0
MODELOS VIRTUALES PARA SIMULACIÓN ARQUITECTÓNICA
Trabajo de Fin de Grado en Fundamentos de Arquitectura
Tutor: Manuel Alejandro Ródenas López
Escuela Técnica Superior de Arquitectura y Edificación
Cotutor: Pedro Miguel Jiménez Vicario
Universidad Politécnica de Cartagena 2023
Alumna: Miriam Rodríguez Durán
1
2
MODELOS VIRTUALES PARA SIMULACIÓN ARQUITECTÓNICA
Trabajo de Fin de Grado en Fundamentos de Arquitectura
Tutor: Manuel Alejandro Ródenas López
Escuela Técnica Superior de Arquitectura y Edificación
Cotutor: Pedro Miguel Jiménez Vicario
Universidad Politécnica de Cartagena 2023
Alumna: Miriam Rodrígue
3
RESUMEN
4 Este trabajo tiene como objetivo estudiar la medida en que los
softwares de simulación permiten evaluar un edificio en relación al comportamiento que tienen los usuarios cuando interactúan con este. Para ello se realiza un estudio previo que nos da a conocer el estado de los softwares de simulación arquitectónica, y así poder crear un marco con el que trazar esta investigación.
Primero se recopilan los softwares de simulación existentes utilizados para arquitectura, clasificándolos en estáticos y dinámicos, para centrar el estudio en los últimos, que son los que van a permitirnos simular el comportamiento.
Tras esta primera parte, se realizará la evaluación de un mismo espacio arquitectónico a través de dos metodologías diferentes, por una parte, un análisis real mediante grabación de imágenes in situ del espacio y el uso de Python para procesarlas, y por otra parte, un análisis virtual utilizando la herramienta de Grasshopper + PedSim para modelar el espacio virtual y crear la simulación necesaria. Tras realizar estas dos metodologías se puede llevar a cabo una comparativa.
Por último, se discutirá sobre el grado de fiabilidad que tienen estos softwares de simulación para conocer el comportamiento de los usuarios en el espacio antes de ser construido, y se enunciarán las líneas futuras que se pueden seguir con respecto a este tema.
Palabras clave: Simulación, Grasshopper, Python, Comportamiento, Espacio virtual.
5
ABSTRACT
6 The aim of this work is to study the extent to which simulation
software allows the evaluation of a building in relation to the behaviour of users when they interact with it. In order to do so, a preliminary study is carried out in order to get to know the state of the art of architectural simulation software, and thus be able to create a framework with which to draw up this research.
First, the existing simulation software used for architecture is compiled, classifying them into static and dynamic, in order to focus the study on the last, which are the ones that will allow us to simulate behaviour.
After this first part, the evaluation of the same architectural space will be carried out using two different methodologies, on the one hand, a real analysis by recording images of the space in situ and using Python to process them, and on the other hand, a virtual analysis using the Grasshopper + PedSim tool to model the virtual space and create the necessary simulation. After performing these two methodologies, a comparison can be made.
Finally, the degree of reliability of these simulation softwares to know the behaviour of the users in the space before it is built will be discussed, and the future lines that can be followed with
respect to this topic will be stated. Keywords: Simulation, Grasshopper, Python, Behavior,
Virtual Space.
7
ÍNDICE
8
1. INTRODUCCIÓN 9
2. ESTADO DEL ARTE 13
3. OBJETIVOS 19
4. ANÁLISIS DE HERRAMIENTAS ... 21
4.1 Plataformas de videojuegos ... 22
4.2. Clasificación sistemas de simulación vinculados a la arquitectura ... 40
5. PROPUESTA METODOLÓGICA ... 49
5.1 Definición y acotación del objeto de estudio ... 50
5.2 Enfoque metodológico ... 52
5.2.1. Experimental ... 52
5.2.2. Analítico ... 54
5.2.3. Comparativo ... 58
6. RESULTADOS 61 6.1 Observación real ... 62
6.2 Simulación virtual ... 63
6.3 Comparación ... 64
6.4 Discusión sobre la metodología ... 65
7. CONCLUSIÓN Y LÍNEAS FUTURAS ... 67
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y BIBLIOGRAFÍA ... 71
9. GLOSARIO 81 10. ANEXO 83 10.1 Algoritmo progrmación Python ... 84
10.2. Algoritmo programación PedSim ... 85
9
1. INTRODUCCIÓN
10
“La arquitectura sólo se considera completa con la intervención del ser humano que la experimenta. En otras palabras, el espacio arquitectónico sólo cobra vida en correspondencia con la presencia humana que lo percibe.” (Tadao Ando in: The Pritzker Architecture Prize, 1995. The Hyatt Foundation. Jenson & Walker, Los Ángeles, 1995.).
El diseño arquitectónico supone una tarea bastante compleja ya que únicamente cuenta con la experiencia personal y la subjetividad del arquitecto para la toma de decisiones, pero no cuenta con una herramienta que le ayude desde un punto de vista más objetivo. Si bien es cierto, en la mayoría de los casos de viviendas unifamiliares o edificios pequeños no supone un gran problema, y generalmente se resuelven con éxito, pero a la hora de abordar edificios públicos de gran concurrencia, la tarea se complica. Esto es por la complejidad que supone predecir cómo van a comportarse un gran número de usuarios en el espacio creado.
“¿Cómo evalúa un arquitecto sus ideas? ¿Cómo prueba un arquitecto los espacios que ha creado? ¿Qué tipo de conocimiento arquitectónico conduce a este proceso? ¿Este conocimiento incluye intuición, sentimientos y experiencias o consiste en teoría, ciencia e investigación? Similar a la definición de Vitruvio (1990), el conocimiento arquitectónico es una síntesis de la práctica y la teoría. Durante el proceso de diseño, el arquitecto tiene que unir formas intuitivas y racionales de pensar,
en otras palabras, misterio y certeza, intuición y ciencia, práctica e investigación”. (Dürsun, 2007)
“El proceso de diseño arquitectónico es una tarea compleja consistente en cristalizar una solución única que satisfaga simultáneamente una serie de requisitos de muy distinta naturaleza. Para acometer los requerimientos técnicos, el arquitecto está acostumbrado a respaldarse bajo criterios objetivos que garanticen la idoneidad de las soluciones propuestas. No obstante, otros aspectos más subjetivos o dependientes del usuario, como la funcionalidad o la estética, suelen ser abordados de una forma personal e intuitiva por el proyectista. Sin embargo, esta forma de diseñar no permite conocer las necesidades y preferencias del usuario, ni su respuesta ante los diseños, de tal forma que no es posible cuantificar en qué medida lo proyectado satisfará al futuro usuario.” (López-Tarruella Maldonado, 2017)
Con todo esto encontramos que la simulación es una herramienta fundamental para el diseño arquitectónico, que ha cobrado gran importancia con el desarrollo de la informática y los sucesivos softwares que se han ido creando para poder llevarla a cabo. Este recurso nos permite adelantarnos a una realidad futura que requiere de muchos recursos humanos, económicos, medioambientales, etc.
La industria de la construcción es una de las más costosas por lo que todo adelanto posible a cualquier problema que pueda surgir es imprescindible. Para esto necesitamos crear realidades virtuales que
11
nos permitan visualizar y controlar cada aspecto de la obra antes de que comience su construcción.
