estudio tÉcnico para la modelacion virtual de ambientes en
TRANSCRIPT
ESTUDIO TÉCNICO PARA LA MODELACION VIRTUAL DE AMBIENTES EN PROYECTOS DEL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN
NUBIA CONSTANZA SUAREZ LEON JESUS ANTONIO MONTES MARTINEZ
UNIVERSIDAD CATOLICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA
ALTERNATIVA INVESTIGACION BOGOTA
2016
ESTUDIO TÉCNICO PARA LA MODELACION VIRTUAL DE AMBIENTES EN PROYECTOS DEL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN
NUBIA CONSTANZA SUAREZ LEON JESUS ANTONIO MONTES MARTINEZ
Trabajo de grado para optar por el título de Ingeniero Civil
UNIVERSIDAD CATOLICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA
ALTERNATIVA INVESTIGACION BOGOTA
2016
3
4
Nota de Aceptación
Presidente del Jurado
Jurado
Jurado
Ciudad y Fecha (día, mes, año) (Fecha de entrega)
5
DEDICATORIA Han pasado muchos años desde el día que me dijiste mañana nos vemos con una sonrisa y una tierna mirada, no ha pasado un solo día en que no recuerde el momento que marco mi vida para siempre, ya que a pesar de no haber estado presente tu espíritu ha caminado a mi lado dándome fortaleza en los momentos difíciles. A ti papa dedico cada día de esfuerzo y dedicación.
Arquímedes Suarez (Q.E.P.D) Mi amor y toda mi gratitud para mi mama, Verónica León, porque has creído en mí a pesar de las dificultades, ha sido tu fortaleza la que me hace seguir adelante cada día.
Nubia Suarez
6
DEDICATORIA
A mis hijos y esposa dedico esta tesis, a ellos dedico todas las bendiciones que de parte de Dios vendrán a nuestras vidas como recompensa de tanta dedicación, tanto esfuerzo y fe en la causa misma.
Jesús Antonio Montes
7
CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 14
2. OBJETIVOS ..................................................................................................... 15
2.1. OBJETIVO GENERAL ................................................................................... 15
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................................... 15
3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................... 16
3.1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ..................................................................... 16
3.2. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................ 17
4. DELIMITACION ................................................................................................ 19
5. MARCO CONCEPTUAL ................................................................................... 20
6. MARCO TEÓRICO ........................................................................................... 22
6.1. DISEÑO PARAMÉTRICO .............................................................................. 23
6.2. MODELADO 3D CONCEPTUAL.................................................................... 24
6.3. LA REALIDAD VIRTUAL ............................................................................... 24
6.3.1. Realidad virtual inmersa ....................................................................... 24
6.3.2. Realidad virtual no inmersa .................................................................. 25
6.3.3. Realidad virtual de Simulación ............................................................. 25
6.4. APLICACIONES DE REALIDAD VIRTUAL. ................................................... 25
7. HERRAMIENTAS TECNOLOGICAS ASOCIADAS AL PROYECTO................. 27
7.1. AUTODESK AUTOCAD VERSIÓN 2016 ....................................................... 27
7.2. SKETCHUP ................................................................................................... 28
7.3. GALERÍA Y GOOGLE EARTH. ..................................................................... 29
7.4. LUMION ......................................................................................................... 29
8. MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................. 31
8.1. MATERIALES ................................................................................................ 31
8.2. METODOLOGÍA ............................................................................................ 31
8.2.1. Análisis de la encuestas ....................................................................... 32
8.3. RESUMEN COMPILADO REQUERIMIENTOS DEL CLIENTES ................... 37
8.4. DESCRIPCIÓN DEL MODELO ...................................................................... 38
8.4.1. DESARROLLO METODOLOGICO ....................................................... 39
8.5. ENTRADAS DE LA MODELACION: .............................................................. 40
8
8.5.1. Requerimientos Funcionales ................................................................ 41
8.6. IMPLEMENTACION....................................................................................... 42
9. CRONOGRAMA ............................................................................................... 52
10. CONCLUSIONES ........................................................................................... 53
11. RECOMENDACIONES ................................................................................... 54
12. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................... 55
9
LISTA DE TABLAS Tabla 1. Tabla de Requerimientos mínimos para la ejecución del prototipo. ......... 37
10
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Diagrama de Flujo Desarrollo Metodológico .......................................... 39
Figura 8.2. Diseño Estructural .............................................................................. 42
Figura 8.3. Modelado y construcción en 3D usando como herramienta GOOGLE SKETCHUP PRO 2016......................................................................................... 43
Figura 8.4. Elevación de muros e implantación de muebles ................................. 44
Figura 8.5. Herramienta WireHouse ..................................................................... 44
Figura 8.6. Visualización aérea proyecto Modelo – Elaboración propia ................ 45
Figura 8.7. Visualización aérea de la casa modelo – Elaboración propia .............. 45
Figura 8.8. Visualización área zonas comunes ..................................................... 46
Figura 8.9. Vista frontal del modelo ..................................................................... 46
Figura 8.10. Fachada lateral derecha del modelo ................................................. 47
Figura 8.11. Fachada posterior del Modelo ........................................................... 47
Figura 8.12. Fachada Lateral Izquierda del modelo .............................................. 48
Figura 8.13. Sala Principal .................................................................................... 48
Figura 8.14. Estudio .............................................................................................. 49
Figura 8.15. Hall ................................................................................................... 49
Figura 8.16. Star Tv .............................................................................................. 50
Figura 8.17. Visualización aérea de la Piscina ...................................................... 51
11
LISTA DE ANEXOS
Anexos 1 Planta Entrepiso .................................................................................... 58
Anexos 2 Planta de cerchas en cubiertas ............................................................. 59
Anexos 3 Planta Cubierta ..................................................................................... 60
Anexos 4 Detalles de cimentación y escalera ....................................................... 61
Anexos 5 Detalles Generales ............................................................................... 62
Anexos 6 Detalles entre piso y piscina.................................................................. 63
Anexos 7 Detalles elementos no estructurales ..................................................... 64
12
GLOSARIO
AMBIENTES: Conjunto de condiciones o circunstancias físicas, sociales, económicas. ANIMACION: Procedimiento de diseñar los movimientos de los personajes o de los objetos y elementos. ESPACIO: Capacidad de un terreno o lugar. INMERSIVA: se basa en la simulación de un ambiente tridimensional el cual el usuario percibe a través de estímulos sensoriales INTERACTIVA: Dicho de un programa: Que permite una interacción, a modo de diálogo, entre la computadora y el usuario NO INMERSIVA: opta por la visualización de los elementos virtuales por una pantalla, dando opción de interaccionar con otras personas a través de Internet. MODELADO: Realizar un modelo.
MODELO: Representación en pequeño de alguna cosa.
PLANO: Representación esquemática, en dos dimensiones y a determinada escala REALIDAD: Es una construcción a partir de la información sensorial del sujeto respecto a un entorno material en un espacio y tiempo concretos, sometido a leyes objetivas. RECORRIDO: Espacio que ha recorrido, recorre o ha de recorrer alguien o algo. RENDERIZADO: El renderizado nos sirve para dar un aspecto más real a nuestro dibujo en 3D dando un aspecto fotorrealista o artístico. SOFTWARE: Conjunto de programas, instrucciones y reglas informáticas para ejecutar ciertas tareas en una computadora. SOLIDO: es algo fuerte, macizo o firme. VIRTUALIDAD: Es una base de datos gráficos interactivos, explorable y visualizable en tiempo real mediante imágenes tridimensionales de síntesis, capaces de provocar la sensación de inmersión en la imagen mediante la visión estereoscópica y la propioceptiva. VIRTUALIZACION: es la técnica empleada sobre las características físicas de algunos recursos computacionales. 2D: Dos dimensiones ancho por alto. 3D: Tres dimensiones, lago ancho y alto
13
RESUMEN El principal objetivo de este trabajo ha sido la elaboración de un estudio técnico para la modelación de espacios virtuales en el sector de la construcción, partiendo de una encuesta aplicada a varias empresas del sector se concluye que muestras gran interés en invertir en el uso de nueva tecnología con el objetivo de crear nuevas estrategias de mercadeo y sobresalir. El presente trabajo nace de la necesidad evidente de optimizar el espacio y mostrar una nueva modalidad de la presentación y comercialización de los proyectos de construcción, aunque es claro que muchas empresas trabajan con videos renderizados y tecnología 360, se busca involucrar al cliente con realidad virtual inmersiva y que las empresas optimicen los recursos. Una vez identificada esta necesidad y aceptación, se realizó un estudio que determino los criterios, herramientas y capacidades necesarias para desarrollar este tipo de propuestas, en proyectos de esta naturaleza se parte de la recopilación, análisis y comprensión de la información relacionada con los proyectos como planos estructurales, redes eléctricas e hidráulicas y arquitectónicos, para modelar la estructura se hace un análisis de los software más apropiados y después de haber hecho la selección se hace la modelación virtual, la bondad del proyecto depende esencialmente del acierto que se haya tenido en imaginar un modelo que resulte el más idóneo para representar de forma interactiva acciones que solo se podrían dan en la realidad. PALABRAS CLAVE: APARTAMENTO MODELO, AMBIENTES VIRTUALES, MODELACION, REALIDAD VIRTUAL, SALA DE VENTAS.
