Snack om kön - insändare, svar och redaktörtext

Vivemos em um mundo tridimensional, nossa vida cotidiana acontece em ambientes tridimensionais, mas somente quando necessitamos construir coisas, sejam elas objetos ou edifícios, nos damos conta de como essa realidade tridimensional foi reunida e quais técnicas foram utilizadas para construí-la (Kerlow, 2000, p. 77).

Ainda assim, a projetação tridimensional desenvolvida desde o final dos anos 70 e início dos anos 80 (Eastman, 2011, p. 36) não está sendo muito utilizada pelos escritórios de arquitetura. Talvez por se tratar de uma nova tecnologia, os arquitetos preferem projetar em arquivos bidimensionais e apresentar o projeto por meio de imagens tridimensionais. Esta afirmação foi corroborada por Kolarevic no livro Arquitetura na era digital - Design e Fabricação quando afirma que apenas nos últimos anos a projetação e fabricação começaram a influenciar as práticas de construção (Kolarevic, 2003, p.3).

Segundo Abernethy e Allen, há uma recente tendência em utilizar computadores, o que proporciona a quebra à tradicional barreira da bidimensionalidade. A popularidade do computador leva a utilização de softwares tridimensionais, uma vez que antes recursos gráficos (renderização e animação) que eram restritos aos profissionais, hoje são disponíveis ao público em geral (Abernethy e Allen, 1999, p. 439).

O uso da modelagem tridimensional facilita a elaboração do projeto de Arquitetura, pois vivemos em um mundo tridimensional e expressar projetos por intermédio de representações tridimensionais é mais coerente e de fácil interpretação, em contrapartida com os arquivos bidimensionais que necessitam de interpretação de profissionais da área. A tridimensionalidade permite exploração de formas complexas com maior rapidez, além de auxiliar as diversas tomadas de decisão em relação à orientação dos edifícios, volumetria, conforto ambiental e compatibilização dos projetos complementares.

Mitchell opina que a modelagem de sólidos é uma alternativa muito atrativa para representação de CUBos, cilindros, esferas como primitivas geométricas. Os softwares tridimensionais permitem a inserção, exclusão, transformação e combinação de sólidos que possibilitam uma geometria poderosa na edição de operações que os sistemas de superfície bidimensionais não permitem (Mitchell, 1995, p. 235).

A maioria dos softwares de modelagem tridimensional tem como base as convenções dos sistemas bidimensionais usados em várias disciplinas. Os sistemas tridimensionais utilizam essas convenções para representar as dimensões,

localização e sequência de objetos e ambientes em programas computacionais tridimensionais. Nos sistemas tridimensionais os objetos são apresentados sempre em três dimensões básicas: comprimento, altura e profundidade, dispostos em três eixos (Kellow, 2000, p. 79)

Dentre as diferentes categorias de softwares, são apresentados os sistemas de representação bidimensionais, modeladores de superfície e modeladores de sólidos verdadeiros. Ramirez et al. afirma que, dentre estas categorias, a primeira seria a evolução dos sistemas bidimensionais para produzirem modelos tridimensionais, evolução que foi tão pequena que foi denominada de CAD 2 ¹/². A segunda categoria compreende os modeladores que representam modelos tridimensionais, mas não representam objetos sólidos. Esses softwares representam apenas a superfície dos modelos, não reproduzem a composição dos objetos. A representação de modelos sólidos verdadeiros, por sua vez, pertence à categoria que modela tridimensionalmente o objeto como um sólido real, com volume e massa (Ramirez et al., 2009, p.4).

A modelagem computacional de superfície representa os objetos como se fossem apenas uma casca. Ao representar um objeto em três dimensões ela cria uma ilusão de imagem tridimensional foto realística, entretanto os objetos são manipulados como se fossem sólidos. São mais utilizados em apresentação artísticas e educacionais que científica. Por sua vez, a representação de sólidos é composta por uma espécie de pixel denominado voxel, que é composto de orientação espacial em três dimensões. Assim como em duas dimensões o objeto é representado por um conjunto de pixel, e possui cor, intensidade, transparência e opacidade, o mesmo ocorre com a representação composta por voxel. O objeto tridimensional é composto por voxel, enquanto em duas dimensões são por pixel. A modelagem tridimensional de objeto é utilizada em áreas científicas, como medicina, física, química, entre outras. (Abernethy e Allen, 1999, p. 439-440).

