Una vez llegados al último tema del guión establecido, cabe decir que en este caso se trata de un tema relativamente colateral y un tanto ajeno a lo que en sí, es el dibujo asistido por ordenador, en el ámbito de la arquitectura.

En todo caso se trata de un tema que puede resultar bastante útil. Básicamente consiste en relacionar objetos dentro de un dibujo de AutoCAD, con “registros” de una “Base de Datos Relacional”  (DGBR), completamente externa al propio AutoCAD, de tal forma que los datos pueden consultarse y modificarse desde el propio dibujo, y al mismo tiempo se pueden insertar en el dibujo “rótulos” de texto sincronizado con los datos del DGBR de forma que si son modificados allí, quede reflejado en el propio dibujo, y además permite la selección y localización dentro de este, de aquellos objetos que responden a criterios de consultas estructuradas “SQL” o de otro tipo, desde la base de datos.

Este tema relaciona dos campos muy diferentes, ambos con gran protagonismo en la informática  actual, pero que han seguido rumbos conceptualmente diferentes, ya que en el caso del CAD lo que se maneja es una concreción geométrica de objetos reales, y en el mundo de los DGBR (o Bases de Datos Relacionales), se manejan estructuras abstractas de datos, con relaciones de vinculación y jerarquía, con total independencia del contenido concreto de los propios datos.

En el mundo de la informática, el manejo abstracto de “datos” (de cualquier tipo), está muy vinculado a los primeros ordenadores, y desde luego su desarrollo es anterior a los primeros intentos de abordar el C.A.D. o diseño gráfico.  De hecho los primeros sistemas operativos en grandes ordenadores, tenían mucho que ver con la gestión y manejo de grandes bases de datos, aunque luego hayan ido evolucionando y a partir de los años 80s, prácticamente el manejo de las grandes bases de datos se haya estandarizado alrededor de las especificaciones SQL.

El manejo de los datos en un DGBR, se organiza a través de un conjunto de “tablas” que se pueden “relacionar entre sí para formar otras más amplias, o bien subconjuntos de aquellas que responden a ciertas condiciones o restricciones. En cualquier caso los “datos” se organizan siempre en forma de una “tabla” organizada en “registros” que son las filas horizontales, y “campos” que son las columnas verticales.

Cada registro se compone siempre del mismo número de campos, y dentro de estos se almacenan los datos de forma que cada uno pueda responder a diferentes tipologías: textos, números, fechas, .. etc. Cada registro constituye a su vez una unidad a modo de ficha, mediante la vinculación propia de los datos contenidos en sus campos, con independencia de que algunos puedan estar vacíos. (Nombre, apellidos, edad, profesión .. etc.). El conjunto de registros puede ser ampliado indefinidamente sin mas restricciones que la disponibilidad de memoria y recursos del ordenador, y esto constituye la “tabla” que se convierte en el objeto básico de los DGBR.

Normalmente las Base de Datos están constituidas por un conjunto más o menos amplio de “tablas” que se relacionan entre sí, y se pueden combinar para formar otras mayores, o bien al aplicar algunas condiciones  y/o restricciones, pueden formar subconjuntos con los  datos resultantes, pero que siempre se manejan y presentan mediante una nueva estructura en forma de “tabla”.

Bases de datos externas, conexión y enlace de objetos

Dado que a partir de cierto tamaño, los datos que puede manejar una empresa o corporación, se gestionan y mantiene en departamentos o servicios especializados fuera del ámbito técnico, y completamente desligados de los trabajos habituales de CAD, puede resultar conveniente en ciertos casos la posibilidad de compartir ciertos datos entre un archivo de dibujo, y alguna base de datos exterior.

A modo de ejemplo la instalación del AutoCAD incluye un archivo de ejemplo: “db_sample.dwg”, que consiste en el dibujo de una  “oficina” en planta, donde figura no solo la distribución de espacios, sino que contiene también una representación de los muebles, y algunos equipos como ordenadores o teléfonos, además de los “rótulos” que identifican los diferentes despachos, puestos de trabajo o zonas,  así como el nombre de los empleados que los ocupan.

La utilidad de un dibujo como ese, podría ser la de facilitar el mantenimiento o la administración de la “oficina” mediante una visión rápida e inmediata de los espacios disponibles y ocupados, por quien lo están, el tipo de ordenadores, equipos o muebles que hay en cada despacho etc. Obviamente en una organización medianamente amplia, los datos correspondientes al inventario o al personal que trabaja en la oficina se gestionan y deciden en sus propios departamentos o servicios, por lo que mantener perfectamente sincronizado el “dibujo” con esos datos y características podría ser una tarea relativamente compleja.

En ese punto es donde aparece la “utilidad” del tema, ya que con toda probabilidad los propios servicios de la entidad, mantienen la información actualizada en sus propias bases de datos, y el manejo de estas responderá con toda seguridad a alguna especificación “SQL”, ya sea a través de Oracle / DB2 / SQLserver  o bien un simple “ACCESS” de Microsoft. integrado en el paquete “Office”.

Lógicamente el dibujo anterior solo es una muestra de ejemplo y el sistema puede permitir por ejemplo el acceso a través de un plano parcelario, a datos de identidad de sus titulares, o cualquier otro tipo de características o información que se “mantiene” y gestiona de forma externa en bases de datos específicas.

Acceso y edición de datos desde AutoCAD

Para poder acceder a los datos desde AutoCAD, en primer lugar es preciso definir un “acceso” específico desde el Sistema Operativo, (en este caso se esta considerando W7) que se realiza a través del sistema “ODBC” (Open Data Base Connect). Esto se hace fuera del programa, abriendo el Panel de Control del S.O. y eligiendo dentro de este, las  “Herramientas de Administración” y aquí la “Fuente de datos ODBC”. Esta opción despliega un cuadro de diálogo donde se puede “Añadir” una nueva conexión, concretando un nuevo nombre, y con ayuda de los cuadros y paneles correspondientes, se localiza el archivo o la carpeta que contiene la base de datos en el propio ordenador o a través de la red. La conexión debe estar basada a su vez en el “driver” adecuado para ese tipo de “base de datos”.

Un vez que iniciamos el nuevo archivo de dibujo dentro de AutoCAD, tenemos que establecer la “conexión” con la base de datos externa, y eso se hace mediante la orden «CONEXIONBD(_DBCONNECT)”. Esta orden despliega una paleta que contiene además de algunas herramientas en la barra superior un diagrama en árbol con las conexiones existentes de datos y los archivos de dibujo abiertos en la sesión.

Si aún no hemos definido la nueva conexión, esto se puede hacer seleccionando el nodo “Fuentes de datos”, y al pulsar el botón derecho del ratón se abre un cuadro que permite asignar un nuevo nombre, y a continuación acceder a su configuración mediante un cuadro con varias solapas, donde seleccionamos el “proveedor”, que depende del tipo de base de datos, la “conexión”, que estará en una lista desplegable como: “el nombre que hemos definido en el Sistema Operativo a través del ODBC”. Podremos comprobar la efectividad de la conexión, y en la solapa “Avanzada”, elegir si queremos hacer la conexión como “solo lectura”, o bien como “lectura/escritura”. Esto puede depender también de los administradores del sistema de la base de datos y las restricciones que puedan existir. Normalmente se puede incluir un sistema de nombres y contraseñas para asegurar los accesos.

Una vez establecida la conexión, con una doble pulsación en el nodo de esta, se despliegan en el cuadro de dialogo todas las “tablas” que contiene la base de datos, además de otros elementos que se vayan configurando como “vínculos”, “consultas” o “rótulos”

Cuando realizamos una doble pulsación en el nodo de una de las tablas, esta se despliega en pantalla como una “hoja de datos” y podemos recorrerla con las barras de navegación. Si el acceso es de “solo lectura” el fondo se presenta gris, y si está habilitada la escritura el fondo es blanco. En este caso podemos insertar el cursor en cualquier campo y cambiar su contenido, que automáticamente quedará modificado en la propia base de datos.

Además de la hoja de datos, la cabecera del cuadro dispone a su vez de algunos botones de herramientas y listas desplegables, que facilitan el manejo general.

Interacción entre datos externos y archivos de AutoCAD

La relación entre los datos externos y los objetos dentro de un archivo de dibujo se realiza a través de un sistema de “vínculos”. El “Vínculo” es una conexión virtual que se realiza dentro del archivo de dibujo, y por tanto se guarda y almacena con este, entre un bloque o cualquier otro objeto del dibujo, y uno o varios “registros” en la tabla de datos, de tal forma que cuando posteriormente se seleccionen los datos en la tabla, se identifican los objetos “vinculados” en el dibujo o viceversa, cuado se selecciona un determinado conjunto de objetos en el dibujo se destacan estos en la hoja de datos.

La definición de los vínculos obviamente se va realizando entre objetos y registros uno a uno, pero una vez establecidos todos, podemos acceder a las selecciones desde el dibujo a los datos o desde los datos al dibujo. Además de los vínculos existen otro par de mecanismos, que son los “rótulos” y las “consultas”.

