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Recorrido de Evacuación en 3D del Edificio de I+D+i

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Academic year: 2023

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

“UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA”

“FACULTAD DE CIENCIAS DE LA EMPRESA”

“TITULACIÓN: MÁSTER INTERUNIVERSITARIO EN PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES”

TRABAJO FIN DE MÁSTER

TÍTULO: RECORRIDO DE EVACUACIÓN EN 3D DEL EDIFICIO DE I+D+i

Alumno: JUAN LUIS ARMAN SANCHEZ. ARQUITECTO Directora: LOLA OJADOS GONZÁLEZ

Septiembre 2020

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

ÍNDICE DE FIGURAS AGRADECIMIENTOS

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN 1.1 ANTECEDENTES 1.2 TRABAJOS PREVIOS 1.3 NORMATIVA APICABLE

1.4 INTRODUCCIÓN A LA REALIDAD VIRTUAL 1.5 TRABAJOS RELACIONADOS

CAPÍTULO 2. OBJETIVOS

2.1 EXPOSICIÓN DE OBJETIVOS CAPÍTULO 3. MATERIALES

3.1 RECURSOS

3.2 PLANOS DE PARTIDA 3.3 SOFTWARE UTILIZADO

3.4 DISPOSITIVOS DE REALIDAD VIRTUAL CAPÍTULO 4. MÉTODO

4.1 MODELADO 3D DEL ENTORNO VIRTUAL

4.2 DESARROLLO 3D DE LA EVACUACIÓN EN EL ENTORNO VIRTUAL 4.3 UNITY

4.4 EXPORTACIÓN Y DESARROLLO EN UNITY 4.5 RECREACIÓN DEL INTERIOR EN UNITY CAPÍTULO 5. RESULTADOS

5.1 MODELO FINAL EN UNITY

5.2 CONEXIÓN DE LA PLATAFORMA Y GAFAS CON UNITY 5.3 VIDEOS

CAPÍTULO 6. CONCLUSIONES CAPÍTULO 7. BIBLIOGRAFÍA

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

ÍNDICE DE FIGURAS

 Figura 1. “Plataforma de movimiento VIRTUALIZER”.

 Figura 2. “Gafas de realidad virtual HTC VIVE".

 Figura 3. Planos en CAD de las distintas plantas del edificio.

 Figura 4. Imagen modelizada del edificio CIM.

 Figura 5. “Simulación de incendio en el edificio CIM”.

 Figura 6. “Evacuación de personas en un incendio virtual en el edificio CIM”.

 Figura 7. Plano de evacuación de planta sótano.

 Figura 8. Plano de evacuación de planta baja.

 Figura 9. Plano de evacuación de planta primera.

 Figura 10. Plano de evacuación de planta primera.

 Figura 11. Plano de evacuación de planta tercera.

 Figura 12. Logo de software AutoCAD 2018.

 Figura 13. Logo de software Sketchup 2018.

 Figura 14. Logo del plugin Vray para Sketchup 2018.

 Figura 15. Logo de software unity.

 Figura 16. Plataforma Virtualizer.

 Figura 17. Gafas de realidad virtual HTC VIVE.

 Figura 18. Planos en CAD diferenciados por capa y color.

 Figura 19. Importado de plantas.

 Figura 20. Orden “Rectángulo” del Conjunto grande de herramientas.

 Figura 21. Orden “Empujar/tirar” del Conjunto grande de herramientas.

 Figura 22. Modelado de planta sótano.

 Figura 23. Modelado de planta baja.

 Figura 24. Modelado de planta primera.

 Figura 25. Modelado de planta segunda.

 Figura 26. Modelado de planta tercera.

 Figura 27. Superposición de plantas.

 Figura 28. Plugin 1001bit tools, para creación de escaleras.

 Figura 29. Plugin Vray, para Sketchup.

 Figura 30. Plugin Vray, editor de materiales.

 Figura 31. Edificio terminado con materiales aplicados. Fachada principal.

 Figura 32. Edificio terminado con materiales aplicados. Fachada posterior.

 Figura 33. Imagen exterior renderizada del edificio.

 Figura 34. Vestíbulo principal. Imagen real.

 Figura 35. Vestíbulo principal. Imagen virtual.

 Figura 36. Vestíbulo principal. Imagen real.

 Figura 37. Vestíbulo principal. Imagen virtual.

 Figura 38. Vestíbulo de planta primera. Imagen real.

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

 Figura 39. Vestíbulo de planta primera. Imagen virtual.

 Figura 40. Salida de evacuación de planta sótano. Imagen real.

 Figura 41. Salida de evacuación de planta sótano. Imagen virtual.

 Figura 42. Vestíbulo de planta tercera. Imagen real.

 Figura 43. Vestíbulo de planta tercera. Imagen virtual.

 Figura 44. Pasillo de planta baja. Imagen real.

 Figura 45. Pasillo de planta baja. Imagen virtual.

 Figura 46. Vestíbulo sótano. Imagen real.

 Figura 47. Vestíbulo sótano. Imagen virtual.

 Figura 48. Plano de evacuación “usted está aquí”.

 Figura 49. Pantalla al iniciar unity.

 Figura 50. Pestaña Assets de la barra del menú.

 Figura 51. Modelo importado, en la ventana Project.

 Figura 52. Modelo importado, en la ventana Hierarchy.

 Figura 53. Orden Cube, en el menú 3D Object, de la pestaña GameObject.

 Figura 54. Tabique (en rojo) y caja de manguera (en verde) generados con la orden “Cube”, y extintor creado con la orden Cylinder (en verde).

 Figura 55. Protecciones de escalera (en rojo) y peldaños (en amarillo) generados con la orden

“Cube”.

 Figura 56. Extensión ProBuilder para unity.

 Figura 57. ProBuider, orden New Shape.

 Figura 58. ProBuider, Face Selection.

 Figura 59. ProBuider, caras en amarillo al presionar Ctrl+clikc.

 Figura 60. ProBuider, Scale Tool.

 Figura 61. ProBuider, modificación de la geometría.

 Figura 62. ProBuider, Extrude Faces.

 Figura 63. ProBuider, grosor para extruir.

 Figura 64. ProBuider, Extrude Faces.

 Figura 65. ProBuider, Delete Faces.

 Figura 66. ProBuider, plantas con los huecos de las escaleras creados.

 Figura 67. Elementos con pestaña Mesh Renderer marcada en la ventana Inspector.

 Figura 68. Pestaña Mesh Renderer marcada en la ventana Inspector.

 Figura 69. Elementos con pestaña Mesh Renderer desmarcada en la ventana Inspector.

 Figura 70. Pestaña Mesh Renderer desmarcada en la ventana Inspector.

 Figura 71. Carpeta Materiales en la ventana Project.

 Figura 72. Carpeta Materiales en la ventana Project.

 Figura 73. Carpeta Materials, con la señalización de evacuación, en la ventana Project.

 Figura 74. Extintor con su textura aplicada.

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 Figura 76. Efectos de fuego dentro de la carpeta EffectExamples- Fire&Explossion Effects- Prefabs.

