Investigación Geometría Descriptiva

OBJETIVO: Este trabajo consiste en la obtención del modelado y desarrollo de dos obras que tienen como particularidad un volumen inicial con un posterior proceso de sustracción en el mismo, pero singularmente una tendrá sustracción de cuerpos con superficies planas y otra de cuerpos con superficies curvadas.

Para ello además se comparan paralelamente tres softwares de diseño asistido por computadora y su aptitud para lograr el objetivo principal, así como también sus características básicas de obtención y distribución en el mercado.

Estos softwares son: *AutoCAD 2017: Es el programa de CAD por preferencia.

Se puede encontrar en: Versión paga solo venta a partir del distribuidor: COMPLETA Versión de prueba gratis por 30 días: COMPLETA Versión estudiantil gratuita por 3 años: PARCIALMENTE COMPLETA, no se puede exportar o subir a la web y los archivos impresos tienen marcas de agua Suscripción a corto plazo: COMPLETA *Rhinoceros 5.0: Nombrado como el software de modelado profesional más sencillo Se puede encontrar en: Versión comercial paga a través de distribuidor: COMPLETA Versión estudiantil o docente paga a través de distribuidor: COMPLETA Versión educacional (para instituciones) paga: COMPLETA Versión de prueba por 90 días *Sketchup 2016: El software de modelado más intuitivo para aprender y usar.

Se puede encontrar en: Versión PRO o paga: COMPLETA Versión MAKE o gratuita: INCOMPLETA (con menos herramientas y sin posibilidades de agregar determinadas extensiones)

OBRAS: OBRA 2: Cubo naranjo

OBRA 1: Primer lugar concurso Edificio Fiscalía Nacional de Chile

Arquitectos:Jakob + MacFarlane Architects Ubicación: Quai Rambaud, 69002 Lyon, Francia Área: 6300 m2 Fecha: 2011 Fuente: www.plataformaarquitectura.cl

Arquitectos: Luis Corvalán Arquitectura & Diseño (Christian Yutronic, Sebastián Baraona) Ubicación: Avenida General Mackenna 1369, Santiago, Chile Equipo de diseño: Guillermo Olate Vásquez, Jorge Salas Fecha: 2011 Fuente: www.plataformaarquitectura.cl

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02. Fotografía Cubo naranjo, Arqs Jakob + MacFarlane

img. 01. Fotografía Premio Fiscalía Nacional de Chile, Arqs Luis Corvalán

VISTA LATERAL IZQUIERDA

VISTA SUPERIOR

Z

Y

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VISTA FRONTAL

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Y

VISTA LATERAL IZQUIERDA

VISTA SUPERIOR

Z

AXONOMETRÍA

C:\Users\Lomonaco\Desktop\Trabajo Final 2016 GD\E9C9E2F4-7C34-4E5C-BEAA-2467B1FC2696.jpg

ESCALA 1:750

Y

X

VISTA FRONTAL

Y

AXONOMETRÍA

ESCALA 1:500

OPERACIONES BÁSICAS DEL MODELADO DE LA OBRA 1

OPERACIONES BÁSICAS DEL MODELADO DE LA OBRA 2

DESARROLLO OBRA 1

DESARROLLO OBRA 2

ESCALA 1:1000

ESCALA 1:750

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C:\Users\Lomonaco\Desktop\Trabajo Final 2016 GD\E9C9E2F4-7C34-4E5C-BEAA-2467B1FC2696.jpg

MODELADO Y DESARROLLOS EN AUTOCAD 2017 OBRA 1 1. Se consideran los geometrales necesarios y se importan al programa a partir del comando ATTACH o simplemente arrastrandolas a la ventana de acción, y se procede a colocarlas y escalarlas correctamente con el comando SCALE y con una línea de referencia.

5. Para comenzar el desarrollo de la pieza en cuestión es necesario explotarla, para ello se utiliza el comando EXPLODE. Luego se comienza cara por cara a alinearlas en el plano base de la siguiente manera.