14
1. INTRODUCCIÓN
El presente trabajo de grado parte de la idea de incorporar nuevas herramientas y software especializado en visualización y animación, en busca de mejorar procesos constructivos y comerciales en proyectos de construcción, que permitan una apreciación objetiva en tiempo real, y poder evitar cometer errores durante el proceso de diseño, construcción y comercialización de los proyectos, de manera que se puedan optimizar los procesos y se pueda incrementar la productividad del sector. La investigación de esta problemática obedeció al presupuesto y espacio que se deben considerar para contar en obra con un apartamento modelo y sala de ventas, en busca de reducir estos costos, se promueve la incorporación de realidad virtual inmersiva, que permite una interacción más efectiva sobre los modelos en 3D y evitan a las constructoras tener que disponer de estas edificaciones reemplazándolas por modelos animados e interactivos que permitan al usuario acceder a ellos de una forma más versátil directa sin tener que desplazarse hasta la obra. La metodología utilizada en el desarrollo de la investigación se hizo a través de encuestas con el objetivo de determinar el nivel de interés de las empresas constructoras en incorporar modelos virtuales en el desarrollo y comercialización de sus proyectos e identificar las posibilidades de mercado que se pueden dar alrededor de las mismas. Posteriormente se toma un modelo como referencia donde se indican los aspectos técnicos y operativos para desarrollar un modelo, donde se indican los recursos con los que se debe contar a la hora de ambientar un espacio. Este modelo virtual está dirigido a las empresas constructoras que deseen tener otro enfoque en el desarrollo, presentación y comercialización de sus proyectos, mediante simulaciones que les permita reducir sus costos.
15
2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL
Desarrollar el estudio técnico para la modelación virtual de espacios en el sector de la construcción, utilizando herramientas tecnológicas que faciliten y mejoren los procesos de diseño y los posteriores procesos de promoción e impulso de los proyectos. 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Reconocer las necesidades de las empresas constructoras en materia de herramientas de apoyo a la comercialización de sus proyectos Identificar los conocimientos de diseño requeridos para el desarrollo de modelos virtuales de ambientes en un proyecto de construcción Identificar los requerimientos técnicos para el desarrollo de modelos virtuales de ambientes en un proyecto de construcción Realizar una modelación de ambientes para un proyecto de pequeña escala
16
3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
3.1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
En la industria de la construcción, es reconocido como práctica general que los diferentes diseñadores presenten planos en 2D al equipo de construcción del proyecto. Algunas aplicaciones de modelado en 3D son utilizadas solo con intenciones comerciales, desperdiciando de esta manera las posibilidades que ofrecen las herramientas de visualización avanzadas que facilitan el entendimiento del proyecto, permiten la coordinación de planos de los diferentes especialistas y evitan errores, con alto impacto en los costos en la fase de construcción del proyecto. Actualmente el sector de la construcción en Colombia se caracteriza por el bajo uso de tecnologías que permitan optimizar los procesos y así evidenciar mejores resultados; adicionalmente el sector se caracteriza por segmentar las labores en etapas previas con la posibilidad que la ocurrencia de errores sea alta. En el ámbito de la construcción la propagación de nuevas tecnologías ha sido tradicionalmente un proceso muy lento es de baja sofisticación y muy dependiente de la mano de obra. En el entorno colombiano del sector de la construcción se destacan en general entornos de desconocimiento en cuanto a la posibilidad de aplicación de una gestión de la innovación, ya sea por una política conservadora de los líderes empresariales, por dificultades en la actualización tecnológica, por falta de voluntad y organización empresarial, por la naturaleza del sector menos susceptible al cambio, por desinterés o “falta de necesidad”, por pobre formación integral gerencial, por desconocimiento de beneficios, por generación de una imagen superficial de competitividad, por falta de acercamiento a instancias que procuren la innovación o simplemente porque se ve a la innovación con prejuicios de riesgos sobretodo económicos sin comprender beneficios. Las herramientas, aunque no están difundidas en el sector y su aplicación es reciente, la tecnología sigue avanzando y dando la posibilidad de visualizar mejor los proyectos. La introducción de nuevas tecnologías en la industria de la construcción tiene un impacto significativamente que se puede esperar en otros sectores productivos. Esto genera una excelente oportunidad de negocio para el empresario de la construcción con visión, además de convertirse en muchos casos en una gran herramienta para poder sobrevivir en un mercado cada vez más competitivo.
17
La realidad virtual es un espacio en tercera dimensión donde las personas pueden interactuar desplazándose a través de él ofreciendo una mayor visualización de los proyectos de construcción e infraestructura. El problema radica en los altos costos que supone para las empresas constructoras el desarrollo de ambientes físicos en las fases de comercialización y la imposibilidad de identificar y corregir anomalías técnicas y de diseño previas a la construcción a partir de modelos digitales, hecho que puede ser resuelto mediante el desarrollo de modelaciones virtuales de ambientes que permitan visualizar los proyectos de forma detallada desde distintas perspectivas y niveles de complejidad. 3.2. JUSTIFICACIÓN
El proceso de diseño es fundamental para el éxito del desarrollo y ejecución de un proyecto de construcción es común encontrar que las representaciones no estar relacionadas entre sí, esto no lleva a tener retrasos en el desarrollo de un proyecto y como consecuencia su demora en salir al mercado. El sector de la construcción es uno de los principales ejes de desarrollo económico y de generación de empleo en Colombia y en aras de optimizar los procesos constructivos y comerciales que se despliegan por parte de las firmas constructoras, dado que se destinan cuantiosas sumas de dinero en materia de mercadotecnia para los procesos de promoción e impulso de los proyectos, se contempla como alternativa, incorporar nuevas tecnologías de animación y realidad virtual, brindándole al constructor, interventor y promotor especializado la posibilidad de visualizar en detalle zonas y condiciones que no son visibles y claras en planos en los tradicionales planos en 2 dimensiones. El proyecto se sustenta en la sinergia que debe existir entre la arquitectura, la ingeniería y otras especialidades del diseño, para dar origen a una propuesta de modelación virtual que permite al interesado en el proyecto realizar recorridos virtuales, no solamente en las unidades habitacionales, sino también en las áreas comunes, zonas verdes, sótanos y parqueaderos de igual forma, el proyecto puede incluir la modelación de redes hidráulicas, de gas y de electricidad. Desde siempre este campo se ha caracterizado por ser uno de los más tradicionales y renuentes a la innovación, pero el crecimiento de la población la transformación de las expectativas de los posibles clientes la ha obligado a reinventarse trabajando de la mano con las nuevas tecnologías. Normalmente los clientes suelen no entender mucho de los planos arquitectónicos, hay conceptos específicos que no permiten la comunicación entre las partes, con el avance de la tecnología y puesta disposición del sector de la construcción se busca que arquitectos, ingenieros, constructores y clientes puedan visitar un proyecto mucho antes de que esté finalizado.
18
El contexto socio económico en la actualidad presenta diversas condiciones favorables para el desarrollo, adaptación e introducción de tecnologías innovadoras en el sector de la construcción. Colombia está atravesando un periodo de crecimiento sostenido, el que se ha manifestado claramente en la construcción. Adicionalmente, se puede apreciar que la industria de la construcción enfrenta nuevos desafíos entre los que figuran, el incremento de la competitividad a través de la apertura de mercados internacionales, el incremento en la complejidad de los proyectos, mayores exigencias en la calidad, y la demanda por reducir los plazos de ejecución en los proyectos, la existencia en otros países de tecnología de construcción más avanzada que la que se utiliza en la actualidad en la mayoría de los proyectos locales, entre otros, han creado un clima adecuado para la introducción de tecnologías innovadoras en la industria de la construcción. En proyectos de construcción, los errores de diseño que no sean identificados y corregidos a tiempo se convierten en sobrecostos y retrasos en la ejecución de la obra, es por esto que contar con tecnologías a la vanguardia da un apropiado desarrollo a las estructuras que permitan intervenir en cada una de las etapas y haga posible que las personas entiendan lo que se va a construir; con el auge de nuevas tecnologías en animación y realidad virtual las cuales han adquirido gran importancia transformándose en la principal herramienta para visualizar y detallar espacios y condiciones, se busca que su implementación se pueda servir como herramienta de juicio para discutir, validar y tomar decisiones en beneficio del buen funcionamiento de los procesos y unificar los criterios de las distintas ramas de especialistas. Para que una innovación tecnológica se produzca, es obviamente necesario que exista dicha tecnología. La industria de la construcción, así como en muchos otros países, se caracteriza por su bajo nivel tecnológico, la asimilación de los desarrollos tecnológicos en la construcción es un proceso bastante más lento. Pese a que este es un defecto de nuestra industria, el empresario con visión 'podrá imaginarse que la baja utilización de tecnología de punta puede convertirse en una gran oportunidad. En la construcción se puede encontrar en la actualidad un sinnúmero de oportunidades para que las empresas puedan diferenciarse rápidamente de la competencia mediante la incorporación de nuevas tecnologías.
