Trabajo con cuerpos 3D extruidos, esféricos y cilíndricos

Aunque colocar modelos 3D genéricos es una forma recomendada de usar objetos 3D Body, ya que esto proporciona una representación precisa y detallada del componente en la PCB y ofrece pruebas de colisión 3D más precisas en el editor de PCB, un objeto 3D Body también puede usarse para colocar formas de 3D Body extruidas, esféricas y cilíndricas. Hay tres estilos de objetos 3D Body simples que se pueden colocar:

Colocación de objetos 3D Body extruidos, esféricos o cilíndricos

Colocación directa

Los objetos 3D Body extruidos, esféricos y cilíndricos están disponibles para colocación tanto en los editores de PCB como de huellas PCB mediante:

• La selección del comando Place » Extruded 3D Body en los menús principales.
• La localización y uso del comando Extruded 3D Body () en el Active Bar.

Para colocar un objeto 3D Body extruido, esférico o cilíndrico:

1. Después de ejecutar el comando, el cursor cambiará a una cruz y usted estará en el modo de colocación predeterminado, colocando un objeto Extruded 3D Body.
2. Presione Tab para pausar la colocación y mostrar el panel Properties en modo 3D Body. La superposición del botón de pausa () aparecerá en el espacio de diseño, indicando que puede acceder a los campos del panel Properties.
3. En el panel Properties, introduzca un nombre para el 3D Body en el campo Identifier. Esto es opcional; el identificador puede ayudar cuando se colocan varios 3D Bodies y también puede usarse para dirigir este 3D Body en una regla de diseño si es necesario.
4. Seleccione el Board Side requerido; normalmente se establece en Top. En el editor de bibliotecas PCB, la huella se construye para el lado superior de la placa; puede voltearse al lado inferior durante el proceso de diseño de la PCB si es necesario.
5. Seleccione la Layer mecánica sobre la que se colocará el 3D Body. Las capas mecánicas de tipo componente deben emparejarse con una segunda capa mecánica para que, si el componente se voltea del lado superior de la placa al inferior, su detalle mecánico, como el 3D Body, se mueva a la capa mecánica emparejada. Las capas mecánicas se emparejan en la pestaña Layers and Colors del panel View Configuration panel. Consulte la página del panel para obtener más información.
6. Seleccione la 3D Model Type entre las formas disponibles: Extruded, Cylinder o Sphere.
7. Cada forma debe tener un tamaño definido antes de poder colocarse. Si la forma elegida es:
   • Extruded – entonces defina la Overall Height.
   • Cylinder – defina la Height y el Radius.
   • Sphere – defina el Radius.
8. En la región Display del panel, haga clic en el botón Color para establecer el color y ajustar la Opacity según sea necesario.
9. Una vez completada la edición, haga clic en la superposición del botón de pausa para volver al espacio de diseño.
   • Si la forma es Cylinder o Sphere:
     1. El cursor se moverá en el espacio de diseño con una forma rectangular adjunta; haga clic para colocar el 3D Body.
     2. Haga clic con el botón derecho o presione Esc para finalizar la colocación del objeto 3D Body.
   • Si la forma es Extruded, el cursor se presentará listo para definir la forma base poligonal del 3D Body extruido:
     1. Haga clic para definir el primer vértice.
     2. Mueva el cursor para prepararse para colocar el segundo vértice. El comportamiento predeterminado es colocar dos bordes con cada clic, con una forma de esquina definida por el usuario entre ellos. Consulte la sección Modos de colocación de Extruded 3D Body más abajo para obtener más información.
     3. Continúe moviendo el ratón y haciendo clic para colocar más vértices.
     4. Después de colocar el vértice final, haga clic con el botón derecho o presione Esc para cerrar y completar la colocación del 3D Body. No es necesario cerrar manualmente el 3D Body, ya que el software completará automáticamente la forma conectando el punto inicial con el punto final colocado.

Modos de colocación de Extruded 3D Body

Mientras se coloca un Extruded 3D Body hay cinco modos de esquina disponibles, cuatro de los cuales también tienen submodos de dirección de esquina. Durante la colocación:

• Presione Shift+Spacebar para alternar entre los cinco modos de esquina disponibles.
• Presione Spacebar para alternar entre los dos submodos de dirección de esquina.
• Cuando esté en cualquiera de los modos de esquina con arco, mantenga presionadas las teclas o para reducir o ampliar el arco. Mantenga presionada la tecla Shift mientras pulsa para acelerar el cambio de tamaño del arco.
• Presione la tecla de acceso rápido 1 para alternar entre colocar dos bordes por clic o un borde por clic. En el segundo modo, el borde discontinuo se denomina look-ahead segment.
• Presione la tecla Backspace para eliminar el último vértice.

