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20 Feb 2019

Caja de Arena de SketchUp

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Aprende a usar
Caja de Arena (SandBox)


Valoraciones

 

La Caja de Arena de SketchUp es una utilidad para la creación de modelos en 3D y concretamente modelado de terrenos de forma sencilla e intuitiva. En el gif siguiente se muestra una superficie creada con la caja de arena de SketchUp con las líneas ocultas visibles. Las superficies creadas con está herramienta son las conocida TINtriangulated irregular network”.

Las mallas creadas son simplemente conexiones de caras triangulares que simulan una superficie. El uso de estas herramientas no se limita a la creación de terrenos, también pueden crearse otras formas más orgánicas o de apariencia artesanal. Pueden utilizarse, por ejemplo, para crear un rostro, un recipiente o una piscina.

 

Nota: las herramientas de SketchUp «Caja de arena desde cero» y «Caja de arena desde contornos» sólo crean superficies trianguladas, pero tenemos la posibilidad de importar o crear mallas poligonales manualmente con otras herramientas del propio SketchUp (mano alzada).

La triangulación de Caja de Arena

Los triángulos que se generan en la superficie creada con caja de arena (TIN) disponen de la posibilidad de ser orientadas en diversas direcciones a lo largo de la superficie. La orientación de los triángulos es lo que se conoce como triangulación. Resulta fundamental este concepto debido a que algunas herramientas de Caja de Arenan nos permiten cambiar la dirección de los triángulos.

Creación de una superficie

Existen varias formas de obtener una superficie topografica que actúe como base del modelo. Son estas:

  • Crear o importar líneas de contorno y utilizar la herramienta «Caja de arena desde contornos«.
  • Realizar la importación de una imagen o un mapa y trazar sus contornos con la herramienta Mano Alzada. A continuación, ajustar los contornos a la elevación adecuada y usar la herramienta «Caja de arena desde contornos» para crear el terreno.
  • Importar directamente un archivo de un modelo de terreno digital creado con otro software.
  • Crear una caja de arena utilizando la herramienta «Caja de arena desde cero».
Modificación de una superficie topográfica. 

SketchUp incluye varias herramientas que permiten modificar las superficies creadas con caja de arena (sandbox). En la tabla siguiente se enumeran todas las herramientas que nos facilita el plugin de la caja de arena de SketchUp:

Caja de Arena desde Cero

Herramienta Estampar

Caja de arena desde contornos

Herramienta Modelar

Herramienta Proyectar

Añadir Detalle

Voltear Aristas

Genera una superficie plana y rectangular inicial según una retícula,  que se puede modificar a posteriori con otras herramientas disponibles de la caja de arena.

Nos va a permite esculpir sobre la malla o realizar modificaciones considerables sobre la superficie de la misma. Podremos estampar siluetas o plantas.

Genera una manta o terreno según un conjunto de contorno (curvas de nivel) dibujadas o importadas previamente.

Esta herramienta sirve para realizar modificaciones en el terreno creado previamente. Mediante una circunferencia nos permite elevar o bajar parte de la superficie de forma rápida y sencilla.

Con esta opción podremos proyectar geometrías sobre la superficie creada con Caja de Arena, como por ejemplo viarios, parterres, edificaciones, siempre que esten dibujados en un plano 2d.

Con añadir detalle podremos introducir mayor número de triangulaciones a nuestra malla y trabjar con mayor detalle sobre la misma.

Esta herramienta tiene un uso menos común. Pero puede resultar muy útil para terminar de ajustar las aristas de triangulación de nuestra malla.

Nota: esta herramienta se pueden utilizar incluso para crear geometrías complejas de tipo orgánicas.

Terreno ideal

El término terreno ideal hace referencias a aquellos terrenos que no presentan ninguna zona desdoblada sobre sí misma, que pueda crear entrantes (cuevas) o salientes (balcones). Para comprobar que un terreno sea ideal, si trazamos una línea totalmente vertical en cualquier punto del terreno, la línea sólo deberia entrar en contacto con un punto de la malla del terreno.

Es importante trabajar con este tipo de terrenos si queremos poder usar la Herramienta de «Modelar» posteriormente y que no se produzcan errores en el modelado. Con «caja de arena» podemos modelar desde terrenos hasta formas totalmente orgánicas.

Las herramientas de este apartado se describen en el orden en el que aparecen en los submenús Dibujo > Caja de Arena y Herramientas > Caja de Arena.

Caja de Arena desde Contornos.

La herramienta «Caja de arena desde contornos» se utiliza para crear una superficie a partir de líneas de contorno previamente dibujadas. Deberemos crear o importar líneas de contorno que sean equidistantes en altura para poder utilizar esta herramienta. Active la herramienta «Caja de arena desde contornos» en el menú Dibujo.

