Trabajando en: Nave lanzadera "Phantom" Star Wars Rebels

Supongo que la Guerra de las Galaxias no fue la primera película que vi en la infancia. Se estrenó un año antes de que yo naciera y no pude verla en el cine, a diferencia de sus dos compañeras de trilogía. Pero sí recuerdo perfectamente que fue la primera película que pude ver en vídeo. Un vídeo BETA de unos vecinos que me invitaron a pasar una tarde disfrutando de un espectáculo que iba a dejar un recuerdo imborrable en mi vida. Igual que para buena parte de los niños de mi generación.

Aunque probablemente ya había comenzado a soñar con viajar a las estrellas de la mano de aquella serie tan genial (como injustamente olvidada) llamada "Érase una vez... el espacio", aquella sesión de cine casero se convirtió en un maravilloso Big-Bang de fantasía y aventuras espaciales que sobrepasaba cualquier estímulo recibido previamente. Un acontecimiento imborrable que elevó la capacidad de imaginar de mi red neuronal a un nuevo nivel de infinitas posibilidades sin más fronteras que la de quedarme dormido cada noche soñando con ser el pagafantas místico ultrapoderoso, pero pagafantas al fin y al cabo, que se enamora de su hermana como quién se enamora de su prima del pueblo y contempla en paz y armonía cómo se la lleva el macarra de turno después de sacrificarlo todo salvando al universo.

Posteriormente volé en mi bicicleta llevando un alien con cara de escroto de paquete, aprendí a fabricar una nave espacial a partir de un cochecito de feria, me tocó regresar a la Tierra pilotando el transbordador espacial tras quedarme encerrado en él durante una visita e incluso honré con el nombre de "Boxy" a mis dos primeros perros en memoria del perro-robot más absurdo de la historia. Pero nada pudo superar la maravillosa sensación de pilotar un X-Wing entre una maraña de Tie Fighters.

Muffit, el perro robot que equivocadamente bautizó a mis 2 primeros perros llamados BoxeyMinipunto para el que acierte dónde salía este bicho.
Por cierto, es gracioso descubrir con casi 40 tacos que el perro robot que dio nombre a tus dos primeros perros, Boxy I y Boxy II, no se llamaba Boxey (que era su dueño)... sino Muffit

Años después llegó la ciencia ficción dura. Los Asimov, Clarke, Niven, Dick, Heinlein, Pohl, Aldiss y compañía que se encargaron de transformar la ficción épica de la saga fantástica en un baño de realidad con escaso margen para la imaginación. A pesar del efecto maravilla provocado por el descubrimiento de escenarios fantásticos como Trantor, Rama, Mundo Anillo o Pórtico, la realidad es que vivir en un universo en el que la velocidad de la luz es desesperadamente lenta y en el que las naves no hacen ruido al disparar, a veces supone una visión con poco margen para la fantasía.

Si nos ponemos así de realistas, el espacio es tan aburrido como ver 2001 Odisea en el Espacio sin consumir estupefacientes o como tratar de disfrutar de Star Trek sin pensar que cambiar las naves espaciales por barcos griegos colonizando tierras lejanas nos sumergiría en una experiencia similar donde el rollo espacial no es más que un tema de pegote como el de cualquier trasfondo de un eurogame.

O tan aburrido como la mismísima impresión 3D.

Porque la impresión 3D es tan real y está tan sujeta a las leyes físicas del universo en que habitamos que también está sujeta al principio de incertidumbre: en el momento en que experimentamos sus posibilidades, dejamos de poder soñar con todo aquello que pensábamos se podría realizar. Conocer la realidad de la impresión 3D tiene como consecuencia fundamental descubrir que es tanto lo que no podemos hacer, que lo que realmente lograremos conseguir, es en numerosas ocasiones, sumamente decepcionante. 

Mi querido Bugatti VeyronSi te hace ilusión, te vendo el STL del Bugatti Veyron por un módico precio. Pero no, no te lo vas a poder imprimir en el garaje de casa aunque Matías Prats te haya dicho que sí.

Mi consejo es el siguiente: si vives feliz pensando que con una impresora podrás pedir deseos como a la lámpara de Aladino o como a un replicador del Enterprise capaz de sintetizar los átomos correspondientes a un mojito en copa de cristal con hierbabuena fresca en menos de lo que tarda la maquina de polvos pseudococacola del burguer en llenarte el vaso, no sigas leyendo. 

