Curso online de diseño de automoción
Automotive Design & Marketing Management
2 - MODELADO EN 3D DEL COCHE
Modelado en 3d del coche
Una vez se obtienen los bocetos finales se llevan del papel al ordenador para presentar de manera formal las distintas propuestas. Para esta etapa ya estarán totalmente definidos los criterios del vehículo (dimensiones, número de asientos, ect). Pero el equipo de diseño seguirá trabajando para poder materializar la idea y realizar ajustes estéticos a la carrocería del vehículo. Este paso tiene una gran importancia en el styling final del vehículo.
Cuando hablamos de llevar el coche del papel al ordenador, en esta fase, hablamos siempre de Surfacing o de modelado de superficie del vehículo. Esto forma parte del diseño asistido por ordenador (CAD), pero, para diferenciarlo aún más, se puede denominar como CAS (Computer Aided Styling). En esta entrega, y en la siguiente, veremos las distintas opciones de programas CADs disponibles. Es importante conocer con qué programa CAD comenzar para aprender si deseamos enfocarnos en esta rama, ya que es distinto diseñar en 3D desde el punto de vista artístico que desde el punto de vista de la ingeniería. Una vez se tenga claro si se desea un enfoque artístico o ingenieril, no hay que preocuparse en exceso por qué programa CAD elegir, ya que una vez habituado a trabajar con un programa 3D, es relativamente fácil pasar a cualquier otro programa, salvando algunas diferencias. Existen multitud de programas posibles para comenzar. Durante estas dos entregas trataremos de resumir lo mejor posible esta información, que es relativamente escasa en internet. En esta entrega nos centraremos en los CAD destinados a la fase artística, y en la siguiente a los programas de CAD que están enfocados a la fase de ingeniería. Para un estudiante sin este conocimiento de base es muy posible equivocarse en el camino a escoger. Los programas de CAD se emplean para todo tipo de industrias, pero aquí nos centraremos en clasificar los programas para diseño de automóviles.
DIFERENCIA ENTRE MODELADO POR SUPERFICIES Y MODELADO DE SÓLIDOS EN CAD
Diferencia entre modelado por superficies y modelado de sólidos en Cad
En automoción, una pieza se modela de dos formas distintas, por superficies o por sólidos.
Modelado de superficies: Los elementos se generan a través de superficies NURBS con un grosor inapreciable. Se trabajan como si fueran láminas ultra-delgadas dónde la única preocupación del diseñador es el diseño exterior, los volúmenes y la continuidad de las superficies. Se prioriza la estética frente a la ingeniería. A pesar de esto, es importante tener una base de conocimientos técnicos para que el diseño exterior tenga coherencia en las fases posteriores de diseño. La ventaja de este tipo de modelado es que permite crear superficies mucho más complejas que las que se crean con el modelado por sólidos. Se comienza modelando el coche con líneas, y a través de estas se generan superficies que van dando forma al vehículo. Una vez se modela el coche, es posible cerrar los conjuntos de superficies para generar un sólido, pero no es su función principal. A estos sólidos se les puede agregar atributos de masa, pero si se requiere un estudio técnico mayor, sería mejor ir al modelado de sólidos. Así que en resumen: Para la rama artística son más recomendables los programas basados en el modelado de superficies, y para la de ingeniería son más idóneos los programas basados en el modelado de sólidos. Otra ventaja de este tipo de desarrollos es que el diseñador no debe de preocuparse por las soluciones técnicas como la tornillería, cableado o las soldaduras. La intención de este diseño es crear el concepto desde el punto de vista estético. En el post-tratamiento de los diseños CADs se emplean herramientas de diseño gráfico para mejorar la presentación y visualización del vehículo, como KeyShot para el renderizado, y Photoshop para el retoque de la imagen. En este tipo de trabajos prevalece la presentación del vehículo, y que se puedan apreciar con facilidad los volúmenes, proporciones y las líneas principales del vehículo.
