resultó para la localidad, ha incitado la apertura de varios negocios particulares en viviendas, todos ellos para la venta de arte cubano y artesanías a turistas. En todo el recorrido (300 metros) existe solo una cafetería estatal sin área de mesas. Es un espacio urbano que perece en la noche al no poseer ofertas atractivas para los cienfuegueros y el turismo que por ahí transita.
El edificio posee dos niveles y una planta en C con galería. Se conserva en un estado medio con respecto al original, manteniéndose la estructura de las losas de entrepiso y cubierta con un grado de deterioro bajo, los falso techos de yeso y metal de los salones principales, la carpintería y herrería originales de la fachada, los elementos decorativos y los pisos de todos los locales.
Criterios de diseño (estos elementos son importantes a la hora de presentar el proyecto).
Mantener y destacar todos los elementos originales que se conserven (losas de piso, estructura de cubiertas, falso-techos, arcos, decoraciones interiores y exte- riores).
• Trabajar con los colores de las baldosas para el diseño del mobiliario y ele- mentos de decoración.
• Preservar el área y el puntal de los espacios. Realizar el mínimo de divisio- nes y demoliciones, de hacerlo quedará evidencia del volumen original. • Establecer una diferencia clara entre elementos originales e inserciones. • Cambiar toda la carpintería que haya sido sustituida y se encuentre en mal
estado por una que responda mejor a los requerimientos funcionales y am- bientales del nuevo uso.
• Elegir materiales para interiores que se adecuen y preserven el carácter ele- gante del neoclásico, tales como vidrios, acrílicos y metales.
material contemporáneo, de fácil obtención y duradero. Memoria descriptiva del proyecto
El estilo arquitectónico y los nuevos materiales combinados en el interior hacen una deliberada referencia al carácter elegante del lugar, diferenciando el edificio de inmuebles con funciones similares.
Estudio de colores:
Los muros y rejas interiores son blancos para enfatizar la amplitud de los espa- cios y definir lo genuino. Solo las inserciones son metálicas. El color del mobilia- rio se definió con un estudio de colores de las baldosas en cada habitación. Como dictan las regulaciones urbanísticas, los elementos decorativos de la fa- chada son de blanco y para los muros exteriores se propone un gris claro en contraste con la carpintería que se conserva original de color carmelita y la pro- puesta de color azul.
Materiales:
La nueva carpintería se trabajó en madera.
La escalera helicoidal que va desde el primer piso hasta el mirador en el tercer piso se soluciona con una estructura metálica de acero inoxidable, aluminio o piezas de acero sometidas a un cromado y pulido, en dependencia de las posi- bilidades adquisitivas.
Formas:
Se prefirió trabajar con diferentes variantes de un mismo diseño para lograr una coherencia y no perder el carácter del inmueble en sí.
Espacios que posee la edificación (Figura 29)
1. Recibidor informativo 2. Cafetería-dulcería.
3. Lobby - sala de estar para el café con un espacio para la floriste-
ría-perfumería.
4. Sala de investigación y exposición de maquetas.
6. Patio cultural.
7. Servicio Sanitario Público 8. Servicio Sanitario para artistas 9. Sala de estar para artistas 10. Camerinos 11. Almacén de insumo 12. Terraza-estar 13. Oficina administrativa 14. Taller de danza 15. Terraza-taller de danza
16. Terraza-taller de artes plásticas 17. Taller de artes plásticas-costura
Figura 29
Plantas del Complejo Cultural Pous. A: Primer nivel. B: Segundo nivel Fuente: Merlyn González García.
3.1.2 Características del proyecto que lo hacen idóneo para la presentación El proyecto fue escogido para la presentación de la herramienta por varios mo-
tivos:
• Poseer más de un nivel. Esto permite la demostración del uso de los ele- mentos para el cambio de nivel de la primera persona y ocultar y desocultar niveles en vista de exploración.
• Poseer un espacio que ocupe más de un nivel (patio central). De esta forma se pueden explicar las consecuencias de hacer click en un espacio que ocu- pe más de un nivel desde una planta superior.
• Es un proyecto con gran decoración por el estilo de la edificación. Al po- seer alto nivel de detalle, posee un gran número de polígonos por lo que el procesamiento necesario es alto, de esta forma, al demostrar la herramien- ta con un proyecto más complejo garantiza su utilidad en proyectos más simples.
• Posee gran número de materiales distintos. Esto brinda la posibilidad de explorar la visualidad.
3.1.3 Características computacionales del modelo
El proyecto fue modelado en el programa Revit e importado hacia el 3ds Max. Antes de realizarse la preparación previa poseía un total de 1 188 825 de polígo- nos con materiales provenientes del Revit. La iluminación fue implementada en el 3ds Max, utilizándose para ello una luz tipo Daylight preparada para la repre- sentación de un día de junio a las diez de la mañana en Cuba.
