Apostila autocad 3d
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Apostila autocad 3d

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1 MODELAGEM 3D

1 MODELAGEM 3D
2 MODOS DE VISUALIZAÇÃO E SOMBREAMENTO
3. EDIÇÃO DE SÓLIDOS

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Apostila autocad 3d Document Transcript

  • 1. CRISTINA CERQUEIRA BUERY MODELAMENTO 3D VITÓRIA 2011
  • 2. APRESENTAÇÃO Os recursos tecnológicos, principalmente, os da informática, trazem novas possibilidades para o ato de projetar, facilitando a construção e visualização do objeto criado. Os programas mais utilizados nos escritórios de projetos de arquitetura e engenharia são aqueles do sistema CAD, que permitem a elaboração de desenhos em 2D e 3D. Originalmente em língua inglesa, os programas tornam-se complexos para o usuário que ainda não domina o vocabulário estrangeiro, e principalmente o da informática. Portanto, essa apostila apresenta um roteiro de procedimentos básicos para o uso dos recursos gráficos do software AutoCad® 2011, utilizando comandos de desenho e edição, por meio de uma linguagem direta e simplificada.
  • 3. SUMÁRIO APRESENTAÇÃO............................................................................... 2 1 MODELAGEM 3D............................................................................ 4 1.1. INICIANDO UM DESENHO EM MODO 3D.................................. 4 1.1.1 Barras de ferramentas – menu HOME .................................... 4 1.1.2 Criação de Layer....................................................................... 6 1.1.3 Plano de trabalho ..................................................................... 7 1.2 GERANDO SÓLIOS EM 3D......................................................... 8 1.2.1 Sólidos regulares ..................................................................... 8 1.2.2 Sólidos irregulares simples..................................................... 9 1.2.3 Sólidos irregulares complexos................................................. 10 1.2.3.1 Opção PATH do comando EXTRUDE....................................... 11 1.2.4 Sólidos de Revolução .............................................................. 14 1.2.5 Outros exemplos ..................................................................... 15 1.2.5 Sólidos com Geometria Complexa.......................................... 16 2 MODOS DE VISUALIZAÇÃO E SOMBREAMENTO ...................... 19 3. EDIÇÂO DE SÓLIDOS .................................................................... 22 BIBLIOGRAFIA PARA CONSULTA .................................................... 24
  • 4. 3 1 MODELAGEM 3D 1.1 INICIANDO UM DESENHO EM MODO 3D Para trabalhar no modo 3D do programa AutoCad é necessário utilizar as barras de ferramentas específicas que podem ser encontradas na WORKSPACE – 3D MODELING. No menu HOME, encontram-se as principais barras de ferramentas para modelagem, que serão usadas tanto para geração de sólidos como para geração de superfícies. Existem outros menus e barras para geração de modelos mais complexos que não serão abordados. 