 Figura 77. Carpeta Efectos Especiales dentro de la ventana Hierarchy.

 Figura 78. Efecto de fuego en la planta 2ª.

 Figura 79. Efecto de humo en la planta 2ª.

 Figura 80. Propiedades del efecto fuego en la ventana Inspector.

 Figura 81. Carpeta del personaje en primera persona en la ventana Project.

 Figura 82. Personaje en primera persona en la ventana Hierarchy.

 Figura 83. Propiedades del personaje en la ventana Inspector.

 Figura 84. Personaje en tercera persona observando el cartel “usted está aquí” del laboratorio de la planta baja para la evacuación.

 Figura 85. Personaje en tercera persona dirigiéndose hacia la salida de evacuación más próxima, desde el laboratorio de planta baja.

 Figura 86. Personaje en tercera persona frente al vestíbulo de planta baja dirigiéndose hacia la salida de evacuación más próxima, desde el laboratorio de planta baja.

 Figura 87. Personaje en tercera persona en el vestíbulo de planta baja dirigiéndose hacia la salida de evacuación.

 Figura 88. Menú desplegable para importar el software CybSDK.

 Figura 89. Ventana de Windows para importar el controlador CybSDK.

 Figura 90. Ventana Import Unity Package para importar el controlador CybSDK.

 Figura 91. Subcarpetas CybSDK y HTC en la carpeta Assets, en la pestaña Project.

 Figura 92. Subcarpeta Prefabs del controlador CybSDK, dentro de la carpeta Assets, en la pestaña Project.

 Figura 93. Controlador CVirtPlayerController, en la pestaña Hierarchy.

 Figura 94. Subcarpeta Prefabs del controlador HTC, dentro de la carpeta Assets, en la pestaña Project.

 Figura 95. Controlador ViveCameraRig, dentro de CameraHolder, en la pestaña Hierarchy.

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AGRADECIMIENTOS

A la directora del trabajo, Lola Ojados González, directora del “Servicio de Diseño Industrial y Cálculo Científico (SEDIC)” en el “Servicio de Apoyo a la Investigación Tecnológica (SAIT)” de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT), por su orientación, comprensión y por atender siempre mis dudas vía e- mail, teléfono o mensaje, a cualquier día y hora.

A Gustavo Adolfo Salcedo Eugenio, perteneciente al “Servicio de Apoyo a la Investigación Tecnológica (SAIT)” de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT), por su paciencia en esas largas videoconferencias en Zoom, durante el confinamiento por el Covid-19, y por su experiencia para mostrarme el manejo del programa unity y resolver los problemas surgidos durante la creación de los paseos virtuales y recorridos de evacuación.

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN 1.1 ANTECEDENTES:

La idea de realizar el trabajo fin de máster modelizando en entorno 3D el edifico I+D+I de la Universidad Politécnica de Cartagena, para representar las vías de evacuación en caso de incendio, surge como propuesta de la directora del trabajo final de máster, tomando como referencia la modelización, con este mismo fin, de otros edificios de la universidad y aprovechando los conocimientos adquiridos en modelización, renderización y postproducción, tras los cursos online realizados en febrero de 2018 a través de la plataforma “activatie, La red social y de servicios de Aparejadores y Arquitectos Técnicos”, que ofrece formación permanente a los técnicos relacionados con la construcción.

La propuesta es aceptada después de probar en primera persona la Plataforma de movimiento VIRTUALIZER (Figura 1) con las Gafas de realidad virtual HTC VIVE (Figura 2), situadas en el laboratorio del “Servicio de Diseño Industrial y Cálculo Científico (SEDIC)”, del “Servicio de Apoyo a la Investigación Tecnológica (SAIT)”, realizando el paseo interactivo por el edificio CIM, de la

“Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT)”, en el cual se experimenta la situación de encontrarse en medio de un incendio dentro del edificio, y tener que dirigirse hacia la salida más próxima siguiendo el recorrido de evacuación indicado en el paseo virtual mediante la señalización de evacuación.

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Figura 2. “Gafas de realidad virtual HTC VIVE”

En la modelización del edificio se utiliza la señalización de evacuación descrita en el “Documento Básico SI en caso de Incendio Anejo G. Normas relacionadas con la aplicación del DB SI”, del “Código Técnico de la Edificación”, (https://www.codigotecnico.org/pdf/Documentos/SI/DBSI.pdf), donde se recoge la referencia completa de las normas citadas en el articulado del DB SI en su punto 5 Señalización, “UNE 23034:1988 Seguridad contra incendios. Señalización de seguridad. Vías de evacuación”.

1.2 TRABAJOS PREVIOS:

El edificio objeto de la propuesta es el edificio I+D+i de la Universidad Politécnica de Cartagena, que se visitó varias veces para la realización de una serie de trabajos previos. Es un edificio de cuatro plantas sobre rasante, desde la calle de acceso, y una bajo rasante, de diseño funcional, para albergar distintos laboratorios y despachos. En él se encuentran el “Servicio de Apoyo a la Investigación Tecnológica (SAIT)”, el “Instituto de Biotecnología Vegetal (IBV) y el Centro de Tecnología y Sistemas de Información (CTSI)”. Su acceso principal es por la calle Linterna.

Estos trabajos previos consistieron en la toma de fotografías exteriores de las fachadas, e interiores de las estancias o espacios más relevantes, como el vestíbulo, laboratorios, pasillos, sótano, escaleras, vías de evacuación, elementos

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contra incendios (extintores, pulsadores de alarma, mangueras), posición de la señalización de evacuación, así como de los planos tipo “usted esta aquí” y de su situación en los pasillo de las distintas plantas, planos que han servido de guía para crear los recorridos de evacuación en el entorno virtual.

Además, se tuvo que disponer de los planos en CAD del edificio, que se solicitaron al Área de Infraestructuras de la UPCT (Unidad Técnica de la UPCT), recibiendo por correo electrónico los planos de los recorridos de evacuación de todas las plantas del edificio. Planos que han servido de base para la modelización 3D del edificio (Figura 3), además de servir como planos de evacuación del tipo “usted está aquí”, que están situados en los pasillos y en otras zonas del edificio real y en el modelo virtual.

Figura 3. Planos en CAD de las distintas plantas del edificio

A partir de estos planos se comenzó la modelización del edificio y la recreación del entorno virtual, con el software específico, con el fin de crear un

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explosiones, y así ensayar los recorridos de evacuación por el interior del edificio en caso de incendio, sin estar sometido a la tensión que puede generar la situación real.

1.3 NORMATIVA APLICABLE:

Este trabajo se ha desarrollado bajo el marco normativo del “Código Técnico de la Edificación (CTE)”, que establece “las exigencias que deben cumplir los edificios en relación con los requisitos básicos de seguridad y habitabilidad establecidos en la Ley 38/1999 de 5 de noviembre, de Ordenación de la Edificación (LOE)”.