3.2 Preparación previa del modelo
Para la visualidad de la presentación del proyecto, se escogió la alternativa de hacer un mapa de difuso a partir de un proceso de baking to texture en el 3ds Max. Este proceso permite computar en un solo mapa el resultado de la inciden- cia de la iluminación de la escena sobre el difuso del material del objeto y aplicar este mapa en el difuso de un nuevo material. Esto posibilita que posteriormente,
en la escena del Unity no tenga que computarse el efecto de las luces sobre los materiales y en lugar de eso se utilice un material con self-ilumination (auto-ilu- minación) y el mapa de difuso (el baking to textures es una de las técnicas de optimización más utilizadas en la producción de videojuegos). Para realizar el baking fue retirado el efecto de reflexión y de transparencia de todos los ma- teriales ya que estos efectos sobre el objeto cambian en función de la posición del observador y afectan de una forma no realista el diffuse del material. El Unity solo acepta los mapas de textura en formatos comunes de almacenamiento de imagen por lo que las texturas resultados del baking to texture se almacenan en el formato PNG. El Unity acepta dos canales de mapeo de textura, el baking to texture almacena automáticamente las nuevas coordenadas de textura para el nuevo mapa en un tercer canal. Para cambiar las nuevas coordenadas al primer canal de coordenadas de textura se utiliza el script batchCopyMapData.ms ela- borado por Harold Díaz-Guzmán Casañas.
3.3 Uso de la herramienta con el proyecto a presentar
• Creación y selección del objeto de navegación (Figura 30)
Figura 30
Selección del objeto de navegación de la prime- ra persona del proyecto analizado.
El objeto de navegación, como se explicó en el Capítulo 2 es un objeto único de 3ds, comprende los tres niveles navegables de la edificación (los dos niveles principales y el mirador en la terraza del tercer nivel) unidos por la escalera heli- coidal que es el único acceso a los niveles superiores. El objeto resultante en este caso posee 523 vértices.
Este objeto cubre toda el área navegable por la primera persona excluyendo lo que sería la proyección en planta de los muros, las columnas de la galería del patio, las rejas fijas y el mobiliario (todos los elementos que no pueden ser tras- pasables mientras se navega) (Figura 31). Se tiene el cuidado de dejar abierto el área de las puertas para permitir el acceso a los locales.
La escalera se resuelve con una forma helicoidal simple, sin tener en cuenta los escalones, que sigue la forma general de la escalera (Figura 32). El objeto de na- vegación de la primera persona es un único elemento (esto quiere decir que es una malla única y continua), incluso en la conexión de la escalera con el resto de la malla en el primer nivel (las mallas en el 3ds Max no se pueden bifurcar por lo que es necesario dejar un pequeño rectángulo vacío detrás de la conexión). Esto último asegura la correcta generación del Navegation Mesh (NavMesh).
Figura 31
Detalle del objeto de navegación de la prime- ra persona. Se observa cómo se deja libre el espacio del mobiliario. Fuente: Autor.
• Creación y selección de los planos límites de cada nivel (Figura 33)
Los planos límites se crean y seleccionan en función de las áreas navegables de la edificación. En el caso de este proyecto fueron creados tres uno para los lími- tes superiores del primer y segundo nivel y otro para encima de toda la edifica- ción. Esto último se hace ya que la terraza delantera es navegable, en caso de
Figura 32
Detalle de escalera del objeto de navegación de la primera persona. Fuente: Autor.
Figura 33
Selección de los planos de corte en el proyecto analizado.
una edificación que no tenga la cubierta navegable no se crea un plano límite en esta posición.
Los planos sobre el primer y segundo nivel se ubicaron por debajo de las vigas de entrepiso y cubierta para que estas no entorpezcan la visualización de los interiores de los locales mientras se está en vista de exploración.
• Selección de los layers de mobiliario (Figura 34)
En el caso de este proyecto existen dos layers de mobiliario que se seleccionan en la última fase del proceso de preparación previa. Después de realizada esta selección se pulsa el botón Procesar.
Al término del procesamiento previo del proyecto, se ejecuta el Unity y se abre la carpeta de proyecto que contiene la aplicación.
Cuando el usuario abre el proyecto de Unity tiene que realizar el procedimiento explicado en el Capítulo 2, epígrafe 2.2.3. Se debe cerciorar de que el factor de escala sea 1 antes de importar el modelo a la escena y luego construir el Nave- gation Mesh.
Al terminar este procedimiento y después de eliminar el modelo (export) de la
Figura 34
Selección de los layers de mobiliario en el pro- yecto analizado. Fuente: Autor.
escena se procede a la compilación y exportación del proyecto. 3.4 Resultados del uso de Inquilino
Inquilino fue ejecutado para el mismo proyecto en dos computadoras con carac- terísticas distintas para probar su desempeño.
