Un nuevo enfoque en la gestión de nubes de puntos obtenidos por escáner y fotogrametría, para la optimización de formatos imprimibles 3D

See discussions, s a s, and au ho p o iles o his publica ion a : h ps://www. esea chga e.ne /publica ion/312134167 A no el app oach o he managemen o poin clouds de i ed om scanning and pho og amme y o he op imisa ion o p in able 3D o ma s [Un nue o en oque en la ges ión de nubes de... Chap e · Decembe 2016 CITATIONS 2 READS 114 3 au ho s: Some o he au ho s o his publica ion a e also wo king on hese ela ed p ojec s: Educa ional Inno a ion in Building View p ojec 3D modelling o a chi ec u al he i age using scanning echniques View p ojec Fe nando Rico Delgado Uni e sidad de Se illa 38 PUBLICATIONS59 CITATIONS SEE PROFILE Juan En ique NIETO Uni e sidad de Se illa 41 PUBLICATIONS91 CITATIONS SEE PROFILE Daniel An ón Uni e sidad de Se illa 42 PUBLICATIONS77 CITATIONS SEE PROFILE All con en ollowing his page was uploaded by Fe nando Rico Delgado on 22 May 2018. The use has eques ed enhancemen o he downloaded ile. XIII Cong eso In e nacional Exp esión G á ica aplicada a la Edi icación G aphic Exp ession applied o Building In e na ional Con e ence APEGA 2016 1 UN NUEVO ENFOQUE EN LA GESTIÓN DE NUBES DE PUNTOS OBTENIDOS POR ESCÁNER Y FOTOGRAMETRÍA, PARA LA OPTIMIZACIÓN DE FORMATOS IMPRIMIBLES 3D RICO DELGADO, Fe nando (1); NIETO JULIÁN, En ique (2); ANTÓN GARCÍA, Daniel (3). (1) Depa amen o de Exp esión G á ica e Ingenie ía en la Edi icación, Escuela Técnica Supe io de Ingenie ía de Edi icación, Uni e sidad de Se illa Se illa, España, (1) [email protected]; (2) jenie [email protected]; (3) dan [email protected] Resumen En e las dis in as ecnologías ac uales pa a cap a de o ma p ecisa la geome ía de elemen os, se encuen an los disposi i os de escaneado 3D láse (LS) u óp ico (OS), así como la o og ame ía. Las nubes de pun os ob enidas a pa i de es as écnicas necesi an de un p ocesamien o de los da os según el ipo de so wa e u ilizado. Pa a ello, se dispone de aplicaciones pa a ans o ma la in o mación en modelos 3D poligonales, supe icies NURBS u obje os pa amé icos BIM. Una ez ob enida es a in o mación, su gen di icul ades ope a i as en la imp esión 3D de los p o o ipos escaneados, especialmen e po las limi aciones que los di e en es mé odos de imp esión p esen an en cuan o a ma e iales, dimensiones y calidad de esul ados ob enidos. A es o hay que añadi las p opias debilidades de los so wa e de imp esión que exigen la adición de mejo as en sus algo i mos pa a que p opo cionen esul ados óp imos. La p opues a plan ea la necesidad de un análisis en el diseño p e io a la imp esión 3D, conside ando las ca ac e ís icas de las écnicas a u iliza pos e io men e. Así, se mejo a la e iciencia ambien al en la ab icación, se educen cos es del p oyec o y se gene an p o o ipos que pe mi en comp oba el diseño o iginal. Es a in es igación p esen a los esul ados de un p ocedimien o de análisis de modelos digi ales 3D con medios y p og amas asequibles, a in de ob ene a chi os op imizados pa a acili a la imp esión 3D de p o o ipos. Palab as cla e: Imp esión 3D, imp esión BIM, escaneado 3D, op imización de modelos 3D Abs ac A no el app oach o he managemen o poin clouds de i ed om scanning and pho og amme y o he op imisa ion o p in able 3D o ma s Pho og amme y and bo h lase and op ic 3D scanning (LS and OS, espec i ely) a e h ee o he di e se cu en echnologies o ob ain he geome y o elemen s p ecisely. Poin clouds de i ing om hese echniques equi e da a p ocessing depending on he so o so wa e o be u ilised. To ha end, he e a e a ailable applica ions o ans o m he in o ma ion in o 3D polygonal models, NURBS su aces o BIM pa ame ic objec s. Once his in o ma ion is ob ained, some ope a ional di icul ies in 3D p in ing o scanned p o o ypes a ise. This is mainly due o he limi a ions o p in ing me hods ega ding ma e ials, dimensions and quali y o esul s. In addi ion, he e a e in insic weaknesses o