Dentre os programas de computação gráfica tridimensional existentes atualmente no mercado, Kymmell classifica-os da seguinte forma: modeladores de superfícies e de sólidos. Os modeladores de superfícies são usados para a visualização dos objetos e, portanto, são utilizados para projeto estético, planejamento e marketing. As ferramentas dos softwares de superfícies são mais simples de usar

do que as da modelagem de objetos. Os componentes de um modelo de superfície possuem apenas informações de tamanho, forma, localização, etc. que possibilitam o estudo de parâmetros visíveis de um projeto. Para Kymmell os modeladores de superfície geram objetos que parecem sólidos, mas de fato são ocos, sem espessura ou volume. O autor cita como exemplo de modelador de superfície tridimensional o Sketchup. O autor afirma que os modelos sólidos contêm mais informações que os de superfícies, e são chamados de modeladores inteligentes (Kymmeel, 2008, p. 30).

Os modeladores de sólidos são usados em técnicas de construções virtuais que permitem simulações muito além das visualizações. Um modelador de sólidos tem a vantagem adicional de gerar vistas bidimensionais. A possibilidade de trabalhar em modelos bidimensionais permite o desenvolvimento do conceito do projeto e detalhes, que posteriormente pode ser transformado na documentação tradicional necessária para o licenciamento e o processo de aprovação do projeto. A modelagem inteligente é relacionada às informações contidas em um modelo virtual tridimensional. Essas informações são físicas, ou seja, contêm informações sobre a natureza do objeto, pois é a representação real do objeto. Essas informações são relativas à localização do objeto em relação à outros objetos do modelo, o quantitativo do objeto no modelo, e outras informações parametrizadas relativas ao objeto. As informações paramétricas são aquelas que distinguem um componente particular de outro que lhe é semelhante. Em um modelo inteligente, ou seja, um modelo construído por objetos parametrizados, pode criar um modelo composto que coleta vários modelos de diferentes componentes de um projeto. A vantagem de um modelo composto é que permite que diferentes membros da equipe de projeto possam trabalhar em várias partes de um projeto independente e combinar seu trabalho em horários específicos para analisar os resultados (Kymmeel, 2008, p. 30-1).

Segundo Mitchell, os softwares de modelagem sólida geram primitivas geométricas como prismas, Cubos, cilindros, esferas, dentre outros, além de ferramentas de inclusão, exclusão, transformação e combinação entre eles. Essas ferramentas possibilitam composições dessas primitivas geométricas que permitem aos técnicos projetarem a partir da volumetria do edifício. As imagens produzidas por modeladores tridimensional de objeto são muito semelhantes às de superfície, mas o banco de dados geométricos são bem diferente. Nos modeladores de objetos, a geometria possui uma grande edição de operações que os sistemas de superfície não

possuem, como por exemplo, extração de dados adicionais que permitem análise de custos, e o processo de exploração de projeto de diferentes maneiras (Mitchell, 1995, p.235).

As Tecnologias digitais estão mudando práticas arquitetônicas de forma que poucos foram capazes de prever a apenas uma década. No campo conceitual computacional a arquitetura digital ou topológica, dos espaços geométricos não-euclidianos, de sistemas cinéticos e dinâmicos e dos algoritmos genéticos estão substituindo arquiteturas tecnológicas (Kolarevic,2003, p.3).

Os processos de projetação conduzidos digitalmente são caracterizados pela dinâmica das consistentes transformações de estruturas tridimensionais que possibilitam o crescimento de novas possibilidades arquitetônicas. O potencial gerador e criador da mídia digital juntamente com os avanços de fabricação obtidos nas indústrias automotivas, aeroespaciais e da construção naval, inauguram novas dimensões no design arquitetônico.

São muitas as implicações causadas pelo uso de sistemas tridimensionais:

“A arquitetura está se reformulando, se tornando em parte uma investigação experimental de geometrias topológicas e parte uma orquestração computacional da produção de material robótico e parte um escultor-gerador cinemático do espaço”, como observado por Peter Zellner em Espaços Híbridos (Kolarevic, 2003, p.3).