Computadora 1
• CPU: Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU P8400 @2.26GHz (dos procesadores) • Memoria RAM: 3.00 GB
• Video: NVIDIA GeForce 9200M GS Computadora 2
• CPU: Intel(R) Core(TM) i3-2120T @2.60GHz (cuatro procesadores) • Memoria RAM: 16GB
• Video: NVIDIA GeForce 210
Preparación previa en 3ds Max con Inquilino
La aplicación de preparación previa para el 3ds Max fue ejecutada en ambas computadoras en la misma versión del programa. En la primera computadora el proceso tomó 1h 6min con uno de los dos procesadores trabajando de forma continua al 97.2% aproximadamente (48.6% de capacidad de procesamiento to- tal) y un uso de memoria RAM de 300MB como promedio (9.6% de la capacidad total de memoria). En la segunda computadora el proceso tomó 32min con un trabajo de CPU de un 24.9% de capacidad de procesamiento total (99% de capa- cidad de uno de los procesadores) y un uso de memoria RAM de 1165.4MB como promedio (7.11% de la capacidad total de memoria).
El análisis anterior demuestra que los inconvenientes en propiedades de la com- putadora donde se realice el procesamiento se revierten en tiempo necesario
para la realización del mismo aunque el procesamiento puede ser realizado in- cluso en una computadora de bajas propiedades.
Resultado final de Inquilino
El producto final para la presentación puede ser reproducido en varios tipos de resoluciones en dependencia de la resolución del monitor de la computadora (doce tipos para la primera computadora y diecinueve para la segunda) y cada una de ella en seis tipos de calidad de visualización. Como fin de la puesta en marcha de Inquilino se realizó la comparación de los FPS de seis de las resolucio- nes en cinco tipos de calidad de visualización para las dos computadoras.
La Tabla 1 muestra el promedio de FPS de cada una de las seis resoluciones en las cinco calidades. Se observa que en todas, excepto en las dos últimas resolu- ciones para la calidad máxima, el promedio de FPS registrado es mayor que 15 (requisito mínimo para ser considerado render en tiempo real) y en diez ocasio- nes fue registrado menos de 24 FPS (framerate para filmes).
Calidad Resolución
Fastest Fast Good Beautiful Fantastic
720x480 58 47 30 25 23 800x600 54 50 34 24 19 1024x768 52 52 28 24 19 1280x720 44 44 27 20 15 1360x768 43 43 26 20 14 1440x900 38 38 23 21 11
Los resultados tomados en la segunda computadora para las mismas resolucio-
Tabla 1
Promedio de FPS medi- dos en computadora 1. Fuente: Autor.
nes y las mismas calidades de visualización se muestran en la Tabla 2. En ningún caso los FPS estuvieron por debajo de 15 y en solo un caso estuvo mínimamente por debajo de 24.
Calidad Resolución
Fastest Fast Good Beautiful Fantastic
720x480 170 155 56 55 52 800x600 143 142 56 55 37 1024x768 118 110 48 39 27 1280x720 109 98 48 32 26 1360x768 97 84 43 31 25 1440x900 90 83 36 26 23
Debido al gran número de combinaciones de resolución y calidad de visualiza- ción que ofrece el programa, se garantiza que el mismo pueda ser ejecutado tan- to en computadoras de propiedades bajas como de propiedades medias. Solo hay que escoger la combinación que más convenga para la presentación que se quiere realizar. Se recomienda que para la calidad de visualización se escoja siempre calidad Buena (Good) o superior
Conclusiones parciales
• Para la presentación y prueba de la herramienta, se aplica al proyecto de la asignatura DAU VII del segundo módulo de cuarto año de la carrera de Arquitectura de la Facultad de Construcciones de la UCLV de la estudiante Merlyn González García; el proyecto a presentar es una propuesta para la creación del Complejo Cultural Pous en la ciudad de Cienfuegos, es un in-
Tabla 2
Promedio de FPS medi- dos en computadora 2. Fuente: Autor.
mueble de estilo neoclásico con dos niveles y parte de la cubierta navega- ble y una planta en C con galería.
• El proyecto fue escogido para la presentación de la herramienta por poseer más de un nivel, un espacio que ocupa más de un nivel, gran decoración por su estilo arquitectónico y distintos materiales.
• Para la visualidad final de la presentación se realizó un mapa de difuso a partir del proceso de baking to texture para los materiales de toda la edifi- cación.
• El objeto de navegación de primera persona es un objeto de 523 vértices con simplificación de la geometría de la escalera y que deja fuera el área ocupada por muros y mobiliario.