Es cierto que los arquitectos llevan tiempo trabajando con la simulación, la utilizan para predecir aspectos técnicos y visuales, medibles y fáciles de calcular o predecir. Todos estos factores se extraen de simuladores que están muy desarrollados porque se vienen utilizando desde hace tiempo. Tendríamos por tanto controlado dos de los tres principios básicos de la arquitectura según Vitruvio: Firmitas, cálculo de estructuras, y Venustas, imagen de síntesis o render y animación, pero faltaría tratar Utilitas. La arquitectura tiene como objetivo fundamental que sea útil, que se pueda hacer un buen uso de ella, y que sea cómoda para los usuarios.
Además, ahora cada vez se está trabajando más por la flexibilidad espacial que permita la adaptación a las distintas necesidades que vayan surgiendo. Por lo que resulta imprescindible reflexionar sobre el comportamiento de las personas en el espacio que diseñamos para que realmente sea un espacio práctico, agradable y cómodo para todo el que lo habite.
Por todo esto, viene la motivación de este trabajo con el que se pretende visibilizar un problema y probar si podemos encontrar su solución. Para ello vamos a investigar si existen simuladores que se estén utilizando para arquitectura, y generar una visión de todos ellos, así como, verificar el estado de desarrollo en el que se encuentran, y ver las ventajas que pueden aportar a la arquitectura.
Por último, podremos ver si existen herramientas que nos ayuden tanto a diseñar como a evaluar edificios una vez construidos.
Uno de los métodos pensados para el estudio y análisis del comportamiento humano es la simulación basada en agentes que facilita la comprensión de la complejidad que supone el comportamiento y las estructuras sociales, así como todo lo que afecta a que esto sea posible. Cabe destacar que este método favorece la colaboración entre teoría sociológica e investigación empírica, por lo que dota de mayor rigor a la tarea. De esta manera, y con la ayuda de sistemas informáticos se consigue describir, explicar o predecir ciertos aspectos sociales que son tan difíciles de identificar. (García-Valdecasas Medina, 2011)
12
13
2. ESTADO DEL ARTE
14 En este apartado vamos a tratar de recopilar diferentes
investigaciones que se han basado en la misma inquietud que la presente en este trabajo, tratar de descubrir si es posible simular el comportamiento humano en el espacio arquitectónico. Con esto se pretende reafirmar la idea que venimos persiguiendo, así como presentar las dificultades y limitaciones que aún se encuentran, e incluso el desconocimiento de esta herramienta para el proyecto arquitectónico.
Para ello han sido seleccionados aquellos estudios que tienen puntos en común con el de este trabajo, por lo que se ha filtrado la búsqueda prestando atención a aquellos que utilizan modelos basados en agentes (Agent based models, ABM), técnicas de observación y se ubican en espacios públicos.
Carvalho Cantergiani y Gómez Delgado (2016) en su propuesta Diseño de un modelo basado en agentes para simular el crecimiento urbano en el Corredor del Henares (Comunidad de Madrid), se proponen como principal objetivo conseguir un firme diseño conceptual con el que después poder argumentar la eficiencia de las herramientas ABM para simular el crecimiento urbano, y de esta manera poder planificar un desarrollo sostenible y racional. Se entiende que este método podría servir como escenario exploratorio en el que reflexionar y ensayar posibles realidades futuras. La metodología comienza con análisis exhaustivo del área a estudiar, así como la selección y delimitación de la misma para focalizar la investigación. Para esto se tienen en cuenta
dinámicas urbanas, accesibilidad, crecimiento urbano reciente, etc.
A continuación, se genera el ABM para simular el crecimiento urbano teniendo en cuenta la dinámica urbana del área a estudiar, estos modelos formados por agentes, variables y reglas de comportamiento se establecen teniendo en cuenta el ámbito, el objetivo del modelo y los datos disponibles. Finalmente consiguen utilizar ABM para simular el crecimiento urbano, para ello se requiere una fase previa de análisis y estudio para poder contextualizar la simulación de forma apropiada. Cabe destacar la dificultad de la búsqueda de información espacial o ciertos datos públicos que han provocado que se incluyan generalidades en el modelo, que, aunque permiten generar el sistema, no lo hacen tan preciso como podría.
No obstante, se puede demostrar la capacidad de este modelo para generar herramientas de apoyo y ayuda al diseño urbano, pudiendo incluso detectar los problemas y plantearles posibles soluciones.
Desde otro punto de vista, vemos en la investigación de Ghaffarian, Fallah y Jacob (2018) Organic architectural spatial design driven by agent-based crowd simulation, el objetivo de crear un algoritmo que, a partir del estudio del movimiento humano, diseñe formas orgánicas que puedan determinar un espacio arquitectónico. Por lo que ese diseño es resultado del comportamiento individual de cada uno de los agentes analizados.
Se pretende encontrar un método para traducir formas arquitectónicas según patrones funcionales que permitan modelos más eficientes. La metodología parte de ubicar el programa funcional
15
en el espacio dado, ejecutar la simulación basada en el diseño del programa y ver como resultado las curvas de circulación trazadas por el movimiento de los agentes en el espacio. Estas curvas definirán el espacio de circulación, y el espacio negativo que dejen se reconocería como el volumen óptimo para instalar el programa funcional. Así se puede ver que el diseño generado es eficiente y adecuado teniendo en cuenta las limitaciones que aún encuentran los sistemas de simulación para replicar de forma precisa el comportamiento humano. Esta investigación pretende servir como punto de partida para regenerar y mejorar estos procesos a partir de técnicas computacionales que consigan una configuración de los agentes más humanizada. Esto se podría conseguir estudiando los motores de videojuegos o recopilando datos de comportamiento humano.
Por otra parte, Yıldız y Çağdaş (2020) tienen como objetivo demostrar lo involucrado que está el usuario en el espacio urbano, y estudiar la influencia que tienen los elementos del espacio con el movimiento humano, y así poder generar un método de simulación del comportamiento del usuario. Así lo argumentan en Fuzzy logic in agent-based modeling of user movement in urban space: Definition and application to a case study of a square.La metodología va a constar de la selección de datos obtenidos a través de la observación y análisis, la interpretación de estos resultados para poder desarrollar modelos basados en agentes que apliquen esta información, la implementación de estos modelos,
y por último la evaluación y validación del método. Además, se tendrá en cuenta el Modelo de Fuerza Social (SFM), que define el movimiento del usuario en el espacio como una reacción a distintas fuerzas sociales a las que se ve sometido y, por tanto, a la Teoría de Campos de Lewin que ayuda a definir esas fuerzas que perjudican al movimiento psicológico, siguiendo fuerzas positivas o de restricción.
También es necesario aplicar lógica difusa para simular con mayor precisión la condición imprecisa del comportamiento humano. Los resultados dictaminan que gran parte del comportamiento del usuario en el espacio urbano se ve influido por lo estímulos, por tanto, cambia con ellos. Por último, la validación pretende examinar el rendimiento de los modelos de simulación con respecto a la observación realizada, llegando a valores de más del 80% de precisión en el estudio. Se tienen en cuenta los errores que se han producido en la simulación debido a factores del espacio que los agentes no podían percibir a diferencia de los usuarios reales. La investigación admite que se debería continuar con la observación para ampliar el tamaño de la muestra y poder incrementar la veracidad del estudio.