Dentro del Código Técnico de la Edificación, el Documento Básico (DB) aplicable a este trabajo es el “DB-SI”, que tiene por objeto “establecer las reglas y procedimientos que permiten cumplir las exigencias básicas de seguridad en caso de incendio”, (https://www.codigotecnico.org/pdf/Documentos/SI/DBSI.pdf) en cuanto a varios factores:

 “SI 1 Propagación interior”

 “SI 2 Propagación exterior”

 “SI 3 Evacuación de ocupantes”

 “SI 4 Instalaciones de protección contra incendios”

 “SI 5 Intervención de los bomberos”

 “SI 6 Resistencia al fuego de la estructura”,

prestando especial atención a los apartados “SI 3 Evacuación de ocupantes”, y “SI 4 Instalaciones de protección contra incendios”, así como a todas las normas UNE aplicables y descritas en los anejos de este Documento Básico:

 “4 - Puertas, herrajes y dispositivos de apertura”.

 “UNE 85121:2018: Puertas peatonales automáticas.

Instalación, uso y mantenimiento”.

 “UNE-EN 16034:2015: Puertas peatonales, industriales, comerciales, de garaje y ventanas practicables. Norma de producto, características de prestación. Características de resistencia al fuego y/o control de humo”.

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 “5 – Señalización”.

 “UNE 23034:1988 Seguridad contra incendios. Señalización de seguridad. Vías de evacuación”.

 “UNE 23035-3:2003 Parte 3: Señalizaciones y balizamientos luminiscentes”.

1.4 INTRODUCCIÓN A LA REALIDAD VIRTUAL:

En los siguientes párrafos intentaremos introducir lo que es la realidad virtual.

Según se cita en Wikipedia: "El término realidad virtual (RV) se popularizó a finales de la década de 1980 por Jaron Lanier, uno de los pioneros del campo.

Al mismo tiempo, también apareció el término Realidad Artificial (RA). En 1982 el término ciberespacio fue acuñado en una novela por W. Gibson ("Burning Chrome")."

"La Enciclopedia Británica describe la realidad virtual como "el uso del modelado y la simulación por computadora que permite a una persona interactuar con un entorno sensorial tridimensional (3D) artificial u otro entorno sensorial". Además, establece que "las aplicaciones de realidad virtual sumergen al usuario en un entorno generado por computadora que simula la realidad mediante el uso de dispositivos interactivos, que envían y reciben información y se usan como gafas, auriculares, guantes o trajes para el cuerpo"."

"Por ejemplo, un usuario que usa una pantalla montada en la cabeza con un sistema de proyección estereoscópica puede ver imágenes animadas de un entorno virtual. Un término importante es presencia o telepresencia, que se puede describir como una ilusión de "estar allí"."

"En uso general, la presencia se define como "el hecho o condición de estar presente; el estado de estar con o en el mismo lugar que una persona o cosa; asistencia, compañía, sociedad o asociación ", aunque la presencia también tiene significados diferentes. A principios de la década de 1990, el término presencia se usaba cada vez más para describir la experiencia subjetiva de los

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frecuencia para entornos virtualmente generados es la de "estar en un lugar o entorno, incluso cuando uno se encuentra físicamente en otro" o, más brevemente, "estar allí"."

"Este tipo de definiciones siguen una metáfora del transporte, ya que el usuario percibe estar en un lugar diferente. Además de considerar la presencia como transporte, el concepto puede definirse como riqueza social cuando se utiliza para la interacción humano-humana en las organizaciones, como el grado de realismo del entorno mostrado o como grado de inmersión. Al tratar de encontrar un denominador común para todas estas definiciones, se sugirió una definición general de presencia como "ilusión perceptual de no mediación"."

"En contraste con la presencia, la inmersión generalmente se define como una característica cuantificable del sistema, que describe la capacidad de un sistema para mostrar un entorno generado artificialmente de forma que se aproxime a la experiencia real. Las características de los sistemas altamente inmersivos son la interacción en tiempo real, la visión estereoscópica, la alta velocidad de cuadro y la resolución, y múltiples pantallas (visual, auditiva y háptica). "

"Sistemas semi-inmersivos, como el CAVE diseñado por Cruz-Neira et al.

en 1992, proporciona sonido 3D y gráficos de alta resolución. Una CAVE es un lugar de trabajo multiusuario rodeado de pantallas donde se proyecta el mundo virtual. Las imágenes se muestran de acuerdo con la posición y la dirección de la mirada del usuario principal. Para obtener información adicional acerca de los sistemas CAVE, consulte la Sección 7.2.5. En general, los sistemas semi- inmersivos permiten que varios usuarios compartan la simulación; esto abre posibilidades interesantes para el trabajo colaborativo. "

"Los sistemas no inmersivos han ganado popularidad debido a su menor costo, facilidad de uso y facilidad de instalación. A veces se llaman sistemas de realidad virtual basados en escritorio; los ejemplos más representativos son los videojuegos. La buena combinación de interactividad, facilidad de uso y gráficos y sonido atractivos puede generar en los usuarios un gran nivel de interés y participación en la simulación. Pocos sistemas de realidad virtual pueden competir con un buen videojuego en términos de aislar psicológicamente al usuario del mundo y producir fuertes respuestas emocionales. "

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"Los aspectos psicológicos de la experiencia de realidad virtual son un área de investigación activa. No está del todo claro cuáles son los factores en una simulación que pueden producir reacciones específicas del usuario en términos de respuesta emocional, participación y grado de interés. Uno de los conceptos más importantes que nos ayuda a entender la psicología de la experiencia de realidad virtual es el "sentido de presencia"."

"A modo de ejemplo, “el uso del casco de realidad virtual (HMD) permite a los usuarios percibir imágenes 3D estereoscópicas y determinar la posición espacial en el entorno visual a través de sensores de seguimiento de movimiento en el casco. Mientras tanto, los usuarios pueden escuchar sonidos por los auriculares e interactuar con objetos virtuales utilizando dispositivos de entrada como joysticks, varillas y guantes de datos. Como resultado, los usuarios sienten que pueden mirar a su alrededor y moverse a través del entorno simulado”."

(https://es.wikipedia.org/wiki/Realidad_virtual#:~:text=La%20realidad%20virtual%20(RV)%

20es,de%20estar%20inmerso%20en%20%C3%A9l)

1.5 TRABAJOS RELACIONADOS:

Esta propuesta se basa en la creación de una herramienta virtual orientada a la evacuación, frente a un incendio, del personal que trabaja en el edificio I+D+I.

Para ello se desarrollan, según se cita en https://www.prevencionintegral.com/canal- orp/papers/orp-2019/simulador-realidad-virtual-planes-evacuacion, “escenas de realidad virtual para simulación de planes de protección y evacuación”. Se escoge este edificio como continuación de las actuaciones en materia de evacuación llevadas a cabo en otros edificios de la UPCT modelados en 3D.