p in ing so wa e which equi e imp o emen s in hei algo i hms in o de o p o ide op imum esul s. This p oposal aises he need o analysis in design p io o 3D p in ing, aking in o accoun he cha ac e is ics o echniques o be u ilized a e wa ds. Thus, en i onmen al e iciency in manu ac u e is inc eased, p ojec cos s a e educed and p o o ypes o check he o iginal design a e gene a ed. This esea ch p o ides he ou comes o an analysis p ocedu e o digi al 3D models using a o dable means and p og ammes, wi h a iew o ob ain op imised iles so as o acili a e p o o ype 3D p in ing. Keywo ds: 3D p in ing, BIM p in ing, 3D scanning, op imisa ion o 3D models. 2 1. In oducción Ac ualmen e coexis en dos caudales pa a una cap u a de la geome ía iel del elemen o a se examinado, edi icio u obje o a qui ec ónico in eg ado, que emplean una écnica sin con ac o: la ecnología po escaneado 3D, sea po láse (LIDAR- Lase Imaging De ec ion and Ranging) o po escaneo óp ico; y la o og ame ía, que nos acili an la ealización de modelos idimensionales i uales en el ámbi o de la edi icación. Las nubes de pun os p oducidas po los escáne es 3D pueden se u ilizadas di ec amen e pa a la medición y la isualización en el mundo de la a qui ec u a y la cons ucción. No obs an e, la mayo ía de las aplicaciones u ilizan modelos 3D poligonales, modelos de supe icies NURBS, o modelos sólidos p oceden es de un so wa e CAD 3D o BIM (Building In o ma ion Modelling) basados en las ipologías cons uc i as. En ambos casos, una ez ob enidos es os modelos, nos encon amos con las di icul ades que pueden p esen a pa a su ma e ialización en imp esión 3D. Las di e en es ecnologías en es e ipo de imp esiones p esen an ac ualmen e limi aciones y di e encias impo an es en cuan o a dimensiones, ma e iales, calidad, e c., en los modelos ob enidos. Po lo an o, dependiendo del mé odo de imp esión seleccionado o disponible, se hace necesa io ene p esen e dichas condiciones en el diseño i ual a imp imi , y a p io i, cues iones como la adición de elemen os, esoluciones o la modi icación de posiciones, que acili en esul ados acep ables. Pa a la ealización de maque as imp esas, además de ene p esen e el sis ema a u iliza , ya sea adi i o o sus ac i o, se plan ea la necesidad del análisis de los diseños g á icos a in de ene en cuen a las ca ac e ís icas conc e as de la écnica que pos e io men e a a se u ilizada. Es o puede acili a an o al p o eso ado como al alumnado, no solo el conocimien o de las ecnologías ac uales y su in e acción, sino una mejo comp ensión en la ealización de diseños i uales 3D. Dado que los sis emas sus ac i os como F esado as, Co ado as Láse o Indus iales, o B azos Robó icos, no son ecuen es pa a el uso en el aula, cen amos el p esen e abajo en los sis emas adi i os elacionados con las imp eso as 3D, y den o de ellos, la ecnología de modelado po deposición de ma e ial undido FDM (Fused Deposi ion Modelling) po el bajo cos e que en la ac ualidad p esen an es e ipo de equipos. 2. Obje i os La in es igación iene como obje i o es uc u a un p o ocolo pa a acili a la imp esión 3D de p o o ipos que han sido cap u ados po écnicas de escaneo láse , óp ico o la o og ame ía, así como la gene ación de modelos i uales de edi icios, empleando aplicaciones de Modelado de In o mación de la Cons ucción, o sis ema BIM, con e e encia a la geome ía de las nubes de pun os. Es a gene ación debe se op imizada pa a su uso pos e io en la ob ención de maque as ísicas que pueden ayuda al alumnado a una mejo comp ensión de la edi icación. 