Artistas paisajistas: Cómo HNTB utiliza el cesio para dar vida a proyectos de infraestructura

Algunas maravillas de la ingeniería fueron en su día proyectos muy controvertidos. A medida que el Empire State Building se alzaba sobre Manhattan durante la Gran Depresión, muchos neoyorquinos se quejaron de que el icónico rascacielos art déco era un desperdicio de dinero. A lo largo de la década de 1990, los británicos, preocupados por la seguridad, se irritaron con el Eurotúnel, la conexión ferroviaria submarina entre el Reino Unido y Francia. Incluso la Torre Eiffel molestó a los parisinos, y el escritor Guy de Maupassant cenó sobre la torre de hierro forjado para evitar mirarla.

La polarización en torno a los grandes proyectos de ingeniería podría ser pronto cosa del pasado. Las empresas ahora pueden aprovechar la tecnología de vanguardia para sus propuestas y crear visualizaciones impactantes, que ayudan a convencer a las comunidades incluso antes de colocar un solo ladrillo. El gigante de infraestructura con sede en Kansas City, HNTB, ahora utiliza Cesium, la plataforma abierta fundamental para crear potentes aplicaciones geoespaciales 3D que ahora forma parte de Bentley Systems, para renderizar paisajes fotorrealistas alrededor de sus diseños de autopistas, puentes e intercambiadores. Los equipos de HNTB ahora están publicando las suntuosas simulaciones en línea y recopilando montañas de comentarios perspicaces.

Un servicio comunitario

Dave Willard, director de la unidad de Soluciones de Medios Inmersivos de HNTB, explica cómo los medios interactivos y las visualizaciones están elevando el nivel de participación ciudadana. “Es el poder de mostrar, no de contar”, afirma Willard mientras explora los intercambios propuestos por HNTB para un proyecto de reemplazo de puente en Massachusetts. “Es importante que las partes interesadas y los propietarios comprendan lo que se planea implementar en su vecindario”.

Las visualizaciones interactivas de HNTB también son fáciles de usar, lo que ayuda a que las reuniones públicas sean amenas y eficientes. En comparación con los métodos más tradicionales, los presentadores de HNTB no tienen que recorrer 60 videos de proyectos diferentes con permutaciones de intercambios, explica Willard. “Pueden activar y desactivar opciones en tiempo real e incluso cambiar de proyecto dentro del mismo entorno”, añade. “Los presentadores pueden recopilar la opinión del público durante la reunión y desarrollar una idea de la opción preferida que predomina”. Usar Cesium también le está ahorrando a HNTB meses de trabajo. El equipo de soluciones de visualización inmersiva de la empresa solía dedicar más de 1000 horas a modelar el contexto circundante para grandes proyectos viales, como la línea de meta de la I-69. «Cesium nos ha permitido reducir el tiempo de trabajo a entre 200 y 300 horas para este tipo de proyectos», afirma Willard.

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Advertencia: Contenido gráfico

Las animaciones detalladas de grandes proyectos de infraestructura siempre son vitales para la participación pública, pero proporcionar contexto visual ha sido durante mucho tiempo una tarea ardua para los ingenieros de diseño. Anteriormente, los diseñadores de HNTB utilizaban software estándar de Modelado de Información de Construcción (BIM) para construir réplicas 3D de sus proyectos. Renderizaban sus carreteras, puentes y presas con precisión milimétrica aprovechando funciones como el modelado paramétrico, que actualiza automáticamente todo el modelo tras los ajustes.

Construir sus estructuras virtuales de hormigón fue la parte fácil. Después, los diseñadores tuvieron que simular todo el paisaje, los árboles y los edificios circundantes. “Necesitábamos renderizar al menos unos cientos de metros a cada lado del proyecto solo para tener un contexto existente que fuera reconocible para el público en general”, afirma Willard. Esto fue un verdadero trabajo duro: los diseñadores utilizaron motores de renderizado para moldear los paisajes, modelado poligonal 3D para dar forma a los árboles y edificios, y herramientas de animación de fotogramas clave para dar vida a sus creaciones. Modelar los tramos de paisaje y las hileras de edificios a lo largo de un tramo de 50 kilómetros de carretera podía llevarles varias semanas.