Modelado de sólidos: El punto de partida es un sólido, y se extrae o se substrae material para ir conformando el elemento; que estará totalmente parametrizado. Las medidas tienden a ser mucho más exactas y concretas que en el modelado por superficies.
Con este tipo de modelado se permite simular el elemento desde el punto de vista de la ingeniería; por lo que la estética queda en un segundo plano. En cambio, presenta una mayor dificultad para modelar superficies complejas. En el post-tratamiento se emplean herramientas de CAE (Computer Aided Engineering) para calcular y simular los distintos componentes. No tienen relevancia las herramientas de diseño gráfico. A continuación podemos ver dos imágenes típicas de Cad en la fase digital en las instalaciones de un gran fabricante. La estética pierde toda la importancia. Podemos ver la gran diferencia que conlleva diseñar un coche desde el punto de vista artístico, a hacerlo desde el punto de vista ingenieril. Estos Cads son Catia y NX. Aquí cabe indicar un punto. Las imágenes anteriores son típicas de una oficina con equipos enormes de ingenieros, no se espera que una única persona lo diseñe todo. De hecho, por desgracia, en la realidad gran parte de esos diseños se basan en la gestión documental y en la comunicación entre equipos para estar seguros antes de realizar cualquier mínimo cambio. Esto es debido a que se está diseñando un coche real del que se producirán miles de unidades y dependerán cientos de puestos de trabajo. La responsabilidad es enorme en este tipo de diseños. En cambio, existen puntos intermedios, con programas de Cad por modelado de sólidos con los que también se pueden hacer diseños más simples, sobre todo, si estos son realizados por una única persona. Lo que se hace en esos casos es que se simplifican los elementos, por ejemplo, para el motor se dibuja un bloque que representa el espacio que ocupa el mismo. A diferencia de los CADs anteriores en los que están todos los elementos reales del vehículo, tornillo a tornillo. A continuación vemos un Reynard diseñado con SolidWorks, ese diseño ya se considera complejo para estar diseñado por una única persona.
Veremos más sobre los programas CAD para modelado por sólidos en la siguiente entrega ya que pertenecen a la fase digital del diseño de un automóvil. Pero respecto a los softwares para el diseño de coches en la fase de Styling, es decir, los de modelado por superficies se emplean los siguientes:
Autodesk Alias, Autodesk Maya, Icem Surf de Catia y Rhinoceros. Rhinoceros tiene licencia de prueba gratuita, y, tras pasar el periodo no permite guardar los archivos, pero si te permite seguir aprendiendo y ensayando. Esto es útil para realizar tutoriales, ya que el valor que tienen es el aprendizaje y no la pieza resultante. Si no se tiene experiencia en el diseño 3d, nuestra recomendación es realizar algún curso o adquirir algún libro que os ayude a habituaros al entorno de diseño 3d, a conocer cómo se inicia un diseño y a definirlo correctamente para que no se produzcan problemas después. Entonces, una vez se obtenga un dominio básico, se puede comenzar a ver tutoriales, ver otros libros o realizar pequeños cursos con los que ganar dominio del programa, y aprender distintos trucos, atajos y herramientas que aplicar a los futuros diseños. Lo esencial de esto es saber si deseáis dedicaros a la parte más ingenieril o a la rama más artística. Para esta última rama, la ventaja es que el portafolio juega un papel fundamental en el desarrollo profesional, por lo que siempre se puede ir mejorando poco a poco hasta conseguir que una marca se fije en ti. Cabe indicar que con el resto de programas de Cad también se modelan superficies, pero su aplicación es mucho más amplia y no están tan enfocados como los programas anteriormente mencionados. Por ejemplo: Solidworks, Fusion 360, Ptc Creo, ect. Pero estos no son la primera recomendación para alguien que únicamente quiere enfocarse en la estética del vehículo. Debido a la variedad de programas disponibles y a la amplitud del campo de estudio, no es posible adentrarnos de manera práctica. Esto requeriría como mínimo de varios meses de práctica y dedicación. Pero podemos visualizar de manera rápida lo que nos ofrece este tipo de diseños con Icem Surf.