3. P oceso de la In es igación Hoy en día los ecu sos g á icos y las écnicas de ep esen ación han expe imen ado un cambio subs ancial en es a nue a e a de la in o mación, y se ía con adic o io y con ap oducen e no emplea las en el le an amien o a qui ec ónico. Los úl imos a ances en écnicas de cap ación de las geome ías exis en es son p imo diales pa a la ealización de modelos idimensionales i uales p ác icamen e idén icos al elemen o o edi icio examinado. Asimismo, el a ance ecnológico en ep esen ación ísica de obje os median e imp eso as 3D equie e un es udio que op imice los esul ados. 3.1. El le an amien o o og amé ico La o og ame ía es ablece la geome ía de los elemen os y sus posiciones espec o al espacio cap u ado a pa i de imágenes o og á icas, sin apenas eque i medios auxilia es (andamios, g úas, pla a o mas oladas,…) pa a cap a elemen os inaccesibles, po lo que educe conside ablemen e el iempo de la oma de da os. O a de las ca ac e ís icas más in e esan es de la o og ame ía es su no able equilib io en e la p ecisión y la can idad de la in o mación ob enida pa a su aslado a una ep esen ación e ec i a del edi icio. 3 Ac ualmen e la o og ame ía nos pe mi e llega a un mejo conocimien o del edi icio cons uido (sea o no pa imonio), como una p o isión de da os de sus ealidades ísicas y espaciales: “un ecu so pa a la gene ación del modelo idimensional digi al, o mación de imágenes mé icas digi alizadas; y sopo e y ges ión de base de da os” [1]. Pe o la o og ame ía se e ac ualmen e algo comp ome ida en esal a sus mejo es cualidades an e su i al más di ec o: el le an amien o po escáne láse . An e la p ecisión de es a úl ima ecnología, oda ía poco asequible po su al o cos e, la o og ame ía sí iene un ámbi o p opio, que po su bajo p ecio y po los esul ados sa is ac o ios log ados la hacen necesa ia y ú il pa a la ob ención de una documen ación g á ica p ecisa y de un g an alo pa a el análisis a qui ec ónico [2]. Después de más de un siglo de expe imen ación [3] la o og ame ía ha pasado po una e apa de eno ación y consumación, mo i o po lo que es al día de hoy una écnica a alada po los agen es del sec o AEC, y de mane a des acada en el Pa imonio. 3.2. Cap ación de la geome ía po Tecnología de Escáne Láse La ecnología láse o LIDAR pe mi e de e mina la dis ancia desde el equipo emiso a un obje o geomé ico u ilizando un haz de láse . Es os equipos, di ulgados como escáne láse 3D, pueden cap u a de mane a mode ada y a muy al a esolución cualquie elemen o en es dimensiones, y pos e io men e se analizado y ep oducido digi almen e en un so wa e de CAD, BIM, SIG o BD. Lo que gene a es a écnica es una in o mación en o ma de “nube de pun os” de al a densidad en e dade a magni ud, a pa i de la cual se ealizan cálculos mé icos, se ob ienen alzados, secciones y se ec o izan en idades, acili ándose el modelado de los elemen os es udiados. La in oducción en el sec o AEC se inicia con la necesidad de ep esen a el es ado eal del pa que edi ica o io, sob e odo del pa imonio, ya que a su g an e icacia se le añade la cualidad de una p ecisión con as ada, sin ol ida nos que es una écnica de medición no des uc i a. 3.3. El edi icio i ual bajo écnicas de modelado BIM Las nue as écnicas de le an amien o nos p opo cionan in o mación geomé ica muy p ecisa, adqui ida po un equipo escáne láse o po una sesión o og á ica en ol en e, pa a después de ambos p ocesos (escaneo o o og ame ía) se il ada y con e ida en una nube de pun os equi alen e a una imagen idimensional ep esen a i a de la ealidad. Una sesión de escaneado láse equi ale a miles de mediciones indi iduales en un sis ema de coo denadas (x, y, z), que en sí mismas componen un modelo idimensional de los obje os egis ados, aunque como al conjun o de pun os (sin p ocesa ) cons i uye un modelo muy simpli icado que ope a sólo isualmen e, pues se compone únicamen e de en idades “pun o”, siendo necesa ia una segunda e apa de p ocesado de los mismos pa a la co ec a in e p e ación de la in o mación cap ada. Es a in o mación geomé ica es insu icien e pa a ob ene un modelo de es udio donde di e encia los elemen os po ca ego ías cons uc i as, sean es uc u ales, de ins alaciones o los p opios e es imien os, y se hace necesa io y undamen al con e i la nube de pun os en obje os iden i icables den o de un “ odo” pa a en ende la cons ucción. El modelado de in o mación del edi icio, di ulgado in e nacionalmen e como