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03. Proceso modelado AutoCAD 2017

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05. Proceso modelado AutoCAD 2017

05. Proceso modelado AutoCAD 2017

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13. Desarrollo de pieza en AutoCAD 2017

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15. Desarrollo de la pieza en AutoCAD 2017

04. Proceso modelado AutoCAD 2017

2. Una vez se tienen escaladas y giradas las imágenes con comando como MOVE y ROTATE lo siguiente es llevar a cabo la construcción de la caja con el comando BOX y con ayuda nuevamente de líneas de referencia previamente hechas.

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12. Desarrollo de pieza en AutoCAD 2017

06. Proceso modelado AutoCAD 2017

Img. 14.Se utiliza el comando ALIGN, lo primero que se necesita es sellecionar todas las caras a ser alineadas, se seleccionan así,todas menos la que ya pertenece al plano base

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16.Especificación del origen del primer punto

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17.Especificación del destino del primer punto

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18.Especificación del origen del segundo punto

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19.Especificación del destino del segundo punto

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20.Especificación del origen del tercer punto

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21.Especificación del destino del tercer punto

3. Luego se parte nuevamente desde los geometrales a conformar con el comando POLYLINE las líneas auxiliares que servirán luego para realizar los cuerpos que se le substraerán al volumen principal, los mismos se extruyen con el comando EXTRUDE, teniendo referencia ahora el mismo volumen principal.

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07. Proceso modelado AutoCAD 2017

08. Proceso modelado AutoCAD 2017

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09. Proceso modelado AutoCAD 2017

4. Por último se procede a substraer dichos cuerpos con el comando SUBTRACT de operaciones boleanas obteniéndose así la envolvente de la obra.

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22. Desarrollo de la pieza en AutoCAD 2017

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23. Desarrollo de la pieza en AutoCAD 2017

Así se repite el proceso para cada una de las caras, se puede observar que los dos primeros puntos son los comunes entre las caras que se deben alinear y las ya alineadas, quedando marcar el tercero en un punto correspondiente al plano base.

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10. Proceso modelado AutoCAD 2017

C:\Users\Lomonaco\Desktop\Trabajo Final 2016 GD\download (1).jpg

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C:\Users\Lomonaco\Desktop\Trabajo Final 2016 GD\E9C9E2F4-7C34-4E5C-BEAA-2467B1FC2696.jpg

11. Proceso modelado AutoCAD 2017

MODELADO Y DESARROLLOS EN AUTOCAD 2017 OBRA 2 1. Se consideran los geometrales necesarios y se importan al programa a partir del comando ATTACH o simplemente arrastrandolas a la ventana de acción, y se procede a colocarlas y escalarlas correctamente con el comando SCALE y con una línea de referencia.

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24. Proceso modelado AutoCAD 2017

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34. Proceso modelado AutoCAD 2017

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36. Proceso modelado AutoCAD 2017

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35. Proceso modelado AutoCAD 2017

25. Proceso modelado AutoCAD 2017

COMANDO LINE 26. Proceso modelado AutoCAD 2017

2. Una vez se tienen escaladas y giradas las imágenes con comando como MOVE y ROTATE lo siguiente es llevar a cabo la construcción de la caja con el comando BOX y con ayuda nuevamente de líneas de referencia previamente hechas.

4. Por último se procede a substraer dichos cuerpos con el comando SUBTRACT de operaciones boleanas obteniéndose así la envolvente de la obra.

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27. Proceso modelado AutoCAD 2017

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28. Proceso modelado AutoCAD 2017

3. En este caso cada cuerpo a substraer del volumen principal debe ser modelado de manera diferente. El primero se concibe con líneas auxiliares a partir de la planta, dichas líneas son revolucionadas con el comando REVOLVE 360º para conformar la pared casi cónica del mismo. El segundo es un ésfera que se consigue con el comando SPHERE y se mueve hacia la posición correcta. Y el tercer cuerpo, al igual que en la obra 1 se comienza con lineas auxiliares que luego son extruídas con el comando EXTRUDE.

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37. Proceso modelado AutoCAD 2017

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39. Proceso modelado AutoCAD 2017

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38. Proceso modelado AutoCAD 2017

5. El desarrollo de esta pieza no puede ser llevada a cabo en AutoCAD, debido a la imposibilidad de desarrollar las superficies doblemente curvadas. img.