En concreto hay un trabajo similar, que se experimentó en primera persona, desarrollado en el laboratorio del “Servicio de Apoyo a la Investigación Tecnológica (SAIT)”, modelizando el edificio CIM, de la “Universidad Politécnica de Cartagena” (Álvaro Macián Morales, Universidad Politécnica de Cartagena. 2019), en el que se crean situaciones de emergencia limites, simulando fuego y explosiones, para “entrenar la evacuación, uso de las instalaciones contra incendios, recorridos de evacuación, organización y guía de los ocupantes y prever con antelación el comportamiento de los que allí se encuentran sometidos a este tipo de

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Figura 4. Imagen modelizada del edificio CIM

El entrenamiento o simulacro "se puede realizar de forma segura en representaciones virtuales de los espacios que están en uso y sin que sea necesario la evacuación de la zona, permitiendo entrenar situaciones de emergencia imposibles de reproducir en la vida real (situaciones de alto riesgo como incendios y explosiones), por lo que supone un complemento ideal a los simulacros tradicionales, obteniéndose una respuesta sobre su actuación, mediante un informe que analiza cada ejercicio, ayudando a mejorar la gestión de la prevención de riesgos laborales y de las emergencias en el centro de trabajo".

Figura 5. Simulación de incendio en el edificio CIM

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Así se puede “interactuar mediante un simulador de realidad virtual inmersiva utilizando las gafas de realidad virtual HTC VIVE y mandos, y la Plataforma de movimiento VIRTUALIZER, que permite caminar, correr y moverse libremente sin límites de espacio dentro del entorno virtual del edificio”.

Paralelamente, estas “simulaciones en realidad virtual sirven para analizar y evaluar los planes de evacuación, ayudando a encontrar deficiencias en su diseño”.

Figura 6. Evacuación de personas en un incendio virtual en el edificio CIM

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CAPÍTULO 2. OBJETIVOS

2.1 EXPOSICIÓN DE OBJETIVOS:

 Realizar escenas de realidad virtual interactivas que permitan recorrer la vía de evacuación a seguir por el usuario en caso de emergencia.

 Configurar una aplicación móvil que permita a los usuarios de espacios de la UPCT (estudiantes, PAS, PDI, visitantes...) descargar y realizar, guiados por ella, el recorrido de evacuación en caso emergencia, desde su posición en tiempo real hasta la salida de evacuación más próxima.

 Facilitar a los usuarios de espacios una alternativa dinámica y en primera persona, del recorrido y vía de evacuación que en caso de emergencia deben seguir para salir del edificio de la mejor manera y con una mayor seguridad.

Este proyecto pretende introducir el uso de nuevas tecnologías para la realización de tareas en PRL que confieren un carácter innovador a la forma en la que actualmente se confecciona y se muestra la información y documentación referente a la evacuación de espacios frente a una emergencia, es una forma actualizada de incluir desarrollos audiovisuales, que permitan hacer conocedores a los usuarios de espacios, de una forma activa, de las medidas de autoprotección en caso de emergencia.

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CAPÍTULO 3. MATERIALES 3.1 RECURSOS:

Para realizar la modelización virtual del edificio se ha utilizado un ordenador HP Omen 880-023 ns, con un procesador Intel® Core TM i7-7700K CPU 4.20 GHz, 32.0 Gb de memoria RAM a una velocidad de 2400 MHz, y una tarjeta gráfica NVIDIA GeForce GTX 1080 con 8 GB de VRAM. El Pc dispone de dos monitores para la visualización, modelo Samsung C32F391FWU 32" LED FullHD Curvos.

3.2 PLANOS DE PARTIDA:

Como planos de partida se utilizaron los planos en CAD del edificio, que se solicitaron al Área de Infraestructuras de la UPCT (Unidad Técnica de la UPCT). En estos planos están representados los recorridos de evacuación de todas las plantas (Figuras 7 a 11). Son planos de evacuación del tipo “usted está aquí”, y están situados en los pasillos y en otras zonas del edificio real y en el modelo virtual.

Figura 7. Plano de evacuación de planta sótano

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Figura 8. Plano de evacuación de planta baja

Figura 9. Plano de evacuación de planta primera

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Figura 10. Plano de evacuación de planta primera

Figura 11. Plano de evacuación de planta tercera

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3.3 SOFTWARE UTILIZADO:

Para cumplir el objetivo de crear el entorno virtual se utilizó un software específico, que permite modelar el edificio en 3D lo más parecido a la realidad.

El modelado del edificio comienza en AutoCAD 2018, a partir de los planos en 2D proporcionados. AutoCAD es un software de diseño asistido por computador utilizado para dibujo 2D y modelado 3D.

Figura 12. Logo de software AutoCAD 2018

Posteriormente se modeló en 3D, y asignado materiales a los diferentes elementos, mediante Sketchup 2018, software dedicado especialmente al modelado y creación de gráficos tridimensionales.

Figura 13. Logo de software Sketchup 2018

Para la aplicación de materiales, iluminación y renderizado se utilizó el complemento o plugin Vray 3.4 para Sketchup 2018.

Figura 14. Logo del plugin Vray para Sketchup 2018

Para la animación, con la creación de los recorridos virtuales y la simulación de fuego y explosiones se utilizó unity 2019, software que se conoce

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como un motor de desarrollo o motor de videojuego. El término motor de videojuego, game engine, hace referencia a un software el cual tiene una serie de rutinas de programación que permiten el diseño, la creación y el funcionamiento de un entorno interactivo; es decir, de un videojuego.

Figura 15. Logo de software unity

Dentro de las funcionalidades típicas que tiene un motor de videojuegos, cabe destacar las siguientes:

 Motor gráfico para renderizar gráficos 2D y 3D

 Motor físico que simule las leyes de la física

 Animaciones

 Sonidos

 Inteligencia Artificial

 Programación o scripting

3.4 DISPOSITIVOS DE REALIDAD VIRTUAL:

Para poder vivir la simulación de manera inmersiva es necesario el uso de los siguientes gadgets o dispositivos periféricos de realidad virtual.

-Plataforma de movimiento Virtualizer (Figura 16). Es un periférico de realidad virtual que permite moverse, correr, saltar y agacharse en 360º dentro de un entorno virtual sin limitaciones de espacio y sin moverse del sitio, lo que evita el choque con objetos o paredes en la realidad.

Permite al usuario desplazarse libremente en el escenario creado con la visualización/posicionamiento mediante gafas de realidad virtual para que la persona pueda experimentar la simulación de manera completamente inmersiva.

Mediante una pantalla de proyección el resto de los visitantes podrán observar la escena virtual.

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También capta movimientos en 360 grados, además de diferentes velocidades y alturas. Concretamente, esta plataforma contiene una superficie de fricción con numerosos sensores, encargada de captar cada paso que da el usuario, con el fin de trasladarlo al ordenador para su posterior interpretación.

Junto a esto, dicha plataforma también integra una serie de cinturones que, además de asegurar al usuario, se encargan de enviar datos al ordenador para conocer parámetros clave, como la dirección o la altura en la que se encuentra constantemente.

Por último, con el fin de sumergir al usuario en el mundo imaginario previamente diseñado, Virtualizer añade un sistema de visualización específico para el usuario (en realidad es compatible con cualquier accesorio de visualización 3D, como los que se colocan en la cabeza), y cuya función –además de aislar al usuario del mundo real para adentrarle en el entorno virtual creado– es la de sincronizar los movimientos del usuario (como altura, dirección o velocidad) para mostrar las imágenes correspondientes de forma adecuada, creando la sensación de presencia en el mundo virtual.

