Creacion de Superficies

Autor: Jos Morales C. [email protected] 1

Superficies Surfaces

Una superficie es el modelo o representacin grafica de los datos topogrficos en

2D y 3D. Podemos crear superficies en Civil 3D, a travs de varios procedimientos, del

mismo modo, tambin debemos saber que podemos crear distintos tipos de superficies,

segn el trabajo que necesitemos realizar, entre los tipos de superficies que podemos

construir tenemos los siguientes:

Superficies TIN: Formadas mediante la triangulacin de un conjunto arbitrario de puntos.

Superficies de rejilla: Formadas a partir de puntos de una rejilla regular (por ejemplo, modelos de elevacin digital o DEM).

Superficies de volumen TIN: Superficies compuestas creadas a partir de una combinacin de puntos de una superficie superior (comparacin) y una superficie

base, tambin conocidas como superficies diferenciales.

Superficies de volumen de rejilla: Superficies diferenciales basadas en superficies superiores e inferiores especificadas por el usuario con puntos sobre una

rejilla especificada por el usuario.

Todas ellas con configuraciones particulares y en algunos casos similares, en este

capitulo haremos referencia solo a la creacin de una superficie del tipo TIN. Podemos crearla directamente desde la barra Toolspace posicionndonos sobre la pestaa y haciendo click con el botn derecho del Mouse, eligiendo la opcin

desde el cuadro de dialogo que se desplegara. Tambin podemos crearla

desde el men colgante Surfaces desde la opcin ; tal como muestran las imgenes a continuacin.


Superficies TIN

Una superficie TIN se compone de los tringulos que forman una red irregular triangular.

Las lneas TIN forman los tringulos que constituyen la triangulacin de la superficie. Para crear lneas TIN, AutoCAD Civil 3D conecta los puntos de la superficie que estn ms cerca unos de otros. La elevacin de un punto de la superficie se define

mediante la interpolacin de las elevaciones de los vrtices de los tringulos en los que se

encuentra dicho punto.

Las superficies TIN resultan tiles sobre todo:

Para trazar superficies muy variables que cuentan con datos de muestreo

distribuidos de forma irregular para representar la influencia de lneas de

escorrenta, carreteras y lagos.

Para examinar reas concretas (mapas a gran escala).

Las superficies TIN generalmente tardan ms en generarse y requieren ms espacio en disco que las superficies de rejilla.

Cuando AutoCAD Civil 3D crea una superficie TIN desde datos de punto, calcula la

triangulacin de Delaunay de los puntos. Con esta triangulacin, ningn punto se sita

dentro del crculo determinado por los vrtices de un tringulo cualquiera.

Los datos de lnea de rotura (procedente de lneas de rotura, curva de nivel o contornos)

influyen en el modo de triangulacin de la superficie. Una arista de lnea de rotura entre los

puntos hace que el programa conecte dichos puntos con una arista de tringulo en la

superficie TIN, aun cuando ello suponga infringir la propiedad de Delaunay. Nota: La triangulacin de Delaunay, es el Mtodo de clculo usado en la creacin de redes TIN. Dado un

conjunto de puntos de referencia, la triangulacin de Delaunay produce un conjunto de lneas que conectan

cada punto con sus adyacentes.

Al solicitar se desplegara el siguiente cuadro de dialogo, desde

el cual podremos solicitar el tipo de superficie que deseamos crear. Tal como muestra la

siguiente figura.


Desde el cuadro , podremos elegir el tipo de superficie que crearemos. Como

se aprecia en la siguiente figura.

En el cuadro lateral , podremos elegir o crear si es necesario una layer en

la cual quedara guardada nuestra superficie.

En la parte inferior de nuestro cuadro de configuracin encontramos las columnas

y , la primera de ella nos indica que campos debemos llenar antes de

crear nuestra superficie. Una ves que hagamos click con el Mouse sobre la celda

correspondiente en la columna , podremos modificar los valores por defecto que nos

entrega el programa. Las opciones a configurar son las siguientes:

Name (Nombre): Nos permite asignar un nombre a nuestra superficie. Description (Descripcin): Nos permite asignarle una descripcin, que nos permita

identificar ms detalladamente nuestra superficie.

Style (Estilo): Nos permite aplicar un estilo de visualizacin, ya definido previamente, crear, modificar o copiar un estilo existente.