Un objeto Extruded 3D Body; observe el punto de referencia mostrado en las vistas 2D y 3D.

Creación a partir de formas cerradas

Para acelerar el proceso de construcción de la forma del componente a partir de 3D Bodies, el software puede crear una serie de objetos Extruded 3D Body basados en formas cerradas detectadas en la huella. Esta función puede ser útil si el componente tiene una forma inusual, que ya se refleja en las formas definidas en la superposición del componente de la huella. También puede agregar objetos adicionales en la huella sobre capas mecánicas, que luego podrá usar para crear objetos 3D Body adicionales a partir de ellos, por ejemplo, para crear los pines.

Las imágenes de abajo muestran la huella de un transistor TO-92. A partir de ella, el contorno dibujado en la capa Top Overlay se usa para definir el cuerpo del transistor en el par de capas 3D Body elegido (denominado Registration Layer en el cuadro de diálogo). También se han creado tres cuadrados pequeños en una capa mecánica (cada cuadrado formado por cuatro líneas), que se usan para definir los pines del componente en el par de capas 3D Body elegido; la configuración se muestra en la imagen del cuadro de diálogo de abajo.

Los objetos existentes en la huella pueden usarse para crear nuevos objetos 3D Body.

Para crear objetos 3D Body a partir de formas de la huella, ejecute el comando Tools » Manage 3D Bodies for Current Component; se abrirá el cuadro de diálogo Component Body Manager. Úselo para ver qué cuerpos 3D se están utilizando actualmente en el componente y cuáles no. Se pueden agregar y/o eliminar cuerpos del componente según sea necesario. Los cuerpos pueden ser de tres tipos distintos:

• Un 3D Body colocado intencionadamente (denominado Component Body en su descripción).
• Una forma rectangular creada automáticamente por el software a partir de un rectángulo delimitador.
• Una forma poligonal cerrada creada automáticamente por el software a partir de primitivas de diseño.

También puede modificar otras propiedades de un cuerpo, como las alturas, la proyección del cuerpo, la capa de registro y el color y la opacidad. Tenga en cuenta que la columna Body State muestra que se usarán cuatro formas para crear objetos 3D Body.

Una vez que los cuerpos 3D del componente se hayan definido según sea necesario, al hacer clic en el botón Close  se aplicarán los cambios.

El software puede crear objetos 3D Body basados en la forma de objetos existentes.

Notas sobre el uso de este cuadro de diálogo:

• El algoritmo de detección ofrecerá una de estas opciones: una forma rectangular creada a partir del rectángulo delimitador, o una forma poligonal que sigue el contorno de la forma generada por el contorno de las primitivas (trazado a lo largo de la línea central de pistas/arcos, si sus extremos coinciden).
• Para crear un 3D Body a partir de un objeto existente, haga clic en el texto azul de la columna Body State.
• El valor Overall Height toma por defecto el Height definido en el panel Properties panel para la huella.
• Para un pin de componente que atraviesa la placa hacia abajo, establezca el Body Projection en Bottom Side.
• Los objetos 3D Body se crean al hacer clic en el botón Close del cuadro de diálogo. Si la visualización ya está configurada en modo 3D, es posible que necesite: actualizarla (atajo End), cambiar a 2D y luego volver a 3D, o alternar la opción Show 3D Bodies Off y On en la pestaña View Options del panel View Configurations panel para ver los nuevos objetos.
• Para editar los 3D Bodies de todos los componentes de la biblioteca activa de footprints de PCB actualmente abierta en el editor de footprints de PCB, elija el comando Tools » Manage 3D Bodies for Library en los menús principales.
• Para editar 3D Bodies en el editor de PCB usando este cuadro de diálogo, puede acceder a él seleccionando el comando Tools » Manage 3D Bodies for Components on Board en los menús principales o haciendo clic con el botón derecho en un componente y seleccionando Component Actions » Manage 3D Bodies en el menú contextual.

