Autocad 3D _ Aula 01

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1) INTRODUÇÃO
O presente curso visa incluir o usuário do AutoCAD 2D no universo 3D do programa. Conhecer o AutoCAD 3D é um excelente meio de entender os conceitos genéricos de modelagem virtual, a maquete eletrônica, preparando o aluno à migrar para softwares 3D similares ou de aplicações específicas, como o Rhinocerus, Architectural Desktop, 3D Studio, Inventor, SolidWorks, Maya etc. É um exercício interessante de aprimoramento do potencial de visualização espacial pois força o usuário pensar em 3D mesmo trabalhando com um dispositivo em 2D, o mouse.
2) FASES DO DESENVOLVIMENTO DE UM MODELO 3D
O desenvolvimento de um trabalho virtual tridimencional é composto, de maneira genêrica, de 5 fases distintas:
Modelagem É a arte de “esculpir” virtualmente, dar a forma aos objetos que podem ser modelados a partir de simples primitivas (esferas, cubos, cones etc), ou através da composição de vários comandos de modelagem (extrusão, revolução, subtração, interseção). Aplicação de materiais e mapeamento É a fase responsável por atribuir aos objetos parâmetros que, mediante renderização, proporcionarão uma aparência fotorealística baseados em materiais conhecidos no mundo real, como madeiras, vidros, pedras, metais, plásticos etc. Inserção de luzes É a simulação de recursos de iluminação existentes no mundo real, como luz solar, lâmpadas, spots etc. Inserção de câmeras A câmera é o recurso que vai capturar a vista da cena. É o “observador”, que pode ser posicionado em qualquer ponto da cena. Pode simular desde a vista humana até “passeios áereos”. Renderização É o acabamento final da cena, mostrando a vista com luzes, sombreamento e materiais, que é obtida através de uma imagem raster. Alguns programas podem gerar múltiplas renderizações em
3) BARRAS DE FERRAMENTAS
Para abrir uma barra de ferramentas clique direito sobre qualquer botão da tela . Para saber o nome do comando, posicione o cursor sobre o botão, sem clicar, e em segundos aparecerá o nome. As barras de ferramentas do AutoCAD que contém os comandos utilizados em 3D são:
Barra 3D Orbit Reúne o grupo de comandos visualização que complementam o comando 3D Orbit. Barra Render Compreende os comandos que tratam da finalização do trabalho, como luz, camera, background, materiais e mapeamento etc. Barra Shade Comandos responsáveis pelos tipos de visualizações dos objetos
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na tela. Barra Solids
Primitivas que geram objetos
Comandos para mudar o sólidos.
posicionamento espacial do Barra Solids Editing Compreende os recursos de edição dos objetos sólidos.
plano de trabalho do AutoCAD. De uso bastante restrito e específico.
Barra Surface Primitivas que geram objetos de superfície, como as malhas. Barra View Comandos para mudança de
Barra Viewports Comandos para definir layouts de tela e alternar entre uma tela dividida em janelas e uma de vista única.
vista, seja ortogonal, isométrica ou câmera. Barra UCS
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4) VISUALIZAÇÃO DE UM MODELO 3D
Este tópico será ministrado com o auxílio do arquivo AULA1.DWG do CD do curso. Deixe ativa a barra VIEW.
Para quem sempre só trabalhou de maneira 2D no AutoCAD nem reparou que sempre desenhou em apenas um dos infinitos planos de trabalho que o AutoCAD possue. Este plano é o XY, nível Z=0, ou seja, a vista de topo. Além da vista TOP o AutoCAD permite que o usuário trabalhe em outras 5 vistas ortogonais, 4 isométricas fixas, e infinitas isométricas obtidas pelo comando 3D Orbit. Além disso, é possível alternar entre o modo de perspectiva isométrica e cônica (linhas paralelas fugando para o infinito), e adicionar um ponto de vista interno a um objeto, com o comando CAMERA. Os diversos tipos de vistas são descritos agora. A cada vista descrita, clique no respectivo botão da
Vistas ortogonais Top É a vista que aparece no estado original do arquivo AULA 01. É o plano XY visto de cima em projeção. Bottom É a vista do plano XY oposta ao plano TOP, ou seja, por baixo dos objetos. Left É a vista da projeção YZ esquerda dos objetos. Right É a vista da projeção YZ direita dos objetos. Front É a vista frontal dos objetos, plano XZ. Back É a projeção XZ oposta a vista frontal.
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Vistas Isométricas fixas Considerando sempre o NORTE na parte superior da tela, na vista TOP, as isométricas fixas mostram os objetos de um ponto a 45 graus em relação a XYZ, sendo cada ponto designado pela posição em relação aos pontos cardeais. SW É a perspectiva isométrica a partir de Sudoeste. SE É a perspectiva isométrica a partir de Sudeste. NE É a perspectiva isométrica a partir de Nordeste. NW É a perspectiva isométrica a partir de Noroeste.
Vistas Isométricas variáveis com o 3D Orbit
É o observador em órbita ao redor dos objetos, mostrando sempre uma nova perspectiva isométrica. Ao acionar este comando, um glifo (circunferência verde) aparece no centro da vista. - Clicando e arrastando no interior do glifo é possível movimentar-se orbitalmente ao redor da cena. - Clicando e arrastando na parte externa ao glifo obtem-se a rotação da vista. - Clicando e arrastando no interior dos pequenos círculos obtem- se um movimento orbital fixo em um determinado meridiano.
