Proyecto N° 2: modelado de vivienda, parte 2 (muros piso 2)

Cuando dibujamos un plano, un corte, una elevación o cualquier objeto en dos Dimensiones, por defecto AutoCAD lo dibujará en el plano XY del espacio tridimensional. La coordenada Z también existe en la vista por defecto, sólo que esta apunta hacia nosotros de forma perpendicular a la pantalla y por ello, no es apreciable al trabajar en la vista 2D. Además de las geometrías 3D y primitivas que disponemos en AutoCAD, también podremos modelar (crear un modelo 3D) utilizando como base los dibujos creados en 2D, ya que podremos convertirlas en sólidos 3D mediante herramientas especializadas para ello. En este ejercicio modelaremos una casa en 3D mediante AutoCAD, utilizando técnicas de modelado para líneas y basándonos en un plano 2D previamente definido.

Para la correcta realización de este apunte, se incluye el archivo base el cual es un plano 2D de una vivienda de 2 pisos. Este archivo puede ser descargado directamente desde el siguiente enlace: descargar archivo base.

En esta segunda parte se modelará: estructura de muros y tabiques del segundo piso de la vivienda.

Nota: este proyecto se basa principalmente en la versión en inglés de AutoCAD. Si desea ejecutar los comandos en inglés en la versión en español de AutoCAD, basta que en la línea de comandos agregue el signo “_” antes de colocar el nombre completo del comando (sin atajos ni abreviaturas). Ejemplos: _box,  _move, _rotate, etc.

Preparando el entorno de trabajo antes de iniciar el proyecto

Primeramente, debemos equipar AutoCAD con las herramientas adecuadas para el modelado 3D. Podemos realizar esto al abrir el programa, elegir un archivo nuevo y acceder al menú de AutoCAD llamado Quick Access Toolbar (la flecha hacia abajo con raya encima):

Una vez allí activaremos la opción Workspace (espacios de trabajo), y al desplegarse esta debemos elegir el espacio de trabajo llamado 3D Modeling:

O en las versiones más antiguas de AutoCAD, debemos ir a: letra A >> tools >> Workspace >> 3D Modeling.

También podremos cargar este espacio de trabajo abriendo previamente el archivo que dará inicio a este tutorial y realizando los pasos anteriores. Para empezar el ejercicio, debemos cargar el archivo llamado tutorial02_modeladolineas.dwg en AutoCAD. Debemos abrirlo desde file >> open… o también eligiendo la opción Open >> Drawing desde el menú principal de las versiones más modernas de AutoCAD, tal como se aprecia en la imagen:

Una vez en la ventana de selección de archivos, buscaremos y seleccionamos el archivo para dar comienzo al ejercicio:

Al seleccionarlo, La pantalla nos abrirá el archivo DWG tal como muestra la imagen:

En este archivo tenemos una planimetría 2D de una vivienda de dos pisos, con sus cuatro fachadas y la planta de sus dos pisos. Antes de comenzar con el modelado 3D, es importante establecer las condiciones previas de nuestro dibujo 2D. Estas condiciones son las siguientes:

  • El dibujo debe estar bien trazado. Esto quiere decir que hay que tratar que las líneas sean lo más continuas posibles, evitando unir dos líneas a la mitad de un trazo. Al estar bien trazado, evitaremos problemas derivados del uso de las herramientas de modelado 3D. Cuando alguna de estas no funciona, lo lógico es que sea por una falla del dibujo 2D.

  • Los elementos deben estar alineados en el mismo plano 2D aunque en planta se lean continuos. Esto quiere decir que no debe haber elementos sueltos “elevados” en el eje Z o en la altura. De lo contrario, no podremos extruir las formas puesto que esta función sólo se realiza si las líneas o formas cerradas están contenidas en el mismo plano.

Vista en planta.

Vista isométrica.

  • Debemos asegurarnos que las formas cerradas estén bien “cerradas”. Otra de las causas que la extrusión falle es que las líneas no se intersecten en un punto o arista (lo mismo en el caso que las líneas se traslapen). Esto es importante en elementos como muros o muebles, ya que a veces suelen estar separadas pero no se aprecian a simple vista ni al hacer Zoom.