Ahora bien, si quieres conocer las limitaciones de la impresión 3D, centrándonos en la tecnología de filamento de las impresoras domésticas, trataré de describir estos inconvenientes en este y los siguientes artículos relacionados, a través del proceso de creación de un objeto tridimensional desde la fase de modelado hasta que veamos (o no, quién sabe) terminado e imprimido el modelo en cuestión.

Lógicamente, si he comenzado a escribir con el tema Star Wars en mente, es porque el modelo con el que voy a trabajar esta relacionado con éste universo. No con las películas, sino con las series de dibujos animados. En este caso concreto, Star Wars Rebels. Pero es que debo confesar que disfruto más con los dibus que con las últimas películas. Y por supuesto, con Ashoka Tano, que es mi personaje preferido de toda la saga.

Y sin más, presentamos el modelo en cuestión: la lanzadera modificada "Phantom" que habitualmente se encuentra acoplada a su nave madre, el carguero ligero VCX-100 "Ghost" de la capitana (o generala, ya no lo se) rebelde, Hera Syndulla.

El Phantom de Star Wars RebelsLa imagen viene de aquí: http://starwarsrebels.wikia.com/wiki/Phantom/Gallery.
Si a alguien cree que por esto pueden aplicarme la Ley Mordaza, que avise.

Debido al postureo malote que asola la República, puede que a algunos este proyecto no les parezca demasiado interesante. Y en cierto modo lo entiendo. Porque en estos días inciertos, el Imperio populista respaldado por el capitalismo corporativista monopolista parásito del estado del bienestar Jedi se hace con el fervor popular ante la impotencia de la Socialdemocracia Coruscantiana-Senatorial en plena crisis moral.

Un Tie Fighter en escala 1:48 a juego con mi escenografía del Imperial AssaultSip, el Tie Fighter tiene  +10000000 en masmolismo pero yo he venido a hablar de mi Phantom.

Al fin y al cabo, el Imperio de Palpatine no es más que una mamandurria que ha crecido al calor del Boletin Oficial de la República y su enésima mega-obra-pública-arma-de-destrucción-masiva, que nadie necesitaba, pero que está bien porque da trabajo a la clase proletaria pauperizada y aumenta la demanda de vivienda para los obreros recién llegados, disparando la venta de módulos habitacionales sobre plano hasta niveles nunca vistos.

Destruyendo algún planeta o sistema que otro, si, por supuesto. Pero, ¿a quién le importa el rollo ético si cualquier inútil sin puntería puede aspirar a llevar un uniforme molón de soldado de élite aunque no sea capaz de acertar a un Bantha a un palmo de distancia?.

¡Ah!, las redes clientelares de tamaño galáctico. ¡Lo que harían nuestros políticos con ellas!.

En fin, que el Phantom, a pesar de ser una nave de los aburridos rebeldes, es un nave pequeñita e idónea para ilustrar el proceso, ya que las superfices del casco  son planas en su mayoría y no hay demasiado detalle en la superfice, más allá del panelado. Y como principal desafío, contamos con la posibilidad de modelar el interior.

Puede que afrontar un proyecto de vehículo en el que vamos a trabajar también con el interior parezca una cuestión sin importancia, pero el "interior" de cualquier cuerpo material "hueco", que como seres que habitamos en el mundo real no nos causa demasiadas inquietudes, supone una de las primeras limitaciones a las que hay que enfrentarse cuando pensamos en modelar en 3d para imprimir.

Así que ya que hay que empezar por algún sitio, empecemos por tratar de ilustrar la diferencia entre un modelo 3D "macizo", que solamente tiene "fuera", y un modelo 3D "hueco", que también tiene "dentro". 

 

Supercoco dentro y fuera"Hoy, amigos de Barrio Sésamo, vamos a ver la diferencia entre dentro y fuera".
Realmente no tengo ni idea de qué va esto pero buscas "supercoco dentro fuera" en google y hace risa.

Como todavía no tenemos modelo, por empezar con un objeto sencillo, pensemos en diseñar un cubo (de los de 6 caras) "macizo" para imprimirlo. El objeto está formado por los 6 polígonos correspondientes a las 6 caras, y cuando queremos imprimirlo, la impresora se encarga de "crear" el material de relleno sin más problemas (este material de relleno no tiene porqué ocupar el 100% del volumen aunque hablemos de objetos "macizos"; podemos fijar un valor menor, 8%, 15%, 25%, en función del tamaño de la pieza; aunque este aspecto ahora no es demasiado relevante) y al final de la impresión obtenemos el cubo con sus 6 caras y aspecto de ser macizo.