Render Material (Material de Renderizado): Nos permite asignar un material para renderizado a nuestra superficie.

En la siguiente figura veremos el cuadro ya completado.

Una vez que hemos completado el cuadro anterior, podremos ver que en la paleta

Toolspace, aparecer nuestra superficie, en ningn caso quiere decir que ya se encuentre

creada la superficie, pues todava debemos asignar con que elementos se construir nuestra

superficie.


Si desplegamos las opciones de nuestra superficie, encontraremos las siguientes

opciones.

Mask (Mascara): Nos permitir colocar una mascara en la superficie.

Watersheds (cuencas de captacin): Nos permitir ver las zonas donde se produzcan.

Definiton (Definicin): Nos permitir seleccionar los elementos con los cuales crearemos nuestra

superficie.

Mask (Mascara) Utilice mscaras para bloquear las reas de una superficie y evitar que se muestren,

o bien para renderizar una seccin de la superficie mediante un material de renderizado

especificado.

Las mscaras se pueden definir desde las Parcels de AutoCAD Civil 3D y desde los siguientes tipos de objetos de tipo poligonal:

Polilneas

Polilneas 3D

Crculos

Elipses

Caras

Figuras de topografa

Lneas caractersticas

Segmentos de parcela

Superficies

Rectngulos

Cuando se define una mscara a partir de un objeto seleccionado, la geometra de la

mscara se actualiza automticamente al realizar cambios en el objeto original. Si se

suprime el objeto original del dibujo, tambin se suprime la mscara. En las siguientes

imgenes podemos apreciar una topografa antes de aplicar una mascar, y luego al aplicar la

mascara con un renderizado.

Inicial Aplicada Renderisada


Watersheds (cuencas de captacin)

En esta opcin, podremos visualizar en la parte inferior del la paleta Toolspace todas las cuencas de captacin que se generaran en la superficie. En la siguiente figura

podemos apreciar las cuencas de captacin que se crearon en la superficie Ejercicio

Creacin de superficie TIN.

Si hacemos click, con el botn derecho del Mouse, podemos desplegar distintas

opciones, una de ellas , nos permitir hacer un acercamiento directo a las zonas en

donde se producirn las cuencas de captacin.

Definition (Definicin)

La siguiente opcin en el men, es Definition, en esta opcin podremos agregar los elementos con los cuales construiremos nuestra superficie, tenemos 8 opciones disponibles,

como muestra la siguiente figura, las cuales explicaremos detalladamente.

Boundaries (Contornos): Nos permitir agregar contornos en nuestra superficie.

Breaklines (Lneas de Rotura): Nos permitir agregar lneas de rotura o quiebre en nuestra superficie.

Contours (Curvas de nivel): Nos permitir construir la superficie, en base a polilneas, 3D Poly u/ objetos Contours de Land (Curvas

de nivel).

DEM Files (Archivos DEM): Nos permitir construir la superficie, en base a un archiv del tipo DEM.

Drawing Objects (Objetos de dibujo): Nos permitir construir la superficie, en base a objetos de Autocad como son points, blocks, lines, 3D Faces o polyfaces.

Edits (Ediciones): Nos permitir, una vez construida la superficie, modificarla en distintos aspectos.

Point Files (Archivo de Puntos): Nos permitir importar un archivo de puntos, directamente para construir nuestra superficie.

Point Groups (Grupo de puntos): Nos permitir construir la superficie, en base a un grupo de puntos existentes en el archivo en trabajo.


Boundaries (Contornos)

Un Boundaries es un polgono cerrado que afecta a la visibilidad de los tringulos TIN que componen nuestra superficie; contenidos dentro o fuera de mismo.

Al aadir o eliminar Boundaries, la superficie se modifica y dicha modificacin se aade a la lista de definiciones de la superficie.

Se pueden seleccionar objetos como polilneas, polgonos y parcelas, para definir un

Boundaries. Nota: Si el polgono no es cerrado, la definicin del contorno produce un polgono cerrado.