29. Proceso modelado AutoCAD 2017

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31. Proceso modelado AutoCAD 2017

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32. Proceso modelado AutoCAD 2017

C:\Users\Lomonaco\Desktop\Trabajo Final 2016 GD\download (1).jpg

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30. Proceso modelado AutoCAD 2017

33. Proceso modelado AutoCAD 2017

C:\Users\Lomonaco\Desktop\Trabajo Final 2016 GD\E9C9E2F4-7C34-4E5C-BEAA-2467B1FC2696.jpg

MODELADO Y DESARROLLOS EN RHINOCEROS 5.0 OBRA 1 1. AL igual que en AutoCAD se insertan los geometrales necesarios al programa simplemente arrastrandolas a la ventana del mismo, y se procede a colocarlas y escalarlas correctamente con el comando SCALE y con una línea de referencia.

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40. Proceso modelado Rhinoceros 5.0

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Img.

49.Especificación del primer punto de referncia Img.

50.Especificación del segundo punto de referencia

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51.Especificación del tercer punto de referencia Img.

52.Especificación del primer punto de destino

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53.Especificación del segundo punto de destino Img.

54.Especificación del tercer punto de destino

41. Proceso modelado Rhinoceros 5.0

2. Una vez se tienen escaladas y giradas las imágenes con los comandos MOVE y ROTATE lo siguiente es llevar a cabo la construcción de la caja con el comando BOX y con ayuda nuevamente de líneas de referencia previamente hechas.

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42. Proceso modelado Rhinoceros 5.0

3. Luego se parte nuevamente desde los geometrales a conformar con el comando POLYLINE las líneas auxiliares que servirán luego para realizar los cuerpos que se le substraerán al volumen principal, los mismos se extruyen con el comando EXTRUDECRV, teniendo referencia ahora el mismo volumen principal.

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43. Proceso

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44. Proceso modelado Rhinoceros 5.0

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45. Proceso modelado Rhinoceros 5.0

4. Por último se procede a substraer dichos cuerpos con el comando BOOLEANDIFFERENCE de operaciones boleanas obteniéndose así la envolvente de la obra. img.

46. Proceso modelado Rhinoceros 5.0

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5. Para el desarrollo, Rhinoceros 5.0 tiene una opción de automatización de su proceso, pero en este caso no se lleva a cabo de esa manera para completar mejor la comparación entre softwares, y porque dicha función conlleva luego tener que organizar cada arista individualmente, lo que puede traducirse a un futuro error humano.

Entonces se hará utilización del comando ORIENT3PT que es similar al comando ALIGN de AutoCAD 2017, pero con una diferencia en la selección de los puntos de referencia y destino. Antes que nada, el objeto debe separarse con el comando EXPLODE que libera todas las aristas.

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47. Desarrollo de la pieza en Rhinoceros 5.0

C:\Users\Lomonaco\Desktop\Trabajo Final 2016 GD\download (1).jpg

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48. Desarrollo de la pieza en Rhinoceros 5.0

C:\Users\Lomonaco\Desktop\Trabajo Final 2016 GD\E9C9E2F4-7C34-4E5C-BEAA-2467B1FC2696.jpg

55. Desarrollo de la pieza en Rhinoceros 5.0

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56. Desarrollo de la pieza en Rhinoceros 5.0

MODELADO Y DESARROLLOS EN RHINOCEROS 5.0 OBRA 2

5. Antes de comenzar el desarrollo, un punto en desventaja de Rhinoceros que cabe aclarar es que no se pueden desarrollar directamente las superficies con doble curvatura, o curvas cerradas sobre si mismas. Para solucionar este problema se procede a utilizar el comando llamado EXTRACTISOCURVE, que como bien lo dice su nombre, extrae las curvas de una superficie en la dirección que uno desee.

1. AL igual que en AutoCAD se insertan los geometrales necesarios al programa simplemente arrastrandolas a la ventana del mismo, y se procede a colocarlas y escalarlas correctamente con el comando SCALE y con una línea de referencia.

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57. Proceso modelado Rhinoceros 5.0

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66. Desarrollo

58. Proceso modelado Rhinoceros 5.0

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67. Desarrollo de la pieza en Rhinoceros 5.0 img.

