Como ya se ha comentado
anteriormente, una de las principales razones del modelado 3D en los
ordenadores, es la de generar “Presentaciones” con un carácter tan realista y
fiel, al proyecto que se quiere ejecutar, como sea posible.
Normalmente la elaboración de
presentaciones tiene dos posibles vías, la primera sería la generación de
imágenes estáticas con la mejor calidad y resolución posible que posteriormente
acompañan o complementan las presentaciones de un proyecto. La segunda vía es
la de generar “animaciones” con movimiento, en las que se pueden incluir
recorridos de una cámara virtual por el interior o exterior del modelo, o bien
procesos de montaje o ensamblaje, de forma que se pueda mostrar el proceso
constructivo, o la configuración interna de las partes interiores de un
determinado objeto. En este segundo caso se requieren medios más
especializados, o instalaciones complementarias como una pantalla para las
presentaciones, la convocatoria de público a un acto determinado etc. Esto hace
que se dependa también de otras circunstancias ajenas, aunque no obstante la
proliferación de animaciones de video en plataformas como “YoTubre” y la
disponibilidad casi universal de conexión permanente con “Internet” convierte
esta vía en otra opción a considerar.
Normalmente la vía de la animación
tiene menos presencia en el mundo técnico de la arquitectura, aunque sin
embargo sea la primordial en el mundo de los videojuegos. Dentro del programa
AutoCAD, no se contempla la realización de animaciones pero sin embargo existe
un programa desarrollado y comercializado por la misma compañía, “3Dstudio”, el
cual es de hecho una referencia en la realización de animaciones, y permite con
suma facilidad importar y exportar los “modelos” y en general los archivos de
trabajo elaborados con “AutoCAD”. No obstante conviene advertir que el mundo de
la animación en 3D es lo suficientemente especializado y complejo, como para
mantener una separación clara entre ambos tipos de trabajos.
La vía de las “Ilustraciones
estáticas” es la que se utiliza con mayor frecuencia en arquitectura y
construcción y a su vez se basa en dos partes o pilares fundamentales, que son
por un lado el control de la “ILUMINACION”, y por otro lado el control del
aspecto de materiales y superficies de los objetos, mediante la aplicación de
MAPAS de SUPERFICIE, que permiten asignar diferentes texturas o aspectos a los
objetos.
En este caso nos vamos a ocupar
exclusivamente de la elaboración de imágenes virtuales de tipo fotográfico,
aplicando a los modelos ya elaborados en tres dimensiones, los parámetros o
elementos de iluminación oportunos, y “mapas” de superficie.
Una vez ajustada la “iluminación” y
las características de “materiales y superficie”, el ordenador realiza una
proceso de “calculo numérico” muy exhaustivo, que a veces puede requerir
tiempos de varios minutos, por lo que normalmente son tareas para dejar en
procesos automáticos y desatendidos, que finalmente generan una o varias “imágenes”
virtuales de calidad fotográfica, que se guardan en archivos independientes
como cualquier otra fotografía.
Presentaciones RENDER
Se denomina “RENDER” al proceso de
cálculo numérico que realiza internamente el programa para obtener una imagen
virtual del modelo, en función no solo de la geometría de los objetos en tres
dimensiones, sino que se incorporan también a través de un proceso de cálculo
numérico, las propiedades físicas de la iluminación que se ha definido, junto
con la reflexión y absorción de luz para los distintos tipos de materiales,
hasta obtener un resultado final en forma de una imagen fotográfica del modelo
iluminado. (“En la imagen adjunta se
incluye un ejemplo de imagen virtual que se encuentra en el propio manual del
AutoCAD”)
El
proceso normal para la realización de imágenes, comprende las siguientes
etapas:
1. Elaborar la geometría del
modelo en 3D
2. Establecer las condiciones
de Iluminación, detallando los diferentes parámetros y/o fuentes de luz para el
conjunto de la escena.
3. Asignar los diferentes tipos
de materiales con sus propiedades, en cada una de las superficies, y cuando sea
necesario, ajustar el “mapeado” o condiciones de geometría local para aplicar
texturas o tramas de superficie a cada uno de los objetos del modelo.
4. Finalmente seleccionar un
determinado repertorio de “escenas” o puntos de vista diferentes, para ir
aplicando en cada uno de ellos, la ejecución del proceso “RENDER”, que va
generando mediante el oportuno cálculo, cada una de las “imágenes virtuales” que
después guardamos y gestionamos como archivos independientes en formato
“*.JPG”, o cualquier otro que resulte oportuno.