Os benefícios decorrentes do uso dos recursos tridimensionaiscomo correções automáticas quando há alteração de projetos, extração de desenhos bidimensionais, visualização realística da construção, estimativa do custo da construção em qualquer fase do projeto, entre outros, podem ser observados desde a concepção, desenvolvimento, apresentação e discussão do projeto de Arquitetura. Mediante a elaboração do projeto de Arquitetura por meio de modelagens tridimensionais, cria-se um ambiente virtual que representa a realidade de maneira que facilita a compreensão do mesmo pelo arquiteto(a) projetista e principalmente a apresentação para o leigo, além de permitir a antecipação de erros de projetos e omissões.

A década de 1980 foi marcada pela evolução dos sistemas CAD. Os primeiros microcomputadores surgiram em 1982, e possuíam maior capacidade de programação com menor custo, o que possibilitou a tecnologia da computação competir com os métodos tradicionais de projetação. Por muito tempo, apenas as aeronaves eram projetadas por meio de computadores, mas a partir de 1984, tornou-

se economicamente viável projetar em modelos tridimensionais, produtos domésticos com formas complexas usando computadores. Também em 1982, foi fundada a Autodesk, na Califórnia – USA, com o objetivo de criar um programa CAD. A primeira versão do AutoCad foi baseada em um programa CAD, criado por Mike Riddle, denominado de InteractCad.

Neste mesmo ano, a primeira versão oficial do AutoCad foi apresentada na COMDEX, uma feira em Las Vegas e foi considerado o primeiro no mundo a rodar em PC. A Graphsoft foi criada em 1984, quando o físico húngaro Gabor Bajor, auxiliado por Tamas Hajas, utilizou a máquina Pascal para escrever um programa CAD tridimensional para o MAC, o ArchiCAD. Por sua vez a Bentley Systems, em 1985, começou a fornecer software para desenho assistido por computador com base no software Pseudo Station. Este software possibilitava aos usuários apenas a visualização de arquivos de desenhos IGDs. Mais tarde, a Bentley adicionou a capacidade de edição e renomeou para MicroStation (BOZDOC, 2003).

A Silicon Graphics desenvolveu, em 1991, o software Open GL como interface API para produção de desenhos gráficos em três dimensões com aproximadamente 120 comandos para desenhar primitivas, tais como: pontos, linhas e polígonos, com suporte para sombreamentos, mapeamento de textura, antia-aliasing de iluminação e animação, efeitos atmosféricos como nebulização e simulação de profundidade de campo. O Open GL é considerado padrão da programação gráfica tridimensional em cor e renderização.

Em 2002, Frank Gehry criou a empresa Gehry Technologies que presta serviços de modelagem tanto para seu escritório como também para o mercado (ADDOR et al., 2010, p.105).

Segundo Ignasi de Sola Morales, a tecnologia dos tempos modernos é caracterizada por sua capacidade de tirar vantagem das conquistas dessa mesma modernidade: as inovações proporcionadas pela ciência e tecnologia atuais. A relação entre essa nova tecnologia e nova arquitetura compreende um dado que se refere a arquitetura de vanguarda, tão fundamental quanto constituir um dominante embora seja um motivo difuso na figuração de novas arquiteturas (Kolaravic, 2003, p. 3).

No processo de projetação quando se utilizam as inovações proporcionadas pela ciência da tecnologia digital, formas complexas são geradas e novas maneiras de projetar, com custos de construção razoável. Ademais, a informação pode ser extraída, trocada e utilizada com maior facilidade e rapidez, ou seja, a informação de design é a informação de construção (Kolarevic, 2003, p. 7).

Com o avanço da tecnologia da computação, os arquitetos aderiram a uma nova forma de projetação, substituindo as tarefas manuais por softwares de Desenho Assistido por Computadores (CAD). Na década de oitenta, essa transição também foi gradativa em virtude do alto custo dos computadores retardando a substituição das pranchetas (Oliveira forma, 2008, p.2).