El “Rótulo” es un objeto de texto, que se inserta en el dibujo de AutoCAD, pero cuyo contenido es el dato de la base de datos externa, de tal forma que cuado este se modifica en la base, de forma externa al archivo de AutoCAD, al volver a abrir el archivo de dibujo, el texto del rótulo se encuentra actualizado con el nuevo valor.

La “Consulta”, es una herramienta propia de los sistemas de bases de datos y sirven para establecer criterios de selección sobre estos, que permiten reducir o presentar solo una parte del conjunto completo de datos. Hay que tener en cuenta que el manejo de una base de datos, puede contener varios miles de registros por lo que estos mecanismos son fundamentales y habituales en la gestión de las bases de datos.

En la operación normal del programa, tanto los vínculos como los rótulos se definen previamente a través de “plantillas” que son las que contienen la configuración, y los “campos” o datos que intervienen en cada caso. Entre las herramientas que se encuentran tanto en la hoja de datos como en el cuadro general, se encuentran herramientas para definir primero las plantillas mediante los cuadros de dialogo oportunos, y luego cada uno de los registros seleccionando la plantilla oportuna en la lista desplegable.

En el caso de las consultas, estas se realizan a través de un cuadro de dialogo con varias solapas que van incorporando un nivel mayor complejidad. Una vez configuradas, también pueden ser almacenadas en una lista propia de nombres que se puede recuperar y ejecutar en ocasiones posteriores.

Asignación de Materiales

La asignación de materiales a las superficies de un modelo en 3D, tiene a su vez dos niveles relativos. El primero de ellos que podemos considerar como el de “material simple” supone asignar el material, elegido desde el repertorio de una librería, o bien definido expresamente mediante sus propiedades, en cuyo caso además de ser aplicado sobre algún objeto de la escena, puede guardarse en la librería para ser empleado en otra ocasión.

El tipo de material simple, supone que tiene un aspecto uniforma y continuo y sus propiedades dependen del “color”, que a su vez está subdividido en tres niveles, “Difuso” “Ambiente” y “Especular”, de forma que cada uno de ellos sería el color que se aplica en las distintas fracciones de luz que configuran el color propio del objeto, o contribuyen al color de la luz ambiente, o configuran los brillos reflejados por este. Además del color de los objetos, también se configuran otras propiedades como son el “brillo”, la “opacidad” o transparencia, la “reflexión”, la “refracción” o la capacidad para mostrarse translúcido, autoiluminado, etc.

El segundo tipo de materiales, que resulta aún más complejo, supone que además de las propiedades anteriores, se puedan aplicar sobre él, ciertas imágenes o dibujos propios que se extienden a lo largo de toda la superficie del material, como podría ser por ejemplo el caso del “ladrillo”, las vetas de la “madera”, o simplemente la “etiqueta” o el “rótulo” en un determinado envase.

Mapeado de Superficies

En este segundo tipo de casos, además de las propiedades anteriores, es preciso asignar sobre el material cierto tipo de archivos o patrones, que contienen la definición de esos dibujos básicos o elementales, pero a su vez, también hay que definir una geometría local, para configurar la forma y tamaño relativo con la que es preciso repetir estos dibujos elementales, sobre la superficie del objeto final y sobre todo la forma de proyectar la “imagen” en la superficie correspondiente. Este último procedimiento es lo que se conoce como “MAPEADO” de los materiales. En el caso del ladrillo, este mapeado sería el que nos define y regula el tamaño relativo de los ladrillos con respecto a la fachada completa o modelo general, ya que obviamente tiene que estar en consonancia si se pretende obtener un resultado razonable.

Como puede intuirse tanto de las características de iluminación como de los conceptos avanzados sobre la aplicación de materiales, se comprende que la parte del modelado en 3D, es una tarea, que puede llegar a ser tremendamente compleja y laboriosa, por lo que queda a criterio de cada usuario el nivel hasta el que debe profundizar en el tema.

Una estimación razonable, podría ser la de conocer con relativa claridad las bases de la iluminación y la aplicación de materiales, con la posibilidad de abordar o resolver trabajos sencillos o bien con niveles de desarrollo esquemático, para descargar los modelos más complejos y elaborados como una ejecución por especialistas en esta materia.

Librerías y Editor.

La instalación del AutoCAD incluye una librería de materiales que abarca varias solapas de las “Paletas de Herramientas”. Los materiales de esta librería se pueden trasladar de forma dinámica al “Editor de Materiales”, que se despliega con la orden “MATERIALES(_MATERIALS)”, que es en el que se puede seleccionar, asignar, modificar materiales existentes o configurar y crear nuevos materiales.

El acceso al editor, se puede realizar desde la opción “Render” en el menú “Ver” o bien desde el espacio de trabajo 3D en la solapa “Render”. El editor de materiales dispone de un visor en la parte superior donde se presentan una serie de muestras, de los que uno se encuentra activo y es sobre el que se van ajustando los parámetros y modificaciones.

Justo debajo del visor se encuentran algunas herramientas que sirven para regular las características de las muestras, borrar y crear materiales, o bien asignarlos a los objetos y superficies del modelo.

A continuación en el bloque inferior existen varias solapas o apartados que se despliegan a voluntad, dando acceso a los diferentes tipos de controles, cuya presencia depende también del tipo elegido de material, o de si este es simple o complejo. Desde aquí se accede en su caso a los archivos auxiliares que contienen las definiciones de texturas y mapas que se aplican en los materiales complejos, identificándose en el visor tanto el material complejo como sus componentes por separado.

Dentro de las solapas del editor se define el tamaño relativo o la repetición sucesiva de los patrones superpuestos en el caso de los materiales compuestos, aunque tomando como referencia el tamaño de la muestra que luego se aplica en el modelo con un tamaño unitario del icono o glifo con el que se tiene que definir el “mapeado” del material. El uso del editor resulta complejo por lo que necesita una dedicación y practica considerables si se quiere manejar con cierta soltura.

La definición del “mapeado” sobre los objetos y superficies del modelo 3D, constituye la configuración del modo en que se “proyectan”, cada una de las imágenes que definen el material sobre la superficie de los objetos.

Con el fin de aclarar esa idea podemos pensar en lo que sucede si tratamos de proyectar una imagen plana, que corresponde al aparejo de una pared de ladrillo, contenida en una imagen en la que todas las piezas son iguales y del mismo tamaño, sobre la superficie de un muro curvo. Evidentemente, en las partes del muro que este se aproxima a la superficie de referencia, los ladrillos de la imagen proyectada, se parecen bastante a la forma real, pero en las partes que la curvatura del muro lo separa del plano de proyección, cada uno de los ladrillos se va distorsionando progresivamente aumentando la longitud relativa en la dirección de la curvatura.

Aplicación del Mapeado

Con el fin de corregir ese problema, el programa dispone de diferentes modos de “mapeado” que en última instancia no son mas que otras tantas formas geométricas de establecer la proyección entre los archivos que contienen la “imagen” de cada material, y las superficies de los objetos, con el fin de evitar o paliar en la medida de lo posible, ese tipo de distorsiones.

Los tipos de “mapa” contemplados por el programa son cuatro: “Plano”, “Caja” “Cilindro” y “Esfera”. En todos los casos el mapeado se define seleccionando en primer lugar el tipo de mapa, y a continuación el objeto del dibujo sobre el que se quiere aplicar. A continuación el programa presenta un “icono” o “gizmo” que mediante unas marcas activas se puede modificar de tamaño, desplazar o girar hasta que consigamos el ajuste óptimo con el modelo que queremos mapear. El tamaño del “gizmo” es la referencia unitaria sobre el que se van a repetir la imagen del mapeado, el número de veces que tengamos especificadas en el editor de materiales.

Hay que destacar que las técnicas de mapeado nos sirven lo mismo para representar un muro de ladrillo visto o un suelo de baldosas que se repite sucesivamente, como cuadro en una pared interior, ya que en este caso podemos asignar como material la imagen plana del cuadro contenida en un archivo de tipo “raster” apropiado, y asignarlo sobre un área rectangular en la superficie de la pared mediante el ajuste oportuno del “gizmo” de mapeado plano.

El mapeado “Plano”, es que se aplica normalmente sobre superficies planas, y sirve tanto para ajustar la orientación de la proyección, como el tamaño relativo y sus repeticiones.

Los mapeados “Cilíndrico” y “Esférico” obviamente constituyen proyecciones de las imágenes del material sobre superficies de una sola curvatura y de doble curvatura.

Ejecución del Render.

Una vez que tenemos establecida la iluminación del modelo y asignados todos los materiales y en su caso los mapeados de los materiales compuestos, solo queda seleccionar el repertorio de puntos de vista o escenas que nos interesa y aplicando la ejecución del “Render”, obtenemos como resultado un repertorio de imágenes virtuales, que se almacenan luego an archivos independientes.

La ejecución del “Render” dispone de un cuadro de dialogo para configurar multitud de parámetros ya que muchas veces, cuando se están realizando pruebas, nos interesa un compromiso entre la rapidez de ejecución y la calidad de acabado.

