Trabalhando com corpos 3D extrudados, esféricos e cilíndricos

Embora a colocação de modelos 3D genéricos seja uma forma recomendada de utilizar objetos 3D Body, uma vez que isso proporciona uma representação do componente na PCB precisa e detalhada e permite testes de colisão 3D mais exatos no editor de PCB, um objeto 3D Body também pode ser utilizado para colocar formas 3D Body extrudidas, esféricas e cilíndricas. Existem três estilos de objetos 3D Body simples que podem ser colocados:

Colocação de objetos 3D Body extrudidos, esféricos ou cilíndricos

Colocação direta

Os objetos 3D Body extrudidos, esféricos e cilíndricos estão disponíveis para colocação tanto nos editores de PCB como de footprints de PCB através de:

• Selecionar o comando Place » Extruded 3D Body nos menus principais.
• Localizar e utilizar o comando Extruded 3D Body () em Active Bar.

Para colocar um objeto 3D Body extrudido, esférico ou cilíndrico:

1. Depois de iniciar o comando, o cursor muda para uma mira e ficará no modo de colocação predefinido, colocando um objeto Extruded 3D Body.
2. Prima Tab para pausar a colocação e apresentar o painel Properties no modo 3D Body. A sobreposição do botão de pausa () será apresentada na área de desenho, indicando que pode aceder aos campos do painel Properties.
3. No painel Properties, introduza um nome para o 3D Body no campo Identifier. Isto é opcional; o identificador pode ajudar quando existem vários 3D Bodies a ser colocados e também pode ser utilizado para direcionar este 3D Body numa regra de desenho, se necessário.
4. Selecione o Board Side pretendido; normalmente, este é definido como Top. No editor de bibliotecas PCB, o footprint é construído para o lado superior da placa; pode ser invertido para o lado inferior durante o processo de desenho da PCB, se necessário.
5. Selecione a Layer mecânica na qual o 3D Body será colocado. As camadas mecânicas do tipo componente devem ser emparelhadas com uma segunda camada mecânica, para que, se o componente for invertido do lado superior da placa para o lado inferior, o seu detalhe mecânico, como o 3D Body, seja movido para a camada mecânica emparelhada. As camadas mecânicas são emparelhadas no separador Layers and Colors do painel View Configuration panel. Consulte a página do painel para obter mais informações.
6. Selecione a 3D Model Type entre as formas disponíveis: Extruded, Cylinder ou Sphere.
7. Cada forma tem de ter um tamanho definido antes de poder ser colocada. Se a forma escolhida for:
   • Extruded – então defina o Overall Height.
   • Cylinder – defina o Height e o Radius.
   • Sphere – defina o Radius.
8. Na região Display do painel, clique no botão Color para definir a cor e ajustar a Opacity conforme necessário.
9. Depois de concluir a edição, clique na sobreposição do botão de pausa para regressar à área de desenho.
   • Se a forma for Cylinder ou Sphere:
     1. O cursor mover-se-á na área de desenho com uma forma retangular anexada; clique para colocar o 3D Body.
     2. Clique com o botão direito ou prima Esc para terminar a colocação do objeto 3D Body.
   • Se a forma for Extruded, o cursor será apresentado, pronto para definir a forma de base poligonal do 3D Body extrudido:
     1. Clique para definir o primeiro vértice.
     2. Mova o cursor para colocar o segundo vértice. O comportamento predefinido é colocar duas arestas por cada clique, com uma forma de canto definida pelo utilizador entre elas. Consulte a secção Modos de colocação de Extruded 3D Body abaixo para saber mais.
     3. Continue a mover o rato e a clicar para colocar mais vértices.
     4. Depois de colocar o vértice final, clique com o botão direito ou prima Esc para fechar e concluir a colocação do 3D Body. Não é necessário fechar manualmente o 3D Body, pois o software completará automaticamente a forma ligando o ponto inicial ao ponto final colocado.