Al crear un Boundaries, se especifica si stos utilizan la arc tessellation (triangulacin de arcos) y Non-destructive breaklines (lneas de rotura no destructivas).

arc tessellation (Triangulacin de arcos)

Al utilizar polgonos o polilneas con curvas para los

contornos o las lneas de rotura, se debe establecer la

distancia de la flecha del arco de los segmentos de

cuerda, la cual se utiliza para triangular los segmentos

de arco del polgono o polilnea de contorno:

Non-destructive (Lneas de rotura no destructivas)

Cuando se crea un contorno, se puede especificar el uso

de lneas de rotura no destructivas seleccionando Lnea

de rotura no destructiva en el cuadro de dilogo Aadir

contornos.

Nota: No se pueden aadir lneas de rotura no destructivas a una

superficie de rejilla.

Al crear un contorno con lneas de rotura no destructivas en sus

aristas, las aristas de los tringulos se delimitan exactamente donde

se cruzan con el contorno:


Si se crea un contorno sin lneas de rotura no destructivas en sus aristas, slo los

tringulos que se encuentren totalmente dentro o fuera del mismo se vern afectados:

El procedimiento para ocupar un Boundaries, es el siguiente:

Primero procedemos hacer click con el botn derecho del Mouse, sobre la pestaa

, y pedimos el comando (agregar). Tal como se muestra en la

siguiente figura.

Luego se desplegara el siguiente cuadro de dilogos:

Name (Nombre): nos permitir asignar un nombre a nuestro Boundaries. Type (Tipo): Podremos seleccionar que tipo de Boundaries crearemos, dentro de las opciones que nos permite el programa, Outer,

Show, Hide y Data Clip

Non-destructive breakline: Nos permitir que nuestro "Boundaries" quede configurado con lneas de rotura no destructivas.

Mid-ordinate distance (Longitud de la mediatriz): Nos permitir definir la distancia mnima que considerar el programa para

calcular el arc tessellation.


La opcin Type, nos ofrece distintas alternativas como muestra la siguiente figura, explicaremos en detalladamente cada una de ellas.

Outer (Exterior): Define el contorno exterior de la superficie; todos los tringulos dentro del mismo son visibles y los tringulos que se encuentran fuera son invisibles.

Nota: El contorno exterior se puede ver afectado por operaciones de edicin posteriores, como Aadir lneas

de rotura. Puede que sea necesario desplazar la operacin Aadir contorno a la parte inferior de la lista para

obtener el resultado previsto.

En la siguiente imagen podemos apreciar un Boundaries aplicado con la opcin

Outer y Non-destructive breakline.

Nota: Se pueden definir varios contornos exteriores, pero slo se muestra el contorno definido en ltimo lugar. Se puede utilizar la definicin de la superficie para alternar entre varios contornos exteriores.

Show (Mostrar): Muestra todos los tringulos contenidos en el contorno; se puede utilizar para crear reas visibles dentro de contornos ocultos.

Nota: El efecto de aadir varios contornos a una superficie depende del orden en que se aadan. Los efectos de un contorno se pueden ver modificados de manera parcial o total por un contorno posterior.

Hide (Ocultar): Aplica mscaras a reas de la triangulacin de forma que las curvas de nivel no sean visibles en el rea; se utiliza para perforar una superficie (por ejemplo, la

huella de un edificio).


Nota: Al utilizar un contorno oculto, no se suprime el rea de la superficie oculta. Toda la superficie permanece intacta. Si hay lneas TIN de superficie que se desean eliminar de la superficie, se debe utilizar la

operacin Suprimir lnea.

Data Clip (Delimitacin de datos): Crea un contorno de superficie limitado por un objeto de polgono del dibujo, como polilneas 2D y 3D, lneas caractersticas, figuras de

topografa, parcelas y crculos.

Es posible aadir ms de un contorno de delimitacin de datos a una superficie. Al

aadir datos, slo se ve afectado el contorno de delimitacin de datos ms reciente. Un

contorno de delimitacin de datos no afecta a la parte visible de la superficie, pero acta

como un filtro para todos los datos, por ejemplo, puntos y lneas de rotura aadidos a la

superficie tras la creacin de la delimitacin de datos. Por ejemplo, si se aade una lnea de

rotura a una superficie tras la creacin de un contorno de delimitacin de datos, slo se

aade la parte de la lnea de rotura que est dentro de dicho contorno.

Las reas ocultas mediante contornos no se incluyen en ningn clculo, como los de

rea y volumen totales.

