Procedimiento para la generación de volúmenesorgánicos redimensionados.Volume generation procedureresized organic.
La presente invención se refiere a unprocedimiento para la generación de volúmenes orgánicosredimensionados, de especial aplicación en todas aquellasactividades que requieran transformar modelos virtuales a volumenreal, como pueden ser artistas falleros, escultores, construcción yobra pública con necesidades de tematización, empresastematizadoras, decorados de cine y televisión, parques temáticos,salas de fiesta, fundiciones de bronce, decoración e interiorismo,etc.The present invention relates to aprocedure for the generation of organic volumesresized, of special application in all thoseactivities that require transforming virtual models to volumereal, such as fallero artists, sculptors, construction andpublic works with thematic needs, companiesthematizers, movie and television sets, theme parks,party halls, bronze foundries, decoration and interior design,etc.
El objeto de la invención es proporcionar unprocedimiento que por medio de la creación de planos, permitareducir o ampliar los modelos virtuales o maquetas a volúmenesreales.The object of the invention is to provide aprocedure that through the creation of plans, allowsreduce or expand virtual models or models to volumesreal.
En la actualidad existen procedimientos quepermiten la generación de volúmenes orgánicos, no geométricos,redimensionados a partir de maquetas o modelos virtuales, peropresentan limitaciones en cuanto a los errores volumétricos queintroducen y a la complejidad de su sistema de montaje, al contarcon insuficientes sistemas de referencia.Currently there are procedures thatallow the generation of organic volumes, not geometric,resized from virtual models or models, butthey have limitations in terms of volumetric errors thatintroduce and to the complexity of your assembly system, by countingwith insufficient reference systems.
La técnica hasta ahora desarrollada consta dedos fases diferenciadas: una fase A informática o tecnológica yotra fase B física.The technique developed so far consists oftwo differentiated phases: a computer or technological phase A andAnother physical phase B.
Para llevar a cabo la fase A, fase informática,se desarrollan una serie de etapas: en primer lugar se lleva a cabouna digitalización de la maqueta; en la segunda etapa se realiza unseccionado de la maqueta virtual, de manera que el seccionadoproporciona todas las siluetas de contorno de la figura, con unadistancia entre ellas que definirá el grosor del material a mecanizar; la tercera etapa es la de generación de planos para suposterior proyección, o de archivos informáticos para máquinas demecanizado automático. Los planos de proyección definen el contornoa recortar, desde el centro de la pieza unos ejes definen puntos dereferencia para montar la pieza real y el número de orden en laposición de montaje.To carry out phase A, computer phase,a series of stages are developed: first of all it is carried outa digitization of the model; in the second stage asectioning of the virtual model, so that sectioningprovide all the contour silhouettes of the figure, with adistance between them that will define the thickness of the material amechanize; the third stage is the generation of plans for yoursubsequent projection, or computer files for machinesautomatic machining Projection planes define the contourto cut, from the center of the piece some axes define points ofreference to assemble the real part and the order number in theMounting position.
En cuanto al proceso físico, fase B, este constatambién de una serie de etapas: en primer lugar es necesario latraslación de los planos generados al material con el que se va atrabajar, mediante proyectores de opacos o de trasparencias,seguidamente se procede al corte de dicho material, operación quese realiza tanto de forma manual como automática, en este últimocaso no existe el paso de proyección, a continuación se procede almontaje del volumen siguiendo las referencias de que se dispone, ypor último se lleva a cabo el modelado o lijado y los tratamientosde superficie finales que se requieran.As for the physical process, phase B, this consistsalso of a series of stages: first of all thetranslation of the generated plans to the material with which it is going towork, using opaque or transparency projectors,then the material is cut, operation thatit is done both manually and automatically, in the latterIf there is no projection step, then proceed toassembly of the volume following the references available, andfinally modeling or sanding and treatments are carried outof final surface that are required.