19
4. DELIMITACION
El presente proyecto tiene una cobertura a nivel Bogotá, que involucrara inicialmente 10 empresas del sector de la construcción.
Académicamente, el proyecto se encuentra enmarcado dentro del área de Ingeniería civil.
El desarrollo del presente proyecto se desarrollara durante los meses comprendidos entre septiembre y octubre del presente año y aplicado específicamente en el sector de la construcción.
Para el desarrollo del proyecto es importante contar con un software especializado y un equipo de cómputo con gran capacidad que soporte las herramientas requeridas para su ejecución.
20
5. MARCO CONCEPTUAL
MODELADO 2D: Significa dos dimensiones, referido al alto y ancho de la pantalla. Las herramientas de dibujo en 2D se basan en entidades geográficas vectoriales como puntos, líneas, arcos, polígonos, con los que se puede operar a través de una interfaz gráfica. MODELADO 3D: es el proceso de desarrollar una representación matemática de cualquier objeto tridimensional (ya sea inanimado o vivo) a través de un software especializado. Al producto se le llama modelo 3D. Se puede visualizar como una imagen bidimensional mediante un proceso llamado renderizado 3D o utilizar en una simulación por computadora de fenómenos físicos. MODELADO 4D: referido a la tecnología BIM, es el proceso que viene de representar 4 dimensiones determinadas por las tres dimensiones espaciales y una cuarta dimensión que la constituye el tiempo. Como resultado genera un modelo 4D en el que se asocia el modelo 3D con la programación de proyecto. PROCESOS INNOVADORES: son aquellos procesos que generan una mejoría en la eficiencia de determinados procesos constructivos mediante la reducción de costos, tiempos de construcción, y/o mejora en la calidad del producto terminado. REALIDAD AUMENTADA: es el término que se usa para definir una visión a través de un dispositivo tecnológico, directa o indirecta, de un entorno físico del mundo real, cuyos elementos se combinan con elementos virtuales para la creación de una realidad mixta en tiempo real.1 REALIDAD VIRTUAL: La realidad virtual se podría definir como un sistema informático que genera en tiempo real representaciones de la realidad, que de hecho no son más que ilusiones ya que se trata de una realidad perceptiva sin ningún soporte físico y que únicamente se da en el interior de los ordenadores. REINGENIERÍA DE PROCESOS: es el procedimiento mediante el cual son considerados los procesos constructivos de modo de pasar de una situación en donde priman los sistemas constructivos tradicionales, a la utilización de procesos innovadores.
1 Realidad Aumentada, (2014) [en línea], disponible en Internet: http://www.monografias.com/trabajos-pdf5/monografia-realidadaumentada/monografia-realidad-aumentada.shtml#ixzz4OEKdatnl, [citado en 8 de agosto de 2016].
21
VIRTUALIDAD: es una base de datos gráficos interactivos, explorable y visualizable en tiempo real mediante imágenes tridimensionales de síntesis, capaces de provocar la sensación de inmersión en la imagen mediante la visión estereoscópica y la propioceptiva.
22
6. MARCO TEÓRICO
La realidad virtual crea espacios de actuación pero no crea mecanismos de identificación, sino que busca que las personas sean protagonistas de las acciones que se desarrollen en ese espacio de posibilidades. Con la realidad virtual se actúa directamente sobre los sentidos y, además, no influyen el entorno que nos rodea por lo que su condicionamiento social es menor. Las realidades virtuales pasan de ser algo ficticio a convertirse en algo que nos acerca más a lo real, ya que proporciona la posibilidad de interaccionar con mundos que están dentro de lo real, pero que nunca se hubiera sido capaz de interaccionar con ellos. El espacio virtual abre nuevas vías de reflexión sobre el espacio real, al poner al alcance de las manos nuevas formas de interacción con realidades circundantes que no se podían tocar. En los espacios virtuales, las distancias de nuestros puntos de referencia cambian constantemente ya que el modo en que se desplaza nuestro cuerpo virtual es totalmente diferente a como lo hace nuestro cuerpo real, el cual no es ni será nunca, virtual.2 Una característica muy importante que se debe tomar en cuenta es que los espacios simulados no necesariamente tienen que adaptarse a las leyes físicas naturales; razón por la cual la realidad virtual se presta muy fácilmente para ser aplicada ;en cualquier campo de la actividad humana aunque, sin duda alguna, habrá algunas aplicaciones mucho más apropiada que otras.3 La infraestructura es uno de los requerimientos básicos y urgentes para el desarrollo de América Latina. El posicionamiento adecuado de la región en el mapa de la competitividad mundial requiere la articulación de su territorio con infraestructura adecuada y eficiente, que permita aumentar los niveles de competitividad y mejorar la calidad de vida de sus habitantes. Este reto exige cuantiosos recursos financieros, tecnología avanzada y variada, y una enorme capacidad institucional y de gestión. “La realidad virtual puede definirse como el medio que proporciona una visualización participativa en tres dimensiones y la simulación de mundos virtuales en tiempo real. Se trata de un entorno generado por ordenador en el que los participantes pueden entrar físicamente e interactuar en él desplazándose por su interior o modificándolo.”
2 Realidad Virtual, (2000) [en línea], disponible en Internet: http://biblioteca.ucm.es/tesis/inf/ucm-t24498.pdf, [citado en 8 de agosto de 2016]. 3 Tesis “Creacion de un SITE virtual para la FIME”, (2000) [en línea], disponible en Internet: http://digeset.ucol.mx/tesis_posgrado/Pdf/Ruben%20Zepeda%20Garcia.pdf, [citado en 8 de agosto de 2016].
23
(Ortigueira,C.; Reigosa, M.; Rodríguez, M.; Santamaría C.; y Veiga, J. , 2012) Estos autores indican que el objetivo último de la realidad virtual es crear, almacenar y simular un mundo alternativo, modelar objetos en él, definir relaciones entre ellos y la forma en la que interaccionan, para que el usuario pueda más tarde percibirlo. La mayoría de los autores coinciden que la realidad virtual puede ser de dos clases: la realidad virtual inmersiva y la realidad virtual no inmersiva; la inmersiva se basa en la simulación de un ambiente tridimensional en cual el usuario percibe a través de estímulos sensoriales. La no inmersiva opta por la visualización de los elementos virtuales por una pantalla, dando opción de interaccionar con otras personas a través de Internet. Otras características de la realidad virtual son: Presencia, el usuario debe encontrarse dentro del entorno virtual; Punto de observación o referencia, Permite determinar la ubicación y posición de observación del usuario dentro del mundo virtual; Navegación, el usuario puede cambiar su punto de observación; Manipulación, el usuario puede interactuar y transformar el medio ambiente virtual. (Ortigueira,C.; Reigosa, M.; Rodríguez, M.; Santamaría C.; y Veiga, J. , 2012). Por otro lado, existe una tecnología que va de la mano de la realidad virtual: la realidad aumentada, la cual consiste en un entorno digital que permite mezclar imágenes reales con imágenes virtuales, sobreponiendo imágenes virtuales sobre la realidad que se ve a través de la pantalla. Sus aplicaciones son infinitas y abre una nueva dimensión en la manera que el usuario interactúa con lo que lo rodea. (GITS Informática, 2013) La realidad virtual y la realidad aumentada, son nuevas herramientas tecnológicas con gran potencial, que quizás serán indispensables en el futuro. Su campo de aplicación es muy amplio en la ciencia en general y su constante evolución hace que estas sean ilimitadas en sus aplicaciones. (Dos Santos, 2007). 6.1. DISEÑO PARAMÉTRICO
Es recurrente escuchar el termino diseño paramétrico, para tratar de explicar la cantidad, diversidad y complejidad de transformaciones morfológicas y estructurales a la que se puede someter al objeto de estudio durante el proceso de diseño, independientemente del resultado final. El diseño paramétrico es la abstracción de una idea o concepto, relacionado con los procesos geométricos y matemáticos, que nos permiten manipular con mayor precisión nuestro diseño para llegar a resultados óptimos. Una de las mayores ventajas del diseño paramétrico es la simbiosis entre disciplinas, la cual nos permite integrar criterios estructurales, sociales, simulaciones de flujo, etc. Con la finalidad de que el modelo tridimensional no sea solo una maqueta virtual sino una herramienta capaz de darnos resultados e información para lograr diseños más aterrizados que proponen resultados contundentes.