Otra de las opciones que se puede configurar en el render es la asignación de un entorno determinado, en el que se puede incluir una “fotografía” como fondo, de tal forma que si ajustamos correctamente el punto de vista del modelo con la perspectiva de la fotografía del fondo, se puede obtener el efecto de superposición virtual del edificio proyectado en su entorno real.

Como ya se ha comentado anteriormente, una de las principales razones del modelado 3D en los ordenadores, es la de generar “Presentaciones” con un carácter tan realista y fiel, al proyecto que se quiere ejecutar, como sea posible.

Normalmente la elaboración de presentaciones tiene dos posibles vías, la primera sería la generación de imágenes estáticas con la mejor calidad y resolución posible que posteriormente acompañan o complementan las presentaciones de un proyecto. La segunda vía es la de generar “animaciones” con movimiento, en las que se pueden incluir recorridos de una cámara virtual por el interior o exterior del modelo, o bien procesos de montaje o ensamblaje, de forma que se pueda mostrar el proceso constructivo, o la configuración interna de las partes interiores de un determinado objeto. En este segundo caso se requieren medios más especializados, o instalaciones complementarias como una pantalla para las presentaciones, la convocatoria de público a un acto determinado etc. Esto hace que se dependa también de otras circunstancias ajenas, aunque no obstante la proliferación de animaciones de video en plataformas como “YoTubre” y la disponibilidad casi universal de conexión permanente con “Internet” convierte esta vía en otra opción a considerar.

Normalmente la vía de la animación tiene menos presencia en el mundo técnico de la arquitectura, aunque sin embargo sea la primordial en el mundo de los videojuegos. Dentro del programa AutoCAD, no se contempla la realización de animaciones pero sin embargo existe un programa desarrollado y comercializado por la misma compañía, “3Dstudio”, el cual es de hecho una referencia en la realización de animaciones, y permite con suma facilidad importar y exportar los “modelos” y en general los archivos de trabajo elaborados con “AutoCAD”. No obstante conviene advertir que el mundo de la animación en 3D es lo suficientemente especializado y complejo, como para mantener una separación clara entre ambos tipos de trabajos.

La vía de las “Ilustraciones estáticas” es la que se utiliza con mayor frecuencia en arquitectura y construcción y a su vez se basa en dos partes o pilares fundamentales, que son por un lado el control de la “ILUMINACION”, y por otro lado el control del aspecto de materiales y superficies de los objetos, mediante la aplicación de MAPAS de SUPERFICIE, que permiten asignar diferentes texturas o aspectos a los objetos.

En este caso nos vamos a ocupar exclusivamente de la elaboración de imágenes virtuales de tipo fotográfico, aplicando a los modelos ya elaborados en tres dimensiones, los parámetros o elementos de iluminación oportunos, y “mapas” de superficie.

Una vez ajustada la “iluminación” y las características de “materiales y superficie”, el ordenador realiza una proceso de “calculo numérico” muy exhaustivo, que a veces puede requerir tiempos de varios minutos, por lo que normalmente son tareas para dejar en procesos automáticos y desatendidos, que finalmente generan una o varias “imágenes” virtuales de calidad fotográfica, que se guardan en archivos independientes como cualquier otra fotografía.

Presentaciones RENDER

Se denomina “RENDER” al proceso de cálculo numérico que realiza internamente el programa para obtener una imagen virtual del modelo, en función no solo de la geometría de los objetos en tres dimensiones, sino que se incorporan también a través de un proceso de cálculo numérico, las propiedades físicas de la iluminación que se ha definido, junto con la reflexión y absorción de luz para los distintos tipos de materiales, hasta obtener un resultado final en forma de una imagen fotográfica del modelo iluminado. (“En la imagen adjunta se incluye un ejemplo de imagen virtual que se encuentra en el propio manual del AutoCAD”)

El proceso normal para la realización de imágenes, comprende las siguientes etapas:

1. Elaborar la geometría del modelo en 3D
2. Establecer las condiciones de Iluminación, detallando los diferentes parámetros y/o fuentes de luz para el conjunto de la escena.
3. Asignar los diferentes tipos de materiales con sus propiedades, en cada una de las superficies, y cuando sea necesario, ajustar el “mapeado” o condiciones de geometría local para aplicar texturas o tramas de superficie a cada uno de los objetos del modelo.
4. Finalmente seleccionar un determinado repertorio de “escenas” o puntos de vista diferentes, para ir aplicando en cada uno de ellos, la ejecución del proceso “RENDER”, que va generando mediante el oportuno cálculo, cada una de las “imágenes virtuales” que después guardamos y gestionamos como archivos independientes en formato “*.JPG”, o cualquier otro que resulte oportuno.

Las etapas 2 y 3, en realidad son intercambiables entre sí, y además son procesos concurrentes, ya que pueden ir solapándose a medida que avanzamos en la elaboración del modelo, incluso también con la etapa 4, sobre todo en las fases de aprendizaje, ya que a medida que vamos asignando elementos se van “probando” los resultados que genera cada uno de los elementos, para poder descartar o confirmar las diferentes opciones.

En todo caso cuando la experiencia y el conocimiento de los resultados previsibles son suficientes, el esquema de etapas anterior se hace más nítido y estricto, aunque también con el posible intercambio de las etapas 2 y 3.

Cuando se aborda la elaboración de modelos 3D El programa AutoCAD dispone de una configuración específica de “espacio de trabajo” denominado “3D Modeling”, que tiene una configuración específica de la “cinta de opciones” o “Ribbon” bastante útil y recomendable, ya que agrupa a través de la solapa “Render” la mayoría de las órdenes y elementos que se utilizan, desde los estilos de visualización hasta los cuadros de opciones para configurar la ejecución del “render”, pasando por las luces, los materiales, los mapas de sombreado, o la localización geográfica que establece correctamente las sombras generadas por el sol en una hora determinada.

Iluminación

La ayuda del programa describe los aspectos relativos a la iluminación de los modelos 3D, dentro del manual de usuario, en su último capítulo dedicado a “Modelizado de un dibujo para la presentación”.

En este tema se habla en primer lugar de la “Iluminación por defecto”, que supone la existencia de una iluminación por defecto, que opera aunque no hayamos realizado ninguna otra especificación, de forma que cualquier escena se visualizan con unos niveles suficientes para representar correctamente su volumetría y el aspecto general. Esa iluminación está configurada por dos orígenes distantes, vinculados al punto de vista de forma que las condiciones de brillo y contraste de los objetos se vean correctamente.

La iluminación por defecto debería desactivarse cuando se fijan condiciones particulares de iluminación en la escena. De hecho cuando incorporamos nuevos objetos de iluminación esto se recuerda a través de un mensaje del sistema.

Además de la iluminación por defecto el sistema dispone de la opción, para definir una posición geográfica, junto con parámetros de altitud, posición, orientación y hora del día, de forma que se puede establecer la posición del sol para poder calcular una representación rigurosa de las sombras propias y arrojadas en el caso de edificios vinculados a un emplazamiento concreto.

Con independencia de la iluminación por defecto o la iluminación del “Sol” en una ubicación geográfica, el programa gestiona la iluminación mediante la incorporación y definición objetos de iluminación que se incorporan dentro de la escena mediante un símbolo o “glifo” característico, que puede ser desplazado, movido, o girado, lo mismo que cualquier otro objeto de AutoCAD. Esto objetos de “iluminación” pueden ser de tres tipos diferentes de forma que cada uno tiene sus parámetros y propiedades.

Los tipos son: “Luces puntuales”, “Focos de iluminación” y por último “Luces distantes”. El primer tipo corresponde a un punto de luz, a modo de bombilla aislada, que emite luz en todas direcciones de forma homogénea, y se amortigua con la distancia. En el segundo caso la iluminación es direccional y esta representada por un “cono” de luz con unas determinadas características de abertura, y atenuación, con una transición más o menos gradual. Finalmente la luz direccional no tiene atenuación, y está caracterizada por una sola dirección, que podría considerarse equivalente a una luz puntual muy distante situada en esa dirección.

Mediante el oportuno cuadro de dialogo o las propiedades de los objetos designando los “grifos” correspondientes, se puede acceder a los parámetros propios de cada objeto de iluminación.

En las versiones recientes del programa, se ha incorporado también la posibilidad de realizar cálculos fotométricos para la iluminación o también incorporar objetos definidos por sus características fotométricas, de forma que los resultados además de ser mas precisos pueden incluir modelos de luminarias específicas de fabricantes concretos definidos a través de archivos y datos estandarizados de acuerdo con las normas internacionales más habituales.

Objetos en 3D.  Sólidos, definición y edición.

En la primera parte de este capítulo, se comentaba la diferencia entre los armazones alámbricos, las mallas de superficie compleja, y los objetos sólidos.

En general y con respecto a la generación de imágenes y presentaciones en 3D, la utilización de sólidos, no tienen ninguna ventaja adicional respecto al manejo de mallas y superficies, pero sin embargo aportan una diferencia sustancial en la definición geométrica de piezas y componentes que luego tienen que derivar a procesos de fabricación o cálculo numérico, en los que el conocimiento de sus propiedades estáticas es fundamental. Por otra parte cuando se tiene definida una geometría de sólidos más o menos compleja siempre es posible obtener de forma inmediata las mallas de las superficies que definen su envolvente.