De otra manera, Nguyen, Wang y Peng (2020) con Integration of agent-based modelling of social-spatial processes in architectural parametric design, integran el modelado basado en agentes en el diseño arquitectónico computacional, por lo que se crea un sistema que ejecute las modificaciones necesarias del espacio para que se alcance confort espacial y social. La metodología
16 se apoya en los modelos basados en agentes en Grasshopper cuya
referencia en el modelo PECS (Físico, Emocional, Cognitivo y Social) formulado por primera vez por Schmidt y Urban. Se establecen los parámetros a representar, se construye el modelo que represente los comportamientos y relaciones sociales de los agentes, se diseña el espacio arquitectónico para simular la habitabilidad que presenta y se evalúa la validez del método con estudios de casos. De esta manera se puede afirmar que los resultados extraídos tienen validez ya que se contrastaron con información al respecto consultada. La investigación requiere modelos computacionales más desarrollados de dinámica socio espacial para poder abordar con este método espacios arquitectónicos más complejos. Se pretende a partir de aquí, continuar hasta generar un sistema de ABM de código abierto asociado a conjuntos de datos socioespaciales para que los arquitectos tengan una gran biblioteca de datos para sus procesos socioespaciales.
En una crítica del 'parametricismo', Coyne (2014) escribe:
"Hay definiciones paramétricas de multitudes, enjambres y turbas, pero aún nada que modele la sociabilidad humana y las respuestas a los entornos en su totalidad, la materia de la arquitectura".
De forma similar, Khan, Z. (2021). Human Spatial Behavior and Microclimates in Urban Public Spaces Using Agent-Based Simulation Modeling tiene como objetivo mostrar un estudio de un ABM como técnica de simulación de comportamiento humano integrada en microclima y conseguir con esto plantear herramientas que permitan evaluar el diseño de los espacios arquitectónicos ubicados al aire libre. Los puntos clave a seguir son, crear un modelo actual de simulación, y proponer un método de evaluación del diseño de los espacios públicos. Además, se parte de los resultados de diferentes estudios que indican la importancia que tiene el confort térmico en los espacios exteriores para promover la actividad física, por lo que resulta imprescindible investigar técnicas de diseño de espacios para ciudades sostenibles que favorezcan la salud pública.
La metodología consta de dos partes, el estudio de la influencia entre el microclima, el trazado urbano y el comportamiento humano, y el desarrollo de un modelo de simulación utilizando ABM, que permita modelar formas urbanas. Se utilizará la evaluación OTC que necesita un marco de factores climáticos y fisiológicos, así como factores psicológicos y conductuales. Como resultado, se puede comprender la relación existente entre morfología urbana, microclimas y comportamiento humano, lo que es de gran ayuda para arquitectos y diseñadores del espacio público.
17
Como se puede ver en este apartado, la simulación del comportamiento humano como método para el diseño y evaluación del espacio arquitectónico es una herramienta muy desconocida aún, sobre todo en España, de ahí vemos la escasez de investigaciones que se han podido encontrar, y cabe destacar que la mayoría de las que se han encontrado tienen una escala urbana.
Se han podido localizar diferentes herramientas bastante desarrolladas, que utilizan ABM para analizar el movimiento humano, sin embargo, no son muy utilizadas por arquitectos ya sea porque la mayoría no son de código abierto, o porque requieren de habilidades de programación. No obstante, esta selección de estudios que se ha expuesto nos ayuda a comprender la gran ventaja que supone el uso de la simulación, así como el amplio abanico de posibilidades que abre, y, sobre todo, lo mucho que queda por desarrollar en este tema.
18
19
3. OBJETIVOS
20 El primero es de carácter teórico, ya que se va a proceder a
establecer un catálogo que incluya las principales herramientas de simulación arquitectónica existentes. En esta parte se va a hacer una clasificación de todas ellas en dos grupos. Así dependiendo del resultado que den al creador, las distinguiremos como estáticas o dinámicas. Una vez conocidas, nos centraremos en el segundo grupo que es con el que trazaremos el trabajo.
El segundo tiene una condición más práctica ya que se va a desarrollar una metodología de evaluación de una de ellas, y se aplicará a un caso de estudio.
Por último, podemos plantear como objetivo general, evaluar el uso de una parte de un edificio con tecnología informática. Lo que se consigue realizando dos análisis, una observación real y una simulación virtual, y cruzando posteriormente los resultados obtenidos de ambos.
21
4. ANÁLISIS DE HERRAMIENTAS
22
Figura 4.2: Raid on Bungeling Bay (1984), Fuente: “Incursión en la bahía de Bungeling” (Brøderbund Software, 2022)
Figura 4.1: Raid on Bungeling Bay (1984), Fuente: (W., 2022)
4.1 Plataformas de videojuegos
Sin duda la industria de los videojuegos es de las más avanzadas y que más ha explotado este tema ya que han conseguido crear softwares potentes que permiten simular mundos virtuales cada vez más cercanos y parecidos a la realidad. De hecho, en los últimos años esta industria está muy centrada en mejorar cada vez más su calidad gráfica prestando gran atención a la cinemática y los espacios en los que se desarrolla la trama, añadiendo en sus equipos de desarrollo a profesionales de la arquitectura para conseguir que el jugador se adentre por completo en la ficción. En concreto, los videojuegos de simulación nos permiten crear un personaje y movernos por el espacio virtual, que, a su vez, en la mayoría de los juegos, podemos diseñar nosotros mismos.
-Raid on Bungeling Bay (1984): Fue el primer videojuego del creador Will Wright, la temática es de acción y estrategia, nada que ver con el resto de los ejemplos que vamos a exponer, pero gracias a este se inspiró para sus próximos proyectos, ya que el jugador tenía que diseñar sus propios mapas de desarrollo.
Wright se dio cuenta que disfrutaba más con esta parte que con el resto de la trama, lo que le llevo a crear otros videojuegos de simulación más centrados en el diseño. («Raid on Bungeling Bay», el primer juego de Will Wright, 2009)
23
Figura 4.4: Little Computer People (1985), Fuente: “Recordando Little Computer People: la gran influencia de Los Sims” (Calderón, 2021)
Figura 4.3: Little Computer People (1985), Fuente: “Recordando Little Computer People: la gran influencia de Los Sims” (Calderón, 2021)
-Little Computer People (1985): Videojuego pionero de simulación de vida creado por Rich Gold y la desarrolladora Activision, el propio Will Wright reconoce haber jugado y haber recibido buenas críticas sobre su videojuego The Sims de varias personas involucradas en Little Computer People, en especial de Rich Gold. (CNN - Chatpage - Sci-Tech / Computing, 2000) En este sistema el jugador puede controlar una o más formas de vida artificial y ser responsable del día a día de las familias.
Curiosamente el juego surge de la idea de que en nuestros ordenadores habitan unos diminutos seres que siempre han estado ahí, por lo que el objetivo es construir una vivienda donde vivan cómodamente, cuya pared frontal es nuestra pantalla desde donde podemos observarlos. (Horacio, 2018)
24
Figura 4.5:SimCity (1989), Fuente: (Insert Coin, 2012)
Figura 4.6:SimCity (1989), Fuente: (SimCity (videojuego), s. f.)
-SimCity (1989): Diseñado por Will Wright, que como ya hemos comentado, se inspiró en su primer videojuego Raid on Bungelling Bay (1984) del que surgió SimCity basado en el diseño y gestión de ciudades. También se vio influenciado por la lectura de The Seventh Sally de Stanislaw Lem que cuenta la historia de un ingeniero que crea una ciudad en miniatura con ciudadanos artificiales. (Wiki Targeted (Entertainment), s. f.)
Su objetivo principal es que el jugador construya su propio entorno urbano y tome las decisiones necesarias para afrontar las situaciones que el juego plantea, que son las propias de una ciudad, contaminación, comunicaciones, desastres naturales, crisis, etc. Una de las características del juego que Will Wright va a seguir aplicando en los posteriores, es que este no tiene final, no hay forma de ganar o perder, lo que genera una jugabilidad infinita. Al final, de este va a depender la evolución y el desarrollo de su ciudad o por el contrario el caos absoluto, con lo que tendrá que hacerse consciente de las necesidades de un núcleo urbano y de una población. (Wiki Targeted (Entertainment), s. f.)