Las dificultades que han ido surgiendo en laaplicación de la metodología anteriormente expuesta representanlimitaciones en cuanto que, por ejemplo, el método produce graveserrores volumétricos, lo que se va a ver reflejado en la carenciade material en ciertas zonas, dependiendo de la curva trazada, sisu dirección es hacia el interior o el exterior de la propiapieza.The difficulties that have arisen in theapplication of the above methodology representlimitations as, for example, the method produces seriousvolumetric errors, which will be reflected in the lackof material in certain areas, depending on the curve drawn, ifits direction is inward or outward of its ownpiece.
Además el sistema de referencias empleado esinsuficiente, resultando arduo y complejo el posterior montaje delas piezas seccionadas, aspecto este que no hace otra cosa queagravar los errores volumétricos que ya de por sí se daban.In addition, the reference system used isinsufficient, resulting in the subsequent assembly of arduous and complexthe sectioned pieces, this aspect that does nothing other thanaggravate the volumetric errors that already occurred.
El procedimiento para la generación de volúmenesorgánicos redimensionados que la invención propone resuelve deforma plenamente satisfactoria la problemática anteriormenteexpuesta. Consiste en realizar cortes en sección del modelo omaqueta, que generen planos o siluetas de sección, para la creaciónde piezas escaladas a partir de los mismos. La novedad de este procedimiento está en que los planos correspondientes a cada pieza aconstruir son el resultado de superponer el plano o silueta dedicha sección y de la sección siguiente.The procedure for generating volumesresized organic that the invention proposes resolves ofthe problem was fully satisfactory beforeexposed. It consists of making cuts in section of the model orMockup, which generate plans or section silhouettes, for creationof pieces scaled from them. The novelty of thisprocedure is that the plans corresponding to each piece tobuild are the result of superimposing the plane or silhouette ofsaid section and the following section.
A partir de un modelo virtual, dibujotridimensional realizado por ordenador, o de una maqueta física ala que se le realiza la digitalización, proceso que convierte dichamaqueta en un modelo virtual tridimensional, se obtienen todas lassiluetas de sección a partir de los cortes realizados, con una distancia entre ellos que estará definida por el material que se vaa utilizar posteriormente en su aplicación final, como pueden serpoliestireno expandido o extraído, o cualquier otro material que sepueda lijar, incluidos los metales.From a virtual model, drawingthree-dimensional computer made, or a physical model tothe one that is digitized, a process that converts saidMock-up in a three-dimensional virtual model, you get all thesection silhouettes from the cuts made, with adistance between them that will be defined by the material that is goingto be used later in your final application, such asexpanded or extracted polystyrene, or any other material that iscan sand, including metals.
A continuación se realiza la generación deplanos que permitirá la construcción de las diferentes piezas queconstituyen la figura en cuestión.Next, the generation ofplans that will allow the construction of the different pieces thatThey constitute the figure in question.
Cuando el modelo en cuestión reviste ciertacomplejidad por la existencia de elementos salientes notables, o laincorporación de movimientos, la generación de planos se realizaráseparadamente para cada uno de estos elementos, en la direccióntransversal del eje central del mismo.When the model in question is truecomplexity due to the existence of notable outgoing elements, or theincorporation of movements, the generation of plans will be carried outseparately for each of these elements, in the directiontransverse of the central axis of the same.
Estos planos generados definen por un lado elcontorno que posteriormente habrá que recortar, y por otro lado lasreferencias para el montaje y el número de orden en la posición demontaje de cada
pieza.These generated planes define on the one hand the contour that will later be cut, and on the other hand the references for assembly and the order number in the mounting position of each
piece.
Para generar dichos planos de las piezas acortar, es necesario dibujar, en forma ordenada de pares, lassiluetas de sección sucesivas generadas en cada corte.To generate these drawings of the pieces toto cut, it is necessary to draw, in orderly form of pairs, thesuccessive section silhouettes generated in each cut.