Como ya se había comentado, la estrategia general cuando se trabaja con “sólidos”, es la de iniciar el modelo mediante un repertorio de figuras simples que luego se van sumando, restando o intersecando entre ellas, hasta obtener un objeto determinado. Las figuras simples pueden ser o bien un repertorio determinado de figuras básicas, o bien estar generados por la aplicación de ciertas funciones sobre cierto tipo de entidades u objetos planos como las regiones.

 Las figuras básicas disponibles se encuentran en la primera parte del menú de “modelado” dentro del de “Dibujo”, y estas son: “Prisma rectangular”, “Cuña”, “Cono”, “Esfera”, “Cilindro”, “Toroide” y “Pirámide”. Cada una de las figuras primitivas se define con un repertorio de parámetros que se solicitan a través de la línea de órdenes o las opciones de menú correspondientes.

Además de las figuras básicas o primitivas, en el caso de los sólidos también es posible generarlos, mediante operaciones de “barrido”, “extrusión”, “revolución” y “solevación”. Este tipo de operaciones son similares o equivalentes a la generación de superficies de malla, pero no se deben confundir ya que en este caso lo que se genera son objetos sólidos definidos por todo el volumen que ocupan y no solo por su superficie como en aquel caso. Este tipo de operaciones está explicado con toda claridad en la “Ayuda” del programa.

La combinación de los sólidos iniciales mediante las operaciones booleanas de “unión”, “diferencia” e “intersección”, permite generar cualquier tipo de figura compleja, como ahuecar objetos con un cierto espesor de paredes, hacer agujeros y/o vaciados, etc.

La forma de operar interna del programa es la de mantener una estructura de datos interna en la que conserva los valores de los objetos iniciales, y los de todas las operaciones de unión resta o intersección, lo que permite conocer y calcular los valores finales a través de la estructura en árbol correspondiente. De todas formas este tipo de estrategia hace que indirectamente el volumen de “calculo numérico” que se efectúa dentro el ordenador puede crecer muy deprisa en función de la complejidad de cada modelo, y aunque la potencia de cálculo es bastante desahogada, la complejidad puede conducir a una cierta “pesadez” en el manejo de los modelos, por lo que puede ser conveniente adoptar las estrategias oportunas para subdividir los modelos más complejos en archivos de trabajo independientes, que luego se ensamblan solo para el resultado final, ya ser por integración completa o como referencias externas.

Consulta de volúmenes y momentos de inercia.

Una de las diferencias primordiales en la utilización de sólidos, es la posibilidad de asignar “densidades” al volumen que ocupan y de esta forma obtener los valores de sus propiedades estáticas como centros de gravedad, inercias, o la orientación efectiva en el espacio de los ejes principales de inercia, lo que equivale a diagonalizar el tensor de inercias de cualquier objeto, lo cual si recordamos el cálculo tensorial, constituía un problema numérico de cierta laboriosidad.

En el programa AutoCAD existe una orden “PROPFIS(_MASSPROP)”, que se encuentra disponible en el menú “Herr/Consultar” permite designar uno o más objetos sólidos, señalando en la pantalla y a continuación presenta sus propiedades en una ventana de texto, con la opción de escribir esos datos en un fichero ASCII.

Coordenadas en 3D y trabajo sobre el plano XY

Como ya se había comentado en otras ocasiones el trabajo con la geometría habitual se realiza de forma predeterminada en una proyección ortogonal del plano XY, de forma que resulta más inmediata y cómoda la definición de intersecciones, tangencias, perpendicularidad, y otras muchas relaciones geométricas. No obstante cuando se trabaja en un espacio de tres dimensiones, aunque se tenga acceso a la definición de las coordenadas de cualquier objeto en el espacio 3D, esto puede suponer una restricción excesiva, que se resuelve en la práctica con la incorporación de los sistemas de coordenadas personales, de tal forma que sobre el espacio inicial, podemos definir un nuevo sistema particular de coordenadas, que orientamos a nuestra conveniencia, sin ningún tipo de restricción, y a partir de ese momento tenemos situado el plano de trabajo XY, en la orientación que más nos convenga en cada momento.

 El manejo de los sistemas de coordenadas personales, se realiza igual que otros repertorios de estilos, mediante la asignación de un “nombre” o etiqueta particular que identifica cada nuevo sistema de coordenadas y permite volver a él en cualquier momento a través de la gestión de una “lista” en la que siempre se identifica de forma singular el sistema de coordenadas inicial o “Universal”. El sistema principal o universal se identifica también en pantalla con la presencia de un pequeño cuadrado sobre el centro del icono que representa los ejes de coordenadas, que desaparece cuando nos situamos en un sistema de coordenadas particular.

Para el manejo de los sistemas personales de coordenadas, el programa dispone de dos órdenes complementarias, por un lado “SCP(_UCS)” que sirve para definir un sistema nuevo, y se puede invocar desde la línea de ordenes, o también desde el menú de persiana “Herr”, o en la cinta de opciones “Vista”. En ambos casos dispone de un submenú que desarrolla varias alternativas para definir el nuevo sistema de distintas formas. Además de esto dispone también de opciones que invocan directamente el sistema Universal, o al sistema utilizado inmediatamente antes.

Cuando se define un nuevo sistema, el programa lo asume directamente actualizando el icono que representa los ejes de coordenadas, pero sin solicitar la asignación de un nombre particular. No obstante cuando invocamos el cuadro de dialogo correspondiente mediante la orden “ADMINSCP(_UCSMAN) se presenta una lista con todos los sistemas guardados, y también se identifica el actual aunque no tenga un nombre particular, junto con el inmediato anterior. La modificación o asignación de un nuevo nombre se realiza editando directamente la “etiqueta” correspondiente con un doble clic. También podemos “activar” cualquier otro, o simplemente borrarlos apuntando al nombre correspondiente y pulsando “suprimir” desde teclado.

Cuando definimos un nuevo sistema de coordenadas, se presentan varias opciones en el menú, que permiten definir el nuevo sistema, directamente alineado con una cara 3D, o bien con un objeto, o con la vista actual. También se puede definir situando un nuevo “origen” manteniendo las orientaciones de los ejes, definiendo una nueva alineación para el eje “Z” o bien definirlo por 3 puntos, que siempre es la opción más general. También se puede definir el nuevo sistema mediante giros sucesivos en cada uno de los tres ejes de coordenadas.

La definición de un nuevo sistema por “3 puntos” es la opción que actúa por defecto en la llamada de línea de órdenes, y a medida que vamos identificando sucesivamente los 3 puntos, el sistema los interpreta como se expone a continuación, aunque también se puede interrumpir en cualquiera de ellos.

El primer punto designado se interpreta como un nuevo “origen”, con la misma orientación de los ejes si se interrumpe la secuencia. El segundo punto se utiliza para definir junto con el anterior, la parte positiva del eje X. Finalmente cuando señalamos el tercer punto, este se utiliza para identificar la parte positiva del nuevo plano XY, y con ello queda completamente definida cualquier nueva orientación de un sistema personal de coordenadas, actualizando a partir de este momento, la representación del “icono” con la nueva orientación de los ejes.

Objetos en 3D.  Caras, mallas y superficies. Definición y edición.

La orden “3DCARA(_3DFACE)” crea un objeto superficial de 3 ó 4 lados en el espacio, que es la pieza más elemental para el trabajo de modelado en tres dimensiones. Aparentemente se representa por su contorno como un triángulo o un cuadrilátero, pero es susceptible de ocultar cualquier objeto que se encuentra por detrás, en un “ocultamiento de líneas”, o bien de adoptar color, sombra o textura de superficie, en los estilos de visualización correspondientes.

Cuando se invoca la orden, se inicia una rutina que a través de los mensajes va pidiendo sucesivamente los puntos que forman el contorno, los cuales se deben definir siguiendo un orden circular a lo largo del contorno, para evitar “cruces” que en su caso generan “alas de mariposa”. La rutina se puede interrumpir con “Intro” a partir del tercer punto en cuyo caso se dibuja el triángulo, pero también se puede continuar, una vez completados los cuatro primeros puntos, cuando se dibuja el cuadrilátero correspondiente, y seguir definiendo sucesivamente otros “pares de puntos, de forma que con los dos anteriores forman un nuevo cuadrilátero, y se va configurando una especie de “cinta”.

Una vez dibujado un conjunto de 3Dcaras, que se encuentran en una determinada superficie, los contornos o aristas de las caras pueden ser un estorbo en algunas representaciones rápidas, o generar cierta confusión de percepción en personas ajenas. El programa permite controlar la posibilidad de hacer “invisibles” a voluntad, ese tipo de aristas. Por un lado se puede actuar con la opción “invisible” en la orden “3Dcara” justo antes de señalar el primero de los dos puntos que configuran la arista, o bien a posteriori editando oportunamente el objeto. En todo caso hay que mantener cierta previsión para evitar caras con todos sus contornos invisibles que luego sería difícil poder designar para alguna modificación posterior.

