utilizaÇÃo de modelo realidade virtual na...

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

UTILIZAÇÃO DE MODELOS DE

REALIDADE VIRTUAL NA CONSTRUÇÃO

COMO CRIAR MODELOS TRIDIMENSIONAIS PARA COMUNICAR COM UTILIZADORES DE EDIF ÍCIOS?

Projeto FEUP 2016/2017 1º Semestre:

Grupo 3:

Supervisor: João Poças Martins Monitora: Margarida Milicic

Apoio à supervisão: Fábio Dinis

Estudantes do curso MIEC:

Armando Martins [email protected] Pedro Santos [email protected]

Luís Fonseca [email protected] Salomé Bessa [email protected]

Pedro Gonçalves [email protected]

mailto:[email protected]






3

Utilização de Modelos de Realidade Virtual na Construção

Como criar modelos tridimensionais para comunicar com utilizadores de edifícios?

RESUMO

Este relatório foi realizado no âmbito da disciplina Projeto FEUP, do 1º ano do

mestrado integrado em engenharia civil da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

Com o Projeto FEUP é pretendido que todos os estudantes que entram pela primeira

vez na faculdade consigam desde cedo desenvolver capacidades que o permitirão capacitar de

desenvolver todos os seus trabalhos ao longo do curso. Devido a isto, durante uma semana

inteiramente dedicada ao Projeto FEUP, todos os alunos tiveram atividades e palestras sobre

desde a estrutura de um relatório científico e as suas regras, pesquisa de informação até a

técnicas comunicacionais. É também necessário referir que o Projeto FEUP tem também papel na

inserção dos novos estudantes na comunidade FEUP, uma vez que foi também necessário desenvolver

capacidades coletivas para a execução deste trabalho.

O tema deste trabalho, Utilização de Modelos de Realidade Virtual na Construção

Promover o uso de novas ferramentas tecnológicas e de simulação para facilitar e

evoluir o trabalho de um engenheiro civil

Identificar ferramentas de modelação

Conhecer motores de jogo 3D

Desenvolver modelos 3D – de onde vêm os modelos?

Apresentar fluxos de informação

Propor soluções para a fase de utilização

Palavras-Chave

Realidade Virtual Engenharia Civil Unity Revit Modelação


4



AGRADECIMENTOS

Gostaríamos de começar por agradecer ao supervisor João Poças Martins e à monitora

Margarida Milicic o apoio à realização deste relatório e ao supervisor Fábio Dinis pela sua

apresentação que nos facilitou a introdução a este tema.

Um agradecimento especial ao Arquiteto Sebastião Moreira por nos disponibilizar a

planta da casa do pai de um dos elementos do nosso grupo, Pedro Gonçalves.

Finalmente, uma referência para todos os que ministraram a formação em diversas

áreas durante a semana intensiva do Projeto FEUP, por terem possibilitado o desenvolvimento

de competências que se pretendem ver agora convenientemente aplicadas.


5



ÍNDICE

Resumo .................................................................................................................... 3

Agradecimentos ........................................................................................................ 4

Índice ....................................................................................................................... 5

Lista de figuras .......................................................................................................... 6

Lista de Abreviaturas ................................................................................................. 7

Introdução ................................................................................................................ 8

1. Realidade Virtual ............................................................................................. 9

1.1. Realidade Virtual e Realidade Aumentada ............................................................ 9

1.2. Evolução das tecnologias de interface Homem-Máquina ................................... 10

1.3. Simulação e Modelação ....................................................................................... 11

1.3.1. Realidade imersiva e não imersiva .............................................................. 12

2. Realidade Virtual e os utilizadores .................................................................. 15

2.1. Benifícios da Realida Virtual para os utilizadores ............................................... 15

2.1.1. Gestão e orçamento de obra ........................................................................ 15

2.1.2. Atualização da Obra ..................................................................................... 15

2.1.3. Pessoas com dificuldade motora.................................................................. 16

2.1.4. Navegação no prédio .................................................................................... 17

2.2. Desenvolvimento de modelos 3D ........................................................................ 19

2.2.1. Revit .............................................................................................................. 19