La superposición de ambas siluetas de sección encada plano genera un contorno externo que es la referencia de cortepara cada una de las piezas.Overlapping both section silhouettes ineach plane generates an external contour that is the cut referencefor each of the pieces.
La coexistencia en cada plano de una silueta desección con la siguiente permite la obtención de dos medidas devolumen en cada cota de altitud, lo que garantiza el volumen realde las piezas evitando las pérdidas volumétricas que presentan losprocedimientos actuales. Adicionalmente cada plano incorpora unárea interna centrada y de forma regular que permitirá colocarestructuras internas de sustentación en las figuras finales.The coexistence in each plane of a silhouette ofsection with the following allows obtaining two measures ofvolume at each altitude elevation, which guarantees the actual volumeof the pieces avoiding the volumetric losses that thecurrent procedures Additionally each plane incorporates ainternal area centered and on a regular basis that will allow to placeinternal support structures in the final figures.
Para llevar a cabo el corte de las piezas esnecesario plasmar en el material sobre el que se va a trabajar, lasdos siluetas de sección correspondientes, lo que facilitaráposteriormente en proceso de montaje.To carry out the cutting of the pieces isit is necessary to capture in the material on which it is going to work, thetwo corresponding section silhouettes, which will facilitatelater in assembly process.
Para la impresión de dichas siluetas de sección,es necesaria su identificación con códigos de representaciónclaramente distinguibles sin que la línea pierda forma o calidadóptica, como pueden ser por ejemplo dos colores o dos grosores delínea. Esta codificación se irá alternando de manera que todas lassecciones hayan sido representadas con los dos códigos excepto laprimera y la última sección, que solo pueden representar uncódigo.For the printing of said section silhouettes,identification with representation codes is necessaryclearly distinguishable without the line losing shape or qualityoptical, such as two colors or two thicknesses ofline. This coding will alternate so that allsections have been represented with the two codes except thefirst and last section, which can only represent acode.
El corte se realizará siguiendo el contornoexterno generado por las dos siluetas de sección superpuestas.Posteriormente se procederá al corte del área interna que permitirála colocación de estructuras de refuerzo.The cut will be made following the contourexternal generated by the two overlapping section silhouettes.Subsequently, the internal area will be cut, which will allowthe placement of reinforcement structures.
El montaje de las distintas piezas obtenidas serealizará haciendo coincidir la silueta de sección que es comúnpara cada par de piezas; para facilitar este proceso el operariodeberá seguir la regla de unión establecida, para el código deidentificación seleccionado, por ejemplo si el código de identificación se basa en los colores, la regla de unión puede sercolores diferentes o colores iguales.The assembly of the different parts obtained iswill perform by matching the section silhouette that is commonfor each pair of pieces; to facilitate this process the operatoryou must follow the established union rule, for the code ofselected identification, for example if the code ofidentification is based on colors, the rule of union can beDifferent colors or same colors.
Cuando las piezas son excesivamente grandes, elplano que las genera se divide en porciones debidamenteidentificadas, y el montaje de las mismas se realiza de maneraidéntica al anteriormente descrito, sirviendo también como guía elárea interna para estructuras de refuerzo y sustentación.When the pieces are excessively large, theplane that generates them is divided into portions properlyidentified, and the assembly of the same is done in a wayidentical to the one described above, also serving as a guideinternal area for reinforcement and lift structures.
