Edición N° 435 - Julio 2019
El desafío de la arquitectura digital
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Imagen: Arq. Víctor Baez Horschgens, de Dimensión Digital.
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Imagen: Arq. Rosa Pereira de Studio Mind.
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Imagen: Arq. Rosa Pereira de Studio Mind.
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Imagen: Arq. Víctor Baez Horschgens, de Dimensión Digital.
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Imagen: Arq. Víctor Baez Horschgens, de Dimensión Digital.
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Imagen: Arq. Víctor Baez Horschgens, de Dimensión Digital.
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Imagen: Arq. Víctor Baez Horschgens, de Dimensión Digital.
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Imagen: 3D Studio Max
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Imagen: Arq. Víctor Baez Horschgens, de Dimensión Digital.
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Imagen: Arq. Víctor Baez Horschgens, de Dimensión Digital.
“Cuando dibujo algo, el cerebro y las manos trabajan juntos. Mis manos son la extensión del proceso mental y creativo. La computadora ofrece otro tipo de creatividad. No puedes ignorar la creatividad que la tecnología puede aportar, pero debes ser capaz de moverte entre ambos mundos”.
Con el pensamiento de Tadao Ando, autodidacta arquitecto japonés y ganador del Premio Pritzker de arquitectura, Renzo Coronel, gerente de la firma Vectoryales dedicada a la digitalización de planos, inicia una investigación, en curso, sobre la digitalización del diseño.
La idea del estudio es realizar una revisión histórica de los sistemas de representación gráfica y encontrar la conexión entre los avances técnicos y su influencia en el diseño de la arquitectura y el arte. También incluye una clasificación general de las herramientas tecnológicas de acuerdo a sus usos para finalmente plantar el futuro del diseño en un contexto del dominio digital.
Lo que sigue es un extracto del estudio denominado El desafío de la arquitectura digital
El desarrollo acelerado de la tecnología ha transformado en muy corto tiempo la manera de diseñar. La informática nos ha dotado de nuevos instrumentos, algunos de ellos toman parte del proceso creativo desde el principio, mientras que otros intervienen recién cuando la idea ha tomado una forma más definida. Estos instrumentos nos dan un amplio horizonte de funciones que, gracias a su versatilidad, velocidad y precisión, aumentan nuestra productividad.
Está demostrada la eficacia de los sistemas tradicionales de diseño: el dibujo a mano: lineal, orgánico, técnico, artístico, hecho en papel, en el piso de una obra o en algún ladrillo para alguna pared; y la maqueta: de desarrollo, de prototipo o de presentación. Ambos tienen la ventaja material de lo que “es” en tiempo presente. De lo físico, de lo tangible. Se trabaja en ellos con las manos o con un simple lápiz. No necesitamos nada más.
Lo que está en la computadora es, en cambio, algo virtual, ideal, efímero. Es luz proyectada desde una pantalla. Nos pide energía eléctrica, el uso de complejos dispositivos y el dominio de sus comandos. Es algo conectado a redes físicas y virtuales. Es algo que está sometido a las leyes de la informatización. Su contenido adquiere materialidad al ser impreso, maquetado o construido. Recién entonces se vuelve universal, alcanzable y tangible.
Aun así, la computadora ya es algo real e imprescindible. Negar su trascendencia no tiene sentido. Forma parte de nuestra vida cotidiana. Las nuevas generaciones no conciben el mundo sin ella. Negarnos a aceptar esta verdad solamente nos desconectará del presente y nos desviará del camino hacia el futuro.
De la ciencia para el arte
Desde los comienzos de la historia humana, los fenómenos que hacen a la percepción de los objetos en el espacio permanecían inconmensurables para el hombre. Nociones como la lejanía, la proximidad y la proporción de un cuerpo con respecto al observador solamente habitaban en los complejos procesos mentales que nos obsequió la evolución. La representación de un objeto tridimensional en un plano bidimensional dependía de las capacidades interpretativas y sicomotrices del artista. Era algo muy personal, intuitivo, subjetivo. Muchas culturas adoptaron un “estilo” de representación que para ellos resultaba aceptable. Los egipcios, por ejemplo, representaron la figura humana en una postura que favorecía la visión de todas sus extremidades.