Figura 16. Plataforma Virtualizer

-Gafas de realidad virtual (Figura 17). Las gafas de realidad virtual HTC VIVE, permiten al usuario experimentar la simulación de manera completamente inmersiva. Utiliza una tecnología de seguimiento personalizado que ofrece un seguimiento de baja latencia de la cabeza a 360°. Realiza un seguimiento en tiempo real del movimiento de la cabeza creando una experiencia natural e

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intuitiva. El campo de visión es de más de 90 grados horizontales (110 grados en diagonal), resolución 2880 x 16000 píxeles. Contiene gafas HTC Vive Pro, 2 Controladores inalámbricos y 2 Estaciones base.

Figura 17. Gafas de realidad virtual HTC VIVE

La interacción virtual se realiza utilizando la siguiente configuración:

- Plataforma Virtualizer, Gafas HTC y mandos.

https://www.prevencionintegral.com/canal-orp/papers/orp-2019/simulador-realidad- virtual-planes-evacuacion

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CAPÍTULO 4. MÉTODO

4.1 MODELADO 3D DEL ENTORNO VIRTUAL:

El parecido entre el edificio virtual y el real debe ser lo más exacto posible, en función de lo que permita el programa de modelado, para que al usuario le sea sencillo reconocer el punto donde se encuentra en una situación de emergencia.

Por lo tanto, el objetivo es modelar el edificio lo más parecido a la realidad, con las plantas de distribución, materiales, señalización de emergencia, sistemas contraincendios situados en el modelo virtual en la misma posición que en la real.

De este modo el usuario debe reconocer el entorno para poder situarse y orientarse dentro del edificio en condiciones de mínima visibilidad, y poder encontrar, mediante la señalización, las vías o recorridos de evacuación.

El modelado partió de los planos en CAD, que tienen la extensión .dwg, extensión del programa AutoCAD. Estos planos, para importarlos al programa de modelización, se grabaron con la extensión. dxf. Una vez grabados con la extensión .dxf, se insertaron los planos de todas las plantas en un solo archivo, y este archivo se limpió para eliminar capas, textos, sombras, símbolos, líneas dobles, descomponer polilíneas y cambiar la cota Z de algunas líneas a cota 0.

Seguidamente se procedió a superponer todas las plantas para comprobar que coincidían en la vertical los cerramientos, núcleos de escalera y pilares, debiendo ajustar algunos elementos para hacerlos coincidir, en particular las cajas de escalera y determinados pilares, ya que algunos no coincidían en la vertical.

El último paso, antes de la importación de los planos de plantas al programa de modelización, es pasar todas las plantas a una única capa, la capa 0, para unificar todos los elementos y así tener todas las mismas propiedades.

Después hay que diferenciar cada planta por el nombre de capa y por un color, de tal forma que a la planta sótano se le asigna la capa 0-Planta sótano y el color rojo, a la planta baja la capa 1-Planta baja y el color amarillo, a la planta primera la capa 2-Planta primera y el color verde, a la planta segunda la capa 3-Planta segunda y el color cian, y a la planta tercera la capa 4-Planta tercera y el color azul (Figura 18).

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 18. Planos en CAD diferenciados por capa y color

Finalizada la preparación del archivo de CAD, se inició el modelado importándolo al programa Sketchup, de modelización (Figura 19).

Una vez importado se ajustó la escala del dibujo en planta, para ponerlo a escala 1:1, tomando como referencia una medida conocida, como el hueco de una puerta, o la anchura de un tabique.

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 19. Importado de plantas

Para modelar se utilizaron las ordenes básicas de Sketchup, del “Conjunto grande de herramientas”, y obtener los planos horizontales y verticales, creados mediante la orden “Rectángulo” (Figura 20), dejando los huecos de puertas y ventanas, y una vez generados los rectángulos, con la orden “Empujar/tirar”

(Figura 21) se le da a cada elemento la altura que le corresponde.

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 21. Orden “Empujar/tirar” del Conjunto grande de herramientas

Se comienza a modelar tomando como referencia de altura 3,85 m de suelo a suelo entre plantas, es decir 3,50 m de altura libre y 0,35 de canto del forjado. Cada planta se modela por separado, comenzando por la planta sótano (Figura 22), dejando los huecos en los forjados para modelizar posteriormente los núcleos de escalera, y terminando en la tercera planta (Figura 26).

Figura 22. Modelado de planta sótano

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 23. Modelado de planta baja

Figura 24. Modelado de planta primera

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 25. Modelado de planta segunda

Figura 26. Modelado de planta tercera

Una vez modelizadas todas las plantas se superpusieron uniéndolas para configurar el edificio (Figura 27).

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 27. Superposición de plantas

Finalizada la modelización de todas las plantas y superpuestas, se modelizaron las escaleras, para ello se utilizó un plugin de Sketchup, cuyo nombre es 1001 bit tools (Figura 28), plugin que entre otras aplicaciones permite modelar todo tipo de escaleras, que, al introducir los datos de anchura, longitud, forma de la losa, numero de peldaños, altura y anchura del peldaño, mesetas intermedias, genera la escalera.

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

El modelado finaliza, introduciendo las puertas y ventanas, utilizando para ello “3D Warehouse”, que es la biblioteca gratuita de Sketchup para descargar objetos modelados en 3D por otros usuarios; y materiales de acabado, tanto interiores como exteriores, aplicando los materiales con el plugin de Sketchup Vray 3.4 (Figura 29).

La extensión Vray, que cuenta con varias versiones (desde la 2 a la 4.1), es un motor de renderizado usado como extensión para algunas aplicaciones de gráficos y permite aplicar materiales a las caras de los modelos, a partir de imágenes reales de estos materiales, renderizando la escena obteniendo imágenes o renders finales muy aproximados al edificio real terminado. Tiene su propio editor de materiales (Figura 30) que cuenta con parámetros de reflexión y refracción, transparencia y permite versatilidad para la configuración de materiales avanzados. (Figura 31, Figura 32 y Figura 33).

Figura 29. Plugin Vray, para Sketchup

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 30. Plugin Vray, editor de materiales

Figura 31. Edificio terminado con materiales aplicados. Fachada principal

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 32. Edificio terminado con materiales aplicados. Fachada posterior

Figura 33. Imagen exterior renderizada del edificio

Se muestran a continuación unas imágenes interiores (Figuras 34 a 47) para comprobar el parecido entre el edificio virtual y el real, donde se puede observar la situación de los elementos contraincendios y la señalización de evacuación:

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 34 Vestíbulo principal. Imagen real

Figura 35. Vestíbulo principal. Imagen virtual

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Figura 36. Vestíbulo principal. Imagen real

Figura 37. Vestíbulo principal. Imagen virtual

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Figura 38. Vestíbulo de planta primera. Imagen real

Figura 39. Vestíbulo de planta primera. Imagen virtual

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Figura 40. Salida de evacuación de planta sótano. Imagen real

Figura 41. Salida de evacuación de planta sótano. Imagen virtual

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Figura 42. Vestíbulo de planta tercera. Imagen real

Figura 43. Vestíbulo de planta tercera. Imagen virtual

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Figura 44. Pasillo de planta baja. Imagen real

Figura 45. Pasillo de planta baja. Imagen virtual

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Figura 46. Vestíbulo sótano. Imagen real

Figura 47. Vestíbulo sótano. Imagen virtual

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4.2 DESARROLLO 3D DE LA EVACUACIÓN EN EL ENTORNO VIRTUAL:

El punto de partida para el desarrollo de la evacuación en el entorno virtual viene definido por la creación de los posibles sucesos o accidentes que pueden originar una situación de emergencia.