Modos de colocação de Extruded 3D Body

Durante a colocação de um 3D Body extrudido, existem cinco modos de canto disponíveis, quatro dos quais também têm submodos de direção de canto. Durante a colocação:

• Prima Shift+Spacebar para percorrer os cinco modos de canto disponíveis.
• Prima Spacebar para alternar entre os dois submodos de direção de canto.
• Em qualquer um dos modos de canto em arco, mantenha premidas as teclas  ou  para reduzir ou aumentar o arco. Mantenha a tecla Shift premida ao pressionar para acelerar o redimensionamento do arco.
• Prima a tecla de atalho 1 para alternar entre colocar duas arestas por clique, ou uma aresta por clique. No segundo modo, a aresta tracejada é referida como look-ahead segment.
• Prima a tecla Backspace para remover o último vértice.

Um objeto 3D Body extrudido; repare no ponto de referência apresentado nas vistas 2D e 3D.

Criação a partir de formas fechadas

Para acelerar o processo de construção da forma do componente a partir de 3D Bodies, o software pode criar uma série de objetos 3D Body extrudidos com base em formas fechadas detetadas no footprint. Esta funcionalidade pode ser útil se o componente tiver uma forma invulgar, que já esteja refletida nas formas definidas no overlay do componente do footprint. Também pode adicionar objetos adicionais ao footprint em camadas mecânicas, que depois podem ser usados para criar objetos 3D Body adicionais, por exemplo, para criar os pinos.

As imagens abaixo mostram um footprint de transistor TO-92. A partir deste, o contorno desenhado na camada Top Overlay é utilizado para definir o corpo do transistor no par de camadas 3D Body escolhido (referido como Registration Layer na caixa de diálogo). Também foram criados três pequenos quadrados numa camada mecânica (cada quadrado feito a partir de quatro linhas), que são utilizados para definir os pinos do componente no par de camadas 3D Body escolhido – as definições são apresentadas na imagem da caixa de diálogo abaixo.

Os objetos existentes no footprint podem ser usados para criar novos objetos 3D Body.

Para criar objetos 3D Body a partir de formas no footprint, execute o comando Tools » Manage 3D Bodies for Current Component; a caixa de diálogo Component Body Manager será aberta. Utilize-a para ver quais os corpos 3D que estão atualmente a ser usados no componente e quais não estão. Os corpos podem ser adicionados ao componente e/ou removidos dele, conforme necessário. Os corpos podem ser de três tipos distintos:

• Um 3D Body colocado propositadamente (referido como Component Body na sua descrição).
• Uma forma retangular criada automaticamente pelo software a partir de um retângulo delimitador.
• Uma forma poligonal fechada criada automaticamente pelo software a partir de primitivas de desenho.

Também pode modificar outras propriedades de um corpo, como alturas, projeção do corpo, camada de registo, e cor e opacidade. Note que a coluna Body State mostra que serão usadas quatro formas para criar objetos 3D Body.

Assim que os corpos 3D do componente tiverem sido definidos conforme necessário, clicar no botão Close  aplicará as alterações.

O software pode criar objetos 3D Body com base na forma de objetos existentes.

Notas sobre a utilização desta caixa de diálogo:

• O algoritmo de deteção irá propor uma de duas opções: uma forma retangular criada a partir do retângulo delimitador, ou uma forma poligonal que segue o contorno da forma criada pelo contorno das primitivas (traçado ao longo da linha central de pistas/arcos, se os seus pontos finais coincidirem).
• Para criar um 3D Body a partir de um objeto existente, clique no texto azul na coluna Body State.
• O Overall Height assume por predefinição o Height definido no painel Properties para o footprint.
• Para um pino de componente que atravessa a placa, defina o Body Projection como Bottom Side.
• Os objetos 3D Body são criados quando clica no botão Close na caixa de diálogo. Se a apresentação já estiver definida para o modo 3D, poderá ser necessário: atualizá-la (atalho End), mudar para 2D e depois voltar para 3D, ou alternar a opção Show 3D Bodies Off e On no separador View Options do painel View Configurations panel para ver os novos objetos.
• Para editar os 3D Bodies de todos os componentes na biblioteca de footprints PCB ativa atualmente aberta no editor de footprints PCB, escolha o comando Tools » Manage 3D Bodies for Library nos menus principais.
• Para editar 3D Bodies no editor PCB com esta caixa de diálogo, pode aceder-lhe selecionando o comando Tools » Manage 3D Bodies for Components on Board nos menus principais ou clicando com o botão direito num componente e selecionando Component Actions » Manage 3D Bodies no menu contextual.