Los contornos de superficie se definen seleccionando polgonos existentes del

dibujo. La definicin de superficie muestra el ID numrico y una lista de vrtices de cada

contorno.


Breaklines (Lneas de Rotura)

Los Breaklines Lneas de Rotura nos permiten definir elementos verticales, por ejemplo, Muros de contencin, Cunetas, partes superiores de dorsales y lneas de

escorrenta. Las lneas de rotura hacen que la triangulacin de la superficie se produzca a lo

largo de ellas, impidiendo el cruce de la misma.

Las lneas de rotura resultan imprescindibles para crear un modelo de superficie

preciso, ya que es la interpolacin de los datos, no slo los datos en s, lo que determina la

forma del modelo.

En la siguiente imagen se puede observar dos ejemplos de aplicacin de las lneas

de rotura.

El procedimiento para crear nuestros Breaklines es el siguiente: Primero procedemos hacer click con el botn derecho del Mouse, sobre la pestaa

, y pedimos el comando (agregar). Tal como se muestra en la

siguiente figura.

Luego se desplegara el siguiente cuadro de dilogos:

Description (Descripcin): Nos permite asignarle un nombre u/ descripcin al

Breaklines que estamos aplicando. Type (Tipo): Nos permite asignar que tipo de Breaklines ocuparemos, dentro de las opciones que nos permite el

programa, Standard, Proximity, Wall,

From file y Non-destructive.

File link options (Opciones de vinculacin de archivos): Permite importar los Breaklines, desde un archivo con formato FLT (.flt).

Weeding factors (Factores de filtro de lnea): Disponible si se selecciona Estndar o Muro como tipo de lnea de

rotura.


Supplementing factors (Factores de suplementacin): Nos permite configurar valores que considerara el programa, si no se cumplen los anteriores en su seleccin.

Type (Tipo): existen varios tipos de Breaklines que podemos usar, tal como muestra la siguiente figura.

Analizaremos cada uno de ellos en detalle.

Standard: Se define mediante la designacin de lneas 3D, lneas caractersticas de explanacin y polilneas 3D. Las coordenadas XYZ de cada vrtice de la polilnea

seleccionada se convierten en vrtices TIN. En las lneas 3D, cada lnea seleccionada se

define como una lnea de rotura de dos puntos.

Advertencia: Si se selecciona una polilnea 2D con una elevacin cero, se guarda con dicha elevacin. Para

que las elevaciones se calculen automticamente, hay que utilizar lneas de rotura de proximidad.

Proximity (Proximidad): Se define mediante el dibujo o la seleccin de una Featureline (lnea caracterstica de explanacin) un objeto de polilnea en el dibujo, dentro de la

superficie.

Las coordenadas XYZ de los vrtices Breaklines de proximidad se determinan a partir de los puntos TIN de la superficie ms prxima a los vrtices correspondientes de la

entidad o los puntos de definicin. Esto quiere decir, que todos los vrtices de nuestra

entidad, se proyectaran hacia nuestra superficie, adquiriendo la cota, y la ubicacin mas

cercana a un vrtice de la malla triangular que alcancen una ves proyectados en la

superficie, generando una poligonal por cada uno de los lugares en donde se proyecto como

se muestra en la siguiente figura.

En esta figura, preste atencin en

polilnea original y en la lnea de rotura reubicada tras regeneracin de superficie nos muestran como nuestra lnea es proyectada hacia la malla TIN, y

se acomoda a los vrtices mas cercanos

que encuentre en ella. Nota: Para especificar lneas de rotura a partir de puntos, es necesario convertir primero los puntos

en 3D o en polilneas 3D mediante el comando

PN.


Wall (Pared): Permite definir elementos (por ejemplo, muros de retencin o bordillos) como Breaklines. Mediante la creacin de lneas de rotura de muro es posible representar con ms precisin la superficie. Por ejemplo, para un muro de contencin, se

pueden definir las diferencias de elevacin del material a ambos lados del muro de forma

que las elevaciones se representen correctamente.