En la imagen siguiente se muestran varias líneas de contorno equidistantes en altura, y posteriormente tras utilizar «Caja de arena desde contornos» se muestra el terreno resultante generado al utilizar la herramienta sobre los contornos seleccionados.

Descargar ejemplo de Curvas de Nivel

En algunas ocasiones la herramienta «Caja de arena desde contornos» puede crear triangulaciones en la superficie que den como resultado algunos puntos planos. Se puede solucionar posteriormente con la herramienta «voltear aristas» de forma que creemos pendientes.

Procedimiento para crear una superficie con la herramienta «A partir de Contornos»

Para poder crear una superficie  a partir de unas líneas de contorno (curvas de nivel) debemos seguir el siguiente proceso:

  1. Dibujamos un conjunto de líneas de contorno equidistantes en altura o importamos un Cad en las que ya tengamos las curvas de nivel.
  2. Realizamos la selección de todas las líneas de contorno (curvas de nivel).
  3. Y hacemos clic el icono de la herramienta de  «desde contornos». La superficie se genera automáticamente según las líneas de contorno que hayamos seleccionado previamente.
Caja de Arena desde 0

La herramienta «Caja de arena desde cero» se utiliza para generar una superficie triangulada plana que puede modelarse con otras herramientas de la caja de arena. La herramienta «Caja de arena desde cero» generará la superficie en el plano horizontal. Esta opción se usa cuando no dispongamos de curvas previas o información en CAD (dwg/dxf) de las mismas.

Creación de una superficie mediante «Caja de arena desde cero»

Procedimiento para crear una superficie sin tener previamente las curvas de nivel:

  1. Activamos la herramienta «Caja de arena desde cero».

Nota: la herramienta «Caja de arena desde cero» utiliza por omisión una retícula con cuadrados de 3×3 metros. Podemos distanciar más la reticula insertando otro valor en el apartado de Medidas (CCV) antes de crear la caja.

  1. Hacemos un primer clic para establecer el punto de inicial del rectángulo, que sera la futura topografía.
  2. Desplazamos el cursor en la dirección que nos interese. Podemos introducir la dimensión gráficamente o numéricamente mediante el cuadro de medidas.
  1. Hacemos un segundo clic para configurar la longitud del plano.
  2. Posteriormente arrastramos el cursor en el sentido perpendicular para determinar la anchura del rectángulo.
  3. Y por último hacemos nuevamente clic para confirmar la dimensión final del rectángulo.

Las superficies del terreno habitualmente se encuentran agrupadas (es lo idóneo, como siempre en SketchUP). Para editar un grupo o componente en SketchUp recuerda que puedes explotar (no aconsejable) el grupo o hacer doble clic sobre él y acceder a su edición interior.

Herramienta Modelar de Caja de Arena de SketchUp

La herramienta Modelar la emplearemos para esculpir cómodamente la superficie creada previamente con «Caja de Arena». Podremos realizar un movimiento vertical de la malla. Para ello podemos seleccionar previamente un conjunto  de puntos, de aristas o de caras.

Esculpir un terreno

El procedimiento para poder esculpir un terreno sería el siguiente:

  1. Debemos tener un terreno creado previamente con «Caja de arena desde 0»
  2. Seleccionamos la herramienta de Modelar. El cursor del ratón se convierte en una flecha.
  1. Si hacemos clic en un punto, en una arista o en una cara de nuestra superficie, SketchUp resalta en azul todos los vértices de alrededor que se verán afectados por la operación de modelar. El radio de actuación se puede modificar introduciendo un valor en el cuadro de medidas de SektchUp. (ver gif)

Nota: Es muy importante para modelar que realicemos doble clic sobre la agrupación y poder esculpir sobre su superficie.

  1. Si desplazamos el cursos en la vertical, (arriba o abajo) la malla se irá deformando según nuestras preferencias de diseño. También podemos introducir los valores de forma numérica en vez de realizar el esculpido a mano alzada.

Truco: Si mantenmos pulsada la tecla Mayúsculas podremos esculpir en los ejes verdes y azul (horizontales). Pero cuidado porque está opción puede producir errores en la superficie.

  1. Una vez finalizado el proceso de modelado debemos suavizar la superficie mediante la ventana de «Suavizar Aristas».

Consejo: puede hacer doble clic para repetir la última operación de modelado.

Establecer el radio de esculpir

Con la herramienta de Modelar podemos determinar el radio de esculpido con el que trabajamos. Simplemente debes introducir el valor del radio mientras estas usando la herramienta de esculpir.

Funcionamiento de la Herramienta Estampar

Con esta funcionalidad de Caja de Arena de SketchUp vamos a poder estampar superficies planas sobre nuestra malla creada con Caja de Arena.

