MODELAMENTO 3D

APRESENTAO

Os recursos tecnolgicos, principalmente, os da informtica, trazem novas possibilidades para

o ato de projetar, facilitando a construo e visualizao do objeto criado. Os programas mais

utilizados nos escritrios de projetos de arquitetura e engenharia so aqueles do sistema CAD,

que permitem a elaborao de desenhos em 2D e 3D. Originalmente em lngua inglesa, os

programas tornam-se complexos para o usurio que ainda no domina o vocabulrio

estrangeiro, e principalmente o da informtica. Portanto, essa apostila apresenta um roteiro de

procedimentos bsicos para o uso dos recursos grficos do software AutoCad 2011, utilizando

comandos de desenho e edio, por meio de uma linguagem direta e simplificada.

SUMRIO

APRESENTAO............................................................................... 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 Criao de Layer....................................................................... 6

1.1.3 Plano de trabalho ..................................................................... 7

1.2 GERANDO SLIOS EM 3D......................................................... 8

1.2.1 Slidos regulares ..................................................................... 8

1.2.2 Slidos irregulares simples..................................................... 9

1.2.3 Slidos irregulares complexos................................................. 10

1.2.3.1 Opo PATH do comando EXTRUDE....................................... 11

1.2.4 Slidos de Revoluo .............................................................. 14

1.2.5 Outros exemplos ..................................................................... 15

1.2.5 Slidos com Geometria Complexa.......................................... 16

2 MODOS DE VISUALIZAO E SOMBREAMENTO ...................... 19

3. EDIO DE SLIDOS .................................................................... 22

BIBLIOGRAFIA PARA CONSULTA .................................................... 24

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1 MODELAGEM 3D

1.1 INICIANDO UM DESENHO EM MODO 3D

Para trabalhar no modo 3D do programa AutoCad necessrio utilizar as barras de

ferramentas especficas que podem ser encontradas na WORKSPACE 3D MODELING.

No menu HOME, encontram-se as principais barras de ferramentas para modelagem, que

sero usadas tanto para gerao de slidos como para gerao de superfcies. Existem outros

menus e barras para gerao de modelos mais complexos que no sero abordados.

1.1.1 Barras de ferramentas menu HOME

As barras de ferramentas se encontram em faixas nos menus especficos. O menu HOME

(Figura 01)tem as seguintes barras de ferramentas:

MODELING: apresenta ferramentas para gerar slidos: predefinidos - POLYSOLID, WEDGE,

BOX, SPHERE, CYLINDER, CONE, TORUS, HELIX, PYRAMID - ou gerados por

meio de comandos aplicados a polgonos regulares ou irregulares - EXTRUDE,

PRESSPULL, SWEEP, REVOLVE, LOFT.

SOLIDS EDITING: apresenta ferramentas para edio de slidos e superfcies (planos). As

principais so:

UNION usado para unir slidos/superfcies.

SUBTRACT usado para subtrair um slido/superficies de outro.

INTERSECT usado para gerar slidos/superfcies. resultantes da

interseo de outros slidos.

INTERFERE Cria uma visualizao prvia da interseo de slidos, podendo-se,

pelo quadro INTERFERENCE CHEKING, fazer visualizar a interseo por zoom, e

at efetivar a criao do slido de interseo.

SLICE faz cortes nos slidos, por trs pontos [(3 POINTS (definem um plano de

corte)], separando-os e duas partes (BOTH) ou deletando uma das partes.

THICKEN Converte uma superfcie e slido.

EXTRACT EDGE Ao selecionar o slido possvel selecionar uma das arestas para

edio(mover, copiar, esticar, etc..) sem interferir no slido. Nesta sub-barra existem

os comandos:

IMPRINT- imprime um desenho 2D em um slido;

COLOR EDGE A selecionar o slido possvel mudar a cor de uma aresta;

COPY EDGE Ao selecionar o slido possvel mudar a cor de uma aresta;

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EXTRUDE FACES extruda faces de um slido, com uma altura (direo) ou um

caminho (PATH), e um ngulo. Outros comandos neta sub-barra tambm so para

edio de faces: TAPER; MOVE, COPY, etc..