24
6.2. MODELADO 3D CONCEPTUAL
El modelado 3D es una tecnología que en un principio está asociado a los entornos de desarrollo CAD para ingeniería. Aunque el uso de aplicaciones CAD se generaliza en la década de los 70, el modelado 3D aparece en el mercado en la década de los 80. La evolución del modelado 3D va unida al desarrollo tecnológico de los ordenadores tanto en hardware como en software. A partir de los 90 deja de ser una tecnología exclusivamente para su uso en arquitectura e ingeniería y se introduce paulatinamente en otros sectores. A partir del año 2000, fruto de investigaciones de programas de bocetado por ordenador y reconstrucción geométrica, aparece un nuevo tipo de aplicaciones comerciales de modelado 3D cuyas principales características son la sencillez de su uso. Dentro de este tipo de herramientas destaca SketchUp, que fue adoptado por muchos profesionales como un entorno de modelado 3D conceptual. Algunos entornos BIM, como por ejemplo Archicad, adoptaron SketchUp como entorno conceptual, diseñando plugins específicos para su conexión con su entorno de proyecto. 4 6.3. LA REALIDAD VIRTUAL
Es una tecnología fascinante que transporta a las personas a un mundo que se puede construir y modificar a nuestra voluntad, le permite al diseñador presentar a sus clientes simulaciones tridimensionales de la obra antes de iniciar su realización. Se clasifica como:
6.3.1. Realidad virtual inmersa
4 De la Torre Cantero, JORGE, MODELADO CONCEPTUAL EN TABLETAS DIGITALES COMO PRIMERA ETAPA EN EL CICLO DE VIDA DE UN PROYECTO BIM, (23,mayo,2016) [en línea], disponible en Internet: http://s3.amazonaws.com/academia.edu.documents/33805664/EUBIM_2014_Modelado_Conceptual_en_Tabletas_Digitales.pdf?AWSAccessKeyId=AKIAJ56TQJRTWSMTNPEA&Expires=1471122664&Signature=U3aex4ctRDOqcq%2FFrH1WKCXiPpE%3D&response-content-disposition=inline%3B%20filename%3DMODELADO_CONCEPTUAL_EN_TABLETAS_DIGITALE.pdf, [citado en 8 de agosto de 2016].
25
Como su nombre lo indica, permite que las personas se perciban dentro del entorno virtual tridimensional generado artificialmente. Estos ambientes tridimensionales, por lo general son creados por computadoras, y la participación del usuario y por intermedio de diversos dispositivos, tales como cascos-visor HDM, guantes y demás, accesorios que permiten capturar la posición y los movimientos que la persona realiza con su cuerpo, para luego representarlo en el ambiente de la realidad virtual.
6.3.2. Realidad virtual no inmersa También conocida como realidad virtual de escritorio, se asemeja a la navegación por Internet, ya que se trata de una especie de navegación, en la cual sólo se utiliza la computadora, debido a que no requiere el uso de otros dispositivos. Este tipo de realidad virtual ha sido difundida y aceptada ampliamente, ya que funciona representando un mundo irreal en el espacio de una ventana en el escritorio de la PC, y debido a que sólo requiere del uso de una computadora, un mouse y un teclado es una de las formas de realidad virtual más económica. 5
6.3.3. Realidad virtual de Simulación Representa el tipo más viejo de sistemas de Realidad Virtual por que se originó con los simuladores de vuelo desarrollado por lo militares después de la segunda guerra mundial. Básicamente permite estar dentro de un mundo físico falso. El sistema no limita sus acciones a trayectorias pres programados, dejando al usuario moverse libremente por el espacio virtual. En este tipo la inmersión es reemplazada por la ilusión y está apoyada en la física y los ambientes generados por computadora. 6.4. APLICACIONES DE REALIDAD VIRTUAL.
En un principio la realidad virtual fue usada en su mayoría para aplicaciones militares o incluso de entretenimiento, sin embargo, en los últimos años se han diversificado las áreas en que se utiliza. En las secciones anteriores, se mencionó los diferentes tipos de realidad virtual y sus áreas de injerencia, aquí se explora más a fondo los distintos proyectos que existen relacionadas con esta tecnología. Se describirán proyectos de distintos tipos: visualización -una de las facetas más fascinantes de la realidad virtual-, manipulación de robots, medicina, entre otros.
5 Realidad Virtual: Su historia y sus variantes, En: InformaticaHoy [en línea], disponible en Internet: http://www.informatica-hoy.com.ar/realidad-virtual/Realidad-Virtual-Su-historia-y-sus-variantes.php, [citado en 8 de agosto de 2016].
26
Realidad virtual en la arquitectura: La manera en que los arquitectos comunican sus ideas la mayor parte de tiempo es en forma visual, el utilizar alguna forma de visualización facilita la comprensión de información compleja y facilita la comunicación. Hoy en día, cada vez son más los arquitectos que utilizan a la realidad virtual como una herramienta más para participar a los demás de sus ideas y trabajos. Algunos de los enfoques más comunes que los arquitectos dan al uso de realidad virtual es en el modelado virtual de sus diseños de casas y edificios, donde además de hacer los diseños tradicionales como planos y maquetas elaboran un modelo tridimensional interactivo, donde sus clientes pueden contemplar de una manera más "real" los diseños o inclusive adentrarse en estos edificios o casas y recorrerlos libremente, teniendo así una visión más clara de las ideas que se tratan de expresar. Realidad virtual en la Ingeniería Dentro de las áreas de ingeniería hay proyectos de manipulación remota como lo son la manipulación de robots, o procesos de ensamblado, también existen áreas dedicadas al desarrollo de prototipos virtuales. Todas estas aplicaciones facilitan la automatización dentro de diferentes áreas.6 Tradicionalmente la colaboración entre las diferentes disciplinas del sector de la construcción (arquitectura, ingenieros diseñadores, ingenieros constructores, empresas, entidades gubernamentales y clientes) que hacen parte de todas las etapas de un proyecto ha girado en torno al intercambio de dibujos y documentos en dos dimensiones (2D).7 La industria de la construcción es una de las industrias que evoluciona más lentamente; otras ya se sumaron a la evolución tecnológica y emplean en sus procesos de diseño, cálculo, simulación y fabricación, programas computacionales basados en sistemas paramétricos tipo CAD-CAM-CAE (computer-aided design – CAD, computer-aided manufacturing – CAM, computer-aided engineering - CAE) siglas de diseño asistido por computador(CAD), fabricación asistida por computador (CAM) e ingeniería asistida por computador, como son la aeronáutica, el sector automotriz y el diseño industrial [16]. Mediante estos procesos de diseño se crean antes de su fabricación prototipos virtuales, que permite observar y hacer simulaciones del modelo tridimensional completo, con toda la información asociada, en el ordenador, antes de que se haga realidad. De igual manera la industria de la construcción tiene diferencias importantes respecto a otros sectores industriales, entre ellas y la más destacable es la producción in situ frente a la producción en serie del resto de las industrias. Cada obra se concibe como un proyecto de
6 Realidad Virtual: Aplicaciones de la realidad virtual, (1 de junio de 2008) [en línea], disponible en Internet: http://prorv.blogspot.com.co/2008/06/aplicaciones-de-realidad-virtual.html, [citado en 8 de agosto de 2016]. 7 V. Singh, N. Gu y X. Wang, «A theoretical framework of a BIM-based multi-disciplinary collaboration platform,» Automation in Construction, p. 11, Noviembre 2010.
27
características únicas y como tal debe organizarse en torno a un proceso de producción específico, donde todos los participantes promotores, proyectista, constructor, industriales y facultativos, se ven involucrados en la construcción de una obra única en un lugar concreto. 8
7. HERRAMIENTAS TECNOLOGICAS ASOCIADAS AL PROYECTO
La modelación de ambientes virtuales requiere de herramientas de virtualización que se fundamentan en los ámbitos del conocimiento mencionados anteriormente y cuya descripción se enuncia a continuación. 7.1. AUTODESK AUTOCAD VERSIÓN 2016
Autodesk AutoCAD es un programa de diseño asistido por computadora para dibujo en dos y tres dimensiones. Actualmente es desarrollado y comercializado por la empresa Autodesk. El término AutoCAD surge como creación de la compañía Autodesk, teniendo su primera aparición en 1982, es un software reconocido a nivel internacional por sus amplias capacidades de edición, que hacen posible el dibujo digital de planos de edificios o la recreación de imágenes en 3D. AutoCAD es uno de los programas más usados, elegido por arquitectos, Ingenieros y diseñadores industriales. Desglosando su nombre, se encuentra que Auto hace referencia a la empresa creadora del software, Autodesk y CAD a Diseño Asistido por Computadora (por sus siglas en inglés). Parte del programa AutoCAD está orientado a la producción de planos, empleando para ello los recursos tradicionales de grafismo en el dibujo, como color, grosor de líneas y texturas tramadas. AutoCad, a partir de la versión 11, utiliza el concepto de espacio modelo y espacio papel para separar las fases de diseño y dibujo en 2D y 3D, de las específicas para obtener planos trazados en papel a su correspondiente escala. La extensión del archivo de AutoCAD es .dwg, aunque permite exportar en otros formatos (el más conocido es el .dxf). Maneja también los formatos IGES y STEP para manejar compatibilidad con otros softwares de dibujo. El formato.dxf permite compartir dibujos con otras plataformas de dibujo CAD, reservándose AutoCAD el formato.dwg para sí mismo. El formato.dxf puede editarse con un procesador de texto básico, por lo que se puede decir que es abierto. En cambio, el.dwg sólo podía ser editado con AutoCAD, si bien desde hace poco tiempo se ha liberado este formato (DWG), con lo que muchos programas CAD