1.1.1 Barras de ferramentas – menu HOME As barras de ferramentas se encontram em faixas nos menus específicos. O menu HOME (Figura 01)tem as seguintes barras de ferramentas: MODELING: apresenta ferramentas para gerar sólidos: predefinidos - POLYSOLID, WEDGE, BOX, SPHERE, CYLINDER, CONE, TORUS, HELIX, PYRAMID - ou gerados por meio de comandos aplicados a polígonos regulares ou irregulares - EXTRUDE, PRESSPULL, SWEEP, REVOLVE, LOFT. SOLIDS EDITING: apresenta ferramentas para edição de sólidos e superfícies (planos). As principais são: UNION – usado para unir sólidos/superfícies. SUBTRACT – usado para subtrair um sólido/superficies de outro. INTERSECT – usado para gerar sólidos/superfícies. resultantes da interseção de outros sólidos. INTERFERE – Cria uma visualização prévia da interseção de sólidos, podendo-se, pelo quadro INTERFERENCE CHEKING, fazer visualizar a interseção por zoom, e até efetivar a criação do sólido de interseção. SLICE – faz cortes nos sólidos, por três pontos [(3 POINTS (definem um plano de corte)], separando-os e duas partes (BOTH) ou deletando uma das partes. THICKEN – Converte uma superfície e sólido. EXTRACT EDGE – Ao selecionar o sólido é possível selecionar uma das arestas para edição(mover, copiar, esticar, etc..) sem interferir no sólido. Nesta sub-barra existem os comandos: IMPRINT- “imprime” um desenho 2D em um sólido; COLOR EDGE – A selecionar o sólido é possível mudar a cor de uma aresta; COPY EDGE – Ao selecionar o sólido é possível mudar a cor de uma aresta; AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 5. 4 EXTRUDE FACES – extruda faces de um sólido, com uma altura (direção) ou um caminho (PATH), e um ângulo. Outros comandos neta sub-barra também são para edição de faces: TAPER; MOVE, COPY, etc.. SEPARETED – separa sólidos, depois de uma união ou uma subtração desde que não estejam em situação de interseção. Outros comandos nesta sub-barra são para: CLEAN; CHECK e SHELL – Cria um vazio dentro de um sólido „maciço‟, com uma espessura determinada. DRAW – ferramentas padrão de desenho; MODIFY – ferramentas padrão de edição; SECTION – Cria planos de seções (cortes) nos sólidos. COORDINATES: barra de onde para setagens no sistema de coordenadas X, Y, Z Apresenta as ferramentas para mudanças de posição do plano XY, em relação ao eixo Z. As principais são: WORLD – posiciona o plano XY na vista topo - na horizontal e o “Z” fica na vertical. Z AXIS VECTOR UCS - posiciona o plano XY na vertical esquerda ou direita, dependendo da direção de Z VIEW: apresenta ferramentas de visualização do sólido: 3D NAVIGATION: pontos de vistas ortogonais (TOP, BOTTOM, LEFT, RIGTH, FRONT E BACK) ou isométrico (SW, SE, NE E NW) além de NAMED VIEWS (vistas arquivadas e nomeadas) e CAMERA (pode-se determinar a posição do observador e o ponto alvo do objeto a ser visualizado; VISUAL STYLES – modos de visualização com preenchimentos. SUBOBJECTS: ativa os ícones de eixo de coordenadas para edições de rotação e deslocamento de sólidos. LAYERS – cria e gerencia camadas. Outro item importante para trabalhar no modo 3D é o ícone das coordenadas X, Y, Z. Para mantê-lo ativado ou desativado, no menu HOME, na barra COORDINATE, clicar no ícone SHOW UCS ICON. AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 6. 5 FIGURA 01- Barras de Ferramentas – Menu HOME Fonte: AutoCad Outros menus tem barras específicas para modelamento: ex.: SOLIDS (sólidos), SURFACE (superfícies); MESH (sólidos com faces fragmentadas e modeláveis), RENDER (cria visualizações com preenchimento realístico); INSERT(insere blocos, etc.); ANNOTTATE (textos e cotas), VIEW (controla vistas e estilos visuais); MANAGE (gerenciador de animações, etc); OUTPUT (impressões, etc.); EXPRESS TOOLS (ferramentas expressas). 