La orden “3DMALLA(_3DMESH)” se puede considerar como una evolución compleja de “3Dcara”. Genera conjuntos agrupados de cuadriláteros organizados en filas y columnas. El objeto esta caracterizado por tener un determinado numero de filas (M) y columnas (N) que define una superficie arbitraria mediante un conjunto de cuadriláteros que pueden adoptar cualquier geometría en el espacio. Su geometría queda definida por las coordenadas espaciales de cada uno de sus vértices, que en total serán: (M+1)*(N+1) y son completamente independientes.

A modo de ejemplo, una de las utilidades que puede tener esta orden, es la de modelar la superficie del terreno, en un área rectangular determinada. Supongamos que se divide el área rectangular en M x N filas y columnas, y en cada intersección se obtiene la cota de altura del terreno. Posteriormente con la orden “3Dmalla” podemos definir en primer lugar el número de filas y columnas de la malla, y a continuación ordenadamente las coordenadas de cada uno de los vértices, de las que obviamente la X y la Y determinan la posición horizontal del vértice y la Z su cota de elevación en el terreno. Finalmente obtendremos una “malla” en 3D que modela rigurosamente la superficie del terreno en esa área, aunque en función del tamaño o resolución de la malla.

Lógicamente en cuanto el número de dimensiones es un poco amplio, la cantidad de datos a escribir de forma manual hace que esa posibilidad sea inviable, no obstante la orden en cuestión es muy útil y practica cuando su ejecución se combina con alguna rutina programada en AutoLISP, o algún lenguaje de macros que pueda “automatizar” de forma coordinada la entrada de datos correspondientes.

El repertorio de órdenes para el trabajo con superficies en 3D, se basa en la definición de algunas formas simples con carácter de elementos básicos, como son; El prisma rectangular o paralelepípedo, una cuña, un cono, una esfera, un cilindro, un toroide y una pirámide. En estos casos, cuando se inicia la orden se van solicitando los diferentes parámetros que configuran sus formas finales, como radio, ancho, alto etc.

Además de las primitivas anteriores, también podemos generar superficies complejas con objetos “3Dmalla” que se generan mediante funciones que combinan alguna línea primitiva o generatriz con algún tipo de desplazamiento de esta a través del espacio. En este caso podemos citar superficies de: Revolución, Tabuladas, Regladas, e Interpoladas.

Las mallas de “Revolución” se crean con la orden “SUPREV” que permite definir un giro completo o parcial de una línea respecto a un eje cualquiera en el espacio, y genera la superficie barrida por el giro de referencia. La resolución de la malla resultante depende de dos variables de configuración “SURFTAB1” y “SURFTAB2”, que contienen un numero entero que es el de divisiones de la malla generada en cada uno de los dos sentidos.

Las mallas “Tabuladas” se crean con la orden “SUPTAB” y generan la superficie barrida por una línea directriz, que puede ser recta, curva o polilínea, a través de un desplazamiento recto, o extrusión, que puede estar definido a su vez por un segmento de línea recta o con dos puntos auxiliares.

Las mallas “Regladas” se crean con la orden “SUPREGLA” y genera una superficie “reglada” o constituida por un conjunto de segmentos de línea recta que se apoyan a su vez en dos “directrices” situadas en el espacio, que pueden ser a su vez rectas o curvas en el espacio. Esto constituye por ejemplo, una forma inmediata de generar paraboloides hiperbólicos o capialzados.

Las mallas “Definidas por lados” se crean con la orden “SUPLADOS” y generan una superficie adaptada o interpolada entre cuatro líneas directrices que pueden tener una curvatura compleja en el espacio, pero tienen que ser coincidentes en cuatro puntos, configurando un recinto cerrado. La superficie se genera interpolando funciones bicúbicas en las dos direcciones entre ambos pares de generatriz-directriz.

Visualización 3D y Estilos visuales

Al igual que en el trabajo cotidiano las ordenes “zoom” y “encuadre” se manejan de manera tan frecuente, que la practica las va haciendo intuitivas, y cuando trabajamos en la elaboración de modelos espaciales es preciso manejar la visualización 3D de la pantalla de una forma equivalente, desarrollando la agilidad que nos permita mover ligeramente el modelo, para distinguir ciertas posiciones o elementos que por su alineación momentánea respecto al punto de vista pueden resultar confusas o ambiguas.

Órbita restringida

La “orbita restringida se encuentra junto con las demás modalidades de “orbita” en el menú de persianas correspondiente a “Vista”, pero también y de forma más inmediata en el menú contextual que contiene el “zoom” y “encuadre” dinámicos.

Estilos visuales

La diferencia entre los estilos de visualización recoge las opciones de configuración del ocultamiento de líneas, aplicación de sombreados e iluminación y Render en los modelos 3D. Esto es así porque los procesos de cálculo vinculados en cada caso, pueden hacer una utilización bastante intensa del cálculo numérico, y ocasionar que las operaciones normales se vuelvan demasiado pesadas, por lo que es conveniente adoptar estrategias, para utilizar visualizaciones rápidas a costa de la calidad de imagen cuando se está elaborando y modificando el modelo, y por el contrario visualizaciones perfectamente acabadas aún a costa de los tiempos de cálculo, cuando se trata de “presentar” los resultados finales.

Cubo de Vistas

El cubo de vistas es una herramienta de navegación 3D, que se presenta en pantalla con un icono específico situado en alguna de las esquinas de la pantalla. Se define como una “Interfaz persistente” que se puede arrastrar, en la que se puede hacer clic, y permite seleccionar distintos puntos de vista preestablecidos o bien arrastrar de forma dinámica el punto de vista a través de él.

Además del cubo,  existe una brújula o contorno circular igualmente sensible a la pulsación sostenida que permite ajustar el giro en el plano horizontal. Además de esto esta rodeado de algunos pequeños iconos sensibles que permiten desplegar un menú particular, volver a la configuración inicial, o abrir un cuadro de dialogo propio para configurar algunas variables de comportamiento. También hay un par de arcos sensibles que realizan giros de 90º en planta, o un menú particular de acceso a los sistemas de coordenadas personales.

En uno de los primeros temas, concretamente el capítulo tercero, se comentaban algunas consideraciones sobre el trabajo con la geometría en 2D o 3D. En aquella ocasión ya se mencionaba el gran interés y novedad que ha supuesto toda la revolución de la informática especialmente para el manejo de geometrías rigurosas en tres dimensiones, y la consecuente facilidad para situar puntos de vista singulares o la generación de recorridos e itinerarios inverosímiles, complementado todo ello con un control sofisticado sobre condiciones de iluminación, y aplicación de texturas y acabados de materiales en cualquier superficie, haciendo posible la generación de imágenes con una precisión fotográfica de una realidad virtual que solo existe dentro de un ordenador.

En todo caso a través de aquellas consideraciones quedaba claro que ese tipo de técnicas tiene también sus propias servidumbres, y su aplicación no debe hacerse de forma general o indiscriminada ya que supone una fuerte carga de trabajo y complejidad añadida, que no es demasiado compatible con ciertos aspectos del trabajo cotidiano.

De todos modos sigue habiendo otro área dentro de toda concepción de cualquier edificio u objeto proyectado, que podríamos definir como la “presentación” del aspecto final, en la cual la aplicación de los modelos y herramientas en tres dimensiones, tiene un interés primordial y  constituyen una herramienta que puede ser complementaria y en ocasiones alternativa, a la elaboración tradicional de maquetas.

Dentro de AutoCAD, el manejo de la geometría en tres dimensiones, está implementada en varios niveles que suponen la posibilidad de adoptar distintas estrategias en la elaboración de modelos  3D. Esas alternativas, tampoco resultan completamente incompatibles entre sí, aunque sí suponen elegir un repertorio de herramientas distinto en cada caso, que en las etapas finales o de modificaciones y ajuste, pueden suponer ventajas o inconvenientes en función de la finalidad última del modelo.

Esos tres caminos o estrategias, se pueden diferenciar como “Modelos Alámbricos”, en segundo lugar “Mallas y Superficies en 3D”, y por último el “Modelado de Sólidos”.

Modelos alámbricos

Los modelos alámbricos, son configuraciones geométricas en tres dimensiones, en las que se emplea el repertorio completo de entidades básicas del programa: “líneas”, “puntos” “arcos” “polilíneas2D”, “textos”, etc.. Normalmente cualquier tipo de entidad u objeto se puede situar y orientar en cualquier posición del espacio en tres dimensiones.

En el caso de algunos tipos de objeto que por su propia condición son “planos” como por ejemplo los rótulos de texto, los arcos o las polilíneas 2D, siempre se pueden situar, mover y orientar en cualquier posición del espacio, con un manejo adecuado de los sistemas de coordenadas personales y la visualización en tres dimensiones.

En todo caso esos modelos alámbricos que pueden ser adecuados para las configuraciones iniciales o para ajustar medidas y dimensiones rigurosas de la geometría en el espacio 3D, pueden resultar limitadas e insuficientes, cuando se quieren conseguir presentaciones elaboradas, ya que la mayoría de las entidades y objetos normales, NO son susceptibles de “ocultar” las partes lejanas al punto de vista, y en consecuencia, cuando el modelo alcanza un cierto nivel de complejidad, la visualización del mismo e vuelve complicada y confusa.