  • Borrar las líneas sobrantes: hay veces que se dibujan más líneas que se sobrescriben entre sí, por lo tanto lo ideal es borrar todas y dejar sólo la línea definitiva. Esto hará más liviano el archivo, nos evitará problemas de dibujo y por ende, de modelado 3D. Podemos ayudarnos con el ayudante llamado Selection Cycling para discriminar entre las líneas y seleccionar las que queremos borrar.

  • Establecer criterios de trabajo con capas: lo ideal es trabajar con capas dividiendo el dibujo según cada elemento, como por ejemplo muros estructurales, tabiques, mobiliario, etc.

Volviendo a nuestro archivo 2D, al escribir layer o la en la barra de comandos (y luego presionando enter), nos aparece la siguiente estructura:

Procedemos a apagar (cliqueando en la ampolleta) todos los layers a excepción de MUROS ESTRUCTURALES, ya en esta primera parte del proyecto sólo trabajaremos con esta capa.

Modelando la estructura del segundo piso

Ya tenemos definida la estructura del primer piso. Para proceder con el segundo piso, apagamos la capa 3Dmuros y activamos MUROS ESTRUCTURALES, ahora ya podemos borrar las líneas que sobraron del primer piso y procedemos a trabajar en unificación de las líneas del piso 2 mediante Join. Si queremos, podemos dejar la vista superior por defecto y cambiar a la vista Wireframe 2D.

Podemos volver a las vista Top y Perspective si presionamos el icono Restore y luego cambiar el estilo visual a conceptual (si la grilla está desactivada, la activamos con F7 o desde el ícono de grid). También nos conviene activar las capas COTAS y FACHADAS para tener una referencia de las alturas a configurar.

Las vistas deben verse así:

Nuevamente volvemos a  ejecutar el comando extrude pero a diferencia del primer piso, crearemos toda la estructura de muros de una sola vez ya que extruiremos y luego haremos una diferencia para generar el piso completo. ejecutamos el comando, luego este nos pedirá los objetos a extruir y seleccionamos las líneas internas, cuando nos pregunte la altura definimos 2.8 y luego damos enter para cancelar el comando.

Repetimos el proceso pero esta vez con las líneas exteriores, y en este caso la altura será de 2.7:

Nos debiera quedar como la imagen siguiente:

Ahora lo que debemos hacer es ejecutar el comando subtract para restar el sólido interior con el exterior, para formar los muros. Para ello, en la barra de comandos escribimos subtract: este nos permitirá restar un sólido de otro y nos ayudará a formar los muros. Al ejecutar el comando este nos pedirá seleccionar el primer sólido, seleccionamos los muros externos y damos enter, luego nos pedirá los sólidos a sustraer, seleccionamos el sólido interno y finalizamos con enter.

Ahora procederemos a crear un nuevo layer para asignarlo a los muros del piso 2 recién creados. Lo creamos con el nombre 3Dmuros2 y mediante Quick Properties (propiedades rápidas) o el menú de layers, seleccionamos los sólidos y los asignamos a ese layer. Nos conviene cambiar el color del layer por uno más claro, para hacer más fácil la distinción de las líneas y las aristas de los sólidos, tal como en el piso 1.

Ahora procedemos a definir los vanos del piso, y lo haremos de la misma manera en que lo hicimos con el piso 1: ejecutamos Box y tomamos como puntos los extremos superiores de los muros. La altura para todos los casos será la misma que en el caso del piso 1 (0.2).

Para el caso que no tengamos puntos de referencia en los cuales definir la Box, podemos ayudarnos dibujando un par de líneas cruzadas y perpendiculares que partirán desde las aristas de los muros, activando relaciones como Endpoint y Perpendicular de OSNAP:

Con estas líneas de referencia ya podremos dibujar el box sin problemas, pero debemos tomar en cuenta que para tomar el punto de intersección de las líneas debemos activar la relación intersection en OSNAP.

Una vez dibujada nuestra box para definir nuestro vano, podremos borrar estas líneas de referencia.

Tip: podemos activar Modo Ortho (F8) para asegurarnos que las líneas sean dibujadas de forma correcta.

