TERMINOLOGIA

Diccionario CadCamCae en Espanol

ACIS

ACIS es un modelador geometrico tridimensional de solidos basado en objetos propiedad de Spatial Technologies empresa que fue adquirida por Dassault Systemes. Es utilizado como formato neutro para intercambio de datos entre sistemas CAD. Su nombre de extension es .SAT y conserva muy bien la integridad del solidos al pasar de un sistema MCAD a otro.

 

Varios programas lo usan como parte de sus funciones de importacion y exportacion de datos, entre ellos SolidWorks y SolidEdge. Su especificacion es abierta para poder integrarlo a programas comerciales CAD o para desarrollar software de diseno 3D. Su modelador incluye operaciones boleanas, modelado por features o caracteristicas, y operaciones locales en caras.  

 

Mas informacion de DS Spatial http://www.spatial.com/

AEC

AEC viene de Architecture Engineering  Construction ó Arquitectura Ingenieria Construcción. Se refiere a todo la linea de software y aplicaciones relacionadas con estas areas.

ANALISIS DE CURVATURA - CURVATURE ANALYSIS

La idea de curvatura esta asociada a sensaciones que acompañan a un movimiento. Un ciego recibiría información de la curvatura de un alambre pasando los dedos sobre el. Hay relaciones de curvatura que se perciben con facilidad en las curvas planas. Se identifica a la recta con curvatura nula y ala circunferencia  con curvatura constante no nula, tanto mas grande cuanto menor es el radio. Una espiral tiene curvatura creciente hacia el interior, en una parábola hay un punto máximo de curvatura, en una hipérbola dos con la misma curvatura máxima y dos con mínima y en una elipse hay dos puntos opuestos con curvatura mínima igual y otros dos con máxima.


El análisis de curvatura de superficies es una serie de ayudas visuales usados en NURBS para evaluar las superficies en cuanto a su suavidad, continuidad y otras propiedades importantes, una superficie suave tiene dos opciones de curvatura, la Gaussiana producida por las curvas generadoras de la superficie y  la tipo MEAN que es el promedio de las curvas principales o gaussianas.

Analisis de Curvatura

Cortería de Rhinoceros , NURBS Modeling for Windows

 

ANIMACION 3D

Un medio para crear la ilusión de movimiento a través de la proyección de una serie de imágenes estáticas o cuadros. El termino también se refiere a las técnicas usadas en la producción de movimiento 3D en computo  que mediante software para  animación 3D se controlan los objetos y las cámaras en una escena, principalmente aplicados a películas animadas.

Aquí con ayuda de los controladores de cuadros (keyframes) se controla la posición de los objetos manualmente en ciertas posiciones (key points) , entonces la computadora calcula la secuencia de posiciones mediante un proceso  de interpolación y cálculos matemáticos. Durante el proceso de animación se asignan luces, sombras, texturas, cámaras y efectos para dar el realismo necesario. La animación también aplica a los procesos de diseño de nuevos productos para demostrar funcionalidad  y colocar el producto que se desarrolla en ambiente reales. También es aplicada en recorridos de arquitectura y de diseños de plantas industriales para verificación de interferencias. De los principales programas de animación que se usan están 3DsMax, Maya, Carrara, Cinema 4D

ASOCIATIVIDAD

La relacion entre diferentes funciones o módulos en un sistema CAD. Existe asociatividad cuando hay cambios en un diseño que se reflejan en los archivos asociados. Por ejemplo si cambia el modelo 3D de solidos o superficies, cambia su dibujo 2D asociado.

También se presenta cuando existen relaciones en un archivo de diseño, de partes, de ensamble y dibujos, un archivo de partes contiene múltiples características ó "features", un archivo de ensamble contiene múltiples archivos de partes, los dibujos
pueden consistir de vistas de partes o ensambles.
La asociatividad bidireccional se presenta cuando se hace el cambio en cualquiera de los archivos y estos cambios se reflejan en sus archivos asociados.

Beneficios del análisis y simulación por computadora

En el diseño de piezas de diferentes materiales cada día se requieren formas más sofisticadas con plazos de entrega reducidos. Las técnicas de prueba y error ya no están siendo utilizados debido a los altos costos y el tiempo excesivo requerido.

Para aumentar la capacidad de una empresa para desarrollar piezas más sofisticadas se usa el diseño y simulación por computadora. El diseño y definición de un modelo 3D con sus propiedades se somete a análisis y se evalúan sus resultados de comportamiento antes de la fabricación.

De esta manera se toman mejores decisiones a tiempo en base a la estimacion del comportamiento del producto, con esto las empresas invierten mas tiempo en diseno y menos tiempo en el proceso para generar ahorros dinero al evitar los costos de la fabricación física de moldes y piezas.

Las empresas deben pensar en incluir en su staff de ingenieria a analistas CAE que se dediquen a evaluar el comportamiento virtual de sus productos y procesos.

BigData

BigData es un concepto que busca resolver donde se presenta un conjunto de datos cuyo tamaño está más allá de la capacidad de la mayoría de los programas utilizados para capturar, administrar  y procesar la información, las organizaciones enfrentan el problema que la información está repartida por diferentes sistemas y en lugares físicos distantes. Si con eso no bastara, los datos provienen de diversas fuentes, como buscadores, redes sociales y diferentes bases de datos  muchos sin estructurada. BigData busca dar solucion esta problemática mediante ciertas aplicaciones.


Te anexo un reportaje reciente del NYT sobre el tema  BigData que aún es muy nuevo.

BIM - BUILDING INFORMATION MODELING

Acronimo del ingles Building Information Modeling, modelado de informacion de la construccion ó modelado de la informacion del edificio. Normalmente relacionado con aplicaciones de software para arquitectura e ingenieria civil.

En el pasado se producía cada disciplina AEC con una herramienta independiente,por una lado se modelaban pisos, muros, elevaciones, en otro la aplicacion estructural, por otro lado se modelaba el terreno, en otro la ducteria y  hvac, etc.

La tecnología BIM es la integracion de todas las diferentes bases de datos de información  y de modelos CAD  de diferentes disciplinas como arquitectura, civil, mecánica, electrica, plomería, ductos , hvac y topografia en un solo manejador.

La tecnología BIM unifica y facilita la información geometrica, geografica y la cuantificación y propiedades de elementos, igualmente produce los modelos 3D y la documentacion 2D del edificio.

BITMAP

Cualquier imagen que ves en tu monitor de computadora puede llamarse BITMAP. Un archivo de imagen también es llamado que esta en formato raster y tiene la extensión .BMP.

Las computadoras usan BITS para operar con datos como 0 y 1, entonces BITMAP es un mapa de bits ó puntos con un arreglo de filas y columnas, cada punto (píxel en su escala mínima )tiene asignado un color que en conjunto con los otros puntos forman una imagen . Entre mas densidad de puntos haya mas cantidad de colores se pueden representar.

Por ejemplo en el caso de una página blanca con una letra negra se considera que manejaun BIT de datos donde el píxel puede ser 0 ó 1.  Otro ejemplo donde se tiene una imagen de un paisaje con sombras, degradación de colores iluminación, se dice que los píxel pueden tener 16, 24 o 48 bits asociados con ellos, entre mas bits mas resolución tiene el BITMAP y más grande es el archivo.  Como las imágenes BITMAP  son hechas píxel por píxel son fácilmente editabes por programas  que les permiten agregar, editar o borrarlos

CAD

Computer Aided Design CAD, Diseño asistido por computadora

Los sistemas de diseño asistido por computadora (CAD, acrónimo de Computer Aided Design) pueden utilizarse para generar dibujos y modelos con muchas características de un determinado producto , por ejemplo el tamaño, medidas, calculos  y la forma de cada componente y pueden ser  almacenados como dibujos bi y tridimensionales.