Las lneas de rotura de muro se definen mediante la designacin de una polilnea o

una Featureline (lnea caracterstica de explanacin) existentes. La polilnea se extiende mediante la creacin de nuevos vrtices y segmentos de polilnea paralelos a la polilnea

original, aunque desfasados a una distancia incrementada para representar las diferencias de

elevacin del material a ambos lados de la pared:

Un Breaklinesde Wall (muro), se almacena como un Standard, aunque se define de forma diferente:

se proporciona un lado de desfase para toda la lnea de rotura y una diferencia de

elevacin para cada vrtice o para la lnea de rotura completa.

Existen dos mtodos para definir lneas de rotura de muros:

Definicin por vrtice de objeto (individual). Se designa una polilnea o una lnea y se selecciona el lado de desfase. Para cada vrtice de la polilnea, se selecciona la

elevacin del vrtice (el valor por defecto es la elevacin de vrtice existente) y la

elevacin del vrtice de desfase correspondiente (el valor por defecto es el vrtice

de polilnea existente) o la diferencia de elevacin del vrtice de desfase

correspondiente. Si se selecciona una opcin de diferencia de elevacin, el valor de

diferencia ser el valor por defecto para los vrtices posteriores.

Definicin por objeto (Todos). Se designa una polilnea u objeto de lnea y se selecciona el lado de desfase. A continuacin, se indica la elevacin de diferencia

que se desea aplicar a todos los vrtices de desfase.


Non-destructive (lnea de rotura no destructiva): El cuadro de dilogo Breaklines, se puede utilizar para crear un Non-destructive a partir de un Featureline o un objeto de AutoCAD abierto o cerrado.

Al definir un Breaklines Non-destructive, se crean puntos de superficie en cada vrtice del objeto y en cada interseccin de una arista de tringulo de superficie con el

objeto del Breaklines Non-destructive. Los nuevos puntos crean tringulos de superficie adicionales. A menudo es necesario utilizar los Breaklines Non-destructive para suprimir reas de superficie en las que no existen aristas TIN bien definidas.

La elevacin de cada nuevo punto se extrae del tringulo de la superficie original,

por lo que se mantiene la integridad de dicha superficie.

File link options (Opciones de vinculacin de archivos): Utilice el cuadro de dilogo Aadir File link options, para importar Breaklines de un archivo. El formato de archivo admitido es .flt (formato de archivo ASCII).

Al importar Breaklines, se puede escoger entre mantener un vnculo con el archivo del Breaklines o romper dicho vnculo:

Maintain Link To File (Mantener vnculo al archivo). Lee el Breaklines desde el archivo FLT cuando se aade y al regenerar la superficie. Si se edita o suprime el

archivo FLT de origen, la operacin Importar archivo Breaklines, se marca como obsoleta. Con esta opcin, Breaklines individuales no se pueden enumerar ni ver en la vista Propiedades de Breaklines, ni tampoco importar en el dibujo.

Break Link To File (Romper vnculo al archivo). Todas los Breaklines del archivo FLT se copian en la superficie como operaciones Aadir Breaklines. Ya no se har referencia al archivo FLT. Al regenerar la superficie, se utiliza la copia

interna del Breaklines. Los Breaklines disponen de todas las funciones de otros tipos de Breaklines. Es posible visualizar los Breaklines enumerados en la vista Propiedades de Breaklines, encuadrarlas y ampliarlas, as como importarlas en el dibujo.

Nota: Para crear un archivo de lneas de rotura manualmente, se puede utilizar un editor de texto. Posteriormente, este archivo de texto se puede importar para utilizarlo como datos de lnea de rotura en la

generacin de superficies.

Weeding factors (Factores de filtro de lnea): Disponible si se selecciona Estndar o Muro como tipo de lnea de rotura. Podemos configurar los siguientes parmetros.

Distance (Distancia ): Permite especificar la distancia del Weeding . Introduzca un

valor o haga clic en el icono para indicar la distancia de mediatriz en el rea de

dibujo.

Angle (ngulo): Permite especificar el ngulo de Weeding. Introduzca un valor o haga

clic en el icono para indicar el ngulo de la flecha del arco en el rea de dibujo.


Supplementing factors (Factores de suplementacin): Podemos configurar los siguientes parmetros.

Distance (Distancia ): Permite especificar la distancia del Weeding . Introduzca un

valor o haga clic en el icono para indicar la distancia en el rea de dibujo.