2.2.2. Unity .............................................................................................................. 24

Conclusão ............................................................................................................... 30

O futuro da Realidade Virtual em Engenharia Civil ........................................................ 30

Bibliografia ............................................................................................................. 31


6



LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Exploração de um centro urbano através da realidade virtual ........................................ 9

Figura 2 Imagem 2D ganha vida através da realidade aumentada (cortesia da imagem da

Augment) ........................................................................................................................................ 9

Figura 3 Head- Mounted Display ................................................................................................. 11

Figura 4 Sensorama .................................................................................................................... 11

Figura 5 Head-Mounted 3D Display ............................................................................................. 11

Figura 6 Videoplace ..................................................................................................................... 11

Figura 7 Estrutura de canalizações gerada por um sistema de modelação ............................... 11

Figura 8 Oculus Rift, sistema imersivo ........................................................................................ 12

Figura 9 Sistema não imersivo ..................................................................................................... 12

Figura 10 Pessoa com dificuldade motora visualiza e navega no ambiente virtual com

perspetiva dependente das suas condições físicas .................................................................... 16

Figura 11 Sistema de navegação interior gerado em Realidade Virtual ..................................... 18

Figura 12 Mapeamento do edifício............................................................................................... 18

Figura 13 Planta base em que nos baseamos do Arquiteto Sebastião Moreira ......................... 20

Figura 14 Desenvolvimento da planta em 3D .............................................................................. 20

Figura 15 Planta da casa com fachada, muros e telhado ........................................................... 21

Figura 16 Perspetiva da casa ...................................................................................................... 21

Figura 17 Perspetiva da casa ...................................................................................................... 22

Figura 18 Visualização da perspetiva interior da casa ................................................................ 22

Figura 19 Perspetiva do interior da casa ..................................................................................... 23

Figura 20 Coordenadas do Transform ......................................................................................... 24

Figura 21 Utilização da planta 3D do Revit em Unity .................................................................. 25

Figura 22 Desenvolvimento do ambiente circundante da casa através dos Terrains no Unity .. 26

Figura 23 Navegação através da perspetiva do Game Object .................................................... 26

Figura 24 Navegação num dos quartos da casa ......................................................................... 27

Figura 25 Navegação pelo corredor da casa ............................................................................... 27

Figura 26 Pormenor de janelas, portas, teto e texturas da casa ................................................. 28

Figura 27 Perspetiva em realidade virtual da garagem da casa ................................................ 28

Figura 28 Casa e exterior ............................................................................................................. 28

Figura 29 Entrada da Casa .......................................................................................................... 29

https://uporto-my.sharepoint.com/personal/up201604057_ms_uporto_pt/Documents/Projeto%20FEUP%20G3/Relatório%20Projeto%20FEUP%20G3.doc#_Toc465410038






7



LISTA DE ABREVIATURAS

RV- Realidade Virtual

RA- Realidade Aumentada

HMD- Head-Mounted Display

BOOM- Binocular Omni Oriented Monitor

CAVE- Cave Automatic Virtual Environment

BIM- Building Information Modeling


8



INTRODUÇÃO

A necessidade de otimizar determinados processos construtivos no ramo da

Engenharia Civil e restantes ramos associados à construção e desenvolvimento de

infraestruturas obrigou diversos programadores e entidades a procurar encontrar soluções para

fazer face a uma estagnação implementada na realização dos projetos.

Com o passar dos anos foi possível perceber a importância de abandonar a simples

representação de elementos através de linhas, formas e texto, e se passasse a representar um

modelo como uma associação de elementos individuais, através de uma modelação orientada

por objetos. A Realidade Virtual encontra aqui um papel dinâmico na Engenharia civil.

Transforma, o que seriam apenas plantas de casas 2D em papel num espaço tridimensional,

no qual tanto o construtor como o utilizador terão a possibilidade de “emergir” no projeto, e ter

uma noção em tamanho real do pretendido. Acrescentando a isto, é possível ainda corrigir

qualquer pormenor que não seria percetível num plano 2D.

