Como criar visualizações 3d para arquitetura sustentável?

Os assuntos e temas envolvendo o aquecimento global estão no foco da mídia nos últimos dias, devido a realização da COP15 esse mês, que pretende encontrar uma solução para reduzir os efeitos do aquecimento global. Bem, isso aparentemente não tem relação alguma com computação gráfica 3d, mas é apenas nas aparências, pois os profissionais que trabalham com visualização de projetos e principalmente os arquitetos responsáveis pelos projetos de edificações inteligentes, podem ajudar significativamente nesse processo. A computação gráfica 3d é usada hoje para ajudar em todas as fases de um projeto, desde a sua concepção até a parte de vendas, com as famosas perspectivas produzidas em ferramentas 3d.

A parte em que podemos ajudar é com a oferta de serviços e uso de softwares especializados na análise e eficiência energética das edificações. Essa ainda é uma área pouco explorada por profissionais na área de visualização 3d e arquitetura. Caso a coisa fique mais séria, o controle energético pode inclusive virar lei no futuro, o que vai exigir que os projetos incluam estudos e análises realizadas em computador, mostrando a eficiência do projeto.

Caso você já queira começar a praticar com algumas soluções proprietárias e gratuitas, compilei uma lista com softwares especializados nesse tipo de tarefa. Entre as opções gratuitas, a ferramenta 3d que tem o maior número de opções é o SketchUp, com diversos plugins e ferramentas que permitem controlar e analisar a eficiência energética dos projetos. Os dois softwares abaixo funcionam de maneira integrada ao SketchUp, permitindo que seja feito um estudo e análise da eficiência energética dos projetos, usando como base o modelo 3d criado com o software:

  • Energy Plus: Essa é uma ferramenta desenvolvida de maneira gratuita pelo departamento de energia do governo americano, que pode ser integrado ao SketchUp por meio de um plugin chamado Open Studio. É um pouco complicado de usar, pois na maioria das vezes gera apenas dados numéricos das simulações.
  • VE-Ware: Aqui temos uma ferramenta semelhante ao Energy Plus, mas com uma cara mais amigável e simples de usar. Além do suporte ao Sketchup, é possível usar plugins que integram a ferramenta ao Revit da Autodesk. Essa é uma versão gratuita do software de análise, que também é comercializado em versões completas de análise.

Com essas duas soluções aliadas ao SketchUp já é possível fazer muito pela visualização e simulação energética, ajudando no design sustentável. Agora, também existem soluções proprietárias que prometem muito mais ferramentas e flexibilidade. Esses são softwares que funcionam de maneira autônoma, diferente dos plugins para SketchUp.

  • Autodesk Ecotect: Software para análise energética da Autodesk, mesma a criadora do AutoCAD.
  • Graphisoft EcoDesigner: Ferramenta semelhante ao Ecotect, mas desenvolvida pela mesma empresa que criou o ArchiCAD.

Para finalizar, você não pode deixar de assistir a palestra sobre design sustentável com arquitetura feita em 2008, no SketchUp Basecamp.

A palestra tem aproximadamente uma hora de duração, mas apresenta dicas valiosas sobre como usar o SketchUp para desenvolver esse tipo de trabalho.

Caso você conheça mais ferramentas que possam ajudar nesse tipo de projeto, compartilhe conosco nos comentários desse artigo. Infelizmente não consegui encontrar nenhum script ou ferramenta semelhante que funcione no Blender 3D.

Tutorial avançado SketchUp: Usando scripts para filtrar seleções de objetos 3D

Uma das perguntas que mais recebo dos meus alunos é sobre cursos e material avançado em diversos softwares 3d. Qual o próximo passo para conseguir trabalhar com tópicos avançados em softwares 3d? Seria a criação de modelos 3d mais complexos? Na verdade, o que muitos consideram como conhecimento avançado nesses softwares, inclusive as empresas e estúdios de produção, é a possibilidade de trabalhar com a criação de rotinas e pequenos softwares para automatizar tarefas nos softwares 3d. Esse tipo de recurso é muito procurado em empresas de pequeno e médio porte. Imagine poder oferecer no seu currículo a possibilidade de desenvolver ferramentas e scripts específicos para resolver problemas que demorariam várias horas usando as opções padrão dos softwares? Qualquer empresa ou estúdio ficaria muito feliz em ter um artista com essas habilidades no seu quadro de colaboradores.