Hoy podríamos verlas como algo infantiles, forzosas y antinaturales.
Si bien es cierto que “una imagen dice más que mil palabras”, esta no siempre logró reproducir con precisión la realidad. En muchos casos, la imagen de algo podía ser interpretada de diferentes maneras dependiendo del observador, debido a la subjetividad con la que fue realizada. No existía un “método” para poder hacerlo real. Aun así, la humanidad se las arregló para construir pirámides, palacios y templos de magnitud y belleza colosales.
En el siglo XV durante el Renacimiento, la ciencia y el arte se tocan tangencialmente y son sumergidas en el sustrato de la curiosidad humana. El hombre vuelve a mirarse a sí mismo, a admirarse con sus propios logros y a rendirse ante lo bello de la naturaleza. La búsqueda de conocimientos ya no moría en los límites otrora impuestos por la religión. Reviven entonces, como por inspiración divina, las artes y las ciencias de la Grecia y Roma clásicas. Un artista podía ser, al mismo tiempo, constructor, escultor, arquitecto, matemático, médico y científico. Filippo Brunelleschi (1377-1446) fue uno de ellos:
“Estudió con detenimiento la antigüedad clásica greco-romana, y encontró que la arquitectura clásica le ofrecía la oportunidad de resolver los problemas que la ingeniería y la construcción le presentaban, siendo el primero en formular la aplicación de la perspectiva lineal en arquitectura. Brunelleschi realizó una serie de experimentos por los que descubrió los principios matemáticos y científicos que rigen la perspectiva”.*
La perspectiva consiste en un sistema gráfico en el cual, a partir del trazo de líneas horizontales, puede representarse un determinado espacio. En él se ubican unos puntos llamados “puntos de fuga”, desde los cuales parten las directrices para posicionar y dimensionar las figuras que están contenidas en ese espacio. Estos parámetros variarán de acuerdo a su posición de cercanía o de lejanía con respecto al punto de observación, mostrándonos los objetos más lejanos en un tamaño más pequeño que los objetos cercanos, permitiéndonos conseguir imágenes armónicamente congruentes con la realidad.
Por fin el hombre comprendería lo que veía. Obtendría la capacidad de reproducir analíticamente el espacio que le rodea y de plasmaría “prospectivamente” una idea. Conocer este método, supuso una revolución para el arte y para la arquitectura. Este sistema nos revelaría los –hasta entonces– secretos fenómenos acerca de la percepción de los objetos en el espacio. Es entonces, la perspectiva, un “don” de la ciencia para las artes.
La transformación de lo tradicional
Actualmente, el uso de la perspectiva sigue siendo indiscutible. Goza de buena salud con el pasar de los siglos. La novedad es que hoy, el diseño computarizado lleva los experimentos de Brunelleschi a un espacio virtual infinito, excediendo los límites físicos del papel. En el diseño computarizado, a partir de la creación de un modelo virtual, pueden generarse cuantas perspectivas se deseen y puede transformarse el objeto instantáneamente.
Así, la ciencia entrega nuevamente un enorme poder a la arquitectura, al diseño industrial, a la ingeniería, al arte, al paisajismo, al diseño de interiores, etc. Les otorga el poder de explorar tantas opciones como sean necesarias hasta lograr el resultado deseado, antes de llevarlo a la materialización. Esto es, como lo fue antes con la perspectiva, una nueva revolución.
Existe también una transformación en la manera en que nuestra idea llega al público. La forma en la que presentamos nuestro trabajo puede influir emocionalmente y traducirse en logros comerciales. La virtualización nos aproxima a la realidad, y, en muchos casos puede mejorarla. Una buena imagen del proyecto nos ayuda a conseguir un contrato, a ganar un concurso o a captar capital para un emprendimiento inmobiliario. Una buena imagen hasta nos ayuda a vender un producto que ya está materializado destacando sus virtudes. Sin lugar a dudas, ver una buena imagen de algo es más elocuente que ver los planos acotados del mismo.
