Estas lecciones están destinadas a las personas que aprobaron el curso 2D.

Los temas que se desarrollan incluyen lo siguiente:

---

Ambiente 3D

SISTEMA DE REFERENCIA BASADO EN UN CUBO

Para dibujar en tres dimensiones las unidades se fijan con base a un sistema de referencia X, Y, Z. Con ello se establecen las dimensiones en el programa. Aunque hay un gran número de sistemas de referencia en las representaciones de diseños, los utilizados más son el sistema cartesiano y el sistema polar.

SISTEMA DE COORDENADAS CARTESIANAS

Se basa en dos ejes ortogonales, uno horizontal y otro vertical. El punto de origen se sitúa en la intersección (0, 0), y ambos ejes se dimensionan en toda su extensión. Hacia arriba y hacia la derecha crece positivamente. Hacia abajo y a la izquierda disminuye pero negativamente. Luego, de este modo, todos los puntos se localizan por un punto de coordenadas (x, y).

SISTEMA DE COORDENADAS POLARES

Se basa en un eje en el que se establece la magnitud o distancia del origen y el ángulo de inclinación de la recta.

A este sistema de dos dimensiones sólo le hace falta especificar la altura para establecer el volumen de cualquier objeto. Para facilitar la visualización 3D se emplea el cubo y cada una de sus caras. En 2D siempre la vista fue en el plano XY que corresponde a la cara superior del cubo.

Como una primera aproximación a 3D, se recomienda que el usuario identifique el entorno en Modelado 3D, el manejo adecuado de las caras o vistas del cubo, así como la correcta ubicación de los planos XY, XZ y YZ.

La segunda sugerencia es permitir que la vista se acostumbre a través de figuras primitivas a identificar los elementos propios del diseño básico en 3D, para la formación de sólidos, los distintos tipos de extrusión, creación de regiones, corte de sólidos, redondeado a las figuras y todo lo relacionado a elementos básicos.

Para el dibujo en 3D, se incluirán una serie de ejercicios en los cuales se utilizan los comandos y funciones de diseño en 3D. Se parte de una lista de ejercicios propuestos desde nivel básico hasta ir aumentando de nivel. Se recomienda hacerlos para afinar los elementos a utilizar y los comandos de este mismo. Por ejemplo, una taza se puede realizar con distintos elementos.

Interface 3D

Preparar la Plantilla 3D

Inicie un nuevo archivo (Ctrl-N) y seleccione la plantilla acadiso3d.dwt

La pantalla de visualización ahora presenta una vista en perspectiva de los tres ejes coordenados.

Observe el código de colores para cada eje coordenado.

X  color Rojo,  Y   color  Verde,  Z  color  Azul.

Aprecia también un cubo del lado derecho.

Este cubo ajusta la vista en perspectiva, y puede cambiar la ubicación del observador con solo seleccionar las otras vistas (Top, Front, Rigth, Left, Back, Down). Pruebe cambiando las vistas del cubo (ViewCube).

También puede cambiar de posición el objeto de la intersección de los ejes (el Gizmo).

Coloque un rectángulo con las coordenadas 50,50 y 100,100. El resultado se debe ver como:

El plano XY es la base para iniciar a dibujar. Puede cambiar las vistas con el Viewcube para adquirir la habilidad del cambio de vista. También al seleccionar el objeto (rectángulo) se muestra otro sistema coordenado asignado al objeto.

Al seleccionar una de las flechas cambia de color a amarillo y se puede desplazar a otro sitio.

En esta lección se utilizan imágenes de la versión 2017, por lo que la interface dependiendo la versión cambiara un poco, para salvar esta parte, se añadirán los comandos en inglés en letras negras, así como el comando en español para la inclusión en ambos idiomas o el tipo de instalación que el usuario prefiera.

Formas primitivas

Para dibujar formas geométricas en tres dimensiones se debe preferentemente utilizar el espacio de trabajo definido por la plantilla acadiso3d

Inicie AutoCAD y seleccione Archivo>Nuevo. Seleccione la plantilla acadiso3D.

Con AutoCAD se puede trabajar con dos tipos de objetos 3D, uno es objeto sólido y otro es superficie. Cambia al espacio de trabajo a 3D Basics con el engrane.

La plantilla de modelado 3D Basics en el menú muestra la pestaña Home con varios grupos. El primero es Create y el segundo Edit.

El elemento Box despliega las figuras primitivas (primitive) como lo muestra la imagen anterior. La pestaña nos ofrece una serie de objetos primitivos para el modelado 3D.

