Rhinoceros Tutorial 06: inserción de referencias (blueprints)

rhino_06Las referencias son imágenes 2D de una o más vistas ortogonales de un objeto determinado, las cuales son insertadas en cada vista de cualquier programa 3D para servir como “guía” para primeramente calcar mediante líneas y luego modelar ese objeto con mayor exactitud y precisión que si lo modeláramos a simple vista. Usualmente bastan las tres vistas básicas (Top, Front, Left o Right) de una referencia para definir nuestro modelo y por ello lograr un buen modelado 3D.

Estas referencias también se conocen como blueprints, y pueden descargarsse desde Internet de menera gratuita. Un Blueprint es algo parecido a la imagen siguiente:

Ejemplo de blueprint de un vehículo. Vemos su vista front, top, Left y right.

La idea de insertar las imágenes es que calcen en cada una de las vistas para lograr mayor precisión, aunque debido a que son imágenes jpg o similares, no suelen tener una precisión exacta en dimensiones por lo que sólo se deben usar como guía básica para definir las proporciones de un modelo 3D.

Blueprint de un puente asignado en las vistas Top, Front y Left de Rhinoceros.

Evidentemente y para lograr mayor precisión y coherencia, debemos insertar la imagen que corresponda a la vista en la que se está trabajando. Por ello, si insertamos una imagen en la vista top, debemos asegurarnos que el dibujo o imagen 2D del objeto a modelar sea visto desde arriba, si es front de frente y así sucesivamente. Es por eso que en la mayoría de los blueprints las imágenes se suelen renombrar mediante el nombre del objeto seguido del nombre de la vista.

Si es una imagen única, tal como se ve en el ejemplo de la imagen de arriba donde las vistas del avión están contenidas en una sola imagen, debemos separarlas en varias imágenes diferentes utilizando programas de edición de imágenes 2D como Photoshop.

Insertar imágenes de referencia en Rhinoceros

Para activar las referencias en Rhino, nos ponemos en el nombre de la vista, hacemos click con el botón secundario del mouse y elegimos la opción Background Bitmap >> place. Las operaciones de edición sólo se activan al tener una imagen insertada.

Operaciones con referencias

Place: colocar imagen. Podemos elegir y colocar la imagen en la vista.
Refresh:
refrescar (actualizar) imagen, especialmente si hay cambios en ella.
Remove:
remover imagen.
Extract:
extrae la imagen y la guarda como archivo jpg.
Hide/show:
oculta o hace visible la imagen en la vista, según se necesite.
Move:
mover imagen en torno al plano en el que está colocada.
Align:
alinea la imagen en torno a puntos de referencia determinados en el plano.
Scale:
escala 2D la imagen.
Grayscale:
muestra la imagen en escala de grises o en color según si está seleccionado o no.

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Insertando la imagen en la vista front desde el punto (0,0). Se usa snap como guía para definir el largo.

Una vez que hemos elegido la imagen, en la vista nos pedirá el punto de origen y el punto final donde irá la referencia. El proceso es similar al crear un rectángulo (aunque sólo podremos definir una magnitud) y por ello podemos ayudarnos con los snaps o con dibujos 2D del Rhino (rectángulos, líneas, etc.) para definir el tamaño de la imagen. La imagen de arriba nos muestra cómo en la vista Front se inserta la imagen desde el punto (0,0) hasta el punto (14,0). Una vez que la insertamos, la imagen se quedará fija en el fondo y se comportará de manera similar al bloqueo de objetos: no podrá ser seleccionada ni editada pero sí será visible, a menos que se edite desde las operaciones de referencia. Se recomienda que se utilicen los snaps para definir los tamaños ya que al colocar la siguiente imagen será más fácil que calce con la otra.

En la imagen de abajo se ha colocado la siguiente imagen de referencia en la vista top, ayudándose con los snaps para definir el largo el cual es similar al largo de la vista front.

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Si queremos definir la vista right repetimos el proceso, pero en este caso se recomienda que para el punto final no se usen los snaps sino que sea a pulso, ya que la idea es que calce con alguna de las dimensiones de las imágenes de referencia ya insertadas.

Insertando la imagen en la vista right desde el punto (0,0). Se usa la vista top como guía para definir el tamaño, desactivando los snaps.

Podemos mover la(s) imagen(es) de referencia para acercarla(s) más a la grilla o al punto de origen, para facilitar el modelado o según queramos. Simplemente activamos la opción move desde las referencias (no desde el comando move), luego tomamos un punto cualquiera de la imagen y lo arrastramos hacia donde queremos (similar al comando move, podemos ayudarnos con snaps y/o shift).

