Visão geral da interface do usuário

A interface do usuário (IU) do Dynamo é organizada em cinco regiões principais. Abordaremos brevemente a visão geral aqui e explicaremos melhor sobre o espaço de trabalho e a biblioteca nas seções a seguir.

1. Menus

2. Barra de ferramentas

3. Biblioteca

4. Área de trabalho

5. Barra de execução

Menus

Confira aqui os menus para a funcionalidade básica do aplicativo Dynamo. Como a maioria dos softwares do Windows, os dois primeiros menus estão relacionados ao gerenciamento de arquivos, às operações de seleção e à edição de conteúdos. Os menus restantes são mais específicos do Dynamo.

Menus do Dynamo

As informações gerais e configurações podem ser encontradas no menu suspenso do Dynamo.

1. Sobre – Descubra a versão do Dynamo instalada no computador.

2. Contrato para coletar dados de usabilidade – Isso permite que você aceite, ou não, o compartilhamento dos dados de usuário para aprimorar o Dynamo.

3. Preferências – Inclui configurações como a definição da precisão decimal do aplicativo e a qualidade de renderização da geometria.

4. Sair do Dynamo

Ajuda

Se você tiver dúvidas, confira o menu Ajuda. Você pode acessar um dos sites de referência do Dynamo através do navegador da Internet.

1. Introdução – Uma breve introdução sobre o uso do Dynamo.

2. Guias interativos –

3. Amostras – Arquivos de exemplo de referência.

4. Dicionário do Dynamo – Recurso com a documentação sobre todos os nós.

5. Site do Dynamo – Visualizar o projeto do Dynamo no GitHub.

6. Wiki do projeto do Dynamo – Visite a wiki para saber como desenvolver usando a API do Dynamo, com suporte a bibliotecas e ferramentas.

7. Exibir a página inicial – Retorna para a página inicial do Dynamo quando dentro de um documento.

8. Relatório de um bug – Abre um problema no GitHub.

Barra de ferramentas

A barra de ferramentas do Dynamo contém uma série de botões para acesso rápido ao trabalho com arquivos, bem como os comandos Desfazer [Ctrl + Z] e Refazer [Ctrl + Y]. Na parte mais à direita, há outro botão que exporta um instantâneo do espaço de trabalho, o que é extremamente útil para fins de documentação e compartilhamento.

Biblioteca

A biblioteca do Dynamo é um conjunto de bibliotecas funcionais e cada biblioteca contém nós agrupados por categoria. Trata-se de bibliotecas básicas que são adicionadas durante a instalação padrão do Dynamo. À medida que desenvolvemos seu uso, demonstraremos como estender a funcionalidade básica com nós personalizados e pacotes adicionais. A seção Biblioteca oferece uma orientação mais detalhada sobre esse uso.

Área de trabalho

O espaço de trabalho é onde desenvolvemos nossos programas visuais. Também é possível alterar aqui a configuração de visualização para visualizar as geometrias 3D. Consulte Espaço de trabalho para obter mais detalhes.

Barra de execução

Execute o script do Dynamo daqui. Clique no ícone do menu suspenso no botão Executar para alternar entre os diferentes modos.

• Automático: executa o script automaticamente. As alterações são atualizadas em tempo real.

• Manual: o script somente é executado ao clicar no botão “Executar”. Isso é útil para fazer alterações em scripts “pesados” e complicados.

• Periódico: essa opção está desativada por padrão. Somente está disponível quando o nó DateTime.Now é usado. É possível definir o gráfico para ser executado automaticamente em um intervalo especificado.

Para o Dynamo v2.13 e mais recente

O Dynamo é uma plataforma de programação visual de código aberto para projetistas.

Bem-vindo

Você acabou de abrir o Dynamo Primer, um guia abrangente para a programação visual no Autodesk Dynamo. Este manual é um projeto contínuo para compartilhar os fundamentos da programação. Os tópicos incluem trabalhar com geometria computacional, as melhores práticas para projetos baseados em regras, aplicativos de programação interdisciplinar e muito mais com a plataforma Dynamo.

O poder do Dynamo pode ser encontrado em uma ampla variedade de atividades relacionadas ao projeto. O Dynamo permite uma lista ampliada de maneiras prontamente acessíveis para você começar:

• Explorar a programação visual pela primeira vez

• Conectar fluxos de trabalho em vários softwares

• Envolver uma comunidade ativa de usuários, colaboradores e desenvolvedores

• Desenvolver uma plataforma de código aberto para aprimoramento contínuo

No âmbito dessa atividade e da empolgante oportunidade de trabalhar com o Dynamo, precisamos de um documento do mesmo calibre, o Dynamo Primer.

Estamos continuamente aprimorando o Dynamo; portanto, alguns recursos podem parecer diferentes da representação neste manual. No entanto, todas as alterações de funcionalidade serão representadas corretamente.

Código aberto

O projeto Dynamo Primer é de código aberto. Estamos empenhados em fornecer conteúdo de qualidade e agradecemos se enviar seus comentários sobre o projeto. Se você quiser reportar um problema, publique a questão na página de problemas do GitHub: https://github.com/DynamoDS/DynamoPrimer/issues

Se você desejar contribuir com uma nova seção, edições ou qualquer outra coisa para este projeto, confira o repositório GitHub para começar: https://github.com/DynamoDS/DynamoPrimer.

Projeto Dynamo Primer

O Dynamo Primer é um projeto de código aberto, iniciado por Matt Jezyk e a equipe de desenvolvimento do Dynamo na Autodesk.

A Mode Lab foi contratada para elaborar a primeira edição do manual. Agradecemos por todos seus esforços no estabelecimento desse recurso valioso.

A John Pierson of Parallax Team foi contratada para atualizar o manual para refletir as revisões do Dynamo 2.0.

A Matterlab foi contratada para atualizar o manual para refletir as revisões do Dynamo 2.13.

A Archilizer foi contratada para atualizar o manual para refletir as revisões do Dynamo 2.17.

A Wood Rodgers foi contratada para atualizar o manual com conteúdo para o Dynamo for Civil 3D.

Agradecimentos

Um agradecimento especial a Ian Keough por iniciar e orientar o projeto do Dynamo.

Obrigado a Matt Jezyk, Ian Keough, Zach Kron, Racel Amour e Colin McCrone pela colaboração entusiástica e pela oportunidade de participar de uma grande variedade de projetos do Dynamo.

Software e recursos

Dynamo Consulte os seguintes sites para obter a versão estável mais atual do Dynamo.

http://dynamobim.com/download/ ou http://dynamobuilds.com

DynamoBIM A melhor fonte para obter informações adicionais, conteúdo de aprendizagem e fóruns é o site do DynamoBIM.

http://dynamobim.org

Dynamo GitHub O Dynamo é um projeto de desenvolvimento de código aberto no GitHub. Para contribuir, confira o DynamoDS.

https://github.com/DynamoDS/Dynamo

Contato Informe-nos sobre quaisquer problemas com este documento.

Dynamo@autodesk.com

Licença

Copyright 2023 Autodesk

Licenciado com base na licença Apache, versão 2.0 (“Licença”); não é possível usar esse arquivo, exceto em conformidade com a licença. Você pode obter uma cópia da licença em:

http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0

A menos que seja exigido pela lei aplicável ou estabelecido em acordo por escrito, o software distribuído sob a Licença é distribuído NO ESTADO EM QUE SE ENCONTRA, SEM GARANTIAS OU CONDIÇÕES DE QUALQUER TIPO, expressas ou implícitas. Consulte a licença para o idioma específico que controla as permissões e limitações sob a licença.

O processo

O Dynamo permite trabalhar em um processo de programação visual, no qual conectamos os elementos para definir as relações e as sequências de ações que compõem os algoritmos personalizados. Podemos usar nossos algoritmos para uma ampla gama de aplicativos, desde o processamento de dados até a geração de geometria, tudo em tempo real e sem escrever nenhum código.

Conectar nós e fios

O que o Dynamo pode fazer?

Desde o uso da programação visual para fluxos de trabalho do projeto até o desenvolvimento de ferramentas personalizadas, o Dynamo é um aspecto essencial de uma ampla variedade de aplicativos interessantes.

Este manual inclui capítulos desenvolvidos com a Mode Lab. Esses capítulos têm como foco os elementos essenciais que você precisará para começar a trabalhar desenvolvendo seus próprios programas visuais com o Dynamo e informações importantes sobre como tirar o máximo proveito do Dynamo.