La prestigiosa marca de automóviles “Ferrari”, ha implementado la virtualización en sus concesionarias de venta oficiales alrededor del mundo. En ellas, el cliente puede seleccionar en una pantalla el modelo de vehículo de su gusto, el color del mismo, el diseño de las llantas, el color y el diseño de la tapicería interior y otros extras. El cliente puede visualizar el interior y el exterior de su futuro vehículo y ver el precio que tendrá el mismo, el cual se va actualizado a medida que éste intercambia los diferentes elementos que ve en la pantalla.
Esa misma es la visión que hoy nos ofrece la computación en el campo del diseño.
El salto tecnológico
Como todo avance científico, la informatización debió superar numerosos obstáculos hasta poder llegar a las masas. La computación tiene sus orígenes durante la Segunda Guerra Mundial, gracias a la necesidad de analizar velozmente grandes cantidades de información estratégica y militar. De hecho, una serie de aparatos diseñados por el matemático y científico Alan Turing (considerado como el padre de la informática), cumplió un papel fundamental para la victoria de las fuerzas aliadas al descifrar el Código Enigma, el sistema secreto de comunicaciones de la milicia nazi basado en la codificación criptográfica.
Desde entonces, esta ciencia no se detuvo. Al principio, la computadora era un enorme equipo que albergaba complejos mecanismos móviles interconectados entre sí, diseñados para realizar una tarea específica. Progresivamente fue disminuyendo en tamaño y aumentando en capacidad gracias al aprovechamiento de las propiedades semiconductoras del silicio y al avance de la electrónica. Estos progresos fueron acompañados por el desarrollo de dispositivos de interface humana, es decir, de instrumentos que permitirían incluir la intervención humana en el funcionamiento de las mismas. Se incorpora una pantalla, capaz de proyectar visualmente un entorno de operación más amigable, y se le conecta un simple dispositivo que significó una revolución en su momento: el X-Y Position Indicator for a Display System, conocido universalmente como el “ratón”. El ratón se volvió indispensable y posibilitó el desarrollo de funciones que aprovecharían las capacidades motrices de su interface. “Hardware” es el nombre que recibieron todos estos elementos físicos de la computadora.
La “programación” es la rama de la computación especializada en el diseño de las tareas que la computadora ejecutará. Estás funciones son conocidas como “programas”. Los programas albergan un “código fuente”, una secuencia lógica de instrucciones escritas en un “lenguaje de programación”, el cual es interpretado por la computadora para realizar complejos cálculos y devolver determinados resultados. Este intangible universo digital se llama “software”.
Los programadores fueron diseñando un sin número de programas o software, destinados a asistir al hombre en sus tareas. La creciente demanda de computadoras generó un masivo aumento en su producción, lo cual hizo posible su abaratamiento y universalización. En el nuevo milenio, la computadora se convertiría en un artículo indispensable para el aprendizaje y la productividad.
Esto sería solamente el comienzo.
Los avances en la informática y se unieron a los avances en las telecomunicaciones y dieron a luz al “Internet”, el “hijo pródigo” de la tecnología que al nacer pateó el tablero de la historia, expandiendo infinitamente el alcance de la información, mostrándonos el camino a la fuente del conocimiento.
El internet rompe con las barreras de lo físico y nos permite la interacción humana a distancia, la posibilidad de contacto con los afectos, el trabajo colaborativo y el desarrollo de nuevas habilidades. Nos acerca al conocimiento de las artes, de las ciencias, a las noticias del mundo, y a un número infinito de etcéteras.
La informática y el internet hoy son una dualidad indivisible. Están presente desde una simple tarea escolar hasta la gestión gubernamental de un país, pasando por las redes sociales, el correo electrónico y el entretenimiento.
El tiempo y la masificación ubicaron a la computadora en cada hogar, en cada comercio y en cada rincón del planeta. No podríamos hablar del fenómeno de la informática olvidando los pequeños hitos que permitieron su existencia. Se puede decir que la computación que hoy conocemos es la síntesis del conocimiento humano.
La computación es la suma de los múltiples triunfos tecnológicos de la humanidad.
