Tres Dimensiones

Información sobre diseño y modelado en tres dimensiones. Métodos de trabajo en animación y Render 3D.

El proceso de diseño

De la idea a la PC

Diseñar desde un programa de CAD puede ser tan beneficioso como peligroso. A menudo aparecen errores de concepción geométrica por ver un objeto 3D a través de una pantalla 2D, que no nos permite manipular los objetos.

Dicen que tener la posibilidad de iniciar el proceso de diseño de un producto desde un sistema de CAD (Computer Aided Design) nos facilita la tarea. Pero la experiencia nos muestra que no siempre es así.

Modelado y render de un objeto
Modelado y render de un objeto
Frecuentemente, cuando estudiamos en la facultad especialmente, para presentar nuestros proyectos con un elevado nivel de prolijidad, comenzamos desde la computadora. Utilizando algún software que manejamos con cierta facilidad emprendemos el proyecto, e inconscientemente, depositamos algunas expectativas en que la máquina nos ayude a resolver ciertas cuestiones... Pero aquí nos topamos con la realidad. Si el diseñador no es muy idóneo en el uso del software, esa falta de dominio trae como consecuencia que el programa domine al usuario. Y es lógico, no podemos hacer aquello que no sabemos hacer. Si no conozco cuál es exactamente la forma en que cada comando procesa la información que le doy, no puedo conocer debidamente cuándo utilizar ese comando y cuándo no.

Otro obstáculo es el hecho de manejar algo tridimensional en un espacio bidimensional. Si bien cuando vemos el objeto en pantalla está sombreado y representado como tridimensional, no puedo interactuar con él. Si diseño un grifo y un lavabo, lo cierto es que no puedo lavar mis manos con él, ni siquiera puedo fingirlo. En cambio, sí puedo hacerlo con una maqueta, por muy simple y económica que sea.

Por esto sugiero comenzar con una metodología bien planeada. Antes de pretender diseñar, que no es otra cosa más que encontrar soluciones para situaciones y necesidades de usuarios, pensemos. Por favor, piensa. En ocasiones cometemos errores tontos por no detenernos a reflexionar sobre lo que estamos haciendo. Y luego viene un experimentado colega y nos dice: ¿No te diste cuenta de que si esto va aquí obstruye aquella otra pieza? El primer paso, insisto, que debe ser planear una metodología de acción. Dependerá de tu facilidad y rapidez para detectar problemas y aportar soluciones. Luego la aplicarás en cada nuevo emprendimiento.

Una vez detectadas las necesidades a contemplar y gestadas las ideas de solución, comenzaremos a buscar la manera de convertirlas ideas en realidad. Con lápiz y papel en algunas ocasiones, con maquetas en otras. Una vez resuelto el problema y decidido exactamente qué hacer, nos dirigimos a la PC. Entonces será de gran utilidad dominar algún software de CAD que nos permita evaluar nuestro diseño. Interferencias entre piezas, dimensiones generales, cálculo de espesores de materiales, análisis de continuidad de superficies y tantos más son los deberes que sí deben pasar por la computadora. Claro que el conocimiento debe estar en el diseñador. La máquina simula, representa objetos, el diseñador lo estudia, analiza, juzga y decide si ése es el resultado esperado o si hay correcciones que hacer.

Volviendo a lo mencionado en el primer párrafo sobre las presentaciones, como complemento al software de 3D será de utilidad saber utilizar otros programas como Photoshop para edición de renders (2D); y PowerPoint para armar una presentación que incluso nos sirva de guía a la hora de defender un proyecto.

Pero siempre debemos tener presente que somos nosotros quienes debemos estudiar, saber y comprender. La máquina no es más que una herramienta tonta, como una calculadora o un martillo. Sólo hace lo que le pedimos que haga. Siempre recuerdo cuando un profesor universitario dijo: "Si quién opera la PC no sabe lo que hace, la computadora sólo entregará un garabato muy prolijo".

© Adrián Blanco 2005 - Prohibida la reproducción total o parcial sin consentimiento explícito del autor.


Herramientas de modelado y análisis

CAD,CAE y CAM. Aplicación en la industria automotriz

La manera más apropiada de explicar la utilidad de los software de CAD,CAM y CAE es con un caso real. Pero primero vale aclarar qué es cada uno. Todo software de CAD asiste en el diseño, los programas de CAM asisten en el proceso de mecanizado de piezas, y los de CAE son la asistencia para ingeniería.

Estudio de tensiones en software de CAE
Estudio de tensiones en software de CAE
Muy resumidamente, con un programa CAD modelaré objetos en tres dimensiones, con uno de CAE analizaré esos objetos, sus propiedades y resistencias a distintos esfuerzos. Finalmente utilizaré el software CAM para fabricar en serie o prototipos. El soft vincula nuestra pieza con la máquina de control numérico. Tiene la capacidad de escoger la ruta más adecuada para la herramienta, logrando mínimo desperdicio de material y máxima eficiencia en tiempos de elaboración.

Las herramientas de análisis virtual fueron un factor clave en la construcción del prototipo Ford Shelby GR-1. Principalmente CAE (computer-aided engineering) y CAD (computer-aided design). Dado que éstas herramientas son cada día más precisas, permitieron ahorrar mucho dinero y tiempo. Mark Bergdahl, integrante de Ford Advanced Product Creation, explicó que los sistemas CAD/CAE les dieron la posibilidad de elaborar un producto final. Únicamente ajustes específicos. No tuvieron un largo período de pruebas fallidas. El auto se diseñó y analizó en las computadoras.

Bergdahl comenta que la construcción de un auto de exposición debe ser precisa y sin contratiempos, "debes hacerlo bien al primer intento". El concept Ford Shelby GR-1 fue desarrollado en un tiempo récord de 5 meses. El equipo de desarrollo del vehículo utilizó herramientas de CAE para estudiar la aerodinámica del vehículo. También se realizaron simulaciones para analizar dinámica de fluidos. El chasis fue puesto a prueba con análisis por elementos finitos. Examinaron la cinemática y elasticidad del mismo y el trabajo de sus suspensiones un situaciones de maniobras extremas. Así se aseguraron que el aluminio soportara las exigencias de un vehículo que sobrepasaría los 320 km/h.

Especialistas enfatizaron que la construcción del chasis es reflejo de un trabajo de anticipación, con todos los detalles bien planeados. Todo está ubicado correctamente, donde debería estar. Al contrario de lo que suele suceder con los autos de exposición, que reflejan el apuro en los detalles de construcción. En este caso, todo está correctamente integrado. El sistema de transmisión, todos los circuitos del sistema de frenos, las suspensiones, los sistemas eléctricos y de conducción de combustible están ubicados de la manera más adecuada. Todo se ensambló como fue previsto, sin cambios de último momento.

En todo desarrollo, la prueba de fuego es la fabricación y el correcto funcionamiento de todo lo diseñado en la computadora. Se puede contar con todos los sistemas de CAD disponibles, pero no será tan significativo hasta que el producto no esté construido tal lo planeado y cumpliendo con las especificaciones requeridas.

© Adrián Blanco 2005/2007 – Prohibida la reproducción total o parcial de texto y/o imágenes sin consentimiento explícito por escrito del autor.
Diseño y actualidad del automóvil



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