Guia do Usuário do Primer

Esse guia foi projetado para atender aos leitores de diferentes níveis de conhecimento e experiência. Uma introdução geral sobre a configuração do Dynamo, a interface do usuário e os principais conceitos pode ser encontrada nas seções a seguir. Recomendamos que os novos usuários consultem os seguintes tópicos:

Para os usuários que desejam desenvolver uma compreensão mais profunda de cada elemento, como um nó específico e o conceito por trás dele, abordamos os fundamentos em um capítulo próprio.

Se você quiser ver a demonstração dos fluxos de trabalho do Dynamo, incluímos alguns gráficos na seção Exemplos de fluxos de trabalho. Siga as instruções anexadas para criar seus próprios gráficos do Dynamo.

A Comunidade

A plataforma

O Dynamo é idealizado como uma ferramenta de programação visual para os designers, permitindo-nos criar ferramentas que usam bibliotecas externas ou qualquer produto da Autodesk que tenha uma API. Com o Dynamo Sandbox, podemos desenvolver programas em um aplicativo estilo “Sandbox”, mas o ecossistema do Dynamo continua a crescer.

O código-fonte do projeto é de código aberto, o que nos permite estender a funcionalidade conforme desejarmos. Confira o projeto no GitHub e procure os trabalhos em andamento dos usuários personalizando o Dynamo.

Pesquise e comece a estender o Dynamo de acordo com suas necessidades

Desde as suas origens como um complemento para o BIM (Building Information Modeling – Modelagem de informações de construção) no Revit, o Dynamo se tornou muitas coisas. Acima de tudo, tornou-se uma plataforma que permite aos designers explorar a programação visual, resolver problemas e criar suas próprias ferramentas. Vamos começar nossa jornada com o Dynamo contextualizando um pouco: o que é o Dynamo e qual é a abordagem correta para usá-lo?

Nós

No Dynamo, os Nós são os objetos que você conecta para formar um programa visual. Cada Nó executa uma operação – às vezes pode ser tão simples quanto armazenar um número ou pode ser uma ação mais complexa, como criar ou consultar geometria.

Anatomia de um nó

A maioria dos nós no Dynamo são compostos de cinco partes. Embora existam exceções, como os nós de entrada, a anatomia de cada nó pode ser descrita da seguinte maneira:

1. Nome – O nome do nó com uma convenção de nomenclatura Category.Name.

2. Corpo principal – O corpo principal do nó: se clicar aqui com o botão direito do mouse, serão apresentadas opções de todo o nó

3. Portas (entrada e saída) – Os destinatários dos fios que fornecem os dados de entrada para o nó, assim como os resultados da ação do nó

4. Valor padrão – Clique com o botão direito do mouse em uma porta de entrada: alguns nós têm valores padrão que podem ser usados ou não.

Portas de entrada/saída de nós

As entradas e saídas nos nós são chamadas de portas e agem como receptores para os fios. Os dados entram o nó através das portas à esquerda e saem do nó após ele ter executado sua operação à direita.

As portas esperam receber dados de um determinado tipo. Por exemplo, ao conectar um número como 2.75 às portas em um nó Ponto por coordenadas, resultará na criação com êxito de um ponto; no entanto, se fornecermos “Vermelho” à mesma porta, resultará em um erro.

1. Legenda da porta

2. Dica de ferramenta

3. Tipo de dados

4. Valor padrão

Estados do nó

O Dynamo fornece uma indicação do estado da execução do programa visual ao renderizar os nós com diferentes esquemas de cores com base no status de cada nó. A hierarquia de estados segue esta sequência: Erro > Aviso > Informações > Visualização.

Quando você passa o cursor do mouse ou clica com o botão direito do mouse sobre o nome ou as portas, serão apresentadas informações e opções adicionais.

1. Entradas satisfeitas – Um nó com barras verticais azuis sobre suas portas de entrada está bem conectado e tem todas as suas entradas conectadas com êxito.

2. Entradas não satisfeitas – Um nó com uma barra vertical vermelha sobre uma ou mais portas de entrada precisa ter essas entradas conectadas.

3. Função – Um nó que gera uma função e tem uma barra vertical cinza sobre uma porta de saída é um nó de função.

4. Selecionado – Os nós atualmente selecionados têm um realce azul-claro em sua borda.

5. Congelado – Um nó azul translúcido está congelado, suspendendo a execução do nó.

7. Aviso – Uma barra de status amarela abaixo do nó indica um estado de aviso, o que significa que o nó não tem dados de entrada ou pode ter tipos de dados incorretos.

8. Erro – Uma barra de status vermelha abaixo do nó indica que o nó está em um estado de erro

9. Informações – Uma barra de status azul abaixo do nó indica um estado de informações, que sinaliza informações úteis sobre os nós. Esse estado pode ser acionado ao se aproximar de um valor máximo suportado pelo nó, ao usar um nó de uma forma que tenha possíveis impactos no desempenho, etc.

Como lidar com nós com estado de erro ou de aviso

1. Dica de ferramenta de aviso – “Nulo” ou nenhum dado não pode ser entendido como um Duplo, ou seja, um número

2. Use o nó de inspeção para examinar os dados de entrada

3. A montante do nó de número está indicando “Vermelho”, e não um número

Congelar nós

Em algumas situações, você pode desejar impedir a execução de nós específicos no programa visual. É possível fazer isso “congelando” o nó, que é uma opção no menu de contexto do nó.

Congelar um nó também congela os nós que estão a jusante dele. Em outras palavras, todos os nós que dependem da saída de um nó congelado também serão congelados.

Fios

Os fios se conectam entre os nós para criar relações e estabelecer o fluxo do nosso programa visual. Podemos pensar neles literalmente como fios elétricos que transmitem impulsos de dados de um objeto para o seguinte.

Fluxo do programa

Os fios conectam a porta de saída de um nó à porta de entrada de outro nó. Essa direcionalidade estabelece o Fluxo de dados no programa visual.

As portas de entrada estão no lado esquerdo e as portas de saída estão localizadas no lado direito dos nós; portanto, geralmente podemos dizer que o fluxo do programa se move da esquerda para a direita.

Criar fios

Crie um fio clicando com o botão esquerdo do mouse em uma porta e, em seguida, clicando com o botão esquerdo do mouse na porta de outro nó para criar uma conexão. Enquanto estamos no processo de criar uma conexão, o fio aparecerá a tracejado e se tornará numa linha contínua quando for conectado com êxito.

Os dados sempre fluirão por esse fio da saída para a entrada; no entanto, podemos criar o fio em qualquer direção em termos da sequência dos cliques nas portas conectadas.

Editar fios

Frequentemente, queremos ajustar o fluxo do programa em nosso programa visual editando as conexões representadas pelos fios. Para editar um fio, clique com o botão esquerdo do mouse na porta de entrada do nó que já está conectado. Você agora tem duas opções:

• Para alterar a conexão em uma porta de entrada, clique com o botão esquerdo do mouse em outra porta de entrada

• Para remover o fio, afaste o fio e clique com o botão esquerdo do mouse no espaço de trabalho

• Reconecte vários fios usando Shift+clique com o botão esquerdo do mouse

• Duplique um fio usando Ctrl+clique com o botão esquerdo do mouse

Fios padrão vs. realçados

Por padrão, nossos fios serão visualizados com um traço cinza. Quando um nó é selecionado, ele vai renderizar qualquer fio de conexão com o mesmo realce azul-claro do nó.

1. Fio realçado

2. Fio padrão

Ocultar fios por padrão

Caso você prefira ocultar os fios no gráfico, pode encontrar essa opção em Vista > Conectores > desmarque Mostrar conectores.

Com essa configuração, somente os nós selecionados e seus fios unidos serão mostrados no realce azul-claro.

Ocultar somente fio individual

Também é possível ocultar somente o fio selecionado clicando com o botão direito do mouse na saída Nós > e selecionando Ocultar fios

Como um ambiente de programação visual, o Dynamo permite criar a forma como os dados são processados. Os dados são números ou texto, mas também a geometria. Conforme entendido pelo computador, a geometria (ou às vezes chamada Geometria computacional) são os dados que podemos usar para criar modelos bonitos, intrincados ou orientados para o desempenho. Para fazer isso, precisamos compreender os pontos de entrada e saída dos diferentes tipos de geometria que podemos usar.