Cuando los modelos generan conjuntos de planosproducto de salientes o movimientos que presente la figura, launión de dichos conjuntos se realiza, mediante la creación delíneas de referencias que tendrá cada plano de la zona deintersección de cada uno de los elementos a unir. Estas líneas de referencia se generan por la proyección de un plano perpendicular alos cortes correspondientes a la zona de unión de cada elemento.Con las líneas de referencia ubicadas en cada uno de los planos, elmontaje se realiza haciéndolas coincidir de manera que conformenuna línea recta.When models generate sets of planesproduct of projections or movements presented by the figure, theunion of such sets is done, by creatingreference lines that each plan of the zone will haveintersection of each of the elements to join. These lines ofreference are generated by the projection of a plane perpendicular tothe cuts corresponding to the zone of union of each element.With the reference lines located in each of the planes, theassembly is done by matching them so that they conforma straight line
Siguiendo esta metodología se cubren las doscarencias: Por un lado la volumétrica, ya que al coexistir en cadaplano una silueta de sección con la siguiente permite la obtenciónde dos medidas de volumen para cada cota de altitud recuperando elvolumen que antes faltaba. Y por otro lado el sistema de montajedel volumen total se convierte en un proceso sencillo, rápido y metódico.Following this methodology the two are coveredlacks: On the one hand the volumetric, since coexisting in eachplane a section silhouette with the following allows obtainingof two volume measurements for each altitude elevation recovering thevolume that was missing before. And on the other hand the mounting systemof the total volume becomes a simple, fast andmethodical.
En el caso de la generación de archivosinformáticos para máquinas de mecanizado automático el método aseguir es prácticamente el mismo, se tienen en cuenta los mismosparámetros para la generación del volumen total, pero serepresentan en el idioma propio de la máquina que vaya a mecanizarlos planos, la doble silueta se funde en una sola, lo que corrigelas mermas volumétricas. Para el montaje se utiliza un hueco degeometría asimétrica, que proporciona el espacio interno parainsertar la estructura, y al mismo tiempo una única posición demontaje.In the case of file generationmethod for automatic machining machines method afollow is practically the same, the same are taken into accountparameters for the generation of the total volume, but itthey represent in the own language of the machine that is going to mechanizethe planes, the double silhouette merges into one, which correctsvolumetric depletion A mounting hole is used for mountingasymmetric geometry, which provides the internal space forinsert the structure, and at the same time a single position ofmounting.
Para complementar la descripción que se estárealizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de lascaracterísticas del invento, de acuerdo con un ejemplo preferentede realización práctica del mismo, se acompaña como parteintegrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde concarácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado losiguiente:To complement the description that is beingperforming and in order to help a better understanding of thecharacteristics of the invention, according to a preferred exampleof practical realization of it, is accompanied as partmember of that description, a set of drawings where withillustrative and non-limiting nature, what has been representednext:
La figura 1.- Muestra una vista en perspectivade un ejemplo de maqueta física.Figure 1.- Shows a perspective viewof an example of a physical model.
La figura 2.- Muestra una representación de unejemplo de maqueta virtual.Figure 2.- Shows a representation of aExample of virtual mockup.
La figura 3.- Muestra una representación de lamaqueta digitalizada donde se han representado los distintos cortesque se van a realizar.Figure 3.- Shows a representation of thedigitized model where the different cuts have been representedWhat are they going to do?
La figura 4.- Muestra una representaciónesquemática de los cortes paralelos y equidistantes realizados a lamaqueta.Figure 4.- Shows a representationschematic of the parallel and equidistant cuts made to themodel.
La figura 5.- Muestra una representaciónesquemática en vista isométrica de la maqueta digitalizada.Figure 5.- Shows a representationschematic in isometric view of the digitized model.
La figura 6.- Muestra un ejemplo de un planopara proyección donde se ha representado dos secciones consecutivaspor separado y superpuestas.Figure 6.- Shows an example of a planefor projection where two consecutive sections have been representedseparately and overlapping.
La figura 7.- Muestra un ejemplo de un planopara proyección donde se ha representado una sección.Figure 7.- Shows an example of a planefor projection where a section has been represented.