• Cuando se accede al cuadro de diálogo usando el comando Tools » Manage 3D Bodies for Components on Board (en el editor de PCB) o el comando Tools » Manage 3D Bodies for Library (editor de footprints de PCB), la región Components estará disponible en la parte superior del cuadro de diálogo. Esta región enumera cada footprint de componente en la biblioteca activa (en el diseño real, esta sería una lista de todos los componentes de la placa). Para cada entrada, se muestra el designador (disponible solo en el lado del diseño), el nombre del footprint, la altura y la información de la biblioteca de origen.

  Además, habrá disponible una pestaña adicional Batch Update. Esta pestaña proporciona una forma de agregar rápidamente objetos 3D body a todos o a los componentes seleccionados, de manera masiva. Puede definir criterios de búsqueda para detectar y crear 3D bodies, así como para definir las propiedades de los 3D body. Después de definir todas las opciones para el proceso por lotes según sea necesario, haga clic en el botón Execute Batch Update. La búsqueda se realizará para cada componente incluido en el proceso y, cuando se detecte y cree una forma de 3D body, dicho body se agregará al componente utilizando los criterios de propiedades definidos. En este modo, los cambios se aplican al ejecutar la actualización por lotes.

• El cuadro de diálogo le permite administrar los 3D bodies del componente, todo desde una única ubicación, eliminando la necesidad de abrir el panel Properties para cada 3D Body.

Creación a partir de primitivas seleccionadas

Además de colocar interactivamente un 3D Body, también se puede crear a partir de un conjunto de objetos existentes de track, arco y región sólida que definen una forma cerrada. Esta es una excelente opción cuando el modelo es simple. Para definir un 3D Body a partir de una forma cerrada existente:

1. Seleccione todas las primitivas que forman la forma cerrada.
2. Haga clic en Tools » Convert » Create 3D Body From selected primitives.

El 3D Body se creará a partir del contorno cerrado formado por las primitivas en la Top Layer, independientemente de la capa en la que se encuentren los tracks seleccionados. Esto significa que puede definir la forma en una capa mecánica. Tenga en cuenta que las primitivas originales seleccionadas seguirán existiendo después de crear la región y permanecerán seleccionadas. El contorno del 3D Body sigue la línea central de los objetos track delimitadores y no queda seleccionado.

Dado que el algoritmo de Create 3D Body From selected primitives usa la línea central de los objetos seleccionados, requiere que las ubicaciones de inicio y fin de los objetos que se tocan coincidan exactamente (en la misma ubicación X, Y). Si este no es el caso, aparecerá un cuadro de diálogo de Confirm que indicará la ubicación en la que falló el algoritmo y también ofrecerá la posibilidad de indicar al algoritmo que intente definir el 3D Body a partir de los bordes de los objetos. Siempre que los objetos seleccionados se superpongan ligeramente, esta opción debería crear un 3D Body cuyo borde siga el borde exterior de los objetos seleccionados.

Edición gráfica

El método de edición gráfica le permite seleccionar directamente un objeto 3D Body colocado en el espacio de diseño y cambiar gráficamente su tamaño, forma o ubicación.

Para un 3D body extruido, haga clic una vez sobre el objeto para seleccionarlo, lo que lo pone en modo de edición. La forma exterior del objeto 3D body está definida por una serie de bordes: cada borde está representado por un vértice final en cada extremo, mostrado como un cuadrado blanco sólido (A en la imagen de abajo); y un vértice central en el medio, mostrado como un cuadrado blanco hueco (B en la imagen de abajo). Cada vértice final representa la ubicación donde se unen dos bordes.

Las técnicas estándar de edición de formas poligonales están disponibles para editar la forma.

Al editar un objeto poligonal, hay tres modos de edición disponibles, Slide/Miter, Incurvate (arco) y Move. El modo actual se puede cambiar while dragging a vertex or an edge presionando Shift+Spacebar para alternar entre los 3 modos.

• Slide/Miter – haga clic y mantenga presionado sobre un borde o un vértice central para deslizar ese borde; haga clic y mantenga presionado sobre un vértice final para achaflanar la esquina.
• Incurvate – haga clic y mantenga presionado sobre un borde o un vértice central para curvar ese borde; haga clic y mantenga presionado sobre un vértice final para curvar (achaflanado en arco) la esquina.
• Move – haga clic y mantenga presionado sobre un borde o un vértice central para dividir ese borde en dos bordes; haga clic y mantenga presionado sobre un vértice final para mover libremente esa esquina.