Nesta seção, apresentamos os nós essenciais disponíveis na biblioteca do Dynamo que ajudarão você a criar seu próprio programa visual como um profissional.

Superfícies no Dynamo

O que é a superfície?

Superfície no parâmetro

Importe e avalie uma superfície em um parâmetro no Dynamo para ver o tipo de informações que podemos extrair.

1. Surface.PointAtParameter retorna o ponto em uma determinada coordenada UV

2. Surface.NormalAtParameter retorna o vetor normal em uma determinada coordenada UV

3. Surface.GetIsoline retorna a curva isoparamétrica em uma coordenada U ou V: observe a entrada isoDirection.

Faça o download dos arquivos de exemplo clicando no link abaixo.

É possível encontrar uma lista completa de arquivos de exemplo no Apêndice.

Análise abrangente de...

Superfície

Uma superfície é uma forma matemática definida por uma função e dois parâmetros. Em vez de t para curvas, usamos U e V para descrever o espaço de parâmetro correspondente. Isso significa que temos mais dados geométricos para desenhar ao trabalhar com este tipo de geometria. Por exemplo, as curvas apresentam vetores tangentes e planos normais (que podem ser rotacionados ou girados ao longo do comprimento da curva), enquanto as superfícies apresentam vetores normais e planos tangentes que são consistentes na sua orientação.

1. Superfície

2. Isocurva U

3. Isocurva V

4. Coordenada UV

5. Plano perpendicular

6. Vetor normal

Surface Domain: um domínio de superfície é definido como o intervalo de parâmetros (U,V) que são avaliados em um ponto tridimensional naquela superfície. O domínio em cada cota (U ou V) normalmente é descrito como dois números (U mín a U máx) e (V mín a V máx).

Embora a forma da superfície não pareça “retangular” e localmente possa haver um conjunto de isocurvas mais rígido ou mais solto, o “espaço” definido por seu domínio é sempre bidimensional. No Dynamo, as superfícies sempre são consideradas como tendo um domínio definido por um mínimo de 0,0 e um máximo de 1,0 nas direções U e V. As superfícies planas ou aparadas podem apresentar diferentes domínios.

Isocurva (ou curva isoparamétrica): uma curva definida por um valor U ou V constante na superfície e um domínio de valores para a outra direção U ou V correspondente.

Coordenada UV: o ponto no espaço de parâmetro UV definido por U, V e, às vezes, W.

Plano perpendicular: um plano que é perpendicular às Isocurvas U e V em uma determinada coordenada UV.

Vetor normal: um vetor que define a direção “para cima” em relação ao plano perpendicular.

Superfícies NURBS

As superfícies NURBS são muito similares às curvas NURBS. É possível considerar as superfícies NURBS como uma grade de curvas NURBS que estão em duas direções. A forma de uma superfície NURBS é definida por um número de pontos de controle e o grau da superfície nas direções U e V. Os mesmos algoritmos são usados para calcular a forma, as normais, as tangentes, as curvaturas e outras propriedades por meio de pontos de controle, espessuras e graus.

No caso de superfícies NURBS, há duas direções implícitas pela geometria, porque as superfícies NURBS são, independentemente da forma que vemos, grades retangulares de pontos de controle. E, embora essas direções sejam muitas vezes arbitrárias em relação ao sistema de coordenadas universal, nós as usaremos com frequência para analisar nossos modelos ou gerar outra geometria com base na superfície.

1. Grau (U,V) = (3,3)

2. Grau (U,V) = (3,1)

3. Grau (U,V) = (1,2)

4. Grau (U,V) = (1,1)

Polysurfaces

As Polysurfaces são compostas por superfícies que são unidas através de uma aresta. As Polysurfaces oferecem muito mais do que uma definição UV bidimensional, pois agora podemos percorrer as formas conectadas por meio de sua topologia.

Embora “Topologia” geralmente descreva um conceito sobre como as peças são conectadas e/ou relacionadas, a topologia no Dynamo também é um tipo de geometria. Especificamente, é uma categoria principal para Superfícies, Polysurfaces e Sólidos.

Às vezes chamada de patches, a união de superfícies dessa maneira permite criar formas mais complexas, além de definir detalhes na junção. Convenientemente, podemos aplicar uma operação de arredondamento ou chanfro às arestas de uma PolySurface.

Dynamo como extensão vs. Dynamo Sandbox

Iniciar o Dynamo como extensão

O Dynamo vem pré-instalado com softwares como o Revit3D, o FormIt, o Civil3D etc.

Para obter mais orientações sobre o uso do Dynamo com um software específico, recomendamos consultar as seguintes seções:

Se você desejar usar o Dynamo como um aplicativo independente, continue lendo para obter orientações sobre como fazer o download do Sandbox.

Obter o Dynamo Sandbox

Fazer o download

Se você estiver procurando versões de desenvolvimento anteriores ou as mais avançadas, todas as versões poderão ser encontradas na seção inferior da mesma página.

Descompactar

Antes de iniciar qualquer versão transferida por download, é necessário descompactar o conteúdo para a pasta escolhida.

Clique com o botão direito do mouse no arquivo zip e selecione Extrair tudo...

Escolha um destino para descompactar todos os arquivos.

Iniciar

Na pasta de destino, clique duas vezes em DynamoSandbox.exe para iniciá-lo

Você verá a tela de inicialização do DynamoSandbox, como mostrado a seguir.

Parabéns. Você terminou a configuração para usar o DynamoSandbox.

Espaço de trabalho principal

O espaço de trabalho do Dynamo consiste em quatro elementos principais.

1. Todas as guias ativas.

2. Modo de visualização

3. Controles de zoom/pan

4. Nó no espaço de trabalho

Todas as guias ativas

Quando você abre um novo arquivo, um novo espaço de trabalho inicial será aberto por padrão.

Você pode criar um nó personalizado e abri-lo em um espaço de trabalho de nó personalizado.

Modo de visualização

Há três métodos para alternar entre diferentes visualizações:

a. Use os ícones na parte superior direita

b. Clique com o botão direito do mouse no espaço de trabalho

• Alterne a visualização 3D para a visualização de gráfico

• Alterne a visualização de gráfico para a visualização 3D

c. c. Use o atalho de teclado (Ctrl+B)

Controles de zoom/pan

Você pode usar ícones ou um mouse para navegar em qualquer espaço de trabalho.

a. No modo de Visualização de gráfico

• Com ícones:
• Com o mouse:

  • Clique com o botão esquerdo do mouse – Selecionar

  • Clique com o botão esquerdo e arraste a caixa Seleção para selecionar vários pontos.

  • Role com botão do meio do mouse para cima e para baixo – Aproximar/afastar o zoom

  • Clique com o botão do meio do mouse e arraste – Pan

  • Clique com o botão direito do mouse em qualquer lugar na tela – Abrir pesquisa na tela

b. No modo de Visualização 3D

• Com ícones:
• Com o mouse:

  • Role com botão do meio do mouse para cima e para baixo – Aproximar/afastar o zoom

  • Clique com o botão do meio do mouse e arraste – Pan

  • Clique com o botão direito do mouse e arraste – Órbita

Nó no espaço de trabalho

Clique com o botão esquerdo do mouse para selecionar qualquer nó.

Para selecionar vários nós, clique e arraste para criar uma caixa de seleção.

Geometria no Dynamo Sandbox

Geometria é a linguagem da área de design. Quando uma linguagem de programação ou ambiente tem um kernel de geometria em seu núcleo, podemos explorar as possibilidades de projetar modelos precisos e robustos, automatizando rotinas de projeto e gerando iterações de projeto com algoritmos.

Além disso, a criação de modelos no Dynamo e conexão da visualização de plano fundo ao fluxo de dados em nosso gráfico são processos que devem se tornar mais intuitivos com o passar do tempo.

1. Observe o sistema de coordenadas assumido renderizado pela grade e pelos eixos coloridos

2. Os nós selecionados irão renderizar a geometria correspondente (se o nó criar geometria) no plano de fundo, a cor de realce

Faça o download do arquivo de exemplo clicando no link abaixo.

É possível encontrar uma lista completa de arquivos de exemplo no Apêndice.

Conceito de geometria

A geometria, tradicionalmente definida, é o estudo de forma, tamanho, posição relativa das imagens e as propriedades de espaço. Este campo tem uma história rica que remonta a milhares de anos. Com o advento e a popularização do computador, ganhamos uma poderosa ferramenta na definição, na exploração e na geração de geometria. Agora é muito fácil calcular o resultado de interações geométricas complexas, o fato de que estamos fazendo isso é quase transparente.