A parte del modo normal, existe la posibilidad de que los jugadores empiecen con una ciudad construida que hace alusión a ciudades reales, que tienen unas circunstancias que derivan en problemas para la sociedad, y que deben ser solucionadas para transformarla en una zona habitable con todas las condiciones necesarias para los ciudadanos. (J., 2015)
25
-The Sims (2000): No podemos hablar de videojuegos de simulación sin mencionarlos, The Sims fue lanzado en el 2000 y a día de hoy cuenta con 4 versiones, más de 35 expansiones, más de 40 packs de contenido y otros juegos para otras plataformas o dispositivos como secuelas o spin-off del original, formando el gran universo que supone The Sims. Con todo esto pretenden dotar al videojuego cada vez de más realismo y libertad al jugador de crear a su gusto, por esto gran parte de las expansiones proporcionan mayores posibilidades de diseño, como, por ejemplo:
-Los Sims 2: Cocina y baño - Diseño de interiores Accesorios (The Sims 2: Kitchen & Bathroom - Interior Design Stuff) - abril de 2008
-Los Sims 2: IKEA Accesorios para el hogar (The Sims 2: IKEA Home Stuff) - junio de 2008
-Los Sims 4: Interiorismo (The Sims 4: Home Designer)
The Sims permite construir mundos virtuales y espacios arquitectónicos como ciudades o edificios, así como simulaciones sociales de interacciones entre personajes, con el espacio propio y el espacio creado por otros usuarios. Sus creadores reconocen la influencia en Little Computer People (1985), las casas de muñecas y la obra A Pattern Language (1977) del arquitecto austriaco Christopher Alexander quién definió el término del lenguaje de patrón como:
“Cada patrón describe un problema que ocurre una y otra vez en nuestro entorno, para describir después el núcleo de la solución a ese problema, de tal manera que esa solución pueda ser usada más de un millón de veces sin hacerlo ni siquiera dos veces de la misma forma”. (Christopher Alexander, A Pattern Language, 1977)
El creador de The Sims, Will Wright, se inspiró en la perspectiva del libro hacia la funcionalidad de la arquitectura, ya que Alexander fundó sus principios de diseño en la practicidad estructural en lugar de los valores estéticos. Wright quería crear un juego de simulación sobre cómo permitir el comportamiento humano y la interacción a través del diseño, de hecho, en una entrevista contó:
“Realmente comenzó más como un juego sobre arquitectura.
Pero comencé a seguir ese camino y me di cuenta de que necesitábamos simular a las personas que vivían en la casa para determinar cuán geniales eran las casas. En ese momento, las personas se convirtieron en el foco del juego porque eran mucho más convincentes.” (CNN - Chatpage - Sci-Tech / Computing, 2000)
En esta misma entrevista contaba que le llegaron varias ofertas de diferentes empresas que le pedían una aplicación real de esas simulaciones que el creaba para sus videojuegos, y que de hecho llevo una a cabo llamada SimRefinery en 1993, un sistema de gestión informática diseñado para simular la operación de la refinería en Richmond de Chevron.
26
Figura 4.7:The Sims 1 (2000), Fuente: (Croft, 2020)
The Sims se han convertido en el videojuego más vendido en la historia de los ordenadores, y además cuenta con una enorme comunidad de usuarios que se creó en 2004 con la consolidación definitiva de internet, en la que se comparten todas las creaciones de los jugadores desde personajes hasta edificios, por todo esto podemos decir que han conseguido, por méritos propios convertirse en un icono de la cultura actual.
Además, podemos resaltar como gran logro de este videojuego, que gran parte de sus jugadores empiecen a tener ciertas nociones de control y comprensión del espacio en el que vivimos, así como aprender la influencia que tiene el diseño en el comportamiento y la interacción humana, y por tanto acercarle a la arquitectura. Esta reflexión la podemos encontrar en diferentes intervenciones y artículos:
Dr. Luke Pearson, profesor de la prestigiosa Escuela de Arquitectura Bartlett de la University College London:
“los juegos de construcción de mundos como los Sims son una forma de atraer a nuevas audiencias a la arquitectura y ayudan a participar en procesos normalmente cerrados… (ellos) enseñan a los jugadores cómo sintetizar el espacio arquitectónico de alguna manera" (Yar, 2021)
“The Sims es un videojuego que comenzó como una herramienta para arquitectos, con los personajes Sims como un extra para saber si la casa era funcional o cumplía con las necesidades del usuario (en este caso, del Sim virtual) … podemos entender que la arquitectura está al alcance de cualquiera y no solo para los profesionistas que ejercen, o estudiamos esta profesión. Esto hace que los videojuegos puedan funcionar como una herramienta a tener en cuenta, que nos ayude a integrar a los ciudadanos en actividades relacionadas con el desarrollo de sus ciudades o comunidades por medio de la participación ciudadana” (Andrés Alvarado Barraza, 2019)
27
El videojuego requiere crear una unidad doméstica a la que se le asigna aparte de una apariencia física, una serie de características como rasgos de personalidad, gustos e inspiraciones, así como establecer un parentesco entre los personajes. Luego el videojuego se divide en tres modos: Construir, Comprar y Vivir, siendo el último el más importante ya que es el momento en el que los personajes creados comienzan a habitar el espacio que se les ha diseñado. A partir de ese momento, el jugador puede comenzar a observar y valorar la funcionalidad del espacio que ha creado para su unidad familiar, o, por el contrario, percibe fallos dentro de la vivienda al ver el uso que los personajes hacen del espacio. Esta observación le puede servir para ser consciente de la forma en la que estos conviven en ese entorno, las necesidades que tienen y los obstáculos que encuentran, factores que probablemente no consideró en un primer momento.
El Modo Vivir, es el principal ya que es dónde ocurre toda la trama del juego, si bien, como se ha comentado antes se puede volver a cualquiera de los tres modos, en cualquier momento. Esto es una gran ventaja, que permite al jugador poder ir modificando y perfeccionando la vivienda conforme va viendo a su unidad familiar cambiar y vivir. Al final la jugabilidad del software se basa en la satisfacción de las necesidades, objetivos y sueños que tienen estos personajes para poder seguir avanzando y creciendo, y todo esto
depende en gran parte del diseño que tenga el entorno en el que habita.
En los últimos años, la revolución de las redes sociales ha llevado a varios usuarios de The Sims a compartir sus creaciones, y al ver esto, la propia empresa desarrolladora del videojuego Electronic Arts, lo fomentó creando un hashtag llamado #showusyourbuilds. A partir de ahí, podemos encontrar fácilmente todo tipo de diseños de viviendas hechas en el videojuego. Incluso algunos optan por recrear su propia vivienda, así como algunas obras arquitectónicas conocidas.
Incluso, encontramos el caso de una chica que participó en un reto de Youtube llamado “Speed Build: construyendo España” en el que los participantes debían recrear en el videojuego un edificio representativo de su comunidad autónoma, así Patricia Gutiérrez modeló el templo de Santa María del Naranco en Asturias. (Chorén, 2017) También en el canal de Youtube de Señora Simmer en 2017 comenta que cuando va por la calle y ve una estructura que le gusta piensa en recrearla, de esta forma se está aficionando al mundo de la arquitectura.