Las figuras solidas pre-configuradas en Autocad denominadas primitivas son:

Caja (BOX), Cilindro (CYLINDER), Cono (CONE), y Esfera (SPHERE).

Otras figuras incluyen a: Prisma (Pyramid), Cuña (Wedge), y Toroide (Torus).

Se recomienda crear una figura de cada uno de estos para conocer el tipo de modelado en 3D de AutoCAD. No obstante, debido a su limitada forma, se recomienda no usarlas para la creación de figuras más complejas, las cuales se pueden elaborar a través del comando de extrusión.

Ejercicios. En esta lección debes realizar las figuras:

1. Una caja rectangular.
2. un prisma sólido rectangular o cúbico.
3. una esfera sólida.
4. un cilindro sólido con una base circular o elíptica.
5. una cuña sólida con caras rectangulares o cúbicas.
6. una pirámide sólida con un máximo de 12 lados.
7. un cono en punta o un tronco de cono con una base circular o elíptica.
8. un sólido con forma de anillo que parezca la cámara de un neumático.

Procedimiento

A. Una caja rectangular.

1. Activa comando box. 
2. Precise la primera esquina de la caja.
3. Precise la esquina opuesta dando la forma rectangular.
4. Defina la altura.

B. Un prisma rectangular o cúbico.

1. Activa comando Pyramid.
2. Precisa la base del prisma.
3. Precisa la altura.

C. Una esfera sólida

1. Activa comando Sphere.
2. Especifica centro.
3. Establece el diámetro.

D. Un cilindro de distinta base.

1. Activa comando Cylinder.
2. Especifica centro.
3. Establece el radio.
4. Especifica altura.

para la base elíptica,

1. Activa comando Cylinder.
2. Especifica e  de Elliptical.
3. Establece el radio del primer eje.
4. Establece el radio del segundo eje.
5. Especifica altura.

---

Vistas

Las coordenadas de un plano 3D están dadas por los ejes X, Y, Z ubicada con origen en la vista (SE ISOMETRIC). SE se refiere a la vista Sur Este,  esto es, la base es el plano XY visto desde el Sur y el eje Z opera como eje de extrusión.

El ViewCube muestra tres caras: Front, Right y Top.

Otra herramienta es a través de la paleta View que se encuentra en el panel de botones cerca de Home o en su defecto en la parte superior izquierda de área de dibujo. ver siguiente imagen.

Ejercicio. Cambio dinámico de vistas.

1. Colócate en una cara 2D ya sea, Top, Front, o Left. Utilizando el ViewCube.
2. Regresa a la vista isométrica SE con cualquiera de las herramientas mencionadas.
3. Siempre utiliza solo una vista isométrica para no perder de vista el objeto en 3D. En este blog siempre se hará referencia al isométrico Sur-Este o  SE ISOMETRIC.

Eje de extrusión	Ejes de base.	Vista base.	Vista isométrica usada.
Z	X, Y.	Top, Bottom.	SE isometric.
X	Y, Z.	Left, Right.	SE isometric.
Y	X, Z.	Front, Back.	SE isometric.

Tabla 1. Tipos de vistas en Modelado 3D

Orbit. – Este comando ayuda a dar vuelta al objeto o girarlo sin modificarlo, es una herramienta básica para identificar el objeto y saber cómo se está formando en todas sus caras. Presionando mayúsculas y la rueda del mouse simultáneamente se lograr girar en cualquier vista.

---

Box o caja

Box es el comando de AutoCAD para dibujar una figura en forma de caja sólida.

Al inicio del comando se debe precisar la base con dos puntos en el plano xy, luego se establece la altura en z.

La caja adquiere la forma de caja, cubo, o base rectangular dependiendo de la base y la altura asignada.

Ejercicios

A. Elabore una caja de forma rectangular

1. Utiliza la plantilla acadiso3d
2. Activa comando box.
3. Especifica primer punto en el plano xy. Por ejemplo en 0,0
4. Establece el segundo punto en el plano xy para dar forma a la base. Puede ser 300,100
5. Especifica la altura, 50
6. El resultado se verá así

El estilo realistic se activa con view

B. Elabore un cubo de 1000 unidades cúbicas

1. Activa comando box.
2. Establece el primer punto en (100, 100)
3. Establece el segundo punto en (200, 200)
4. Especifica 100 unidades de altura.

Ambas cajas se ven como lo muestra la siguiente imagen

---

Cilynder o cilindro

Cilynder es el comando de AutoCAD para dibujar una figura en forma de cilindro sólido.