1.1.2 Criação de Layer Os desenhos gerados no modo 3D podem ser utilizados para estudos generativos, análises ergométricas e de performace, modelos de apresentação e animações. Por isso é importante criar layers (camadas) que ajudem a gerenciar o trabalho. Pode-se, por exemplo, criar camadas de acordo com as partes estruturantes do objetos – ex. pilares, vigas, lajes, paredes, etc(arquitetura/engenharia), montantes, portas, tampos, etc, (mobiliário/design), ou simplesmente materiais- madeira, vidro, granito, metal, etc. Desta forma, o trabalho fica mais simples se cada elemento for criado no LAYER especifico. Para criar LAYERS: Menu HOME - LAYER – LAYER PROPERTIES ou digitar LAYER. Clicar no ícone NEW LAYER, Digitar o nome do LAYER (ex. MADEIRA), Clicar sobre a cor do LAYER na coluna COLOR, escolher a cor (ex.: magenta = pena 0.2), AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 7. 6 Depois de todos os LAYERS criados, clicar em OK. ** Lembretes: - Criar LAYERS COTAS e TEXTOS; - Formatar DIMENSION STYLE e TEXT STYLE; - Manter o ORTHO e OSNAP ativos. (Ver apostila Autocad Bäsico). 1.1.3 Plano de trabalho Para iniciar uma modelagem, é preciso definir um plano de ação, isto é, deve-se definir que tipo de objeto, a posição de visualização, as ferramentas que serão usadas na geração dos sólidos/superfícies, entre outros fatores. No entanto, é fundamental entender que: O plano X,Y (Figura 02) é .o plano de trabalho para iniciar uma modelagem. Esse plano pode estar na posição WCS1 (WORLD COORDINATE SYSTEM - “horizontal”) ou na posição UCS2 (USER COORDINATE SYSTEM - “vertical”). A coordenada Z está sempre em posição de perpendicularidade em relação a X,Y. FIGURA 02 – Posições do plano de trabalho X,Y – WCS(wolrd) e UCS [left (equerda), wright (direita)] respectivamente. A posição de X,Y vai orientar a extrusão para gerar os objetos que, geralmente, segue a direção de Z (Figura 03). FIGURA 03 – Posições do plano de trabalho X,Y e a geração de sólidos (modo de visualização CONCEITUAL) 1 2 Sistema de Coordenadas universal. Sistema de Coordenada definida pelo usuário. AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 8. 7 1.2 GERANDO SÓLIDOS EM 3D A modelagem 3D de objetos se faz a partir de polígonos fechados, desenhados com o comando POLYLINE, no plano de trabalho X,Y e com um dos comando da barra MODELING: EXTRUDE, REVOLVE, SWEEP ou LOFT. 1.2.1 Sólidos regulares Ao iniciar o trabalho, escolher um LAYER (ex. madeira), um ponto de vista isométrico na barra VIEW (ex. SE) e uma posição para o plano XY (ex.: WORLD - horizontal) na barra MODELING.Com o comando RETANGLE (ou POLYLINE}, criar um retângulo de coordenadas @150,200. (Figura 04). FIGURA 04 – Retângulo, plano X,Y, na posição WORLD. Usar o comando EXTRUDE (Figura 05): - Acionar o comando EXTRUDE, na barra de ferramentas MODELING; - Selecionar o objeto (retângulo); - ENTER; - Digitar a dimensão “Z”, que é a terceira dimensão (ex.: 100); - ENTER - Digitar o ângulo de extrusão (ex.: ângulo=0° - vertical; ângulo # 0° - inclinado) - ENTER AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 9. 8 FIGURA 05 – Sólido gerado (modo de visualização SHADE OF GRAY) . 1.2.2 SÓLIDOS IRREGULARES SIMPLES Escolher um LAYER (ex. tecido), um ponto de vista isométrico na barra VIEW (ex. SE) e uma posição para o plano XY (ex.: WORLD-horizontal) na barra MODELING. Com o comando POLYLINE, criar um polígono de acordo com a Figura 06 abaixo: FIGURA. 06- Polígono irregular . Usar o comando EXTRUDE, na barra de ferramentas MODELING com height de 65 (Figura 07). . Fig. 07 – Sólido gerado (modo de visualização SHADE OF GRAY) AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 10. 