INSTITUTO TECNOLOGICO DE

TAPACHULA

CARRERA:

INGENIERIA CIVIL

ASIGNATURA:

Topografía

“APLICACIÓN DE SOFTWARE ASISTIDO POR COMPUTADORA EN INGENIERIA CIVIL”

PRESENTAN:

Brigada 5

Campuzano Salvador Yazmin Elizabeth

Rodríguez Cancino Fernando

Quintana Palacios Enrique

Hernández Servín Francisco Xavier

Mazariegos García Hugo Emilio

López Gutiérrez Jorge David

Morales Mérida Cesar

CATEDRATICO:

Ing. José Luis Díaz López

Tapachula, Chiapas mayo 2013

1

INDICE

OBJETIVO…………………………………………………………………………. 3

1. INTRODUCCION…………………………………………………………….. 4

2. DEFINICION DE CAD……………………………………………………….. 6

3. SOFTWARE`S CAD………………………………………………………... 11

3.1. AUTOCAD……………………………………………………………. 11

3.2. BLENDER………………………………………………………………13

3.3. AUTODESK MAYA……………………………………………………15

3.4. CINEMA 4D………………………………………………………….…17

3.5.  AUTODESK 3DS MÁX. 2012……………………………………….19

3.6. RHINO 4.0 SR9……………………………………………………… 21

3.7. CIVILCAD…………………………………………………………….. 22

4. CONCLUSION………………………………………………………………. 26

5. BIBLIOGRAFIA………………….…………………………………………... 27

2

OBJETIVO

Definir, analizar y clasificar los software´s CAD, de acuerdo a

sus aplicaciones, a partir de sus características expuestas en

esta investigación

3

1. INTRODUCCIÓN

El dibujo CAD se ha convertido en una necesidad para la industria actual que tiene

la obligación de mejorar su calidad, reducir los costes y disminuir los tiempos de

fabricación. La manera de alcanzar estos objetivos es la de servirse de las

poderosas herramientas informáticas de las que disponemos en la actualidad.

El CAD es una tecnología que conlleva la utilización de ordenadores para la

creación, análisis, y optimización de un diseño. Las posibilidades de una CAD

incluyen desde el modelado geométrico hasta el análisis y optimización de una

obra.

Con un buen programa de diseño y modelado podemos dibujar desde un tuerca

hasta un avión, desde una hormiga hasta un ser imaginario. Con un buen CAD de

modelado podrá crear curvas, superficies y sólidos con total libertad. Dentro de un

ambiente de trabajo con 4 vistas: arriba, perspectiva, frente y derecha (Figura 1.1).

Figura 1.1. Varias formas en modo "rejilla"

4

Se dibujan varios ejemplos de formas que se pueden hacer con el CAD. En cada

ventana se ve lo mismo desde diferentes puntos de vista. La primera ventana es la

vista cenital donde puede ver que he dibujado líneas, superficies y volúmenes.

En las vistas anteriores las diferentes figuras geométricas están representadas por

líneas, en modo rejilla, pero para la mejor interpretación se puede ver lo anterior

en la vista de perspectiva sombreada (Figura 1.2).

Figura 1.2 Varias formas en modo "sombreado"

En esta vista de perspectiva se ven todos los objetos sombreados. Las líneas al

no ser objetos sólidos no aparecen en esta vista sombreada. El proceso para crear

objetos complejos es el mismo que si estuviéramos modelando con plastilina, se

pone, quita y se modela las formas geométricas hasta conseguir crear lo que

queremos.

5

2. DEFINICION DE CAD

CAD significa diseño asistido por computadora o Computer Aided Design, según

la denominación en inglés y que da lugar a la sigla. El CAD se desarrolló en los

años 60 y hoy es el método más generalmente adoptado para diseñar y optimizar

el desarrollo de productos de la más diversa naturaleza.

La industria usa herramientas CAD para el diseño de prácticamente todos los

productos que usted ve y usa a diario. 

Cabe mencionar, que los diseñadores no sólo utilizan programas CAD para el

diseño de productos, sino que también emplean los mismos para el diseño de

indumentaria, desarrollos arquitectónicos o urbanísticos, grandes obras de

infraestructuras y un sin fin de otras aplicaciones más. El fin primario de su tarea

es documentar su creación, con total detalle y precisión. 