Una vez que estos datos dimensionales han sido introducidos y almacenados en el programa el diseñador puede ordenarlos, manipularlos o modificar las ideas del diseño con mayor facilidad y asi crear el diseno del producto. Además, pueden compartirse e integrarse las ideas combinadas de varios diseñadores, ya que es posible mover los datos dentro de redes de computo, con lo que los diseñadores e ingenieros situados en lugares distantes entre sí pueden trabajar como un equipo.

En un concepto mas amplio los programas CAD  permiten simular el funcionamiento de un producto. Hacen posible verificar si un circuito electrónico propuesto funcionará tal y como  está previsto, si un puente será capaz de soportar las cargas pronosticadas sin peligros e incluso si una salsa de tomate  fluirá adecuadamente desde un envase de nuevo diseño.

Cuando los sistemas CAD se conectan a equipos de fabricación también controlados por computadora  conforman un sistema integrado llamado CAD/CAM (CAM, acrónimo de Computer Aided Manufacturing)y cuando son llevado un analisis ingenieria mas especifico se habla de la integracion CADCAMCAE.

Ejemplos de programas CAD son MicroStation y AutoCad.

CAE

Computer Aided Engineering, Ingenieria asistida por computadora

CAM

Computer Aided Manufacturing , Manufactura Asistida por Computadora

CATIA - COMPUTER AIDED THREE DIMENSIONAL INTERACTIVE APPLICATION

CATIA definida por sus siglas en Ingles (Computer Aided Three Dimensional Interactive Application) es un software de diseño y desarrollo de producto 3D CADCAMCAE de alto nivel desarrollado por la compañía francesa Dassault Systèmes y que es la base de todas las aplicaciones y de su solución PLM. CATIA es usado por las principales empresas automotrices y aeroespaciales a nivel mundial para el diseño industrial y mecanico de sus vehiculos.

 

CFD COMPUTATIONAL FLUIDS DYNAMICS

Análisis Computacional de Fluidos.


Rama de la mecánica de fluidos que usa métodos numéricos y algoritmos para resolver y analizar problemas que involucren fluidos. Hablando de diseño por computadora, CFD es una técnica computacional que permite realizar estos estudios usando modelos matemáticos de cómputo en tres dimensiones que representan el problema en cuestión.

 

El modelo virtual es sometido a estos análisis físicos y químicos y el programa de cómputo estima un resultado y predice un comportamiento del fenómeno de manera grafica. Con estos programas es posible simular flujos de líquidos y gases, análisis térmicos, transferencia de masa, cuerpos en movimiento, reacciones químicas e interacción con acústica. La simulación y análisis pueden incluir multifisica.

 

La preparación de los modelos virtuales en CFD implica su preproceso, análisis y postproceso. Durante el preproceso se establece la malla tridimensional a trabajar y se preparan las condiciones de análisis. En el análisis se hace la resolución del problema mediante diferentes métodos y algoritmos de computo y en el postptoceso es revisan e interpretan los reportes de resultados. Algunos ejemplos de los programas o software dedicados al CFD son Fluent, Flow3D, Pointwise, y CFDesign

CGI

Computer Generated Imagery ó Imagenes Generadas por Computadora, termino que se aplica a las tecnicas usadas por los programas de animación 3D por computadora. Las animaciones son creadas por cuadros secuenciales de imagenes estaticas.

CHAPA METALICA - SHEET METAL

Doblado de Lamina 

Se denomina chapa a una lámina delgada de metal que se utiliza para la manufactura por ejemplo de carrocerías de automóviles. El proceso para crearlas es estampado en frió, conformado o troquel. Puede ser de cualquier material maleable que permita manejar sus espesores.

Existe software para hacer los cálculos del diseño 3D de chapa metálica. Una de las ventajas de estos programas es que se pueden obtener desarrollos de las piezas con su acomodo para obtener el mayor aprovechamiento dela lamina y su maquinado  por corte láser.

La secuencia de diseño de chapa metálica es como sigue: Se hace el diseno 3D, se obtiene el diseño 2D en desarrollo, Se ejecuta el maquinado y doblez, y se hace la producción. El uso del software de diseño de chapa metálica  mejora la planificación, reduce el número de pruebas en herramentales y el tiempo de puesta a punto, como resultado se obtienen piezas con mayor calidad y diseños de matrices que se pueden producir con máxima confianza. Como referencias de software de aplicación en esta área tenemos a AutoForm y SolidWorks.

Chapa Metailca Sheet Metal

CIM

Computer Integrated Manufacturing , Manufactura integrada por computadora

CLOUD COMPUTING - COMPUTACION EN NUBE

Modelo de trabajo donde se accede a toda clase de servicios en la nube de Internet (Web 2.0). La nube puede ser privada, publica o funcionar como ambas (hibrida).


Este concepto  incorpora el software, plataforma e infraestructura como servicio para satisfacer las necesidades de computo del usuario. El equipo requerido para trabajar en este modelo es una PC convencional de bajo costo y solo con acceso a internet, ya que la operación se realiza en diferentes servidores en diferentes lugares, la inconveniencia es el almacenamiento de datos que seria remoto.

 

Entre las ventajas de cloud computing permiten a las empresas escalar rápidamente sus necesidades, sin tener que añadir equipo, software ni personal. A través de la nube, los clientes pueden acceder bajo demanda, siguiendo el modelo de pago por uso, a un gran número de recursos informáticos asignados dinámicamente, contando con una enorme capacidad  de procesamiento y almacenamiento, sin necesidad de instalar máquinas localmente, lo que se traduce en considerables ahorros de todo tipo.

CMM

Coordinate Measuring Machine , Maquina de medicion de coordenadas

CONTROL NUMERICO

El control numérico es una forma de automatización programable en la cual el equipo de procesado se controla a través de números, letras y otros símbolos. Estos números, letras y símbolos están codificados en un formato apropiado para definir un programa de instrucciones para desarrollar una tarea concreta. Cuando la tarea en cuestión cambia, se cambia el programa de instrucciones.


La capacidad de cambiar el programa hace que el control numérico sea apropiado para volúmenes de producción bajos o medios, dado que es más fácil escribir nuevos programas que realizar cambios en los equipos de procesado.


El principio de operación común de todas las aplicaciones del control numérico es el control de la posición relativa de una herramienta o elemento de procesado con respecto al objeto a procesar. La aplicación del control numérico abarca gran variedad de procesos , se dividen las aplicaciones en dos categorías: aplicaciones con máquina herramienta y aplicaciones sin máquina herramienta.

 

CNC Significa "Control Numérico Computarizado". En una máquina CNC, a diferencia de una máquina convencional o manual, una computadora controla la posición y velocidad de los motores que accionan los ejes de la máquina. Gracias a esto puede hacer movimientos que no se pueden lograr manualmente como círculos, líneas diagonales y figuras complejas tridimensionales.

 

Las máquinas CNC son capaces de mover la herramienta al mismo tiempo en los 3 ejes para ejecutar trayectorias tridimensionales como las que se requieren para el maquinado de moldes y troqueles En una máquina CNC una computadora controla el movimiento de la mesa, el carro y el husillo. Una vez programada la máquina esta ejecuta todas las operaciones por sí sola, sin necesidad de que el operador esté manejándola. En el caso de una industria o un taller, esto permite aprovechar mejor el tiempo del personal para que sea mas productivo.

 

El término "Control Numérico" se debe a que las órdenes dadas a la máquina son indicadas mediante códigos numéricos.

 

DGN

DGN viene de la palabra Design. Es el nombre de extension de archivos usado para distinguir el formato de dibujo CAD de la aplicacion MicroStation de la compania Bentley Systems, es equivalente a DWG de AutoCad. DGN puede considerarse como un tipo o formato de archivos de computo con su propia estructura de datos.

DIGITALIZADO 3D

Es el uso de sistemas de captura 3D de objetos para conocer sus coordenadas de medición, el digitalizado 3d típicamente puede ser realizado por palpadores brazos o digitalizadores, para obtener información de áreas complejas de piezas, así como contornos y secciones transversales.