Se você tem curiosidade em descobrir como a geometria pode ser diversa e complexa com o poder do computador, faça uma pesquisa rápida pelo Stanford Bunny, um modelo tradicional usado para testar algoritmos.

Compreender a geometria no contexto de algoritmos, computação e complexidade pode parecer desafiador. No entanto, há alguns princípios-chave e relativamente simples que podemos estabelecer como fundamentos para começar a construção em aplicativos mais avançados:

1. A geometria corresponde a dados: para o computador e o Dynamo, um modelo Bunny não é tão diferente de um número.

2. A geometria depende da abstração: fundamentalmente, os elementos geométricos são descritos por números, relações e fórmulas em um determinado sistema de coordenadas espaciais

3. A geometria possui uma hierarquia: os pontos são reunidos para criar linhas, as linhas se unem para criar superfícies, e assim por diante

4. A geometria descreve simultaneamente a parte e o todo: quando uma curva é exibida, ela tem a forma e todos os pontos possíveis ao longo dela

Na prática, esses princípios significam que precisamos estar cientes do material com o qual estamos trabalhando (com que tipo de geometria, como ela foi criada, etc.) para que possamos compor, decompor e recompor de forma fluida diferentes geometrias à medida que desenvolvemos modelos mais complexos.

Etapas a seguir na hierarquia

Vamos separar um momento para analisar a relação entre as descrições de geometria abstrata e hierárquica. Como esses dois conceitos estão relacionados, mas nem sempre são óbvios no início, podemos chegar rapidamente a um bloco de estradas conceitual quando começamos a desenvolver fluxos de trabalho ou modelos mais profundos. Para começar, vamos usar a cotagem como um descritor fácil do "material" que modelamos. O número de cotas necessárias para descrever uma forma nos dá uma ideia sobre como a geometria é organizada hierarquicamente.

1. Um Ponto (definido por coordenadas) não possui dimensões, apenas números que descrevem cada coordenada

2. Uma Linha (definida por dois pontos) agora tem uma cota: é possível “navegar” na linha para frente (direção positiva) ou para trás (direção negativa)

3. Um Plano (definido por duas linhas) tem duas dimensões: agora é possível andar mais para a esquerda ou mais para a direita

4. Uma Caixa (definida por dois planos) tem três dimensões: podemos definir uma posição com relação para cima ou para baixo

A cotagem é uma forma conveniente de começar a classificar a geometria, mas não é necessariamente a melhor. Afinal, não modelamos apenas com pontos, linhas, planos e caixas; e se eu quiser algum modelo curvado? Além disso, há toda uma outra categoria de tipos de geometria que é completamente abstrata, ou seja, define propriedades como orientação, volume ou relações entre as peças. Não podemos considerar um vetor, e então como o definimos em relação ao que vemos no espaço? Uma categorização mais detalhada da hierarquia geométrica deve acomodar a diferença entre Tipos abstratos ou “Auxiliares”, cada um dos quais podemos agrupar pelo que eles ajudam a fazer e os tipos que ajudam a descrever a forma dos elementos do modelo.

Aprofundar a geometria

A criação de modelos no Dynamo não se limita ao que podemos gerar com Nós. Aqui estão algumas maneiras importantes de levar o processo para o próximo nível com a Geometria:

1. O Dynamo permite importar arquivos: tente usar um CSV para nuvens de pontos ou SAT para trazer superfícies

2. Quando trabalhamos com o Revit, podemos referenciar os elementos do Revit para usar no Dynamo

A biblioteca contém todos os nós carregados, incluindo os dez nós de categorias padrão que vêm com a instalação, bem como quaisquer nós ou pacotes personalizados carregados adicionalmente. Os nós na biblioteca são organizados hierarquicamente dentro de bibliotecas, categorias e, quando apropriado, subcategorias.

• Nós básicos: vêm com a instalação padrão.

• Nós personalizados: armazene as rotinas ou gráficos especiais usados com frequência como nós personalizados. Também é possível compartilhar os nós personalizados com a comunidade

• Nós do Gerenciador de pacotes: conjunto de nós personalizados publicados.

Hierarquia da biblioteca para categorias

Navegar por essas categorias é a maneira mais rápida de entender a hierarquia do que podemos adicionar ao nosso espaço de trabalho e a melhor maneira de descobrir novos nós que você não usou antes.

Navegue na biblioteca clicando nos menus para expandir cada categoria e suas subcategorias

1. Biblioteca

2. Categoria

3. Subcategoria

4. Nó

Essas opções categorizam os nós na mesma subcategoria com base na capacidade dos nós criar dados, executar uma ação ou consultar dados.

Passe o cursor do mouse sobre um nó para obter informações mais detalhadas além do nome e do ícone. Isso nos oferece uma maneira rápida de entender o que o nó faz, o que ele exigirá para as entradas e o que ele fornecerá como resultado.

1. Descrição: descrição de texto simples do nó

2. Ícone: versão maior do ícone no menu Biblioteca

3. Entrada(s): nome, tipo de dados e estrutura de dados

4. Saída(s): tipo de dados e estrutura

Pesquisa rápida na biblioteca

Se você souber com algum grau de especificidade qual é o nó que deseja adicionar ao espaço de trabalho, digite no campo Pesquisar para procurar todos os nós correspondentes.

Clique no nó que deseja adicionar ou pressione Enter para adicionar nós realçados ao centro do espaço de trabalho.

Pesquisar por hierarquia

Além de usar palavras-chave para tentar localizar nós, podemos digitar a hierarquia separada por um ponto no campo de pesquisa ou com blocos de código (que usam o idioma textual do Dynamo).

A hierarquia de cada biblioteca é refletida no nome dos nós adicionados ao espaço de trabalho.

Se inserir diferentes partes do local do nó na hierarquia da biblioteca no formato library.category.nodeName, os resultados obtidos serão diferentes

• library.category.nodeName

• category.nodeName

• nodeName ou keyword

Normalmente, o nome do nó no espaço de trabalho será renderizado no formato category.nodeName, com algumas exceções notáveis, especialmente nas categorias de entrada e vista.

Tenha atenção aos nós de nome semelhante e observe a diferença de categoria:

• Os nós da maioria das bibliotecas incluirão o formato da categoria

• Point.ByCoordinates e UV.ByCoordinates têm o mesmo nome, mas são provenientes de diferentes categorias

• Exceções notáveis incluem funções incorporadas, Core.Input, Core.View e Operators

Nós usados com frequência

Com centenas de nós incluídos na instalação básica do Dynamo, quais são essenciais para o desenvolvimento de nossos programas visuais? Vamos nos concentrar naqueles que nos permitem definir os parâmetros do programa (Entrada), ver os resultados de uma ação do nó (Inspeção) e definir entradas ou funcionalidades por meio de um atalho (Bloco de código).

Nós de entrada

Os nós de entrada são os principais meios para o usuário do nosso Programa visual, seja você mesmo ou outra pessoa, fazer a interface com os parâmetros mais importantes. Confira alguns exemplos disponíveis na biblioteca principal:

Inspeção e Watch3D

Os nós de inspeção são essenciais para gerenciar os dados que fluem através do Programa visual. É possível visualizar o resultado de um nó através da visualização dos dados do nó passando o cursor do mouse sobre o nó.

É útil manter a exibição dessas informações em um nó de Inspeção

Ou consultar os resultados da geometria através de um nó Watch3D.

Ambos são encontrados na categoria da vista na biblioteca principal.

Bloco de código

Os nós Code Block podem ser utilizados para definir um Code Block com linhas separadas por ponto e vírgula. Isso pode ser tão simples quanto X/Y.

Confira aqui uma demonstração simples (com instruções) para usar o Bloco de código no script.

1. Clique duas vezes para criar um nó de bloco de código

2. Circle.ByCenterPointRadius(x,y);Type

3. Clique no espaço de trabalho para limpar a seleção e adicionar as entradas x e y automaticamente.

4. Crie um nó Point.ByCoordinates e um controle deslizante de número e, em seguida, conecte-os às entradas do Bloco de código.

5. O resultado da execução do Programa visual é mostrado como o círculo na visualização 3D

Vetor, plano e sistema de coordenadas no Dynamo

Vetor

1. Podemos usar uma linha como suporte para uma visualização de Vetor.

Faça o download do arquivo de exemplo clicando no link abaixo.