Mas a ideia de adaptar e emergir o usuário num meio não será a única possibilidade da

realidade virtual, pois atuando de forma inversa somos capazes de fazer com que o meio

projetado se adapte ao utilizador.

Desde a previsão de resultados na execução de uma determinada ação ou a

identificação de problemas antes mesmo das suas ocorrências, até à redução de custos com

na mão-de-obra, os sistemas de modelação simplificam e melhoram a construção de edifícios e

a utilização dos mesmos.


9



1. REALIDADE VIRTUAL

1.1. REALIDADE VIRTUAL E REALIDADE AUMENTADA

A realidade virtual trata-se de uma interface que simula um ambiente real e permite aos

utilizadores interagirem com o computador, permitindo às pessoas visualizarem, manipularem e

interagirem com representações extremamente complexas. É um paradigma pelo qual se usa

um computador para interagir com algo que não é real, mas que pode ser considerado real

enquanto está sendo usado.

A maioria das informações recebidas pelo ser humano tem a forma de imagens visuais, as

quais são interpretadas por um computador extremamente eficiente, o cérebro. Os

computadores digitais, por sua vez, interpretam informações fornecidas por algum dispositivo

de entrada de dados, como um teclado, por exemplo. Atualmente, a realidade virtual permite

que computadores e mente humana atuem de forma cada vez mais integrada.

De forma simplificada, a realidade virtual consiste na forma mais avançada de interface do

utilizador com o computador.

Figura 1 Exploração de um centro urbano através da realidade virtual

É necessário não confundir Realidade Virtual com Realidade Aumentada. Na Realidade

Aumentada o utilizador usa os aparelhos, como os Google Glass1 para acrescentar

informações à realidade que o circunscreve, isto é, em vez de ser emergido numa realidade

simulada em computador, o utilizador navega no ambiente em que se encontra, visualizando

informações acrescentadas virtualmente que consegue aceder através dos aparelhos que

utiliza.

Figura 2 Imagem 2D ganha vida através da realidade aumentada (cortesia da imagem da Augment)

1 Ver capítulo 1.3.1- Realidade imersiva e não imersiva


10



1.2. EVOLUÇÃO DAS TECNOLOGIAS DE INTERFACE

HOMEM-MÁQUINA

O contacto do utilizador com a realidade virtual é feito através do uso de interfaces. Estas

permitem uma relação entre o homem e a máquina que nunca esteve tão próxima como hoje

em dia. A máquina simples evoluiu até à supermáquina que conhecemos hoje como

“computador”, com o qual trabalhamos praticamente todos os dias tal como o nível de

interatividade. A interface Homem-Máquina atual foi fruto da evolução da

tecnologia, com avanços em

diversas áreas. As mais importantes foram as seguintes:

Tabela 1 Evolução cronológica da Interface Homem-Máquina


11



Figura 3 Head-

Mounted Display Figura 4 Sensorama

Tabela 2 Imagens dos aparelhos de Interface

1.3. SIMULAÇÃO E MODELAÇÃO

O Espaço Cibernético2 é um espaço imaginário, uma simulação 4D do espaço-tempo

controlada pela interface de realidade virtual. Desde que os sistemas de realidade virtual criem

o espaço cibernético, é possível interagir com tudo e com todos em um nível virtual.

Na prática, a realidade virtual permite ao utilizador navegar e observar um mundo

tridimensional, em tempo real. Para isso é necessário que o software defina e que o hardware

tenha capacidade de reconhecer seis tipos de movimento: para frente/para trás, acima/abaixo,

esquerda/direita, inclinação para cima/para baixo, angulação à esquerda/à direita e rotação à

esquerda/à direita.

2 William Gibson utilizou o termo cyberspace em 1984, no seu romance de ficção científica Neuromancer [Gibson, 1984; Machover,1994]. Espaço cibernético (cyberspace) foi o termo utilizado para designar uma representação gráfica de dados abstraídos dos bancos de dados de todos os computadores do sistema humano. Gibson descreveu uma rede de computadores universal contendo todo tipo de informações, na qual seria possível “entrar” e explorar os dados de forma multissensorial, e onde pessoas com implantes em seus corpos podiam transmitir informações diretamente para o computador.