 

digitalizado 3d

 

Con los digitalizadores se obtienen directamente datos de curvas y puntos con los que posteriormente pueden generarse superficies 3D para representar un modelo en la computadora.  El modelo obtenido por la captura digital puede ser usado en múltiples formas, como documentación, manufactura, análisis, inspección, etc. Existe software con interfaces para manipular los brazos palpadores.

Ejemplos de estos digitalizadores son el ROMER, FARO O MICROSCRIBE.

DISEÑO PARAMETRICO - MODELADO PARAMETRICO

Es un método muy usado en diseño CAD, geometria 2D  y modelado 3D como superficies ó sólidos. En donde la geometria es controlada por parámetros que definen su diseño en tamaño y forma, normalmente estos parámetros son variables como, alto, ancho, profundidad, o son usados como formulas, por ejemplo ancho=longitud/2, los parámetros se almacenan en un contenedor que se encuentra en el archivo de diseño, al modificar alguno de estos parámetros, el diseño cambia para reflejar la modificación. Cuando se disena basado en parametros debe cuidarse que nuestro diseno no se deforme.

 

También se usan los  términos de dimension driving  ó dimension driven con objetos geometricos manejados por la acotación o visceversa, y donde graficamente se explica la liga que hay entre acotaciones y objetos, donde, si uno cambia la dimensión de un objeto este cambia de tamaño,  o cuando el objeto se modifica su dimensión asociada se actualiza. Las restricciones geometricas o asociativas tambien se despliegan graficamente y pueden controlar la geometria, algunos ejemplos de ellas son tangencia, paralelo, coincidente, perpendicular, etc.

 

El diseño parametrico da la posibilidad de crear muchas alternativas de producto en corto tiempo. Una de las  primeras compañías en manejar conceptos parametricos fue PTC Parametric Technologies con su producto ProENGINEER.

 

Definición en colaboración de 3DCadPortal y el Blog Solid DNA http://soliddna.wordpress.com/ , te interesa el tema? colabora actualizando esta definicion, solo escribenos.

DNC

Direct Numerical Control , Control numerico directo

DWF

Design Web Format, formato para publicación en web de archivos CAD en 2 y 3D, permite proteger los datos de los dibujos publicados contra cualquier modificación, el contenido de los dibujos guarda el manejo de layers, vistas, escalas, etc. Formato creado por Autodesk

ELEMENTOS FINITOS

Analisis por elementos finitos

Es una técnica de simulación en computadora 3D usada en para simulacion y análisis en ingeniería. Utiliza una técnica numérica llamada Método de los Elementos Finitos MEF, la cual es una aplicación, donde el objeto o sistema a evaluar es representado mediante un modelo geométricamente similar, consistente de representaciones  simplificadas y enlazadas entre sí de regiones discretas ( elementos finitos).


En cada elemento se aplican las ecuaciones de equilibrio, en conjunto con consideraciones físicas tales  como las relaciones de compatibilidad y constitutivas, y se construye así un sistema de ecuaciones algebraicas simultáneas.  El sistema de ecuaciones se resuelve mediente técnicas de álgebra lineal o esquemas numéricos no lineales, según corresponda, entregando el valor de las incógnitas. Siendo el método un método aproximado, la precisión del MEF puede mejorarse mediante refinamiento de la malla en el modelo utilizando más elementos y nodos.


Una aplicación común del MEF es para la determinación de esfuerzos  y desplazamientos en objetos mecánicos y sistemas. Sin embargo, es también  utilizado en el análisis de muchos otros tipos de problemas,  incluyendo aquéllos en transmisión de calor, dinámica de fluidos, y electromagnetismo. El MEF es capaz de manejar sistemas complejos para los cuales no puede encontrarse soluciones analíticas cerradas.

 

En matemáticas, es  un método numérico muy general para la resolución de ecuaciones diferenciales muy utilizado en diversos problemas de ingeniería y física. El método se basa en dividir el cuerpo, estructura o dominio (medio continuo) sobre el que están definidas  ciertas ecuaciones integrales que caracterizan el comportamiento físico del problema en una serie de subdominios no intersectantes entre sí denominados elementos finitos.

ERP Enterprise Resource Planning

Una empresa cuenta con diferentes recursos: humanos, tecnológicos, materiales, financieros e información. A medida que las empresas crecen, el proceso de control de dichos recursos se hace complicado. Ante esta circunstancia, la tecnología de la información ofrece como solución la implementación de los ERP (Enterprise Resource Planning o Planeación de Recursos de la Empresa). Un ERP es un sistema informatico integral que incorpora los procesos operativos y de negocio. El propósito fundamental de un ERP es otorgar apoyo a los clientes del negocio, tiempos rápidos de respuesta a sus problemas así como un eficiente manejo de información que permita la toma oportuna de decisiones y disminución de los costos totales de operación.


Lo más destacable de un ERP es que unifica y ordena toda la información de la empresa en un solo lugar, de este modo cualquier suceso queda a la vista de forma inmediata, posibilitando la toma de decisiones de forma más rápida y segura, acortando los ciclos productivos. Con un ERP tendremos la empresa bajo control e incrementaremos la calidad de nuestros servicios y productos. La implantación de un ERP conlleva la eliminación de barreras ínter departamentales, la información fluye por toda la empresa eliminando la improvisación por falta de información

Esfuerzo y Deformación

Presentamos estas definiciones, por ser conceptos que encuentras mucho en software y programas de cálculo y de elementos finitos.


El esfuerzo es una fuerza que actua sobre el área unitaria en la que se aplica, existen esfuerzos de tensión, flexion, compresión y cortantes. La deformación unitaria se define como el cambio de dimensión por unidad de longitud. El esfuerzo suele se suele expresar en pascales (pa) o en psi (libras por pulgadas cuadradas, por sus siglas en ingles). La deformación unitaria no tiene dimensiones y con frecuencia se expresa en pulg/pulg o en cm/cm.


El esfuerzo es la causa y la deformación es el efecto. En muchas aplicaciones sujetas a cargas dinámicas intervienen esfuerzos de tensión o de compresión, los esfuerzos cortantes se encuentran en el procesamiento de materiales, en técnicas como extrusión de polímeros,  también los encuentras en aplicaciones estructurales.


La pendiente de la grafica de deformación contra esfuerzo elásticos es lo que se conoce como modulo de Young o de elasticidad, existe también una deformacino elástica.

ESTEREOLITOGRAFIA SLA

El primer sistema de prototipado rapido fue la estereolitografia, patentado por Chuck Hull para la compañía 3D Systems en 1986, el dispositivo desarrollado, crea figuras tridimensionales basado en el concepto de superposicion o union de capas muy delgadas; que es como todos los procesos de manufactura rapida trabajan.

La estereolitografia es un proceso de realización rapida de prototipos de plastico sin usar moldes, muy preciso y flexible que reproduce muchos detalles de las piezas a fabricar.

Para iniciarlo se requiere de un modelo 3D hecho en un programa MCAD que modele solidos.El programa CAD traduce el modelo 3D en formato electronico llamado  STL utilizado por las maquinas estereolitograficas. Este modelo se orienta en  la maquina de estereolitografia adecuadamente.

La  estereolitografia  (SLA) es un proceso donde un polimero liquido fotosensible  es curado capa por capa por un rayo ultravioleta que es direccionado por espejos controlados por computadora.

El laser traza lo que va leyendo del modelo 3D, formas las fronteras y las rellena por secciones transversales bidimensionales, la resina se endurece cuando es tocada por el laser o rayo ultravioleta,cuando la seccion o layer es completada, la plataforma de la maquina baja en el baño fotovoltaico para formar la siguiente capa o layer.

La pieza despues de ser impresa en el baño es levantada de la plataforma de la maquina y  debe pasar por un horno UV para obtener una resistencia final, las piezas obtenidas son de un polimero semi traslucido con tonalidad ambar.