Já falei e indiquei aqui no blog diversos recursos para aprender MAXScript, Python e MEL. Mas, ainda não tinha recomendado nenhuma ferramenta para aprender Ruby aplicado ao SketchUp. Assim como acontece com outras ferramentas 3d, o SketchUp pode aproveitar a linguagem Ruby para automatizar tarefas e criar ferramentas personalizadas. A maioria dos plugins e scripts que recomendo aqui no Blog são criadas usando Ruby.

Caso você queira começar a criar seus próprios scripts, recomendo fazer o download de um outro Script chamado de WebConsole. Ele permite digitar os scripts diretamente no SketchUp, salvar e carregar versões diferentes desses scripts para testar. A interface é bem simples como mostra imagem abaixo:

tutorial-avancado-sketchup-script-webconsole.png

Como funciona esse script? Como ele pode me ajudar?

Se você é usuário do SketchUp e quer começar a trabalhar com ferramentas personalizadas para seus projetos de modelagem, o vídeo abaixo pode ser um excelente primeiro passo. No tutorial é possível acompanhar a criação de um script bem simples usando o Webconsole como base, para filtrar a seleção de objetos na área de desenho. O objetivo é bem simples, selecionar apenas linhas que tenham um determinado comprimento ou estejam dentro das regras estabelecidas pelo script.

Claro que se você tiver alguma experiência prévia com programação ajuda muito, para entender o funcionamento das estruturas de repetição e dos momentos em que lógica condicional é usada. O que o script faz e verificar as linhas selecionadas, comparando com a condição especificada pelo autor, que pode ser o comprimento menor que um determinado valor ou exatamente igual a 10. Depois de criar o mesmo script no seu SketchUp é só alterar o trecho da condição para aproveitar a ferramenta nos seus próprios projetos.

O vídeo está em HD, ficando bem fácil visualizar os códigos que o autor digita na janela do Webconsole.

Tutorial SketchUp: Modelagem de telhados com plugins

Na construção de modelos 3d para arquitetura usando ferramentas de modelagem tradicionais, as paredes e parte estrutural são relativamente fáceis de criar. Mas, em termos de adaptação e complexidade nada ganha da modelagem de telhados. Esses planos inclinados são complexos de criar e também de modelar. No desenho técnico usando softwares como o AutoCAD, é necessário tomar diversos cuidados para não criar telhados e coberturas que possam realmente ser executados em obra. Por exemplo, o cálculo da inclinação dos telhados que é sempre feito em porcentagem e não em valores angulares deixa muita gente confusa.

Existem opções que ajudam a criar esse tipo de geometria, desde as mais sofisticadas como mostrei aqui no blog na semana passada com o ArchiCAD e suas opções especializadas nessa tarefa, ou mesmo com o SketchUp que apesar de ser simples pode oferecer algumas pequenas surpresas com plugins especializados na criação de telhados. Um desses plugins se chama Roof e permite criar tipos diferentes de telhados e coberturas apenas com alguns cliques de mouse.

Para fazer o download do plugin Roof para SketchUp, visite esse endereço que leva até os fóruns do SketchUcation. É necessário se registrar para conseguir fazer o download do plugin.

tutorial-sketchup-modelagem-telhados

A instalação do Plugin é bem simples e consiste apenas na cópia do arquivo para a pasta de plugins do SketchUp, depois uma opção chamada “Roof…” aparece na pasta de plugins do SketchUp.

Entre as diversas maneiras de criar um telhado está a simples seleção de um plano, que ao ser selecionado pelo usuário pode determinar a área do telhado. Basta selecionar esse plano escolher um dos três primeiros tipos de telhados disponíveis. A seleção pode inclusive abranger o uso de telhados com bordas em arco, que o plugin consegue elaborar a solução rapidamente.

A única deficiência do plugin é que o mesmo não faz a simulação da estrutura do telhado, apenas da cobertura sem previsão de madeiramento ou posição das tesouras que sustentam o telhado. A utilidade da ferramenta está mais relacionada com a aceleração da modelagem dessa estrutura que trabalhosa de criar, devido aos seus planos inclinados e adaptação as paredes. Mesmo para o SketchUp e sua facilidade na modelagem 3d, esse plugin se faz muito útil.

Assim que tiver mais tempo, crio um tutorial detalhado sobre a sua utilização.

