FUNDAMENTOS DEL DISEÑO ASISTIDO POR ORDENADOR (CAD) EN ARQUITECTURA
ELYS JOHN
Título original: CAD Fundamentals for Architecture Diseño: John Round Design Edición: Gaynor Sermon Traducción: Cristóbal Barber Casasnovas Revisión técnica de la edición en lengua española: Josep Maria Rovira Gimeno Catedrático Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Barcelona Universidad Politécnica de Catalunya
Coordinación de la edición en lengua española: Cristina Rodríguez Fischer
Primera edición en lengua española 2013 © 2013 Art Blume, S.L. Av. Mare de Déu de Lorda, 20 08034 Barcelona Tel. 93 205 40 00 Fax 93 205 14 41 E-mail: info@blume.net © 2013 Laurence King Publishing, Londres © 2013 del texto Elys John ISBN: 978-84-9801-696-3 Impreso en China Todos los derechos reservados. Queda prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, sea por medios mecánicos o electrónicos, sin la debida autorización por escrito del editor.
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FUNDAMENTOS DEL DISEÑO ASISTIDO POR ORDENADOR (CAD) EN ARQUITECTURA
ELYS JOHN
Contenido 6
Introducción
8
PRIMERA PARTE: DIBUJO 2D
10
Introducción al CAD
12
Referencias de los iconos
14
Configuración de la interfaz de usuario
20
Familiarizarse con las capas
24
Tutorial 1. Ejercicio de dibujo básico
36
Exportar el diseño/dibujo de presentación
54
Conversión a PDF
58
SEGUNDA PARTE: VOLUMEN
60
Introducción
66
Interfaces 3D
72
XYZ
77
Técnicas de creación sencillas
84
Modificación
92
Métodos de construcción
102
Copiar/matriz
108
Tutorial 2. Ejercicio 3D
112
TERCERA PARTE: RENDERIZACIÓN
114
Renderización: conceptos básicos
122
Renderización en AutoCAD
130
Renderización en 3ds Max
138
Renderización en Form Z
144
Renderización en Maya
150
Renderización en SketchUp
156
Renderización en Vectorworks
162
Tutorial 3. Renderización
168
CUARTA PARTE: PRESENTACIÓN
170
Introducción
172
Configurar Photoshop
174
Posibilidades básicas de presentación
178
Herramientas de Photoshop
184
Tutorial 4. Presentación
188
QUINTA PARTE: REPASO GENERAL Y RECURSOS
190
De principio a fin: el pabellón Barcelona
196
Información programada del edificio 3D (BIM)
200
Solución de problemas
202
Glosario
204
Índice y créditos
6
Introducción A menudo se hace referencia al dibujo como una actividad manual,
asistido por ordenador se usa un consistente lenguaje formal para
y hoy en día sigue teniendo un importante papel creativo en el
referirse a los principales métodos de dibujo y modelado. Dado
desarrollo del diseño de proyectos de arquitectura y de interiorismo.
que este libro muestra ejemplos de varios programas informáticos,
Muchos cursos de arquitectura y diseño ponen especial énfasis en la
más que como una guía para usar un programa específico puede
importancia del dibujo y el modelado manual a la hora de comunicar
emplearse como obra de referencia general.
y desarrollar de forma eficaz un programa preliminar. No obstante,
El propósito principal de este libro es desmitificar las
a pesar de que la importancia del dibujo a mano es incuestionable,
interfaces de los programas 2D y 3D y proporcionar una explicación
en el ámbito del diseño actualmente se considera mucho más
detallada de las habilidades fundamentales necesarias para el diseño
importante dibujar y modelar usando medios digitales.
arquitectónico, desde los métodos de dibujo 2D y construcción
El diseño asistido por ordenador, o CAD, se está convirtiendo
3D más sencillos hasta las técnicas de renderización más complejas.
en una parte cada vez más esencial de la práctica del diseño en cuanto
Los programas que se incluyen en este trabajo se cuentan entre los
a creatividad y eficiencia. Este libro, pues, presenta los conceptos
más usados tanto en la industria como en el ámbito académico:
fundamentales de la renderización digital que todo arquitecto y todo
SketchUp, Vectorworks, Form Z, AutoCAD, 3ds Max, Maya
estudiante de arquitectura deberían conocer. En el ámbito del diseño
y Photoshop.
En los capítulos 1 y 2 aprenderá los aspectos básicos del dibujo 2D y el modelado 3D. Los tutoriales le enseñarán el proceso de creación de un edificio desde cero.