68. Desarrollo de la pieza en Rhinoceros 5.0

Luego con estás líneas se pueden construir superficies de 4 puntos planas que representan un cara curva segmentada, mientras más sean las curvas extraídas mejor será la precisión, y mayor la dificultad de conformar dichas superficies y su posterior desarrollo.

2. Una vez se tienen escaladas y giradas las imágenes con los comandos MOVE y ROTATE lo siguiente es llevar a cabo la construcción de la caja con el comando BOX y con ayuda nuevamente de líneas de referencia previamente hechas.

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59. Proceso modelado Rhinoceros 5.0

3. En este software, de la misma manera cada cuerpo a substraer del volumen principal debe ser modelado de manera diferente. Y los comandos son similares a los de AutoCAD.

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69. Desarrollo de la pieza en Rhinoceros 5.0

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70. Desarrollo de la pieza en Rhinoceros 5.0

Para este caso fue beneficioso utilizar la herramienta de desarrollo automático de Rhinoceros, ya que se pueden organizar las caras de forma automática,con una pequeña organización de las que se superponen en la disposición original.

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60. Proceso modelado Rhinoceros 5.0

El comando CAP se utiliza para cerrar aristas planas img.

61. Proceso modelado Rhinoceros 5.0

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71. Desarrollo img.

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62. Proceso modelado Rhinoceros 5.0

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64. Proceso modelado Rhinoceros 5.0

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63. Proceso modelado Rhinoceros 5.0

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65. Proceso modelado Rhinoceros 5.0

4. Por último se procede a substraer dichos cuerpos con el comando BOOLEANDIFFERENCE de operaciones boleanas obteniéndose así la envolvente de la obra.

C:\Users\Lomonaco\Desktop\Trabajo Final 2016 GD\download (1).jpg

C:\Users\Lomonaco\Desktop\Trabajo Final 2016 GD\E9C9E2F4-7C34-4E5C-BEAA-2467B1FC2696.jpg

72. Desarrollo de la pieza en Rhinoceros 5.0

73. Desarrollo de la pieza en Rhinoceros 5.0

MODELADO Y DESARROLLOS EN SKETCHUP 2016

MODELADO Y DESARROLLOS EN SKETCHUP 2016

OBRA 1

OBRA 2

1. La inserción de los geometrales se hace arrastrando los mismos al área de trabajo de Sketchup. Luego se procede a su organización y a escalarlos con líneas de referencia.

1. La inserción de los geometrales se hace arrastrando los mismos al área de trabajo de Sketchup. Luego se procede a su organización y a escalarlos con líneas de referencia.

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74. Proceso modelado Sketchup 2016

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75. Proceso modelado Sketchup 2016

86. Proceso modelado Sketchup 2016

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87. Proceso modelado Sketchup 2016

2. Una vez se tienen escaladas y giradas las imágenes con las acciones de GIRAR y ROTAR lo siguiente es llevar a cabo la construcción de la caja, primero se construye un RECTÁNGULO gracias a las líneas de referencia previamente realizadas y luego se utiliza la acción denominada EMPUJAR, para "extruir" el rectángulo.

2. Una vez se tienen escaladas y giradas las imágenes con las acciones de GIRAR y ROTAR lo siguiente es llevar a cabo la construcción de la caja, primero se construye un RECTÁNGULO gracias a las líneas de referencia previamente realizadas y luego se utiliza la acción denominada EMPUJAR, para "extruir" el rectángulo.

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76. Proceso modelado Sketchup 2016

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77. Proceso modelado Sketchup 2016

3. Para la construcción de los volumenes a substraer se trazan las curvas de sus aristas fundamentales con la acción LINEA, y luego 4. se vuelve a utilizar la acción EMPUJAR (En Sketchup se traduce la substracción a una especie de extrusión negativa)

img. 78. Proceso modelado Sketchup 2016

img. 79. Proceso modelado Sketchup 2016

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88. Proceso modelado Sketchup 2016

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89. Proceso modelado Sketchup 2016

3. Para la construcción de los volumenes a substraer, en este caso, en el primero se traza las curva de su generatriz con la acción LINEA, luego se procede a la construcción de un CÍRCULO con centro en el eje de rotación del volumen, y radio al extremo de la generatriz. Luego con la acción SÍGUEME se puede establecer la trayectoria de la generatriz sobre el círculo trazado y así formar el volumen.