Entretanto, conforme apresentam Contier e Coury (2009), a informatização dos escritórios de arquitetura por volta dos anos 90 foi gradativa. A transposição do trabalho manual para o uso dos computadores exigiu um período de adaptação para que o arquiteto tomasse conhecimento dos recursos disponibilizados. Dessa forma, os arquitetos aderiram aos programas computacionais gráficos, ainda que bidimensionais em sua grande maioria, os quais permitiram elaborar seus trabalhos com maior precisão e maior rapidez. A partir da comercialização dos softwares que permitem modelar tridimensionalmente houve aumento da qualidade e a produtividade do projeto.

Neste contexto, é oportuno citar o que Kalisperis, em seu artigo “CAD in Education: Penn StateUniversity” afirma: “Esse lapso de conhecimento decorre do fato de que, muitas faculdades de arquitetura ensinam apenas as técnicas de desenhos bidimensionais. Essa abordagem de ensino resulta na tese de que todos os alunos de graduação utilizam a computação gráfica, embora poucos usufruam os benefícios da projetação tridimensional”.

Ainda neste artigo, Kalisperis, declara:

a nova tecnologia computacional é utilizada para melhorar o processo de projetação, não simplesmente para aumentar a velocidade da solução alcançada. O computador não automatiza as fases do projeto, mas atua como uma ferramenta auxiliar na escolha dos elementos construtivos, na definição da forma e na disposição dos espaços projetados, e permite realizar testes rápidos para escolher a solução mais adequada a ser adotada em um projeto de Arquitetura (KALISPERIS, 1996, p. 22).

Kalisperis discorre sobre a experiência do curso de arquitetura da Pensylvania State University apresentando as razões e os benefícios pelos quais incorporou o CAD diretamente nos ateliês de projeto. O autor argumenta que inicialmente os computadores nos ateliês de projetos eram usados apenas para automatizar as tediosas tarefas manuais repetitivas. O objetivo era evitar à tarefa de alterar as pranchas todas as vezes que os arquitetos fizessem alterações no projeto. Esse era o uso tradicional do computador no processo de computação (KALISPERIS, 1996, p. 22).

No novo modelo pedagógico, os alunos são estimulados a descobrir soluções inovadoras através da exploração do projeto como um todo. São também estimulados a projetar em três dimensões, desde o começo ainda na concepção. Usando a simulação, experimentação e testes, os alunos atingem níveis que vão além do convencional e exploram ambos o espaço e o tempo através de animações de percurso.

As técnicas de visualização em três dimensões permitem aos alunos entender não apenas espaço e forma, como também texturas, contrastes, cores, além de explorar movimentos espaciais e temporais (KALISPERIS, 1996, p. 22).

Além de permitir imprimir em fração de segundos quantos cortes, fachadas e plantas desejar, o projetista pode experimentar quaisquer formas de volumetria e desenvolver sua criatividade em nível mais elevado, pois o computador a modelagem tridimensional possibilita melhor percepção de espaço e cria condições para identificar possíveis erros que só seriam notados durante a construção!

Os arquitetos então passaram a desempenhar suas tarefas de projetação com o auxílio dos programas computacionais gráficos, obtendo em seus trabalhos, maior precisão, gastando menos tempo, além de aumentar a qualidade e eficiência do projeto, em relação aos trabalhos manuais. Entretanto, os projetos arquitetônicos, até os dias atuais, ainda são elaborados de forma bidimensional. Os edifícios são representados por planta baixa, cortes, fachadas, sem que sejam explorados todos os recursos tecnológicos disponibilizados pelos programas computacionais bidimensionais, como perspectivas, bibliotecas, texturas, etc.

A inclusão do desenho assistido por computador trouxe mudanças paradigmáticas no processo projetual. Há vinte e cinco anos, a tecnologia CAD (computeraided design) chegava aos escritórios de arquitetura. Por aquelas datas, a informática era algo acessível a poucos, devido ao alto preço dos computadores, à baixa produtividade que permitiam e por oferecer uma interface pouco atrativa aos profissionais que trabalham com temas gráficos (ORCIUOLL, Revista AU, Edição 197, Agosto/2010).

A utilização dos sistemas CAD em representar a construção digitalmente não é recente. Entretanto, atualmente tem aumentado o número de softwares CAD que estão sendo construídos em torno desse conceito. A seguir, discorremos sobre essa nova forma de projetação.

1.5 SISTEMAS BIM – BUILDING INFORMATION MODELING (MODELAGEM DA