o de “mapeo” a otra forma 3D, tenga esta o no el mismo material aplicado.
También podremos invocarlo en la barra de comandos mediante materialmap ya que este es un subcomando de este, y se llama CopY Mapping to. Para ejecutarlo, una vez invocado el comando primeramente seleccionamos el objeto fuente (con las coordenadas a copiar), luego elegimos el objeto en el que queremos copiar las coordenadas y finalmente presionamos enter, así las coordenadas del primero serán copiadas al segundo, tal como se ve en el siguiente ejemplo:
En el ejemplo, se ha editado el material de la primera caja y luego sus coordenadas se han copiado a la segunda mediante Copy Mapping Coordinates.
7) Reset Mapping coordinates: si ya editamos las coordenadas de mapeo, al seleccionar esta opción volveremos a las coordenadas de mapeo por defecto. También podremos invocarlo en la barra de comandos mediante materialmap ya que este es un subcomando de este, y se llama Reset Mapping.
Para ejecutarlo, una vez invocado el comando seleccionamos la forma y luego presionamos enter. Con esto volveremos a las coordenadas por defecto del material al ser insertado en el objeto, tal como se ve en el siguiente ejemplo:
En el ejemplo, se ha editado el material de la caja y luego sus coordenadas han vuelto a las dadas por defecto al insertar el material en ella mediante Reset Mapping.
Como conclusión final, la creación de materiales propios en AutoCAD requerirá el conocimiento de todas las propiedades físicas y visibles del material que queramos realizar para replicarlo en AutoCAD utilizando las limitadas propiedades de Material Global además de muchas pruebas de ensayo y error, y de constantes renderizados para lograr el efecto deseado. En cuanto a Mapping, este será fundamental para determinar la escala aproximada para dar realismo a nuestros modelos 3D, y evitar desproporciones posteriores al realizar el renderizado final de nuestro proyecto.