SEPARETED separa slidos, depois de uma unio ou uma subtrao desde que

no estejam em situao de interseo. Outros comandos nesta sub-barra so para:

CLEAN; CHECK e SHELL Cria um vazio dentro de um slido macio, com uma

espessura determinada.

DRAW ferramentas padro de desenho;

MODIFY ferramentas padro de edio;

SECTION Cria planos de sees (cortes) nos slidos.

COORDINATES: barra de onde para setagens no sistema de coordenadas X, Y, Z

Apresenta as ferramentas para mudanas de posio do plano XY, em relao ao eixo

Z. As principais so:

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 direo de Z

VIEW: apresenta ferramentas de visualizao do slido:

3D NAVIGATION: pontos de vistas ortogonais (TOP, BOTTOM, LEFT, RIGTH, FRONT

E BACK) ou isomtrico (SW, SE, NE E NW) alm de NAMED VIEWS (vistas arquivadas

e nomeadas) e CAMERA (pode-se determinar a posio do observador e o ponto alvo

do objeto a ser visualizado;

VISUAL STYLES modos de visualizao com preenchimentos.

SUBOBJECTS: ativa os cones de eixo de coordenadas para edies de rotao e

deslocamento de slidos.

LAYERS cria e gerencia camadas.

Outro item importante para trabalhar no modo 3D o cone das coordenadas X, Y, Z.

Para mant-lo ativado ou desativado, no menu HOME, na barra COORDINATE, clicar no cone

SHOW UCS ICON.

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Outros menus tem barras especficas para modelamento: ex.: SOLIDS (slidos), SURFACE

(superfcies); MESH (slidos com faces fragmentadas e modelveis), RENDER (cria

visualizaes com preenchimento realstico); INSERT(insere blocos, etc.); ANNOTTATE

(textos e cotas), VIEW (controla vistas e estilos visuais); MANAGE (gerenciador de animaes,

etc); OUTPUT (impresses, etc.); EXPRESS TOOLS (ferramentas expressas).

1.1.2 Criao de Layer

Os desenhos gerados no modo 3D podem ser utilizados para estudos generativos, anlises

ergomtricas e de performace, modelos de apresentao e animaes. Por isso 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, (mobilirio/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 cone 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),

FIGURA 01- Barras de Ferramentas Menu HOME Fonte: AutoCad

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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 Bsico).

1.1.3 Plano de trabalho

Para iniciar uma modelagem, preciso definir um plano de ao, isto , deve-se definir que tipo

de objeto, a posio de visualizao, as ferramentas que sero usadas na gerao dos

slidos/superfcies, entre outros fatores. No entanto, fundamental entender que:

O plano X,Y (Figura 02) .o plano de trabalho para iniciar uma modelagem. Esse plano

pode estar na posio WCS1 (WORLD COORDINATE SYSTEM - horizontal) ou na

posio UCS2 (USER COORDINATE SYSTEM - vertical).

A coordenada Z est sempre em posio de perpendicularidade em relao a X,Y.

A posio de X,Y vai orientar a extruso para gerar os objetos que, geralmente, segue

a direo de Z (Figura 03).

1 Sistema de Coordenadas universal.

2 Sistema de Coordenada definida pelo usurio.

FIGURA 02 Posies do plano de trabalho X,Y WCS(wolrd) e UCS [left (equerda), wright (direita)] respectivamente.

FIGURA 03 Posies do plano de trabalho X,Y e a gerao de slidos (modo de visualizao CONCEITUAL)

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1.2 GERANDO SLIDOS EM 3D

A modelagem 3D de objetos se faz a partir de polgonos 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 Slidos regulares

Ao iniciar o trabalho, escolher um LAYER (ex. madeira), um ponto de vista isomtrico na barra

VIEW (ex. SE) e uma posio para o plano XY (ex.: WORLD - horizontal) na barra

MODELING.Com o comando RETANGLE (ou POLYLINE}, criar um retngulo de coordenadas

@150,200. (Figura 04).

FIGURA 04 Retngulo, plano X,Y, na posio WORLD.

