Apostila Autocad 3D, Notas de estudo de Engenharia Civil

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Apostila AUTOCAD 3D Heitor Nilton de Resende Júnior e-mail: hnrj18@yahoo.com.br AutoCAD 3D Autocad 3D – Heitor Nilton de Resende Júnior (hnrj18@yahoo.com.br) 2 Sumário 1- Introdução ............................................................................................... 03 2- Coordenadas ............................................................................................ 03 2.1- Elevation .......................................................................................... 03 2.2- WCS ................................................................................................. 03 2.3- UCS .................................................................................................. 03 3- Visualização ............................................................................................ 04 3.1- Viewports ......................................................................................... 04 3.2- Ferramentas de zoom ....................................................................... 04 3.3- Vpoint e DDVpoint .......................................................................... 04 3.2- DView .............................................................................................. 05 3.3- Shade ................................................................................................ 05 4- Superfície ................................................................................................ 06 4.1- 3D Face ............................................................................................ 06 4.2- 3D Objects........................................................................................ 07 4.3- EDGESurf ........................................................................................ 07 4.4- REVSurf ........................................................................................... 08 4.5- RULESurf ........................................................................................ 08 4.6- TABSurf ........................................................................................... 08 5- Sólidos..................................................................................................... 09 5.1- Extrude ............................................................................................. 09 5.2- Interference....................................................................................... 09 5.3- Revolve ............................................................................................ 10 5.4- Section / Slice................................................................................... 10 5.5- Union / Subtract / Intersect .............................................................. 11 6- Edição...................................................................................................... 12 6.1- 3D Array........................................................................................... 12 6.2- 3D Poly............................................................................................. 12 6.3- Align................................................................................................. 12 6.4- Chamfer............................................................................................ 13 6.5- Fillet ................................................................................................. 13 6.6- Extend e Trim................................................................................... 13 6.7- Mirror 3D ......................................................................................... 14 6.8- Rotate 3D ......................................................................................... 14 7- Fotorrealismo .......................................................................................... 15 7.1- Landscape......................................................................................... 15 7.2- Lights................................................................................................ 15 7.3- Mapping ........................................................................................... 16 7.4- Render .............................................................................................. 16 7.5- Rmat ................................................................................................. 16 7.6- Saveimg replay................................................................................. 16 7.7- Scenes............................................................................................... 17 7.8- Stats .................................................................................................. 