9 1.2.3 Sólidos irregulares complexos Escolher um LAYER (ex. metal), um ponto de vista isométrico na barra VIEW (ex. SE) e uma posição para o plano XY (ex.: WORLD-horizontal) na barra MODELING. Com o comando LINE e ARC, criar um polígono de acordo com a Figura 08, abaixo: FIGURA 08 – Polígono Transformar o desenho de polígono feito com linha em uma POLYLINE: - No Menu Principal – MODIFY - EDIT POLYLINE. - Selecionar uma linha; - ENTER (confirmar que quer transformá-la em POLYLINE); - Digitar “J” (JOIN – escolher linhas que farão parte da POLYLINE); - ENTER; - Selecionar todas as linhas que formaram ao POLYLINE; - ENTER (confirmar); - ENTER (sair do comando). Usar o comando EXTRUDE, na barra de ferramentas MODELING com height de 50 (Figura 09). AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 11. 10 FIGURA 09 – Sólido gerado (modo de visualização SHADE OF GRAY) . 1.2.3.1 Opção PATH do comando EXTRUDE Alguns sólidos podem ser gerados pela opção PATH do comando EXTRUDE : Escolher um LAYER (ex. madeira), um ponto de vista isométrico na barra VIEW (ex. SE) e uma posição para o plano XY (ex.: WORLD -horizontal) na barra MODELING. Com o comando CICLE, desenhar um círculo de raio=2.5 (Figura 10). FIGURA. 10 – Círculo - Mudar a posição do plano XY para Vertical Esquerda: - Clicar em Z AXIS VECTOR, na barra COORDINATES; - Clicar em qualquer lugar na área de trabalho; AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 12. 11 - Movimentar o mouse para esquerda/frente; - Clicar novamente. Notar que o plano XY muda para vertical e Z aponta para esquerda. - Desenhar uma POLYLINE com cantos FILLETADOS (R=15), conforme figura abaixo (Figura 11): FIGURA 11 – Círculo e POLYLINE Usar comando EXTRUDE (Figura 11): - Acionar o comando EXTRUDE, na barra de ferramentas MODELING; - Selecionar o objeto (círculo); - ENTER; - Digitar a “P” (PATH); - ENTER - Clicar na POLYLINE (será o PATH da extrusão); FIGURA 11 – Sólido gerado (modo de visualização SHADE OF GRAY) AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 13. 12 OBSERVAÇÔES: - A POLYLINE que serve como PATH (caminho) deve ser construída em plano perpendicular ao plano do polígono que vai gerar o sólido. - Um sólido só é gerado por POLYLINES FECHADAS. - Às vezes é necessário desenhar várias POLYLINES para formar um polígono com POLYLINES FECHADAS. Veja a Figura 12 a seguir: FIGURA 12- Sólido gerado por várias POLYLINES (modo de visualização SHADE OF GRAY) . 1.2.4 Sólidos de Revolução Os sólidos de revolução são gerados por meio de um polígono (fechado) gerador e eixo fixo (coplanar ao polígono), utilizando-se o comando REVOLVE. Escolher um LAYER (ex. metal), um ponto de vista isométrico na barra VIEW (ex. SE) e uma posição para o plano XY (ex.: WORLD-horizontal) na barra MODELING; AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 14. 13 Com o comando RETANGLE, desenhar um retângulo com dimensão @ 5,20; Com o comando LINE desenhar uma linha auxiliar, que será usada como eixo de rotação, conforme Figura 13; FIGURA 13 – Retângulo e Linha Usar o Comando REVOLVE: - Acionar o comando REVOLVE (barra MODELING); - Selecionar o retângulo; - ENTER; - Clicar no 1º ENDPOINT (P1) da linha; - Clicar no 2º ENDPOINT (P2) da linha; - Digitar ângulo de rotação (ex.: 360° - gera um sólido completo - Figura 14). - ENTER. FIGURA 14 – Sólido gerado(modo de visualização SHADE OF GRAY) AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 15. 14 1.2.5 Outros exemplos Com o plano de trabalho X,Y na posição Vertical (para direira), desenhar um círculo de raio 10 e depois uma linha na vertical, conforme mostra as Figuras 15, 16 e 17. FIGURA 15 - Sólido gerado pelo comando REVOLVE (modo de visualização SHADE) . FIGURA 16- Sólido gerado pelo comando REVOLVE (modo de visualização SHADE). AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 16. 