(El nuevo) 3D en ArcGIS: de los servicios de globo a la realidad virtual

“Los mapas en 3D son espectaculares, ¿pero para qué sirven?” Popular

Los mapas en 3D son bonitos, en general es así, y muy probablemente 9 de cada 10 expertos en mapas (siempre hay algún renegado), coincidirán en esta afirmación, ¿pero son realmente útiles o necesarios? Desde hace algunos años la proliferación de mapas en 3D es evidente, y para encontrar los motivos sólo necesitamos hacernos las preguntas adecuadas.

¿Por qué?

Los SIG nos permiten representar la realidad y no hay una representación más fidedigna que la tridimensional. Porque un mapa 3D se explica sólo, son mapas incluso para los que no saben de mapas o mucho mejor, mapas para todos.

Ver 3D app en vivo

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Porque además son mapas impactantes, capaces de enganchar al público y mantener su atención. Sólo necesitamos ir a cualquier feria tecnológica y ver animaciones 3D de distinta índole.

Y como no, porque existen numerosos análisis espaciales imposibles de realizar sin tener en cuenta la coordenada Z. Lo mejor de todo es que estos análisis ya no son pesados procesos, sino herramientas interactivas que nos permiten analizar al vuelo nuestros escenarios.

¿Cómo?

La generación de escenarios 3D en ArcGIS no es ninguna novedad, de hecho ArcScene, ArcGlobe y ArcGIS Explorer ya nos permitían trabajar con modelos tridimensionales, pero sin duda el abanico de posibilidades ha cambiado radicalmente.

Actualmente CityEngine  y ArcGIS Pro han multiplicado las capacidades de modelización 3D de la plataforma, permitiendo generar desde un modelo de una ciudad con datos de catastro u OpenStreetMap, hasta completos mundos virtuales como los que podemos disfrutar en Zootopia o Independence Day.

¿Cuánto?

Una de las principales limitaciones que habitualmente afectaba a estos proyectos era el tiempo. ¿Es el retorno de la inversión suficiente si tenemos en cuenta el tiempo dedicado en generarlos? Hoy la respuesta es un rotundo sí. Ya sea partiendo de la huella de los edificios, utilizando nubes de puntos para generar modelos de superficie, o desde imágenes obtenidas con drones, es posible generar un primer modelo 3D de cualquier lugar en sólo unas horas, y con esto pasamos de semanas a días en los tiempos de generación de escenarios 3D.

¿Dónde?

Otra de las principales barreras que encontrábamos hace años era cómo compartir estas escenas 3D. Esri, como entidad colaboradora de la OGC, ha promovido y conseguido la valoración como estándar de los nuevos servicios 3D i3s (indexed 3D Scene layer). Estos servicios permiten publicar grandes volúmenes de datos heterogéneos que visualizar en cualquier dispositivo, en cualquier momento y en cualquier lugar (que cualquier usuario podrá visualizar desde su dispositivo móvil). Este tipo de servicios balancea la carga de elementos y su nivel de detalle, lo que sumado a la capacidad de renderizado en WebGL, nos permite compartir nubes de puntos, objetos 3D o mallas de imágenes oblicuas dentro de escenas web 3D. Así miles de millones de puntos LiDAR, ciudades enteras o animaciones, son una posibilidad real en nuestras apps web 3D.

Los servicios i3s (indexed 3D Scene layer), incorporan además interoperabilidad con otras plataformas, desde la generación de los mismos (Vricon, Context Capture, Pix4D), hasta el consumo de dichos servicios desde cualquier app web. De hecho, tanto las características propias de los servicios 3D, como del API Javascript que permite interactuar con ellos, están disponibles en nuestra web de developers. Además, estos servicios pueden consumirse de forma comprimida como un scene layer package, en una aplicación profesionales como ArcGIS Pro o incluso una app gratuita como ArcGIS Earth, ¿qué significa esto? Poder gestionar, por ejemplo, 500 millones de puntos de mobile mapping en una aplicación de escritorio de una forma que hasta hace poco ni podíamos imaginar.