Figura 5 Head-

Mounted 3D Display

Figura 6

Videoplace

Figura 7 Estrutura de canalizações gerada por um sistema de modelação


12



A realidade virtual é um “espelho” da realidade física, na qual os equipamentos simulam

essas condições, fazendo com que o utilizador possa “tocar” nos objetos do cyberspace

e fazer com que eles respondam, ou mudem, de acordo com suas ações.

1.3.1. REALIDADE IMERSIVA E NÃO IMERSIVA

A ideia de imersão está relacionada com o sentimento de fazer parte de um ambiente

virtual e poder interagir com o mesmo.

Normalmente, um sistema imersivo é obtido através do uso de capacete de

visualização, sistemas imersivos baseados em salas com projeções das visões nas paredes,

teto e piso. Além do fator visual, dispositivos ligados aos demais sentidos também são

importantes para o sentimento de imersão, como o som, o posicionamento automático da

pessoa e dos movimentos da cabeça, controles reativos, entre outros.

Figura 8 Oculus Rift, sistema imersivo

A visualização em 3D num monitor é considerada não imersiva pois utilizador não se

sente como parte do ambiente. Num sistema não imersivo é possível a visualização de

imagens tridimensionais através de um monitor e através de dispositivos como o rato, teclado e

o joystick.

Desta forma, tem-se a realidade imersiva e a realidade não imersiva.

Figura 9 Sistema não imersivo


13



Tabela 3- Aparelhos de Realidade Virtual ou Realidade Aumentada


14



Tabela 4- Aparelhos de Realidade Virtual ou Realidade Aumentada


15



2. REALIDADE VIRTUAL E OS UTILIZADORES

2.1. BENIFÍCIOS DA REALIDA VIRTUAL PARA OS

UTILIZADORES

A Realidade Virtual pode trazer benefícios para a engenharia civil como:

Previsão de resultados na execução de uma determinada ação

Redução de riscos na tomada decisão

Identificação de problemas antes destes acontecerem

Redução de custos com o emprego de recursos tais como mão-de-obra, energia,

água e estrutura física

Revelação da integridade e viabilidade de um determinado projeto em termos

técnicos e económicos.

Como será possível verificar, estes benefícios vão simplificar não só algumas questões aos

engenheiros da obra, mas também ao próprio utilizador de edifícios ou a pessoas que estejam

relacionados indiretamente com a obra, como por exemplo, os financiadores da mesma.

2.1.1. GESTÃO E ORÇAMENTO DE OBRA

Por muitos anos, era apenas com modelos à escala e através de projetos em 2D que

era possível determinar se um dado projeto arquitetónico era possível ou não. Esta forma de

projetar, gerir e orçamentar a obra está propícia ao erro, pois, como sabemos o quanto mais

estiver um projeto dependente do fator humano e consequentemente do erro humano, maior

será a quantidade de erros e mais tempo e dinheiro será preciso.

A Realidade Virtual surge então de maneira a simplificar não só o trabalho dos

engenheiros que organizam a obra, mas também o próprio utilizador, proprietário ou qualquer

pessoa que esteja relacionada com um edifício. O facto de a Realidade Virtual permitir que se

explore e teste os edifícios antes destes serem construídos, permite uma melhor gestão de

obra.

2.1.2. ATUALIZAÇÃO DA OBRA

O conceito de “atualização de obra” surge com a necessidade de uma análise mais

rigorosa e atenta da evolução da obra em questão.

Esta ferramenta desfruta de mais do que uma aplicação, tornando-se uma ferramenta

crucial quer para o próprio engenheiro como para o proprietário.


16



Primeiramente, de um ponto de vista mais técnico, a realidade virtual poderá ser usada

para uma monitorização da obra quase a tempo real, ajudando no cumprimento de horários e

objetivos. Criando a possibilidade de a obra poder ser avaliada por um técnico quando esse

mesmo não se encontra no local. No entanto esta utilidade ainda não passa muito de um

conceito devido a limitações, como por exemplo, ter especialistas no terreno em tempo real e

com as capacidades exigidas para poderem traduzir a obra na realidade virtual ao pormenor

para esta ser avaliada quando necessária bem como a nível de software.