15 FIGURA 17- Sólido gerado pelo comando REVOLVE (modo de visualização SHADE). 1.2.5 Sólidos com Geometria Complexa Os comandos LOFT e SWEEP auxiliam na geração de sólidos de geometria complexa, como os exemplos na Figura 18, abaixo: FIGURA 18 - Sólidos gerados pelos comandos LOFT e SWEEP (modo de visualização REALISTIC). LOFT – Cria sólidos ligando várias seções transversais (Figura 19 -20). - Acionar o comando LOFT; - Selecionar as seções (polígonos que formam representam as seções do sólido a ser criado); - ENTER. AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 17. 16 FIGURA 19 – Desenho de seções (polígonos); seções deslocadas em níveis verticais para geração de sólido por meio de LOFT. FIGURA 20 – Sólido gerado Ao selecionar o sólido é possível editá-lo por meio dos grips ou do quadro de opções que aparece ao clicar no ícone de seleção ao lado do sólido (Figura 21). AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 18. 17 FIGURA 21 – Grips e quadro de opções do comando LOFT, depois da seleção do sólido. SWEEP3 - Cria sólidos a partir de um polígono e uma POLYLINE como “caminho” de extrusão. A opção mais interessante é a TWIST que cria sólidos contorcidos em torno do caminho - Acionar o comando SWEEP; - Selecionar o polígono (ex.: um hexágono); - ENTER; - Digitar T para acionar a opção TWIST; - ENTER; - Digitar o ângulo de rotação; - ENTER; - Clicar na POLYLINE criada para ser “caminho”; 3 Diferentemente do EXTRUDE com PATH , pode-se optar por alinhar a base(polígono) ao caminho(polilyne) ou não. Usar a opção ALIGMENT digitando A; ENTER, após selecionar o polígono para fazer o SWEEP. AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 19. 18 FIGURA 22 – Sólido gerado pelo comando LOFT, com o “caminho” vertical perpendicular e inclinado ao polígono, com base alinhada a ele. 2 MODOS DE VISUALIZAÇÃO E SOMBREAMENTO Todos os sólidos gerados podem ser visualizados a qualquer momento de outros pontos de vistas, ortogonais ou isométricos, da barra VIEW. Existe ainda a possibilidade de visualizar um sólido de forma mais dinâmica usando o comando ORBIT e suas opções, que se encontra na NAVIGATION BAR, na área de trabalho, ou no menu VIEW, barra NAVIGATE. ORBIT: Modo de visualização em que o observador controla o ângulo de visão do sólido clicando e arrastando o mouse na área de trabalho. FREE ORBIT - Por meio de um círculo que aparece na área de trabalho, clicar e arrastar o mouse nos quadrantes ou em qualquer parte da área de trabalho para mudar o ponto de vista. CONTINUOUS ORBIT - Gera uma visualização de movimento em orbita, clicando-se e arrastando o mouse na área de trabalho. - Para sair do comando, dar ESC ou clicar com o botão direito do mouse sobre a área de trabalho e clicar na opção EXIT do Menu que se abre. OBSERVAÇÂO: - Ao clicar com o botão direito do mouse na área de trabalho no modo FREE ORBIT surge um menu que tem várias opções, entre elas: PARALLEL – visualização com perspectiva paralela. AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 20. 