Y si hablamos de espectacularidad a la hora de compartir información, ningún entorno como la realidad virtual. En una sociedad hiperconectada, sólo la realidad virtual es capaz de “retener” al usuario, y aislarlo de cualquier otro estímulo externo. Simplemente exportando nuestros proyectos 3D desde CityEngine podemos generar una app de realidad virtual con la app ArcGIS VR 360, y si realmente necesitamos construir un entorno inmersivo, ArcGIS se integra perfectamente con Unity y Unreal para poder recorrer virtualmente nuestros mapas.

¿Para qué?

Acabamos con la parte más importante, para qué necesitamos mapas 3D.  En primer lugar, para dar respuesta a una demanda de mercado real. Desde arquitectos y gestores de Smart Communities, a responsables de emergencias o analistas de mercado, cada vez existen más tipos de usuarios que requieren de escenarios 3D realistas, fáciles de manejar y disponibles en todo momento. Del mismo modo, nubes de puntos, gestión de activos indoor, BIM, drones o realidad virtual son tendencias GIS que requieren de estos modelos 3D, y que sin duda impulsarán y facilitarán la generalización de los mapas 3D en los distintos sectores.

En definitiva, Esri cuenta con una plataforma 3D en ArcGIS capaz de generar mapas en 3D desde distintas fuentes, editar y analizar escenarios, y publicarlos como escena web 3D o incluso apps de realidad virtual, aumentada o mixta. Desde luego no soy objetivo, pero si todas estas capacidades de la plataforma 3D en ArcGIS están listas para ser explotadas al máximo, ¿por qué no hacerlo?

Autor: Isaac Sánchez, Analista GIS del Dpto. de Preventas de Esri España.

 

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BIM & GIS. ¿Existen mapas en 7D?

“BIM supone la evolución de los sistemas de diseño tradicionales basados en el plano, ya que incorpora información geométrica (3D), de tiempos (4D), de costes (5D), ambiental (6D) y de mantenimiento (7D).” Building Smart Spain 

 

¿Realmente es posible hablar de 7D sin mencionar politopos, la entropía de Kolmogórov o la teoría de cuerdas? La respuesta es: parece que sí (aunque más de un físico estará maldiciendo ahora mismo las nuevas tecnologías). Sin entrar en debates científicos, la metodología BIM (Building Information Modeling), supone un cambio radical en la industria de arquitectura, ingeniería y construcción (AEC) normalmente reticente a adoptar grandes cambios como casi cualquier industria. Se calcula que sólo el 50% de los edificios y el 25% de infraestructuras que existirán en 2050 están construidos hoy en día, así que conseguir un flujo de gestión eficiente del ciclo de vida de estas infraestructuras, es un reto clave en el desarrollo de las nuevas Smart Communities.

 

Origen y evolución de BIM

Ya en 1984 la empresa austriaca Graphisoft comenzó a generar edificios virtuales en ArchiCAD, pero es en los últimos años cuando capacidad tecnológica y legislación han impulsado esta metodología de trabajo por todo el mundo.  En España existe una comisión de la AENOR desde 2015 y la implantación es inminente.

 

¿Qué es BIM?

Es importante entender que BIM no es un formato, sino un flujo de trabajo eficiente en la planificación, diseño, construcción y evolución de cualquier infraestructura.

Imaginemos disponer de un modelo 3D real de cualquier infraestructura que poder incluir en nuestros proyectos con sólo una herramienta, frente al tiempo empleado en procesar un CAD y generar modelos partiendo de unos datos que no siempre representan la realidad del modo que necesitamos.