A partir de un modelo o maqueta física (1), serealiza la digitalización (2) de la misma, como puede observarse enlas figuras 1 y 2, sobre la que se obtienen todas las siluetas desección a partir de los cortes (3) realizados en la misma, como seobserva en la figura 3, con una distancia entre los cortes (3) queestará definida por el grosor del material que posteriormente hayque mecanizar.From a physical model or model (1), itperforms the digitization (2) of it, as can be seen inFigures 1 and 2, on which all the silhouettes ofsection from the cuts (3) made in it, assee in figure 3, with a distance between the cuts (3) thatwill be defined by the thickness of the material that there is laterto mechanize
Si la pieza presenta elementos salientesnotables, o la incorporación de movimientos, la generación deplanos se realizará separadamente para cada uno de estos elementos,realizando los cortes en la dirección transversal del eje centraldel mismo.If the piece has protruding elementsNotable, or the incorporation of movements, the generation ofplans will be made separately for each of these elements,making the cuts in the transverse direction of the central axisof the same.
Así por ejemplo, el modelo de una persona enposición de pie y sin movimiento solo genera un conjunto de planosascendentes. Si dicho modelo tiene un brazo en posición paralela alsuelo, se generan dos conjuntos de planos, uno de la piezacorrespondiente al cuerpo sin el elemento saliente y otro conjuntode planos de dicho elemento, en este caso el brazo, generado por cortes transversales al eje central del mismo.So for example, the model of a person instanding position and without movement only generates a set of planesascending If said model has an arm parallel to theground, two sets of planes are generated, one of the piececorresponding to the body without the protruding element and another setof planes of said element, in this case the arm, generated bycross sections to the central axis thereof.
Para la generación de planos para proyección ycorte manual, primero se realiza un hueco interno (4) equidistantea la silueta exterior, para facilitar la colocación de estructurasinternas a las figuras finales.For the generation of plans for projection andmanual cutting, first an internal gap (4) is made equidistantto the outer silhouette, to facilitate the placement of structuresinternal to the final figures.
A continuación en el primer plano de proyecciónse presentarán juntos la silueta de contorno de la primera sección(5) y de la segunda sección (6), en el segundo plano se presentanjuntos las siluetas de las secciones segunda (6) y tercera, y asísucesivamente hasta el final.Then in the foreground of projectionthe outline silhouette of the first section will be presented together(5) and the second section (6), in the background are presentedtogether the silhouettes of the second (6) and third sections, and so onsuccessively until the end.
Para reconocer a que sección corresponde cadasilueta del plano, se les dotará de códigos de representaciónclaramente distinguibles, sin que la línea pierda forma o calidadóptica, así los códigos serán por ejemplo de color o de grosor delínea. Esta codificación se irá alternando de forma que todas las secciones hallan sido representadas con los dos códigos excepto laprimera y la última, que sólo pueden representar un código.To recognize which section corresponds to eachplane silhouette, they will be provided with representation codesclearly distinguishable, without the line losing shape or qualityoptical, so the codes will be for example of color or thickness ofline. This coding will alternate so that allsections have been represented with the two codes except theFirst and last, they can only represent one code.
Así, por ejemplo, cuando en el plano de lafigura 6 se representa la sección n (5) en color negro y la secciónn+1 (6) en color rojo, en el siguiente plano, se representa lasección n+1 en color negro y la sección n+2 en color rojo, teniendoen cuenta que es importante marcar las siluetas íntegramente.So, for example, when on the plane of theFigure 6 depicts section n (5) in black and sectionn + 1 (6) in red, in the following plane, thesection n + 1 in black and section n + 2 in red, havingKeep in mind that it is important to mark the silhouettes in full.
Se añade una cuadrícula completa (7), donde eltamaño del cuadro facilitará la escala de traslación al materialfinal y también se indica la numeración correspondiente a laposición.A complete grid (7) is added, where theframe size will facilitate the scale of translation to the materialfinal and the numbering corresponding to theposition.