El producto de su trabajo luego puede ser trasladado al papel, según las normas y

mejores prácticas de presentación gráfica de la información, desarrolladas durante

décadas y utilizadas mucho antes del uso de la computadora, como herramienta

de dibujo. Pero como se ampliará más adelante, este fin no es único y en estos

años cobra fuerza el desarrollo de técnicas que obtienen provecho del documento

binario que se origina en estos paquetes informáticos, para la ejecución

automatizada de trabajos físicos. 

El diseño CAD es el uso de paquetes informáticos basados en programas o

software que ayudan a los ingenieros, arquitectos, diseñadores industriales y otros

profesionales en sus tareas de diseño.

6

CAD es la parte principal del proceso de diseñar e implica tanto el empleo de

software como de hardware. Este proceso de diseño consiste en trasladar la idea

instalada en la mente del diseñador al sistema CAD, "construyendo virtualmente"

la pieza o conjunto.

La disponibilidad de programas de diseño modernos, va desde sistemas de dibujo

en 2d, basado en la gráfica de vectores, a modeladores de sólidos en 3d.

Los programas CAD pueden dividirse en dos grupos: los que son paquetes

informáticos de dibujo en 2d y los de elaboración en 3d. Los primeros realizan

trazos y formas geométricas primitivas, que se inscriben en el plano o lo que

equivale a decir, no tienen altura o elevación alguna. Los segundos, pueden

representar sólidos que muestran con exactitud las características de forma y

dimensión del objeto que se busca recrear. 

Estos objetos tridimensionales, pueden ser generados como sólidos, formas

poligonales o mallas, según el algoritmo gráfico adoptado por el programa CAD,

que se emplea. Estas tres soluciones son las más usuales en la actualidad y

constituyen las tres grandes vertientes tecnológicas en este ámbito. Sin embargo,

no se puede dejar de mencionar el método de modelado paramétrico, que adoptan

algunos programas de diseño.

Los parámetros se refieren a las restricciones, cuyos valores determinan la forma

o la geometría del modelo.

Los parámetros pueden ser numéricos, tales como longitud de una línea o el

diámetro de un círculo, o parámetros geométricos, como la relación de tangencia

entre dos entidades gráficas, así como también el paralelismo, concentricidad,

horizontalidad o verticalidad, entre dos o más formas geométricas.

7

Los parámetros numéricos pueden estar asociados entre sí, a través del uso de

relaciones, lo que les permite captar la intención del diseño.

Figura 2.1 Diseño 3D

En estos últimos años, la mayoría de los paquetes informáticos se están

adecuando para diseñar en 3d (Figura 2.1). El diseño 3d es realmente la actual

tendencia del diseño asistido por computadora. Utilizando el diseño 3-d, los

profesionales del diseño pueden hacer un modelo fiel de su producto, puede

comprender todas las características cualitativas de su aspecto visual. a partir del

mismo, se puede realizar una observación pormenorizada de este modelo, para

identificar y corregir cualquier defecto, antes que el mismo sea aprobado para su

producción. 

El diseño asistido por computadora se utiliza en todos los proceso, desde el

concepto hasta la ingeniería de diseño de productos, que involucra la técnica de

validación de diseño, simulación de movimiento, análisis de elementos finitos, etc.

8

estos productos pueden ser utilizados por consumidores finales o utilizados en

otros productos, como partes componentes. Por ejemplo, se puede diseñar un

tornillo en CAD y luego usarlo en un subconjunto mecánico, como puede ser un

planetario, el cual es parte de una máquina de movimiento de suelos.

El proceso de diseño en CAD consiste en cuatro etapas.

1. Modelado geométrico.

Se describe como forma matemática o analítica a un objeto físico, el diseñador

construye su modelo geométrico emitiendo comandos que crean o perfeccionan

líneas, superficies, cuerpos, dimensiones y texto; que dan a origen a una

representación exacta y completa en dos o tres dimensiones. el representado en

línea abarca todas las aristas del modelo que se pueden considerar como líneas

llenas dando como resultado una imagen ambigua ya que algunas veces las

formas son complicadas y para facilitarlo se pueden usar los colores para

distinguir las líneas de las piezas y tener una mejor visualización. Sus estructuras

se representan en 2, 2 ½ y dimensiones. Cuando hablamos de 2 ½ se utiliza la

transformación de la extrusión (sweept), moviendo el objeto de 2-d a lo largo del

eje z.