Después, tenían poco que mostrar como resultado de su esfuerzo. Los productos finales a menudo se parecían un poco a los videojuegos de mundo cerrado de los años 90, dice Willard. “El usuario tenía que sobrevolar rápidamente y [solo obtenía] unos pocos segundos de detalle”, explica. “Luego, había que preguntar a la sala: ‘Ese fue el proyecto, ¿qué les parece?'”.

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El contexto es el rey

Hace aproximadamente 18 meses, el equipo de medios inmersivos de HNTB comenzó a experimentar con Cesium para Unity. El paquete gratuito y de código abierto combina las capacidades geoespaciales 3D de Cesium con la potencia de renderizado de alta fidelidad de Unity, uno de los motores de juegos más utilizados del mundo. (HNTB mejoró su configuración con una suscripción comercial a Cesium ion, lo que dio a sus equipos acceso a contenido 3D de alta resolución basado en la nube, como los mosaicos 3D fotorrealistas de Google).

Fue una revelación. Los diseñadores de HNTB simplemente ingresaron las coordenadas GPS de la ubicación de su proyecto y comenzaron a transmitir eficientemente conjuntos de datos 3D masivos y detallados de sus alrededores. ¡Bingo!: Contextos instantáneos y diseñadores liberados. “Nos ha quitado el dolor de cabeza, permitiéndonos concentrarnos exclusivamente en el diseño, en lugar del área circundante”, dice Willard.

Visualizar las carreteras, puentes y presas de HNTB ahora es como los mejores videojuegos de “mundo abierto”. “Puedes volar a donde quieras”, dice Willard mientras se abalanza sobre una impresionante maqueta del diseño propuesto para un puente que une islas barrera a lo largo de la costa del Golfo de Texas. Vuela a 3000 metros, como un cernícalo, inspeccionando todo el proyecto, y luego se acerca a cada puntal del puente.

Cesium ha convertido a HNTB en un maestro de la narración. Willard muestra una propuesta para un proyecto de reemplazo de puente donde el equipo de HNTB construyó herramientas de enmascaramiento dentro de Cesium para poder superponer posibles diseños sobre la estructura antigua. Las imágenes permiten a los espectadores comparar fácilmente el pasado con el futuro y explorar las propuestas como si fueran atuendos en un armario virtual.

Buena conciencia espacial

Cesium también permite la representación del espacio vertical. Los diseñadores integraron varias capas geoespaciales en su visualización con Cesium de la propuesta del puente de Texas, incluyendo datos sobre características submarinas. Esto permite a los usuarios ver la ubicación de naufragios históricos, información vital para la transitada ruta marítima. Los equipos también están modelando la curvatura de la Tierra, datos necesarios para tramos largos de carretera. “A lo largo de 42 kilómetros, se puede alcanzar una diferencia de elevación de casi 122 metros”, explica Adam Liss, especialista sénior en medios inmersivos de HNTB. “Es importante poder representar esta información 2D en un contexto 3D”.

La retroalimentación del público está literalmente integrada en el paisaje. Durante un vuelo digital de un proyecto de carretera en Tennessee, Willard muestra cómo su equipo ha desarrollado una función de comentarios 3D en tiempo real que permitirá a las partes interesadas ofrecer su opinión directamente en sus escenas interactivas 3D. “A medida que las partes interesadas dejan comentarios dentro de la escena, comenzamos a notar tendencias o puntos críticos de comentarios que pueden ayudar a los equipos de diseño a considerar la necesidad de revisiones de diseño en ciertas áreas o abordar cuestiones de interés público”, afirma.

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El camino por delante

El equipo de HNTB siente que apenas ha empezado a explorar Cesium. Willard, quien participará en conferencias del sector este verano, está entusiasmado con la continua integración de datos BIM en las visualizaciones de Cesium. “A medida que dejamos atrás el modelado manual del contexto existente, tecnologías como Cesium seguirán agilizando nuestros flujos de trabajo”, afirma Willard. Los diseñadores de HNTB también están entusiasmados con la posibilidad de aprovechar las funciones adicionales de Cesium para que sus visualizaciones sean aún más intuitivas. “Actualmente, transmitimos todo esto a través de la web en portátiles”, añade Liss. “Imaginen si pudiéramos tener una aplicación descargable que funcione en un iPad”, añade, refiriéndose a las funciones de transmisión móvil de Cesium. “Eso podría ser muy potente”.

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