Al inicio del comando se debe precisar la base con dos puntos en el plano xy, luego se establece la altura en z.

El cilindro adquiere la forma de torre, de moneda o de tubería dependiendo de la altura asignada y de la orientación.

Ejercicios

A. Elabore cilindros de distinta base y altura.

1. Activa comando Cylinder.
2. Especifica centro. 100,100
3. Establece el radio, 50
4. Especifica altura, 300

B. Elabore un cilindro con base elíptica

1. Activa comando Cylinder
2. CYLINDER
3. Especifica Elliptical, Specify center point of base or [3P/2P/Ttr/Elliptical]: e
4. Specify endpoint of first axis or [Center]: 500,500
5. Specify other endpoint of first axis: 600,500
6. Specify endpoint of second axis: 800,500
7. Specify height or [2Point/Axis endpoint] <500.0000>: 350
8. La figura resultante es

---

Cone o cono

Cone es el comando de AutoCAD para dibujar una figura en forma de cono.

Al inicio del comando se debe precisar el centro del cono en el plano xy, luego se establece el radio y la altura.

Ejemplo

1. Utiliza la plantilla acadiso3d
2. Activa comando cone.
3. Especifica primer punto en el plano xy. Por ejemplo en 200, 200
4. Establece el radio. Puede ser 100
5. Especifica la altura, 300
6. El resultado se verá así

El estilo realistic se activa con view

B. Elabore un cubo de 100 unidades de radio, y 100 unidades de altura

1. Activa comando cone.
2. Establece el primer punto en (100, 100)
3. Establece el radio de 100
4. Especifica 100 unidades de altura.

Active el estilo X-Ray en view y se muestra la figura siguiente.

---

sphere o esfera

sphere es el comando de AutoCAD para dibujar una figura en forma de esféra.

Al inicio del comando se debe precisar el centro de la esféra en el plano xy, luego se establece el radio.

Ejemplo

1. Utiliza la plantilla acadiso3d
2. Activa comando sph.
3. Especifica primer punto en el plano xy. Por ejemplo en 100, 100, 100
4. Establece el radio. Puede ser 100
5. El resultado se verá así

Cambiando la vista con el viewcube a la vista de frente o Front

El resultado es una esfera como la siguiente.

---

Pyramid o pirámide

pyr es el comando de AutoCAD para dibujar una figura en forma de pirámide.

Al inicio del comando se debe precisar el centro de la pirámide en el plano xy, luego se establece el radio y la altura. Para que la figura quede orientada a 90 grados, se activa el modo ortogonal, F8.

Ejemplo

1. Utiliza la plantilla acadiso3d
2. Activa comando pyr.
3. Especifica primer punto en el plano xy. Por ejemplo en 200, 200
4. Activa modo ortogonal.
5. Establece el radio. Puede ser 100
6. Establece la altura, puede ser 100.
7. El resultado se verá así

Otra opción es iniciar la base de la pirámide desde una de sus orillas, para ello, se especifica Edge al inicio. Luego se coloca la otra orilla que da forma a la base y finalmente se establece la altura.

Las pirámides pueden ser de varias formas al establecer el número de lados, por ejemplo una pirámide de 6 lados se realiza de la siguiente forma.

1. Activa comando pyr.
2. Seleccionar Sides
3. Indicar el número 6
4. Se fija la base y luego la altura.

---

Cuña o wedge

we es el comando de AutoCAD para dibujar una figura en forma de cuña o rampa.

Al inicio del comando se debe precisar una esquina de la cuña o el centro. Después de asigna la segunda esquina y luego se da la altura.

Ejemplo

1. Utiliza la plantilla acadiso3d
2. Activa comando we.
3. Especifica primer punto en el plano xy. Por ejemplo en 100, 100
4. Establece la longitud en 50 unidades.
5. Establece la altura, puede ser 20.
6. El resultado se verá como la figura anterior.

---

Torus o toroide

tor es el comando de AutoCAD para dibujar una figura en forma de dona o toroide.

Al inicio del comando se debe precisar el centro de la figura, luego se establece el radio exterior R, y luego el radio interior del tubo, r.

Command: TOR
TORUS
Specify center point or [3P/2P/Ttr]: 200,200
Specify radius or [Diameter] <50.0000>: 100
Specify tube radius or [2Point/Diameter] <100.0000>: 20

La figura resultante se muestra como

Cuando el radio del tubo se especifica igual o mayor que el primer radio, se obtiene una figura ciega.