• Quando a caixa de diálogo é aberta através do comando Tools » Manage 3D Bodies for Components on Board (no editor PCB) ou do comando Tools » Manage 3D Bodies for Library (editor de footprints PCB), a região Components estará disponível na parte superior da caixa de diálogo. Esta região lista cada footprint de componente na biblioteca ativa (no design real, seria uma lista de todos os componentes na placa). Para cada entrada, são apresentadas as informações de designador (disponível apenas no lado do design), nome do footprint, altura e biblioteca de origem.

  Além disso, estará disponível um separador extra Batch Update. Este separador disponibiliza um meio de adicionar rapidamente objetos 3D body a todos os componentes ou aos componentes selecionados, em massa. Pode definir critérios de pesquisa para detetar e criar 3D bodies, bem como para definir as propriedades dos 3D bodies. Depois de definir todas as opções para o processo em lote conforme necessário, clique no botão Execute Batch Update. A pesquisa será executada para cada componente incluído no processo e, sempre que for detetada e criada uma forma de 3D body, esse body será adicionado ao componente usando os critérios de propriedade definidos. Neste modo, as alterações são aplicadas aquando da execução da atualização em lote.

• A caixa de diálogo permite-lhe gerir os 3D bodies do componente, tudo a partir de um único local, eliminando a necessidade de abrir o painel Properties para cada 3D Body.

Criar a partir de primitivas selecionadas

Para além de poderem ser colocados interativamente, os objetos 3D Body também podem ser criados a partir de um conjunto de objetos de pista, arco e região sólida já existentes que definam uma forma fechada. Esta é uma excelente opção quando o modelo é simples. Para definir um 3D Body a partir de uma forma fechada existente:

1. Selecione todas as primitivas que formam a forma fechada.
2. Clique em Tools » Convert » Create 3D Body From selected primitives.

O 3D Body será criado a partir do limite fechado formado pelas primitivas na Top Layer, independentemente da camada em que as pistas selecionadas se encontram. Isto significa que pode definir a forma numa camada mecânica. Tenha em atenção que as primitivas originais selecionadas continuarão a existir depois de a região ter sido criada e permanecerão selecionadas. O limite do 3D Body segue a linha central dos objetos de pista que definem o contorno e não fica selecionado.

Como o algoritmo Create 3D Body From selected primitives utiliza a linha central dos objetos selecionados, é necessário que as posições de fim e início dos objetos em contacto coincidam exatamente (na mesma localização X, Y). Se não for esse o caso, será apresentada uma caixa de diálogo Confirm, indicando o local onde o algoritmo falhou e dando também a possibilidade de instruir o algoritmo a tentar definir o 3D Body a partir das arestas dos objetos. Desde que os objetos selecionados se sobreponham ligeiramente, esta opção deverá criar um 3D Body cuja aresta acompanha a extremidade exterior dos objetos selecionados.

Edição gráfica

O método gráfico de edição permite selecionar diretamente um objeto 3D body já colocado no espaço de desenho e alterar graficamente o seu tamanho, forma ou localização.

Para um 3D body extrudido, clique uma vez no objeto para o selecionar, colocando-o em modo de edição. A forma exterior do objeto 3D body é definida por uma série de arestas: cada aresta é representada por um vértice terminal em cada extremidade, mostrado como um quadrado branco sólido (A na imagem abaixo); e um vértice central a meio, mostrado como um quadrado branco oco (B na imagem abaixo). Cada vértice terminal representa a localização onde duas arestas se encontram.

Estão disponíveis técnicas padrão de edição de formas poligonais para editar a forma.

Ao editar um objeto poligonal, existem três modos de edição disponíveis, Slide/Miter, Incurvate (arco) e Move. O modo atual pode ser alterado while dragging a vertex or an edge premindo Shift+Spacebar para alternar entre os 3 modos.

• Slide/Miter – clique e mantenha premido sobre uma aresta ou um vértice central para deslizar essa aresta; clique e mantenha premido sobre um vértice terminal para chanfrar o canto.
• Incurvate – clique e mantenha premido sobre uma aresta ou um vértice central para curvar essa aresta; clique e mantenha premido sobre um vértice terminal para curvar (chanfro em arco) o canto.
• Move – clique e mantenha premido sobre uma aresta ou um vértice central para dividir essa aresta em duas arestas; clique e mantenha premido sobre um vértice terminal para mover livremente esse canto.