 “Incendio”

 “Explosión”.

 “Amenaza de artefacto explosivo”.

A partir de los planos de evacuación “usted está aquí” (Figura 48) distribuidos en el edificio, y de las fotografías tomadas en el interior, se crean virtualmente los recorridos de evacuación, definiendo los puntos de origen de la evacuación con la simulación de los puntos de emergencia con fuego, humo y explosiones. A lo largo de estos recorridos de evacuación se colocan los elementos de protección contra incendios (pulsadores de alarma, extintores y mangueras) y la señalización de evacuación hacia la salida más próxima.

Figura 48. Plano de evacuación “usted está aquí”

Para el recorrido del interior del edificio desde el origen de la emergencia hacia el punto de evacuación se crea un personaje virtual el cual representa a los

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

trabajadores que habrá que evacuar. El personaje puede guiarse hacia el punto de evacuación mediante los planos de evacuación colocados en el modelo virtual.

4.3 UNITY:

La propuesta se desarrolla mediante realidad virtual utilizando para crear el entorno virtual el software unity 2019.

Anteriormente se ha definido unity como un motor de desarrollo o motor de videojuego. En concreto, según se cita en Wikipedia, unity se trata de un motor de videojuegos multiplataforma, que permite el diseño, creación y representación del entorno virtual. Sin embargo, en el contexto de este TFM se aprovechará esta herramienta para crear una simulación virtual de recorridos de evacuación en caso de incendio, e interactuar con diferentes objetos, como paredes, escaleras, elementos de protección contra incendios, etc.

Entre las principales características de unity se puede destacar:

 Es compatible con programas de modelado 3D, como los utilizados en este proyecto, AutoCAD, Sketchup, y otros como 3ds Max, Revit, etc.

 El motor grafico utiliza Open GL (en Windows, Mac y Linux), Direct3D (en Windows), Open GL ES (en Android y iOS), e interfaces propietarias (Wii).

 Tiene soporte para mapeado de relieve, mapeado de reflejos, oclusión ambiental en espacio de pantalla, sombras dinámicas, render de texturas y efectos de post-procesamiento.

 Incluye Unity Asset Server – una solución de control de versiones para todos los assets de juego y scripts, utilizando PostgreSQL como backend, un sistema de audio construido con la biblioteca FMOD, con capacidad para reproducir audio comprimido Ogg Vorbis, reproducción de video con codec Theora, un motor de terreno y vegetación, determinación de cara oculta con Umbra, una función de iluminación lightmapping y global con Beast, redes multijugador RakNet, y una función de búsqueda de caminos en mallas de navegación.

 Tecnología de animación Mecanim, diseñada para llevar el movimiento fluido y natural de los personajes con una interfaz eficiente.

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

4.4 EXPORTACIÓN Y DESARROLLO EN UNITY:

Una vez modelado el edificio con Sketchup Pro 2018, se ha procedido a exportarlo a unity.

Al abrir por primera vez unity, aparece esta pantalla:

Figura 49. Pantalla al iniciar unity

Para importar el modelo realizado en Sketchup a unity, se precisa ir a la pestaña Assets de la barra del menú y allí, al pinchar Import New Asset se abre la ventana de Windows, entonces se busca el modelo a importar.

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Figura 50. Pestaña Assets de la barra del menú

El modelo aparecerá en la pestaña Project, dentro de la carpeta Assets.

Figura 51. Modelo importado, en la pestaña Project

Desde allí se trasladó el modelo a la ventana Hierarchy, momento en el que aparece el modelo importado en la ventana Scene, con todos los

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 52. Modelo importado, en la ventana Hierarchy

Una vez importado el modelo se procedió al desarrollo en unity, generando los planos de fachadas, tabiques, puertas, suelos, techos, peldaños, barandillas, siempre sobre el modelo importado; aplicando materiales; colocando los elementos de protección contra incendios, señalización de evacuación y contra incendios; generando explosiones, fuego y humo, e importando el personaje y creando, por último, los recorridos de evacuación.

Para desarrollar el modelo en unity y crear el paseo virtual se procuró que todos elementos del edificio, por donde discurre el paseo virtual, no puedan ser atravesados por el personaje, ni en vertical ni en horizontal.

Para generar los tabiques, cerramientos de fachada, puertas, protecciones laterales de las escaleras, peldaños y cajas de mangueras, se usó la orden

“Cube”, dentro del menú “3D Object”, de la pestaña GameObject de la barra de herramientas (Figura 53). Con esta herramienta se generó un elemento tridimensional que se superpuso al elemento que no queremos que sea atravesado, generándose un nuevo componente en la ventana Hierarchy. Este elemento se puede estirar y rotar, para darle la dimensión adecuada, duplicar y mover.

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Para los pilares circulares y los extintores se usó la orden “Cylinder”, también dentro del menú “3D Object”, de la pestaña GameObject de la barra de herramientas.

Para generar la señalización de evacuación y los carteles de “usted está aquí” se utilizó la orden “Quad”, también dentro del menú “3D Object”, de la pestaña GameObject de la barra de herramientas.

Figura 53. Orden Cube, Cylinder y Quad, en el menú 3D Object, de la pestaña GameObject

Este mismo criterio se adoptó para generar con Cube los planos de fachada, creando las carpetas fachada principal, fachada posterior, fachada lateral derecha y fachada lateral izquierda.

Para identificar todos los nuevos componentes creados con la orden Cube, Cylinder y Quad en la ventana Hierarchy, y distinguirlos de los exportados desde Sketchup, se crearon nuevas carpetas en la ventana, nombrándolas por el número de planta, y dentro de esta carpeta se crearon subcarpetas diferenciándolas por tabiques, protecciones laterales de las escaleras y peldaños generados en cada planta, metiendo cada elemento en su carpeta correspondiente, según elemento y planta. Estos elementos se destacaron con color rojo para diferenciarlo de los exportados con Sketchup, excepto las cajas de mangueras y los extintores que se representaron en color verde (Figura 54), y los peldaños en amarillo (Figura 55).

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 54. Tabique (en rojo) y caja de manguera (en verde) generados con la orden “Cube”, y extintor creado con la orden Cylinder (en verde)

Figura 55. Protecciones de escalera (en rojo) y peldaños (en amarillo) generados con la orden “Cube”

Para generar los planos horizontales de suelo y techo, quitando los huecos de las escaleras, se usó la extensión “ProBuilder” para unity (Figura 56), que es una herramienta de modelado 3D, optimizado para construir geometrías simples.