Esto supone un ejercicio arquitectónico bastante importante de estudio y comprensión de los espacios para poder recrearlos, así como tener la oportunidad de “habitarlos” y poder comprobar como de prácticos son, al añadirles los personajes creados.
28
Figura 4.8: Pabellón de Barcelona de Mies van der rohe, Fuente: (neoneo94, 2009)
Figura 4.11:Casa de la cascada de Frank Lloyd Wright, Fuente: (Gingeniero, 2014) Figura 4.10:Santa María del Naranco ubicado en Oviedo, Asturias, España, Fuente: (Sra Simmer, 2017)
Figura 4.9: Casa Gilardi Luis Barragán, Fuente: (GinaTeteSt, 2021)
29
-Minecraft (2011): Videojuego de construcción de mundo abierto en el que el jugador puede, a partir de bloques, construir ese mundo virtual, permitiendo que otros entren e interactúen con él.
Minecraft tiene una importante relación con la arquitectura, ya que ha generado una gran comunidad de interesados en el tema que crean complejos sistemas urbanos para recrear al detalle construcciones reales, o, por el contrario, llevar la edificación a lugares idílicos que serían imposibles de materializar fuera del entorno virtual, haciendo realidad lo imposible.
De igual manera se puede vincular con la urbanística ya que permite diseñar y construir más allá de un edificio, un barrio o una ciudad entera. De esta forma el jugador se enfrenta a analizar y comprender los asentamientos humanos para poder trasladarlos al videojuego, e incluso permite el planteamiento de nuevas formas y propuestas que podrían llevarse a cabo en la realidad. (MB, 2020)
Algunos profesionales de la arquitectura se han acercado a este videojuego para poder hablar de la relación que existe entre este tipo de softwares y la arquitectura, así el arquitecto Bjarke Ingels defiende lo positivo de esto para el futuro de la arquitectura denominándolo Wordcraft, como guiño al juego.
“If documentary is to document our world as it already is, fiction is to fantasize about how it could be. In that sense, architecture is the fiction of the real world. These fictional worlds empower people with the tools to transform their own environments, this
is what architecture ought to be. If geography is the documentation of the world as it is, architecture must become world craft, the craft of making our world. Where our knowledge and technology doesn’t limit us but rather enables us to turn surreal dreams into inhabitable space, to turn fiction into fact.”
(Bjarke Ingels en Future of Story Telling, 2014)
El arquitecto español Eduardo Roig está muy involucrado en la investigación sobre la convivencia del mundo digital con el físico, la experiencia que extraemos de los videojuegos, y cómo todo esto está relacionado con la arquitectura.
Figura 4.12:Minecraft (2015), Fuente: (Farfadox, 2019)
30
Figura 4.13:RED7 Moscú, MVRDV, Fuente: (MVRDV, 2022)
Figura 4.14:Galleria en Gwanggyo, OMA, Fuente: (Hong Sung Jun, 2020)
"La arquitectura contemporánea está incluyendo en su proceder estrategias de proyecto colaborativas que integran en una interfaz de comunicación a los agentes que intervienen
―administradores, técnicos, clientes, etcétera―. Esta comunicación avanzada en el proceso de proyecto es similar a las arquitecturas opensource. (...) El arquitecto como único hacedor del edificio está obsoleto.", añadió. (Villanueva, 2015)
En tanto, James Delaney, uno de los creadores de Minecraft, aseguró:
"(...) la gente tiene que dejar de pensar en este título como un juego y hacerlo como si se tratase de una herramienta CAD y, como tal, la más utilizada en el mundo". (Universidad Uruguay, s.
f.)
Como ya hemos comentado, cada vez son más los arquitectos que se acercan a este tipo de software, por ejemplo, el equipo de MVRDV que diseño un edificio de viviendas inspirado en Minecraft. (Baldwin, 2018)
Esto da una idea de cómo la arquitectura va teniendo en consideración la industria de los videojuegos como aliada y como va aprendiendo de ella para aplicarla a su propia disciplina. El estudio OMA también diseñó un centro comercial y cultural en Seúl inspirado en Minecraft, la Galería en Ganggye se define como una serpiente que rodea un cubo de tierra, una joya a medio descubrir. (Álvarez, 2020)
31
Es cierto que el videojuego tiene sus limitaciones, siendo una de ellas precisamente la identidad del juego, que son los bloques, podemos en ocasiones vernos condicionados por el gran tamaño de esa unidad con la que partimos para diseñar y construir. Pero sin duda, no supone un problema para los jugadores que consiguen construcciones impresionantes a base de estos bloques, ya que en vez de verlo como algo negativo lo toman como un reto para encontrar la manera de construir con los medios que el videojuego les ofrece. Es por esto que el valor principal de Minecraft es que el jugador puede llegar a extraer un pensamiento tridimensional y un fomento de la creatividad e imaginación, herramientas fundamentales para un futuro arquitecto.
Al igual que ocurría con The Sims, e incluso en mayor manera en Minecraft, encontramos gran cantidad de jugadores que se dedican a recrear obras arquitectónicas reales.
De hecho, Gabriel García y Alberto Santamarina, han creado el proyecto Minecrafteate, en el que recrean obras del patrimonio cultural de España consiguiendo dar a conocer la historia de estos monumentos y aprovechando para mostrar también algunos menos conocidos, pero igual de importantes culturalmente. (Arquia &
Arquia, 2021)
Además, como se ha adelantado anteriormente, Minecraft es un videojuego de mundo abierto lo que significa que sus usuarios
pueden viajar de un mundo a otro, visitando las creaciones del resto, pudiendo sumergirse en ellas y así ver el trabajo que han supuesto.
Estas actividades están yendo más allá, y es que han creado un conjunto formado por arquitectos y constructores del videojuego que crean escenarios por encargo, se llaman Varuna y se dedican a desarrollar espacios dentro del juego de forma profesional, el encargo puede ser desde una obra inventada completamente a una basada en alguna popular. (Delgado, 2020)
32
Figura 4.15:Ennis House de Frank Lloyd Wright, Fuente: (Kevin Shull, 2013)
Figura 4.17: Catedral de Burgos, Fuente: (Minecrafteate, 2020) Figura 4.16: Ópera de Sídney, Fuente: (Lockenoia, 2020)
Figura 4.18: Torre Eiffel y campo de Marte, Fuente: (LanguageCraft, 2012)
33
Figura 4.19: Prison Architect (2012), Fuente: (El Escoces gamer, 2020)
Figura 4.20:Prison Architect (2012), Fuente: (Prison Architect on Steam, s. f.)
-Prison Architect (2012): Videojuego de simulación sobre la construcción y gestión de una prisión, en el que se hace responsable al jugador de aspectos como el diseño de las instalaciones, los servicios, las celdas, incluso aspectos más detallados como la situación de los puntos de luz y la conexión entre desagües.
El valor a destacar de este videojuego es que los usuarios, en este caso, los presos se tienen en cuenta individualmente, con sus necesidades y sus características. De esta forma su evolución, así como la de la propia prisión como conjunto dependerá del diseño y gestión que realice el jugador, así como de los servicios que ofrezca a los presos. Esto supondrá una toma de conciencia de los factores que influyen en satisfacer las necesidades de la prisión y por tanto conseguir una mayor calidad, eficiencia y seguridad.