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En el ejemplo se ha movido la imagen insertada de tal manera que el camino del puente coincida con el eje X. Podemos seguir moviendo las referencias en las diferentes vistas hasta que calcen.

Gracias a esta opción, podemos comenzar a definir las líneas básicas, los tamaños máximos y las relaciones necesarias (tamaños de grid, cuadros, etc.) para comenzar nuestro modelo. Ahora sólo es cosa de ir “calcando” sobre las referencias para que el modelo sea lo más parecido posible a la imagen original. En este ejemplo, las imágenes están movidas de tal manera que las mitades de las imágenes en las vistas top y right coincidan con el eje X y la línea del puente pase por X=0, ya que la idea es modelar la mitad de este proyecto y luego replicarlo en el otro lado, ya que es simétrico.

En el caso de proyectos de gran envergadura lo recomendable es definir las referencias en varios cuadros de tamaño, ya que será más fácil manejar las dimensiones de los detalles pequeños y las proporciones. Por el contrario, a menor envergadura del objeto a modelar ocupará menos trama de la grilla. Si se trabaja con medidas reales, lo ideal es modelar con no muchos cuadros y luego escalar todo el proyecto al tamaño pedido.

Hay que recordar que debido a que las referencias son imágenes, no tienen precisión absoluta. Es por ello que a partir de las imágenes podemos intuir el tipo de relaciones entre los objetos y/o elementos constructivos, así que no debemos calcarlas de forma literal.

Este es el fin de este tutorial.

Rhinoceros Tutorial 05: modelado mediante Loft

rhino_05En este tutorial se enseñará la técnica de modelado por Loft, el cual proyecta superficies a partir de una estructura de dos o más líneas o curvas abiertas o cerradas. Se puede hacer loft ente 2 o más curvas abiertas o cerradas, pero no juntas. A partir de ello modelaremos un reloj de arena, con el cual entenderemos la importancia de este comando.

Para comenzar el proyecto abrimos un nuevo archivo sin template. El grid se ajusta en 0.5. En opsnap, activamos las relaciones near, cen, end, mid e int.

Dibujando el reloj:

Activamos snap. En la vista top, creamos una serie de tres círculos (curves >> circle >> center, radius) desde el punto de origen (0,0) y que tendrán los siguientes radios: 8, 6 y 1. Con esto creamos la base del vidrio de nuestro reloj.

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Ahora vamos a la vista front o right y tomándolo desde el desde el centro (cen), procedemos a mover (transform >> move) con shift apretado el segundo círculo 10 cuadros hacia arriba. Repetimos lo mismo con el círculo pequeño, pero lo movemos 15 cuadros. Debe quedar como la imagen de abajo:

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Ahora en la vista top, seleccionamos los dos círculos más grandes y los escalamos en 2D (transform >> scale >> scale 2-D) para reducirlo un poco. Tomando como base el punto de origen (0,0), escribimos C y luego enter, esto nos creará una copia del elemento ya que necesitamos conservar los círculos originales. Escalamos para que nos quede parecido a la imagen de abajo. Con esto simularemos el grosor del vidrio de nuestro reloj.

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Repetimos el mismo proceso pero esta vez con el círculo pequeño. Ahora con snap activado seleccionamos todos los círculos grandes y medianos y luego en la vista front ejecutamos un mirror. Tomamos como base del mirror cualquier punto donde Z=15, escribimos C para definir una copia y con shift presionado la confirmamos. La idea es que nos quede como las imágenes de abajo:

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Aplicación de Mirror en la vista Front.

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Resultado final de la aplicación de Mirror.

Ahora seleccionamos todos los circulos de adentro y ejecutamos el comando loft (surface >> loft). Nos aparecerán las “costuras” (la línea negra y las flechas) que nos indican la partida del loft o sea, desde donde empieza y termina la creación de la superficie, tomando como recorrido y referencia los círculos dibujados:

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Hacemos click con el botón derecho y nos aparecerá el cuadro de abajo, junto con el preview del loft aplicado.

Si hay algún problema con la superficie que genera el loft, podemos arreglarlo en la opción align curves, para luego mover los puntos de control de las costuras. En este caso no es necesario, así que damos click para aceptar. Con esto hemos definido la estructura de vidrio de nuestro reloj.

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Repetimos el proceso con los círculos de afuera, para con esto definir el vidrio principal de nuestro reloj. Una vez listo, creamos un layer llamado vidrio y le asignamos un color, también le asignamos el color para el render en la opción material de object properties (F3) y una transparency del (90%). Luego ocultamos el layer.