Outro ponto de vista consiste no facto do promotor poder servir-se desta ferramenta

para avaliar se a construção está a ir de encontro aos seus gostos e expectativas. É-lhes ainda

fornecida a hipótese de alterarem partes- essencialmente estéticas- da obra de forma a que,

quando concluída, esta se revele perfeita.

Em suma, a construção da obra tornar-se-á muito mais dinâmica favorecendo a

cooperação construtor-utilizador para benefício mútuo.

2.1.3. PESSOAS COM DIFICULDADE MOTORA

Figura 10 Pessoa com dificuldade motora visualiza e navega no ambiente virtual com perspetiva dependente

das suas condições físicas

Com o desenvolvimento da tecnologia de interface que conecta o usuário e o sistema,

à qual chamamos realidade virtual, muitas portas foram abertas para pessoas com dificuldade

motora. A partir de diferentes plataformas e programas estas pessoas têm agora a

possibilidade de recorrer a uma simulação virtual na qual se poderão deslocar por diversos

cenários e interagir com objetos.


17



As necessidades de acessibilidade de um cliente com limitações físicas deverão ser

tomadas em consideração aquando da projeção e construção de um edifício, no qual este se

irá deslocar. Pormenores como a largura de corredores e portas e a altura de lavatórios e

janelas são exemplos de fatores com relativa menos importância para um cliente comum, mas

que, para um cliente com limitações físicas, deverão ser tomados com enorme atenção pois,

adaptadas as capacidades do mesmo, facilitarão de forma considerável o seu dia a dia,

obtendo assim uma melhor qualidade de vida. E é aí que a realidade virtual surge. Através da

simulação tridimensional proporcionada por uns óculos de Realidade Virtual, um joystick e um

número de sensores o cliente terá a capacidade de circular na projeção da obra e ter a

experiência na primeira pessoa de como será o resultado final, podendo assim, pedir ao

engenheiro civil responsável para alterar o projeto de forma a que este adapte

perfeitamente ao que é pretendido.

Acresce ainda a falta de condições de acessibilidade à construção da obra, mas que

graças a contínuos upgrades do desenvolvimento do projeto, enviados pelo engenheiro

responsável ao mesmo, seria possível o utilizador recorrer de novo a realidade virtual no

conforto da sua casa, ter uma noção do ponto da situação e controlar o seu investimento.

Desta forma, é dada a capacidade ao cliente de se envolver na frente ativa da obra e adaptar

às suas necessidades.

Poderemos, mais uma vez, garantir um maior grau de satisfação do investidor com o

resultado final, o que é um ponto fulcral no desenvolvimento de qualquer projeto de engenharia

civil.

2.1.4. NAVEGAÇÃO NO PRÉDIO

A possibilidade de navegar numa obra através da realidade virtual abre novos

caminhos que podem levar à melhor compreensão de edifício, quer por parte da equipa técnica

na fase de construção, quer pelo utilizador após a sua conclusão.

No que concerne à equipa técnica, a navegação será uma ferramenta decisiva no

desenvolvimento do projeto e no planeamento de tarefas antes de poder ser executado. Dando

desta forma a possibilidade de se realizarem alterações que seriam impossíveis de fazer

quando a obra já estivesse concluída.


18



Por outro lado, o utilizador (quando concluída a obra) poderá usufruir desta “tecnologia”

para se orientar dentro de edifícios desconhecidos. Ou seja, ao invés de desperdiçar tempo à

procura dos locais pretendidos, o visitante pode simplesmente aceder à planta do edifício e

navegar nele fazendo uso da Realidade Virtual.

Este é um conceito que para além de inovador se mostraria útil em vários aspetos da

sociedade, desde os profissionais até ao próprio cidadão.