Tutorial SketchUp: Modelagem de terrenos usando curvas de nível

A modelagem de projetos e cenários é abordada em vários tutoriais que na maioria das vezes apenas mostram como criar as edificações que fazem parte do projeto. Esse é um passo fundamental para qualquer projeto, mas a criação de outro elemento importante nesse tipo de projeto é freqüentemente negligenciada, que é a modelagem dos terrenos. A criação de terrenos em 3d envolve o uso de um elemento comum na topografia que são as curvas de nível, fundamentais para determinar as inclinações e posições no espaço de um terreno. Um projeto que mostra uma edificação nuca está completo se não mostrar como as curvas se comportam.

Existem diversas técnicas e ferramentas para criar esse tipo de geometria, sendo que alguns softwares como o 3ds Max disponibilizam ferramentas chamadas Terrain, especializadas em produzir esse tipo de superfície. No SketchUp o processo de criação dos terrenos é extremamente simples de realizar e pode funcionar muito bem como exercício, para a criação de terrenos com topografia mais complexa.

O tutorial abaixo é um excelente exemplo de como um terreno pode ser criado, com base em curvas de nível bem simples.

No tutorial o autor cria uma base que será usada para desenhar as curvas de nível sobre uma forma semelhante a um cubo achatado. No SketchUp a criação e desenho das curvas é extremamente simples, precisando apenas de uma das ferramentas de desenho como o lápis para que o artista possa delimitar na sua superfície os contornos. Depois que as curvas estiverem marcadas e os contornos definidos, basta acionar o Push/Pull do Sketchup para definir as cotas de cada curva.

A última parte do tutorial ainda mostra a criação e posicionamento de algumas edificações simples sobre a plataforma do terreno. Em outras ferramentas 3d é necessário trabalhar com opções que conectam Splines entre si para criar a superfície do terreno, o que não é necessário no SketchUp.

Se você quiser tentar usar a opção do 3ds Max, a ferramenta para criar terrenos está localizada no painel de criação na área Geometry e no sub menu Compound Objects. Mas, nesse caso será necessário criar algumas splines para definir as curvas de nível do terreno antes de usar a ferramenta.

Tutorial SketchUp: Modelagem náutica e renderização com o V-Ray

O SketchUp é muito famoso por ser uma ferramenta voltada para modelagem e criação de modelos volumétricos para o mercado de visualização de projetos arquitetônicos. Mas, como qualquer acontece com qualquer ferramenta 3d a intervenção de um artista habilidoso pode criar imagens e modelos 3d, mesmo quando as ferramentas não são próprias para o propósito da modelagem. Por exemplo, com o SketchUp é possível trabalhar com visualização de projetos ou mesmo representação de modelos 3d de navios e embarcações. Você acha isso impossível? Pois então, visite esse endereço nos fóruns do SketchUcation para visualizar o que um artista chamado Silvershadow publicou.

O projeto envolve a modelagem e renderização de um navio real chamado HMCS Snowberry, que foi totalmente criado no SketchUp e renderizado usando o V-Ray.

sketchup-modelagem-3d-mecanica-01.jpg

sketchup-modelagem-3d-mecanica-02.jpg

Um dos aspectos que impressiona no projeto é que o artista preparou o cenário para poder renderizar no navio e não apenas o modelo 3d. Isso significa dizer que uma superfície de água foi criada. Como a água é uma das superfícies mais difíceis de representar em 3d, ainda mais algo que está sendo deformado pelo deslizamento do navio, o autor usou de maneira inteligente várias texturas para criar um efeito bem parecido com água do mar.

Na mensagem em que o modelo 3d é apresentado, o autor explica o procedimento realizado por ele para conseguir criar o projeto. Foram usadas três ferramentas diferentes para conseguir criar a imagem:

  • SketchUp: Modelagem 3D
  • V-Ray: Renderização
  • Vue: Criação do céu

O tempo total de modelagem e produção das imagens foi de aproximadamente oito meses, realizados apenas no tempo livre que o artista tinha disponível. A seqüência de imagens disponível no artigo original é um ótimo exemplo e guia para as pessoas que quiserem tentar reproduzir esse tipo de modelo 3d.

Cada parte do navio é mostrada de maneira detalhada ao longo do artigo, em que podemos acompanhar a atenção ao detalhamento do modelo 3d por parte do artista. Isso faz uma diferença muito grande na composição geral do modelo e melhora significativamente o realismo da imagem final. Esse é um exemplo de como o SketchUp pode ser usado de maneira inteligente até mesmo para a modelagem mecânica.