Durante la edición, también puede:

• Ctrl+click and hold en cualquier lugar a lo largo de un borde, alejado de los controladores de edición, para insertar un nuevo vértice.
• Para eliminar un vértice, haga clic y mantenga presionado sobre el vértice y luego pulse la tecla Delete.
• Haga clic en cualquier lugar del 3D body lejos de los controladores de edición y luego arrastre para reposicionarlo. Mientras arrastra, el 3D body puede rotarse o reflejarse:
  • Presione Spacebar para rotar el 3D body en sentido antihorario o Shift+Spacebar para una rotación en sentido horario. El tamaño del Rotation Step se define en la página PCB Editor – General page del cuadro de diálogo Preferences.
  • Presione las teclas X o Y para reflejar el 3D body a lo largo del eje X o del eje Y.

Conversión a STEP

Un objeto 3D Body Extruded/Cylindrical/Spherical seleccionado puede convertirse a un modelo STEP. El modelo STEP se incrusta automáticamente en el archivo de diseño. Para convertir un objeto 3D Body libre, selecciónelo en el espacio de diseño, luego haga clic con el botón derecho y elija el comando Convert To STEP del menú contextual. El comando no estará disponible si no hay ningún objeto seleccionado, o si hay más de un objeto seleccionado. Una vez que un objeto se ha convertido a STEP, ya no puede cambiarse de tamaño en el espacio de diseño.

Convierta una forma extruida a STEP si necesita rotarla alrededor de los ejes X o Y.

Punto de referencia de un objeto 3D Body extruido, esférico o cilíndrico

Un objeto 3D Body extruido, esférico o cilíndrico tiene un punto de referencia o origen.

• Para un cilindro y una esfera, la referencia es el punto central de la forma circular del objeto en el plano X-Y.
• Para un objeto extruido, la referencia se establece en la ubicación ^X-length/₂, ^Y-length/₂ cuando se ve desde arriba.
• Es la posición de este punto de referencia en el espacio de diseño la que se muestra en las coordenadas X/Y Location en el panel Properties.

Los objetos 3D Body extruidos, esféricos y cilíndricos tienen un punto de referencia, como se muestra en las imágenes. Tenga en cuenta que las líneas del punto de referencia no son largas, por lo que pueden no aparecer fuera del objeto.

Incluir una textura en un 3D Body extruido

Los objetos extruidos también pueden incluir una imagen superpuesta en la superficie superior – facilitando un mayor realismo de la placa cuando se visualiza en 3D. Cuando se agrega un Texture File, este se estira automáticamente para ajustarse y cubrir toda la superficie superior del 3D body, como se muestra en la imagen de abajo. Tenga en cuenta que el archivo de textura está vinculado al archivo de Library o Board.

Los formatos de archivo de textura compatibles incluyen: *.bmp; *.dds; *.dib; *.hdr; *.jpg; *.pfm; *.png; *.ppm; y *.tga.

Se puede agregar una textura o logotipo a un objeto 3D Body extruido.

Esto puede ajustarse alterando la ubicación de Center, y la configuración de Size y Rotation en el modo 3D Body del panel Properties.

También puede modificar la posición de un objeto de textura asociado con un modelo 3D extruido elegido seleccionando el comando Tools » 3D Body Placement » Move Texture Location de los menús principales cuando el editor está configurado en 3D Layout Mode. Después de iniciar el comando, el cursor cambiará a conos azules (que indican el modo de selección 3D) y se le pedirá que seleccione un 3D Body extruido que tenga una textura asociada. Coloque el cursor sobre el 3D Body requerido y luego haga clic o pulse Enter. Haga clic o pulse Enter una segunda vez para “tomar” la textura por la esquina más cercana. Mueva la textura a la posición requerida y luego haga clic o pulse Enter para efectuar la colocación. Las acciones adicionales estándar para mover objetos (Spacebar/Shift+Spacebar para rotar, X o Y para reflejar, teclas de flecha para desplazar la textura) pueden realizarse durante el movimiento mientras la textura todavía está flotando en el cursor.

Alternativamente, puede mover la textura en un 3D Body extruido seleccionado usando el mouse para hacer clic y arrastrar.