Pórtico árabe – vectorización para CNC

En esta ocasión os presento una sencilla “guía” del proceso por el cual se desarrollan los modelos para la eleboración de un pórtico árabe en piedra mediante medios mecánicos asistidos por ordenador, es decir como se crean los modelos para CNC.

Elección del modelo 3D a realizar

En mi caso, soy aficionado de la fotografía, me gusta indagar en la web y me encanta la fotografía de los monumentos arquitectónicos, por ello siempre que encuentro un rato me pongo a mirar los “pines recomendados de Pinterest” (por si alguien no lo sabe, así es como llama Pinterest a las imágenes, pues las puedes poner en tableros). Por ello he ido creando una recopilación de los pines que me gustaría modelar en 3d en un tablero que llamo referencia en el cual voy añadiendo dibujos y fotografías para después tener una ayuda a la hora de modelar.

El modelo que he escogido para reconstrucción 3d proviene de este listado: Reconstrucción 3d de un pórtico Arabe.

Se trata de un mausoleo, según he podido constatar por la proveniencia de la fotografía: 

Perfil de la autora: reena azim negi
Leyenda de la imagen: Arabesque, Mausoleum of Mohammed V

Para visualizar el resultado podéis consultar el modelo del pórtico árabe en 3d

Vectorización 2d de fotografías

No os voy a engañar, vectorizar es muy sacrificado y requiere mucho tiempo, sobre todo si es un modelo con una talla que tenga muchas figuritas y formas.

Considera la imagen una referencia no un modelo fiel

Para vectorizar entre otras cosas hay que tener en cuenta que la foto puede estar distorsionada por la perspectiva o puede presentar ausencia de ciertos detalles importantes en la talla, recordemos que en este negocio lo que importa es la geometría real no la que mediante imagen y textura presentan muchos modelos en 3D que nos encontramos en internet.

Vectorizado 2d sobre imagen de referencia de pórtico árabe
Vectorizado 2D sobre imagen de referencia, en ella apreciamos que si hacemos arcos y líneas y operaciones exactas no nos coinciden las líneas con la imagen.

Como se observa en la imagen anterior (entre otros fallos) los capiteles no coinciden tras hacer simetría, los elementos repetitivos tampoco tras hacer una disposición matricial y por último quiero poner vuestra atención sobre “los nueves” pues no puedo distinguir realmente que geometría se esconde en esta parte de la imagen (y me lo invento puesto que no es un pedido real, sino uno de referencia).

Poner la referencia a escala antes de empezar a vectorizar

Las medidas son importantes, es absurdo hacer un detalle más pequeño que 1 mm en piedra, ese suele ser el margen en muchas construcciones. Si no se tienen medidas concretas es necesario extrapolarlo del modelo general y poner una medida exterior al vectorizado según el tamaño de la figura, por ejemplo los capiteles en la imagen son de 275mmX275mm lo cual es un tamaño razonable en este modelo.

Existen otros procedimientos opcionales que nos ayudan a la hora de mecanizar o medir el producto tras mecanizarlo, por ejemplo si hacemos un detalle con un rebaje y este rebaje en lugar de ser recto tiene una pendiente del 90%, la herramienta sufrirá considerablemente menos por que además de avance en Z tiene avance lateral (las fresas de diamante suelen gastarse antes por la parte de abajo cuando se usan en talla, además de hacer posibles esportillos al estar muy desgastadas).

Otra práctica que a mí en particular me gusta es poner medidas redondas (2mm, 5mm,10mm, etc), con esto conseguimos tener consciencia de que tamaño tiene el modelo y además nos facilita la medición del mismo.

Reconstrucción 3D del modelo

Pensar y dividir las partes antes de empezar el modelado 3D 

Como todos los problemas de la vida, es más fácil abordarlo si se divide en las distintas partes y se va resolviendo una a una. Normalmente si tenemos que hacer una fachada o escultura se va a dividir en distintas piezas.

¿Por qué es importante hacer esta operación al principio? – Pues porque generalmente es más fácil reconstruir en 3d un objeto más sencillo en cuanto a geometría se refiere y si es necesario pues se une luego (si se diera el caso contrario pues se dibuja de una pieza y luego se parte).

Construyendo el modelo 3D

Una vez que sabemos lo que hay que hacer empezamos a construir nuestro modelo, pero, ¿cómo hago esta escultura o talla? – La respuesta depende de los medios de que dispongamos (herramientas y profesionales) normalmente si se trata de una talla se elabora un patrón a escala en piedra más blanda (caliza por ejemplo) y se escanea para luego en la fase de producción el programador/diseñador CNC lo escale y/o duplique antes de mecanizarlo.

Otra solución es encargar el modelo a un diseñador 3d, aquí hay que tener cuidado pues una cosa es como se vea en el ordenador y otra como es la geometría real, puedes encontrar mas detalles en Problemas de resolución o escaso detalle en los modelos de internet.

Pero todo esto como digo depende de los medios de que se disponga, en mi caso particular, suelo dibujar todo lo que se pueda con NURBS (líneas y curvas para construir superficies), se suele componer los modelos de dificultad moderada.

Qué hacer antes de empezar el mecanizado

Algo que se debería hacer antes de hacer un presupuesto estimado es consultar a la persona especializada en CNC (quien realiza los mecanizados) sobre tiempos, procedimientos y posibles complicaciones en el proyecto.

Como norma general, y ya se que esto no siempre se puede seguir al pié de la letra, se debería informar al cliente que ya disponemos del modelo y tras comprobar que no hay errores (se recomienda medición minuciosa de medidas importantes) dejar constancia por escrito que el cliente esta de acuerdo con el diseño para no tener sorpresas desagradables.

Otra de las novedades en este campo que nos brinda las nuevas tecnologías es la inspección de los modelos online con herramientas con el visor de sketchfab o la impresión 3D para mandar una demostración del modelo al cliente.

Algunas consideraciones sobre este artículo

Este artículo no pretende ser una guía definitiva, algunas cuestiones técnicas están comprometidas a mis experiencias y preferencias. Invito a quien tenga los conocimientos adecuados a profundizar o aportar más conocimiento o su propia revisión sobre el tema en comentarios.