É possível encontrar uma lista completa de arquivos de exemplo no Apêndice.

Plano

1. Embora sejam abstratos, os planos têm uma posição de origem para que possam ser localizados no espaço.

2. No Dynamo, os planos são renderizados na Visualização de plano de fundo.

Faça o download do arquivo de exemplo clicando no link abaixo.

É possível encontrar uma lista completa de arquivos de exemplo no Apêndice.

Sistema de coordenadas

1. Embora sejam abstratos, os sistemas de coordenadas também têm uma posição de origem para que possamos localizá-los no espaço.

2. No Dynamo, os sistemas de coordenadas são renderizados na visualização do plano de fundo como um ponto (origem) e linhas que definem os eixos (X é vermelho, Y é verde e Z é azul, seguindo a convenção).

Faça o download do arquivo de exemplo clicando no link abaixo.

É possível encontrar uma lista completa de arquivos de exemplo no Apêndice.

Análise abrangente de...

Vetores, Planos e Sistemas de coordenadas constituem o grupo principal de Tipos de geometria abstratos. Eles nos ajudam a definir a localização, a orientação e o contexto espacial para outra geometria que descreva as formas. Se eu disser que estou em Nova Iorque, na rua 42nd e Broadway (Sistema de Coordenadas), de pé no nível da rua (Plano), olhando para o norte (Vetor), acabei de usar essas "Ajudas" para definir onde estou. O mesmo vale para um produto de caso de telefone ou um arranha-céu. Precisamos desse contexto para desenvolver nosso modelo.

Vetor

Um vetor é uma quantidade geométrica que descreve a direção e a magnitude. Os vetores são abstratos; isto é, eles representam uma quantidade, e não um elemento geométrico. Os vetores podem ser facilmente confundidos com pontos porque ambos são compostos por uma lista de valores. No entanto, há uma diferença fundamental: os pontos descrevem uma posição em um determinado sistema de coordenadas, enquanto os vetores descrevem uma diferença relativa na posição, o que é o mesmo que dizer “direção”.

Se a ideia de diferença relativa for confusa, pense no vetor AB como “Estou de pé no ponto A, olhando em direção ao ponto B”. A direção, daqui (A) até lá (B), é o nosso vetor.

Dividindo os vetores em suas partes, usando a mesma notação AB:

1. O Ponto inicial do vetor é chamado Base.

2. O Ponto final do vetor é chamado Ponta ou Sentido.

3. O vetor AB não é o mesmo que o vetor BA, que apontaria na direção oposta.

Se você precisar de uma anedota no que diz respeito aos vetores (e sua definição abstrata), veja a comédia clássica Airplane e ouça o diálogo engraçado:

Roger, Roger. Qual é o nosso vetor, Victor?

Plano

Os planos são "Ajudas" abstratas bidimensionais. Mais especificamente, os planos são conceitualmente "planos", estendendo-se infinitamente em duas direções. Normalmente, eles são renderizados como um retângulo menor perto de sua origem.

Você pode estar pensando: “Espere um segundo. Origem? Isso parece um sistema de coordenadas... como o que eu uso para modelar no meu software CAD!"

E você está correto! A maioria dos softwares de modelagem aproveita os planos de construção ou “níveis” para definir um contexto de duas dimensões locais na qual a inclinação será desenhada. XY, XZ, YZ ou Norte, Sudeste, Plano pode parecer mais familiar. Todos esses são os Planos, definindo um contexto "plano" infinito. Os planos não têm profundidade, mas eles nos ajudam a descrever a direção também -

Sistema de coordenadas

Se estivermos confortáveis com o conceito de planos, estamos a um pequeno passo de entender os sistemas de coordenadas. Um plano tem todas as mesmas peças que um sistema de coordenadas, desde que seja um sistema de coordenadas padrão "Euclidean" ou "XYZ".

No entanto, há outros sistemas de coordenadas alternativos como Cilíndricos ou Esféricos. Como veremos em seções posteriores, os sistemas de coordenadas também podem ser aplicados a outros tipos de geometria para definir uma posição naquela geometria.

Adicionar sistemas de coordenadas alternativos: cilíndricos, esféricos

Este índice fornece informações adicionais sobre todos os nós usados neste manual de introdução, bem como outros componentes que você pode considerar úteis. Esta é apenas uma introdução a alguns dos 500 nós disponíveis no Dynamo.

Exibição

Cor

Inspeção

Entrada

Lista

Lógica

Matemática

Sequência de caracteres

Geometria

Circle

Cuboide

Curva

Modificadores de geometria

Linha

NurbsCurve

NurbsSurface

Plano

Ponto

Policurva

Retângulo

Esfera

Superfície

UV

Vetor

CoordinateSystem

Operadores

Pontos no Dynamo

O que é um ponto?

Ponto 2D/3D

O tipo mais comum de ponto no Dynamo existe em nosso Sistema de coordenadas universais tridimensional e tem três coordenadas [X,Y,Z] (Ponto 3D no Dynamo).

Um ponto 2D no Dynamo tem duas coordenadas [X,Y].

Ponto em curvas e superfícies

Os parâmetros para curvas e superfícies são contínuos e se estendem além da aresta da geometria fornecida. Como as formas que definem o espaço paramétrico residem em um Sistema de coordenadas universais tridimensional, sempre podemos converter uma coordenada paramétrica em uma coordenada “Universal”. O ponto [0,2; 0,5] na superfície, por exemplo, é o mesmo que o ponto [1,8; 2,0; 4,1] nas coordenadas universais.

1. Ponto em coordenadas XYZ universais assumidas

2. Ponto relativo a um determinado sistema de coordenadas (cilíndrico)

3. Ponto como coordenada UV em uma superfície

Faça o download do arquivo de exemplo clicando no link abaixo.

É possível encontrar uma lista completa de arquivos de exemplo no Apêndice.

Análise abrangente de...

Se a geometria é o idioma de um modelo, então os pontos são o alfabeto. Os pontos são a fundação na qual todas as outras geometrias são criadas: precisamos de ao menos dois pontos para criar uma curva, precisamos de ao menos três pontos para criar um polígono ou uma face de malha, e assim por diante. A definição de posição, ordem e relação entre os pontos (tente uma função de seno) nos permite definir uma geometria de ordem superior como as coisas que reconhecemos como círculos ou curvas.

1. Um círculo que usa as funções x=r*cos(t) e y=r*sin(t)

2. Uma curva senoidal que usa as funções x=(t) e y=r*sin(t)

Ponto como Coordenadas

Os pontos também podem existir em um sistema de coordenadas bidimensional. A convenção tem uma notação de letra diferente dependendo do tipo de espaço com que estamos trabalhando: podemos usar [X,Y] em um plano ou [U,V] se estivermos em uma superfície.

1. Um ponto no Sistema de coordenadas euclidianas: [X,Y,Z]

2. Um ponto em um sistema de coordenadas de parâmetro de curva: [t]

3. Um ponto em um sistema de coordenadas de parâmetro de superfície: [U,V]

Sólidos no Dynamo

O que é um sólido?

Operação booleana para criar um sólido esférico pontiagudo

1. Sphere.ByCenterPointRadius: crie o sólido da base.

2. Topology.Faces, Face.SurfaceGeometry: consulte as faces do sólido e converta-as em geometria da superfície. Neste caso, a esfera tem apenas uma face.

3. Cone.ByPointsRadii: crie cones usando pontos na superfície.

4. Solid.UnionAll: una os cones e a esfera.

5. Topology.Edges: consulte as arestas do novo sólido.

6. Solid.Fillet: arredonde as arestas da esfera pontiaguda.

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Congelar

As operações booleanas são complexas e seu cálculo pode ser lento. É possível usar a funcionalidade “congelar” para suspender a execução dos nós selecionados e dos nós a jusante afetados.

1. Use o menu de contexto do botão direito do mouse para congelar a operação de União de sólidos

2. O nó selecionado e todos os nós a jusante serão visualizados em um modo duplicado cinza claro, e os fios afetados serão exibidos como linhas tracejadas. A visualização da geometria afetada também será duplicada. Agora é possível alterar os valores anteriores sem calcular a união booleana.

3. Para descongelar os nós, clique com o botão direito do mouse e desmarque Congelar.

4. Todos os nós afetados e as visualizações de geometria associadas serão atualizados e revertidos para o modo de visualização padrão.

