Cómo resolvemos tus croquis: el solver de restricciones 2D
Qué es un solver de restricciones y cómo convierte "estos lados son iguales" en geometría que se ajusta sola.
Cuando dibujas un croquis en KapyCAD y arrastras un punto, el resto de la figura se reacomoda para seguir cumpliendo tus reglas. No es magia: es un solver de restricciones trabajando por debajo. Vamos a abrir la caja.
Dibujar no es definir
Un croquis recién dibujado es un puñado de puntos y líneas flotando. Has trazado algo que parece un rectángulo, pero nada impide que un lado se tuerza o que una esquina se despegue. Para el ordenador, esa figura todavía no está definida: tiene libertad para moverse.
Definir el croquis es ponerle reglas. Y ahí entran las restricciones.
Restricciones: las reglas del croquis
Una restricción es una relación que la geometría debe cumplir. Las hay de dos tipos: geométricas (sin números) y dimensionales (con una medida).
| Restricción | Qué impone |
|---|---|
| Coincidente | Dos puntos ocupan el mismo sitio |
| Horizontal / Vertical | Una línea se alinea con un eje |
| Paralela / Perpendicular | Dos líneas guardan ese ángulo entre sí |
| Igual | Dos segmentos (o radios) miden lo mismo |
| Tangente | Una línea y un arco se tocan sin cruzarse |
| Cota (dimensión) | Una distancia o un ángulo valen un número concreto |
Grados de libertad
La forma de medir cuánto "se puede mover" un croquis son los grados de libertad (GDL). Cada punto suelto añade libertad; cada restricción la quita. El objetivo suele ser llegar a cero grados de libertad: el croquis está totalmente definido y solo existe una solución posible.
- Pocas restricciones → el croquis "baila" al arrastrar (infraconstreñido).
- Cero GDL → completamente definido, estable y predecible.
- De más, en conflicto → sobreconstreñido; el solver avisa.
El solver en acción
El motor que hace ese trabajo es planegcs, y vive en su propio worker
(separado del kernel de geometría 3D, como contamos en el post sobre la
arquitectura). Le pasas la geometría y la lista de restricciones; él mueve los
puntos hasta que todas se cumplen a la vez y te devuelve el croquis resuelto.
Por qué te conviene constreñir bien
Un croquis bien restringido es lo que hace que el modelo sea de verdad paramétrico. Cuando todo está definido por reglas y cotas con nombre, cambiar una medida reconstruye la pieza de forma predecible, sin que nada se descoloque. Un croquis a medio definir, en cambio, puede saltar a una forma que no querías en cuanto tocas un parámetro.
En el siguiente post: qué pasa con las referencias a caras y aristas cuando esa regeneración reconstruye el sólido entero.
Escrito por
Sergio
Building Kapy CAD — parametric 3D modelling for 3D printing, in the browser.