En la impresión doméstica de filamento, el material es tan barato que uno se puede permitir el lujo de imprimir los objetos en modo "macizo", ya que el coste económico y en tiempo no es demasiado elevado respecto a imprimir el mismo cubo "hueco". Por el contrario, si tratáramos de imprimir nuestro cubo en un servicio online como Shapeways, el precio final del cubo macizo sería muy superior al del cubo hueco, ya que parte del precio se corresponde con el volumen de material utilizado.

Supercoco dentro y fueraSi, He creado un cubo macizo y otro hueco de 10cm. y los he subido a Shapeways para ver el coste de impresión. De paso he conseguido crear el cubo de 10cm. más caro del universo.

En nuestro caso hemos decidido que vamos a trabajar con un objeto hueco, porque queremos modelar interiores, pero podemos necesitar ahuecar un objeto por cuestiones económicas, por ejemplo. En otras ocasiones, no tendremos que plantearnos esta cuestion. En el caso de una miniatura correspondiente a un personaje, podremos considerarla un objeto macizo. Trabajaremos detallando las superfices y nos olvidaremos del interior. El esfuerzo que nos requeriría ahuecarla no compensa el ahorro en material o tiempo.

Pero en el caso del Phantom, vamos a tener que trabajar tanto por el interior como por el exterior del modelo, así que además de ahuecar, tendremos que detallar ambas superficies, tanto la externa como la interna.

Esta cuestión de modelos sólidos o huecos parece tan evidente que quizás no debería recordarlo, pero más allá de lo incuestionable de la afirmación, lo que no es tan evidente es la repercusión que este concepto tiene a la hora de soñar con las posibilidades de la impresión 3D.

Porque muchos soñadores han adoptado como parte de sus sueños unos aparatos casi tan mágicos como las impresoras tridimensionales que atienden al nombre de: escáneres 3D.

Y los escáneres 3D son unos aparatitos con cierta utilidad si no sabemos modelar en 3D y queremos entrar en el mundo de la impresión por la vía rápida, pero son completamente inservibles ante los objetos huecos.

No obstante para el que sueñe con clonar ejércitos de miniaturas, el funcionamiento es sumamente sencillo: colocamos nuestra miniatura en la peana; ésta comienza a girar y el escáner a escanear, dando lugar a la magia. Y en unos minutos tenemos una representación en forma de malla tridimensional del objeto original en nuestro ordenador.

En realidad su mayor problema es que para escanear algo necesitan disponer físicamente de ese algo, por lo que si no dispones de ese algo no puedes escanearlo. Pero aparte de otra de estas cuestiones evidentes que a muchos parecen pasarles desapercibidas, el siguiente mayor problema es que los escáneres 3D son escáneres superficiales. No disponen de Rayos X ni traspasan las superfices externas de los objetos permitiendo escanear el interior. Por lo que sería absolutamente imposible escanear cualquier espacio interno en un objeto.

En el caso de que dispusiéramos del Phantom como un modelo a escala para escanearlo y tener una malla que podría servirnos de base para trabajar, tendríamos que conformarnos con la malla exterior. La malla correspondiente al interior sería cosa nuestra.

Aquí podría hablar un poquito del abismo más o menos amplio que separa la malla que nos ofrece un escáner de la malla que necesitamos para poder imprimir, pero ahora lo importante es el hecho de estamos trabajando con el Phantom, que solamente existe como parte de una serie de dibujos animados y por tanto, no podríamos escanearlo.

Así que toda esta disertación sobre los escáneres no se exactamente por qué está ocupando tanto espacio en el artículo, pero debería terminarse aquí.

Justo donde voy a poner la imagen del modelo del Phantom prácticamente terminado para darle un poco de interés al asunto:

Star Wars Rebel PhantomSolo es medio Phantom, pero si sigues leyendo descubrirás porque le falta la mitad.
Y no, esto no es un tutorial de modelado así que búscate la vida en google que yo aprendí en el 94 sin internet, sin youtube y sin amigos majetes que te dan clases gratis en su blog

En realidad podría haber hecho todo esto solamente con el exterior, considerando el interior como fruto metafórico del uso del futuro de subjuntivo... "si hubiéremos diseñado el interior esto fuere así o asá" (toda la vida queriendo usar el futuro de subjuntivo an algún sitio y me he tenido que crear un blog para conseguirlo).