Como características de SLA, es que  presenta la mejor definicion, acabado, dureza, buen acabado,  a un solo color, las piezas de SLA pueden ser usadas en pruebas de ajuste y ensamble, pruebas funcionales como patrones de herramentales, modelos de presentación, etc.

EXTRUSION

Tecnica de modelado 3D donde un perfil en dos dimensiones o seccion, es prolongada a lo largo de un camino o path,de tal manera que se crea una continuidad de perfiles en tercera dimension.
El resultado puede ser una superficie , un solido ó una secuencia de secciones.Extruir crea una operación extruyendo un objeto 3D a partir de un croquis 2D.

Extrusion 3D

FDM

Fusion Deposition Modeling o Modelado por deposicion de alambre, tecnica de manufactura aditiva de prototipado rapido usada  por la compañia  Stratasys , en este proceso el material ABS y de Soporte es alimentado por alambre,  y procesados por una boquilla que los funde , un cabezal dibuja la forma capa por capa directamente del modelo 3D suministrado, las partes huecas de la pieza a fabricar quedan con materia de soporte que posteriormente se remueve. Un ejemplo de una maquina de fabricacion de prototipos rapidos basado en FDM es la Dimension.

GD&T - GEOMETRIA DIMENSIONAL Y ANALISIS DE TOLERANCIA

GD&T tambien referido como geometric dimensioning and tolerancing, geometria dimensional y analisis de tolerancia, es un lenguaje simbolico usando en dibujos de ingenieria y dibujos generados por computadora para describir dimensiones nominales y su variacion o tolerancia permitida. Mediante GD&T se comunican técnicos para llevara cabo el diseño-manufactura-inspección de piezas. Donde se usan: en calidad, metrologia, inspeccion, proceso, etc.

GIS

Geographic Information Systems  ó Sistemas de Información Geográfica. Programas de software y aplicaciones utilizados en mapas , fotografía satelital, recursos naturales, gobierno, etc.

GPU

GPU computing, o GPGPU, es el uso de la GPU (unidad de procesamiento gráfico) para realizar operaciones de cálculo científico o técnico de propósito general.

El modelo empleado para esta tecnología se basa en el uso combinado de una CPU y una GPU en un sistema de coprocesamiento heterogéneo. La parte secuencial de la aplicación se ejecuta en la CPU y las partes de mayor carga computacional se aceleran en la GPU. Para el usuario, la aplicación simplemente se ejecuta más rápido porque utiliza la gran capacidad de la GPU para multiplicar el rendimiento.

A lo largo de los años, la GPU ha evolucionado hasta alcanzar teraflops de rendimiento en las operaciones de cálculo en coma flotante. NVIDIA revolucionó la GPGPU y aceleró el mundo de la informática durante los años 2006-2007 con la introducción de su arquitectura de cálculo paralelo masivo “CUDA”. Esta arquitectura consta de cientos de núcleos de procesamiento que operan de forma conjunta para manejar los datos de la aplicación a mayor velocidad.

El éxito de las GPUGPUs en los últimos años reside en la facilidad del modelo de programación paralela CUDA asociado. En este modelo, el desarrollador de la aplicación modifica ésta para asignar a la GPU los kernels más complejos desde el punto de vista computacional. El resto de la aplicación permanece en la CPU. Asignar una función a la GPU implica reescribir ésta para aprovechar el paralelismo del procesador gráfico y agregar palabras clave de “C” para transferir los datos hacia y desde la GPU. El programador se encarga de lanzar decenas de miles de procesos (threads) de forma simultánea. El hardware de la GPU maneja estos procesos y programa su ejecución.

La GPU Tesla Serie 20 se basa en la nueva arquitectura “Fermi”, que es la tercera generación de la arquitectura CUDA. Fermi está optimizada para acelerar las aplicaciones científicas en la GPU, con aspectos clave tales como un rendimiento de más de 500 gigaflops en operaciones de coma flotante de precisión doble según la norma IEEE, memoria caché L1 y L2, memoria con protección de errores ECC, cachés locales administradas por el usuario y formadas por memoria compartida distribuida por toda la GPU, acceso coalescente a la memoria, etc.

Historia de la GPU como procesador de cálculo

Los chips de gráficos empezaron siendo canales de procesamiento de gráficos con funciones fijas. Con el paso de los años, estos chips se fueron haciendo más programables, lo que permitió a NVIDIA introducir la primera GPU o unidad de procesamiento gráfico del mercado. Entre los años 1999 y 2000, científicos e investigadores de disciplinas como el diagnóstico por imagen o el electromagnetismo empezaron a usar las GPUs para ejecutar aplicaciones de cálculo de propósito general y descubrieron que el enorme rendimiento de la GPU en operaciones de coma flotante producía un extraordinario aumento de la velocidad de ejecución en una gran variedad de aplicaciones científicas. Fue el nacimiento de un nuevo concepto denominado GPGPU o GPU de propósito general.

El problema era que este tipo de procesador tenía que programarse utilizando lenguajes de programación de gráficos como OpenGL y Cg. Los desarrolladores tenían que dar a sus aplicaciones científicas la apariencia de aplicaciones gráficas transformándolas en problemas que dibujasen triángulos y polígonos. Esto limitaba la posibilidad de aprovechar el tremendo rendimiento de las GPUs para usos científicos.

En NVIDIA se dieron cuenta de las ventajas que supondría poner todo este rendimiento al alcance de la comunidad científica y decidieron invertir en modificar la GPU a fin de hacerla totalmente programable para aplicaciones científicas y añadir soporte para lenguajes de alto nivel como C, C++ y Fortran. El resultado fue la arquitectura CUDA para la GPU.

Arquitectura paralela y modelo de programación de CUDA

La arquitectura paralela del hardware de CUDA va acompañada de un modelo de programación compuesto por un conjunto de abstracciones que permiten implementar el paralelismo en el procesamiento de tareas y procesos con diferentes niveles de granularidad. El programador puede expresar ese paralelismo mediante diferentes lenguajes de alto nivel como C, C++ y Fortran, o mediante APIs como OpenCL™ y DirectX™-11 Compute.

En la actualidad, NVIDIA proporciona soporte para programar la GPU con C, C++, Fortran, OpenCL y DirectCompute. Los desarrolladores disponen de una serie de herramientas de desarrollo de software , junto con diferentes librerías y componentes de middleware que se muestran en la figura anterior y a los que se puede acceder a través de este enlace . Estos recursos permiten programar la GPU utilizando C con una cantidad mínima de palabras clave o extensiones. El soporte para Fortran, OpenCL y otros lenguajes se introducirá en breve.

El modelo de programación paralela de CUDA ayuda a los programadores a dividir el problema en múltiples subproblemas que pueden resolverse de forma independiente y concurrente. A estos subproblemas se les aplica un ulterior nivel de granularidad, de forma que cada uno de ellos puede resolverse de forma cooperativa mediante múltiples instrucciones ejecutadas también en paralelo.


En estos momentos, la arquitectura CUDA de la GPU y su correspondiente modelo de cálculo paralelo se utilizan en más de 1000 aplicaciones y en cerca de 1000 artículos de investigación publicados. En la zona CUDA pueden verse muchos de estos documentos y aplicaciones.



OpenCL es una marca comercial de Apple Inc. utilizada mediante la licencia cedida a Khronos Group Inc. DirectX es una marca registrada de Microsoft Corporation.


Fuente: Nvidia

HD3D

HD3D viene de Información en alta definición para desarrollo de producto, siglas definidas por Siemens PLM Software creadores de los programas de software NX y SolidEdge para diseño mecánico dentro del ramo CADCAM. HD3D es una manera de desplegar visualmente datos de Teamcenter la aplicación PLM de Siemens relacionados al modelo 3D, puedes pensarlo como reporte visuales con gran detalle de algunas situaciones mientras diseñas en 3D.