Análise abrangente de...

Sólidos

Os sólidos consistem em uma ou mais superfícies que contêm volume por meio de um limite fechado que define a “entrada” ou a “saída”. Independentemente de quantas superfícies existem, elas devem formar um volume “hermético” para serem consideradas como um sólido. Os sólidos podem ser criados unindo superfícies ou Polysurfaces ou usando operações como elevação, varredura e revolução. As primitivas Esfera, Cubo, Cone e Cilindro também são sólidos. Um cubo com, pelo menos, uma face removida conta como uma Polysurface, que tem algumas propriedades similares, mas não é um sólido.

1. Um plano é composto por uma única superfície e não é um sólido.

2. Uma esfera é composta por uma superfície, mas é um sólido.

3. Um cone é composto por duas superfícies unidas para criar um sólido.

4. Um cilindro é composto por três superfícies unidas para criar um sólido.

5. Um cubo é composto de seis superfícies unidas para criar um sólido.

Topologia

Os sólidos são compostos de três tipos de elementos: vértices, arestas e faces. As faces são as superfícies que compõem o sólido. As arestas são as curvas que definem a conexão entre as faces adjacentes e os vértices são os pontos inicial e final dessas curvas. É possível consultar esses elementos usando os nós de topologia.

1. Faces

2. Arestas

3. Vértices

Operações

É possível modificar os sólidos arredondando ou chanfrando suas bordas para eliminar os cantos e os ângulos agudos. A operação de chanfro cria uma superfície regular entre duas faces, enquanto o arredondamento é mesclado entre as faces para manter a tangência.

1. Cubo sólido

2. Cubo chanfrado

3. Cubo arredondado

Operações booleanas

As operações booleanas de sólidos são métodos para combinar dois ou mais sólidos. Uma única operação booleana significa realizar quatro operações:

1. Fazer interseção de dois ou mais objetos.

2. Dividir os objetos nas interseções.

3. Excluir as partes indesejadas da geometria.

4. Unir tudo novamente.

1. União: remove as partes sobrepostas dos sólidos e une-as em um único sólido.

2. Diferença: subtrai um sólido de outro. O sólido a ser subtraído é chamado de ferramenta. Observe que é possível alternar qual sólido é a ferramenta para manter o volume inverso.

3. Interseção: mantém somente o volume de interseção dos dois sólidos.

1. UnionAll: operação de união com esfera e cones virados para fora

2. DifferenceAll: operação de diferença com esfera e cones virados para dentro

Curvas no Dynamo

O que é uma curva?

1. Linha

2. Polilinha

3. Arco

4. Circle

5. Elipse

6. Curva NURBS

7. PolyCurve

Linha

Curva NURBS

1. NurbsCurve.ByControlPoints usa a lista de pontos como pontos de controle

2. NurbsCurve.ByPoints desenha uma curva através da lista de pontos

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Análise abrangente de...

Curvas

O termo Curve é um termo mais abrangente que engloba todas as diferentes formas curvas (mesmo se forem retas). A curva capital “C” é a categorização principal para todos esses tipos de forma: linhas, círculos, splines, etc. Tecnicamente, uma curva descreve cada ponto possível que possa ser encontrado inserindo “t” em um conjunto de funções, que podem variar desde funções simples (x = -1.26*t, y = t) a funções que envolvam cálculos. Não importa com que tipo de curva estamos trabalhando, este Parâmetro chamado “t” é uma propriedade que podemos avaliar. Além disso, independentemente da aparência da forma, todas as curvas também têm um ponto inicial e um ponto final, que coincidem com os valores mínimo e máximo de “t” usados para criar a curva. Isso também nos ajuda a compreender sua direcionalidade.

É importante observar que o Dynamo assume que o domínio dos valores “t” de uma curva é compreendido entre 0,0 e 1,0.

Todas as curvas também possuem diversas propriedades ou características que podem ser usadas para descrever ou analisar. Quando a distância entre os pontos inicial e final for zero, a curva será "fechada". Além disso, cada curva tem vários pontos de controle, se todos esses pontos estão localizados no mesmo plano, a curva é "plana". Algumas propriedades se aplicam à curva como um todo, enquanto outras somente se aplicam a pontos específicos ao longo da curva. Por exemplo, a planaridade é uma propriedade global, enquanto um vetor tangente em um determinado valor "t" é uma propriedade local.

Linhas

As Linhas são a forma mais simples de Curvas. Podem não parecer curvas, mas na verdade são: apenas sem qualquer curvatura. Existem algumas maneiras diferentes de criar Linhas, sendo a mais intuitiva do ponto A ao ponto B. A forma da linha AB será desenhada entre os pontos, mas matematicamente ela se estende infinitamente em ambas as direções.

Quando nós conectamos duas linhas, temos uma Polilinha. Aqui temos uma representação simples do que é um Ponto de controle. Editar qualquer uma dessas localizações de ponto irá alterar a forma da D. Se a polilinha estiver fechada, temos um polígono. Se os comprimentos de aresta do polígono forem todos iguais, ele será descrito como normal.

Arcos, círculos, arcos de elipse e elipses

À medida que adicionamos mais complexidade às funções paramétricas que definem uma forma, podemos avançar mais uma etapa a partir de uma linha para criar um Arco, Círculo, Arco de elipse ou Ellipse descrevendo um ou dois raios. As diferenças entre a versão do arco e o círculo ou elipse são apenas se a forma está fechada.

NURBS + Policurvas

NURBS (Splines de base racional não uniforme) são representações matemáticas que podem modelar com precisão qualquer forma, desde uma linha simples bidimensional, um círculo, um arco ou um retângulo até a curva orgânica tridimensional mais complexa e de forma livre. Devido à sua flexibilidade (relativamente poucos pontos de controle, mas interpolação suave com base nas configurações de grau) e precisão (delimitado por uma matemática robusta), os modelos NURBS podem ser usados em qualquer processo, da ilustração e animação à fabricação.

Grau: o grau da curva determina o intervalo de influência que os pontos de controle têm em uma curva; quanto maior for o grau, maior será o intervalo. O grau é um número inteiro positivo. Este número é normalmente 1, 2, 3 ou 5, mas pode ser qualquer número inteiro positivo. As linhas e polilinhas NURBS são normalmente de grau 1 e a maioria das curvas de forma livre é de graus 3 ou 5.

Pontos de controle: os pontos de controle são uma lista de ao menos pontos de graus + 1. Uma das formas mais fáceis de alterar a forma de uma curva NURBS é mover seus Pontos de controle.

Peso: os pontos de controle têm um número associado denominado Peso. Os pesos são, normalmente, números positivos. Quando os Pontos de controle de uma curva têm o mesmo peso (normalmente 1), a Curva é chamada não racional, caso contrário, a Curva é chamada racional. A maioria das curvas NURBS é não racional.

Nós: os nós são uma lista de números (graus+N-1), em que N é o número de pontos de controle. Os nós são usados junto com os pesos para controlar a influência dos Pontos de controle na curva resultante. Um uso dos nós é a criação de pontos de inflexão em certos pontos da curva.

1. Grau = 1

2. Grau = 2

3. Grau = 3

Malha no Dynamo

O que é a malha?

Elementos de malha

O Dynamo define malhas usando uma estrutura de dados Face-Vértice. Em seu nível mais básico, esta estrutura é simplesmente uma coleção de pontos que são agrupados em polígonos. Os pontos de uma malha são chamados de vértices, enquanto os polígonos como a superfície são chamados de faces.

Para criar uma malha, precisamos de uma lista de vértices e um sistema de agrupamento desses vértices em faces, o que é denominado grupo de índice.

1. Lista de vértices

2. Lista de grupos de índice para definir faces

Kit de ferramentas de malha

A biblioteca também fornece ferramentas para modificar malhas, reparar malhas ou extrair fatias horizontais para uso na fabricação.

Análise abrangente de...

Malha

Uma Malha é uma coleção de quadriláteros e triângulos que representam uma geometria de superfície ou sólido. Como os sólidos, a estrutura de um objeto de malha inclui vértices, arestas e faces. Há propriedades adicionais que também tornam as Malhas exclusivas, como as normais.