Aquí podemos ver un modelado de ejemplo, cortesía de Artem Shkirenko (@artshkirenko), en el que podemos apreciar la alta calidad que se puede llegar a conseguir con este tipo de herramientas estilísticas.
Como ya vimos, este diseño es distinto al 3D definitivo que emplearán los ingenieros para diseñar, calcular y fabricar el coche. Por lo que los programas de diseño de automóviles varían si hablamos de modelar una superficie o de simular los distintos componentes de los vehículos. El modelado sirve para visualizar pero no tiene utilidad directa en la producción del vehículo. Aún así, es un paso fundamental ya que nos dará los volúmenes y las proporciones del vehículo.
Este tipo de modelaje es similar al que se emplea en el diseño de videojuegos por ejemplo, dónde no hay una producción industrializada del vehículo. Por tanto, no tienen relevancia las propiedades físicas reales. También es posible emplearla para el diseño de coches destinados a juguetes, maquetas, coches de radiocontrol, coches de slot, etc. Aunque la diferencia con el diseño de los videojuegos, es que tiene que estar alineado y ser coherente con los requerimientos ingenieriles. Eso nos permite visualizar de antemano el diseño que tendrá el vehículo, sin invertir grandes cantidades de dinero en el desarrollo de un prototipo funcional.
8 Comments
3/19/2021 02:21:47 pm
Muchas gracias por esta entrega, me han abierto la mente para querer especializarme en realidad aumentada ya que me llama la atención de poder simular la conducción del vehículo de una manera dinámica. Muchas gracias y saludos.
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Miguel
3/19/2021 05:53:15 pm
Hola Nicolás, una de las entregas vamos a dedicarla a la dinámica del vehículo. Hay programas específicos para ello, aunque lo veremos muy por encima, pero espero que te guste la entrega. Gracias por el comentario
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Iván Rodríguez Méndez
3/19/2021 02:25:17 pm
Excelente entrega, muchas gracias por la información aportada.
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Miguel Ángel
3/19/2021 05:54:38 pm
Hola Iván, muchas gracias por el comentario
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Francisco Martínez
3/19/2021 07:59:23 pm
Una entrega muy interesante, esto es algo que me llama muchísimo la atención y de verdad agradezco por este curso ya que me hacen conocer más del mundo del diseño
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3/23/2021 02:00:06 am
Esta entrega me gustó particularmente, del proceso de diseño de automóviles el CAD o CAS es la parte que más me interesa, si bien ya tenía algo de conocimiento en ello, ahora tengo una idea más completa de cómo es que las marcas automotrices usan los software. Muy interesante, los felicito por tan buen curso y la entrega de hoy, saludos.
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Miguel Angel
6/30/2021 05:18:43 pm
Muchas gracias Christian, el término de CAS no se emplea mucho ya que CAD lo engloba todo. Pero creo que ha sido buena diferenciarlo, porque cuando vas a diseñar un coche y ves programas de Cad no sabes cual escoger y parece que son todos iguales, por eso quería marcar la diferencia primero entre los programas que se destinan al diseño por superficies y los que se destinan al diseño más ingenieril.
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Sebastian Alvarez
3/24/2021 06:52:32 pm
Es bastante apasionante pensar que al diseñar un automóvil, este se puede materializar de forma digital o en una maqueta de arcilla para así poder apreciar mejor la visión que se tiene del boceto inicial, también es bueno saber los parámetros y procedimientos para producir una maqueta que pueda comunicar las ideas y la visión del diseñador, así como la filosofía de diseño de la marca.
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Miguel Angel Cobo.
Redacción del curso (Ingeniero y petrolhead) Ana Isabel Rodríguez.
Edición, proof reading y relación con prensa (Periodista) |