Estampar una forma en la malla

El procedimiento sería el siguiente:

  1. Lo primero será disponer de una superficie creada previamente con Caja de Arena.
  2. Dibujamos la geometría que queremos estampar sobre la malla(ver gif).
  3. Situamos la geometría en la posición que queramos estampar.

Podemos estampar tanto caras únicas como grupos y/o componentes.

  1. Seleccionamos la geometría creada a estampar.
  2. Activamos la herramienta estampar de «caja de arena».
  3. A continuación podemos ajustar la equidistancia introduciendo un valor  numérico en el apartado de «medidas» de SektchUp.
  4. A continuación seleccionamos la malla del terreno. Haga clic en la TIN.
  5. El programa nos permite desplazar la proyección a la altura que nos interese.
  6. Para confirmar la posición hacemos nuevamente clic.
  7. Una vez finalizado el proceso de modelado debemos suavizar la superficie mediante la ventana de «Suavizar Aristas».

Uso de la Herramienta Proyectar

La herramienta Proyectar la podemos emplear para proyectar cualquier tipo de arista directamente sobre nuestra malla creada con «caja de arena».

Proyección de aristas y contornos sobre la malla.

Sigue el siguiente procedimiento para proyectar un conjunto de líneas sobre la malla.

  1. Lo primero será disponer de una superficie creada previamente con Caja de Arena.
  2. Además debemos disponer de un conjunto de aristas previamente dibujadas para proyectar. Importante que se encuentren en un único plano horizontal.(ver gif inferior)
  3. Cuando tengamos ambos elementos, debemos seleccionar las aristas a proyectar sobre la malla.
  4. A continuación seleccionamos la herramienta Proyectar.
  5. Y posteriormente hacemos clic sobre el terreno.

Funcionamiento de la herramienta Añadir Detalle

Nuestra malla esta compuesta por múltiples triángulos de tamaños similares, pero disponemos de la opción de crear áreas con mayor detalle. Es decir triángulos más pequeños. Con la herramienta Añadir Detalle podemos subdividir la superficie en triángulos más pequeños. Esto nos va a permitir realizar pequeñas modificaciones en detalles de la superficie. Podremos modificar y esculpir estos nuevos triángulos más pequeños. Además vamos conseguir una geometría más pulida cuando suavicemos las aristas. Lo ideal sería añadir detalle en aquellas zonas que queramos trabajar con mayor precisión.

Procedimiento para añadir detalle a una geometría creada con «Caja de Arena»

Si queremos añadir más detalle a una superficie debemos proceder de la siguiente forma:

  1. Lo primero será disponer de una superficie triangulada (TIN) creada previamente. En el gif inferior se puede ver un ejemplo de manta creada mediante la herramienta Caja de Arena desde 0.
  1. Posteriormente seleccionamos Añadir Detalle ( el cursor presenta el símbolo de una flecha).
  2. Podemos clickear  tanto en un punto como en una arista e incluso en una cara de la superficie a editar. Se creará automáticamente un nuevo vértice. Generándose nuevos triángulos nuevos alrededor del elemento seleccionado previamente. En el gif se puede observar el procedimiento.

Creación de áreas lisas

Con la herramienta de selección podemos seleccionar un conjunto de triángulos en nuestro modelo 3d. Y posteriormente emplear la herramienta de detalle para poder dividir los triángulos seleccionados y conseguir una superficie más suavizada. En el gif superior se muestra una malla en la cúal se ha aplicado una ampliación del detalle. De esta forma se consigue una un área alisada cuando realicemos el suavizado de aristas de la superficie.

Especificación de un valor de equidistancia

En el apartado de «medidas» en la parte inferior izquierda de la interfaz de SketchUp  podemos establecer la equidistancia de las líneas al añadir detalle a la malla triangular.

Herramienta Voltear Arista de Caja de Arena de SketchUp

Mediante la herramienta de Voltear Arista podremos ajustar de forma manual la triangulación de dos triángulos que se encuentren adyacentes. Resulta muy útil para eliminar determinadas zonas planas de un terreno generado a partir de líneas de contorno.

En el siguiente gif se muestra el trabajo con la herramienta «voltear aristas».

 

Truco: Si activas la opción de Ver > Geometrías Ocultas podrás ver los contornos que delimitan la triangulación de la malla, y su edición será muy sencilla.

Te propongo una actividad para que practiques la herramienta de Caja de Arena de SketchUp: Con la herramienta de "Crear desde Cero" de la barra de herramientas Caja de Arena, dibuja una malla de 50 x 25 m, con una retícula de 2 x 2 metros de lado. Y con la herramienta de esculpir aplica una elevación de unos 5 metros aproximadamente.

 

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