sis ema BIM, es una me odología muy e icaz pa a la simulación del p oceso cons uc i o y su conocimien o, p incipalmen e pa a el análisis de un Edi icio con la ga His o ia [4]. Sob e odo, cons i uye una he amien a de isualización undamen al pa a los alumnos que cu san el G ado de Ingenie ía de Edi icación. Sin emba go, pa a un en endimien o comple o y pleno, se hace necesa ia en ocasiones una explo ación ísica y ác il del modelo, lo que nos ha conducido a plan ea la as o mación de la maque a “ i ual” en una maque a “ma e ial” 3D. 3.4. De la maque a i ual a la imp esión 3D El p oceso de modelado que se debe es ablece cuando se gene a un modelo i ual en cualquie so wa e BIM debe asemeja se al le an amien o eal del edi icio, simulando sus mismas écnicas y con un o denamien o lógico. Además, pa a la imp esión 3D de ese mismo modelo i ual se deben conside a o os ac o es impo an es, más ce canos a las p opiedades ísicas de los ma e iales empleados y a la écnica de ab icación digi al u ilizada. Los sis emas de ab icación sus ac i os eliminan ma e ial y se asocian a las máquinas de con ol numé ico (CNC), y los sis emas adi i os apo an ma e ial endu eciéndolo y se elacionan a las máquinas de p o o ipado ápido (RP) [5]. La ealización de p o o ipos 3D añade una nue a dimensión a la pe cepción, más allá de la isual, en la a qui ec u a y la cons ucción de edi icios [6], o en la ingenie ía ci il, que puede comenza con el concep o de diseño y e mina con elemen os de cons ucción o almen e au oma izados [7]. 4 Plan eamos que las ca ac e ís icas y ecnologías u ilizadas po es as máquinas pa a la ob ención de maque as ísicas, deben ene se en cuen a, en el diseño del modelo i ual p e io, siendo además ecomendable analiza los pa ones de e o que el modelo de imp eso a pueda p esen a y abo da su compensación [8] Es a comunicación se cen a en un edi icio de líneas a qui ec ónicas sencillas, den o del Campus Uni e si a io de la Uni e sidad de Se illa y ce cano a la Escuela Técnica Supe io de Ingenie ía de Edi icación, que además ha sido p opues o como modelo de es udio y análisis pa a los alumnos que cu san la asigna u a de Exp esión G á ica de Tecnologías de Edi icación. El edi icio ha sido modelado median e so wa e BIM (A chiCAD, Allplan, y Re i ) según sus ases e olu i as, como si se a ase de una simulación del p oceso cons uc i o. Es e mismo edi icio an e io men e ue escaneado po un equipo escáne láse 3D (ScanS a ion C10 de Leica), basado en es posicionamien os ci cundan es, e igualmen e se ealizó un le an amien o o og amé ico con una cáma a o og á ica (Canon EOS 650D). La imp esión ísica 3D se ealiza á con una imp eso a FDM de es ex uso es (3D Touch de Bi s om By es) y ma e ial PLA (poliácido lác ico), al se és e un ma e ial biodeg adable y que no emi e gases noci os. 4. Mé odo 4.1. La ges ión de las nubes de pun os La idelidad de las nubes de pun os no depende únicamen e de la p ecisión del equipo sino del p o ocolo u ilizado en la cap ación: plani icación de los abajos, colocación de dianas, esolución del escaneo, oma de da os opog á icos, y inalmen e, y po ello no menos impo an e, el p oceso de egis o de los di e en es escaneos o de las omas o og á icas en el caso de le an amien os o og amé icos. En es a ase se puede emplea a ias écnicas: egis o di ec o (o geo e e enciado, conocida la posición del equipo y una coo denada); egis o indi ec o (po dianas); po compa ación de nube de pun os (o po solape); odas álidas, con sus en ajas e incon enien es [9]. Pa a sabe cuál de ellas aplica , como la más idónea en un caso conc e o, no se iene o a opción que ale se de la expe iencia adqui ida, después de ealiza bas an es y a iados abajos, al no exis i un p ocedimien o es anda izado. En el caso de emplea un modelado pa amé ico sus en ado en la me odología BIM, que sos end á odo el in en a io del pa que edi ica o io exis en e o “In en o y BIM” pa a el man enimien o de sus in aes uc u as, indica que ac ualmen e solo exis