La computación en el diseño
El CAD
El CAD (Computer Aided Design), o software para el “Diseño Asistido por Computadora”, es el primer logro de la informática en el campo del diseño. Tiene sus antecedentes en la década del 60 pero se inicia de la mano de la industria aeronáutica y automotriz en los años 70. Inicialmente, el desarrollo de software para la asistencia al diseño incluía también la creación de ordenadores específicos que pudieran funcionar con ellos. También en esta época se inicia la producción de los primeros trazadores o plotters, dispositivos capaces de delinear en el papel los elementos visualizados en la pantalla.
Debido al alto costo de su producción, la venta de estos equipos de CAD apuntaba principalmente a las industrias del transporte y al desarrollo militar, capaces de invertir grandes sumas de dinero en la adopción de nuevas tecnologías.
Recién en la década de 1980, los grandes desarrolladores del CAD, en vista de la inminente expansión de la computadora, deciden apostar por la creación de programas de asistencia al diseño compatibles con el lenguaje informático de las masas y a un precio más accesible para el público profesional.
A partir de la década del 90, se produce la verdadera expansión global del CAD en el mundo del diseño industrial y arquitectónico, propiciado por la disponibilidad de procesadores más poderosos y por el menor costo de los equipos de computación e impresión. En esta década, la empresa Autodesk lanza el AutoCAD para el sistema operativo Windows (el más extendido a nivel mundial), y su versión 14 se convierte en referencia para versiones posteriores y para otros fabricantes, gracias a su velocidad y estabilidad.
Los elementos creados en el CAD son geometrías vectoriales que están situadas en un espacio virtual infinito de tres dimensiones. Su posición en este espacio y sus dimensiones están asignadas por el operador de forma gráfica o numérica gracias a los dispositivos de interface humana como el teclado, el ratón, la tabla óptica, dispositivos táctiles y otros. El CAD cuenta con herramientas o comandos que permiten generar las formas, intersectarlas, transformarlas, multiplicarlas y medirlas. En el campo del diseño se complementan casi obligatoriamente con los dispositivos de impresión que son generalmente de mayor tamaño y costo que los de uso familiar.
Cada año, los programas de CAD van incorporando mejoras por parte de sus desarrolladores, ya sea facilitando su uso, adicionando herramientas nuevas, mejorando su desempeño, mejorando sus resultados, etc.
El CAD es empleado en el campo de la arquitectura principalmente para el dibujo en dos y en tres dimensiones, aunque su generatriz es el diseño tridimensional mecánico e industrial. Existen Plug-Ins, herramientas complementarias compatibles con los programas de CAD, que sirven para incorporar funciones y herramientas más específicas. Por ejemplo, para el diseño y el cálculo de estructuras; para el diseño de redes de tuberías; para el trabajo topográfico, etc. Las mismas suelen ser desarrolladas por el mismo fabricante del programa o por terceros.
En el nuevo milenio, el uso del CAD se ha vuelto obligatorio para el diseño. No puede concebirse hoy en día un profesional del diseño que no conozca o no haga uso del potencial de esta herramienta, ya sea de forma directa o contratando a operadores para hacer uso de ella en sus proyectos.
Otros programas de CAD son: Vector Works, SketchUp!, Solid Works, ArchiCAD y CATIA.
SketchUp
El sistema de asistencia al diseño tridimensional más simple del mundo requiere también una mención especial. “SketchUp” se ha expandido velozmente alrededor del mundo a partir del año 2006 gracias a ser un software de licencia libre y al hecho de contar con el soporte de Google, una de las empresas de tecnología más importantes de la actualidad.
Muy poderoso pero a la vez muy simple, se ganó un lugar en el mundo del diseño gracias a lo intuitivo y simple de su uso. Permite conceptualizar y modelar imágenes en 3D de edificios, coches, personas y cualquier objeto o artículo que imagine el diseñador o dibujante, además de que el programa incluye una galería de objetos, texturas e imágenes listas para descargar.
Sus principales usuarios son los arquitectos, aunque sus capacidades también son muy bien explotadas por la ingeniería civil, el diseño industrial, el diseño escénico, la geografía y el diseño de videojuegos.