Ahora volvemos a seleccionar los círculos internos y ejecutamos loft (surface >> loft). Luego de realizarlo seleccionamos la superficie creada y la tapamos con el comando cap:

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Creamos un layer llamado arena para asignar este sólido a ese layer, ya que este representará a la “arena” del reloj. Sin embargo debemos recortarlo para acercarlo más a la forma de la arena real del reloj. Para ello en la vista front, creamos una línea horizontal tal como se ve en la imagen de abajo:

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Ahora aplicamos trim (edit >> trim) y la recortamos para que nos quede como en la imagen de abajo. Tapamos la superficie resultante con cap y con esto formaremos nuestra arena. Si queremos podemos ajustar los colores e insertar una textura para configurar el render:

Textura de la arena del reloj.

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En el caso de la arena, al aplicar la textura nos daremos cuenta que se ve algo desfasada. Para arreglar esto, nos vamos a las propiedades del objeto (F3) y a la persiana texture mapping (debajo de material), en texture mapping elegimos la opción custom, luego en projection elegimos la opción capped cylindrical.

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Esto hará que la textura se distribuya en forma de cilindro en la arena, haciendo la textura más uniforme en el sólido.

Finalmente en la vista top, escalamos en 2D la arena (transform >> scale >> scale 2-D) para reducirla un poco (sólo unos milímetros), la idea es que no se tope con el vidrio.

Ya podemos ocultar los layers para continuar el modelado.

Nos ponemos en la vista top en el punto (7,7) y dibujamos un círculo de radio 1.5. Luego en la vista front lo copiamos en la vista front 7.5 cuadros arriba y luego 15 cuadros hacia arriba con shift apretado, ya que se deben ver como un solo círculo en la vista top (círculos verdes imagen de abajo):

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En la vista front copiamos los círculos superior e inferior 0.5 cuadros, el superior hacia abajo y el inferior hacia arriba:

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Ahora tomamos los círculos recién creados y los copiamos 1.5 cuadros, de la misma forma que los anteriores (imagen de abajo). Hay que mover estos círculos con cuidado, ayudándonos con shift pues en la vista top deben verse como un solo círculo:

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En la vista top, Tomamos los círculos recién creados y los escalamos en 2D (transform >> scale >> scale 2-D). Tomando como punto de origen de la escala el centro (cen) de alguno de los círculos, los reducimos con shift para que se parezcan a la imagen siguiente:

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Desde la vista front, seleccionamos todos los círculos que hemos creado y aplicamos mirror (transform >> mirror). Tomamos como base del mirror el centro del reloj (Z=15) y creamos la copia de los círculos, los cuales deben proyectarse tal como la imagen de abajo:

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Una vez creada la copia de los círculos, seleccionamos el círculo del medio y lo borramos (en amarillo):

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Ahora seleccionamos todos los circulos pequeños y aplicamos loft (surface >> loft). Con esto crearemos un soporte para el reloj. Asignamos un layer llamado soporte para este sólido y le cambiamos su color para el render mediante F3, y le asignamos su textura (textura_reloj.jpg).

Textura de la madera del reloj.

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En la vista top, seleccionamos el soporte creado y aplicamos array polar (transform >> array >> polar). Definimos el centro del array en el punto de origen (0,0) y cuando nos pregunte el número de ítems colocamos 4 y damos enter, finalmente escribimos 360 para definir el ángulo total de la rotación y damos enter. Hemos creado todos los soportes de nuestro reloj.

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En la imagen, los soportes terminados luego de haber aplicado el comando array polar.

Al terminar los soportes debemos ocultar su layer correspondiente para continuar el modelado. En la vista top, creamos un círculo de radio 12 y con centro en el punto de origen (0,0). Luego aplicamos extrude (solid >> extrude planar curve >> straight) con un radio de -2.

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Ahora copiamos el sólido resultante (transform >> copy) desde la vista front y mediante snap unos 30 cuadros, para que llegue al final del reloj. Asignamos estos sólidos al layer soporte, hacemos visibles todos los layers de sólidos y ocultamos las líneas, y ya tenemos finalizado nuestro reloj:

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Finalmente realizamos un render, este es el resultado:

Este es el fin de este tutorial.

Descargar material del tutorial: ir a página de descargas.