Un recurso disponible en este tipo de modelos puede ser el empleo de entidades “3Dcara” y/o “regiones” para materializar superficies opacas, ya que este tipo de entidades SI que sirven para “ocultar” los elementos de geometría que se encuentran detrás de ellas respecto al punto de vista, y además son capaces de representar diferentes tipos y grados de textura de acuerdo con le “estilos visuales” correspondientes.

Superficies y mallas 3D

Como segunda estrategia, se puede abordar la elaboración de modelos 3D mediante el uso de superficies y mallas 3D. Las superficies 3D son entidades complejas que se generan con definiciones y herramientas auxiliares, como revolución de una curva sobre un eje, extrusión de contornos a lo largo de una trayectoria, sistema de generatrices rectas apoyadas en curvas espaciales, solevaciones o interpolación entre curvas diferentes en el espacio. Estas entidades están constituidas por agrupaciones complejas de “3Dmallas” que se pueden editar o modificar de la misma forma que aquellas.

En general se configuran superficies curvas y complejas, pero formadas por caras o facetas elementales, cuya densidad se puede ajustar en función de la configuración. Este tipo de superficies son capaces de recibir la aplicación de texturas o imágenes raster, y pueden soportar parámetros de iluminación, con el fin de calcular su contribución en las reflexiones y resultados, en la ejecución de un sistema de “RENDER”

Modelado de Sólidos

En tercer lugar existe otro conjunto de herramientas previsto como es el modelado de sólidos.

En este caso los objetos se definen por sus propiedades de volumen en tres dimensiones, generando estos a partir de un conjunto limitado de figuras simples y primitivas, que luego se van combinando mediante operaciones “booleanas”, es decir: unión o suma, diferencia o resta e intersección.

En este caso las propiedades de la geometría del volumen quedan perfectamente establecidas por lo que asignando parámetros de densidad, se puede conocer además de los volúmenes y las superficies de contornos, los centros de gravedad, momentos y productos de inercia o los ejes principales de inercia.

El caso de edición de sólidos tiene a su vez herramientas específicas para la edición y modificación de sólidos, ya que debido a la particular configuración de estos objetos, es preciso mantener una estructura de árbol con la evolución completa, desde los sólidos primitivos hasta la configuración final, pasando por las operaciones intermedias de unión, diferencia o intersección.

En cualquier caso y con independencia del conjunto de herramientas que se adopta para elaborar un modelo en 3D, este tipo de trabajo requiere manejar con soltura y agilidad la visualización de la pantalla en 3D, y también designar objetos y situar posiciones o referencias geométricas, de una forma que resulta algo más compleja que en la geometría habitual, ya que la pantalla es una superficie de dos dimensiones, y se requiere algo más de precaución para evitar errores o imprecisiones en las posiciones a lo largo de direcciones coincidentes con el punto de vista.

Objetos de COTA

Los objetos de cota se definen en general como “anotaciones” de las medidas del dibujo, escritas con un repertorio de símbolos propios y estandarizados. Entre las acotaciones que se encuentran configuradas en Autocad, se distinguen varios tipos básicos: Lineal, Radial, Angular, Coordenada y Longitud de arco.

El tipo “Lineal” es el más frecuente, y consiste en anotar una distancia entre dos puntos del dibujo medidos en línea recta. Esta anotación se complementa con una “línea de cota” que se dibuja estrictamente paralela a la distancia medida, y sirve a su vez de apoyo a la propia anotación, aunque a veces se intercala dentro de la propia línea. La línea de referencia se remata en los extremos con un par de símbolos con forma de “flecha” “trazo inclinado” o “pequeños círculos” que sirven para indicar con claridad la distancia medida.

Además de la “línea de cota”, se dibujan un par de “líneas de referencia” entre los puntos sobre los que se mide la distancia, y los extremos de la línea de cota, con trazado perpendicular a esta.

El tipo “Radio” se emplea para definir radios o diámetros de círculos, arcos o tramos de arco. Los símbolos son similares a los de acotación lineal, y añaden una “marca” para situar el centro correspondiente. El tipo “Angular”, se emplea para acotar ángulos, y presenta una “arco” en sustitución de la línea de cota y la anotación incluye el símbolo de grados angulares. En el caso de “Longitud de ángulo”, el aspecto de conjunto es similar pero en este caso se “anota” la longitud del arco y se remplaza el símbolo correspondiente.

El tipo “Coordenada” se emplea para acotar un conjunto de puntos del dibujo, de forma que se anotan por separado las coordenadas X e Y, especificando todas ellas con respecto a un origen común, y anotando cada una con su propia línea de referencia, aunque sin línea de cota.

Asociativas, No asociativas, Descompuestas.

Dentro del repertorio de objetos o “entidades” propias del Autocad, las cotas pueden definirse como “asociativas”, en cuyo caso se comportan como si se tratase de un objeto unitario, o más bien un “bloque” especializado ya que es susceptible de ser descompuesto en sus elementos simples: líneas, flechas, trazos y texto. Además de comportarse como un solo objeto el conjunto de la cota en el caso de que se hagan desplazamientos en los elementos u objetos que sirven de base a la cota esta también se actualiza automáticamente a los nuevos valores.

En el caso de que las cotas se definan como NO asociativas, aunque el conjunto se comporta como un solo objeto, se pierde la capacidad de actualización vinculada a los objetos medidos, y en el caso “descompuesta”, supone que ya desde origen los elementos que la configuran son entidades independientes, exactamente igual que si se “descompone” con la orden correspondiente cualquiera de los otros tipos.

Estilos de acotación

En el entorno del programa, existe un conjunto muy amplio de “variables de acotación” a través de las cuales se controlan todos los aspectos mencionados y otros muchos más. La forma de operar normalmente es a través de los “estilos de acotación” con un funcionamiento similar a los estilos de texto, de forma que siempre hay un estilo “actual”, que es el que se adopta al definir la nueva “cota” y dentro del repertorio siempre existe al menos un estilo denominado “standard”.

Dentro de los estilos naturalmente podemos definir tantos como queramos y componerlos a nuestra conveniencia, sin olvidar que prácticamente pueden eliminarse todas las referencias de acompañamiento dejando “solo” la cifra de la “cota”, que naturalmente se rotula con el “estilo de texto”, que hayamos adoptado dentro del “estilo de cota” que estamos empleando, o bien rediseñar de forma “personalizada” los símbolos correspondientes.

La orden “ACOESTIL(_DIMSTYLE)” Se encuentra disponible en los menús de acotación, y en primera instancia despliega un cuadro de dialogo que permite recorrer la “lista” de los estilos presentes en el archivo actual, mostrando sus características más importantes, junto con una pequeña muestra del aspecto que genera cada estilo. Mediante un repertorio de botones, se puede seleccionar el estilo actual, o bien crear otro nuevo, borrar, o modificar cualquiera de los existentes.

En el caso de modificar alguno, se despliega otro cuadro de dialogo más amplio que mediante un conjunto de “solapas” permite ir configurando las diferentes especificaciones y parámetros que lo componen. La “muestra” gráfica del primer cuadro supone una gran ayuda pero no obstante el desarrollo de posibilidades y opciones de configuración es tan amplio y extenso que resulta muy recomendable dedicar algún tiempo adicional para examinar todas las especificaciones y ejemplos que se desarrollan en el manual de ayuda.

Horizontales, verticales y alineadas.

En el caso de la acotación lineal hay que tener en cuenta también la posibilidad de acotar o “medir” la distancia entre dos puntos cualesquiera, aunque considerando esta proyectada según la dirección de cada uno de los ejes, es decir en “horizontal” o “vertical”, según las dos direcciones de los ejes en ese momento. También es posible establecer o marcar cualquier otra dirección arbitraria, definida gráficamente por dos puntos en el plano, y proyectar respecto a esa dirección concreta, la distancia marcada entre otros dos puntos cualesquiera.

La “acotación”, no tiene una orden específica o unitaria en las versiones actuales del programa, ya que presenta un pequeño conjunto de órdenes que en las versiones traducidas al español se inician con la raíz “ACO…” y en las inglesas con “DIM…” No obstante existen un par de ordenes (ACOTA y ACOTA1) que aseguran la compatibilidad con versiones antiguas del programa en las que el repertorio de las órdenes de acotación se agrupaban en un subconjunto específico en el que se entraba a través de la orden “acota”, tenia sus propias opciones mensajes y subórdenes, y también una “salida” especifica que se reflejaba en la línea de órdenes.

El repertorio de órdenes de acotación es bastante amplio, pero su utilización se encuentra perfectamente integrada de forma intuitiva a través de cualquiera de los menús, de persiana o cinta de opciones, por lo que su utilización práctica tampoco requiere muchas consideraciones adicionales, aunque como característica singular cabe mencionar la acotación “continua” o de “línea base”, la posibilidad de romper o interrumpir la línea de cota con otros objetos “Corte de cota”, o la posibilidad de desplazar la líneas de referencia mediante un ángulo determinado “Oblicua” para evitar superposiciones con el dibujo.