2. Análisis y optimización del diseño.

Después de haber determinado las propiedades geométricas, se somete a un

análisis ingenieril donde podemos analizar las propiedades físicas del modelo

(esfuerzos, deformaciones, deflexiones, vibraciones). Se disponen de sistemas de

calendarización, con la capacidad de recrear con exactitud y rapidez esos datos.

3. Revisión y evaluación del diseño.

9

En esta etapa importante se comprueba si existe alguna interferencia entre los

diversos componentes, en útil para evitar problemas en el ensamble y el uso de la

pieza. Para esto existen programas de animación o simulaciones dinámicas para

el cálculo de sus tolerancias y ver que requerimientos son necesarios para su

manufactura.

4. Documentación y dibujo (Drafting).

Por último, en esta etapa se realizan planos de detalle y de trabajo. Esto se puede

producir en dibujos diferentes vistas de la pieza, manejando escalas en los dibujos

y efectúa transformaciones para presentar diversas perspectivas de la pieza.

10

3. SOFTWARE`S CAD

3.1 AUTOCAD

Es la última versión de este versátil programa especializado en diseños de

edificaciones. Con el pasar de los años esta aplicación se ha apoderado del

mercado mundial, convirtiéndose así en la herramienta indispensable para todo

aquel arquitecto o ingeniero que desea modelar alguna de sus creaciones.

(Figura 3.1.1)

Figura 3.1.1 Icono de AutoCAD

En este innovador lanzamiento, autodesk ha intentado rescatar todo lo mejor de

sus antiguas versiones potenciándolas aún más y brindando una envidiable gama

de componentes que harán de su trabajo una tarea fácil y sencilla, que requerirá

11

de unos cuantos minutos para su culminación. Aunque la cantidad de recursos

que obtenga del sistema serán realmente altos.

Como casi en todas las versiones la interfaz continua siendo intuitiva y muy

interactiva de manera que no tendrá mayores inconvenientes al usar la aplicación

y cuento con 13 idiomas, español, inglés, francés, italiano, portugués (Brasil),

japonés, chino simplificado, alemán, coreano, ruso, húngaro checo y polaco. Por

ello AutoCAD 2012 una vez más se convierte en el producto preferido por

todos los diseñadores. (Figura 3.1.2)

Figura 3.1.2 Dibujo de una pieza en AutoCAD

12

3.2 BLENDER

Es un programa informático multiplataforma, dedicado especialmente al modelado,

animación y creación de gráficos tridimensionales. (Figura 3.2.1)

Figura 3.2.1 Icono de BLENDER.

El programa fue inicialmente distribuido de forma gratuita pero sin el código fuente,

con un manual disponible para la venta, aunque posteriormente pasó a ser

software libre. Actualmente es compatible con todas las versiones de Windows,

Mac os x, Linux, Solaris, Freebsd e Irix.

Tiene una muy peculiar interfaz gráfica de usuario, que se critica como poco

intuitiva, pues no se basa en el sistema clásico de ventanas; pero tiene a su vez

ventajas importantes sobre éstas, como la configuración personalizada de la

distribución de los menús y vistas de cámara.

Características:

Capacidad para una gran variedad de figuras geométricas, incluyendo

curvas, mallas poligonales, vacíos, nurbs, metaballs.

13

Junto a las herramientas de animación se incluyen cinemática inversa,

deformaciones por armadura o cuadrícula, vértices de carga y partículas

estáticas y dinámicas.

Edición de audio y sincronización de video.

Características interactivas para juegos como detección de colisiones,

recreaciones dinámicas y lógica.

Posibilidades de renderizado interno versátil e integración externa con

potentes trazadores de rayos o “raytracer” libres como kerkythea, yafray o

yafrid.4

Lenguaje python para automatizar o controlar varias tareas.

BLENDER acepta formatos gráficos como tga, jpg, iris, sgi, o tiff. también

puede leer ficheros inventor.

Motor de juegos 3d integrado, con un sistema de ladrillos lógicos. para más

control se usa programación en lenguaje python.