Rhinoceros Tutorial 04b: modelado mediante puntos de control (artefacto)

rhino_04En este tutorial se enseñará la técnica de modelado por puntos de control, muy útil para modelar objetos de tipo orgánico o con muchas curvas. La técnica consiste en dibujar primitivas curvas 3D (esferas, elipses, etc.) para luego definir los puntos de control mediante reconstrucción de puntos, y luego simplemente mover, rotar o escalar los puntos para definir las formas. Mediante esta técnica modelaremos un submarino.

Abrimos un nuevo archivo sin template. No es necesario ajustar grid. En opsnap, activamos las relaciones near, cen, end, mid e int.

Realizaremos doble click en vista front ya que ahí se dibujarán los sólidos.

Dibujando el submarino

Activamos snap y procedemos a crear una esfera básica la cual definirá la estructura principal del submarino. Activamos el comando esfera (solid >> sphere >> center, radius), definimos el primer punto en el origen (0,0) y escribimos 4, luego damos enter. Hemos creado una esfera de radio 4. Ahora la rotamos desde la vista front y tomando como origen de la rotación el punto (0,0). La idea es que nos quede como la imagen de abajo:

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A continuación nos vamos a edit >> rebuild, seleccionamos la esfera, definimos 8 en cada coordenada U y V y luego damos ok. Activamos los puntos de control con F10 o edit >> control points >> control points on y procedemos a moldear el cuerpo del submarino, en el frente debe ser más redondeado y más puntiagudo en la parte de atrás, cuidando que el largo sea de aproximadamente 52 cuadros en total: X=17 en la proa y X=-35 en la popa, a partir del punto de origen 0,0. Este será el cuerpo de nuestro submarino. Podemos aplicar otras herramientas de transformación como rotar o escalar a todo el elemento o a puntos específicos, pero en esta primera etapa del tutorial sólo se debe mover puntos desde la vista top y presionando shift o activando ortho, para que no se pierda la forma redonda que caracteriza a un submarino.

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Estructura terminada del modelo. En la vista right notamos que la forma del sólido sigue siendo redonda.

Una vez finalizada, debemos bloquear el cuerpo para comenzar a modelar la base del periscopio. Para ello vamos a edit >> visibility >> lock y seleccionamos el cuerpo, luego damos enter para bloquearlo.

Modelando la base del periscopio

En la vista top, Comenzamos creando una elipsoide (solid >> ellipsoid >> from center), definimos el primer punto en el origen (0,0) y escribimos 5, damos enter y luego click. Luego escribimos 2, damos enter y luego click. Finalmente escribimos 2 y luego enter. Luego lo movemos un poco hacia arriba desde la vista front y procedemos a ejecutar rebuild, definiendo 8 en cada coordenada U y V y luego mostrando los puntos de control con F10.

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Procedemos a modelar intentando que nos quede una base plana en la parte superior, se recomienda trabajar con todas las vistas y realizando operaciones de escala 1D tomando como punto de origen cualquier punto del eje X donde este sea igual a 0, ya que podemos escalar ambos extremos de la forma a la vez con esta técnica.

Se recomienda que se muevan puntos en grupos, nunca individuales puesto que es mucho más complicado modelar y definir curvas suaves si los puntos se mueven individualmente. También se recomienda que se utilice la grilla del snap de la guía para algunas de las operaciones como escalar en 1D (definiendo el punto de origen en el eje X, como en la imagen de abajo).

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Una vez finalizada nuestra base, debemos bloquearla para comenzar a modelar el timón horizontal del submarino. Para ello vamos a edit >> visibility >> lock y seleccionamos la base, luego damos enter para bloquearla.

Modelando el timón horizontal

En la vista top, Comenzamos creando una elipsoide (solid >> ellipsoid >> from center), definimos el primer punto en (3,0) y escribimos 2, damos enter y luego click. Luego escribimos 2, damos enter y luego click. Finalmente escribimos 0.5 y luego enter. Luego lo movemos un poco hacia arriba desde la vista front y procedemos a ejecutar rebuild, definiendo 8 en cada coordenada U y V y luego mostrando los puntos de control con F10. Ahora la rotamos desde la vista top y tomando como origen de la rotación el punto (3,0). La idea es que nos quede como la imagen siguiente:

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Procedemos a modelar intentando que nos quede una base plana en la parte superior y de formar un alerón, se recomienda trabajar con todas las vistas y realizando operaciones de escalas 1D tomando como punto de origen cualquier punto del eje X donde este sea 0, ya que podemos escalar ambos extremos de la forma a la vez con esta técnica. Se recomienda que se muevan puntos en grupos, nunca individuales puesto que es mucho más complicado modelar y definir curvas suaves si los puntos se mueven individualmente. También se recomienda que se utilice la grilla del snap de la guía para algunas de las operaciones como escalar en 1D.