El programa es de “código abierto”, lo cual permite que los usuarios agreguen sus propias herramientas mediante el correspondiente lenguaje de programación. Estos y otros complementos o plugins también están disponibles en el internet para su descarga y hay una gran variedad de ellos diseñados para cada necesidad. Con SketchUp, por ejemplo, pueden generarse geometrías tridimensionales que luego tomarán realismo con programas complementarios como Kerkythea, Vray, TwilightRender, etc.
El BIM
Una variable más novedosa del CAD es el BIM (Building Information Modeling), o el Modelado Informático de Edificios. Sus orígenes datan de la década de 1980 pero han entrado al mercado con más fuerza en la primera década del nuevo milenio.
El BIM es un poderoso aliado del diseño y de la construcción. Está desarrollado para su uso en la arquitectura, la ingeniería civil y mecánica, el diseño de sistemas hidráulicos, eléctricos, etc.
A diferencia del CAD, los objetos en el BIM incorporan información constructiva que está implícita en su geometría. Así, en el CAD, puede dibujarse en un plano bidimensional un rectángulo que puede representar una pared, o un piso, o una mesa, dependiendo de su contexto gráfico. En el BIM, en cambio, cada elemento generado está dotado de características tridimensionales, materiales y cualitativas, que ocupan un lugar “físico” en ese espacio virtual. Por ejemplo, para iniciar un proyecto se debe definir primero una superficie asignándole la propiedad de “suelo”, y delinear en este los cimientos y las paredes, que tienen asignadas sus respectivas propiedades constructivas como “hormigón” o “pared de ladrillo”. Sus dimensiones y cantidades se van registrando automáticamente en una base de datos disponible para el usuario, muy útil al momento de aislar los diferentes componentes del edificio para asignarles un precio, cuantificar elementos para encargar su fabricación, extraer planillas de ejecución, programar y visualizar las diferentes etapas de la construcción y muchísimos otros usos. Cualquier cambio introducido en el modelo se refleja instantáneamente en las diferentes vistas del diseño y es actualizada automáticamente en su base de datos.
Otra característica es que los elementos en el BIM son paramétricos. Cumplen con condiciones llamadas “parámetros” y “restricciones” similares al mundo real. De esta manera, una “puerta”, por ejemplo, al ser incorporada al modelo tridimensional se insertará automáticamente en una “pared” y se apoyará al “suelo” en el lugar indicado por el operador. Esta “puerta” generará un hueco de igual tamaño en la “pared” en el lugar donde sea insertada. Esta “puerta” no podrá ser insertada debajo del nivel del “suelo” ni donde no exista suficiente espacio como para albergarla. Lógicamente, estas variables paramétricas pueden ser modificadas por el operador según su necesidad.
Otro ejemplo de su potencial es que los modelos generados en el entorno BIM pueden ser geo referenciados, y en ellos puede realizarse una simulación realista de la iluminación durante las diferentes estaciones del año. En arquitectura, por ejemplo, esto permite diseñar las aberturas para poder aprovechar mejor la luz y la energía durante el frío, y evitar el calor y la insolación durante las épocas de calor. También posibilita la elección de los materiales, la distribución de los espacios, etc.
Son tantas las posibilidades de este sistema que su dominio general implica una casi especialización. Esto no significa obligatoriamente que sea complejo, sino que debe dedicarse el tiempo que sea necesario para ir descubriendo sus comandos y sacar mejor partido de sus capacidades.
Algunos programas BIM son: Revit, ArchiCAD y Vector Works.
El Render
Este término técnico fue adoptado por la computación gráfica y por los creadores audiovisuales. Una renderización es una imagen generada por cálculos matemáticos, realizada por una computadora en un programa determinado. Su fin es darle realismo a una escena generada por software, ya sea bidimensional o tridimensional.
La calidad de una imagen renderizada depende del dominio de los parámetros de iluminación, texturizado, transparencia, etc. por parte del operador; del motor de renderizado y de las capacidades gráficas de la computadora, ya que el renderizado es un proceso que exige de grandes cantidades de cálculos.
Por lo general, cada aplicación de 3D cuenta con su propio motor de renderizado, pero existen complementos que se dedican a hacer el cálculo dentro del programa, utilizando fórmulas especiales.