Pero nosotros queremos una nave espacial con su compartimento de carga, su espacio para la tripulación y su cabina de control, con su silla ergonómica, sus botoncitos, sus palanquitas y su "volante" de control.

Que digo yo que una vez descubierta la hipervelocidad y la telecomunicación instantánea a distancia infinita, cualquier raza del universo podría haberse planteado incluir dirección asistida en las naves espaciales, pero supongo que la cara de esfuerzo del piloto al tratar de virar la nave en gravedad 0 y sin inercia, como el que maneja un Pegaso de 6 ejes de los años 60 cargado con 500 pacas de paja, bajando el puerto del Escudo con niebla y la carretera helada, ayuda a transmitir a los acompañantes la sensación de dramatismo que requiere cada maniobra de giro.

Interiores del Phantom"No, esto no lo vas a encontrar gratis en Thingiverse".
Aquí te damos mandanga de la buena... pero no es gratis, ¡millenial pesado de los *******!

Después de esta interesante reflexión acerca de la profesión de piloto espacial y sus riesgos laborales, nos encontramos con el hecho de que si queremos trabajar con modelos huecos, tenemos que añadir una nueva propiedad a nuestros modelos: la cáscara (en inglés suena mejor: "shell").

Si retornámos a un simple cubo para intentar ahuecarlo, tras realizar las operaciones necesarias en nuestro programa de 3D favorito, nos encontraremos con 12 caras. Las 6 interiores y las 6 exteriores, y una distancia de separación entre ambas que dará lugar al espesor final del cuerpo.

Esta dimensión del grosor de la "cáscara" se suele denominar en inglés "wall thickness" y es un factor muy importante a la hora de comenzar a modelar un objeto.

En el caso de la impresión con filamento, esta distancia de separación es recomendable establecerla como un múltiplo exacto del diámetro de la boquilla que extruye el filamento de nuestra impresora. En mi caso, que dispongo de una boquilla de 0,4mm., lo ideal sería usar un múltiplo exacto como 0,8mm o 1,2mm.

Interiores del PhantomAquí he usado 0,8mm. para construir las "paredes"  y superficies interiores del modelo, pero probablemente lo aumente a 1,2mm.. ya que la impresora trabaja mejor. 

 ¿0,8mm. Vs. 1,2mm.? Parece una distancia muy pequeña, pero esos 0,4mm. son sumamente importantes.

Para ilustrar la importancia de esta medida, imaginemos por un momento, pero con toneladas y toneladas de imaginación, que Disney y su control sobre la licencia de sus propiedades intelectuales están de vacaciones, y que aprovechando el hueco que deja Hasbro, que fabrica el Phantom a escala 3.75", o LEGO, que lo fabrica a Legoescala, un avezado diseñador 3D decide vender su modelo de Phantom escala 1:48 en cualquier marketplace online.

Como a nuestro protagonista el blog de ngauge.es le aburría soberanamente y solo miraba las fotos, no se paró a leer lo de los objetos huecos y terminó creando un modelo del Phantom completamente macizo, con sus 12cm. de largo. Cuando subió el modelo al marketplace de turno para comprobar el precio final, se dio cuenta de que era más barato fabricarlo con chapa de hierro de 5mm. a tamaño natural.

Y entonces aceptó que solamente tenía una opción para poder pagar el coste de impresión sin pedir una hipoteca a 100 años: ahuecar el modelo (con 1,2mm.. de espesor). O ahuecarlo todavía más (con 0,8mm. de espesor).

Pero todas las tecnologías de impresión tienen un límite mínimo para el espesor ("wall thickness", repito, por si alguien curiosea en google) y no podemos imprimir objetos cuyo grosor esté por debajo de ese mínimo.

Para entendernos, es como el problema del "lonchafinismo". Ese personaje que va a la gasolinera y dice, "no, la subida de la gasolina no me afecta. Yo siempre hecho 20 euros". Y que cuando va al supermercado dice, "no, el jamón no ha subido. Yo siempre pido 10 lonchas... pero que me las hagan más finas".

Pero a pesar de la insistencia del amigo lonchafinista, nuestro querido charcutero no puede cortar las lonchas más finas que el propio filo de la cuchilla.