1. Vértices de malha

2. Arestas de malha *Arestas com apenas uma face adjacente são chamadas "Naked". Todas as outras arestas são "Clothed"

3. Faces de malha

Vértices + normais de vértice

Os vértices de uma malha são simplesmente uma lista de pontos. O índice dos vértices é muito importante ao construir uma malha ou obter informações sobre a estrutura de uma malha. Para cada vértice, há também uma normal de vértice correspondente (vetor) que descreve a direção média das faces anexadas e nos ajuda a compreender a orientação “dentro” e “fora” da malha.

1. Vértices

2. Normais de vértice

Faces

Uma face é uma lista ordenada de três ou quatro vértices. A representação "superfície" de uma face de malha, portanto, é implícita de acordo com a posição dos vértices que estão sendo indexados. Já temos a lista de vértices que compõem a malha, por isso, em vez de fornecer pontos individuais para definir uma face, basta usar o índice dos vértices. Isso também nos permite usar o mesmo vértice em mais de uma face.

1. Uma face de quadrados feita com índices 0, 1, 2 e 3

2. Uma face de triângulo feita com índices 1, 4 e 2. Observe que os grupos de índice podem ser deslocados em sua ordem, desde que a sequência seja ordenada de forma anti-horária, a face será definida corretamente

Malhas versus superfícies NURBS

Como a geometria de malha é diferente da geometria NURBS? Em que casos é recomendado utilizar um e não o outro?

Parametrização

Em um capítulo anterior, vimos que as superfícies NURBS são definidas por uma série de curvas NURBS seguindo em duas direções. Essas direções são legendadas como U eV, e permitem que uma superfície NURBs seja parametrizada de acordo com um domínio de superfície bidimensional. As curvas em si são armazenadas como equações no computador, permitindo que as superfícies resultantes sejam calculadas para um grau arbitrariamente pequeno de precisão. No entanto, pode ser difícil combinar várias superfícies NURBS juntas. A união de duas superfícies NURBS resultará em uma polysurface, onde diferentes seções da geometria terão diferentes parâmetros UV e definições de curva.

1. Superfície

2. Curva isoparamétrica (Isoparm)

3. Ponto de controle de superfície

4. Polígono de controle de superfície

5. Ponto isoparamétrico

6. Estrutura da superfície

7. Malha

8. Aresta consolidada

9. Rede de malha

10. Arestas de malha

11. Normal de vértice

12. Face de malha/normal de face de malha

As malhas, por outro lado, são compostas de um número discreto de vértices e faces exatamente definidos. A rede de vértices geralmente não pode ser definida por coordenadas simples UV e, como as faces são separadas, a quantidade de precisão é incorporada à malha e só pode ser alterada refinando a malha e adicionando mais faces. A falta de descrições matemáticas permite que as malhas manipulem com mais flexibilidade a geometria complexa em uma única malha.

Influência local versus global

Outra diferença importante é a extensão para a qual uma alteração local na geometria de Malha ou NURBS afeta toda a forma. Mover um vértice de uma malha somente afeta as faces que são adjacentes a esse vértice. Em superfícies NURBS, a extensão da influência é mais complicada e depende do grau da superfície, bem como dos pesos e nós dos pontos de controle. Em geral, no entanto, mover um único ponto de controle em uma superfície NURBS cria uma alteração mais suave e mais extensa na geometria.

1. Superfície NURBS: mover um ponto de controle tem influência que se estende através da forma

2. Geometria de malha: mover um vértice tem influência somente em elementos adjacentes

Uma analogia que pode ser útil é para comparar uma imagem vetorial (composta de linhas e curvas) com uma imagem raster (composta de pixels individuais). Se você aproximar o zoom em uma imagem de vetor, as curvas permanecem definidas e claras, ao efetuar o zoom em uma imagem raster resulta em uma vista em que os pixels individuais se tornam maiores. Nesta analogia, as superfícies NURBS podem ser comparadas a uma imagem vetorial porque há uma relação matemática suave, enquanto uma malha se comporta de forma similar a uma imagem raster com uma resolução definida.

Os dados são a matéria dos nossos programas. Eles percorrem os fios, fornecendo entradas para os nós onde são processados em uma nova forma de dados de saída. Vamos revisar a definição de dados, como eles são estruturados e começar a usá-los no Dynamo.

O que são os dados?

Os dados são um conjunto de valores de variáveis qualitativas ou quantitativas. A forma mais simples de dados são os números como 0, 3.14 ou 17. Mas os dados também podem ser de diferentes tipos: uma variável representando a alteração de números (height); caracteres (myName); geometria (Circle); ou uma lista de itens de dados (1,2,3,5,8,13,...).

No Dynamo, adicionamos dados às portas de entrada dos nós. Podemos ter dados sem ações, mas precisamos de dados para processar as ações que nossos nós representam. Quando adicionamos um nó ao espaço de trabalho, se ele não tiver nenhuma entrada fornecida, o resultado será uma função, e não o resultado da própria ação.

1. Dados simples

2. Dados e ações (nó A) executados com êxito

3. A ação (nó A) sem entradas de dados retorna uma função genérica

Null – Ausência de dados

Cuidado com os nós Nulls O tipo 'null' representa a ausência de dados. Embora seja um conceito abstrato, provavelmente ele aparecerá ao trabalhar com a programação visual. Se uma ação não criar um resultado válido, o nó retornará nulo.

Testar para verificar se existem nulos e a sua remoção da estrutura de dados é uma parte crucial para criar programas robustos.

Estruturas de dados

Quando estamos fazendo a programação visual, podemos gerar muitos dados muito rapidamente e necessitar de um meio para gerenciar sua hierarquia. Essa é a função das estruturas de dados, os esquemas organizacionais nos quais armazenamos dados. As especificidades das estruturas de dados e de como usá-las variam conforme a linguagem de programação usada.

No Dynamo, adicionamos hierarquia aos nossos dados através das listas. Vamos explorar isso em profundidade em capítulos posteriores. Para já, vamos começar de forma simples:

Uma lista representa um conjunto de itens colocados em uma estrutura de dados:

• Tenho cinco dedos (itens) na minha mão (lista).

• Há dez casas (itens) na minha rua (lista).

1. Um nó Sequência de números define uma lista de números usando as entradas início, quantidade e etapa. Com esses nós, criamos duas listas separadas de dez números, uma que vai de 100 a 109 e outra que vai de 0 a 9.

2. O nó List.GetItemAtIndex seleciona um item de uma lista em um índice específico. Escolhendo 0, obtemos o primeiro item da lista (100 neste caso).

3. Aplicando o mesmo processo à segunda lista, obtemos um valor de 0, o primeiro item da lista.

4. Agora, mesclamos as duas listas em uma usando o nó List.Create. Observe que o nó cria uma lista de listas. Isso altera a estrutura dos dados.

5. Usando List.GetItemAtIndex novamente, com o índice definido como 0, obtemos a primeira lista na lista de listas. Isso é o que significa tratar uma lista como um item, o que é um pouco diferente de outras linguagens de script. Nos capítulos posteriores, aprofundaremos mais nos temas de manipulação de listas e estrutura de dados.

O conceito-chave para entender a hierarquia dos dados no Dynamo: em relação à estrutura de dados, as listas são consideradas itens. Ou seja, o Dynamo funciona com um processo descendente para compreender as estruturas dos dados. O que isso significa? Vamos analisar isso com um exemplo.

Exercício: Usar dados para criar uma cadeia de cilindros

Faça o download do arquivo de exemplo clicando no link abaixo.

É possível encontrar uma lista completa de arquivos de exemplo no Apêndice.

Neste primeiro exemplo, montamos um cilindro com camadas que percorre a hierarquia da geometria discutida nesta seção.

Parte I: Configurar o gráfico para um cilindro com alguns parâmetros alteráveis.

1. Adicionar Point.ByCoordinates – após adicionarmos o nó à tela, vemos um ponto na origem da grade de visualização do Dynamo. Os valores padrão das entradas x,y e z são 0,0, especificando um ponto nesse local.

2. Plane.ByOriginNormal – a próxima etapa na hierarquia da geometria é o plano. Existem diversas maneiras de construir um plano, e estamos usando uma origem e um normal para a entrada. A origem é o nó de ponto criado na etapa anterior.

Vector.ZAxis – esse é um vetor unificado na direção z. Observe que não há entradas, somente um vetor de valor [0,0,1]. Usamos isso como a entrada normal para o nó Plane.ByOriginNormal. Isso nos fornece um plano retangular na visualização do Dynamo.

3. Circle.ByPlaneRadius – subindo na hierarquia, agora criamos uma curva com base no plano da etapa anterior. Após a conexão ao nó, obtemos um círculo na origem. O raio padrão no nó é o valor de 1.