Figura 12 Mapeamento do edifício

Figura 11 Sistema de navegação interior gerado em Realidade Virtual


19



2.2. DESENVOLVIMENTO DE MODELOS 3D

Mas como poderão ser criados os ambientes virtuais? Existem sistemas de modelação 3D

que permitem a construção destes. O Revi e o Unity são dois deles bastante conhecidos e

utilizados atualmente.

2.2.1. REVIT

O Revit é um programa da empresa Autodesk, e foi desenvolvido especialmente para o

desenho de arquitetura, contudo, também possibilita localizar as vigas de que servem de

suporte à casa e descriminar o material correspondente a cada elemento. Autodesk Revit

Architecture permite a modelagem de informações de construção (BIM3) e qualquer alteração

efetuada reflete-se automaticamente em todo o projeto. Desta forma, os projetos são

coordenados, consistentes e completos.

As vantagens do Revit para a modelação de um edifício são muitas. Este software foi

desenvolvido posteriormente ao Autocad, pela mesma empresa, com vista a poupar tempo no

desenho do edifício.

Em oposto do Autocad, onde todas as etapas do desenho tinham que ser feitas

separadamente, o Revit dispõe de comandos pré-estabelecidos para desenhar paredes,

portas, janelas, e que já são interligadas ao quadro de esquadrias, o que permite desenhar a

planta e decidir onde serão as fachadas- estas são geradas automaticamente. Além disso, a

perspetiva é também gerada de forma simultânea.

Nas figuras seguintes, temos o desenvolvimento do trabalho realizado pelo nosso

grupo. A nossa ideia partiu da planta original do Arquiteto Sebastião Moreira4, de forma a tornar

o nosso projeto o mais realista possível, porém tivemos de exportar o ficheiro em Autocad para

um em Revit. Esta tarefa acabou por complicar e percebemos que nos era mais vantajoso

copiar o conteúdo para o Revit “à mão” do que tentar convertê-lo e, através das ferramentas

disponibilizadas pelo Revit, desenvolvemos um modelo 3D do edifício.

3 Ver Lista de Abreviaturas 4 O projeto é da casa de um dos elementos do nosso grupo, Pedro Gonçalves, e a sua utilização foi nos autorizada pelo pai do mesmo e do próprio Arquiteto responsável.


20



Figura 13 Planta base em que nos baseamos do Arquiteto Sebastião Moreira

Acrescentando a isto, tivemos de solucionar a obtenção de medidas tais como altura

que deveríamos atribuir às paredes e a respetiva espessura de forma a que todos os dados

fizessem sentido como um todo. Para isso baseamo-nos em outras plantas e em medidas reais

que conhecíamos.

Figura 14 Desenvolvimento da planta em 3D


21



Figura 15 Planta da casa com fachada, muros e telhado

Figura 16 Perspetiva da casa


22



Figura 17 Perspetiva da casa

Figura 18 Visualização da perspetiva interior da casa


23



Figura 19 Perspetiva do interior da casa


24



2.2.2. UNITY

Unity, é um motor de jogo 3D desenvolvido pela empresa Unity Technologies. Apesar

de ter sido desenvolvido para a construção de jogos, foi-nos possível conferir as vantagens que

esta fornece para a engenharia civil: navegar pelo edifício antes mesmo de este ser

construído. Desta forma, passaremos a explicar como funciona o Unity como ferramenta de

desenvolvimento de jogo, cuja a utilização não tem em vista um intuito lúdico, mas uma

ferramenta a utilizar pelos profissionais de construção e pelos utilizadores dos próprios

edifícios.

Para o desenvolvimento de um projeto de um edifício, é nos fornecidas várias

ferramentas que podemos controlar. Para isso, passámos a explicar algumas dessas

ferramentas para a seguir explicarmos através de figuras o que fizemos com o Unity e o Revit

em conjunto e como conseguimos concluir que estes se completam e permitem uma utilização

vantajosa para os usuários de edifícios.

Os Game Objects são praticamente todos os objetos dentro da cena. Exemplo de

Game Objects são as câmaras, modelos, luzes, sistemas de partículas. Todos os elementos

posicionados dentro da cena definem-se por um sistema de coordenadas, de 2 ou 3 dimensões

e podem movimentarem-se dentro da cena. Além disso, cada objeto possui um Transform,

que por sua vez contém as coordenadas para a posição, rotação e escala do objeto, como

vemos na Figura 3. A rotação é expressada em coordenadas retangulares através dos

chamados ângulos de Euler, que variam de 0 a 360º.