Simulaciones dinámicas para softbodies, partículas y fluidos.

Modificadores apilables, para la aplicación de transformación no destructiva

sobre mallas.

Sistema de partículas estáticas para simular cabellos y pelajes, al que se

han agregado nuevas propiedades entre las opciones de shaders para

lograr texturas realistas.

14

3.3 AUTODESK MAYA.

También conocido como maya, es un programa informático dedicado al desarrollo

de gráficos en 3d, efectos especiales y animación. (Figura 3.3.1)

Figura 3.3.1 Icono de AUTODESK MAYA.

Surgió a partir de la evolución de POWER ANIMATOR y de la fusión de alias y

WAVEFRONT, dos empresas canadienses dedicadas a los gráficos generados

por ordenador. Más tarde silicon graphics (ahora sgi), el gigante informático,

absorbió a alias-wavefront, que finalmente ha sido absorbida por AUTODESK.

Maya se caracteriza por su potencia y las posibilidades de expansión y

personalización de su interfaz y herramientas. MEL (Maya Embedded Language)

es el código que forma el núcleo de maya y gracias al cual se pueden crear scripts

y personalizar el paquete.

El programa posee diversas herramientas para modelado, animación, render,

simulación de ropa y cabello, dinámicas (simulación de fluidos), etc.

Además, maya es el único software de 3d acreditado con un Oscar gracias al

enorme impacto que ha tenido en la industria cinematográfica como herramienta

de efectos visuales, con un uso muy extendido debido a su gran capacidad de

ampliación y personalización.

15

Modelado

Maya trabaja con cualquier tipo de superficie nurbs, polygons y subdivision

surfaces, e incluye la posibilidad de convertir entre todos los tipos de geometría.

Nurbs: son figuras creadas a base de curvas y superficies cuyos componentes

son básicamente los cv’s (control vertex), las isoparms (isoparamétricas) y los

hulls (Loops enteros de isoparms).

Polygons: son los objetos más fáciles de modelar por su falta de complejidad y su

mayor número de herramientas. Sus componentes básicas son las faces (caras),

edges (aristas) y vertex (vértices).

Subdivisiones: son un híbrido entre las nurbs y los polygons. Sin embargo no se

pueden modelar usando ambos estilos a la vez, para ello hay que escoger en qué

modo se desea modelar (standard mode o polygon mode).

Poseen los mismos componentes que las nurbs y los polygons además de un

modo de refinamiento por niveles para obtener mayor subdivisión geométrica y

conseguir así mayor detalle de modelado.

16

3.4 CINEMA 4D

Es un programa de creación de gráficos y animación 3D desarrollado

originariamente para commodore  amiga por la compañía alemana MAXON, y

portado posteriormente a plataformas Windows, Linux y Macintosh (OS 9 y

OSX), (Figura 3.4.1).

Figura 3.4.1 Icono de CINEMA 4D.

Crea cualquier modelo 3d de un objeto complejo, es una operación sencilla y

rápida cuando se utilizan las funciones hyper nurbs de CAD; así mismo, la

compatibilidad con formatos dxf, 3ds y vrml para importar y exportar, es total. El

sistema funciona sobre Windows y plataforma Mac.

Al formar parte de la familia nemetschek, allplan tiene una liga directa hacia CAD

lo cuál evita restar calidad en la información de intercambio y promueve la

interacción entre los dos sistemas al momento de diseñar cualquier elemento de

cierta complejidad. CAD cuenta con una infinidad de módulos y aplicaciones

específicas que permiten a los profesionales del sector de la arquitectura, la

ingeniería y la construcción, crear una solución en función de su perfil profesional

particular.

 Permite:

17

Modelado primitivas.

Modelado de splines.

Modelado de polígono.

Texturizarían y animación.

Sus principales virtudes son una muy alta velocidad de renderización, una interfaz

altamente personalizable y flexible, y una curva de aprendizaje (comparado con

otros programas de prestaciones profesionales similares) muy vertical; en poco

tiempo se aprende mucho.

CINEMA 4D se destaca por su modularidad.