8 P. Prieto Muriel, Implantación de la tecnología BIM en estudios universitarios de Arquitectura e Ingeniería, 2012.
28
distintos del AutoCAD lo incorporan, y permiten abrir y guardar en esta extensión, con lo cual lo del DXF ha quedado relegado a necesidades específicas.9 La versatilidad del sistema lo ha convertido en un estándar general, sobretodo porque permite: - Dibujar de una manera ágil, rápida y sencilla, con acabado perfecto y sin las desventajas que se podrían presentar si se ha de hacer a mano. - Permite intercambiar información no solo por papel, sino mediante archivos, y esto representa una mejora en rapidez y efectividad a la hora de interpretar diseños, sobretodo en el campo de las tres dimensiones. Con herramientas para gestión de proyectos se da la posibilidad de compartir información de manera eficaz e inmediata. Esto es muy útil sobretodo en ensamblajes, contrastes de medidas, etc. - Es importante en el acabado y la presentación de un proyecto o plano, ya que tiene herramientas para que el documento en papel sea perfecto, tanto en estética, como, lo más importante, en información, que ha de ser muy clara. Para esto se cuenta con herramienta de acotación, planos en 2D a partir de 3D, cajetines, textos, colores, etc. Aparte de métodos de presentación fotorrealísticos. - Un punto importante para AutoCAD es que se ha convertido en un estándar en el diseño por ordenador debido a que es muy versátil, pudiendo ampliar el programa base mediante programación (Autolisp, DCL, Visual Basic, etc).10 7.2. SKETCHUP
Este programa fue adquirido por la compañía Google en el año 2006 y su interfaz intuitiva y práctica es la que lo hace diferente a los demás programas, ya que no necesariamente debes ser Arquitecto, Ingeniero o Diseñador para poder manejarlo. Su interfaz de trabajo y sus barras de herramientas son muy parecidas a las de windows, asi que hace más fácil familiarizarse con el entorno del programa, en cuanto al flujo de trabajo se refiere abarca desde lo más conceptual y básico, hasta elaboración de modelos 3D a detalle y planos con secciones y detalles constructivos.
9 Moreno Silva, Leonardo, Blog de Informática, (22 de abril de 2013) [en línea], disponible en Internet: http://leonardoqta03.blogspot.com.co/2013/04/que-es-autocad-y-para-que-nos-sirve.html, [citado en 8 de agosto de 2016]. 10 Moreno Silva, Leonardo, Blog de Informática, (22 de abril de 2013) [en línea], disponible en Internet: http://latinoamerica.autodesk.com/, [citado en 8 de agosto de 2016].
29
Google SketchUp es un programa de diseño 3D muy fácil de usar que permite crear, compartir y presentar modelos 3D, compatible casi con cualquier dispositivo los requisitos para funcionalidad son mínimos. Es una herramienta que permite conceptualizar rápidamente volúmenes y formas arquitectónicas de un espacio. Además, los edificios creados pueden ser geo-referenciados y colocados sobre las imágenes de Google Earth. SketchUp fue diseñado para usarlo de una manera intuitiva y flexible, facilitando ampliamente su uso en comparación con otros programas de modelado 3D, permite conceptualizar y modelar imágenes en 3D de edificios, coches, personas y cualquier objeto o artículo dentro de la imaginación del diseñador o dibujante. Además, para facilidad, el programa incluye una galería de objetos, texturas e imágenes para descargar. Los modelados se crean básicamente utilizando líneas para formar aristas inicialmente en un plano 2D combinándolas de modo que no permitan un diseño en 3D cuenta con herramientas que permiten de manera rápida editar las geometrías ya existentes y de esta manera darle la forma deseada. 7.3. GALERÍA Y GOOGLE EARTH.
SketchUp cuenta con una galería de miles de bloques, entre los cuales se puede encontrar: Árboles, escalas humanas, muebles, coches, etc. Todo esto está disponible para descargar y utilizar en el programa, en la versión de pago de SketchUp se incluye una función en la cual da la posibilidad de utilizar imágenes de Street View o Google Earth como base del modelo, lo cual le aporte un mayor realismo ya que permite diseñar y realizar nuestras perspectivas en el entorno real donde se llevará a cabo la obra.11 7.4. LUMION
Lumion es una herramienta de visualización arquitectónica 3D en tiempo real para los arquitectos, urbanistas y diseñadores. Ha tenido un uso está extendido en el área de la arquitectura por su fácil manejo y es totalmente compatible con otros software de modelado. Es un programa diseñado para crear modelos en 3D, está perfectamente adaptado para la creación de presentación hiper-realistas en vídeo y representaciones y demostraciones en vivo con una respuesta instantánea. Lumion ofrece excelentes gráficos en combinación con un flujo de trabajo muy rápido, eficaz, evitando tener que pasar por programas complejos y engorrosos,
11 SketchUp y sus características. Rendering., [en línea], disponible en Internet: http://arquinetpolis.com/sketchup-y-sus-caracteristicas-rendering/, [citado en 13 de octubre de 2016].
30
permiten sacar el máximo provecho de una interfaz 3D basada en la GPU que le permite ver los cambios en tiempo real. El rendimiento de la representación 3D está muy optimizado para que pueda importar con facilidad modelos 3D con millones de polígonos. La creación del terreno es muy sencilla, tiene 28 valores integrados en el paisaje, 6 tipos de agua y un océano personalizable, el tiempo, la posición solar, el cielo y las nubes son fácilmente ajustables y pueden ser animados para los estudios solares. Le permite mejorar fácilmente sus proyectos con grandes materiales: Gracias a la enorme biblioteca de materiales de los modelos 3D en Lumion se tarda sólo unos minutos para realmente hacer brillar su diseño. Hay 509 materiales de alta calidad, como suelos de madera, vidrios, paredes de ladrillo, etc. Así como un editor para personalizar tus propios materiales, contiene cientos de modelos en la librería de modelos (Personas, Vehículos, Vegetación, Mobiliario, Mobiliario exterior, señales de tráfico, Luces, etc). Se puede poner cualquier tipo de árbol, arbusto o planta que se te ocurra. Con la ventaja que estos se mecen con el viento dando una sensación de realismo que nunca se ha visto. Vehículos de todo tipo, desde bicicletas, coches, camiones, motos, barcos. Para que se pueda dar un toque real a la escena. Todos estos elementos, se pueden hacer para que tengan movimiento o estén estáticos. Señales de tráfico, ya que si no se colocan esos pequeños detalles que se ven diariamente, no se consigue ese efecto de realismo. Se podrán colocar personas y objetos en rpc. Se cuenta con una galería de personas en movimiento es una de las mejoras que ha tenido el programa. Tiene la desventaja que el costo de la licencia es muy alta y al usar la versión gratuita no se puede contar con gran cantidad de elementos que se encuentran en la biblioteca y que le darían mayor calidad y definición a la modelación.12
12 LUMION y sus características., [en línea], disponible en Internet: https://www.lumion.es/caracteristicas, [citado en 13 de octubre de 2016].
31
8. MATERIALES Y MÉTODOS
8.1. MATERIALES
Los elementos empleados para el desarrollo de este trabajo de grado son los mencionados a continuación:
Computador
Planos Arquitectónicos, Estructurales, Redes y especificaciones arquitectónicas.
Software
Autocad Version 2015
Sketchap Pro
Lumion 6.0 8.2. METODOLOGÍA
La población objetivo para llevar acabo el presente proyecto está representada por empresas en el sector de la construcción, para identificar las necesidades de los clientes se construyó una encuesta que permitiera identificar las principales opiniones e intereses frente al desarrollo, construcción y comercialización de los proyectos con el uso de ambientes virtuales y que oportunidades se pueden dar al reemplazar una sala de ventas por un modelo virtual y así determinar el potencial que puede tener este entorno como apoyo en el sector de la construcción, para hallar el tamaño de la muestra se utilizó el método de Muestreo Proporcional debido a que la población presenta características similares y además se encuentran concentradas en la misma ciudad. Se realizó una investigación cuantitativa de tipo descriptiva puesto que se parte de una necesidad – problema y unos objetivos que fueron anteriormente definidos, se utilizaran técnicas estadísticas debidamente estructuradas para la recolección y análisis de información, a partir de este punto se investigara sobre un grupo de empresas ya definido a fin de determinar las principales necesidades de los clientes. Al utilizar este tipo de investigación se espera explorar un nuevo tipo de comercialización y venta de proyectos. Inicialmente se aplica la encuesta a 10 empresas por intermedio de sus delegados funcionarios relacionados en el desarrollo y dirección de proyectos, donde se indagara sobre el presupuesto que disponen las empresas para el montaje de las salas de ventas y apartamentos modelo, los medios por los cuales se comercializan los proyectos y que tan dispuestos estarían en el uso de nuevas tecnologías.