17 8- Exercícios ................................................................................................ 18 AutoCAD 3D Autocad 3D – Heitor Nilton de Resende Júnior (hnrj18@yahoo.com.br) 5 3.4- Dview Esse comando é baseado na idéia de existência de um observador e um alvo, onde o desenho é observado de forma dinâmica. O comando é acionado digitando-se dview na linha de comando. Opções de comando: - Câmera – Gira a câmera (observador) em torno do objeto (alvo) - Target – Gira o alvo em torno do observador - Distance – Aproxima / Afasta o observador - Points – Define a posição do alvo e do observador - Pan – Arrasta o desenho lateralmente - Zoom – Amplia / reduz a visualização do objeto, - Twist – Gira o objeto em torno da linha câmera-alvo - Clip – Produz um corte no objeto. - Hide – Oculta as linhas não visíveis 3.5- Shade - 2D wireframe Permite visualizar o desenho em forma aramada e transparente - 3D wireframe Também permite visualizar o desenho em forma aramada e transparente, só que com os eixos wcs-ucs coloridos. - Hidden Essa visualização é similar a 3d wireframe só que ela “esconde” as linhas atrás do sólido. (linhas não visíveis daquele ponto) - Flat shaded Coloca uma cobertura na superfície ou preenche todo o sólido, com um acabamento razoável. - Gouraud Shaded Faz a mesma coisa do Flat Shaded, porém com um acabamento melhor. - Flat Shaded, edges on Combina o flat shade com wireframe. - Gouraud shaded, edges on Combina o Gouraud shaded com wireframe. AutoCAD 3D Autocad 3D – Heitor Nilton de Resende Júnior (hnrj18@yahoo.com.br) 6 4- Superfícies As variáveis a seguir são de grande utilidade quando se trabalha com superfícies, pois fazem com que elas tenham um acabamento melhor. Os comandos são: SURFTAB1 e SURFTAB2, e são acionados digitando-os na linha de comando. 4.1- 3D Face Esse comando serve para facear os desenhos, pois, quando se faz um desenho em três dimensões ele não possui preenchimento, apenas linhas. Ele é acessado através do menu draw – surfaces – 3D Face. A imagem abaixo mostra um exemplo da utilização do comando 3D Face, onde temos um retângulo feito por 4 linhas, preenchido depois através do comando. AutoCAD 3D Autocad 3D – Heitor Nilton de Resende Júnior (hnrj18@yahoo.com.br) 7 4.2- 3D Objects Esse comando aciona rotinas para criação de algumas formas geométricas simples, tornando-as mais simples de serem feitas. Ele é acessado através do menu draw – surfaces – 3D Surfaces. Linha de comando para cada objeto: - Box: ponto inicial, dimensão em x, dimensão em y, dimensão em z, ângulo de rotação e z com relação ao primeiro ponto. - Wedge: ponto inicial, dimensão em x, dimensão em y, dimensão em z, ângulo de rotação e z com relação ao primeiro ponto. - Pyramid: ponto inicial, três outros pontos, ponto que define a altura. - Cone: especificar o centro da base, raio da base, raio do topo (para tronco de cone), altura, especificar número de segmentos. - Sphere: especificar o centro, raio, segmentos longitudinais, segmentos latidudinais. - Dome: especificar o centro, raio, segmentos longitudinais, segmentos latidudinais. - Dish: especificar o centro, raio, segmentos longitudinais, segmentos latidudinais. - Torus: especificar o centro, raio do torus, raio do tubo, especificar os segmentos. 4.3- EDGSurf Esse comando cria uma superfície pela combinação de quatro curvas adjacentes. Ele é acionado através do menu Draw – Surfaces – Edge Surface. Sua linha de comando é: selecionar as 4 linhas para gerar a superfície. AutoCAD 3D Autocad 3D – Heitor Nilton de Resende Júnior (hnrj18@yahoo.com.br) 10 5.3- Revolve O comando REVOLVE cria peças sólidas pela revolução de um perfil em torno de um eixo real ou imaginário. O objeto gerado é uma entidade do tipo Solid, a qual possui propriedades físicas tais como: massa, volume, centro de gravidade, etc... Sendo um sólido, pode ser editado através de operações booleanas (união, subtração, etc.). Esse comando é acionado através do menu Draw – Solids – Interference ou através da toolbar solids. Sua linha de comando é: selecionar objeto a ser revolucionado, selecionar o eixo de rotação (Object: permite a seleção de uma linha como eixo de rotação; X/Y: utiliza o eixo x ou y como eixo de rotação; Start point of axis: define o eixo através de 2 pontos indicados pelo usuário), ângulo de revolução. 