80. Proceso modelado Sketchup 2016 img.

90. Proceso

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91. Proceso modelado Sketchup 2016

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92. Proceso modelado Sketchup 2016

El segundo modelo se inicia de un CÍRCULO, que luego se copia y se rota en su mismo centro, para usar la acción SÍGUEME y formar la esfera.

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81. Proceso modelado Sketchup 2016

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82. Proceso modelado Sketchup 2016

5. Para el desarrollo de la envolvente se debió utilizar una extensión ajena al software original de Sketchup, la cual permite desligar una cara del cuerpo principal y hacerla plana. Para ello se instala la extensión denominada "Unwrap and Flatten Faces" y se acciona con el menú contextual de botón derecho de mouse, opción que se marca debidamente en las imágenes.

img. 83. Desarrollo de la pieza en Sketchup 2016

img. 84. Desarrollo de la pieza en Sketchup 2016

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85. Desarrollo de la pieza en Sketchup 2016

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93. Proceso modelado Sketchup 2016

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94. Proceso modelado Sketchup 2016

El tercer volumen se realiza con las misma acciones que se utilizaron para llevar a cabo los de la obra 1, LÍNEA-EMPUJAR.

img. 95. Proceso modelado Sketchup 2016

img. 96. Proceso modelado Sketchup 2016

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97. Proceso modelado Sketchup 2016

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4. Para terminar el proceso de modelado es necesario hacer intersectar las caras del modelo, de esta forma se dividen y se permite la supresión de las partes que le sobren al volumen principal

C:\Users\Lomonaco\Desktop\Trabajo Final 2016 GD\download (1).jpg

C:\Users\Lomonaco\Desktop\Trabajo Final 2016 GD\E9C9E2F4-7C34-4E5C-BEAA-2467B1FC2696.jpg

MODELADO Y DESARROLLOS EN SKETCHUP 2016 - Continuación OBRA 2

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98. Proceso modelado Sketchup 2016

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99. Proceso modelado Sketchup 2016

5.

Para el desarrollo de la envolvente se utilizó nuevamente la extensión "Unwrap and Flatten Faces", ajena al software original de Sketchup, la cual permite desligar una cara del cuerpo principal y hacerla plana. En este caso, se dificultó al momento de organizar el desarrollo, debido a que las superficies curvadas ya desarrolladas adoptaban una posición oblicua con respecto a los ejes de coordenadas originales, y frente a la imposibilidad de Sketchup sobre el manejo de estos ejes o grados específicos, la organización se realizó de forma manual y poco precisa, aunque dando como resultado un buen desarrollo de estas misma caras curvadas, aquellas que ninguno de los otros dos programas supieron resolver.

img. 100. Desarrollo de la pieza en Sketchup 2016

img. 101. Desarrollo de la pieza en Sketchup 2016

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102. Desarrollo de la pieza en Sketchup 2016

CONCLUSIONES MODELADO En los tres softwares se pudieron concluir los modelados, las comparaciones se pueden enumerar de la siguiente forma: Curva de apredizaje: Se destaca Sketchup 2016 ya que de la misma forma que se comercializa, uno puede usarlo como herramienta totalmente efectiva sin necesidad de saber de antemano las funciones y como usar cada uno de los comandos que necesita utilizar. Rhinoceros por su parte, no es tan sencillo al principio, cuesta entender para que se usa cada herramienta pero cuando ya se tiene entendida esa parte es muy sencillo luego, ya que se pueden hacer muchas cosas conociendo los comandos más básicos. Por último se encuentra AutoCAD, que al igual que Rhinoceros cuesta entender cada función al principio y luego no se hace mucho más sencillo, debido a que a pesar de saber las herramientas básicas no bastan para solucionar algunos problemas y se necesita entonces de más comandos a aprender.

Intuitividad: En este punto el mejor software es Sketchup 2016, los íconos son concisos, basta con pensar en el próximo paso para buscar uno de los íconos que con una gráfica lo suficientemente intuitiva te demuestra lo que hace. Así mismo, AutoCAD 2017, es muy bueno ya que tiene soporte al igual que Rhinoceros 5.0, tanto de iconos como de línea de comandos, por lo que es más práctico para aquel familiarizado con los nombres de los mismos y su funcionamiento pero bastante incómodo para un principiante en el uso de estas herramientas, ya que los íconos, si bien hacen todo lo posible para ser intuitivos, no lo son a la altura de Sketchup.