Algunos motores de renderizado son: Vray, Unreal y Renderman, usada por el famoso estudio de animación Pixar.
Un compromiso
Hay casos en los que el diseño informatizado está muy sobrevalorado. Muchas personas piensan que un proyecto es bueno solamente por haberse hecho uso de la computadora. Muchos clientes prefieren un diseño “computarizado” por encima de un diseño presentado a mano, cautivados por imágenes que, posteriormente podrían verse de manera muy distinta en la realidad. Esto es natural que suceda, pues, la informatización masiva ha puesto en funcionamiento las expectativas propias de un público que ya ha incorporado la tecnología a su quehacer diario. Está en las manos del profesional actuar responsablemente y responder adecuadamente a estas expectativas.
El considerar que la informatización del diseño es automáticamente sinónimo de buen resultado no es algo exacto. Las directrices técnicas del mundo real tienen peso propio y deberán estar presentes durante todas las etapas del desarrollo. Para el diseño virtual de un objeto que se construirá físicamente, hay que considerar seriamente los elementos que vendrán a intervenir en la realidad, cuando el proyecto tome cuerpo, materialidad. Si esto no ocurre, entonces no estamos comprendiendo el papel facilitador de la informática. El pensar que si algo se ha podido construir en la pantalla también se podrá hacer en la realidad puede resultar en un grave error.
Es importante entender siempre que la virtualización del diseño tiene sus pautas. La calidad y la velocidad de los resultados requieren de equipos, software y conocimientos especiales, los cuales podrían implicar una inversión de tiempo y de dinero. El profesional debe tener en cuenta los posibles costos que pueda llevar un desarrollo digital, para que los mismos guarden proporción con la envergadura del proyecto y estén debidamente contemplados en el presupuesto.
No debemos creer que la computadora hará todo el trabajo por nosotros. El desafío es entender el proceso creativo como un todo, en el cual participarán los conocimientos y herramientas adquiridas durante la formación académica y la vida profesional, en el mundo físico y en el virtual. Es necesario reconocer que la tecnología puede ayudarnos, pero debemos saber cómo puede hacerlo y cuáles son sus condiciones.
No existe una regla. No hay una sola verdad. Decidir sobre cómo y cuándo se empleará la informática en el proceso de diseño debe ser una decisión personal. Desde usarla para realizar simples líneas, directrices, módulos, o patrones bidimensionales, capaces de ser transformados, copiados, impresos y archivados, hasta el poder de trasladar una idea tridimensional a un espacio virtual, abstracto, para interactuar directamente con el objeto diseñado. Todo esto es posible hoy, a la luz de los avances de la tecnología.
Lo importante es entender que, más allá de las herramientas adoptadas para el diseño, serán la creatividad y la sensibilidad humanas las encargadas de resolver sus cuestiones técnicas y de dotarle de belleza.
El famoso museo Guggenheim de la ciudad de Bilbao, en España, es un símbolo del potencial de la informatización en el campo del diseño y de la construcción. Es el edificio más emblemático realizado con la asistencia del ordenador y al mismo tiempo, la mejor muestra del conocimiento práctico de ambos sistemas: el tradicional y el digital. Esta obra se inició manualmente con un boceto que representaba la esencia del proyecto. Luego se construyeron maquetas usando las manos hasta encontrar su forma final. Posteriormente se transportaron sus propiedades geométricas al ambiente digital usando un software desarrollado para el diseño aeronáutico; y, finalmente, del medio digital salieron los datos técnicos y dimensionales que permitieron su construcción.
AlvinToffler, reconocido escritor prospectivista, escribió en 1970 en su libro El shock del futuro: “Los analfabetos del siglo XXI no serán aquellos que no sepan leer y escribir, sino aquellos que no sepan aprender, desaprender, y reaprender”.
Hoy, en el los albores del siglo XXI, este cambio de paradigmas nos pide ser móviles, permeables en nuestra manera de trabajar, buscando conciliar nuestros conocimientos del mundo analógico con los de un mundo digital cada vez más vasto y omnipresente.
Créditos: arquitecto. José Insfrán