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 56. Extensión ProBuilder para unity

Para hacer los huecos de las escaleras en planos horizontales de suelo y techo con “ProBuilder” se procedió de la siguiente forma:

 Uso de la orden New Shape – Cube – Size – Build.

Figura 57. ProBuider, orden New Shape

 Selección mediante Face Selection

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 58. ProBuider, Face Selection

 Se presiona Ctrl y se selecciona con click las dos caras en las que hay que hacer el hueco (aparecerán en color amarillo cuando se hayan seleccionado).

Figura 59. ProBuider, caras en amarillo al presionar Ctrl+clikc

 Selección de la orden Scale Tool.

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 60. ProBuider, Scale Tool

 Presionando Shift (Mayús) se modifica la geometría de las dos caras seleccionadas.

Figura 61. ProBuider, modificación de la geometría

 Se selecciona (Extrude Faces) y se presiona (+)Extrude Settings.

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 62. ProBuider, Extrude Faces

 Con la opción Extrude By (Face Normal). Distance, se puede seleccionar la distancia negativa que se precise extruir, en este caso se trata de la misma distancia del grosor del objeto. Si el grosor es 1, se pone el valor -1.

Figura 63. ProBuider, grosor para extruir

 Se seleccionan las caras a extruir con la orden Extrude Faces.

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 64. ProBuider, Extrude Faces

 Seleccionar Delete Faces para eliminar las caras extruidas.

Figura 65. ProBuider, Delete Faces

Una vez realizados todos estos pasos con “ProBuilder” ya se dispone de las plantas con los huecos de las escaleras:

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 66. ProBuider, plantas con los huecos de las escaleras creados

Generados todos los planos verticales con la orden Cube, los horizontales con ProBuilder, y demás elementos con Cylinder y Quad, de tal forma que el personaje durante el paseo virtual no los pueda atravesar, ni se caiga al vacío, hay que desmarcar la pestaña Mesh Renderer de todos y cada uno de los elementos generados, para que sean invisibles y solo se vea el elemento importado de Sketchup (Figura 67, Figura 68, Figura 69, Figura 70).

Figura 67. Elementos con pestaña Mesh Renderer marcada en la ventana Inspector

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 68. Pestaña Mesh Renderer marcada en la ventana Inspector

Figura 69. Elementos con pestaña Mesh Renderer desmarcada en la ventana Inspector

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 70. Pestaña Mesh Renderer desmarcada en la ventana Inspector

Con esto se concluye el proceso de creación del entorno virtual, y de la programación del motor grafico que, permite la interactuación del personaje que realice el recorrido virtual por el interior del edificio.

4.5 RECREACIÓN DEL INTERIOR EN UNITY:

Generados todos los planos verticales con la orden Cube, los horizontales con ProBuilder, y demás elementos con Cylinder y Quad, el siguiente paso fue aplicar materiales y texturas, y generar los efectos de fuego y humo.

Los materiales y texturas vienen importados desde Sketchup, son los que se han creado en vray, lo más parecidos a la realidad, y se han aplicado al modelo durante su creación en Sketchup. Al importarlos a unity se almacenan en la subcarpeta Materiales, de la carpeta Assets, en la ventana Project.

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Una vez en esta carpeta se seleccionó el material, apareciendo sus características en la ventana Inspector, y se arrastró hasta el elemento a aplicar, y el elemento adoptando las características de ese material (Figura 71 y Figura 72).

De esta forma se aplicaron los materiales al suelo, tabiques, cerramientos de fachada, marcos y vidrios de ventanas, puertas, peldaños de escaleras, y protecciones de escaleras, dándoles el aspecto lo más parecido a la realidad que permite unity.

Figura 71. Carpeta Materiales en la ventana Project

Figura 72. Carpeta Materiales en la ventana Project

De forma similar se aplicó la textura para la señalización de evacuación y para los carteles de “usted está aquí”, pinchando sobre la textura y arrastrándola desde la carpeta Materials hasta los rectángulos creados con la orden Quad para modelizarlos (Figura 73), así como para los extintores, arrastrando la textura hacia

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 73. Carpeta Materials, con la señalización de evacuación, en la ventana Project

Figura 74. Extintor con su textura aplicada

Terminado el proceso de recreación del interior del edificio con la aplicación de materiales, se creó el fuego y el humo en distintos puntos del edificio, desde el que partirán los recorridos de evacuación.

Para crear el fuego y el humo se necesita importar estos efectos. Se selecciona la pestaña Assets de la barra de herramientas y dentro de esta, la pestaña Import Package - Custom Package, donde se abre la ventana de Windows, y se busca el Unity package file llamado EffectExamples previamente descargado. Al importarlos se creó la subcarpeta EffectExamples en la carpeta Assets, de la ventana Project (Figura 75), y dentro de esta subcarpeta están las distintas carpetas de fuego y explosiones, y humo, y otros efectos más que no se han llegado a utilizar en este trabajo.

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 75. Carpeta de efectos en la ventana Project

Tras exportar los efectos de fuego y el humo, se situaron en el edificio.

Para ello se tuvo que abrir, dentro de la carpeta EffectExamples, la carpeta Fire&Explossion Effects, dentro de esta carpeta se accedió a la carpeta Prefabs, y dentro de esta carpeta aparecieron todos los efectos de fuego (Figura 76).

Figura 76. Efectos de fuego dentro de la carpeta EffectExamples- Fire&Explossion Effects-Prefabs

Dentro de la carpeta Prefabs se seleccionó el efecto elegido, y se arrastró esta opción hasta la posición deseada dentro del edificio. En el modelo representado se situaron efectos de fuego y humo repartidos en todas las plantas del edificio.

Para saber dónde están ubicados estos efectos se creó una carpeta en la ventana Hierarchy, llamada Efectos Especiales (Figura 77), y dentro de ella, a su vez, se crearon subcarpetas por planta del edificio para poder localizar dentro del edificio cada uno de los efectos, de tal forma que, al hacer clic en el efecto dentro de la carpeta, nos lleva al lugar del edificio donde se ubicó dicho efecto (Figura 78, Figura 79).

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 77. Carpeta Efectos Especiales dentro de la ventana Hierarchy

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 78. Efecto de fuego en la planta 2ª

Figura 79. Efecto de humo en la planta 2ª

Las propiedades de los efectos de fuego y humo se pueden cambiar, para ello hay que hacer clic en el efecto que quiera modificar, y aparecerán sus propiedades en la ventana Inspector (Figura 80).

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Figura 80. Propiedades del efecto fuego en la ventana Inspector

Creados los efectos de fuego y humo, quedó crear el personaje en primera persona para recorrer el edificio por su interior y recrear el paseo virtual por los recorridos de evacuación.