32
La encuesta fue desarrollada de tal manera que fuera sencilla de aplicar y que arrojara de manera concisa información que nos permitiera identificar la información requerida en el trabajo de grado. Con base en la encuesta realizada se obtendrá información y para ser presentada se utilizara el grafico estadístico de datos y la respectiva explicación del resultado obtenido.
8.2.1. Análisis de la encuestas
Fuente: Trabajo de Campo
Aunque el 5% parece ser poco para un presupuesto, resulta no ser una cifra despreciable cuando se habla de proyectos de construcción y partiendo de este rango se puede divisar una oportunidad de negocios en la medida que los nuevos servicios no superen ese 5% inicial.
Fuente: Trabajo de Campo
60%30%
10%
Del presupuesto del proyecto cual es el % que se dispone para actividades de promoción.
>5% 3% 2%
30%
50%
20%
Que area se debe disponer en obra para la construcción de un apartamento modelo y sala de
ventas?
65 M2 75M2 80M2
33
Se evidencia que efectivamente las empresas deben disponer de un espacio amplio para la construcción de un apartamento modelo y sala de ventas, adicionalmente al área que ocupan se debe mencionar que deben permanecer durante la ejecución de la obra y por lo general se construyen a la entrada de los proyectos sobre vías principales ocasionando mal funcionamiento y retrasos en las operaciones debido a que el ingreso de materiales y equipos se hacen por la misma vía.
Fuente: Trabajo de Campo
Las afectaciones varían dependiendo el tamaño y tipo de proyecto, pues si se tiene área suficiente y cuenta con más de una salida vial se pueden disponer las operaciones de tal forma que no se crucen con la sala de ventas. En caso contrario para construcciones pequeñas donde por espacio de logística se deben coordinar las actividades para mitigar estos impactos.
70%
30%
¿Que tanto afecta la logística y el buen funcionamiento de la obra en la construcción de
estas unidades?
SI NO
34
Fuente: Trabajo de Campo
Esta pregunta está enfocada en saber cuál es el medio que prefieren las empresas para promover la venta de sus proyectos. La parte virtual está apoyada por internet por medio de las páginas web de las compañías donde se tienen videos que permiten mostrar modelos en 3D, no genera mucho impacto los clientes aun prefieren que sea algo tangible y más cercano.
Fuente: Trabajo de Campo
Se tiene conocimiento en ambientes virtuales pero más relacionados con las plataformas de video juegos, los desarrollos de las páginas web y la publicación de videos institucionales con la muestra de los proyectos más sobresalientes, los recorridos 360 desde las páginas de las compañías
60%10%
30%
¿Mediante qué sistema promocionan sus proyectos?
DIRECTA VIRTUAL WEB Y DIRECTA
60%
30%
10%
Conocimiento en ambientes virtuales
BASICO PROMEDIO AVANZADO
35
Fuente: Trabajo de Campo
Resulta bastante complejo para las empresas dejar la metodología que se ha trabajo por años en la venta de vivienda en el país e incursionar exclusivamente en ambientes virtuales, así que consideran que debe ser algo transitorio donde se puedan alternar las opciones y crear una cultura de uso en los ciudadanos. Aunque consideran que la vivienda es un servicio de primera necesidad y que viene ligada a otros factores como el costo, la ubicación, el estrato social es importante presentar las alternativas que hagan sentir más cómodo y más seguro al cliente.
Fuente: Trabajo de Campo
Se considera una opción favorable para el mercado y es consecuente con el avance de la tecnología, se debe estudiar más a fondo variables como el costo, el impacto al momento de ser aplicado y de resultar óptimo se apostaría por incursionar de lleno a esta tecnología.
CORTO PLAZO 0%
MEDIANO PLAZO80%
LARGO PLAZO 20%
Que visión tiene la empresa acerca de cambiar la forma tradicional de comercializar los proyectos
CORTO PLAZO MEDIANO PLAZO LARGO PLAZO
SI60%
NO10%
TAL VEZ30%
Consideran que esta alternativa de visualización es una buena opción para la comercialización de sus
proyectos en el futuro?
SI NO TAL VEZ
36
Se tienen dudas respecto al control de los procesos al momento de salir de la compañía.
Fuente: Trabajo de Campo
Ya se considera mostrar los proyectos por medio de la página web por medio de videos animados y modelos renderizados pero acercar al cliente de una forma casi real a los proyectos sería de gran impacto. Es importante incursionar en la aplicación de nueva tecnología al sector de la construcción con lo cual se podría hacer la diferencia, son métodos que ya se están aplicando en otras áreas y que podría ser una herramienta fuerte que le brinde constante crecimiento a las empresas.
Fuente: Trabajo de Campo
Se podrían presentar dos situaciones una el cliente ya está familiarizado con internet entonces sería menos complejo ofrecerle un inmueble por medios virtuales y así optimizar los tiempos y desplazamientos, también se le presentaría con mayor
90%
0%
10%
Que tan factible resulta para la empresa involucrar en el presupuesto un ítem para
alternativas de esta naturaleza.
SI NO TAL VEZ
50%
20%
30%
¿Cree que esta puede incidir en el comprador al momento de adquirir un inmueble?
SI NO TAL VEZ
37
detalle las características de los proyectos entonces si podría incidir en una decisión del comprador y por otro lado esta que el cliente prefiera ver el inmueble de forma física para constatar la veracidad de lo que está viendo de manera virtual. Es quizás más difícil poder determinar con precisión si el cliente se sentiría más gusto con una opción o la otra.
Fuente: Trabajo de Campo
Es evidente el interés de los constructores por implementar nuevas tecnologías para la promoción de los proyectos, aún más cuando otras empresas desconocen su implementación ya que les brinda ventajas y oportunidades en el mercado en la medida en que no se masifique. 8.3. RESUMEN COMPILADO REQUERIMIENTOS DEL CLIENTES
Teniendo en cuenta que se habla de una modelación virtual en 3D elaborado en software especializado y buscando una mayor interacción entre el usuario y el modelo se requieren algunas especificaciones técnicas en los equipos a utilizar. HARDWARE REFERENCIA Tabla 1. Tabla de Requerimientos mínimos para la ejecución del prototipo.
HARDWARE/SOFTWARE REFERENCIA
Procesador Intel(R) Core(TM) ¡7-4700MQ CPU @2.40 GHz 2.40 GHz Mother Board INVIDIA
Memoria RAM 8.00 GB
Disco Duro 1 Tb
Tarjeta Grafica NVIDIA GeForce GT 740M 2GB GDDR3 Tarjeta de sonido Harman Kardon speaker W/DTS
Monitor LED 15.6" HD
si80%
no20%
¿Cree que esta herramienta pueda darle ventaja al momento de vender los proyectos frente a otras
constructoras?
si no
38
Mouse Genius optico Teclado Multimedia
Parlantes 15 watts o superior
Visualizador de Multimedia Flash Player
Visualizador de realidad Virtual
Windows Media Player
Fuente: Trabajo de Campo Es importante aclarar que los requerimientos antes mencionados son los mínimos propuestos para una eficaz ejecución del modelo y que existen otros que mejorarían la calidad y que se mencionaran dentro de la metodología. Viendo las diferentes alternativas para el diseño, desarrollo y modelación del proyecto, se analizaron varias alternativas de software con el objetivo de utilizar la más adecuada para la realización del modelo virtual. Teniendo en cuenta las características antes mencionadas y el conocimiento que se tiene sobre el manejo de algunos programas de diseño se decide trabajar de manera inicial con el formato tridimensional de Sketchup. Por ser un programa muy utilizado en el desarrollo de sólidos en 3D es posible encontrar tutoriales, videos, y manuales con ejemplos para un rápido aprendizaje de la herramienta. El manejo del programa es sencillo brindándole al diseñador un sinnúmero de herramientas y comandos que facilitan la creación de volúmenes armados en caras reduciendo de esta manera su peso. La segunda opción para el diseño del modelo en 3D que se considero fue Blender también es un software libre que se puede descargar desde internet, cuenta con una variedad de geometrías, sin embargo cuando se empieza a modelar algunas curvas y mallas no quedan bien definidas así que la transformación de los objetos es limitada, es un software que no tiene desarrolladores por esta razón su interfaz es libre y susceptible de ser modificada, esto dificulta dar calidad y reducir la robustez de los objetos así que ocupa más espacio y hace más lenta la animación. Ambos programas cuentas con funciones similares y visualmente ofrecen los mismos resultados pero Blender dificulta la creación del modelo y el peso del mismo, mientras que Sketchup por ser un programador de Google brinda más calidad en el desarrollo de objetos. 8.4. DESCRIPCIÓN DEL MODELO
El diseño del proyecto se define en el flujograma que se muestra a continuación donde se puede observar la conexión lógica en cada una de las actividades, las cuales se deben definir y desarrollar con mucha precisión durante la etapa de diseño antes de ver la presentación final que se entregara a la constructora.