Los modelos BIM no sólo incluyen geometría tridimensional real, sino información asociada a cada uno de los elementos como fecha de construcción, materiales, empresa propietaria, y multitud de datos relacionados. Casi como si de un LEGO se tratase, BIM permite generar modelos de infraestructuras con todas sus partes perfectamente detalladas, desde la red eléctrica o el circuito conductor del aire, hasta la última tuerca instalada.

 

Integración de BIM y GIS

¿Y dónde encajan los Sistemas de Información Geográfica? ¿Es un sistema GIS parte de BIM o viceversa?  En realidad, poco importa, simplemente son tecnologías que necesitan coexistir. Dentro de los proyectos GIS la metodología BIM encaja perfectamente, ya que los modelos BIM incorporan gran cantidad de información que un sistema GIS puede gestionar a la perfección. De hecho, la metodología BIM es muy similar a la de geodiseño que suele aplicarse en proyectos GIS de planificación urbanística y ordenación de territorio.

Para que exista una colaboración eficiente entre ambos mundos es necesario un puente, y el formato estándar IFC, (Industry Foundation Classes), es el recurso idóneo para esto. Independientemente del software utilizado en la generación del modelo BIM, (Tekla Structures o Revit son dos de los más comunes), al existir un formato de intercambio con un esquema de datos específico, hace posible automatizar procesos de conversión de datos partiendo de planos.

Por otro lado, las herramientas GIS ofrecen una capacidad de análisis geoespacial que permite alimentar los modelos BIM con información extra relacionada con el entorno. ¿Cuántos edificios inteligentes tienen en cuenta su entorno en la fase de construcción? Irradiación solar recibida, velocidad del viento o volumen de sombra generado, son sólo algunos ejemplos de los múltiples factores que serán clave en el ciclo de vida de cualquier infraestructura.

Si como vemos la colaboración es tan beneficiosa, ¿dónde estaba el problema? Es simple, las limitaciones tecnológicas de software y hardware hacían inviables estas aventuras. Hoy en día podemos importar toda la infraestructura indoor de un edificio en ArcGIS Pro, trabajar de forma simultánea con nuestros modelos 3D generados con catastro, y contrastar nuestros escenarios con millones de puntos LIDAR de una forma ágil y productiva. Hace sólo 5 años, esto era ciencia ficción.

Si hablamos de entornos colaborativos necesitamos implicar a los diferentes actores decisores, y esto significa apps disponibles para todo tipo de usuarios. En la plataforma ArcGIS podemos compartir de forma sencilla escenarios 3D incluyendo modelos BIM en aplicaciones web, móviles, e incluso en una realidad virtual.

 

El impacto de VR/AR/MR

 

Actualmente las tecnologías de realidad aumentada, virtual y mixta están revolucionando la forma de compartir información, aumentando de manera exponencial la experiencia vivida por el usuario. ¿Y si pudiéramos ofrecer a los ciudadanos la posibilidad de valorar un nuevo plan de urbanismo navegando por su ciudad virtual? Lo cierto es que ya es una posibilidad real.

Prueba de este potencial son los eventos relacionados que se celebrarán en los próximos meses, como en la Conferencia Esri España (25-26 de Octubre), donde tendremos un bloque específico de BIM y GIS; o el Geodesign BIM European Summit  (23-24 de Noviembre, Amsterdam).

En definitiva, BIM y GIS son dos componentes decisivos de la transformación digital de la sociedad, que queramos o no, avanza día a día.

 “Me interesa el futuro porque es el sitio donde voy a pasar el resto de mi vida.”  Woody Allen

Autor: Isaac Sánchez, Analista GIS del Dpto. de Preventas de Esri España.

 

Te invitamos los días 25 y 26 de octubre a la Conferencia Esri España 2017 en Madrid, para que conozcas las últimas novedades Esri BIM, 3D, Realidad Virtual y Mapping Indoor, así como otros productos y tendencias de la plataforma ArcGIS. ¡Ven al mayor evento de tecnología geoespacial de España! Te esperamos.

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