Usar o comando EXTRUDE (Figura 05):

- Acionar o comando EXTRUDE, na barra de ferramentas MODELING;

- Selecionar o objeto (retngulo);

- ENTER;

- Digitar a dimenso Z, que a terceira dimenso (ex.: 100);

- ENTER

- Digitar o ngulo de extruso (ex.: ngulo=0 - vertical; ngulo # 0 - inclinado)

- ENTER

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FIGURA 05 Slido gerado (modo de visualizao SHADE OF GRAY) .

1.2.2 SLIDOS IRREGULARES SIMPLES

Escolher um LAYER (ex. tecido), um ponto de vista isomtrico na barra VIEW (ex. SE)

e uma posio para o plano XY (ex.: WORLD-horizontal) na barra MODELING.

Com o comando POLYLINE, criar um polgono de acordo com a Figura 06 abaixo:

FIGURA. 06- Polgono irregular .

Usar o comando EXTRUDE, na barra de ferramentas MODELING com height de 65

(Figura 07).

.

Fig. 07 Slido gerado (modo de visualizao SHADE OF GRAY)

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1.2.3 Slidos irregulares complexos

Escolher um LAYER (ex. metal), um ponto de vista isomtrico na barra VIEW (ex. SE) e

uma posio para o plano XY (ex.: WORLD-horizontal) na barra MODELING.

Com o comando LINE e ARC, criar um polgono de acordo com a Figura 08, abaixo:

FIGURA 08 Polgono

Transformar o desenho de polgono feito com linha em uma POLYLINE:

- No Menu Principal MODIFY - EDIT POLYLINE.

- Selecionar uma linha;

- ENTER (confirmar que quer transform-la em POLYLINE);

- Digitar J (JOIN escolher linhas que faro 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).

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FIGURA 09 Slido gerado (modo de visualizao SHADE OF GRAY)

.

1.2.3.1 Opo PATH do comando EXTRUDE

Alguns slidos podem ser gerados pela opo PATH do comando EXTRUDE :

Escolher um LAYER (ex. madeira), um ponto de vista isomtrico na barra VIEW (ex.

SE) e uma posio para o plano XY (ex.: WORLD -horizontal) na barra MODELING.

Com o comando CICLE, desenhar um crculo de raio=2.5 (Figura 10).

FIGURA. 10 Crculo

- Mudar a posio do plano XY para Vertical Esquerda:

- Clicar em Z AXIS VECTOR, na barra COORDINATES;

- Clicar em qualquer lugar na rea de trabalho;

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- 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 Crculo e POLYLINE

Usar comando EXTRUDE (Figura 11):

- Acionar o comando EXTRUDE, na barra de ferramentas MODELING;

- Selecionar o objeto (crculo);

- ENTER;

- Digitar a P (PATH);

- ENTER

- Clicar na POLYLINE (ser o PATH da extruso);

FIGURA 11 Slido gerado (modo de visualizao SHADE OF GRAY)

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OBSERVAES:

- A POLYLINE que serve como PATH (caminho) deve ser construda em plano

perpendicular ao plano do polgono que vai gerar o slido.

- Um slido s gerado por POLYLINES FECHADAS.

- s vezes necessrio desenhar vrias POLYLINES para formar um polgono com

POLYLINES FECHADAS. Veja a Figura 12 a seguir:

FIGURA 12- Slido gerado por vrias POLYLINES (modo de visualizao SHADE OF GRAY)

.

1.2.4 Slidos de Revoluo

Os slidos de revoluo so gerados por meio de um polgono (fechado) gerador e eixo fixo (co-

planar ao polgono), utilizando-se o comando REVOLVE.

Escolher um LAYER (ex. metal), um ponto de vista isomtrico na barra VIEW (ex. SE)

e uma posio para o plano XY (ex.: WORLD-horizontal) na barra MODELING;

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Com o comando RETANGLE, desenhar um retngulo com dimenso @ 5,20;

Com o comando LINE desenhar uma linha auxiliar, que ser usada como eixo de

rotao, conforme Figura 13;

FIGURA 13 Retngulo e Linha

Usar o Comando REVOLVE:

- Acionar o comando REVOLVE (barra MODELING);

- Selecionar o retngulo;

- ENTER;

- Clicar no 1 ENDPOINT (P1) da linha;

- Clicar no 2 ENDPOINT (P2) da linha;

- Digitar ngulo de rotao (ex.: 360 - gera um slido completo - Figura 14).