• Los planos límites de nivel fueron tres, uno para cada nivel y otro por enci- ma de la cubierta al ser esta navegable.
• Para la ubicación de los planos límites de nivel se tuvo en cuenta la posición de las vigas de entrepiso y cubierta para que estas no entorpezcan la visua- lización del interior de la edificación.
• En este proyecto existen dos layers de mobiliario.
• Para la primera computadora en que fue probada la herramienta el proceso de preparación previa demoró 1h 6min para un 48.6% de la capacidad de procesamiento total (97.2% de uno de los dos procesadores) y un 9.6% de uso de memoria RAM; de las 30 variantes de calidad-resolución probadas en la reproducción del producto final, dos estuvieron por debajo de 15 FPS y diez por debajo de 24 FPS.
• En la segunda computadora en la que fue probada la herramienta el proce- so tomó 32min con un trabajo de CPU de un 25.9% de capacidad de proce- samiento total y un uso de memoria RAM de 7.11% de la capacidad total; de las 30 variantes de calidad-resolución probadas en la reproducción del
producto final, ninguna estuvo por debajo de 15 FPS y solo una estuvo por debajo de 24 FPS.
• La herramienta Inquilino puede ser utilizada en cualquier computadora, las propiedades de la misma influyen en el tiempo en que toma el procesa- miento previo en 3ds Max y en la relación calidad-resolución-FPS de la re- producción del producto final, esto último no impide la reproducción dado el alto número de opciones de reproducción que brinda.
• La aplicación creada tiene las siguientes características:
• Permitir una completa y correcta percepción espacial del proyecto arquitectónico
• Facilidad de uso por parte del cliente y por parte del arquitecto a la hora de elaborar el produc- to final
• Permitir la navegación rápida e intuitiva por la edificación
• Posibilitar la navegación en primera persona y por el exterior de la edificación
• Poseer herramientas para el análisis de la edificación que permitan mostrar elementos del dise- ño final pero también elementos del proceso de trabajo
• Lograr una visualidad atractiva y permitir distintos estilos de visualización según la elección del arquitecto
• Mostrar información planimétrica del proyecto que demuestre la distribución espacial de la edificación y que sirva de orientación para el usuario
• Extraer imágenes o videos del recorrido
• Lograr a través de la herramienta una presentación dinámica y autosuficiente del proyecto (in- cluso cuando el arquitecto no esté presente)
• Utilizar para la implementación de la herramienta el Unity como motor de videojuegos
• El programa para el cual se creará la herramienta durante esta investigación será el 3ds Max, teniendo en cuenta de que el objetivo final es que funcione para cualquier programa de mode- lación 3D utilizado para la arquitectura
• El producto final tiene que ser portable (formato de fácil distribución que ocupe poco tamaño en disco y que no requiera instalación) y de distribución gratuita.
• La herramienta Inquilino posee dos aplicaciones: una para la preparación del modelo que está pro- gramada para el 3ds Max y otra para el Unity, motor de videojuegos y se requiere que ambos pro- gramas estén instalados en la computadora.
• El producto final permite al usuario la navegación en primera persona por el interior de la edifica- ción mientras su ubicación se muestra en pantalla a través de un plano; escoger un lugar arbitrario
del plano para la ubicación de la primera persona en cualquier momento; cambiar de nivel (en caso de que la edificación tenga más de un nivel); hacer capturas de pantalla; cambiar a modo de explo- ración en el exterior de la edificación; en esta modalidad se puede hacer zoom, orbitar y panear; cambiar el modo de visualización de la cámara de perspectiva a ortográfica y ocultar y desocultar la cubierta y los niveles (en el caso de que la edificación tenga más de un nivel).
• La aplicación para el 3ds Max está programada en Max Script y posee seis scripts encargados de la preparación del modelo con una interface al usuario sencilla tipo wizard de tres pasos y la aplicación para el Unity está formada por trece scipts programados en C# que dominan su funcionamiento. • Para la presentación y prueba de la herramienta, se aplica al proyecto de la asignatura DAU VII del
segundo módulo de cuarto año de la carrera de Arquitectura de la Facultad de Construcciones de la UCLV de la estudiante Merlyn González García, el proyecto fue escogido por poseer más de un nivel, un espacio que ocupa más de un nivel, gran decoración por su estilo arquitectónico neoclásico y distintos materiales.
• El objeto de navegación de primera persona es un objeto de 523 vértices con simplificación de la geometría de la escalera y que deja fuera el área ocupada por muros y mobiliario; los planos límites de nivel fueron tres, uno para cada nivel y otro por encima de la cubierta al ser esta navegable, para la ubicación de los planos límites de nivel se tuvo en cuenta la posición de las vigas de entrepiso y cubierta para que estas no entorpezcan la visualización del interior de la edificación y en este pro-