Informacion por Siemens PLM Software

HERRAMENTAL - TOOLING

En las areas de ingenieria y manufactura se refiere a los moldes, dados troqueles  y otros dispositivos para aplicaciones como moldeado  de plasticos, temoformado, estampado, fundicion, etc. El herramental puede ser fabricado en varios materiales, como acero, aluminio , madera,cera,etc. El herramental para poducir plastico epuede ser un molde de acero o de aluminio.

HPC

Quiere decir High Performance Computer ó Cómputo de Alto Rendimiento. Computo para aplicaciones de análisis CAE como CFD, FEA, simulación de datos (choque de autos 3d) , grandes ensamblajes  o de misión critica que requieren un alto poder de computo que no lo pueden obtener de computadoras normales.

Es por eso el diseño de este tipo de equipos con capacidades en paralelo de múltiples procesadores y multialmacenaje. Suele conocerse como supercomputo o computo en paralelo Un ejemplo de estos equipos de computo es la empresa Cray.

 

IGES

Initial Graphics Exchange Specification, Especificacion para el intercambio de datos graficos.  Estandar de la industria  para intercambio de datos entre sistemas CAD

IMPRESORA 3D - 3D PRINTER

La impresora 3D es un equipo que pemite imprimir en plastico, geometria leida desde dibujos por computadora. Las impresoras 3D se refieren al segmento mercado de máquinas de manufactura aditiva de bajo costo.

Impresora 3D Objet 24 cortesia de Objet una empresa Stratasys


Solía denominarse a las máquinas de producción de dummies o prototipos como equipos de rapid prototyping, desde piezas de rangos de precio bajos hasta altos, en ese mercado se abrió un nuevo segmento para fabricar prototipos o dummies de bajo costo, a esta clase de equipos se le denomino impresoras 3D, concepto que ha ido creciendo y  que continua abarcando más rangos de piezas. Sin embargo en la impresión 3D hay diferentes niveles de máquinas y técnicas de fabricación que puedes consultar en otros artículos


La salida o output de estas máquinas son prototipos conceptuales y de apariencia, que se producen en diferentes materiales como abs, cera, etc. Su aplicacion esta en revision de disenos, entretenimento y uso escolar. No son de uso industrial ni de mucha precisión, hay pocos materiales disponibles, estos son atributos que una maquina más costosa de prototipo si considera.

Las impresoras 3D tienen diferentes técnicas de fabricación , todas ellas consideradas como parte del proceso de manufactura aditiva, donde destaca principalmente la inyección. Empresas como 3D Systems, Stratasys, tienen la mayor presencia en este mercado.


Cómo funcionan?


1.-En un programa CAD genera un modelo 3D en solidos o descárgalos de alguna librero ya definida
2.-Exporta el archivo en formato STL
3.-Envia el archivo a la impresora 3D
4.-Designa la posición del archivo o archivos en el espacio de la impresora 3D
5.-Imprime

Industria 4.0

Industria 4.0 describe las fábricas inteligentes, máquinas inteligentes y procesos en red que facilitan y son resultado de la 4a revolución industrial que ahora comienza. Esta será una de las tendencias más importantes que configuran la primera mitad del siglo 21.

INGENIERIA DE REVERSA - REVERSE ENGINEERING

Proceso que consiste en la obtención de datos numéricos tridimensionales de un objeto, actividad que puede ser manual o mediante un dispositivo llamado escaner o digitalizador 3D, los datos  obtenidos como coordenadas son procesados , desplegados como nube de puntos y convertidos a geometria manejable en sistemas CAD, el manejo de datos y la conversion se hacen mediante un software de ingenieria de reversa. En ocasiones se colocan marcas o pintura en spray en el objeto a capturar.

Su aplicacion  puede ser en diseño industrial , inspeccion, calidad , analisis, modelado de caracteres para animacion, aplicaciones medicas, etc.

Un ejemplo de hardware es el digitalizador 3D es el MicroScribe, un ejemplo de software de ingenieria de reversa es PolyWorks y los datos pueden entrar a cualquier sistema MCADpor ejemplo SolidEdge.

Internet of Things

Internet de las Cosas, Cuando los objetos trabajan sin intervención humana y estos pueden detectar el medio ambiente y comunicarse, se convierten en herramientas para la comprensión de la complejidad y pueden responder ante esto rápidamente.  fuente: Internet of Things Council

 

KBE

Knowledge base engineering , Ingenieria basada en conocimientos

MANUFACTURA ADITIVA

Manufactura aditiva es un nombre oficial usado en la industria de manufactura, definición registrada como ASTM F2792 para todas las aplicaciones de tecnologías de prototipos rápidos.

 

Manufactura aditiva se define como el proceso de agregar o unir materiales, usualmente capa por capa para crear objetos a partir de modelos de computo CAD 3D. Su opuesto es la manufactura sustractiva donde se corta material (cnc) . Algunos sinónimos son impresión 3d, fabricación aditiva, procesos aditivos, manufactura por capas o layers ó fabricación de forma libre.

 

Las aplicaciones principales de manufactura aditiva son para para creacion de prototipos rapidos usando diseño y modelado, para fabricacion directa de partes , revisión de ajustes de formas en ensambles y verificacion de prototipos funcionales. Alrededor del mundo, la manufactura aditiva esta cambiando la forma en que las organizaciones diseñan y manufacturan sus productos. Cuando se usa de manera correcta, puede ahorrar mucho a las organizaciones en costos de calidad y reducción dramática de tiempos de proceso.

 

Definición por Terry Wohlers de Wohlers Associates en Fort Collins Colorado para 3DCadPortal

MCAD

Mechanical , Computer aided design, Diseno mecanico asistido por computadora

MESH - MALLA POLIGONAL

Es una forma 3D usada en computacion grafica basada en poligonos, los poligonos son compuestos por vertices, ejes y caras , en ingles, vertex,edge , faces.  Las caras comunmente tienen forma de triangulo o cuadrilateros , la mayoria de los programas modeladores 3D las utiliza para visualizar o renderizar una superficie.  A mayor cantidad de poligonos, mayor precision. Algunos de los formatos de mallas poligonales son stl, obj , vrml, ply , x3d, etc. Un ejemplo de programas que manejan mallas poligonales o mesh son 3DsMax , Maya entre otros.

Model based definition

Model based definition o MBD es la definición para el proceso de presentar los modelo 3D de software CAD sin necesidad de hacer los dibujos o planos 2D. MBD propone incluir datos PMI (Product Manufacturing Information) en el modelo 3D para que al desplegar alguna de las vistas ortogonales de este modelo aparezcan sus medidas, incluye también poder desplegar información desde vistas auxiliares o cortes del modelo 3D.


La información que puede contener el modelo 3D son datos PMI, dimensiones, cotas, notas, meta datos, etc. Siendo esta suficiente información para ahorrar generar dibujos de representación 3D o planos.


El software CAD en la industria ya tiene aplicaciones de uso de MBD para mostrar la información a los diseñadores. El estándar ASME Y14.41-2003 propone el uso de datos MBD desde modelos solidos.

MODELADO 3D

También conocido como 3D MODELING, describe es el proceso de crear objetos tridimensionales virtuales usando tecnología de computo. Es comparable a esculpir modelos de yeso con  martillo y el cincel, pero en este proceso se usa la computadora con el mouse y el teclado, a través de los programas de computo 3D que manejan superficies y sólidos. Hoy en día se pueden encontrar vacantes en las compañías solicitando modeladores 3D para las áreas de diseño.

MODELADO POR HISTORIA - HISTORY MODELING

Se refiere a el tipo de modelado de sólidos 3D donde cada tarea u operación que es ejecutada es colocada en un contenedor  para ser editada mas adelante. El modelado por historia implica el uso de este contenedor o árbol topológico y estos vienen de dos tipos, por caracterización o features (modelado tradicional) o caracterización por procedimiento (modelado sincrono) este tipo de modelado por historia puede ser parametrico, un programa representativos de esta tecnologia es SolidEdge . Definición proporcionada por el Blog Solid DNA  http://soliddna.wordpress.com/ en colaboración con 3DCadPortal

 

Modelado parametrico por historia

 

NESTING - ANIDACION

El término de Nesting ó Anidado en manufactura, esta referido al proceso de corte por maquinado de varias piezas en una lamina,  donde estas estan distribuidas y/o configuradas deuna manera optima con un gran ahorro de espacio en una sola mesa de trabajo. El acomodo por Nesting nos darán un ahorro considerable tanto en costos de material, como en tiempo de corte de la lamina. Generalmente el Nesting, lo podemos ver en el proceso de corte con maquinas tipo ruteadores, cortadoras por golpe o punching, maquinas de corte por agua, oxicorte, etc.