- ENTER.

FIGURA 14 Slido gerado(modo de visualizao SHADE OF GRAY)

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1.2.5 Outros exemplos

Com o plano de trabalho X,Y na posio Vertical (para direira), desenhar um crculo de raio 10 e

depois uma linha na vertical, conforme mostra as Figuras 15, 16 e 17.

FIGURA 15 - Slido gerado pelo comando REVOLVE (modo de visualizao SHADE)

.

FIGURA 16- Slido gerado pelo comando REVOLVE (modo de visualizao SHADE).

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FIGURA 17- Slido gerado pelo comando REVOLVE (modo de visualizao SHADE).

1.2.5 Slidos com Geometria Complexa

Os comandos LOFT e SWEEP auxiliam na gerao de slidos de geometria complexa, como os exemplos na Figura 18, abaixo:

FIGURA 18 - Slidos gerados pelos comandos LOFT e SWEEP (modo de visualizao REALISTIC).

LOFT Cria slidos ligando vrias sees transversais (Figura 19 -20).

- Acionar o comando LOFT;

- Selecionar as sees (polgonos que formam representam as sees do slido a ser

criado);

- ENTER.

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FIGURA 19 Desenho de sees (polgonos); sees deslocadas em nveis verticais para

gerao de slido por meio de LOFT.

FIGURA 20 Slido gerado

Ao selecionar o slido possvel edit-lo por meio dos grips ou do quadro de opes que

aparece ao clicar no cone de seleo ao lado do slido (Figura 21).

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SWEEP3 - Cria slidos a partir de um polgono e uma POLYLINE como caminho de extruso. A

opo mais interessante a TWIST que cria slidos contorcidos em torno do caminho

- Acionar o comando SWEEP;

- Selecionar o polgono (ex.: um hexgono);

- ENTER;

- Digitar T para acionar a opo TWIST;

- ENTER;

- Digitar o ngulo de rotao;

- ENTER;

- Clicar na POLYLINE criada para ser caminho;

3 Diferentemente do EXTRUDE com PATH , pode-se optar por alinhar a base(polgono) ao

caminho(polilyne) ou no. Usar a opo ALIGMENT digitando A; ENTER, aps selecionar o polgono para fazer o SWEEP.

FIGURA 21 Grips e quadro de opes do comando LOFT, depois da seleo do slido.

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2 MODOS DE VISUALIZAO E SOMBREAMENTO

Todos os slidos gerados podem ser visualizados a qualquer momento de outros pontos de

vistas, ortogonais ou isomtricos, da barra VIEW. Existe ainda a possibilidade de visualizar um

slido de forma mais dinmica usando o comando ORBIT e suas opes, que se encontra na

NAVIGATION BAR, na rea de trabalho, ou no menu VIEW, barra NAVIGATE.

ORBIT: Modo de visualizao em que o observador controla o ngulo de viso do slido

clicando e arrastando o mouse na rea de trabalho.

FREE ORBIT - Por meio de um crculo que aparece na rea de trabalho, clicar e arrastar o

mouse nos quadrantes ou em qualquer parte da rea de trabalho para mudar o ponto de vista.

CONTINUOUS ORBIT - Gera uma visualizao de movimento em orbita, clicando-se e

arrastando o mouse na rea de trabalho.

- Para sair do comando, dar ESC ou clicar com o boto direito do mouse sobre a rea de

trabalho e clicar na opo EXIT do Menu que se abre.

OBSERVAO:

- Ao clicar com o boto direito do mouse na rea de trabalho no modo FREE ORBIT surge

um menu que tem vrias opes, entre elas:

PARALLEL visualizao com perspectiva paralela.

FIGURA 22 Slido gerado pelo comando LOFT, com o caminho vertical perpendicular e inclinado ao polgono, com base alinhada a ele.