5.4- Section e Slice O comando SECTION extrai secções de peças sólidas que passam por planos indicados pelo usuário. O objeto gerado é uma entidade do tipo REGION, que pode ser explodida e editada. Esse comando é acionado através do menu Draw – Solids – Section ou através da toolbar solids. Opções de comando: - Object: o plano de corte é definido por um objeto - Zaxis: O plano de corte é definido por um ponto por onde passa o mesmo e pela direção positiva do eixo Z - View: O plano de corte é paralelo à tela - XY: O plano de corte é paralelo ao plano XY - YZ: O plano de corte é paralelo ao plano YZ - ZX: O plano de corte é paralelo ao plano ZX - 3 points: O usuário indica três pontos que definirão o plano de corte. AutoCAD 3D Autocad 3D – Heitor Nilton de Resende Júnior (hnrj18@yahoo.com.br) 11 O comando SLICE divide um objeto sólido em duas partes utilizando como divisor um plano indicado pelo usuário. Esse comando é acionado através do menu Draw – Solids – Slice ou através da toolbar solids. Opções de comando - Object: O plano de corte é definido por um objeto - Zaxis: O plano de corte é definido por um ponto onde passa o mesmo e pela direção positiva do eixo Z - View: O plano de corte é paralelo à tela - XY: O plano de corte é paralelo ao plano XY - YZ: O plano de corte é paralelo ao plano YZ - ZX: O plano de corte é paralelo ao plano ZX - 3points: O usuário indica três pontos que definirão o plano de corte 5.5- Union / Subtract / Intersect Subtract O comando SUBTRACT remove de um primeiro objeto, as partes comuns entre esse objeto e os demais objetos selecionados. O objeto gerado é um novo sólido. Esse comando é acionado através do menu Modify – Solids Editing – Subtract ou através da toolbar solids editing. Opção de comando: selecionar objeto que se vai retirar uma parte, selecionar o objeto que se deseja retirar. Union O comando UNION transforma dois ou mais objetos em uma única peça. Esse comando é acionado através do menu Modify – Solids Editing – Union ou através da toolbar solids editing. Opção de comando: selecionar objetos a serem somados. Intersect O comando INTERSECT gera um sólido a partir do volume comum a dois ou mais objetos. Esse comando é acionado através do menu Modify – Solids Editing – Intersect ou através da toolbar solids editing. Opção de comando: selecionar objetos. AutoCAD 3D Autocad 3D – Heitor Nilton de Resende Júnior (hnrj18@yahoo.com.br) 12 6- Edição 6.1- 3D Array O comando 3DARRAY copia um elemento n vezes, distribuindo-o em linhas, colunas e níveis (array retangular) ou em torno de um eixo (array polar). Esse comando é acionado através do menu Modify – 3D Operation – 3D Array. Opção de comando: selecionar objetos, selecionar o tipo de array (r-retangular, p- polar), número de linhas (y), número de colunas (x), número de níveis (z), distância entre as linhas, distância entre as colunas, distância entre os níveis. 6.2- 3D Poly Cria polilinhas no espaço tridimensional. Esse comando gera uma entidade formada por várias linhas cujos vértices podem pertencer a planos diferentes. A entidade 3D Poly não permite a criação de segmentos curvos ou com espessura. Esse comando é acionado através do menu Draw – 3D Poly. Opção de comando: Especificar ponto inicial, próximo ponto (endpoint of line), desfaz o último segmento de 3Dpoly (undo), fecha a 3D poly do primeiro até o último segmento (close). 6.3- Align Esse comando move e rotaciona simultaneamente o objeto selecionado de tal forma a posicioná-lo alinhado a um segundo objeto ou a pontos pré-determinados. Esse comando é acionado através do menu Modify – 3D Operation – Align. Opção de comando: selecionar objeto, enter, selecionar primeiro ponto (no objeto e onde esse ponto vai parar), selecionar segundo ponto (no objeto e onde esse ponto vai parar), selecionar terceiro ponto (no objeto e onde esse ponto vai parar). Caso o alinhamento seja feito por menos pontos é só dar enter após ter selecionado um ou dois pontos de alinhamento. AutoCAD 3D Autocad 3D – Heitor Nilton de Resende Júnior (hnrj18@yahoo.com.br) 15 7- Fotorrealismo O AutoCAD possibilita a criação de trabalhos com excelente nível de acabamento devido ao seu conjunto de ferramentas. Esses recursos são aplicados na apresentação de projetos sofisticados, na criação de maquetes eletrônicas e protótipos virtuais, na criação de material publicitário além de outras atividades. Além do conhecimento técnico requerido, faz-se necessário um certo feeling, pois a maioria dos recursos (luz, reflexo, sombra, ângulo) é definida através de critérios puramente visuais, o que faz do bom gosto e da experiência os principais ingredientes para a obtenção de bons resultados. Os comandos a seguir, para serem visualizados, tem que usar o comando render, mostrado adiante. 7.1- Landscape A idéia do comando LANDSCAPE é a inclusão de objetos para paisagismo em cenas que serão renderizadas. Com isso, esses objetos não precisam ser criados no AutoCAD, o que geraria desenhos extremamente complexos. Os objetos LANDSCAPE possuem um reduzido número de faces e são ótimos para a representação de plantas, árvores, pessoas, etc, tendo como resultado final uma excelente qualidade. Para a criação de um objeto LANDSCAPE são necessárias duas imagens: Mapa de Opacidade e Foto do Objeto. O mapa de opacidade controla a transparência da foto, ou seja, tudo o que é preto no mapa é transparente na foto. Esse comando é acionado através do menu View – Render – 3 opções de landscape, que são: - Landscape New – Insere os objetos da biblioteca corrente. A altura e posição do objeto podem ser modificadas. - Landscape Edit – Permite a alteração da altura do objeto inserido. - Landscape Library – Gerencia a biblioteca landscape bem como a definição de novos objetos e bibliotecas. O objeto landscape criado é composto por um nome e se referencia a dois arquivos de imagem, conforme visto no conceito. Estes objetos podem ser salvos na biblioteca padrão do AutoCAD ou em qualquer outra biblioteca criada pelo usuário. Não esquecer que as imagens devem permanecer no diretório no qual foram localizadas. 