“Siempre he sido fan de juegos como SimCity o Minecraft, pero últimamente me ha impresionado mucho lo que juegos como Dwarf Fortress o Prison Architect están haciendo en términos de diseño de edificios”, señala Sánchez en Geek and Sundry (2015). “Sentí que el campo de la arquitectura necesitaba mirar más detenidamente lo que estos videojuegos tenían que ofrecer, así que decidí ponerme a ello y diseñar un simulador de ciudad por mí mismo”. (Ibáñez Hernández, A. El uso de la arquitectura en los videojuegos. Aciertos y errores, 2020)
34
Figura 4.21:City Skylines (2015), Fuente: (Bækkelund, 2020)
-City Skylines (2015): Plataforma que surgió después de SimCity, permite diseñar y conservar una ciudad virtual en la que se dan aspectos bastante parecidos a la realidad. No solo se tiene que diseñar el trazado urbano, sino que hay que atender también las necesidades básicas de los ciudadanos, así como los suministros, el tráfico, servicios, seguridad, contaminación, etc. A día de hoy es el videojuego de gestión urbanística con más éxito, capaz de simular las rutinas diarias de casi un millón de ciudadanos únicos permitiéndole al jugador comprender fácilmente algunos de los problemas que se dan en una ciudad. Esto supone un buen acercamiento al mundo del urbanismo ya que el usuario puede llegar a comprender la importancia de un buen diseño y una buena gestión para que una ciudad funcione correctamente.
“Desde la perspectiva de un arquitecto o urbanista, las herramientas de Cities: Skylines nos ayudan a visualizar de otra manera algún proyecto, o de verlo en funcionamiento sin la necesidad de construirlo. Pues los usuarios virtuales de la ciudad en Cities: Skylines se quejarán si algo les resulta incómodo, como pasaría en la vida real.” (Andrés Alvarado Barraza, 2019)
De hecho, urbanistas profesionales que han querido usar el videojuego a modo de “laboratorio urbanístico”, como relata Antonio Ibáñez Hernández en su TFG “El uso de la arquitectura en los videojuegos. Aciertos y errores”. En este comenta dos casos de dos expertos en el tema, Finn Williams intentando crear una ciudad
realmente anticapitalista, y Karl Mathiesen probando a diseñar la ciudad más verde posible. Con ambos casos cuenta como consiguen llevar a cabo sus teorías urbanísticas y enfrentarse a las dificultades que supondrían en la realidad ese tipo de ciudades que plantean.
Aunque también subrayan la importancia de no tomar estos resultados como válidos completamente de cara a un estudio para una intervención real, ya que existen ciertas limitaciones en el videojuego sobre todo derivadas del propio sistema de juego y los mecanismos que este establece, criticando que mejor fuera que esta plataforma permitiera probar y desarrollar sistemas alternativos al actual.
35
Figura 4.22: Proyecto Norra Djurgårdstaden utilizando City Skylines en Suecia, Fuente: (Leon, 2016)
Incluso, el Servicio Sueco de Construcciones, Svensk Byggtjänst, está utilizando este sistema para conseguir desarrollar en Estocolmo un nuevo distrito cuyo proyecto se llama Norra Djurgårdstaden. De esta manera pretenden que el videojuego forma parte de la planificación y les sirve para simular diferentes escenarios y así poder evaluar su validez. (Leon, 2016) Así lo expuso Erik Kalmaru, jefe de comunicaciones expuso:
“Un diálogo con el ciudadano que funcione bien es clave para la planeación de una ciudad, ahora y en el futuro. Los juegos de computadora han mostrado que pueden ser una herramienta efectiva para construir interés y generar ideas, pero también para visualizar los procesos. Hemos realizado un proyecto anterior con Minecraft y Mojang, y ahora estamos viendo lo que puede generar Cities: Skylines”
De hecho, el gobierno de Estocolmo va a reunirse con la empresa sueca distribuidora de videojuegos, Paradox Interactive, para que el proyecto comience a principios de septiembre, y va a tener en cuenta tanto a expertos en desarrollo urbano como a jugadores y de Cities: Skylines. (Leon, 2016)
“Otro aspecto fundamental fue el hecho de que la creación de espacios urbanos en el videojuego permite hacer pruebas que en la vida real no serían posibles, pues en el videojuego es posible cometer errores e identificarlos es fácil, lo que permite llegar a una solución de problemas en el proyecto, siquiera sin construirlo.” (Andrés Alvarado Barraza, 2019)
36
Figura 4.23: Block’hood, Fuente: (Block’hood, s.f.)
-Block’hood (2017): Videojuego de simulación urbanística que surge siguiendo a SimCity y City Skylines, aunque de forma más modesta y con el objetivo de concienciación medioambiental. En este caso también se tiene que diseñar y gestionar el crecimiento urbano, pero en una escala más pequeña, de barrio. Esto permite acercarse a una escala más humana, y tener en cuenta las necesidades personales e individuales de los ciudadanos, e incluso las de los animales. Su factor más característico es su representación gráfica en la que interpreta todos los elementos en forma de bloques, parecido a lo que ocurre en Minecraft. Este videojuego tiene como valor añadido que fue diseñado y desarrollado por el arquitecto y docente José Sánchez a través de Plethora Project, que originalmente se pensó como una iniciativa educativa, y terminó siendo un estudio de desarrollo de software y diseño. (Lynch, 2017) (Andrés Alvarado Barraza, 2019) El juego ha tenido gran repercusión en los medios y varios profesionales han dado su opinión sobre la relación de estos sistemas con la arquitectura:
“Está relacionado con la forma en la que hacemos arquitectura hoy: gastamos dinero, construimos algo y entonces nos damos cuenta de que no funciona. Después se convierte en un vecindario abandonado o una parte segregada de la ciudad. Queremos poner al jugador en esa posición. Podrán disfrutar de su trabajo por unos minutos, o incluso horas, pero después habrá consecuencias”, dice Sánchez (Gamasutra, 2015).
“El juego puede simular y modelar nociones de gentrificación, cambio social y segregación. Estos son problemas con los que los arquitectos tenemos que lidiar todo el tiempo y el juego lo hace de una forma creativa” (USC News, 2016).
“Usando los videojuegos podemos atraer a una audiencia global hacia los problemas que está afrontando la arquitectura”
(Dezeen, 2016).
Según Hadley Meares (Curbed, 2016), José Sánchez espera poder lanzar algún día una versión educacional gratis del juego, que podría ser utilizada para recoger datos con propósitos de investigación.
37
“El juego puede simular y modelar nociones de gentrificación, cambio social y segregación. Estos son problemas con los que los arquitectos tenemos que lidiar todo el tiempo y el juego lo hace de una forma creativa” (USC News, 2016).
“Usando los videojuegos podemos atraer a una audiencia global hacia los problemas que está afrontando la arquitectura” (Dezeen, 2016).
Según Hadley Meares (Curbed, 2016), José Sánchez espera poder lanzar algún día una versión educacional gratis del juego, que podría ser utilizada para recoger datos con propósitos de investigación.
“La arquitectura tiene su propio legado de intentar facilitar la participación, pero siempre ha tenido problemas para conseguirlo. Todo va sobre reuniones con la comunidad y preguntarles qué es lo que quieren, pero es difícil extraer de esas ideas lo que debería ser el resultado final”, opina. “Con Block’hood es al revés. Jugadores de todos los sitios pueden empezar a conceptualizar y pueden mostrar pruebas de esas ideas, las que funcionan y las que no, y eso no es algo que yo haya podido hacer mediante métodos tradicionales”.
(Gamasutra, 2015)
38
Figura 4.24: Animal Crossing, New Horizons (2020), Fuente: (Chistau, 2022)
Figura 4.25: Animal Crossing, New Horizons (2020), Fuente: (Corrochano:
gameproTE, 2020)
-Animal Crossing, New Horizons (2020): El último juego de la saga que comenzó en 2001, permite construir y decorar su mundo virtual, que en este caso es una isla, mientras puedes invitar a otros jugadores a participar en el proceso, ya que es multijugador.