Introducción 7
En el libro se examinan diferentes programas de forma paralela
parte, el lector encontrará también datos sobre la información
para que el lector pueda ver cómo se llevan a cabo tareas similares
programada del edificio 3D (BIM), que se está convirtiendo
usando programas diferentes. Cada capítulo incluye una parte
rápidamente en una parte importante del proceso de diseño
práctica en la que se explica, paso a paso, cómo dibujar, modelar
y construcción de arquitectura. También hay una exhaustiva sección
y renderizar de principio a fin un edificio usando diversos programas,
de recursos con consejos para la resolución de problemas, un glosario,
así como distintos recuadros con referencias a otros programas
una bibliografía recomendada y un listado de sitios web útiles.
alternativos. Gracias a todo ello, el lector ya no dependerá tanto
Espero que este libro sirva tanto a estudiantes de arquitectura
de un programa concreto, sino que será capaz de usar múltiples
e interiorismo como a arquitectos e interioristas poco familiarizados
programas diferentes y tendrá una visión mucho más amplia de lo
con el diseño asistido por ordenador. Un error común de algunos
que se puede llegar a hacer gracias al diseño asistido por ordenador.
cursos de diseño es que no enseñan diseño asistido por ordenador
En la última parte del libro se incluye un tutorial en el que se
de una manera formal, y los estudiantes tienen que enfrentarse
combinan todas las técnicas descritas a lo largo del libro para llevar
solos a los programas. Este libro pretende ofrecer una base sólida de
a cabo la renderización paso a paso de un edificio icónico, el Pabellón
conocimientos básicos del diseño asistido por ordenador y enseñar
Barcelona, e ilustrar así las diferentes fases de un proyecto. En esta
a producir representaciones arquitectónicas de calidad profesional.
En los capítulos 3 y 4 se muestra cómo renderizar un edificio y cómo producir materiales de presentación. Gracias a las claras instrucciones de los tutoriales, podrá llevar a cabo todas las fases del proceso usted mismo.
150 Tercera parte: Renderización
Renderización en SketchUp 1. INTERFAZ SketchUp ha evolucionado en muchos aspectos en lo que a la creación de objetos se refiere, pero su motor de renderización por defecto no lo ha hecho. El programa dispone de la función de sombreado y cuenta con un ajuste de luz solar por defecto que se usa para añadir sombras en la escena. Generalmente, en los programas de renderización es usted quien procesa la imagen. En SketchUp esto no es posible. Lo que ve en pantalla es lo que tendrá como imagen final. Por supuesto, se puede aumentar la resolución de la imagen para que tenga mayor calidad.
Esto podría hacer que usar el programa SketchUp dejara de tener sentido, ya que, en esencia, es un programa de dibujo relacionado con la actividad de dibujo manual cuyo objetivo no es crear los entornos artificiales que, por lo general, suelen generar los programas CAD. Es precisamente en este entorno de dibujo donde SketchUp ha desarrollado multitud de estilos diferentes que después pueden aplicarse a un modelo CAD.
Típico efecto bosquejo aplicado a un modelo 3D, con las sombras predeterminadas añadidas a la escena. Ver
Para acceder a las opciones de renderización de boceto, abra el menú «Ventana» y seleccione la opción «Estilos». Ventana
Plugins
Ayuda
Minimizar Zoom
δM
√
Información Modelo Información Entidad
ίδI δI
Materiales Componentes Estilos
ίδC
√
√
Capas Esquema Escenas Mostrar fuentes
Estilos de material
Dibujo
Cámara
Barra herram.
Herramientas
√ √ √ √
mapa textura - SketchUp
Geometria oculta Planos de sección Cortes de sección Ejes Guías
Escena 1
Sombras Niebla Estilo de arista Estilo de cámara Edic. componentes
υ υ
Animación
υ
Ocultar barra Personalizar barra...
δT
PLUG-INS DE RENDERIZACIÓN
υ
Rayos X Alambre Líneas ocultas Sólido √ Sólido con texturas Monocromo
Ver el estilo aplicado
Si la explicación terminara aquí, la descripción de la capacidad de renderización de SketchUp sería incompleta. A petición y en colaboración con SketchUp, los plug-ins de renderización han evolucionado mucho, hasta el punto de conferir al motor de renderización de SketchUp unas capacidades envidiables. En consonancia con la interfaz sencilla e intuitiva del programa, estos plug-ins son muy fáciles de usar y los resultados que se obtienen con ellos son sorprendentes. Twilight, SU Podium y V-Ray son posiblemente los plug-ins más comunes, aunque existen algunos otros en el mercado. Por norma general, se venden como programas complementarios y son caros. Como con la mayoría de programas, existen interesantes descuentos para su uso en el ámbito educativo, tanto para estudiantes como para el profesorado. En el ejemplo siguiente he usado la versión de demostración. He decidido utilizar el plug-in V-Ray porque es probablemente el programa de renderización más usado de los que pueden encontrarse en el mercado. También hay versiones para 3ds Max, Maya y otros muchos programas, de modo que la información que se proporciona aquí podría servir para usar este plug-in en otros programas CAD.
