D177: Dibuix lineal amb l'ordinador (QCAD)

Aquest primer apartat (completament teòric) està pensat com una introducció als conceptes bàsics d’un sistema de CAD, ja que abans d’utilitzar qualsevol programa és útil i recomanable tenir-ne unes nocions mínimes.

Las entitats són objectes gràfics en un sistema de CAD. Las típiques entitats suportades per la majoria dels sistemes de CAD són: punts, línies i arcs circulars i el·líptics. Entitats específiques més complexes en CAD inclouen polilínies, textos, cotes, ombrejats i lsplines.

Cada entitat té certs atributs, com ara:

• el color,
• el tipus de línia i
• l’amplada de línia.

Un concepte bàsic del CAD és l’ús de capes per organitzar l’estructura d’un dibuix. Cada entitat d’un dibuix està en una capa concreta, i cada capa pot contenir un nombre qualsevol d’entitats. Normalment, totes les entitats amb una funció o atributs comuns es dibuixen en la mateixa capa. Cada capa té atributs (color, amplada de línia, estil de línia ) i les entitats en una capa hereten generalment els seus atributs de la capa on es col·loquen.

La figura 1 mostra l’exemple d’un dibuix que utilitza capes (en aquest cas, les capes són: contorn, eixos i cotes). Totes les cotes del dibuix estan col·locades en una capa anomenada “cotes”. El color de totes las entitats de la cota és definit per la capa i es pot canviar fàcilment tot canviant el color de la capa cotes. Amagant la capa cotes, el dibuix es mostrarà sense cap cota.

Figura 1. Exemple de dibuix amb capes (contorn, eixos i cotes)

Des de sempre, en el dibuix manual també s’ha treballat d’una manera semblant. Les diverses parts d’un edifici, com ara el cablejat i l’aire condicionat, es dibuixaven en diferents fulls transparents de paper. Aquests fulls es sobreposaven l’un damunt de l’altre, i d’aquí en resultava el dibuix final.

Un bloc és un grup anomenat d’entitats. Els blocs es poden inserir en el mateix dibuix més d’una vegada en diversos llocs, amb diversos atributs, factors d’escala i angle de rotació (vegeu la figura 2). Col·locar els blocs al dibuix s’anomena inserció. Els blocs inserits tenen atributs com les altres entitats.

Una entitat que és part d’una inserció pot tenir els seus propis atributs, heretats de la capa on es col·loca i del bloc de què forma part. Un cop creades, les insercions depenen del bloc original. Si modifiqueu el bloc d’origen, s’actualitzaran automàticament totes les insercions que en depenen.

Figura 2. Tres insercions diferents d'un mateix bloc.

El CAD és similar al dibuix tradicional en molts aspectes. En dibuixar un plànol o una vista d’un objecte en un paper, utilitzaríem un regle per dibuixar línies. Els sistemes de CAD ofereixen moltes eines per fer el mateix.

El gran avantatge d’un sistema de CAD és que es pot canviar amb facilitat cada entitat del dibuix un cop creada.

En treballar amb un sistema de CAD creareu molt sovint línies que no estaran en el llistat final, o que no tenen la longitud correcta i, per tant, no caldrà ajustar-les més endavant (vegeu la figura 3). Un error comú dels principiants del CAD és dibuixar només les entitats del dibuix final; en conseqüència, no dubteu a crear una construcció auxiliar si us ajuda a definir o a verificar una part del dibuix.

Figura 3. Tres possibles passos de construccions auxiliars.

Per fer el millor ús de qualsevol programa de CAD és absolutament essencial comprendre el funcionament dels sistemes de coordenades. Si no esteu familiaritzats amb les coordenades és recomanable dedicar-hi un cert temps per tenir clar aquest concepte fonamental.

El punt d’origen d’un dibuix és on es creuen els eixos X i Y. És també el punt zero absolut del dibuix.

A més del punto zero absolut, hi ha també un zero relatiu en QCad. El zero relatiu es pot moure a qualsevol lloc per l’usuari com a referència temporal per a una construcció local.

El sistema de coordenades cartesianes és el sistema de coordenades estàndard que s’utilitza generalment si no s’especifica cap altre sistema. En aquest sistema, la posició d’un punt es descriu per la seva distància a partir dels eixos X (horitzontals) i Y(verticals). S’escriuen en el format:

x,y

Per exemple, la coordenada 3.5,7 es localitza 3.5 unitats a la dreta i 7 a la part superior de l’origen.

Figura 4. Coordenada cartesiana absoluta 40,30.

Les coordenades cartesianes també es poden originar en una posició diferent de l’origen. En aquest cas parlem de coordenades relatives. No hi ha una notació estàndard per les coordenades cartesianes relatives, però en QCad s’escriuen en el format:

@x,y

Figura 5: Coordenada cartesiana relativa @30,10.

Les coordenades polars utilitzen una distància i un angle per descriure la posició d’un punt. L’angle 0 està apuntant sempre a la dreta de la pantalla (est). En QCad, les coordenades polars s’escriuen en el format:

distància<angle

Figura 6: Coordenada polar absoluta 50<37.

Talment com en les coordenades cartesianes, les coordenades polars també es poden originar en una posició diferent de l’origen. En QCad, les coordenades polars relatives s’escriuen en el format:

@distància<angle

Figura 7: Coordenada polar relativa @31.6<18.4

Sempre que es vulgui especificar un coordenada en QCad, es poden utilitzar les funciones de forçat. Permeten precisar punts de graella exactes o punts significatius en objectes existents tals com punts finals, punts mitjans, centres o interseccions entre les entitats.

Las entitats se poden afegir a un dibuix amb las diverses eines de dibuix o duplicant entitats existents. Dibuixar una entitat significa definir tots els punts i els paràmetres que la defineixen, com ara els punts finals d’una línia.

Abans que una entitat pugui ser suprimida, duplicada o modificada, s’ha de seleccionar. La selecció de l’entitat és una de las operacions més bàsiques del CAD. De totes maneres, seleccionar las entitats correctes per a una operació no és sempre trivial. QCad ofereix una àmplia varietat d’eines de selecció per seleccionar ràpidament grups d’entitats, entitats connectades, etc.

Esborrar una entitat significa suprimir-la del dibuix. En QCad, totes las característiques que tenen a veure amb la supressió d’entitats s’agrupen amb las característiques de la modificació.

Les entitats existents es poden modificar de moltes maneres. Las modificacions bàsiques inclouen el moviment, la rotació, la reflexió i l’escalat. Aquestes operacions no alteren la geometria característica de las entitats afectades. Altres modificacions canvien una entitat (per exemple: retallar, estirar o allargar).

A diferència del dibuix manual, en el CAD no hi ha necessitat de determinar per avançat la mida del full i l’escala del dibuix. No hi ha escala del dibuix: totes les mides i distàncies s’especifiquen utilitzant els seus valors numèrics. Es dibuixa un objecte de 10 metres como un objecte de 10 metres. Només cal especificar una escala del dibuix en l’etapa d’impressió per encabir el dibuix en un paper. El model de dibuix en si mateix no es veu afectat, i per això sempre roman en l’escala original de 1:1. En la pantalla, l’usuari pot ajustar l’àrea actualment visible del dibuix tot apropant-la per veure’n més detall o allunyant-la per veure’n una vista més àmplia.

Una altra operació important de la visualització en el CAD és l’enquadrament. Per veure una altra part del dibuix sense canviar l’escala es pot enquadrar el dibuix movent una finestra de visualització rectangular fins a mostrar l’àrea desitjada.