39
Figura 1. Diagrama de Flujo Desarrollo Metodológico
8.4.1. DESARROLLO METODOLOGICO
Fuente: Trabajo de campo
INICIO
RECONOCIMIENTO DE LAS NECESIDAD
DEL CLIENTE
APLICACIÓN INSTRUMENTO
IDENTIFICACION POBLACION
CONSTRUCCION INSTRUMENTO
ANALISIS DE INFORMACION
CUANTITATIVA - DESCRIPTIVA
MODELACION SOFTWARE 1
RECOPILACION DE INFORMACION
SELECCIÓN REQUERMIENTOS TECNICOS
MODELACION SOFTWARE 2
MODELACION 3D
MODELACION SOFTWARE 3
DESARROLLO AMBIENTE VIRTUAL
MODELO A PEQUEÑA ESCALA
FIN
40
El modelo está constituido por un conjunto cerrado de 6 casas, con vía de acceso y zonas comunes. Cada casa cuenta con un área de 220 m² distribuidos en dos niveles, zona de parqueo y piscina. En el primer nivel se encuentra una sala amplia con un área de 25 m², una sala de estar de tv, y cocina abierta tipo europea, así como un hall con vista a la piscina y un baño de servicio. En la planta superior se ubican 3 habitaciones conectadas por una pequeña sala común, cuenta con balcones en los costados sur y norte con dos baños. 8.5. ENTRADAS DE LA MODELACION:
Para alcanzar los objetivos propuestos con este proyecto se requiere evaluar la información disponible sobre el modelo a desarrollar y obtener un resultado lo más cercano a la realidad, fue necesario recopilar los documentos (imágenes, planos y bocetos arquitectónicos de las instalaciones) su correcta interpretación es en gran parte el éxito de un proyecto teniendo en cuenta elementos como planta de cimentación, detalles, despieces, etc, especificaciones y notas para una rápida ubicación de un elemento o propiedades de los materiales este contenido da claridad y orienta el proceso a un mejor resultado. El Uso de Autocad en esta etapa del proyecto es muy eficaz ya que cuenta con un gran despliegue para desarrollos con una serie de plantillas que aceleran el trabajo permitiéndole al ingeniero conocer el contenido y conformación de un plano. Se tomaron imágenes con google earth para tener una vista aérea del espacio a utilizar y así poder realizar los detalles de las construcciones principales. La recopilación de estos elementos permite estar constantemente verificando los detalles y realizando mejoras en los espacios sobre los cuales se va a distribuir el proyecto, esto ayuda a tener más claras las dimensiones y proporciones de la construcción y de las zonas circundantes. Por medio de planos (Arquitectónicos, Estructurales, Redes, especificaciones en acabados) y mapas obtenidos desde google earth, a partir de esta información se crea el modelo base. Aunque el resultado no tenga una apariencia totalmente real se pretende alcanzar el mayor grado de definición y realismo con el fin de brindar la mejor experiencia al usuario; se busca mantener un acercamiento a la realidad con el fin de cumplir con uno de los objetivos secundarios del proyecto, poder presentar un modelo tal y como es. Cada proyecto requiere de algunos recursos que son la base para ir construyendo paso a paso las fases del modelo, para luego agruparlo y así crear el proyecto piloto. Se cuenta con un software en dos y tres dimensiones como lo es Autocad de Autodesk, el cual cuenta con las herramientas que permiten visualizar, verificar y ajustar las disposiciones establecidas por los diseños iniciales reduciendo la posibilidad de errores o inexactitudes en los planos finales.
41
El programa cuenta con las herramientas necesarias para hacer modelación 3D sin embargo no se emplea debido a que al momento de crear volúmenes, autocad los genera como objetos solidos que hacen muy pesado el modelo, en respuesta a este inconveniente se utilizó sketchup software creado por google que permite realizar increíbles modelos de forma sencilla y rápida, cuenta con una plataforma más amigable al momento de crear sólidos, cargar materiales y texturas permitiendo la mejora de los trabajos dando mayor realismo a los objetos creados; el programa permite definir una plantilla donde se puede establecer las propiedades que se consideren convenientes, como valor agregado los objetos volumétricos no los crea como solidos sino como capas o caras que hacen que el modelo no requieran tanta memoria de trabajo para ejecutarlo. La edición y animación del modelo se desarrolló en el software Lumion 6.0, herramienta arquitectónica en 3D que proyecta los espacios en tiempo real, que permite de forma sencilla la creación del terreno, tiene 28 valores integrados en el paisaje, 6 tipos de agua y un océano personalizable, el tiempo, la posición solar, el cielo y las nubes son fácilmente ajustables y pueden ser animados, cuenta con una amplia biblioteca de materiales, es un espacio que tiene elementos que le dan vida a los proyectos. Fue importante disminuir las pérdidas de detalles y rendimiento en la ejecución del modelo, debieron considerarse características básicas del equipo en el cual se pusiera en marcha. En la Tabla 1 se mencionaron las características mínimas con las cuales debe contar una computadora para lograr una óptima ejecución. Cabe aclarar que no necesariamente se debe contar con las mismas especificaciones, puede variar la marca lo importante es que tenga una amplia memoria gráfica y buena reproducción del entorno virtual. Se podrá interactuar con el modelo ejecutando el software. Pueden existir demoras al cargar el archivo dependiendo de la capacidad del equipo ya que el modelo es un poco pesado.
8.5.1. Requerimientos Funcionales Existen algunas limitaciones cuando se construyen ambientes de realidad virtual, requieren de un computador con una tarjeta aceleradora grafica que permita la ejecución del prototipo, no se requiere que sea de última generación pero es preciso aclarar que la velocidad con la que se da el recorrido puede variar en su calidad. Adicional a esto, es importante conocer los diferentes tipos de software para reproducir entornos virtuales en este caso se hará con la ayuda de internet, cada software cuenta con una interfaz y unas funciones y herramientas diferentes. Para este caso se cuenta con la descarga versión gratuita de Lumion 6.0 desde internet, ya que tiene una plataforma bastante completa.
42
8.6. IMPLEMENTACION
Una edificación inicialmente concebida en 2D es la que da el punto de partida para la construcción de una modelación haciendo uso de ambientes virtuales con el uso de software especializado en animación y con una interface gráfica, se busca mejorar la percepción espacial y ambiental que se tiene de las construcciones. Inicialmente se incorpora y teniendo como referencia la información estructural del proyecto se reconocen las áreas más importantes del proyecto, se requiere primero una definición clara de las funciones que debe cumplir la estructura y de las restricciones que impone el entorno físico y de las que fijan otros aspectos del proyecto. Es necesario tener datos al menos preliminares sobre condiciones y requisitos del proyecto. .
Figura 8.2. Diseño Estructural Una vez verificada la correlación entre planos arquitectónicos y estructurales y haber hecho reconocimiento a los espacios y características del proyecto como son niveles, zonas comunes y parqueaderos y dado que el fin es modelar espacios se procede a limpiar un poco el plano apagando capas de layers como textos, cotas, ejes, notas de tal manera que solo sea visible los elementos que hacen parte de los espacios cerrados como muros, dinteles, puertas, ventanas se hace una depuración para que el Autocad elimine de sus datos originales los elementos que ya se habían ocultado esto para lograr un peso más óptimo del archivo.
43
Este proceso se repite para las plantas del primero, segundo piso y cubierta. Posteriormente se crean bloques para cada una de las plantas que reagrupan elementos en un solo conjunto. Posteriormente se abre el programa Sketchup, desde este se importan los archivos de Autocad que anteriormente se depuro; Sketchup presenta una plataforma más amigable y sencilla y más practica al momento de crear los volúmenes teniendo en cuenta niveles, pendientes y elevaciones propias del terreno. Se toma como plantilla los bloques de Autocad se continua a crear los volumetrías y utilizando la herramienta 3D Warehouse y contando con conexión a internet se descargan elementos predefinidos como puertas, ventanas, muebles que sirvan como una primera fase de ambientación del modelo. Se continúa con la carga de texturas, materiales que el programa tiene ya definidos en su biblioteca.
Figura 8.3. Modelado y construcción en 3D usando como herramienta GOOGLE SKETCHUP PRO 2016.
44
Figura 8.4. Elevación de muros e implantación de muebles Este nivel de desarrollo permite de manera inicial poder mostrar con mayor detalle los espacios y lograr una mayor comunicación entre el diseñador, constructor y cliente haciendo más entendible la visualización del proyecto.
Figura 8.5. Herramienta WireHouse Luego, se abre el programa Lumion 6.0 se escoge una de las plantillas de escenario predefinidos, por medio de la pestaña importaciones se agrega el archivo creado con anterioridad en sketchup, este modelo mantiene los colores y permite continuar creando el prototipo optimizando los colores y las texturas buscando una
45
presentación más real. Se le agregaron personas, muebles, ajuste de iluminación acorde al proyecto y que estos favorezcan la visualización de las texturas, para lograr un realismo mayor se hacen varias pruebas que mejoren el impacto visual una vez definida y satisfechos en los resultados se incorporan sonidos y rutas o recorridos de elementos inanimados como autos, personas.