El resultado del modelado de los vanos en el piso 2 es el siguiente:

Ahora terminaremos el piso simplemente aplicando el comando llamado Union:

Union nos permitirá unificar todos los sólidos 3D en una sola forma siempre y cuando estos estén traslapados o sean continuos. Ejecutamos el comando, seleccionamos todos los sólidos que queremos unificar y presionamos enter para finalizar.

Si apagamos todas las capas menos MUROS ESTRUCTURALES, notaremos que quedan algunas líneas. Estas son las líneas de división de las ventanas, lo que nos conviene en este caso es crear rectángulos tomando como puntos los extremos opuestos de las líneas. Esto nos servirá como referencia para dibujar los vanos de las ventanas. En el caso del vano de la fachada del frente, definimos un cuadrado de extremo a extremo.

El resultado es algo parecido a la imagen siguiente:

Para definir las ventanas de forma definitiva necesitaremos extruir los rectángulos recién creados y posteriormente desplazarlos (moverlos) en torno al eje Z, para luego efectuar una diferencia o resta (Subtract) entre los muros y los sólidos de las ventanas, tal como lo hicimos con el piso 1. Primeramente aplicamos el comando Extrude, y Los valores de la extrusión son:

  • 1.35 para todas las ventanas.
  • 0.3 para las ventanas pequeñas.

Y el resultado de las operaciones antes descritas es el siguiente:

Lo que debemos hacer a continuación es mover los sólidos recién creados para formar los vanos de las ventanas. Para ello utilizaremos el comando 3Dmove.

3DMove nos permitirá mover cualquier objeto en torno a los tres ejes de coordenadas o los planos formados por este, restringiendo el movimiento según el eje o plano que se haya seleccionado:

Utilizaremos 3DMove de la misma manera en que lo hicimos con el piso 1, y los valores de movimiento en el eje Z son los siguientes:

  • 1.1 para las ventanas grandes.
  • 2.15 para las ventanas pequeñas.

Ya tenemos nuestro segundo piso casi terminado. Ahora lo que debemos hacer es formar la secuencia de ventanas verticales del frente de la vivienda, para ello utilizaremos el comando Array 3D. En la barra de comandos, escribimos 3darray y presionamos enter. Cuando el comando nos pida el elemento a seleccionar, seleccionamos la ventana pequeña del frente:

Una vez seleccionado el objeto la operación será más simple, pues bastará definir los parámetros y luego ir presionando enter. Estos serán los siguientes:

  • Array Type (tipo de Array): rectangular.
  • Number of Rows (número de filas): 1.
  • Number of Columns (número de Columnas): 1.
  • Numbre of levels (número de niveles): 5.
  • Distance Between Levels (distancia entre niveles): -0.45.

Elk resultado final nos debe quedar como se aprecia en la imagen siguiente:

Ahora procedemos a encender el layer 3Dmuros2. Para formar los vanos de las ventanas, debemos perforar el sólido en el área donde están los sólidos de las ventanas. Para ello, en la barra de comandos escribimos subtract: este comando nos permitirá restar un sólido de otro y por ello nos ayudará a formar los vanos de las ventanas.

subtract: resta un sólido respecto a otro.

Al ejecutar el comando nos pedirá seleccionar el sólido al que se le aplicará la resta, seleccionamos los muros de la vivienda y presinamos enter. Luego nos pedirá los sólidos a sustraer, seleccionamos uno de los sólidos de las ventanas (que está intersectado con el muro) y finalizamos con enter: se habrán realizado la sustracción y con esto se habrán formado los vanos. Este proceso se realiza igual que como lo realizamos con el piso 1.

Este es el resultado de todas las operaciones realizadas en el piso 2 de la vivienda:

Resultado aplicando el comando render:

Ahora procedemos a encender el layer de los muros 3D del primer piso (3Dmuros) con el fin de dejar visibles ambos pisos y procedemos a guardar el archivo. Con esto, finalizamos la primera parte del modelado de la vivienda.

En la siguiente parte de este proyecto, definiremos la losa superior y el frontón de techo de la vivienda. Mediante este enlace podemos ir a la parte 3 de este proyecto: ir a la parte 3.

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