e un manual pa a consul as elacionadas con el modelado del Es ado Ac ual. Son las llamadas guías de Usua ios BIM de BuildingSma pa a España, donde se da algunas ecomendaciones, muy gene alis as, sob e el empleo de las dis in as écnicas de medición [10]. La g an can idad de pun os de las supe icies cap adas son en su mayo ía innecesa ios cuando la a qui ec u a se compone de planos sencillos, al os de i egula idades (excep uando el Pa imonio). Se án los pun os que de inan los é ices, de incones o esquinas, los únicos necesa ios pa a delimi a la ca a de un mu o, suelo o echo. En es os casos, los elemen os pa amé icos básicos del so wa e BIM son idóneos pa a e i a g an can idad de iangulaciones de las mallas, cuando en el edi icio des acan g andes supe icies egula es o con ausencias de o mas complejas del ipo: allas, escul u as, impos as o moldu as con mo i os ege ales o alusiones alegó icas, e c. 4.2. P o ocolo del Modelado a qui ec ónico En p ime luga , una ez inco po ada la nube de pun os en el so wa e BIM (Fig. 1), hay que es ablece los ni eles en el p oyec o y que coincidan con los posibles planos de co es de la maque a pa a su co ec a imp esión. Además, la maque a debe se inspeccionada po pisos pa a el mejo en endimien o de los espacios (Fig. 2); po lo que el o jado asociado a ese ni el es ablece á la pla a o ma donde nace án los mu os del ce amien o y abiques, acceso ios y obje os muebles. Pa a los elemen os que discu an po a ios pisos, po ejemplo, en el caso de una achada con inua en odos los ni eles del edi icio, como ha sucedido en el caso expues o (Fig. 3), se debe á ealiza una sección o caja 3D a la maque a i ual que delimi e los planos de a anque y in del sec o a imp imi (Fig. 6, 7, 8). En el caso de que la maque a inco po e en anas y pue as, se ía con enien e ocul a las o des incula las del modelo comple o, dejando sólo el hueco ( ano) abie o (Fig. 4), posponiendo la 5 imp esión de las ca pin e ías a o a ase y po sepa ado. Es o es muy ecomendable en aquellos casos en que se quie a cambia el colo o el ipo de ma e ial de imp esión y di e encia los ma cos de hojas de las supe icies id iadas (Fig. 5). Los elemen os es uc u ales complejos, como escale as y ba andillas, deben se analizados, y en su caso, excluidos de la imp esión de cada piso. Dependiendo del diseño del obje o escale a, es a puede imp imi se con la plan a co espondien e o po sepa ado, ya que gene a á en odos los casos muchos apoyos pa a la imp esión de su zanca inclinada; mien as que el obje o ba andilla suele con ene las ca ac e ís icos ba o es y pasamanos, que queda ían como ilamen os di íciles de imp imi con p ecisión al encon a se en su pues o habi ual, es deci , en e ical. En ambos casos y en unción de la escala de imp esión, es os obje os se pueden coloca ho izon almen e en la bandeja de la imp eso a 3D, de mane a independien e a la imp esión de la maque a del edi icio (con enedo ), de iniendo aquella posición que implique la meno di icul ad o educción de es uc u as auxilia es. Fig. 1. Pe spec i a de la nube de pun os inse ada Fig. 2. Modelado del edi ico u ilizando elemen os en el so wa e BIM ARCHICAD pa amé icos e e enciados Fig. 3. Modelo BIM A qui ec ónico comple o Fig. 4. Modelo BIM sin ca pin e ías en huecos Fig. 5. Fo mas independien es de obje os Fig. 6. P ime Co e del modelo coinciden e pa amé icos en anas (1ª Imp esión) con ca a in e io o jado (2ª Imp esión) 6 Fig. 7. P ime Co e del modelo coinciden e con Fig. 8. Segundo Co e coinciden e con ca a in e io ca a in e io o jado (3ª Imp esión) o jado de Cubie a. (4ª Imp esión) 4.3. Tecnologías adi i as de imp esión 3D en p o o ipado ápido En la ac ualidad nos encon amos con a ias posibilidades, an o en la ecnología de imp esión, como en el o ma o de imp esión a u iliza . En cuan o a la ecnología des acan: SLS (Selec i e Lase Sin e ing o sin e ización selec i a po láse ), SLA (S e eoli hog aphy o es e eoli og a ía) y FDM (Fused Deposi ion Modelling o modelado