Mid-Ordinate Distance (Longitud de la mediatriz): Permite especificar la distancia de la

flecha del arco para las lneas de rotura. Introduzca un valor o haga clic en el icono

para indicar la distancia de la flecha del arco en el de dibujo.


Contours (Curvas de nivel)

En esta opcin podremos crear nuestra superficie a travs de la obtencin de datos de

curvas de nivel. Siguiendo los mismos procedimientos explicados anteriormente para

solicitar la incorporacin de estos datos a nuestra superficie, obtendremos el cuadro Add Contour Data, como muestra la siguiente figura, el cual procederemos a configurar.

Description (Descripcin): Nos permite asignarle un nombre u/ descripcin a las

Contour que ocuparemos. Weeding factors (Factores de filtro de lnea) y Supplementing factors (Factores de suplementacin): Nos permiten aadir o eliminar vrtices de una curva de nivel.

Minimize flat reas by (Minimizar reas planas mediante): a travs de sus opciones podemos minimizar las reas

planas que se generan en el calculo de la

malla a travs de curvas de nivel.

Weeding factors (Factores de filtro de lnea): El Weeding factors reduce el nmero de puntos generados en las curvas de nivel. Los Weeding factors ignoran dos vrtices que estn ms prximos que el factor de distancia y los vrtices con una curvatura inferior al

factor de ngulo. Con una distancia y un ngulo de curvatura mayores se simplifica un

mayor nmero de puntos. El factor de distancia se mide en unidades lineales y el factor de

ngulo en unidades angulares. Los Weeding factors deben ser inferiores a los factores de suplementacin.

Un punto de la curva de nivel se simplifica calculando su ubicacin en relacin con

los vrtices que se encuentran antes y despus del mismo. Si la longitud entre estos tres

puntos es inferior al valor de longitud del Weeding factors y el ngulo de curvatura es inferior al valor del ngulo del Weeding factors, no se aade el punto medio al archivo de datos de curvas de nivel.

Ejemplos de parmetros de factor de Weeding factors:


Supplementing factors (Factores de suplementacin): Los factores de suplementacin aaden vrtices a lo largo de las curvas de nivel.

La distancia de suplementacin es la distancia mxima entre dos vrtices. Si la

distancia entre los vrtices de una curva de nivel es mayor que el factor de suplementacin,

se aaden puntos a lo largo de la curva de nivel a intervalos iguales, los cuales son

inferiores o iguales a la distancia de suplementacin. Cuanto menor sea la distancia, mayor

ser el nmero de puntos suplementarios.

Ejemplo de parmetro de distancia (SD) con vrtices suplementados:

La longitud de la mediatriz es la distancia desde el punto medio de un arco hasta la cuerda

del mismo. La longitud de la mediatriz se utiliza para aadir vrtices a una curva de

polilnea, lo que crea una aproximacin de la curva mediante segmentos de lnea recta. La

longitud de estos segmentos depende del valor de la longitud de la mediatriz.

Ejemplo de parmetro de mediatriz:


Minimize flat reas by (Minimizar reas planas mediante): tenemos las siguientes opciones que nos permitirn minibar las areas planas que se construirn en nuestra

superficie por el uso de datos de curvas de nivel.

Filing gaps in contour data (Rellenar huecos en datos de curvas de nivel): Permite especificar que los huecos pequeos de las curvas de nivel deben rellenarse.

Swapping edges (Intercambio de aristas): Permite especificar que se debe intercambiar una arista comn, que no sea de curva de nivel, compartida entre un tringulo plano y otro

que no lo sea.

Adding points to flat triangle edges (Adicin de puntos a aristas de tringulo plano): Permite especificar que se debe aadir un punto nuevo en el punto medio de una arista

compartida entre un tringulo plano y otro que no lo sea.

Adding points to flat edges (Adicin de puntos a aristas planas): Permite especificar que se debe aadir un nuevo punto a las aristas que unen dos curvas de nivel con datos de la

misma elevacin y que no se encuentran en tringulos planos.

OK: Haga clic para aceptar los valores de curva de nivel. A continuacin, desde la lnea de comando se le solicitar que designe objetos (polilneas) en el dibujo para definirlos como

datos de curva de nivel. Una vez designados los objetos, los datos de curva de nivel se

aadirn a la definicin de superficie.

Creacion de Superficies

Documents

Transcript of Creacion de Superficies