Resenha: Integrated Application of BIM and VR Technology in Architectural Interactive Design and Construction

“Realidade Virtual é o primeiro passo em uma grande aventura pelas paisagens da imaginação.”

Frank Biocca e Mark R. Levy.

Introdução

O artigo selecionado como base para esta resenha, com autoria de pesquisadores do Departamento de Elétrica e Computação da Universidade Jilin Jianzhu, província de Jilin, China, propõe uma integração entre dois tipos de tecnologias de forma a potencializar o desenvolvimento de projetos de arquitetura, explorando uma maior compreensão entre design e processos construtivos dentro da área da construção civil. Os autores sugerem que, através da combinação entre sistemas de Realidade Virtual (VR) e sistemas BIM (Building Information Modeling), seja possível atingir um aumento da qualidade do design proposto em projeto ao mesmo tempo em que permite evitar retrabalhos desnecessários durante a execução de suas construções.

Como principal argumento, os autores trazem os aspectos positivos e negativos de cada uma das tecnologias abordadas. No caso da Realidade Virtual, são apresentados como pontos positivos a capacidade de imersão, multi-percepção, interatividade e autonomia dentro desses sistemas. Ao mesmo tempo, a criação de modelos em realidade virtual acabam tendo um custo elevado quando necessitam de modificações, visto que o estado da arte de seu desenvolvimento está muito mais conectado na pesquisa por hardwares, e menos na busca por interfaces de criação de conteúdos ricos.

Já no caso dos sistemas BIM, por se tratarem de um método estruturado de informação espacializada, é possível simular com fidelidade os detalhes de um projeto de arquitetura. Porém, esse tipo de sistema apresenta uma defasagem grande em termos de visualização, quando comparado aos efeitos visuais possíveis com o uso de Realidade Virtual.

Desse modo, os autores debatem no artigo a junção das qualidades entre as duas tecnologias de forma a potencializar a compreensão dos projetos e processos que envolvem a construção de edificações, aumentando a qualidade desse design ao mesmo tempo em que evita perdas e retrabalhos desnecessários e custosos.

Ferramentas e métodos

As tecnologias de Realidade Virtual possuem origem em uma série de outras técnicas e conhecimentos derivados de campos como inteligência artificial, o processamento de imagem e a leitura de sensores eletrônicos diversos. Seu núcleo está fundado nos estudos das experiências homem-máquina. Partindo dessa ideia, um ambiente tridimensional é gerado por um computador, permitindo uma experiência imersiva em tempo real. Atualmente, estes recursos têm sido amplamente utilizados para gerar visualizações de alto nível em campos como a arquitetura, tratamentos médicos, educação e entretenimento. 

O sistema BIM é uma tecnologia com base na padronização de dados unificados que surgem durante todo o ciclo de vida da construção de um edifício. Esta padronização, permite o compartilhamento de detalhes do projeto com equipes diversas ligadas ao processo de projeto e construção. Os dados fornecidos por este tipo de sistema possuem características de naturezas diversas e são agregados sobre um modelo digital para gerenciar e otimizar todo o processo construtivo.

Ao combinar ambas tecnologias, se torna possível simular o caminhar sobre o projeto em uma escala 1:1, simular a aparência e a composição espacial almejada, visualizar o status do projeto durante seu processo construtivo, além de permitir que as equipes de design e de construção consigam prevenir problemas de forma conjunta. O artigo destaca ainda como pontos fortes nessa união, visualizar o dimensionamento em tempo real e a relação de escala entre o projeto e possíveis interferências, a visualização e geração de feedbacks em tempo real entre as equipes de design e construção, bem como a criação de marcações em 3D no projeto para possíveis alterações. Além desses itens, a possibilidade de visualizar as propriedades de cada componente construtivo, permite a consulta detalhada de todo o projeto.

Exemplo Prático

Ao final do artigo, os autores apresentam como estudo de caso a construção do Centro de Inovação Financeira Chang Fa, localizado na cidade de Changchun, na província de Jilin, China. Durante a fase de projeto, o modelo BIM foi importado para um software de Realidade Virtual utilizando o formato FBX. Após essa importação, foi executada uma verificação de possíveis problemas, cruzando diferentes disciplinas - arquitetura, estrutura, hidráulica e elétrica. Na sequência desta checagem, o modelo foi ajustado para o ambiente virtual.

Com o software REVIT (Autodesk) foi criado todo o modelo BIM do edifício não somente para a arquitetura, mas também para as estruturas e utilidades. Através do uso de Realidade Virtual, foi possível  pesquisar dentro de cada ambiente inúmeros dados, incluindo detalhes do canteiro de obras.

Essa “construção virtual” permitiu,  segundo os autores, um processo interativo onde alguns componentes do edifício podiam ser alterados em tempo real. Os ladrilhos e corrimãos da escadaria principal, por exemplo, poderiam ter suas cores alteradas através de um terminal de controle. Isso permitiu que a equipe de construção pudesse ter um entendimento mais intuitivo sobre a proposta da equipe de design. 

Conclusão desta resenha

O artigo apresentado demonstra através de uma aplicação prática, a combinação de duas tecnologias permitindo um certo nível de inovação na utilização de Realidade Virtual. A inovação proposta traz uma maior integração, agilidade e menor desperdício de tempo e materiais na execução de obras de grande porte no campo da construção civil.

No cenário atual, os sistemas BIM têm sido largamente incorporados às práticas de projetos de arquitetura de médio e grande porte, facilitando as questões de organização financeira, cronograma e redução de custos, na atuação de construtoras e incorporadoras de abrangência nacional.

Ainda neste mesmo cenário nacional, a visualização de projetos de arquitetura com a utilização de sistemas de Realidade Virtual ainda é insipiente. Podemos encontrar esse tipo de recurso em stands de vendas imobiliárias sendo utilizados como ferramenta de vendas, mas não como prática de projeto. Isso se deve ao alto custo desses equipamentos, relacionados principalmente à aquisição e manutenção, por se tratar de material que necessita importação.

Trazer esse tipo de recurso para dentro dos processos no mercado nacional, pode ser possível a partir da realização de um levantamento dos custos envolvidos tanto na aquisição destes equipamento, quanto no treinamento e qualificação de profissionais do meio que possam desenvolver estes métodos. Além de reduzir custos operacionais para a utilização destas tecnologias, estes agentes devem viabilizar e flexibilizar seu uso diante das inúmeras formas de aplicação e customização que cada projeto de arquitetura exija em sua concepção e realização.

Conclui-se que, a inovação proposta pelos autores do artigo traz ganhos não somente econômicos para o desenvolvimento do campo da construção civil, mas também de ordem criativa e operacional. O grande desafio apresentado por nossa crítica, assenta-se na questão: como viabilizar esse tipo de processo dentro da realidade brasileira?

Referências:

XU, Liu; LIN, Xu Xiao; JUAN, Guo Xiu; HE, Yan; JIE, He Ren; XUE, Wang Dong. Integrated Application of BIM and VR Technology in Architectural Interactive Design and Construction. 2020 International Conference on Virtual Reality and Visualization (ICVRV). P. 363-365. 2020.

BIOCCA, Frank; LEVY, Mark R.. Communication in the age of virtual reality. L. Erlbaum Associates Inc., USA. 1995.