Si la pieza es excesivamente grande, para unaproyección sin distorsión por la distancia del proyector, se divideel plano en porciones debidamente nombrados de forma alfa -numérica.If the piece is excessively large, for aprojection without distortion by projector distance, is dividedthe plan in duly named portions in alpha form -numerical
En el momento de proceder al corte en elmaterial de destino final, este se realizará siguiendo la siluetasuma externa (8) resultante de la superposición de las dos siluetas(5) y (6), es decir, se recorta siempre la silueta externaindependientemente de que sea de un color o de otro.At the time of proceeding to the cut in thefinal destination material, this will be done following the silhouetteexternal sum (8) resulting from the superposition of the two silhouettes(5) and (6), that is, the outer silhouette is always trimmedregardless of whether it is one color or another.
El montaje de las distintas piezas obtenidas serealiza de forma sencilla, al cortar las piezas quedan siluetas enla superficie del material, en todas las piezas hay una silueta quecoincide con la inmediatamente superior, es cuestión de hacercoincidir esa silueta que comparten ambas piezas, y para eso seobtiene un apoyo complementario con el código de línea, los coloresde línea, pues si se han seguido los pasos correctamente solo hayuna opción para el montaje. Respetando la metodología de códigos decolor, coincidiría la sección n+1 de un plano, con la sección n+1del plano anterior, es decir negro sobre rojo, y en toda la piezaesa sería la pauta a seguir, negro sobre rojo, si a esto se leañade alguna marca orientativa respecto a la cuadrícula, el éxitodel montaje es seguro.The assembly of the different parts obtained isperforms easily, when cutting the pieces are silhouettes inthe surface of the material, in all the pieces there is a silhouette thatcoincides with the immediately superior, it's a matter of doingmatch that silhouette that both pieces share, and for thatget complementary support with the line code, the colorsof line, because if the steps have been followed correctly there is onlyAn option for assembly. Respecting the code methodology ofcolor, would match the n + 1 section of a plane, with the n + 1 sectionfrom the previous plane, that is black on red, and throughout the piecethat would be the guideline to follow, black on red, if this isadd some guidance mark on the grid, successMounting is safe.
Si la pieza presenta salientes o movimientos, launión de los conjuntos de planos de cada uno de estos elementos serealiza, mediante la creación de líneas de referencias que tendrácada plano de la zona de intersección de cada uno de los elementosa unir. Estas líneas de referencia se generan por la proyección deun plano perpendicular a los cortes correspondientes a la zona deunión de cada elemento. Con las líneas de referencia ubicadas encada uno de los planos el montaje se realiza haciéndolas coincidirde manera que conformen una línea recta.If the piece has projections or movements, theunion of the sets of planes of each of these elements isperforms, by creating reference lines that you will haveeach plane of the intersection zone of each of the elementsto join. These reference lines are generated by the projection ofa plane perpendicular to the cuts corresponding to the area ofunion of each element. With the reference lines located ineach of the plans is assembled by matching themso that they form a straight line.
En cuanto a la generación de archivosinformáticos para máquinas de mecanizado automático, el método esbásicamente el mismo que el expuesto hasta ahora, se tienen encuenta los mismos parámetros para la generación del volumen total,pero se representan en el idioma propio de la máquina que vaya amecanizar los planos, la doble silueta se funde en una sola, lo quecorrige las mermas volumétricas. Para llevar a cabo el montaje delas piezas, se utiliza un hueco (9) de geometría asimétrica, queproporciona el espacio interno para insertar la estructura, y almismo tiempo solo ofrece una única posición de montaje.As for the generation of filesinformatics for automatic machining machines, the method isbasically the same as the one exposed so far, they are taken init counts the same parameters for the generation of the total volume,but they are represented in the language of the machine that goes tomechanize the planes, the double silhouette merges into one, whichCorrects volumetric shrinkage. To carry out the assembly ofthe pieces, a hole (9) of asymmetric geometry is used, whichprovides the internal space to insert the structure, and atsame time only offers a single mounting position.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200400187AES2239531B2 (en) | 2004-01-29 | 2004-01-29 | PROCEDURE FOR THE GENERATION OF REDIMENSIONED ORGANIC VOLUMES. |
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| ES2239531A1 ES2239531A1 (en) | 2005-09-16 |
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