po deposición undida). Además del ipo de ecnología, exis e un ele ado núme o de o ma os pa a imp esión 3D como 3MF, STL, OBJ, PLY, FBX, WRL (VRML), DAE, 3DS y DXF, po lo que hemos decidido u iliza el iche o es e oli og á ico o .STL, que no es más que una geome ía iangulada con la o ma inal del edi icio. El STL es un o ma o de a chi o in o má ico de diseño asis ido po compu ado a (CAD) que de ine la geome ía de obje os 3D, sin inclui in o mación como colo , ex u as o p opiedades ísicas que sí incluyen o os o ma os CAD. Es el o ma o es ánda pa a las ecnologías de ab icación adi i a. U iliza una malla de iángulos ce ada pa a de ini la o ma de un obje o. Cuan os más pequeños son es os iángulos, mayo se á el núme o de ellos necesa io pa a ce a la supe icie del obje o, y mayo el amaño del iche o inal. Po an o, el amaño de los iángulos es á di ec amen e p opo cionado con el peso del iche o, po lo que es aconsejable llega a una solución de comp omiso en e la esolución y el peso del iche o. El o ma o STL álido pa a imp imi debe cumpli : Se es anco -una única malla ce ada-, no males hacia el ex e io - iángulos o ien ados hacia a ue a-, un lími e de amaño máximo - ecomendable no supe a 100 MB-, un solo a chi o STL po pieza a ab ica , y una malla con espeso necesa io - esis encia mecánica del obje o-. La mayo ía de so wa e de modelado 3D pe mi e el gua dado del a chi o o expo a en es a ex ensión STL. En el p esen e abajo se ha op ado po u iliza los medios más comunes de imp esión y el so wa e más asequible, po lo que pa imos de la ob ención de un o ma o es ánda de imp esión STL de nues o modelo, que se á op imizado pa a su imp esión en una imp eso a FDM, pa a que pe mi a esul ados acep ables en la imp esión 3D inal [11]. 4.4. Comp obación del Modelo/Co ección de malla Pa a comp oba si nues o modelo ha sido diseñado cuidadosamen e y no p esen a e o es en la malla (abe u as o no males in e idas, e c.), se debe e isa , y en el caso de exis i , a a de co egi los median e so wa e (co ección de malla). Exis e in inidad de aplicaciones pa a ello con di e en e g ado de complejidad en su uso, ales como Blende : (www.blende .o g/download), el mencionado Meshmixe de Au odesk, Meshlab (h p://meshlab.sou ce o ge.ne /), o po ejemplo 3D Builde (h ps://www.mic oso .com/es-es/s o e/apps/3d-builde /9wzdnc j3 6), una aplicación g a ui a de Mic oso ins alada po de ec o en sis emas ope a i os Windows 10. Como ejemplo de es a úl ima aplicación, se puede ap ecia cómo en un a chi o o iginal de un conjun o escul ó ico a qui ec ónico (Fig. 9), el p og ama ad ie e de e o es (malla no ce ada) de mane a au omá ica y con un simple clic cie a la misma dejando el a chi o pa a op imiza lo (Fig. 10). 7 Fig. 9. Malla abie a. Fig.10. Malla epa ada pa a imp esión Hay que ene en cuen a que la expo ación del obje o desde un so wa e de modelado 3D a un a chi o es ánda como el STL, puede hace que muchas de las piezas que componen el modelo encajen unas con o as pa a o ma la misma malla epi iéndose la in o mación. Es po ello que el modelo 3D con iene mucha in o mación ei e ada y además puede p esen a e o es (aguje os o no males in e idas), lo que di icul a la isualización g á ica y la alen iza debido a su mayo amaño. O o so wa e con e sión g a ui a que in o ma del núme o exac o de e o es y los puede co egi de mane a au omá ica es Ne ab Basic (h p://www.ne abb.com/downloadcen e .php?basic=1) Los p og amas mencionados ambién pueden simpli ica la malla ob enida, con mayo o meno g ado de p ecisión, educiendo núme o de iángulos o eliminando duplicidades. En nues o caso se ha ealizado una p ime a comp obación con 3D Builde y pos e io men e con Au odesk Meshmixe , y una ez co egidos los e o es el a chi o se gua da nue amen e en o ma o STL. 4.5. De e minación de Escala En unción de las dimensiones del modelo y de las ca ac e ís icas ísicas de la imp eso a a u iliza ( amaño máximo de imp esión), se ha á necesa io analiza geomé icamen e el modelo pa a