Ventanas
υ
√ Pestañas de escena
Tras instalar el plug-in V-Ray, se puede seleccionar desde el menú «Complementos › V-Ray». Barra herram. Pestañas de escena
√ √ √ √
υ
Geometria oculta Planos de sección Cortes de sección Ejes Guías
√ V-Ray for SketchUp Podium V2 Comp. dinámicos Caja de arena Norte solar
Sombras Niebla Estilo de arista Estilo de cámara Edic. componentes Animación Ocultar barra Personalizar barra ...
Conj. grande de Herram. Herram. Sólidas Google
υ υ υ υ
Pro
Renderización en SketchUp 151
2. CÁMARA Puede usar la herramienta «Situar cámara», que encontrará en el conjunto grande de herramientas o en el menú «Cámara › Situar cámara». Situar cámara
Como en otros programas, deberá seleccionar el punto de vista y la dirección hacia la que quiere mirar. Puede definir la altura del ojo después o en tiempo real mediante el campo «Altura del ojo», situado en la esquina inferior derecha de la ventana.
Herramientas «Cámara/Vista»
Herramienta «Situar cámara»
CONSEJO ALTURA DEL OJO Cuando use la herramienta «Situar cámara», puede definir la altura del ojo en la casilla de entrada de la esquina inferior derecha de la ventana. Altura del ojo
GUARDAR VISTA DE CÁMARA Una vez creada la vista, querrá guardarla como vista predefinida. Puede usar las vistas estándar para navegar libremente por el objeto. Con la escena guardada siempre podrá recuperarla:
Escenas
Escena 1 Foto: Sin descripción
«Ventana › Escenas». Para guardar una escena solo tiene que usar el símbolo +. El estilo de la escena se guarda también con ella.
PRUEBA DE RENDERIZACIÓN Después de guardar una vista, probablemente quiera hacer una prueba de renderización. Cuando instale y seleccione el plug-in de renderización V-Ray, aparecerá un nuevo conjunto de herramientas llamado «V-Ray for Sketchup». He creado una impresionante renderización de prueba sin luces y con sencillos materiales blancos y de color pastel sin tener que modificar ningún ajuste.
Icono de renderización de V-Ray
Prueba de renderización
152 Tercera parte: Renderización
3. LUCES Y FONDO
Ajustes de sombras de luz solar de SketchUp
Ajustes de sombras UTC-7:00
La interfaz original de SketchUp no dispone de luces, excepto la luz solar, algo que resulta bastante sorprendente. V-Ray y la mayoría de plug-ins de renderización permiten añadir focos, luces puntuales, etcétera.
Hora:
06:43 AM
Fecha:
04:46 PM
J F M A M J J A S O N D
Ventana › Sombras
01:30 PM 11/08
Luz puntual de V-Ray
Ajustes de degradación
Editor de luces
Puede editar los parámetros de luz haciendo clic con el botón derecho del ratón sobre el objeto de luz y seleccionando la opción «Edit light». Es posible que tenga que cambiar la configuración de «Inverse square» a «Linear».
Editor de Luces Información Entidad Borrar Ocultar Bloquear Editar grupo Explotar Crear componente
LightOmni Intensidad
Degradación
Color
Unidades
Inversa del cuadra
Difuso
Intensidad
Despegar Reiniciar escala Reiniciar inclinación Insertar caras Dar la vuelta Suavizar/Alisar aristas Ver modelo centrado Iluminación para bocetos
Opciones
Habilitado
1.0 Especular Por defecto (escala)
Muestras
Sombras
Subdivisión en fotones
Sombras
500
Sombra parcial Subdivisión cáustica
Edit light
Recorte
1000
Radio de sombra Subdivisión de sombras
0.001 Color de sombras
Editar luz Cancelar
OK
CONSEJO INTENSIDAD DE LUZ Tal vez tenga que aumentar la intensidad de la luz para ver su efecto en la escena. En el ejemplo que se muestra aquí, se definió a una intensidad de 2.
Elegir muestra
MEJOR BLANCO Después de añadir las luces, tal vez quiera cambiar el color de los materiales a blanco. Puede hacerlo con la herramienta «Elegir muestra» de la paleta «Materiales».
Ventana
Plugins
Ayuda
Minimizar Zoom
δM
Información modelo √ Información entidad
ίδI δI
Materiales Componentes √ Estilos
ίδC
Renderización en SketchUp 153
RENDERIZACIÓN DE PRUEBA Aquí se muestra una renderización de prueba con las luces y los materiales, ambos en blanco.