 

En estos procesos es necesario aprovechar al máximo el material para optimizar costos, y buscar ejecutar un solo montaje, para una sola lamina para que se ejecute el programa de CNC o CAM. Existen una cantidad de programas de software orientados a esta aplicacion los cuales pueden ser encontrads en el menu de Chapa Metailica en 3DCadPortal.

 

Posterior al nesting vendria el proceso de sheetmetal o de la chapa metalica, para doblar las piezas a su forma final y fabricarlas como producto terminado, cuya informacion la puedes encontrar en el menu de software-CAM-SheetMetal o Chapa Metalica.

NUBE DE PUNTOS – POINT CLOUD

Termino usado en escaneo 3D. Es una colección de puntos en el espacio 3D resultado de lo que un escáner captura al digitalizar un objeto físico. Los puntos representan la lectura X, Y, Z de la superficie del objeto, en el escaneo 3d el siguiente paso después de finalizar la captura de la nube de puntos es convertir estos a una malla (mesh) o una serie de curvas, esto puede ser en procedimientos manuales o automáticos.

Hay diversos formatos de point cloud data en estandar ascii que contienen coordenadas normalmente con extension .XYZ

 

NURBS

Las NURBS, B-splines racionales no uniformes (Non Uniform Rational BSplines) , son representaciones matemáticas de geometría en 3D capaces de describir cualquier forma con precisión, desde simples líneas en 2D, círculos, arcos o curvas, hasta los más complejos sólidos o superficies orgánicas de forma libre en 3D. Gracias a su flexibilidad y precisión, se pueden utilizar modelos NURBS en cualquier proceso, desde la ilustración y animación hasta la fabricación. Un ejemplo de programa que utiliza NURBS  es RhinoCeros , definicion por McNeel NorthAmerica.

OPENGL

Open Graphics Library, interfase de programación API para aplicaciones de rendering, muy usada por los programas de CADCAMCAE , originalmente desarrollado por Silicon Graphics para crear objetos gráficos 2 y 3D con resultados de alta calidad en color independiente de la plataforma donde el sistema opera. Las funciones que incluye son modelado 3D, transformaciones, manejo de color, iluminación, sombreado, mapas de textura, etc.

Operacion Booleana

Proceso de creación de un objeto creado mediante la combinación de dos a través de una operación matemática. Los dos objetos se puede restar, unirse o intersectarse para formar el nuevo objeto. En el ambiente CAD es una técnica utilizada en 3D (planos, superficies o solidos) para obtener volúmenes desde la suma, resta o intersección de otros volúmenes. En los programa normalmente estas operaciones aparecen con nombres como Unión, Diferencia, Intersección.

PARAMETRICO

Cuando un objeto en un ambiente CAD puede ser modificado al cambiar sus parametros usados para crearlo , por ejemplo, sus cotas o restricciones de diseño como paralelismo, tangencias, su inclinacion, etc.

PARASOLID

Parasolid es un motor ó algoritmo de modelado geometrico 3D de solidos y superficies de forma libre orientado a objetos desarrollado por ShapeData y hoy mantenido por Siemens PLM Software , su especificacion es abierta y puede ser usada por programas basados en CAD 3D. Sus capacidades son extensas y cubre lo que un modelador de solidos puede hacer entre ellas operaciones boleanas, modelado basado en caracterizacion(features) , etc.

 

La extension  de su formato es .xt_b ó .xt_s segun si es binario o ascii. Es usado por muchos programas MCAD y es un excelente formato neutro para ir de un sistema CAD de solidos a otro, ya que conserva integros los datos geométricos.

 

Su sitio es http://www.plm.automation.siemens.com/en_us/products/open/parasolid/index.shtml

PDM

Product Data Management, Manejo de datos de producto

PLM

Product Life Cycle Management

PLM es una plataforma de software para la administracion de los datos y del ciclo de vida del producto en toda la empresa,que junto al CRM (customer relationship management) y SCM (supply chain management) forman el ERP corporativo.

PLOTTER

Un plotter o graficador es un equipo de impresión para un formato grande de papel conocido en ingles como Wide format. Cuando requieras imprimir un dibujo más grande de tabloide esta es la mejor opción.

 

La tecnología del plotter varia dependiendo de la empresa que lo fabrique, podemos encontrar entre inyección de tinta, láser, etc. Al momento de adquirir debes decidir en base al volumen de impresión que manejaras y el presupuesto con el que cuentes. La comunicación con el programa CAD es a través de un lenguaje como HPGL o Postscript entre otros, la comunicación con el equipo de computo es a través de interfases seriales USB,  ethernet o inalámbricas. La aplicación del plotter es para imprimir dibujos y planos CAD en 2D , también imágenes raster, foto realismos o renders.

 

Es muy usado en  aplicaciones de arquitectura para todo tipo de impresión y en artes graficas. El plotter puede ser adquirido como para impresión en bicolor y múltiples colores, con accesorios como, cortador automático de papel, cubiertas, recogedor de papel de desperdicio y software que administra las colas de impresión de la empresa u hogar. Los consumibles como los diferentes tipos de papel y las tintas deben ser evaluadas cuando decidas la compra del equipo

 

Como muchas empresas no tienen un plotter,  se ha creado una industria de servicios de impresión en plotter, servicio conocido como ploteo de planos. La compañía líder  del segmento es HP seguida por OCE y Epson.

POINT CLOUD - NUBE DE PUNTOS

Archivo que contiene un conjunto de coordenadas X , Y , Z obtenidas de un escaner 3D o digitalizador . Los datos de una nube de puntos pueden ser convertidos en superficies continuas mediante programa  de ingenieria de reversa y usadas como modelos 3D de superficies ó sólidos.

POLYJET

El proceso Polyjet es una tecnología de impresión 3D para fabricar prototipos rápidos, el proceso usa un material de resinas de foto polímeros con remoción de soportes en base a agua, las piezas que se fabrican en esta tecnica son de mucha precisión . Las maquinas de prototipos rápidos donde se usa el proceso Polyjet son de Objet  Geometries y son los modelos de maquinas son  Eden y  Alaris y Connex. El proceso fue patentado en el 2000 por Objet Geometries creador  de la tecnología de impresión.

 

EL proceso Polyjet de Objet es creado en base a capaz inyectadas de material muy delgadas de hasta 16 micras, lo que lo hace ser uno de los procesos para fabricar piezas de más alta presicion.

 

El proceso Polyjet usa un cabezal de inyección llamado jet para inyectar el material  sobre una superficie, cada layer es curado por rayos UV inmediatamente después de ser inyectado , produciendo así material totalmente curados y que a diferencia de otros procesos,  en Polyjet las piezas pueden ser usados y manipulados de inmediato.

 

Polyjet usa material de soporte, el material de soporte es inyectado para las zonas donde no va parte de la pieza, es un gel que puede ser removido fácilmente usando por inyección de agua.

 

Dependiendo del diseño la precisión permite detalles ultra finos de hasta 600micras en ciertas paredes delgadas. El proceso es muy limpio y permite operar dentro de la oficina  y como no se requiere un post proceso se acorta el tiempo considerablemente.

 

Los materiales que pueden curarse en el proceso Polyjet son variados, se conocen como Full cure, Vero, Tango y Durus y también pertenecen a Objet Geometries, tienen diferentes propiedades, colores y son durables con el tiempo. El proceso Polyjet permite que diferentes materiales se mezclen haciendo de este uno de los procesos de fabricación de prototipos rápidos. más versátiles y de multimateriales. El material viene empacado en cartuchos.