Las opciones “Línea base” y “Continua” son modos que se emplean cuando se quiere situar un conjunto de acotaciones alineadas una a continuación de otra, de forma que a partir de la primera solo se solicita el segundo extremo, como por ejemplo en la fachada de un edificio al acotar sucesivamente “huecos” y “macizos”.

Cuando se elige el modo “Continua” solo se solicita un punto para situar la primera “cota”, a una cierta separación de la fachada, y las sucesivas se van alineando perfectamente con la primera. En el caso de la opción “Línea base”, las cotas sucesivas se miden todas ellas siempre con respecto al punto inicial, y se anotan con un “desfase” uniforme respecto a la primera, para evitar superposiciones. El desfase se encuentra definido entre los parámetros que configuran el estilo.

Modificación de cotas y estilos.

La modificación de las cotas se puede realizar en sus aspectos gráficos mediante los “grips” o marcas activas que se presenta cuando se selecciona como objeto independiente, y por otra parte a través de la paleta de propiedades cuando está seleccionada la cota se tiene acceso a todas sus propiedades y parámetros internos, aunque al ser bastante amplio el conjunto es preciso conocer el adecuado. En todo caso los parámetros se encuentran agrupados por temas, y en cada uno se especifica su nombre.

En el caso de los estilos, las modificaciones se realizan a través del cuadro de diálogo correspondiente, una vez seleccionado el estilo correspondiente.

Directrices

Las directrices son objetos o entidades con una estructura similar  a los objetos de cota, aunque una utilización ligeramente diferente. El objeto está compuesto de un extremo de cota, una línea de directriz, un segmento de enlace, y un objeto de texto, o un bloque. Es un tipo de objeto que se emplea en los planos técnicos, para ubicar las posiciones concretas o apuntadas dentro del dibujo, para un párrafo aclaratorio o dibujo explicativo que se saca a los márgenes, leyendas, o alguna zona despejada.

Las directrices tienen su propio repertorio de estilos que funcionan de la misma forma que las cotas normales. Su definición se inicia con la orden “DIRECTRIZM(_LEADER) que se encuentra en los menús de las cotas, y se inicia señalando primero el punto del extremo de cota, a continuación la sucesión de uno o varios tramos, que definen la línea “directriz”, y finalmente se sitúa la zona de texto de línea múltiple, que opcionalmente podría quedar vacío.

Inserción de textos, objeto TEXTO y estilo de TEXTO. Tipografías

Aunque normalmente en los planos y dibujos no se suelen incorporar zonas amplias de texto, siempre hay muchos tipos de anotaciones, más o menos concisas que incluso en algunos tipos de dibujo son relativamente abundantes, particularmente si consideramos las “leyendas” de los planos, notas explicativas etc.

En AutoCAD existen tres tipos básicos de objeto, vinculados a la incorporación de textos y anotaciones, que son: el “rótulo de texto” propiamente dicho, las “acotaciones” entendidas como la “anotación textual” de distancias, ángulos o coordenadas escritas con cifra, sobre el propio dibujo, acompañadas de algunos símbolos geométricos, y finalmente las “directrices”, que son rótulos de texto conectados mediante una línea, flecha o elemento auxiliar, con alguna posición o elemento singular dentro del dibujo.

Además de los tipos principales, hay otros derivados como son los “atributos” los “campos” y las “tablas”, pero que en todo caso comparten con los “rótulos de texto”, todas las características propias de ellos.

Entre los “rótulos de texto” se pueden considerar a su vez otras dos categorías, que derivan en dos clases de “órdenes” independientes, según estén constituidos por “una sola” línea de texto, o bien contengan “múltiples” líneas dentro del mismo objeto.

Hay que hacer la salvedad que las apariencias pueden ser engañosas, ya que podemos tener varias objetos de texto de “una sola línea” colocados sucesivamente de forma que en apariencia podría ser un texto de línea múltiple, y otros objetos de texto de línea múltiple que solo contienen una línea de texto. La diferencia se aprecia al examinar las “propiedades” del  propio objeto, o bien al entrar en los modos de edición y modificación.

Sobre los “rótulos de texto”, cabe decir que en general, el programa maneja un repertorio muy amplio de características que permiten acomodar los “textos” que se insertan dentro de los dibujos a casi cualquier circunstancia que podamos imaginar.

En primer lugar, las “fuentes” ó “tipografías”, se manejan mediante archivos externos que contienen los diseños detallados para cada letra, como ya es habitual en muchos tipos de programas. En el caso de AutoCAD se manejan con total normalidad las fuentes o tipos en formato “True Type”, que son propios del entorno Windows y tiene disponibles el sistema operativo, por lo que todos ellos están también disponibles desde el AutoCAD.

Además de ese formato de “fuentes”, el programa tiene otro propio ( SHP / SHX ) que es anterior al entorno Windows. El archivo SHP contiene la geometría descrita en código ASCII, y el archivo SHX, contiene una compilación que se usa directamente por el programa. Dentro de estos últimos se encuentran algunos nombres muy habituales en AutoCAD como son: (“txt”, “simplex” “complex”, “romans”, “romanc” .. etc.)

Además de los archivos o diseños de “fuente” el programa maneja el concepto de “Estilo”. Un estilo es un conjunto o repertorio de valores y parámetros que cada usuario agrupa o configura con un “nombre” o etiqueta personal, y se almacena dentro del archivo de dibujo. Los estilos son por tanto definiciones personalizadas, que a su vez incluye la identificación del archivo de la fuente, pero no solo este, ya que además puede incluir otras características, como un factor de ensanche sobre la tipografía, la posibilidad de forzar la inclinación de los caracteres, en ciertos casos un tipo de escritura vertical, o bien condicionar una “altura fija” para el texto en lugar de adoptar ese valor cada vez que se inserta un “rótulo”.

Dentro de los estilos, al igual que sucedía con las capas y los colores, también rige el concepto de estilo “actual”, que es el que se aplica en cada momento sobre la definición de nuevos rótulos. El programa siempre contiene un estilo con la etiqueta “Standard” que hace las veces de “capa 0” y que no se puede eliminar, aunque su contenido y los valores de sus parámetros son completamente modificables por cada usuario.

La orden ESTILO(_STYLE) se encuentra disponible en el menú de persiana “Formato/Estilo de texto”, o también en la cinta de opciones. Cuando se ejecuta despliega un cuadro de diálogo, donde se muestra la lista de estilos existentes, pudiendo seleccionar cualquiera de ellos como actual, o bien definir uno nuevo, seleccionando el archivo de tipo de letra, de una lista desplegable, así como el resto de parámetros que lo configuran. En la “ayuda” se encuentra especificadas todas las alternativas.

Las órdenes TEXTO(_DTEXT) y TEXTOM(_MTEXT) se encuentran conjuntamente en el menú de dibujo, y la cinta de opciones.

Cuando se ejecuta el “texto en una línea”, el programa presenta un mensaje en línea de órdenes con opciones para elegir otro estilo, o  modificar la justificación adoptada por defecto. El mensaje solicita también que se señale un punto del área gráfica, el cual será utilizado para insertar el texto con la justificación correspondiente, y a continuación mediante otro mensaje se presenta el valor actual de “altura” del texto, que es el último empleado y puede modificarse por teclado o pantalla gráfica en ese momento. A continuación, se solicita el ángulo para orientar la línea de texto, que se puede señalar con el ratón o por teclado. Una vez especificado, el sistema solicita que se escriba el texto correspondiente y se concluye la ejecución de la orden presentándolo en la pantalla.

Opcionalmente si se repite la ejecución mediante el eco de teclado o el botón derecho, se repite la orden, y el punto para insertar el nuevo texto se sitúa por defecto en la siguiente línea a continuación de la anterior, con los mismos valores de altura y ángulo de orientación. En cuanto a la altura de texto, esta solo se solicita y puede especificarse si en la definición del estilo correspondiente no se había adoptado algún valor distinto de “cero. Las justificaciones del texto son las habituales: (izquierda, derecha, centrado, medio, superior, inferior) y se explican con claridad en la ayuda del programa.

Cuando se ejecuta la orden del texto de línea múltiple, el programa solicita la designación de un área rectangular, que se utiliza como ancho de referencia para ajustar el texto que se define a continuación. Una vez definida el área, se presenta en pantalla un pequeño “editor” editor de texto bastante compacto, compuesto por una regla gráfica y un menú especializado con las opciones habituales para configurar el formateo del texto: negritas, itálicas, subrayados, listas, sangrías, estilos, columnas, o tamaño de caracteres que incluso pueden adoptar distintos valores en diferentes partes de un mismo párrafo.

El control del programa queda transferido al pequeño editor hasta que se cierra con la opción correspondiente, en cuyo caso se actualiza el texto sobre la pantalla gráfica.

Modificación y edición de textos.

Las modificaciones de texto se realizan de forma inmediata, ejecutando un doble “click” sobre el propio objeto de texto. Si este es un texto de línea múltiple, se reinicia el editor, y podemos modificar cualquier parte, elemento del texto, borrar palabras, añadir etc.