4. Curve.Extrude – agora vamos fazer isso surgir fornecendo alguma profundidade e entrando na terceira dimensão. Esse nó cria uma superfície com base na curva por meio de extrusão. A distância padrão no nó é 1 e devemos ver um cilindro na viewport.

5. Surface.Thicken – esse nó fornece um sólido fechado deslocando a superfície por uma determinada distância e fechando a forma. O valor padrão da espessura é 1 e vemos um cilindro com camadas na viewport em linha com esses valores.

6. Controle deslizante de número – em vez de usar os valores padrão para todas essas entradas, vamos adicionar um controle paramétrico ao modelo.

Edição de domínio – após adicionar o controle deslizante de número à tela, clique no acento circunflexo no canto superior esquerdo para exibir as opções de domínio.

Mín/Máx/Etapa – altere os valores mín, máx e etapa para 0,2 e 0,01 respectivamente. Estamos fazendo isso para controlar o tamanho da geometria geral.

7. Controles deslizantes de número – em todas as entradas padrão, vamos copiar e colar esse controle deslizante de número (selecione o controle deslizante, pressione Ctrl+C e, em seguida, Ctrl+V) diversas vezes, até que todas as entradas com padrões tenham um controle deslizante. Alguns dos valores do controle deslizante terão que ser maiores que zero para que a definição funcione (isto é, você precisa de uma profundidade de extrusão para que uma superfície se torne mais espessa).

8. Acabamos de criar um cilindro paramétrico com camadas com esses controles deslizantes. Tente flexibilizar alguns desses parâmetros e veja a atualização da geometria dinamicamente na viewport do Dynamo.

Controles deslizantes de número – aprofundando isso um pouco mais, adicionamos muitos controles deslizantes à tela e precisamos limpar a interface da ferramenta que acabamos de criar. Clique com o botão direito do mouse em um controle deslizante, selecione “Renomear...” e altere cada controle deslizante com o nome apropriado para seu parâmetro (espessura, raio, altura etc.).

Parte II: Preencher uma matriz de cilindros com base na Parte I

9. Acabamos de criar um item incrível de cilindro que aumenta de espessura. Esse é um objeto atualmente, vamos analisar como criar uma matriz de cilindros que permanece vinculada de forma dinâmica. Para fazer isso, criaremos uma lista de cilindros, em vez de trabalhar com um único item.

Adição (+) – nosso objetivo é adicionar uma linha de cilindros ao lado do cilindro que criamos. Se desejarmos adicionar um cilindro adjacente ao atual, precisaremos considerar o raio do cilindro e a espessura de sua camada. Obtemos esse número adicionando os dois valores dos controles deslizantes.

10. Essa etapa é mais complicada, portanto, vamos explicá-la devagar: o objetivo final é criar uma lista de números que definem as localizações de cada cilindro em uma linha.

a. Multiplicação ð primeiro, desejamos multiplicar o valor da etapa anterior por 2. O valor da etapa anterior representa um raio e desejamos mover o cilindro ao longo de todo o diâmetro.

b. Sequência de números – criamos uma matriz de números com esse nó. A primeira entrada é o nó_multiplicação_ da etapa anterior para o valor etapa. É possível definir o valor inicial como 0,0 usando um nó de número.

c. Controle deslizante de número inteiro – para o valor quantidade, conectamos um controle deslizante de número inteiro. Isso definirá quantos cilindros são criados.

d. Saída – essa lista mostra a distância de movimentação de cada cilindro na matriz, e é orientada parametricamente pelos controles deslizantes originais.

11. Essa etapa é muito simples: conecte a sequência definida na etapa anterior à entrada x do Point.ByCoordinates original. Isso substituirá o controle deslizante pointX, que pode ser excluído. Agora, vemos uma matriz de cilindros na viewport (certifique-se de que o controle deslizante de número inteiro seja maior que 0).

12. A cadeia de cilindros ainda está dinamicamente vinculada a todos os controles deslizantes. Flexibilize cada controle deslizante para assistir à atualização da definição.

Quando estivermos prontos para nos aprofundar no desenvolvimento de programas visuais, precisaremos de uma compreensão mais profunda dos blocos de construção que usaremos. Este capítulo apresentará os conceitos fundamentais em torno dos dados: o que percorre os fios do nosso programa Dynamo.

Se a forma mais simples de dados forem os números, a forma mais fácil de relacionar esses números será através da matemática. De operadores simples, como dividir até funções trigonométricas, ou fórmulas mais complexas, a matemática é uma ótima forma de começar a explorar as relações e os padrões numéricos.

Operadores aritméticos

Os operadores são um conjunto de componentes que usam funções algébricas com dois valores de entrada numéricos, o que resulta em um valor de saída (adição, subtração, multiplicação, divisão etc.). Eles podem ser encontrados em Operadores>Ações.

Exercício: Fórmula da espiral dourada

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É possível encontrar uma lista completa de arquivos de exemplo no Apêndice.

Parte I: Fórmula paramétrica

Combine operadores e variáveis para formar uma relação mais complexa através de Fórmulas. Use os controles deslizantes para criar uma fórmula que pode ser controlada com parâmetros de entrada.

1. Crie a sequência de números que representa o “t” na equação paramétrica; portanto, queremos usar uma lista suficientemente grande para definir uma espiral.

Sequência de números: defina uma sequência de números com base em três entradas: início, quantidade e etapa.

2. A etapa acima criou uma lista de números para definir o domínio paramétrico. Em seguida, crie um grupo de nós que representa a equação da espiral dourada.

A espiral dourada é definida como a equação:

A imagem abaixo representa a espiral dourada na forma de programação visual. Quando você percorrer o grupo de nós, tente prestar atenção ao paralelo entre o programa visual e a equação escrita.

a. Controle deslizante de número: adicione dois controles deslizantes de número à tela. Esses controles deslizantes representarão as variáveis a e b da equação paramétrica. Eles representam uma constante que é flexível ou parâmetros que podem ser ajustados para um resultado desejado.

b. Multiplicação (*): o nó de multiplicação é representado por um asterisco. Usaremos isso repetidamente para conectar variáveis de multiplicação

c. Math.RadiansToDegrees: os valores “t” precisam ser convertidos em graus para sua avaliação nas funções trigonométricas. Lembre-se de que o Dynamo usa como padrão a unidade de graus para avaliar essas funções.

d. Math.Pow: como uma função de “t” e o número “e” que cria a sequência de Fibonacci.

e. Math.Cos e Math.Sin: essas duas funções trigonométricas diferenciarão a coordenada x e a coordenada y, respectivamente, de cada ponto paramétrico.

f. Inspeção: agora vemos que nossa saída é formada por duas listas, que serão as coordenadas x e y dos pontos usados para gerar a espiral.

Parte II: Da fórmula à geometria

Point.ByCoordinates: conecte o nó de multiplicação superior à entrada “x” e a parte inferior à entrada “y”. Agora vemos uma espiral paramétrica de pontos na tela.

Polycurve.ByPoints: conecte Point.ByCoordinates da etapa anterior a pontos. Podemos deixar connectLastToFirst sem entrada porque não estamos criando uma curva fechada. Isso cria uma espiral que passa por cada ponto definido na etapa anterior.

Agora concluímos a espiral de Fibonacci. A partir daqui, vamos aprofundar isso em dois exercícios separados, que chamaremos de nautiloide e girassol. Esses são abstrações de sistemas naturais, mas os dois aplicativos diferentes da espiral de Fibonacci serão bem representados.

Parte III: Da espiral ao nautiloide

Circle.ByCenterPointRadius: vamos usar um nó de círculo aqui com as mesmas entradas da etapa anterior. O valor do raio tem como padrão 1,0, de modo que vemos uma saída imediata de círculos. Torna-se imediatamente legível como os pontos se afastam da origem.

Sequência de números: essa é a matriz original de “t”. Conectando isso ao valor do raio de Circle.ByCenterPointRadius, os centros do círculo ainda ficam bastante afastados da origem, mas o raio dos círculos está aumentando, criando um gráfico de círculo de Fibonacci moderno.

Você ganhará pontos de bônus se fizer em 3D.

Parte IV: Do nautiloide à filotaxia

Como ponto de partida, vamos começar com a mesma etapa do exercício anterior: criar uma matriz de espiral de pontos com o nó Point.ByCoordinates.