Es cierto, que, de todos los videojuegos mencionados, este está más centrado en el aspecto estético que en el desarrollo del espacio arquitectónico, pero ha conseguido enganchar a profesionales del interiorismo. Así marcas como Ikea han querido adentrarse en este mundo virtual para permitir a los jugadores decorar sus islas con un catálogo de muebles y objetos para el videojuego. Incluso la tienda de mobiliario británica Olivia’s, brinda asistencia dentro del propio juego, que ya muchos usuarios lo han contratado.
“hay empresas que han visto la oportunidad de negocio. Este es el caso de ‘Olivia’, una firma de diseño que por 40 libras la hora “se pasea” por tu isla y te ayuda a conseguir “el feng shui virtual perfecto”.” (Iznaola, 2020)
Precisamente el gran valor de este videojuego es la comunidad que se ha creado gracias a la posibilidad de visitar otras islas y poder compartir tus ideas de decoración con otros jugadores, además las redes sociales ayudan a fomentar esta conexión entre usuarios y favorece que se produzcan algunos hechos de tipo social sorprendentes como la aparición de famosos dentro del juego como el actor Elijah Wood, la congresista Alexandra Ocasio- Cortez, o el diseñador de interiores Bobby Berk. (Nintendo, 2020)
39
Con todo lo anterior, se ve clara la importancia que está tomando la arquitectura dentro de los videojuegos, y como esta industria está incluyendo profesionales del sector para mejorar sus plataformas. Además, actualmente se puede decir que la arquitectura define la calidad de un videojuego, su valor artístico y la experiencia del jugador. Esto nos lleva a cuestionarnos, que está pasando a la inversa, es decir, hemos dejado claro que la arquitectura ha cambiado los videojuegos, pero ¿están los videojuegos cambiando la forma de hacer arquitectura? Parece obvio, y más tras los ejemplos vistos anteriormente, que la arquitectura esté observando otras industrias como la de los videojuegos y se nutra de lo que estos softwares pueden aportar al trabajo del arquitecto. (Arquitectura y videojuegos: una asociación que está cambiando la forma de hacer las cosas, s. f.)
Por lo que hemos tratado, estas realidades virtuales presentan nuevos mecanismos que permiten la simulación del movimiento humano en el espacio antes de que exista una realidad física difícilmente modificable. (Díez Fornes, C.,2021)
En definitiva, podemos ver la fuerza que tienen los videojuegos y la realidad virtual debida al gran desarrollo de los softwares de diseño asistido por ordenador y como están adentrándose vertiginosamente en el mundo de la arquitectura.
40 4.2. Clasificación sistemas de simulación vinculados a la arquitectura
Generalmente todos los sistemas de simulación tienen un mismo objetivo, poder visualizar una realidad futura. Con esta idea se abre un amplio abanico de posibilidades que podemos simplificar con una clasificación de los sistemas en estáticos o dinámicos.
-Sistemas estáticos: Vamos a incluir en este grupo a todos aquellos que, a través de vistas 2D o 3D nos dan como resultado una imagen intrínseca del edificio, es decir que el foco principal es la propia construcción, como se ve o cómo se comporta ante diferentes factores. Estos softwares a su vez, podríamos subclasificarlos según el resultado que se espere de ellos:
-Visual: Abarcan todos los softwares utilizados en arquitectura para renderizado de imagen o video, como Lumion, Blender 3D, Corona, TwinMotion, Cinema 4d, Sketchup, 3DStudio, Unreal Engine, Unity, entre otros. Esta última plataforma, inicialmente pensada y creada para diseño de videojuegos, cada vez se está utilizando más para simulaciones arquitectónicas. Es importante aclarar que no es lo mismo animación que simulación, algunos de estos programas de renderizado como Lumion, permiten generar animaciones con personajes, pero no tiene nada que ver con las simulaciones que vamos a ver más adelante que requieren de una programación específica.
Cualquiera de ellos nos permite visualizar como se vería nuestro proyecto en la realidad para poder adelantarnos a que el resultado que haya en un futuro, cuando la obra esté terminada, sea tal y como se pensó en la fase de proyecto. Esto facilita poder visualizar la obra en el espacio real en el que se va a situar, con iluminación natural o artificial, materialidad, mobiliario, vegetación, etc.
Figura 4.26: Render en 3DStudio (Fuente: VizAcademy UK, 2019)
41
-Físico: También tenemos programas como BIM, AutoDesk Vasari, Cype, OpenStudio, Ecotect, DesignBuilder, que, una vez modelada la estructura del edificio, se utilizan para controlar y simular aspectos más técnicos de obra como eficiencia energética, termodinámica, etc. Por lo que exigirá darle información sobre los materiales que componen esa estructura, los sistemas de ventilación, instalaciones, así como ubicar la estructura en una zona geográfica que de información al programa sobre las características del entorno.
-Mecánico: Softwares como BIM, AutoDesk Vasari, RFEM 6, RWIND Simulation, Cype, permiten simular la respuesta que va a tener nuestra estructura a una serie de cargas que tendrá que soportar, como cargas muertas, la acción de la nieve, el sismo, viento, etc. Para ello necesitará partir de un modelado de la estructura, añadiéndole los elementos constructivos que forman parte de la misma, así como sus dimensiones y pesos propios, y luego necesitará ubicarse en una localización que de datos al programa sobre la altitud o las precipitaciones.
Figura 4.27: AutoDesk Vasari (Fuente: Eichenseer, 2011)
42 -Sistemas dinámicos: Funcionan generalmente como ABM (Agent
based models: Modelos basados en agentes) son software que representan la interacción con el usuario. Para estos se necesita que el creador formule una programación para estos agentes asignándole unas reglas de comportamiento tanto con el entorno en el que se encuentra como con otros agentes, y con todo ello, poder simular procesos o comportamientos.
Nos vamos a centrar en estos softwares de interacción que son los necesarios para nuestro estudio, de esta forma trabaja:
-SpaceSyntax (1970): Es un término basado en métodos para análisis de diseños espaciales y patrones de actividad humana en espacios arquitectónicos y áreas urbanas. Parte del estudio de donde están las personas, como se adaptan, como se desarrollan y como hablan del espacio en el que habitan, fundamentado en que el espacio es intrínseco a la actividad humana. Los softwares disponibles actualmente para realizar este análisis espacial son DepthmapX y QgisSpaceSyntaxToolkit. Tienen herramientas para simular, y por tanto obtener un pronóstico de los impactos sociales, económicos y ambientales del desarrollo en la movilidad, el valor de la tierra, la resiliencia y la salud.
SpaceSyntax es una herramienta eficaz para el diseño de espacios públicos como hospitales, museos, aeropuertos, o cualquier otro en el que sea imprescindible una buena orientación. Asimismo, la
aplicación fundamental es que los arquitectos puedan comprender la relación que tienen sus diseños con el impacto que provoca a la sociedad.
Para esto, sigue cuatro componentes que son la representación del espacio, el análisis de las relaciones espaciales (que representan los dos elementos fundamentales del movimiento humano, la elección del destino y de la ruta), el desarrollo de modelos interpretativos (estudian fenómenos sociales empíricos como el movimiento urbano, la criminalidad, etc.), y la elaboración de teorías que exponen la relación entre los patrones sociales y espaciales.
Como ya se ha comentado, SpaceSyntax permite analizar la función espacial, y para ello ofrece algunos métodos que sirven para observar y cuantificar la manera de utilizar los espacios arquitectónicos.