Figura 20 Coordenadas do Transform

Existem ainda os Models, Materials e Textures. Models são os elementos gráficos

dentro de uma cena que são modelados utilizando materiais, texturas e os chamados shaders.

Os materiais são baseados em texturas que fornecem o desenho da superfície do material e os

shaders que definem como os materiais serão desenhados.

Os Terrains são utilizados para a criação de paisagens dentro das cenas, permitindo

desenvolver o meio circundante em que o edifício será implementado. Estes elementos são

considerados Game Objects, o que permite alterá-los da forma que desejarmos, e criar, por

exemplo, montanhas, depressões. É ainda possível adicionar-lhes materiais que representam

água, relva, pedras, entre outros. Estes elementos não são necessários criar do zero, visto

estarem disponíveis gratuitamente na Asset Store.

https://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_de_jogo

https://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem_3D


25



Os Prefabs são objetos complexos, normalmente um conjunto de vários outros objetos,

que são montados de uma determinada forma e guardados para serem reutilizados. A estes

elementos é possível fornecer-lhes características que os fazem mover dentro da cena, ou

seja, dentro do edifício, utilizando as teclas de direção, WASD, ou ainda outros aparelhos como

os joysticks ou Oculus Rift. É esta possibilidade que permite navegar pelo edifício. Utilizando a

escala correta, qualquer utilizador que percorra o edifício virtual poderá ter a sensação de

como este seria na realidade e decidir se pretende fazer alterações ao projeto do mesmo. Aqui,

temos concentrada uma multiplicidade de vantagens para o utilizador e para o responsável

pelo desenvolvimento do projeto.

Em busca de uma sensação mais realista, é ainda possível utilizar a ferramenta

Character Controller. Esta trata-se de um elemento físico do jogo, responsável por controlar

os Game Objects da maneira que o utilizador pretenda e trata da colisão entre objetos. Além

disso, o Unity também fornece um script que permite à câmara acompanhar o jogador, neste

caso, o utilizador do edifício.

Concluindo, o Unity é uma ferramenta que permite desenvolver modelos 3D e navegar

nos próprios modelos. Como já foi referido neste relatório, a navegação em ambientes

modelados virtualmente promove vantagens quer para o profissional responsável da

construção de um edifício quer para o próprio utilizador.

Através da planta que desenvolvemos no Revit, foi nos possível a implementação no

Unity e assim conseguimos navegar pelo edifício. Aqui deixamos algumas imagens de como é

possível visualizar o trabalho numa perspetiva mais realista.

Figura 21 Utilização da planta 3D do Revit em Unity


26



Figura 22 Desenvolvimento do ambiente circundante da casa através dos Terrains no Unity

Figura 23 Navegação através da perspetiva do Game Object


27



Figura 24 Navegação num dos quartos da casa

Figura 25 Navegação pelo corredor da casa


28



Figura 26 Pormenor de janelas, portas, teto e texturas da casa

Figura 27 Perspetiva em realidade virtual da garagem da casa

Figura 28 Casa e exterior


29



Figura 29 Entrada da Casa

2.2.2.1. Notas do desenvolvimento em Unity

Após a criação da nossa casa foi imperativo integrá-la num terreno e tornar possível

navegar nela de forma a podermos acertar alturas e espaçamentos. Esta tarefa é muito mais

visual e “lúdica” do que a elaboração do modelo em Revit, porém não foi simples.

Como sabemos, o Unity é um dos motores de jogos mais usados e para isso serve-se

de referenciais e vistas para trabalhar. Este modo de trabalho exigiu uma abstenção total da

forma de trabalhar do Revit e obrigou a uma nova pesquisa para realizar as tarefas. Foi

necessário saber como colocar os controladores e o edifício.