FONDO Hay dos maneras de usar una imagen como fondo, entre ellas la herramienta «Igualar fotografía». La manera más sencilla de añadir una imagen contextual es seleccionando «Archivo › Importar imagen».
Imagen importada
La imagen se introducirá como una única imagen sobre un plano. Después puede estirar y modificarla para ajustarla a la escala más adecuada.
Puede trabajar con una axonometría para que sea más fácil colocar la imagen de fondo.
También puede utilizar la paleta «Escenas» para guardar vistas adicionales, como, por ejemplo, la axonométrica. De esta forma será más fácil modificar el plano de la imagen. Escenas
Escena 1 Foto: Sin descripción
Escena 2 Foto: Sin descripción
CONSEJO IMPORTAR IMAGEN Es preferible usar este método de importación de imágenes de fondo a emplear la opción «Textura del material», ya que repetirá la imagen de forma automática.
154 Tercera parte: Renderización
Paleta «Materiales»
4. MATERIALES Pestaña «Texturas»
Antes ya hemos hablado (en la sección «Mejor blanco» de la página 139) de la paleta «Materiales». SketchUp dispone de muchos materiales predefinidos. Para crear texturas deberá seleccionar la pestaña «Texturas» y crear una lista nueva. Diríjase a «Ventana › Materiales».
Colores Colores
Nombre de la lista: Mis texturas
Mis texturas Cancelar
OK
Cuando cree una textura, aparecerá un diálogo en el que deberá introducir la altura y la anchura. Úselo para escalar el mapa de imagen.
Crear una nueva lista
Colores
Colores Opacidad
Lista Nueva... Duplicar... Eliminar Purgar no usados
Lista
Editar... Eliminar Duplicar... Nueva textura...
100 %
100 %
Use la sección «Nueva textura» para crear su propia textura
Una vez creada la textura, puede emplear la herramienta «Pintar» para asignar la textura.
Prueba de renderización con un material añadido.
Renderización en SketchUp 155
MAPA DE TEXTURA La creación de mapas de texturas en SketchUp es un proceso bastante sencillo. Puede hacer clic con el botón derecho del ratón sobre una cara y usar la herramienta «Textura › Posición» para ajustar el mapa, la escala, la posición, etcétera, de la textura.
Colores
Mis texturas
Colores
Colores Opacidad
Opción «Escala»
Deberá comprobar la mayoría de ajustes realizados en V-Ray; si no son adecuados, el tiempo de renderización puede aumentar drásticamente. Compruebe también que estén activados los ajustes de Iluminación global.
Renderización final de V-Ray/Sketch Up
Guardar archivo de imagen
Opciones de renderización de V-Ray
CONSEJO AGRUPAR Agrupe un objeto para aplicarle un material.
100 %
Imagen tipo plano en la que se han empleado las etiquetas para escalar, distorsionar, ajustar la perspectiva y mover.
5. AJUSTES DE RENDERIZACIÓN FINAL
Puede definir un tamaño personalizado en los ajustes de la sección «Output» de V-Ray.
Lista
GUARDAR ARCHIVO Use el icono del disquete para guardar la imagen renderizada. Para guardar una imagen de pantalla, diríjase a «Archivo › Exportar › Gráfico 2D».
El diseño asistido por ordenador (CAD) constituye la herramienta de diseño y dibujo más usada en el ámbito de la arquitectura, y todos los estudiantes tienen que aprender cómo usarla. Este libro explica los conocimientos básicos de CAD que se necesitan para crear dibujos ortogonales, modelos en 3D y representaciones en perspectiva. Las técnicas de dibujo 2D se muestran en AutoCAD, SketchUp y Vectorworks; en el modelado 3D las técnicas de presentación se muestran también con 3ds Max, Maya, Form Z y Photoshop. En este libro se examinan diferentes programas de forma paralela para que el lector pueda ver cómo se realizan tareas similares en los distintos programas y tenga la posibilidad de usar el libro no como un manual de un programa concreto, sino como una referencia general. • Presenta las interfaces CAD de diseño 2D y 3D y analiza las principales herramientas, técnicas y tareas. • Incluye ejercicios prácticos y claros ejemplos de métodos explicados paso a paso. • Contiene también técnicas de renderización profesional y de postedición en Photoshop. ELYS JOHN es profesor titular de arquitectura de interiores en la Cardiff School of Creative & Cultural Industries de la Universidad de Gales del Sur. Anteriormente fue profesor de CAD durante más de ocho años en el Instituto de la Universidad de Gales en Cardiff.
ISBN 978-84-9801-696-3
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