Precisión: AutoCAD 2017 es de los 3, el software más preciso, los SNAP que utiliza son 100% efectivos y fáciles de usar, además de intuitivos, marcando cada uno con una forma geométrica básica o un símbolo fácil de entender, además de que cuenta con muchos comandos para realizar líneas precisamente acotadas, como la utilización de ángulos específicos, líneas paralelas a un eje muy rigurosamente,etc. Rhinoceros le sigue, y es menos preciso gracias a los SNAP que uno puede utilizar, los cuales son más confusos en un área de trabajo en 3D donde reconoce más de una curva a la vez, se pueden utilizar comandos para lineas paraleleas a los ejes coordenadas por ejemplo, aunque el mismo también se queda opacado por una excesiva relación con SNAP cercanos, lo cual provoca muchas veces que dichas líneas sean difíciles de llevar a cabo, pero más allá de eso se pueden trazar curvas y levantar objetos con la suficiente precisión que un modelado necesita. Sketchup queda por abajo de los otros 2 ya que carece de muchas funciones, entre ellas algunos SNAP o puntos de referencia, como la perpendicularidad con respecto a una línea, centro geométrico, etc. y los que se encuentran son difíciles de usar, también la posibilidad de usar grados o líneas curvas a gusto.

Tiempo: Este factor depende de la práctica que uno tenga en cada software y del proceso que deba llevarse a cabo a partir de las funciones que los mismos tengan. Si dejamos de lado la primer variable y consideramos que se tiene una buena práctica en los tres programas, respecto a la segunda se puede decir que Rhinoceros 5.0 es el software con menos pasos y por ende, con el que menos tiempo cuesta modelar la misma pieza, debido a su practicidad y cantidad de funciones, la más valiosa es la herramienta GUMBALD que gracias a su utilidad permite realizar acciones que muchas veces son tediosas de llevar a cabo en los otros software, como mover un pieza a gusto e incluso rotarla con no más de dos clicks. AutoCAD queda en segundo lugar debido a su curva de aprendizaje y su falta de intuitividad. Y Sketchup se puede decir que lleva más tiempo resolver la pieza, porque por más que uno esté interiorizado en el uso del programa este tiene funciones demasiado básicas, lo que lleva a tener que concretar muchas más acciones para llegar a un punto determinado del modelado.

Proceso: Tanto Rhinoceros 5.0 como AutoCAD conciben la pieza de modelado de la misma forma, en un proceso que, en relación directa con los demás factores analizados, sea más práctico y preciso que Sketchup. En cambio Sketchup tiene un proceso de modelado más tedioso, debido a su forma de usar los distintos objetos de modelado, como unir las curvas, las cuales luego al estar en relación no pueden ser arrastradas como objeto individual, o suponer para cualquier caso en que las curvas se cierran en si mismas deben ser superficies o caras de un objeto 3D, etc.

DESARROLLO Se pudo concluir el desarrollo de la OBRA 1 (con caras rectas) en los tres softwares, en cambio, la OBRA 2 (con caras curvadas) solo se pudo desarrollar en Sketchup 2016 y Rhinceros de maneras diferentes.

AutoCAD 2017: OBRA 1: El proceso de desarrollo de la pieza fue limpio, y preciso, no hubo necesidad de herramientas externas.

OBRA 2: No se pudo concluir debido a la falta de funciones y comandos.

Rhinoceros 5.0: OBRA 1: El desarrollo pudo realizarse de la misma manera que en AutoCAD. OBRA 2: Se pudo concluir el desarrollo gracias a funciones específicas y por el momento únicas en el software con respecto a los otros 2, aunque no tan preciso.

Sketchup 2016: OBRA 1: Se necesitó una herramienta o extensión ajena al software, la que hizo más rápido y efectivo el proceso de dearrollo.

OBRA 2: Nuevamente se hizo uso de la misma extensión en este caso, siendo muy práctico en la obtención del desarrollo de las caras curvadas pero luego muy impreciso a la hora de la disposición de las mismas en el desarrollo de la pieza.

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