Para que o nosso modelo em três dimensões funcionasse corretamente foi necessário

aplicar-lhe texturas (alterar o aspeto a todos os elementos presentes, desde o próprio terreno

que envolve a casa até às paredes das casas) e colliders. As texturas foram obtidas e

aplicadas com relativa facilidade, o problema consistia no facto de haverem objetos que

adquiriam a textura destinada a outros.

Os colliders são componentes que impedem o controlador de, quando o programa está

a correr, atravessar paredes. Podem também adquirir a forma de trigger servindo para ativar

determinadas condições quando o controlador entrar em contacto com collider. No nosso caso

a dificuldade foi entender como proceder para os ativar e modelar, isto é como aplicar estas

“estruturas” ao nosso projeto para que o “utilizador” não atravesse as paredes, mas permita, ao

mesmo tempo, que o mesmo atravesse portas.


30



CONCLUSÃO

O FUTURO DA REALIDADE VIRTUAL EM ENGENHARIA CIVIL

Com o desenvolvimento deste trabalho, foi possível perceber como a realidade virtual

poderá ter um papel fulcral no desenvolvimento de projetos da construção civil.

As ferramentas de modelação 3D, como Unity e Revit já têm uma prestação importante

no concebimento de edifícios, mas ainda estão muito aquém das possibilidades futurísticas do

ramo da engenharia civil.

É sem extrema exatidão que prevemos o desenvolvimento da Realidade Virtual de

forma a que esta comece a fazer necessariamente parte da engenharia civil, mas os benefícios

que atualmente já se conseguem perceber, demonstram que prédios que demorariam anos a

ser projetados e com custos exorbitantes, poderão ser de mais rápida construção e de menor

custo.

Deixamos então em aberto o surgimento de novas ferramentas de modelação mais

concretas para a construção de edifícios, mas sem esquecer do que podemos fazer com as

ferramentas já existente.


31



BIBLIOGRAFIA

Netto, Antonio Vallerio, Liliane Dos Santos Machado, e Maria Cristina Ferreira de Oliveira. 11

de janeiro de 2016. http://www.di.ufpb.br/liliane/publicacoes/2002_reic.pdf.

Andressa Batista Viana, Gabriella de Oliveira Ferreira, Mariana Cristina Teixeira de Castro e

Rayssa Caroline da Silva Martins. REALIDADE VIRTUAL NA REABILITAÇÃO

MOTORA DE PACIENTES COM PARALISIA APÓS AVC. 20 de julho de 2015.

http://cienciasecognicao.org/neuroemdebate/?p=2500 (acedido em 13 de outubro de

2016).

Brey, P. s.d.

https://www.utwente.nl/bms/wijsb/organization/brey/publicaties_brey/brey_2008_vr-

cs.pdf (acedido em 1 de 10 de 2016).

Games, Bago. s.d. https://c1.staticflickr.com/3/2939/13944710577_a127b108ba_b.jpg (acedido

em 27 de outubro de 2016).

Gaudiosi, John. How this 150-year-old company uses virtual reality. 25 de agosto de 2015.

http://fortune.com/2015/08/25/mccarthy-construction-vr/ (acedido em 12 de outubro de

2016).

Heimgartner, Jeffrey. Augmented Reality for Architects and Civil Engineers. 27 de maio de

2016. http://www.engineering.com/BIM/ArticleID/12233/Augmented-Reality-for-

Architects-and-Civil-Engineers.aspx (acedido em 25 de outubro de 2016).

Lanier, Jaron. Virtual reality for the disabled. 2016. http://www.vrs.org.uk/virtual-reality-

profiles/vpl-research.html (acedido em 13 de outubro de 2016).

Lino, Gabriel. 19 de abril de 2016. http://www.engenhafacil.com/single-

post/57150cfe0cf2b05e61f427ee (acedido em 1 de outubro de 2016).

Novais, José. 3 de janeiro de 2016. http://www.aeplegua.pt/Members/josenovais/ai-b-

11ano/RealidaVirtual_Interactivid.pdf.

Tocci, Tim. 17 de janeiro de 2016. http://www.coroflot.com/poweredbysilas/Sensorium.