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- Na opção MORE > ADJUST DISTANCE ajusta a distância do observador mas do modo a alterar a distância focal da lente da câmera virtual. Isso possibilita perspectivas mais deformadas (imagem ao lado).
Submenu Orbit Clicando direito dentro do glifo, abre-se um menu de opções do comando 3D Orbit, podendo-se alternar entre PAN, ZOOM e ORBIT. Equivalem aos 3 primeiros botões desta barra. - Na opção PROJECTION, pode-se alternar entre perspectiva isométrica (PARALLEL) e perspectiva cônica (PERSPECTIVE). O modo PERSPECTIVE é excelente para visualização da cena, porém não se pode editar o modelo.
- Na subopção MORE deste menu, o comando CONTINUOUS ORBIT possibilita um movimento animado em órbita. Após escolher este comando, clique e arraste o cursor sobre o modelo, determinando a velocidade do
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5) DIVISÃO DA TELA MÚLTIPLAS VISTAS
6) APARÊNCIA DOS OBJETOS 3D NA TELA
Um mesmo modelo tridimensional pode aparecer na tela de maneiras diferentes, dependendo da necessidade. Para melhor visualização das diferenças, dê um zoom na
6.1 Wireframe Pode ser 2D ou 3D. Em ambos os comandos o modelo aparecerá com todas as arestas que o formam. É perfeito para a fase de modelagem do trabalho.
6.2 Hidden O modelo é mostrado sem as linhas ocultas, ou seja, sem as arestas que estão atrás de uma face ou objeto. Infelizmente, neste modo todas as linhas que formam a geometria do objeto são mostradas, resultando numa aparência não muito
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“realista” do objeto.
Para determinados tipos de trabalhos em 3D a divisão da tela de trabalho em múltiplas vistas pode otimizar o serviço. E utilizando o botão Single Viewport você poderá maximizar uma das vistas a qualquer momento, para melhorar a visualização. Poderá, se quiser, voltar ao layout de tela dividida pois é possível salvar esta configuração atribuindo um nome qualquer. Este recurso pode ser utilizado também para trabalhos em 2D, bem como na elaboração de um LAYOUT de impressão. O exemplo abaixo mostra como dividir a tela em 3 vistas: TOP, FRONT e isométrica SW.
5.1 Dividindo a tela em 3 vistas a) Clique no botão Display Viewports Dialog. b) Adicione um nome para sua divisão de tela (ex.: Três). c) Em Setup, escolha 3D. d) Em Standard Viewports, escolha uma das opções de divisão de tela. Para este exercício escolha Three Left. e) Em Change View To você poderá escolher diferentes vistas para cada janela. Não esqueça de clicar na janela Preview para alternar entre as Viewports. Para o nosso exercício escolha as janelas como na imagem ao lado. f) Clique em OK.
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Agora, para trabalhar numa das vistas você deve tornar esta ATIVA, dando um simples clique no interior da janela. Um retângulo branco marcará o contorno da vista ativa.
5.2 Maximizando uma das vistas a) Torneativa a vista que você deseja maximizar. b) Clique no botão Single Viewport.
5.3 Retornando ao Layout configurado a) Clique em Display Viewports Dialog. b) Escolha a guia Named Viewports. c) À esquerda, escolha o nome do Layout salvo (ex.: Três). d) Clique em OK.
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7) TIPOS DE MODELAGEM
Basicamente, podemos modelar objetos de três maneiras: aramado (Wireframe), superfícies (Surfaces) e sólida (Solids).
7.1 Aramado (Wireframe)
Consiste em utilizar as primitivas 2D (linhas, polilinhas, círculos, arcos etc) para desenhar no espaço tridimensional, ou seja, também no sentido Z. Embora de uso bastante restrito, pois se não existem faces não se pode sombrear ou renderizar, alguns tipos de projetos que só mostram linhas em perspectiva, como as isométricas de projetos hidráulicos, utilizam este tipo de modelagem.
7.2 Superfície (Surface) É o tipo de modelamento que gera objetos formados por cascas (malhas), ou seja, mesmo que fechados serão ocos. Podem receber materiais de revestimento para as renderizações. Não estão habilitados para operações booleanas (subtração, união e interseção). Indicado para superfícies planas irregulares, como terrenos, tecidos, superfícies curvas complexas. NURBS Alguns programas podem gerar malhas do tipo NURBS (nonuniform rational B-spline curve), conhecidíssimas
quando se fala em modelagem de objetos de formas mais orgânicas como animais, pessoas, personagens em geral. Entenda a edição de uma malha NURBS
da mesma maneira que se pode modificar um
objeto Spline no AutoCAD, ou seja, ao
selecionar o objeto e esticar um dos pontos de controle toda a curva é deformada.
7.3 Sólido (Solids)
É a modelagem que gera objetos realmente sólidos, maciços, passíveis de operações booleanas. Também podem receber o acabamento de materiais para renderizações. É o mais utilizado para aplicações na área de engenharia, arquitetura e design. Por se portarem como sólidos, podem passar por cálculos de volume e massa, momento de inércia, etc.
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6.3 Shade
Os modelos apareceram com as faces sobreadas, dando uma melhor noção volumétrica da cena. A opção FLAT mostra a geometria de cada face sombreada, separadamente. A opção GOURAUD dá um melhor acabamento as superfícies curvas, suavizando as arestas. As opções com EDGE ON mostram as faces sombreadas e também as arestas, como no modo WIREFRAME.