19 PERSPECTIVE. Visualização com perspectiva cônica. VISUAL STYLES: 2D ou 3D WIREFRAME (modo arame = todas as arestas e vértices visíveis - Figura 19), HIDDEN (esconde as arestas não visíveis – Figura 20), CONCEPTUAL (preenchimento com cores e aresta destacadas -– Figura 21), REALISTIC (pré-visualização dos materiais aplicados– Figura 22), SKETCH (visualização tipo desenho manual – Figura 23), XRAY (raio x, transparência – Figura 24), entre outros. É comum, sólidos circulares ou com cantos arredondados apresentarem ISOLINES que são linhas de contorno que não podem ser apagadas, quando nos modos de preenchimento. Podese controlar a quantidade de ISOLINES, antes de gerar o sólido, da seguinte maneira: - Digitar ISOLINE – ENTER; - Digitar o numeral relativo à quantidade de ISOLINES desejada; - ENTER. RENDER: Aplica materiais com imagens fotorrealísticas nos sólidos gerados. Gera também luzes e sombras. - No Menu RENDER, na barra RENDER. Será detalhado mais adiante. OBSERVAÇÔES: - Para sair de um dos modos de visualização com preenchimento/sombreamento e continuar o medelamento, deve-se escolher na barra VISUAL STYLE a opção 2D WIREFRAME. - O ZOOM e o PAN também funcionam para visualização no modo 3D. . FIGURA 19 – Modo WIREFRAME. AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 21. 20 FIGURA 20 – Modo HIDDEN FIGURA 21 – Modo CONCEPTUAL FIGURA 22 – Modo REALISTIC FIGURA 23 – Modo SKETCH AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 22. 21 FIGURA 24 – Modo X-RAY 2.1 CAMERAS Pode-se criar câmeras de visualização posicionadas de acordo com Observador. No menu RENDER, clicar com o botão da direita do mouse sobre o nome da barra RENDER; clicar em PANELS e depois em CAMERAS.Uma barra se abre no menu RENDER. - Acionar CREATE CAMERA; - Clicar no ponto onde ficará a câmera; - Clicar no ponto “alvo” para a visada; - ENTER; Para editar a câmera, clicar sobre a câmera e editá-la pelos GRIPS, depois ir ao menu VIEW – barra VIEW e clicar no ícone NAMED VIEWS. Depois de editar os itens da coluna INFORMATIONS, clicar no item SET CURRENT e depois em APPLY, para ativar a vista criada pela câmera, na área de trabalho (Figura 25). FIGURA 25 – Câmera selecionada para ativar os GRIPS de edição e a visualização gerada pela câmera. AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 23. 22 3. EDIÇÂO DE SÓLIDOS Muitos objetos são gerados a partir da união, subtração ou interseção de vários sólidos. As ferramentas para tais edições são encontradas na barra SOLID EDITING: UNION: usado para unir sólidos (Figura 26). - Acionar o comando UNION; - Selecionar os sólidos que serão unidos; - ENTER. FIGURA 26 – União de sólidos SUBTRACT – usado para subtrair um sólido de outro (Figura 27). - Acionar o comando SUBTRACT; - Selecionar o sólido que vai permanecer após a subtração; - ENTER. - Selecionar o sólido que vai ser subtraído; - ENTER. AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 24. 23 FIGURA 27 – Subtração de Sólidos. INTERSECT – usado para gerar sólidos resultantes da interseção de outros sólidos(Figura 28). - Acionar o comando INTERSECT; - Selecionar os sólidos que vão gerar a interseção; - ENTER. FIGURA 28 – Subtração de Sólidos. AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery
  • 25. 24 BIBLIOGRAFIA PARA CONSULTA ARAUJO, Tereza Cristina Malveira De; MENEGOTTO, José Luiz Desenho Digital: técnica e arte. Rio de JAneiro: Interciência, 2000. BALDAN, Roquemar; COSTA, Lorenço. AutoCad 2006- Utilizando totalmente. São Paulo: Érica, 2005. 432 p. BITTAR, Denise Álvares. AutoCad 2000 para arquitetos e urbanistas. 6. ed. São Paulo: Érica, 2002. 250 p. MATISUMOTO, Élia Yathie. AutoCAD 2006 - Guia Prático 2D & 3D. São Paulo: Érica, 2005. 376 p. TURQUETTI FILHO, Reynaldo. Aprenda a desenhar com o AutoCad 2000: 2D, 3D e modelamento com sólidos. São Paulo: Érica, 2000. 376 p. AutoCad – Curso 3D Cristina Cerqueira Buery