 

Dentro de las aplicaciones y usos de los prototipos rápidos fabricados mediante polyjet tenemos: prototipos funcionales y de ensamble, masters para rtv, elastómeros, vaciados de aluminio y procesos de cera perdida.

RAPID PROTOTYPING

Rapid Prototyping ó prototipado rápido es una técnica de manufactura aditiva para construcción de un modelo físico apartir de un modelo por computadora CAD 3D , tambien conocida como impresion 3D. El diseño hecho en la computadora debe estar definido como modelo solido y el formato que la maquina de prototipos lee es STL. Hay varias tecnicas y procesos de prototipado rapido, las mas populares son deposicion de alambre , estereolitografia y sinterizado por laser. Un ejemplo de este proceso como flujo de trabajo es, diseñar le pieza en SolidWorks, revisar el archivo STL en el programa Magics y fabricarlo en la maquina Dimension. Su aplicacion es en ingenieria , diseno industrial, arquitectura, medica, etc.

RAPID TOOLING - HERRAMENTAL RAPIDO

En las areas de ingenieria y manufactura herramental ó tooling, se refiere a los moldes, dados , troqueles  y otros dispositivos , para  aplicaciones como , moldeado  de plasticos, temoformado, estampado, fundicion, etc

El rapid tooling es el herramental o tooling producido por procesos de prototipado rapido como sinterizado por laser,estereolitografia , fdm , etc  y puede ser usado en procesos como inyeccion de plastico, estampados, fundicion.

El rapid tooling puede producirse directamente en acero desde datos 3D en ciertos procesos como el sinteriado por laser.

Realidad Aumentada

La realidad aumentada (RA) es una tecnología que combina la realidad fisica con elementos virtuales para crear una realidad mixta, donde los objetos virtuales son superpuestos en un entorno real.

A diferencia de la realidad virtual, la RA no sustituye la realidad física, sino que mezcla los elementos reales y virtuales como el 3D, la Realidad Aumentada  se vuelve una herramienta interactiva en tiempo real la cual tiene un sin fin de aplicaciones.

REALIDAD VIRTUAL

Es una tecnología que permite interactuar a un usuario con un ambiente controlado por computadora. El ambiente creado por computadora es una recreación del ambiente real o de uno imaginario.

Normalmente la realidad virtual se vive de manera visual y es desplegada en computadoras o pantallas estereoscópicas que pueden incluir para el usuario artefactos como sensores táctiles con retroalimentación de fuerzas, audífonos, guantes y lentes donde las sensaciones vienen en todas direcciones.
La aplicación de realidad virtual es en entrenamiento, video juegos, simuladores de manejo de equipo y últimamente en aplicaciones de mercadotecnia.

Una de las aplicaciones que se usa en Computer Graphics o animación es el usar trajes con sensores en diferentes partes del cuerpo y transducir datos a la computadora de manera que se repliquen los movimientos de estos quedando capturado el movimiento tridimensional en la pantalla, esta aplicación conocida como motion capture es una ejemplo de realidad virtual

RENDER - RENDERING - RENDERIZADO

Renderizado (render en inglés) es un término usado en computacion para referirse al proceso de generar una imagen foto realista desde un modelo 3D. Este término técnico es utilizado por los animadores o productores audiovisuales y en programas de diseño en 3D. En términos de visualizaciones en una computadora, más específicamente en 3D, la renderización o render es un proceso de cálculo complejo desarrollado por un equipo de computo destinado a generar una imagen 2D a partir de una escena 3D.

 

La traducción más fidedigna de "render" es interpretación, aunque se suele usar el término inglés. Así podría decirse que en el proceso de renderización la computadora interpreta la escena en tres dimensiones y la plasma en una imagen bidimensional. El rendering se aplica en la computación gráfica 3D , más comúnmente llamada Computer Graphics Imagery o CGI.


 
En CGI, este proceso se desarrolla con el fin de imitar un espacio 3D formado por estructuras poligonales, comportamiento de luces, texturas, materiales (agua, madera, metal, plástico, tela, etcétera) y animación, simulando ambientes y estructuras físicas verosímiles. Una de las partes más importantes de los programas dedicados a CGI son los motores de renderizado,  los cuales son capaces de realizar técnicas o algoritmos complejos como radiosidad, raytrace (trazador de rayos), canal alfa, reflexión, refracción o iluminación global.

 

Cuando se trabaja en un programa de diseño 3D por computadora, normalmente no es posible visualizar en tiempo real el acabado final deseado de una escena 3D compleja ya que esto requiere una potencia de cálculo demasiado elevada, por lo que se opta por crear el entorno 3D con una forma de visualización más simple y técnica y luego generar el lento proceso de renderización para conseguir los resultados finales deseados.  El tiempo de render depende en gran medida de los parámetros establecidos  en los materiales y luces, así como de la configuración del programa de renderizado.

 

Normalmente cada aplicación de 3D cuenta con su propio motor de renderizado, pero cabe aclarar que existen plugins que se dedican a hacer el cálculo dentro del programa utilizando fórmulas especiales. En el caso de los videojuegos, normalmente se utilizan imágenes prerendereadas para generar las texturas y así ayudar al procesador  de la consola a trabajar en el entorno virtual con mucha más fluidez.

 

Fuente: Wikipedia

RepRap

RepRap es un proyecto para crear impresoras 3D de código abierto y de bajo costo. RepRap  inicio en 2004 y es dirigido a crear modelos de impresoras 3D que imprimen en plástico y que puedan replicarse a sí mismas. El proyecto lo inicia el Prof. Adrian Bowyer, Ingeniero y matemático de formación, el profesor Bowyer ha permanecido 22 años como académico en la Universidad de Bath en Reino Unido. Hoy en día reprap es un proyecto comunitario que puede verse en http://reprap.org/wiki/Main_Page

RepRap

Simulación de inyeccion de plastico

Cuando se aplica calor a un material termo plástico para fundirlo, se dice que se plastifica. El material ya fundido o plastificado por calor puede hacerse fluir mediante la aplicación de presión y llenar un molde donde el material solidifica y toma la forma del molde. Este proceso se conoce como moldeo por inyección

El proceso de inyección de piezas de plástico es útil para piezas de gran demanda. Se realiza en una máquina de inyección de plástico, este es un proceso en donde se funde por calor la materia prima llamada polimero, el plástico se inyecta a las cavidades huecas de un molde dando forma así a la pieza a fabricar.

Los materiales típicos usados en este proceso son ABS, PVC,Nylon, Polipropielno, etc.

El proceso de obtención de una pieza por inyección de plástico, sigue un orden de operaciones repetitivo en etapas como:

  • Cierre del molde
  • Inyección: fase de llenado y de mantenimiento.
  • Plastificación y enfriamiento
  • Apertura del molde y expulsión de la pieza.


El software de simulación de inyección de plástico busca reproducir de forma gráfica y numérica todo este proceso mediante algoritmos basados en el modelo de elementos finitos, desde el diseño de la pieza 3D, identificación de los puntos de inyección, hasta la simulación de inyección incluyendo su enfriamiento.

Algunos ejemplos de software CAE para estas actividades son:


Cadmould
Moldex3d
Autodesk Moldflow
SolidWorks Plastics

Fuentes: Tecnologia de plasticos y Catarina Universidad de las Americas

SLA

Estereolitografia

Iniciales de la palabra en ingles Stereolithography, proceso de fabricacion de prototipos rapidos que usa un laser para solidificar plastico en estado liquido mediante rayos UV , capa por capa, para las zonas donde no hay material se usa un soporte que se remueve en el postproceso. Los materiales que se producen son en su mayoria resinas epoxicas. La compania que produce las maquinas de fabricacion de prototipos para este proceso son de 3DSystems.