18

3.5 AUTODESK 3DS MAX 2012.

El nuevo 3DS MAX es una versión mejorada del famoso 3D studio, que ya no sólo

te brinda herramientas para animación, sino que además ofrece una amplia gama

de recursos para trabajar a nivel profesional, de manera que los trabajos muestren

mayor calidad y funcionalidad. (Figura 3.5.1)

Figura 3.5.1 Icono de AUTODESK 3DS MAX 2012.

Proporciona potentes herramientas integradas de modelado, animación,

renderización y composición en 3d que multiplican rápidamente la productividad

de los artistas y diseñadores.

Aunque ambas versiones comparten la tecnología y la funcionalidad básicas, una

ofrece herramientas y experiencias específicas a los desarrolladores de juegos,

realizadores de efectos visuales y diseñadores gráficos, mientras que la otra tiene

características especializadas para los arquitectos, diseñadores, ingenieros y

especialistas en visualización.

Núcleo de gráficos ultra acelerado: incrementos drásticos del rendimiento y la

calidad visual en la ventana gráfica.

19

Texturas procedimentales básicas:

80 texturas procedimentales básicas nuevas para conseguir una gran variedad de

acabados.

Dinámica de cuerpos rígidos mrigid:

EL motor nvidia® physx® le permite crear simulaciones dinámicas de cuerpos

rígidos directamente en la ventana gráfica.

Renderizador iray:

Resultados casi fotorrealistas más previsibles sin preocuparse por los parámetros

de renderización.

Mejoras de desajuste uvw:

Un nuevo método de mapeado para crear mapas uvw mejores en menos tiempo.

Mejoras de pintura y escultura:

Los nuevos pinceles de conformado, transformación y restricción a spline

aumentan el control sobre las pinceladas y sus efectos.

20

3.6 RHINO 4.0 SR9

Es un modelador de nurbs diseñado especialmente para Windows, cuya función

principal es crear, editar, analizar, documentar, animar, renderizar y traducir

curvas de nurbs, así como también superficies y sólidos sin límites de complejidad,

ángulo, graduación o tamaño. De manera que su marco de trabajo es bastante

amplio.

Figura 3.6.1 Icono de RHINO 4.0 SR9

RHINO soporta además mallas poligonales y puntos de referencia que facilitan

aún más los trabajos de diseño 3D. Su sencilla interfaz te permitirá trabajar sin el

uso de manuales o tutoriales, y mucho menos con conocimientos previos. Todos

podemos iniciar nuestras creaciones haciendo bocetos, modelos físicos, dibujos,

usando datos de exploración o tan solo una idea, RHINO nos brinda herramientas

para modelar con mucha precisión nuestros gráficos, así como para documentar

los diseños listos para ser renderizados, animados, analizados, dibujados y

fabricados.

Como se puede observar RHINO 4.0 SR9 es una de las mejores herramientas que

nos brinda Mcneel para modelar o diseñar sin ningún tipo de dificultad.

21

3.7 CIVILCAD

Creado por ARQCOM, es el software diseñado para crear funciones adicionales

que automatizan y simplifican las tareas dentro de autocad® full, bricscad® pro y

zwcad+ 2012, cubriendo diversas necesidades del profesional de la ingeniería civil

y topografía de habla hispana; utilizado por dependencias de gobierno,

constructoras y universidades. (Figura 3.7.1).

Figura 3.7.1 Icono de CIVILCAD.

Con CIVILCAD, puede obtener rápidamente perfiles, secciones, curvas de nivel,

cálculo de volúmenes en plataformas y vialidades, cuadros de construcción,

subdivisión de polígonos, entre otras más de 100 rutinas útiles.

¿CÓMO FUNCIONA?

Se integra a la barra de menú de autocad® full, bricscad® pro y zwcad+ 2012,

ofreciendo cientos de rutinas para agilizar su trabajo. La estructura del menú de

autocad® full, bricscad® pro y zwcad+ 2012 se ha mantenido sin alteración, solo

se han integrado las opciones de civilcad. (Figura 3.7.2).

22

Figura 3.7.2 Barra de menú CIVILCAD.

Además, puede ejecutar estas rutinas al escribirlas en la línea de comando.

¿CUÁLES SON SUS VENTAJAS?

Enfocado a ingeniería civil y topografía hispana.

Disponible para autocad® full 2000 a 2013 32/64, bricscad versión pro y zwcad+

2012.