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PERSPECTIVE. Visualizao com perspectiva cnica.

VISUAL STYLES: 2D ou 3D WIREFRAME (modo arame = todas as arestas e vrtices visveis

- Figura 19), HIDDEN (esconde as arestas no visveis Figura 20), CONCEPTUAL

(preenchimento com cores e aresta destacadas - Figura 21), REALISTIC (pr-visualizao dos

materiais aplicados Figura 22), SKETCH (visualizao tipo desenho manual Figura 23),

XRAY (raio x, transparncia Figura 24), entre outros.

comum, slidos circulares ou com cantos arredondados apresentarem ISOLINES que so

linhas de contorno que no podem ser apagadas, quando nos modos de preenchimento. Pode-

se controlar a quantidade de ISOLINES, antes de gerar o slido, da seguinte maneira:

- Digitar ISOLINE ENTER;

- Digitar o numeral relativo quantidade de ISOLINES desejada;

- ENTER.

RENDER: Aplica materiais com imagens fotorrealsticas nos slidos gerados. Gera tambm

luzes e sombras.

- No Menu RENDER, na barra RENDER. Ser detalhado mais adiante.

OBSERVAES:

- Para sair de um dos modos de visualizao com preenchimento/sombreamento e continuar

o medelamento, deve-se escolher na barra VISUAL STYLE a opo 2D WIREFRAME.

- O ZOOM e o PAN tambm funcionam para visualizao no modo 3D.

.

FIGURA 19 Modo WIREFRAME.

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FIGURA 20 Modo HIDDEN

FIGURA 21 Modo CONCEPTUAL

FIGURA 22 Modo REALISTIC

FIGURA 23 Modo SKETCH

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FIGURA 24 Modo X-RAY

2.1 CAMERAS

Pode-se criar cmeras de visualizao posicionadas de acordo com

Observador.

No menu RENDER, clicar com o boto 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 ficar a cmera;

- Clicar no ponto alvo para a visada;

- ENTER;

Para editar a cmera, clicar sobre a cmera e edit-la pelos GRIPS, depois ir ao menu VIEW

barra VIEW e clicar no cone 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 cmera, na rea de trabalho (Figura 25).

FIGURA 25 Cmera selecionada para ativar os GRIPS de edio e a visualizao gerada pela cmera.

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3. EDIO DE SLIDOS

Muitos objetos so gerados a partir da unio, subtrao ou interseo de vrios slidos. As

ferramentas para tais edies so encontradas na barra SOLID EDITING:

UNION: usado para unir slidos (Figura 26).

- Acionar o comando UNION;

- Selecionar os slidos que sero unidos;

- ENTER.

FIGURA 26 Unio de slidos

SUBTRACT usado para subtrair um slido de outro (Figura 27).

- Acionar o comando SUBTRACT;

- Selecionar o slido que vai permanecer aps a subtrao;

- ENTER.

- Selecionar o slido que vai ser subtrado;

- ENTER.

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FIGURA 27 Subtrao de Slidos.

INTERSECT usado para gerar slidos resultantes da interseo de outros slidos(Figura 28).

- Acionar o comando INTERSECT;

- Selecionar os slidos que vo gerar a interseo;

- ENTER.

FIGURA 28 Subtrao de Slidos.

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BIBLIOGRAFIA PARA CONSULTA

ARAUJO, Tereza Cristina Malveira De; MENEGOTTO, Jos Luiz Desenho Digital: tcnica e

arte. Rio de JAneiro: Intercincia, 2000.

BALDAN, Roquemar; COSTA, Loreno. AutoCad 2006- Utilizando totalmente. So Paulo: rica, 2005. 432 p. BITTAR, Denise lvares. AutoCad 2000 para arquitetos e urbanistas. 6. ed. So Paulo: rica, 2002. 250 p. MATISUMOTO, lia Yathie. AutoCAD 2006 - Guia Prtico 2D & 3D. So Paulo: rica, 2005. 376 p. TURQUETTI FILHO, Reynaldo. Aprenda a desenhar com o AutoCad 2000: 2D, 3D e modelamento com slidos. So Paulo: rica, 2000. 376 p.