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Una vez finalizado nuestro timón, debemos copiarlo hacia la parte trasera del submarino y luego bloquear el de la base para comenzar a modelar el timón trasero del submarino. Para ello vamos a edit >> visibility >> lock y seleccionamos el timón, luego damos enter para bloquearlo.

Modelando el timón trasero

Procedemos a modelar ajustando la copia del timón horizontal en la vista front y top de tal modo que el centro de la forma nos quede en X=0 y Z=0. en el caso de la coordenada Y, la moveremos hasta ajustarla con la popa:

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Ahora hacemos visibles los puntos de control con F10 y procedemos a editar los puntos, intentando que nos quede una base plana en la parte superior y de formar un alerón, se recomienda trabajar con todas las vistas y realizando operaciones de escalas 1D tomando como punto de origen cualquier punto del eje X donde este sea 0, ya que podemos escalar ambos extremos de la forma a la vez con esta técnica. Se recomienda que se muevan puntos en grupos, nunca individuales puesto que es mucho más complicado modelar y definir curvas suaves si los puntos se mueven individualmente. También se recomienda que se utilice la grilla del snap de la guía para algunas de las operaciones como escalar en 1D.

Finalmente rotamos desde la vista right y ayudándonos con snap, ubicamos el punto de origen en el punto (0,0), luego escribimos C y damos enter, luego rotamos 90º y finalizamos con enter. Se ha creado una copia que será el timón superior del submarino.

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Una vez finalizados nuestros timones, debemos bloquearlos para comenzar a modelar las hélices del submarino. Para ello vamos a edit >> visibility >> lock y seleccionamos ambos timones, luego damos enter para bloquearlos.

Modelando las hélices

En la vista right, Comenzamos creando una elipsoide (solid >> ellipsoid >> from center), definimos el primer punto (X=0, Y=-1 y Z=0) y escribimos 1, damos enter y luego click. Luego escribimos 1, damos enter y luego click. Finalmente escribimos 0.5 y luego enter. Luego procedemos a ejecutar rebuild, definiendo 8 en cada coordenada U y V y luego mostrando los puntos de control con F10. Ahora procedemos a modelar con los puntos de control de tal manera que nos quede algo parecido a la imagen de abajo:

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Ahora debemos hacer un array polar para formar el grupo de hélices. Vamos a transform >> array >> polar, seleccionamos la superficie hélice y luego damos enter, luego seleccionamos el centro desde donde se efectuará el giro (el punto de origen 0,0 de la vista right) y hacemos click. Cuando nos pregunte el número de ítems (number of items) colocamos 4 y luego damos enter, luego nos pedirá el ángulo de referencia y damos enter, pues por defecto está en 360º (si no está ese ángulo, escribir 360 y luego enter). Con esto se creará el grupo de hélices:

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Ahora seleccionamos todas las hélices y desde la vista right las movemos, tomando el punto (0,0) como punto base. Luego en las vistas top o front las movemos hacia la cola de nuestro submarino, procurando mantener la ortogonalidad (manteniendo shift apretado o presionando la opción ortho en la barra de estado).

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Ya casi tenemos terminado nuestro submarino, sólo nos queda modelar los periscopios y asignar los layers. Se crearán 2 layers básicos: submarino (dark gray) para todo el submarino y helices (light gray) para las hélices. Ahora simplemente asignamos colores para el render mediante object properties o presionando F3. Desbloqueamos todo el submarino para realizar este proceso (edit >> visibility >> unlock).

Modelando los periscopios y finalizando el submarino

En la vista front, dibujamos las siguientes líneas mediante polilínea (polyline):

– Punto de origen: (0,0,3), largo 8 y 0.5 a la izquierda.
– Punto de origen: (1.5,0,3), largo 9 y 0.5 a la izquierda.
– Punto de origen: (3,0,3), largo 7 y 0.5 a la izquierda.
– Punto de origen: (-1,0,3), largo 6.5 y 0.5 a la derecha.

Una vez realizado esto suavizamos mediante curve >> fillet curve >> fillet curve, con un radio de 0.3. El resultado es el de la imagen de abajo:

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Finalmente ejecutamos el comando pipe (solid >> pipe), definimos radio 0.15 y así formamos los periscopios de nuestro submarino.

Finalmente realizamos un render, este es el resultado final:

Este es el fin de este tutorial.