Las
etapas 2 y 3, en realidad son intercambiables entre sí, y además son procesos
concurrentes, ya que pueden ir solapándose a medida que avanzamos en la
elaboración del modelo, incluso también con la etapa 4, sobre todo en las fases
de aprendizaje, ya que a medida que vamos asignando elementos se van “probando”
los resultados que genera cada uno de los elementos, para poder descartar o
confirmar las diferentes opciones.
En
todo caso cuando la experiencia y el conocimiento de los resultados previsibles
son suficientes, el esquema de etapas anterior se hace más nítido y estricto,
aunque también con el posible intercambio de las etapas 2 y 3.
Cuando
se aborda la elaboración de modelos 3D El programa AutoCAD dispone de una
configuración específica de “espacio de trabajo” denominado “3D Modeling”, que tiene
una configuración específica de la “cinta de opciones” o “Ribbon” bastante útil
y recomendable, ya que agrupa a través de la solapa “Render” la mayoría de las
órdenes y elementos que se utilizan, desde los estilos de visualización hasta
los cuadros de opciones para configurar la ejecución del “render”, pasando por
las luces, los materiales, los mapas de sombreado, o la localización geográfica
que establece correctamente las sombras generadas por el sol en una hora
determinada.
Iluminación
La ayuda del programa describe los
aspectos relativos a la iluminación de los modelos 3D, dentro del manual de usuario,
en su último capítulo dedicado a “Modelizado de un dibujo para la
presentación”.
En este tema se habla en primer
lugar de la “Iluminación por defecto”, que supone la existencia de una
iluminación por defecto, que opera aunque no hayamos realizado ninguna otra
especificación, de forma que cualquier escena se visualizan con unos niveles
suficientes para representar correctamente su volumetría y el aspecto general.
Esa iluminación está configurada por dos orígenes distantes, vinculados al
punto de vista de forma que las condiciones de brillo y contraste de los
objetos se vean correctamente.
La iluminación por defecto debería
desactivarse cuando se fijan condiciones particulares de iluminación en la
escena. De hecho cuando incorporamos nuevos objetos de iluminación esto se
recuerda a través de un mensaje del sistema.
Además de la iluminación por defecto
el sistema dispone de la opción, para definir una posición geográfica, junto
con parámetros de altitud, posición, orientación y hora del día, de forma que
se puede establecer la posición del sol para poder calcular una representación
rigurosa de las sombras propias y arrojadas en el caso de edificios vinculados
a un emplazamiento concreto.
Con
independencia de la iluminación por defecto o la iluminación del “Sol” en una
ubicación geográfica, el programa gestiona la iluminación mediante la
incorporación y definición objetos de iluminación que se incorporan dentro de
la escena mediante un símbolo o “glifo” característico, que puede ser
desplazado, movido, o girado, lo mismo que cualquier otro objeto de AutoCAD.
Esto objetos de “iluminación” pueden ser de tres tipos diferentes de forma que
cada uno tiene sus parámetros y propiedades.
Los
tipos son: “Luces puntuales”, “Focos de iluminación” y por último “Luces
distantes”. El primer tipo corresponde a un punto de luz, a modo de bombilla
aislada, que emite luz en todas direcciones de forma homogénea, y se amortigua
con la distancia. En el segundo caso la iluminación es direccional y esta
representada por un “cono” de luz con unas determinadas características de
abertura, y atenuación, con una transición más o menos gradual. Finalmente la
luz direccional no tiene atenuación, y está caracterizada por una sola
dirección, que podría considerarse equivalente a una luz puntual muy distante
situada en esa dirección.
Mediante
el oportuno cuadro de dialogo o las propiedades de los objetos designando los
“grifos” correspondientes, se puede acceder a los parámetros propios de cada
objeto de iluminación.
En
las versiones recientes del programa, se ha incorporado también la posibilidad
de realizar cálculos fotométricos para la iluminación o también incorporar
objetos definidos por sus características fotométricas, de forma que los
resultados además de ser mas precisos pueden incluir modelos de luminarias específicas
de fabricantes concretos definidos a través de archivos y datos estandarizados
de acuerdo con las normas internacionales más habituales.
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