SLS

Sinterizado por Laser

Iniciales del proceso Selective Laser Sintering SLS,  proceso de fabricacion de prototipos rapidos donde un laser solidifica material en estado de polvo capa por capa y lo une mediante un aglutinante. En sinterizado por laser no se usan soportes lo que lo pone en ventaja contra sus procesos competidores. Las empresas que producen maquinas de fabricacion de prototipos SLS son 3Dsystems y EOS , entre los materiales que pueden ser hechos estan, nylon o poliamidas, elastomeros, ceras, acero. Los prototipos fabricados mediante SLS don durables , cumplen con la forma y funcionalidad.

SOLIDOS - SOLIDS

En el contexto de modelado 3D ,sólido es una figura ó cuerpo matemático tridimensional que define una forma y un volumen, esta compuesto por fronteras , generalmente definidas como caras (faces), por sus orillas (edges) y por sus vertices (vertex).


Los sólidos tienen masa y por tanto propiedades, puede aplicarse en ellos fácilmente operaciones boleanas como unión, intersección o diferencias.

Las operaciones básicas de sólidos son revolución, extrusión, barrido, redondeado, y las operaciones locales pueden ser extraer caras, generar ángulos de salida, relieves y cortes. Un ejemplo de programa que usan sólidos en sus operaciones es SolidWorks, en el , podemos preguntarle las propiedades a un objeto sólido, lo que nos arrojara como datos el volumen, masa, momentos de inercia y centros de gravedad. Con esto , al diseñar productos o piezas , sera fácil hacer calculos sobre como se comportarán en la vida real.

STEP

STEP viene de Standard for the Exchange of Product Model Data , estandar de intercambio de datos de digitales de modelado de producto, basado en el estándar ISO 10303 es un formato neutral para intercambio de datos técnicos entre programas CAD y CAM, actualmente existen protocolos americanos de aplicación donde el más común es el AP203 el cual es usado para intercambio de modelos sólidos y ensambles en Europa se usa el AP214 que ejecuta la misma función.

STL

STL es un formato de archivo creado desde aplicaciones CAD que contiene informacion de la geometrias en forma de malla, viene de la abreviacion de estereolitografia, es un formato de archivo usado para convertir modelos 3D a piezas fisicas usando el proceso de impresion 3D. El  STL puede ser binario o ascii y es una malla poligonal creada desde informacion de superficies 3D, es formada por triangulos unidos por vertices que asemejan la forma de un objeto, STL se convirtio en el formato estandar para las maquinas de impresion 3D y prototipos rapidos.

 

El archivo creado como STL puede tener cierto grado de precision o tolerancia dependiendo de los parametros usados en su generacion, esto es importante porque impacta directamente a el prototipo creado en la impresion 3D. Para ver archivos STL pueden usarse visualizadores de STL como 3D-TOOL y si el archivo viene con problemas es posible repararlo usando aplicaciones de correccion como Magics de Materialise. El formato STL tambien tiene usos en aplicaciones de control numerico.

SUPERFICIES - SURFACES

Son generadas por funciones de dos variables U y V. Las superficies son conectadas por spans o segmentos entre dos puntos en dos direcciones, así como las curvas son  conectadas por spans o segmentos en una dirección. Su particularidad a diferencia de los sólidos , es que las supeficies son laminas que tienen espesor cero.

La mayoría de los métodos de manipulación de superficies es una extensión del control de curvas. EL parche o patch es un área o tramo de la superficie, un área definida por un span UV, las líneas que separan los parches o patches son llamadas curvas isoparametricas ó isoparms en ingles. Las operaciones de superficies incluyen normalmente revolución, extrusión, barrido, etc.

El modelado con superficies es más complejo , pero resultan modelos 3D de alto grado de dificultad ,en un momento dado las superficies pueden convertirse a solidos mediante  operaciones de coser (healing) correspondiente,  el modelado de superficies suele aplicarse a la industria automotriz , aeroespacial, fundición, plasticos, etc.

SUPERFICIES CLASE-A

Es un término usado en la industria automotriz para distinguir las formas que se ven del auto, en diseño industrial se aplica también a los estilizados de formas en productos. Son superficies de forma libre estética optima con gran calidad sin hundimientos o torceduras, con curvatura continua y tangente, con una representación de curvas iso parametricas U y V, y una  matemática simple de su forma.

SUPERFICIES CON SUBDIVISION

Tambien llamadas Subdivison Surfaces , es una superficie que resulta del refinamiento constante de una malla poligonal, con el objetivo de crear mallas mas finas y con continuidad . La operación de subdivision es agregar mas vértices a la malla, las nuevas posiciones de los vértices se  interpolan desde la posición de la malla original , con este calculo el resultado es un modelo mas denso. 

Los métodos o algoritmos para resolverlas subdivisiones son variados. Un ejemplo de programa donde se aplica este procedimiento es 3Dsmax, donde la malla poligonal es suavizada  obtenido un modelo mas detallado y la subdivisión obtenida es usada para generar renders de mejor resolución.

SYNCHRONOUS TECHNOLOGY

Syncrhonous Technology es una técnica de modelado geométrico 2D/3D creado por Siemens PLM Software, es usado en sus programas de diseno y desarrollo de producto como Solid Edge.

 

conoce ST

TOMOGRAFIA COMPUTARIZADA CT, TC , TAC

El escaneo CT en ingenieria es un metodo de captura o escaneo interno y externo de objetos. El escaneo CT es el resultado de imagenes en dos dimensiones  en escala de grises.

En cuestiones medicas la tomografía computada (TC o TAC) es un procedimiento de diagnóstico por imágenes que utiliza una combinación de radiografías y tecnología computarizada para obtener imágenes de cortes transversales  del cuerpo, tanto horizontales como verticales.
La tomografía computada muestra imágenes detalladas de cualquier parte del cuerpo, incluidos los huesos, músculos, grasa, órganos, y vasos sanguíneos. Las tomografías computarizadas de alta resolucion muestran más detalles que las radiografías estándar

TORNO - LATHE

Torno  es una  máquina herramienta controlada por computadora que permite maquinar piezas que tienen forma cilíndrica.


Estas máquinas-herramientas operan haciendo girar la pieza a mecanizar, esta pieza se sujeta en el cabezal y contrapunto ,
mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado perpendicular de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones  de mecanizado adecuadas.

Los materiales que se pueden maquinar son madera, metal, vidrio, cerámica, cera,etc.
El torno es una máquina que trabaja en un plano porque solo tiene dos ejes de trabajo, normalmente denominados Z y X. Cada eje es programado por la interfase de control numérico permitiendo a los carros horizontal y transversal trabajar de forma independiente.

Las partes que se mecanizan con esta maquina son de forma cilíndrica, puede llevar taladros  en sus caras, ranuras en el cuerpo y roscado. Las herramientas de corte en el torno son intercambiables según el material a cortar.
la programación del torno puede ser manual, con la interfase de control numérico o mediante un programa de manufactura CAM,segun el tipo de controlador numérico de la maquina, el código generado programa CAM  se debe postprocesar a el lenguaje que entiende el controlador, por ello se habla comúnmente de postprocesadores.

VRML - WRL

Lenguage de programacion que significa, Modelado de Realidad Virtual  ó Virtual Reality Modeling Language, tambien usado como formato para intercambio de datos 3D. Crea como contenido con un modelo de malla poligonal o de triangulos 3D para uso de multimedia y visualizacion , el formato puede contener informacion geometrica, 3D texturas, iluminacion  y animacion para navegacion en browsers.

Fue uno de los primeros lenguages de programacion para OPENGL para crear mundos virtuales, posteriormente mejorado por Java3D y hoy en dia por X3D y 3DXML. VRML aun permanece como opcion de intercambio de datos en los principales programas CAD.

Mas informacion sobre formatos 3D para interactividad en el consorcio http://www.web3d.org/

X_T

Nombre o extension de nombre de archivo con el que se reconoce al formato Parasolid

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