Durante a edição, também pode:

• Ctrl+click and hold em qualquer ponto ao longo de uma aresta afastado das pegas de edição para inserir um novo vértice.
• Para remover um vértice, clique e mantenha premido sobre o vértice e depois prima a tecla Delete.
• Clique em qualquer ponto do 3D body afastado das pegas de edição e depois arraste para o reposicionar. Durante o arrastamento, o 3D body pode ser rodado ou espelhado:
  • Prima Spacebar para rodar o 3D body no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio ou Shift+Spacebar para rotação no sentido dos ponteiros do relógio. O tamanho do Rotation Step é definido na página PCB Editor – General da caixa de diálogo Preferences.
  • Prima as teclas X ou Y para espelhar o 3D body ao longo do eixo X ou do eixo Y.

Converter para STEP

Converte um objeto 3D Body Extruded/Cylindrical/Spherical selecionado num modelo STEP. O modelo STEP é automaticamente incorporado no ficheiro de desenho. Para converter um objeto 3D Body livre, selecione-o no espaço de desenho, depois clique com o botão direito e escolha o comando Convert To STEP no menu de contexto. O comando não estará disponível se não existir qualquer objeto selecionado, ou se estiver selecionado mais do que um objeto. Depois de um objeto ter sido convertido para STEP, deixa de poder ser redimensionado no espaço de desenho.

Converta uma forma extrudida para STEP se precisar de a rodar em torno dos eixos X ou Y.

Ponto de referência de um objeto 3D Body extrudido, esférico ou cilíndrico

Um objeto 3D Body extrudido, esférico ou cilíndrico tem um ponto de referência ou origem.

• Para um cilindro e uma esfera, a referência é o ponto central da forma circular do objeto no plano X-Y.
• Para um objeto extrudido, a referência é definida para a localização ^X-length/₂, ^Y-length/₂ quando vista de cima.
• É a posição deste ponto de referência no espaço de desenho que é mostrada em X/Y Location no painel Properties.

Os objetos 3D Body extrudidos, esféricos e cilíndricos têm um ponto de referência, como mostrado nas imagens. Tenha em atenção que as linhas do ponto de referência não são longas pelo que podem não aparecer fora do objeto.

Incluir uma textura num 3D Body extrudido

Os objetos extrudidos também podem incluir uma imagem sobreposta na superfície superior - permitindo um maior realismo da sua placa quando visualizada em 3D. Quando é adicionada uma Texture File, esta é automaticamente esticada para cobrir toda a superfície superior do 3D body, como mostrado na imagem abaixo. Tenha em atenção que o ficheiro de textura fica associado ao ficheiro Library ou Board.

Os formatos de ficheiro de textura suportados incluem: *.bmp; *.dds; *.dib; *.hdr; *.jpg; *.pfm; *.png; *.ppm; e *.tga.

É possível adicionar uma textura ou logótipo a um objeto 3D Body extrudido.

Isto pode ser ajustado alterando as definições de localização Center, Size e Rotation no modo 3D Body do painel Properties.

Também pode modificar a posição de um objeto de textura associado a um modelo 3D extrudido escolhido selecionando o comando Tools » 3D Body Placement » Move Texture Location nos menus principais quando o editor está configurado no modo 3D Layout. Após iniciar o comando, o cursor mudará para cones azuis (indicando o modo de seleção 3D) e ser-lhe-á pedido que selecione um 3D Body extrudido que tenha uma textura associada. Posicione o cursor sobre o 3D Body pretendido e clique ou prima Enter. Clique ou prima Enter uma segunda vez para “agarrar” a textura pelo canto mais próximo. Mova a textura para a posição pretendida e depois clique ou prima Enter para efetuar a colocação. As ações adicionais padrão para movimentação de objetos (Spacebar/Shift+Spacebar para rodar, X ou Y para espelhar, teclas de seta para deslocar a textura) podem ser executadas durante o movimento, enquanto a textura ainda estiver “presa” ao cursor.

Em alternativa, pode mover a textura num 3D Body extrudido selecionado usando o rato para clicar e arrastar.