de e mina si es necesa io di idi en a ios a chi os la maque a i ual –especialmen e si las dimensiones del edi icio lo equie e–, y decidi cuál es la posición óp ima de colocación en la bandeja de imp esión. Segmen ación o di isión en pa es Puede ealiza se desde el a chi o de o igen en el p og ama de modelado, p esen ando g andes en ajas en BIM. En el caso de no dispone de un modelo BIM en pa es, o que es as equie an de un aumen o de escala, es posible la segmen ación de la maque a i ual median e so wa e edi o , como Au odesk Meshmixe (Fig.11). Fig. 11. Modelo seccionado con plano de co e ho izon al a ni el de o jado En nues o caso, se han eliminado las ca pin e ías p e iamen e en el modelo BIM ya que si la malla uese un único obje o ce ado con odos los elemen os incluidos, p esen a ía una mayo di icul ad de imp esión en ellos. Asimismo se elimina ía la posibilidad de imp imi los en o o colo o con o o ma e ial. 8 Resis encia ísica Necesa ia a ob ene en los elemen os a qui ec ónicos una ez imp imidos y que puede se una de las azones que obligue a la modi icación de la escala del modelo, y su necesa ia di isión en pa es. Po ejemplo, pueden apa ece di isiones in e io es como abiques in e io es a 0,5 mm de espeso , lo cual es poco ecomendable dada la agilidad que se ob end ía. Asimismo, ba andillas, ca pin e ías, e c., pueden p esen a dimensiones no aconsejables. En el caso expues o, las dimensiones o ales del modelo p opues o ecomiendan su segmen ación. Posición óp ima pa a imp esión Debe ene se en cuen a que pa a la imp esión se end án que de ini en el so wa e conc e o, los sopo es que sus en a án los oladizos. Dependiendo del modelo de imp eso a, es e so wa e puede se p opie a io o lib e. En odo caso, se gene a án en din eles, huecos y escale as del edi icio (Fig. 12). La o ación del modelo puede op imiza la posición pa a necesi a el meno núme o posible de sopo es, que end án que se e i ados al inaliza el p o o ipo. Una solución óp ima pa a aquellos modelos de imp eso as FDM a anzadas que dispongan de dos ex uso es, es u iliza un ma e ial como el PVA (Ace a o de poli inilo) que es un políme o ob enido median e la polime ización del ace a o de inilo, que es soluble al agua, lo que lo hace muy ácil de elimina una ez inalizada la imp esión sume giendo el p o o ipo en agua. Los sopo es se pueden con igu a en o ma, densidad, inclinación, e c., pa a acili a su e i ada pos e io men e. En el caso de edi icaciones, la segmen ación en al u a es ecomendable ealiza la a ni el de o jado, pues de es e modo se e i a án sopo es en la base de los co es supe io es al apoya el modelo sob e una supe icie plana (el o jado supe io ), que además acili a la adhesión a la pla a o ma de imp esión. Fig. 12. Sopo es c eados en uelos 4.6. Ob ención del a chi o de imp esión G-Code Dependiendo de nues o modelo de imp eso a y si es a pe mi e el uso de o a aplicación di e en e a la o iginal (so wa e p opie a io), pod emos ob ene en ajas en cuan o a egulación de pa áme os y sob e odo calidad y elocidad de imp esión que suelen se dos alo es in e samen e p opo cionales. En nues o caso u ilizamos Kisslice (h p://www.kisslice .com/), que es un So wa e g a ui o con muchas más posibilidades de egulación de pa áme os en la p epa ación del modelo imp imible. La inalidad de es as aplicaciones es con e i el modelo digi al e isado (una ep esen ación idimensional de una supe icie he mé ica, subdi idida en una malla iangula ) en una lis a de comandos (median e lenguaje de p og amación) que nues a imp eso a 3D pueda en ende y ejecu a , gene almen e llamados Código G/G-Code ( ebanado o ile eado). Consis e en da esa lis a de ins ucciones a la imp eso a, ya sea a a és de una conexión USB a un PC o copiando el a chi o en una a je a de memo ia que puede se leído di ec amen e po la p opia imp eso a (conexión), de e minando el p oceso las posiciones x, y, z, de odos los pun os que de inen la malla, median e co es de planos ho izon ales (Fig. 13).