Si se trata de un objeto de texto en una línea, dependiendo del estado de la variable DTEXTED, se edita la línea bien en la propia pantalla gráfica, aunque en algún caso pueda resultar algo pequeño o ilegible, o bien en un pequeño cuadro con una sola línea donde se puede reescribir el texto, añadir o borrar lo que sea oportuno.

Atributos en bloques

Dentro de los bloques se puede incluir cualquier tipo de objeto o entidad que se contempla en el programa ya que como hemos visto anteriormente, cualquier dibujo realizado con “AutoCAD” puede ser insertado como un “bloque”. No obstante además de las entidades habituales, hay un tipo de objeto de texto que está específicamente concebido para ser usado en combinación con los bloques, y que son los “atributos”.

El objeto “atributo” no es más que un rótulo de texto, que al estar configurado dentro del bloque, se puede actualizar cada vez que se inserta este, adoptando un contenido particular y diferente en cada caso. Esto es una cierta forma, de integrar o coordinar ciertos contenidos de algunos archivos de dibujo, con bases de datos externas.

Para poner un ejemplo que pueda dejar claro el concepto, podemos pensar en el dibujo de toda una planta de oficinas, en la cual se incluyen las mesas o puestos de trabajo, y en cada mesa pequeños “bloques” que representan el repertorio de ordenadores distribuidos por toda la oficina. En el bloque “ordenador” podemos incluir uno o varios “atributos” que identifican, mediante un rótulo de texto, el modelo concreto del ordenador que tenemos en cada mesa de trabajo, su capacidad de disco duro, o cualquier otra propiedad que sea oportuna.

Una vez que tenemos almacenado en el atributo de cada bloque, los diferentes ordenados que hay en esa oficina, siempre podemos trasladar el contenido de toda la oficina a una relación o lista, que podemos llevar a una “hoja de cálculo” o “base de datos” ajena al propio “AutoCAD”.

Lo mismo que hemos usado los atributos para identificar los ordenadores de las mesas podríamos haber identificado las “personas” que trabajan en cada mesa, las “características de las mesas”, las de las “ventanas” de todo un edificio, o las “llaves de paso” que hemos situado en una instalación de fontanería. Obviamente la utilización de este sistema en cada caso depende de las necesidades particulares y la imaginación de cada usuario.

A modo de ejemplo, en la ilustración adjunta se puede ver una planta de distribución, en la que los rótulos que contienen el “nombre” y la “superficie” de cada habitación, son bloques insertados automáticamente con una rutina desarrollada en AutoLISP que consulta directamente el valor de la superficie desde la orden “área”, y solicita el nombre de la habitación en la línea de órdenes. Posteriormente con otra rutina automática se construye un cuadro donde se relacionan todas las habitaciones de la vivienda y se calcula y anota la suma de superficie “total” del conjunto.

La forma practica para el uso de los atributos, es en primer lugar la “definición” de cada atributo por separado, que se hace con la orden oportuna y como objeto es similar a un “rótulo” de texto. Posteriormente se define el “bloque” incluyendo el “atributo” como otro más de los objetos que lo componen, y a partir de aquí cada vez que se “inserta” ese bloque, el sistema desde la línea de órdenes o con un cuadro de diálogo, solicita los datos particulares del atributo, además de los propios para la inserción el bloque. Además de la orden para definir nuevos atributos, tenemos otras para la edición o modificación de los datos particulares que contiene cada bloque y también para la extracción sistemática a un archivo auxiliar de texto plano o formato SDF, que luego se inserta con facilidad en cualquier hoja de cálculo o base de datos.

El sistema de atributos corresponde a una configuración inicial desarrollada desde las primeras versiones del programa y en todo caso es completamente independiente de las conexiones con “Bases de Datos” mediante “ODBC” que se comentan en el último capítulo y que pueden resultar mucho más potentes aunque también tengan sus propias servidumbres o inconvenientes. También se debe tener en cuenta, que la utilidad de los atributos puede ser completamente independiente de su “extracción” a un soporte externo, como en el caso de los cuadros de superficies que se acaba de comentar.

La orden “ATRDEF(_ATTDEF)” se encuentra conjuntamente con la opciones de bloques en el menú dibujo. Sirve para definir los atributos mediante un cuadro de diálogo que se encuentra perfectamente explicado en la “ayuda” del programa. En el cuadro se incluyen los datos correspondientes, como la “etiqueta” que identifica el objeto, el mensaje que se lanza al insertar el bloque, el valor por defecto, el estilo del texto asociado, la altura y ángulo de este etc.

La orden “ATREDIT(_ATTEDIT)” Sirve para modificar o editar sobre el propio dibujo, los datos que contienen los atributos definidos en una inserción de bloque determinada, a través del cuadro de diálogo.

La orden “ATREXT(_ATTEXT)” En este caso funciona desde la línea de órdenes y despliega un cuadro de diálogo donde se puede optar entre tres formatos diferentes, delimitado por “,” (CDF) delimitado por espacios (SDF) o bien en formato DXF. Opcionalmente se asigna nombre al archivo de texto plano, y un boton para designar un conjunto de selección que contenga los atributos o bloque cuyos datos se van a pasar al archivo de texto

Imágenes Raster Inserción y escala

En una de las primeras sesiones se comentaba la contraposición o diferencia entre los archivos de tipo “raster” y “vectoriales”, siendo los propios del AutoCAD o (*.dwg) uno de los ejemplos más característicos del tipo “vectorial”. Los archivos de formato “raster” se reconocían como adecuados para trabajar con “imágenes” de tipo fotográfico, en las que puede haber una gran variedad de color, pero con una configuración y aspecto relativamente “fijos”, que se organiza como una rejilla de puntos ordenados en filas y columnas, en los que se guardan los valores de color o luminosidad, sobre un área o tamaño prefijado de antemano.

La difusión de archivos de tipo “raster” en los últimos tiempos ha sido realmente espectacular, debido sobre todo a la gran difusión de Internet por un lado y al desarrollo de la fotografía digital, que ya hace algunos años ha terminado por arrinconar y dejar totalmente obsoleta la fotografía tradicional en soporte de película.

Los formatos de tipo “raster” son muy diversos y aunque una de sus grandes utilidades sea la “fotografía” tampoco se puede olvidar la gran generalización en el uso del “scaner”, que permiten captura una  imagen digital, de cualquier documento disponible en papel, a modo de “fotocopia” con total independencia de que contenga “texto”, “fotografías” u otros dibujos previos en ese soporte.

Aunque los archivos de tipo “raster” no son objetos propios de un sistema de CAD, el programa permite la posibilidad de “insertar” imágenes de la mayoría de formatos de este tipo, como si fueran pequeñas “fotocopias” o áreas rectangulares que se insertan en nuestro archivo de dibujo permitiendo una vista rigurosa de la imagen que contiene, aunque los elementos interiores que configuran la imagen no sean modificables.

El archivo de tipo raster se inserta como si se tratara de una referencia externa, y de hecho la orden correspondiente se encuentra disponible en la misma paleta de las “RefX”. Cuando se inserta en nuestro dibujo, además de un punto de inserción que se emplea para situar la esquina inferior izquierda, se especifica un tamaño relativo que sirve para establecer la proporción entre los puntos de la imagen o “píxeles” y las unidades de dibujo.

Una vez insertada la imagen, esta queda definida por su contorno y es manipulable a través de él, es decir se puede desplazar, girar, o escalar, actuando sobre su contorno exactamente igual que si se tratara de un objeto “rectángulo”.

Control de imágenes (clipping y fadding)

Conviene llamar la atención sobre una forma de utilizar este tipo de imágenes, ya que si tenemos la de algún plano o mapa de cartografía y conocemos la posición y distancia relativas de al menos dos puntos interiores, siempre podremos definir una combinación de desplazamiento, giro y escalado, de forma que la imagen “raster” quede perfectamente ajustada con el sistema de coordenadas y unidades de nuestro dibujo y a partir de ahí se puede utilizar como referencia de la geometría de nuestro dibujo. Esta operación se puede realizar toda ella en un solo paso con la orden “ALINEAR(_ALIGN)”.

Además de alinear las imágenes raster para ajustarlas al sistema de unidades de nuestro dibujo, podemos controlar algunos parámetros de la misma, con la orden “AJUSTARIMG(_IMAGEADJUST)” que despliega un cuadro de dialogo sobre el que se puede modificar el “contraste” el “brillo” e incluso la “opacidad” de la imagen, también conocida como “fadding”, lo que nos permite un cierto control de conjunto, sobre el aspecto general de una imagen “raster”.

Además de esto es posible redefinir el “contorno” con la orden “_IMAGECLIP” la cual permite redefinir un nuevo rectángulo, lógicamente menor que el inicial, o incluso un área poligonal, que restringe la imagen a su interior. También es posible mediante una variable de estado “IMAGEFRAME” hacer desaparecer de la vista, la línea de contorno que delimita la imagen aunque en este caso hay que advertir, que si no se muestra el contorno ya no es posible la designación de la imagen como objeto, para hacer alguna otra modificación sobre ella.