-Seguimiento de peatones: Consiste en la observación de las rutas que siguen los peatones en un espacio específico, por lo que es necesario disponer de un plano que represente el ámbito a estudiar en el que poder trazar esas rutas que vamos reconociendo, y una vez registradas, se digitalizan para poder exponer esos patrones observados.
43
Figura 4.28:Interfaz depthmapX, Fuente: (UCL SpaceSyntax, s.f.)
Figura 4.29: Interfaz QgisSpaceSyntaxToolkit, Fuente: (UCL SpaceSyntax, s.f.)
-Instantáneas estáticas: Se basa en la captura de las actividades que se están produciendo en un preciso momento, y con ellas se puede elaborar un mapa de instantáneas que muestren el patrón de movimiento extraído, las personas sentadas, paradas, las interacciones y hacia donde dirigen sus movimientos.
-Instantáneas estáticas: Se basa en la captura de las actividades que se están produciendo en un preciso momento, y con ellas se puede elaborar un mapa de instantáneas que muestren el patrón de movimiento extraído, las personas sentadas, paradas, las interacciones y hacia donde dirigen sus movimientos.
-Otros métodos como las entrevistas o encuestas, la observación, etc.
Una vez extraídos los datos de movimiento, se elaboran modelos interpretativos que nos permiten detectar la influencia del diseño en la funcionalidad del espacio para el usuario que lo habita, con respecto a su propio movimiento y la interacción con otros usuarios.
Se analizan estos datos de forma cualitativa y cuantitativa para comparar los patrones de movimiento con los visuales en el espacio.
(Overview Space Syntax – Online Training Platform, s. f.)
44
Figura 4.30:Interfaz Fuzor, Fuente: (Kalloc Tech, 2015)
Figura 4.31:Interfaz Fuzor, Fuente: (Kalloc Tech, 2015
-Fuzor (2013): Por otro lado, encontramos este software, que se puede coordinar con Archicad y Grasshopper, permitiendo controlar y gestionar un proyecto desde la fase de diseño conceptual hasta la construcción, simulando procesos de obra, aunque no permite la simulación del uso del edificio. Utiliza VDC para generar fácilmente modelos transitables y simulaciones 4D, permitiendo mostrar de forma clara y precisa la evolución del proceso de constructivo y logístico del proyecto, así como un seguimiento en tiempo real del mismo. Es una potente herramienta multifacética de realidad virtual que funciona como planificador 4D, plataforma de colaboración multiusuario en tiempo real, rastreador de problemas, sistema de activación de eventos, generador de visores de clientes, entre otras muchas aplicaciones más. (Fuzor, s. f.)
45
Figura 4.32:Interfaz Quelea + Grasshopper, Fuente: (Alex Fischer, 2015)
Figura 4.33: Interfaz Quelea + Grasshopper, Fuente: (Alex Fischer, 2015)
-Quelea (2015): Software de diseño paramétrico 3D, complemento para Grasshopper, que según lo define su creador:
"Quelea es una biblioteca de diseño basada en reglas empaquetada en componentes de Grasshopper como un complemento gratuito al entorno de modelado 3D, Rhinoceros"
(Fischer, 2015)
Esta herramienta de código abierto facilita una serie de widgets para diseñar sistemas basados en agentes. Está fundamentado en el algoritmo Boids de Craig Reynolds que es el utilizado para entender el comportamiento de grupos de aves (Reynolds, 1999). Permite realizar estudios de diversos temas gracias a la gran cantidad de posibilidades que ofrece como sistema.
Funciona introduciendo agentes que tienen como características una velocidad y un campo de visión establecidos. Los agentes se desplazan siguiendo unas fuerzas que los llevan a sus objetivos y los alejan de los obstáculos, por lo que estas se van a tener que asignar para cada agente, así como los comportamientos de cada uno para que generen interacciones. Como resultado obtenemos un patrón del movimiento de estos agentes por el espacio, este está formado por un conjunto de puntos de movimiento que se actualizan y guardan a lo largo del recorrido. (Lxfschr, s. f.)
En un futuro se pretenden incluir mejoras como comportamientos para conducir simulaciones de personas y vehículos y entradas temporales que cambien las acciones a lo largo del tiempo.
46
Figura 4.35:Interfaz Quelea, Fuente: (PlanetaCG, 2018)
Figura 4.34:Interfaz Quelea, Fuente: (PlanetaCG, 2018)
-AXYZ ANIMA (2017): Es un software de simulación de multitudes 3D utilizado para dar vida a escenas arquitectónicas animadas.
Trabaja como la primera herramienta de población disponible y colabora con Epic Unreal Engine, 3ds Max y Cinema 4D. Crea simulaciones de masas animadas en tanto recorridos específicos, como en espacios públicos como plazas gracias a su sistema de inteligencia artificial que concede a los personajes la capacidad de detectar otros personajes, así como el entorno y los elementos que lo conforman para evitarlos. Esto permite crear experiencias de inmersión completamente pobladas de personajes realistas y conocer de antemano la percepción que va a tener el usuario de los espacios diseñados. (AXYZ design S.R.L, s. f.)
Para su empleo se necesita definir las superficies por las que estos personajes pueden caminar, así como los obstáculos y añadir las multitudes a tu espacio, además funciona de manera sincronizada permitiendo una automatización del trabajo, así como de todas las modificaciones que hagas en él manteniendo el control de la población, así como la ubicación de cada personaje en cada momento. Por último, utiliza los motores render más avanzados como son V-Ray, Corona, Octane, Arnold, Maxwell, entre otros, para generar las imágenes requeridas en formato estático o de animación.
47
Figura 4.36: Interfaz PedSim+Grasshoppe, Fuente: GH Tutorials, 2020)
-PedSim (Pedestrian Simulator, 2020): Software integrado con Grasshopper, que trabaja tanto en 2D como en 3D para ayudar a visualizar y comprender el comportamiento de las personas en el espacio. Permite un análisis en tiempo real del espacio, abarcando desde una escala habitacional a una escala urbana.
Requiere de un plano del espacio en cuestión, y que sobre este se coloquen tres elementos clave para el desarrollo de la simulación:
obstáculos, puertas y objetivos. Los obstáculos van a definir los límites físicos que no pueden cruzar los usuarios, las puertas establecerán las entradas y salidas que tiene el espacio, y los objetivos representan los puntos de interés dentro del lugar que atraerán a las personas.
En función de estos elementos los agentes trazan su ruta partiendo de la puerta de entrada a la de salida, si en el trayecto encuentran un punto de su interés, irán hacia él, permanecerán durante un tiempo y luego reprogramarán su ruta hasta su punto de destino. Por lo que este trazado viene generado por los obstáculos, y luego se tiene que tener en cuenta que los agentes buscan el camino más corto y más recto, como ocurre en la vida real. Resumiendo, los agentes se mueven debido a fuerzas, de atracción por los puntos de interés, o de repulsión por los obstáculos, otras personas o la colisión con el entorno. (McNeel Europe, 2020)
Este ha sido el software elegido para llevar a cabo el experimento sobre el que trata este trabajo, ya que PedSim es un sistema bastante ágil e intuitivo. Las ventajas que tiene son el método para desarrollar
un buen comportamiento evitativo ante los obstáculos, la representación de un movimiento suave de los agentes en el espacio y su efectividad con bajas y medias densidades de población. En cambio, la limitación más importante que podemos destacar es que no permite reproducir interacciones sociales entre agentes, aunque esto ya lo han solventado en la versión Pro del software. (McNeel Europe, 2020)
48
49