7.2- Lights O comando LIGHTS é usado para criar pontos de luz, direcionados ao objeto ou não, que proporcionam efeitos de sombreamento, brilho, contraste, etc... A luz é um ponto fundamental para a obtenção de cenas realistas. Não se pode esquecer que, enquanto não for criado nenhum ponto de luz adicional, o AutoCAD utiliza a luz padrão. Outros parâmetros que podem ser controlados são a intensidade e a cor da luz ambiente, que influenciam de forma significativa na imagem final. Esse comando é acionado através do menu View – Render – Light AutoCAD 3D Autocad 3D – Heitor Nilton de Resende Júnior (hnrj18@yahoo.com.br) 16 7.3- Mapping O comando MAPPING possibilita a adaptação de uma imagem às formas de um objeto tridimensional. O AutoCAD possui 4 tipos de mapas: para entidades planas, esféricas, cilíndricas e sólidas. Esse comando é acionado através do menu View – Render – Mapping 7.4- Render Renderização é um processo de simulação de realidade que agrega recursos de cor, sombra, textura (aparência do material), reflexo, entre outros. O objetivo é a simulação do projeto executado servindo como argumento técnico e/ou comercial para a tomada de decisões. A qualidade da renderização depende de uma série de fatores como o tipo de renderizador, os materiais atribuídos aos objetos, as luzes da cena, etc. Esse comando é acionado através do menu View – Render – Render. 7.5- Rmat O comando RMAT possibilita a associação das superfícies de um desenho a texturas de material. Podemos, no entanto, dar aparências aos objetos, como concreto, grama, vidro, madeira, etc. As texturas são criadas a partir de imagens, fotos ou desenvolvidas através de artifícios de programação. Pode se definir também brilho, rugosidade, percentual de reflexão, refração, etc. O AutoCAD possui uma biblioteca de materiais, porém, novos materiais podem ser criados pelo usuário, de acordo com suas necessidades. Você não é obrigado a atribuir texturas aos objetos do desenho. Dessa forma, ao aplicar o RENDER, serão consideradas as cores dos objetos combinadas com as luzes criadas. Não havendo nenhuma luz, o AutoCAD utiliza uma configuração de luzes padrão. O comando MATLIB acessa a biblioteca de texturas e é exatamente igual ao botão “Materials Library” na caixa de diálogo do RMAT. Esse comando é acionado através do menu View – Render – Materials 7.6- Saveimg / replay O comando SAVEIMG gera arquivos raster (bmp, tif, tga...) gravando neles a parte da área gráfica apresentada na tela no momento da execução do comando ou uma área da mesma, definida pelo usuário. O comando REPLAY visualiza arquivos de imagens (tif, pcx, bmp, etc). O que aparece na tela é apenas uma representação do desenho referenciado. O mesmo desaparece da tela após a execução do comando REGEN. Ele também pode ser utilizado para apresentação de projetos, demonstrativos para eventos e até como biblioteca para consulta visual. Esse comando é acionado através do menu View – Tools – Display image. AutoCAD 3D Autocad 3D – Heitor Nilton de Resende Júnior (hnrj18@yahoo.com.br) 17 7.7- Scenes Imagine um estúdio fotográfico. A cada foto, são acesas determinadas luzes, apagadas outras e reposicionada a câmara visando obter uma melhor imagem. No AutoCAD acontece o mesmo. Criam-se as luzes (Lights) e definem-se os ângulos de visualização da peça ou ambiente (DVIEW). Para criar uma cena no AutoCAD, deve-se escolher determinadas luzes (criadas via comando LIGHTS) e uma vista (criada via comando VIEW ou DDVIEW). Ao executar o comando RENDER, o AutoCAD permitirá a seleção de uma cena, e a renderização acontecerá com as características a ela atribuídas. Passos para a criação de cenas: 1 – Criar vistas. 2 – Criar luzes. 3 – Criar as cenas. 4 – Atribuir textura (material) aos objetos. 5 – Aplicar o comando RENDER. Utilize o comando DVIEW para posicionar o observador (câmara). Utilize o comando DDVIEW ou VIEW para salvar as vistas definidas pelo comando DVIEW. Esse comando é acionado através do menu View – Render – Scene. 7.8- Stats Esse comando mostra alguns dados estatísticos de execução da redenrização, como por exemplo: o tempo gasto na operação, as dimensões da imagem gerada, o número de faces redenrizadas, etc... Essas informações podem ser gravadas em um arquivo. Esse comando é acionado através do menu View – Render – Statistics.