Del mismo modo, un objeto que es imprimido en una impresora con una boquilla de 0,4mm. no puede tener un espesor menor, porque es físicamente imposible. Y de forma más general, una impresora no puede imprimir un material tan fino que no sea capaz de resistir al propio proceso de impresión ni al posterior manejo.

Cada tecnología de impresión tiene sus propios límites, dependiendo del material que utilice (la resina permite los grosores más finos), aunque este límite es un poco difuso.

De hecho, puede variar en un mismo material y tecnología entre una plataforma de impresión y otra diferente. Por ejemplo, el polovo de nylon que usa la tecnología SLS, tiene un límite que será de 0,7mm. en Shapeways (denominado White Strong & Flexible)  y de 1mm. en Sculpteo (denominado Polyamida).

Así que si decidimos crear un modelo con los compromisos de Shapeways, no podremos venderlo en Sculpteo porque no nos permitirán imprimirlo. 

Además, si elegimos un material de una tecnología como la resina SLA "ultra frosted" de Shapeways, cuyo espesor mínimo es de 0,3mm, nos veremos limitados a esta tecnología y material y solo podremos imprimirlo en ese material.

Es otra de esas obviedades que parecen irrelevantes, pero en mi caso, después de varios años modelando con los compromisos de Shapeways, con modelos huecos y ajustados a los 0,7mm. de espesor que permite esta plataforma para el material WSF (que es el único asequible comercialmente), he ido acumulando una ingente cantidad de modelos que debido a este espesor de pared tan fino no pueden imprimirse en las impresoras domésticas de filamento. Aunque en esta cuestión también influyen otros aspectos, como el hecho de que la tecnología SLS no requiere material de soporte, pero ya hablaré de eso más adelante.

La cuestión es que elegir trabajar con modelos huecos o macizos implica en algunos casos el atarse a una tecnología o material e impide aprovechar un mismo modelo para usarlo con otras tecnologías o materiales que no sean los elegidos en un principio, e influye notablemente en el coste final de la pieza si encargamos nuestros modelos en servicios o plataformas de impresión.

Finalmente, y para terminar con la cuestión de la "cáscara", el último aspecto de trabajar con modelos huecos y tener que establecer un espesor, es que este espesor implica no solo tener que atarse a un material o tecnología, sino al propio tamaño del modelo.

Imaginemos nuestro Phantom ya terminado en el que hemos utilizado un espesor de pared de 1,2mm. Lo imprimimos en casa y el resultado es perfecto.

Ahora bien, supongamos que queremos imprimir el Phantom reducido a escala 1:270 para jugar con él en el X-wing . Seleccionamos el Phantom en el programa de diseño 3D, lo escalamos al 20% y listo. Lo subimos a la plataforma online de turno y esperamos ansiosos a darle al botón de "imprimir".

Pero hay un problema. El modelo no se puede imprimir. ¿Cómo es posible?.

La respuesta es sencilla. Las paredes del modelo han visto reducido su espesor en el mismo porcentaje que el propio modelo (5,5 veces). Ahora el grosor de la superficie es de 0,2mm. aproximadamente y es menor que los 0,3mm. que nos permitiría usar la resina.

¿Y no podemos imprimirlo?. ¡Malditas escalas!.

¡Ah!, las escalas. Nuestras queridas escalas. Ese concepto tan evidente para todos como el de los mismos objetos huecos que habitualmente nos pasa desapercibido pero que la impresión 3D transforma en un quebradero de cabeza constante. Ya hablé de ello en otro artículo, así que ahí va el enlace para el que quiera profundizar en mis divagaciones: La Ley Fundamental del Modelismo: "Las escalas se crean o se destruyen pero no se transforman".

Resumiendo. Como vamos a trabajar con un modelo hueco en el que vamos a modelar los interiores, es importante decidir al principio los compromisos (espesor de pared, tecnología, tipo de material, nivel de detalle, soportes, orientación de impresión, etc..) con los que vamos a trabajar, porque una vez terminado el modelo, generalmente vamos a estar atados a ellos.

Y todo lo demás es mover vértices, aristas y polígonos hasta que te alcanzas un punto en el que te duele tanto la espalda de estar sentado en el ordenador, que no tienes más remedio que aceptar lo que has hecho hasta ese momento e interiorizar que "es la hora de imprimirlo".

 

 Modelo 3D Phantom Star Wars Rebels

 

Modelo 3D Phantom Star Wars Rebels

 

 O de terminar de escribir por hoy y seguir otro día. Que para el caso, es lo mismo.