El procedimiento es el mismo que se ha descrito para el fuego y el humo, por lo que hay que importar el personaje. Para ello, se hizo clic en la pestaña Assets de la barra de herramientas y dentro de esta se seleccionó Import Package - Custom Package, se abrió la ventana de Windows, y se buscó el Unity package file llamado StandardAssets previamente descargado. Al importarlo se creó la subcarpeta StandardAssets en la carpeta Assets, de la ventana Project, y dentro

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carpeta Characters. Dentro de esta carpeta se incluye la carpeta FirstPersonCharacters-Prefabs y en ella se seleccionó FPSController, de esta manera este será el personaje que recorrerá el edificio (Figura 81).

Figura 81. Carpeta del personaje en primera persona en la ventana Project

Siguiendo con el procedimiento, el personaje FPSController seleccionado se arrastró hasta la posición deseada dentro del edificio, apareciendo en la ventana Hierarchy (Figura 82). En el modelo se situó el personaje en el exterior, delante de la entrada principal.

Figura 82. Personaje en primera persona en la ventana Hierarchy

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Las propiedades del personaje se pueden cambiar, para ello habría que hacer clic en FPSController en la ventana Hierarchy, donde se puede acceder a sus propiedades en la ventana Inspector (Figura 8).

Figura 83. Propiedades del personaje en la ventana Inspector

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CAPÍTULO 5. RESULTADOS 5.1 MODELO FINAL EN UNITY:

Realizado todo el proceso descrito en el apartado anterior se obtuvo el modelo final, el edificio I+D+I modelado en unity, con todos los elementos de evacuación (señalización y protección contra incendios), efectos de fuego y humo y con el personaje, para recrear el paseo virtual por el interior del edificio hacia las salidas de evacuación. Este es el verdadero resultado del trabajo realizado y expuesto en este TFM.

A continuación, se muestran imágenes del modelo terminado, con el personaje en tercera persona, en distintos puntos donde se producen los incendios y recorriendo el edificio hacia las salidas de evacuación.

Figura 84. Personaje en tercera persona observando el cartel “usted está aquí” del laboratorio de la planta baja para la evacuación

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 85. Personaje en tercera persona dirigiéndose hacia la salida de evacuación más próxima, desde el laboratorio de planta baja

Figura 86. Personaje en tercera persona frente al vestíbulo de planta baja dirigiéndose hacia la salida de evacuación más próxima, desde el laboratorio de planta

baja

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 87. Personaje en tercera persona en el vestíbulo de planta baja dirigiéndose hacia la salida de evacuación

5.2 CONEXIÓN DE LA PLATAFORMA Y GAFAS CON UNITY:

Para la conexión de la Plataforma Virtualizer con unity se utilizó un software de desarrollo SDK (Software Development Kit).

Al adquirir la plataforma el usuario puede descargar el software mediante una cuenta asociada. Una vez descargado el software se descomprimió en la carpeta Assets, dentro de la carpeta de Windows del archivo del modelo.

Para importar el software SDK a unity, se precisa ir a la pestaña Assets de la barra del menú y allí, al hacer clic en la siguiente secuencia de menús desplegables, Import Package – Custom Package (Figura 88), se abre la ventana de Windows, y se busca el software a importar.

Se selecciona el controlador CybSDK en la ventana de Windows, se hace clic en Abrir (Figura 89), entonces se abre una ventana llamada Import Unity Package, y se presiona en la pestaña Import (Figura 90). Con esta acción se importa el software a unity y aparece la subcarpeta CybSDK en la carpeta Assets de la pestaña Project.

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 88. Menú desplegable para importar el software CybSDK

Figura 89. Ventana de Windows para importar el controlador CybSDK

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Figura 90. Ventana Import Unity Package para importar el controlador CybSDK

Se realizó el mismo proceso para la conexión de las gafas con unity, pero esta vez el software se llama HTC.

Para importar el software HTC a unity, se precisa ir a la pestaña Assets de la barra del menú y allí, al hacer clic en la siguiente secuencia de menús desplegables, Import Package – Custom Package, se abre la ventana de Windows, y se busca el software a importar.

Se selecciona HTC en la ventana de Windows, se hace clic en Abrir, entonces se abre una ventana llamada Import Unity Package, y se presiona en la pestaña Import. Con esta acción se importa el software a unity y aparece la subcarpeta HTC en la carpeta Assets de la pestaña Project.

Con estas dos acciones, aparecen en la carpeta Assets, de la pestaña Project, las dos subcarpetas CybSDK y HTC para conectar la plataforma y las gafas respectivamente, con el modelo creado en unity (Figura 91). Posteriormente se tuvo que configurar los controladores de ambos dispositivos.

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Figura 91. Subcarpetas CybSDK y HTC en la carpeta Assets, en la pestaña Project

Para configurar el controlador de la plataforma, dentro de la carpeta Assets, se hace clic en la siguiente secuencia de subcarpetas CybSDK – Core – Prefabs (Figura 92), dentro de la subcarpeta Prefabs se selecciona la capsula (CVirtPlayerController), y se arrastra a la pestaña Hierarchy (Figura 93).

Figura 92. Subcarpeta Prefabs del controlador CybSDK, dentro de la carpeta Assets, en la pestaña Project

Figura 93. Controlador CVirtPlayerController, en la pestaña Hierarchy

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

Para configurar el controlador de las gafas, dentro de la carpeta Assets, se hace clic en la siguiente secuencia de subcarpetas HTC.UnityPlugin – ViveInputUtility – Prefabs (Figura 94). Dentro de la subcarpeta Prefabs se selecciona la opción ViveCameraRig, y se arrastra a la pestaña Hierarchy. Dentro de la pestaña Hierarchy, se coloca el controlador ViveCameraRig dentro de CameraHolder (Figura 95).

Figura 94. Subcarpeta Prefabs del controlador HTC, dentro de la carpeta Assets, en la pestaña Project

Figura 95. Controlador ViveCameraRig, dentro de CameraHolder, en la pestaña Hierarchy

Terminado esta secuencia, la cámara de las gafas queda vinculada al controlador de la plataforma.

Finalizado el proceso de vinculación de la plataforma y las gafas al modelo, este se puede recorrer con dos personajes, uno manejado con el teclado (Video 1), y otro manejado desde la plataforma virtual (Video 2 y Video 3), teniendo previamente que deshabilitar uno para que funcione el otro.

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5.3 VIDEOS:

Además de las figuras mostradas en las que se presentan los resultados de la escena interactiva tras el proceso de modelado, aplicación de texturas y programación, en el siguiente enlace de YouTube, se puede acceder a un video donde se reproduce el recorrido virtual por el interior del edificio con los efectos de fuego y humo:

Video 1: https://youtu.be/T-C4A1mpD3s

Este código QR permite el acceso al mismo enlace de YouTube:

En los siguientes enlaces de YouTube se reproducen dos videos con la configuración de la Plataforma Virtualizer, y las gafas HTC Vive Cosmos.

En el primer video el recorrido de evacuación se realiza por la entrada principal del edificio, y en el segundo video el recorrido de evacuación se realiza por salida del sótano.

Video 2: https://youtu.be/l981KqruCd0 Video 3: https://youtu.be/8UWcgnSjxKI

Estos códigos QR permiten el acceso a los mismos enlaces de YouTube:

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“Recorrido de evacuación en 3D del Edificio de I+D+i”

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