Figura 8.6. Visualización aérea proyecto Modelo – Elaboración propia Para obtener un realismo mayor en el modelo fue necesario crear texturas similares a las construcciones, se debieron escoger los detalles más significativos para asignarle las texturas y que estas no recargaran el prototipo.
Figura 8.7. Visualización aérea de la casa modelo – Elaboración propia
46
Figura 8.8. Visualización área zonas comunes
Figura 8.9. Vista frontal del modelo
47
Figura 8.10. Fachada lateral derecha del modelo
Figura 8.11. Fachada posterior del Modelo
48
Figura 8.12. Fachada Lateral Izquierda del modelo
Figura 8.13. Sala Principal Se realiza iluminación completa para evitar lugares oscuros, se le da claridad a las ventanas para dar mayor realismo en el diseño del modelo.
49
Figura 8.14. Estudio
Figura 8.15. Hall
50
Figura 8.16. Star Tv Gracias a las herramientas que brinda el software se logra simular con mucha precisión la rugosidad de los materiales y como resultado los reflejos dan una mayor calidad en la imagen.
51
Figura 8.17. Visualización aérea de la Piscina
52
9. CRONOGRAMA
Por medio de una gráfica o tabla se puede mostrar el tiempo que tomó el desarrollo cada etapa de este trabajo. Tabla 2 Cronograma de Actividades
ITEM ACTIVIDAD AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 1 Diseño de encuestas y recolección
de información, análisis y entrega de resultados.
2 Recolección de información técnica en 2D del proyecto piloto de animación
3 Modelación virtual para un proyecto a pequeña escala.
4 Elaboración de la propuesta para prestación de servicios de modelado con recorrido virtual.
5 Elaboración trabajo final
6 Elaboración Articulo
7 Elaboración Poster Fuente: Trabajo de campo
53
10. CONCLUSIONES
Se formuló una encuesta que evidencio la disposición que tienen las empresas constructoras en realizar inversión en el desarrollo de nuevas tecnologías para la promoción y venta de los proyectos, aunque no se realizaría de forma inmediata si abren la posibilidad de crear nuevas estrategias de mercadeo que le permita tener un carácter más competitivo en el sector entendiendo las ventajas y las fortalezas de este mercado sobre lo tradicional.
Se identificó el software versátil que permiten el desarrollo de ambientes, debido a que cumple con las especificaciones adecuadas para dar la calidad al modelo propuesto para el presente proyecto.
Es importante contar con un Ingeniero Civil que vincule los elementos estructurales, constructivos y de redes con la Arquitectura, teniendo en cuenta que maneja un conocimiento más amplio respecto a los detalles iniciales que serán la base para materializar un proyecto que posteriormente será construido de manera física.
Se construyó un modelo a partir de la información recopilada de un proyecto que se encuentra en planos 2D y por medio de software especializado se le dio animación y ambientación, el modelo no alcanzo la calidad de imagen, resolución deseada por que el software empleado era una versión libre que limitaba el manejo de herramientas que solucionaran estos inconvenientes.
54
11. RECOMENDACIONES
Se recomienda que para futuras investigaciones se pueda contar con software institucional que cuenten con su correspondiente licencia que permita desarrollar modelos con mayor calidad permitiendo que haya una mejora continua del mismo.
Seguir haciendo investigación que fortalezca el sector de la construcción por medio del uso de nuevas tecnologías en procura de fortalecer los procesos de mercadotecnia más complejos y que pueden resultar más exitosos y facilitar la comercialización de inmuebles apoyando de esta manera un mayor desarrollo económico, es por esto que es importante vincular la ingeniería civil con otras disciplinas para fortalecer estos ambientes de trabajo.
El sector de la construcción demostró interés en el tema y le parece conveniente involucrarla en sus compañías, así que es preciso cuestionar la forma en que se están impartiendo el conocimiento ya que no solo no está al alcance del sector sino que el profesional no está en la capacidad de afrontar proyectos innovadores.
Este proyecto se abordó desde el punto de vista del sector empresariado, sería pertinente saber cuál es la posición de la gente del común.
55
12. BIBLIOGRAFÍA
PEREZ F.J. Presente y Futuro de la Tecnología de la realidad Virtual, creatividad, TICs y sociedad de la información, Creatividad y Sociedad, marzo de 2011 en línea [citado: 4, agos., 2016. Disponible en Internet: < http://www.creatividadysociedad.com/a. (s.f.).
Economía colombiana creció 2,5% en el primer trimestre de 2016. En: Revista Dinero. 6, marzo., 2016. (s.f.).
Chingate Hernandez, LUZ. DEMOCRATIZACION DEL CONOCIMIENTO CIENTIFICO TECNOLOGICO EN COLOMBIA, 31, marzo, 2009., disponible en internet: <https://mail.google.com/mail/u/0/#inbox/1567b94d48a0be22?projector=1>. (s.f.).
De la Torre Cantero, JORGE, MODELADO CONCEPTUAL EN TABLETAS DIGITALES COMO PRIMERA ETAPA EN EL CICLO DE VIDA DE UN PROYECTO BIM, 23,mayo,2016, dispoible en internet<http://s3.amazonaws.com/academia.edu.documents/33805664/EUBIM_2014_Modelado_Conceptual_en_. (s.f.).
(s.f.). DEPARTAMENTO ADMINISTRATIVO NACIONAL DE ESTADISTICAS. Índice de Costos de la Construcción de Vivienda - ICCV Junio 2016 [En línea] < http://www.dane.gov.co/files/investigaciones/boletines/iccv/bol_iccv_jun16.pdf> [Citado: 10 de agosto de 2016].
NORMA TECNICA COLOMBIANA 1486 - NTC, Documentacion y presentacion de tesis trabajos de grado y otros trabajos de investigacion, disponible en internet: <http://www.unipamplona.edu.co/unipamplona/portalIG/home_15/recursos/01_general/09062014/n_icontec.pd> . (s.f.).
Quimbay Herrera, RODRIGO, INNOVACION EN EL SECTOR DE LA CONSTRUCCION Y POTENCIAL DE LA APLICACION EN COLOMBIA, disponible en internet: <http://www.bdigital.unal.edu.co/49494/1/innovacion_sector_construccion.pdf>. (s.f.).
REVISTA SEMANA. Grandes construcciones que se quedaron en plano. 13, agos., 2016. Disponible en internet < http://www.semana.com/nacion/articulo/grandes-construcciones-que-se-quedaron-en-planos/418063-3>. (s.f.).
Villegas Hortal Andres, REALIDAD VIRTUAL EN EL SECTOR DE LA CONSTRUCCION, Medellin 2012, Trabajo de grado para optar por el Titulo de Magister en Ingenieria con enfasis en Gestion de la Construccion . (s.f.).
La realidad virtual en Colombia, Disponible en
<http://www.eltiempo.com/tecnosfera/novedades-tecnologia/la-realidad-virtual-en-colombia/16523960>
56
POTENCIALIDADES DE LA REALIDAD VIRTUAL, Disponible en
<http://www.revistadyna.com/Articulos/Ficha.aspx?idMenu=a5c9d895-28e0-4f92-b0c2-c0f86f2a940b&Cod=23&codigoacceso=0abe2235-6b0c-4552-9303-b99092482c21 >
¿Qué es y cómo funciona Google SketchUp? Disponible en <http://www.plusesmas.com/nuevas_tecnologias/articulos/internet_email/que_es_y_como_funciona_google_sketchup/165.html>
Autodesk AutoCAD Disponible en <http://www.masterenautocad.com/cursoautocad/autocad/ >
LA GERENCIA BIM COMO SISTEMA DE GESTIÓN PARA PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN Disponible en <http://revistas.uis.edu.co/index.php/revistagti/article/view/4868/5668 >
http://ribuc.ucp.edu.co:8080/jspui/bitstream/handle/10785/1435/CDMIST63.pdf?sequence=1
Lumion disponible en <https://www.lumion.es/caracteristicas.> http://ribuc.ucp.edu.co:8080/jspui/bitstream/handle/10785/1435/CDMIST63.pdf?se
quence=1 Realidad Virtual y sus aplicaciones Disponible en
<https://prezi.com/6ojf_8cg2enn/realidad-virtual-y-su-aplicacion-al-bim/ >
57
ANEXOS
58
Anexos 1 Planta Entrepiso
Fuente: Proyecto casa de descanso Lebrija Santander
59
Anexos 2 Planta de cerchas en cubiertas
Fuente: Proyecto casa de descanso Lebrija Santander
60
Anexos 3 Planta Cubierta
Fuente: Proyecto casa de descanso Lebrija Santander
61
Anexos 4 Detalles de cimentación y escalera
Fuente: Proyecto casa de descanso Lebrija Santander
62
Anexos 5 Detalles Generales
Fuente: Proyecto casa de descanso Lebrija Santander
63
Anexos 6 Detalles entre piso y piscina
Fuente: Proyecto casa de descanso Lebrija Santander
64
Anexos 7 Detalles elementos no estructurales
Fuente: Proyecto casa de descanso Lebrija Santander