Fácil de usar, extensa documentación y soporte técnico gratuito.

Módulos opcionales de cálculo de redes de agua potable, alcantarillado,

carreteras SCT, exportación de datos al programa curva masa de la SCT, redes

de alcantarillado pluvial ADS mexicana e interfase para google earth™.

¿QUÉ SON LOS MÓDULOS ADICIONALES?

Consisten en rutinas adicionales que permiten realizar tareas como cálculo de

redes de agua potable y alcantarillado, carreteras SCT, exportación de datos curva

masa al programa SCT 2009, redes de alcantarillado pluvial ADS

mexicana e interfase para google earth™.

23

Si no desea realizar estas rutinas, el módulo topográfico básico es todo lo que

necesita. Si en un futuro decide agregar un módulo adicional esto se puede hacer

reprogramando su licencia USB o clave permanente.

¿QUÉ SON LAS LICENCIAS ADICIONALES?

Una licencia adicional puede ser un candado USB o una clave permanente. El

paquete básico de CIVILCAD ya cuenta con una (1) licencia. Al ser ingresada una

licencia en la computadora, CIVILCAD se activa. Si desea instalar CIVILCAD en

más de una computadora y ejecutar el programa al mismo tiempo, es necesario

adquirir una licencia adicional.

CANDADO USB

En el caso del candado USB, se puede cambiar de computadora a computadora

según el uso. La computadora que tenga conectado el USB tendrá habilitado

CIVILCAD. No nos hacemos responsables por la reposición de licencias.

CLAVE PERMANENTE

Una clave permanente es una cadena de caracteres que, ingresada en el

administrador de licencias CIVILCAD, habilitara el software de manera

permanente. En caso de que se formatee o cambie de computadora, le será

generada una nueva clave.

REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA

CIVILCAD no necesita de otros requisitos de equipo de cómputo aparte de los que

ocupa AUTOCAD o BRICSCAD para funcionar correctamente.

Adicionalmente, se sugiere lo siguiente para el óptimo manejo de CIVILCAD:

24

Windows® 95/98/2000, Windows NT, windows me, Windows XP, Windows Vista

o Windows 7 (32 o 64 bits).

AutoCAD® full versión 2000-2013 32/64 bits o cualquiera de sus productos

verticales (como civil 3d, map, architecture, mechanical, electrical, mep, p&id,

plant 3D y structural detailing), bricscad® pro en inglés o español y zwcad+ 2012.

Intel® Pentium® iii 1 ghz o superior, o procesador compatible.

2 Gb de Ram disponibles (recomendado).

100 Mb de espacio en disco duro (mínimo).

Monitor 1024×768 Vga con color verdadero (mínimo).

25

4. CONCLUSIÓN

Los software CAD son una herramienta necesaria para los proyectos de

construcción que podremos llevar a cabo en un futuro y es muy necesario tener un

conocimiento y manejo amplio de ellos.

En este caso, los software´s CAD más sobresalientes para el dibujo en ingeniería

civil son:

AUTOCAD .

El cual se ha ido desarrollando a gran velocidad; ha llegado a un punto de

evolución suficientemente satisfactorio que aporta grandes ventajas en cuanto al

desarrollo de planos

CIVILCAD .

Puede ser de utilidad para aquellas personas que se dedican a la modelación de

gráficos en 3D, ya que su modo de operar es con puntos en coordenadas x, y, z.

26

5. BIBLIOGRAFÍA

Castor.es, ©. (s.f.). Introducción al diseño CAD. Obtenido de http://www.castor.es/intro_cad.html

Licencia Creative Commons Atribución/Compartir-Igual 3.0. (14 de septiembre de 2012). AutoCAD Civil3D. Obtenido de http://es.wikibooks.org/wiki/AutoCAD_Civil3D

robaq. (30 de septiembre de 2010). Automación CAD CAM CNC. Obtenido de http://robaq.blogspot.es/

Rocha, J. (s.f.). autocad. Obtenido de http://docente.ucol.mx/jesus_rocha/autocad.htm

Saavedra, M. C. (7 de abril de 2008). SENCILLAMENTE CIVILCAD. Obtenido de http://civilcad.blogspot.mx/

27