Contexto

Roberta e Laura estão visitando uma sala comercial onde será construído um coworking. O cliente, dono do edifício comercial onde será realizada essa obra, solicitou uma apresentação imersiva e interativa para analisar as soluções propostas no projeto. Como a SI Construções está implementando o BIM em seus projetos, Roberta solicita que Laura reconheça os dispositivos tecnológicos que podem ser aplicados nesse projeto para a digitalização da obra, considerando as renderizações a serem produzidas.

Conhecimento em Pauta!

DIGITALIZAÇÃO DA CONSTRUÇÃO

Imagine que você está planejando uma grande viagem de férias com seu grupo de amigos. Antigamente, vocês precisariam realizar várias etapas manuais, tornando o processo mais demorado. Seria preciso visitar agências de viagens, folhear guias turísticos, fazer ligações para reservar hotéis e passagens aéreas, além de traçar o roteiro em mapas físicos.

Ufa, quanta coisa! Ainda bem que hoje em dia existem recursos digitais para agilizar esse processo! Aplicativos onde compramos passagens e agendamos reservas; mapas digitais e navegação por GPS, para traçar rotas, fornecer direções detalhadas e mostrar informações em tempo real sobre o trânsito; e muito mais.

Assim ocorre também com a construção civil. Antes, para construir um edifício, era necessário uma série de documentos físicos e reuniões presenciais, que deixavam o processo lento e burocrático. Hoje, através dos recursos disponibilizados pela digitalização da construção, esse processo passou a ser muito mais eficiente e colaborativo.

Com a tecnologia BIM é possível visualizar e simular o edifício como pronto; então o projeto é construído de forma simultânea e colaborativa pelos profissionais. Sensores podem auxiliar no monitoramento da construção e do ciclo de vida da edificação. Todos esses recursos são incríveis, não é mesmo?!

Quando pensamos na renderização de projetos de edificações, podemos compreendê-la como parte do processo de digitalização da construção, pois através desse artifício visualizamos e comunicamos ideias, planejamento e construção de forma realista e eficaz.

Dessa forma, vamos aprender a reconhecer os conceitos e dispositivos tecnológicos que caracterizam a digitalização da construção, considerando a elaboração de renderizações com base nas necessidades dos projetos.

HISTÓRICO

Atualmente, diversos recursos tecnológicos estão presentes na construção civil, entretanto, nem sempre foi assim. Ao longo de décadas, este setor, tradicional e resistente a novas metodologias, sofreu intensas modificações e um progresso gradual de adaptação. Nos anos 1990, os softwares CAD se popularizaram, trazendo rapidez para a criação de desenhos técnicos. Em meados dos anos 2000, o BIM ganha espaço no Brasil, proporcionando o desenvolvimento de modelos que possuem dados precisos das construções.

Ao longo da década de 2010, há uma intensificação no uso das ferramentas BIM e tecnologias como drones, sensores, scanners e outros. Já nos anos 2020, vemos um foco na integração dessas tecnologias com a realidade estendida, visando a imersão no projeto. No que se refere a renderização dos projetos, inicialmente, este era um processo trabalhoso e manual, onde os projetos eram transformados em representações visuais usando técnicas tradicionais de desenho e pintura.

Os primeiros softwares de modelagem 3D permitiram a elaboração de modelos digitais tridimensionais dos projetos, que antes eram feitos com maquetes físicas, sendo a renderização criada através de um processo separado, necessitando da exportação do arquivo. Com o avanço da computação gráfica, os softwares passaram a contar com a renderização em tempo real integrada ao modelo 3D o que permitiu a visualização e ajustes mais rápidos e precisos dos materiais, iluminação e cenários.

Atualmente, temos a introdução de tecnologias como a realidade virtual, aumentada e mista como um complemento das renderizações, que se tornam mais precisas e interativas. A tendência é que nos próximos anos o uso de algoritmos de inteligência artificial para aprimorar a renderização e a visualização seja intensificado. Nesse sentido, vamos compreender as definições e conceitos que envolvem a digitalização da construção.

DEFINIÇÕES

A digitalização da construção refere-se à integração de tecnologias digitais avançadas em todas as fases do ciclo de vida de um projeto de construção civil, com o objetivo de melhorar a eficiência, a precisão, a colaboração e a tomada de decisões, transformando a maneira como os projetos são concebidos, construídos e operados.

Dessa forma, os métodos tradicionais dão lugar a abordagens mais eficientes e conectadas, como a integração de sistemas de gestão, análise de dados em tempo real, automação de processos, uso de dispositivos móveis e tecnologias de realidade estendida para aprimorar a tomada de decisões, colaboração e desempenho global da construção.

CONCEITOS APLICADOS

A digitalização está transformando profundamente a indústria da construção, criando um cenário de inovação por meio da transformação digital e da Indústria 4.0. Com o BIM é possível desenvolver uma modelagem avançada da construção, rica em detalhes e informações sobre cada elemento construtivo.

Assim, geramos o “as build” e os gêmeos digitais, representações virtuais precisas que aprimoram a eficiência operacional e a manutenção da construção. A integração da realidade estendida a essa modelagem 3D avançada permite interagir com esse modelo de forma interativa explorando a concepção de um edifício antes de construí-lo.

A jornada pela digitalização da construção é fascinante e repleta de oportunidades! Vamos embarcar nessa transformação juntos? Veja na sequência, cada conceito aplicado da digitalização da construção.

Transformação Digital e Indústria 4.0

A indústria 4.0 é um conceito que representa a integração de tecnologias avançadas como internet das coisas (IoT), inteligência artificial, automação, robótica, prototipagem e fabricação digital, entre outras ao ambiente da indústria. Por isso, é conhecida também como Quarta Revolução Industrial.

Aliada à transformação digital que vem ocorrendo na construção civil, a Indústria 4.0 visa uma produção mais inteligente, flexível e eficiente, onde máquinas, sistemas e processos se comunicam e colaboram de maneira autônoma, impulsionando o aumento da produtividade, a melhora da qualidade, redução de custos e a otimização dos recursos.

Esses novos processos são refletidos na criação de renderizações cada vez mais realistas, por meio da integração de tecnologias de realidade estendida com a modelagem 3D avançada, que gera maquetes mais detalhadas e imersivas.

Essa representação precisa dos projetos e seus elementos, feita em tempo real, facilita a avaliação e compreensão dos projetos por profissionais e clientes. Ou seja, a transformação digital aplicada na renderização potencializa a criação de renderizações mais detalhadas, realistas e eficientes.

Modelagem da Informação da Construção (BIM)

O BIM (Modelagem da Informação da Construção) é uma metodologia de projetos desenvolvida nos anos 2000, que possibilita criar um protótipo tridimensional da construção por meio da alteração de parâmetros dos objetos, como dimensões e materiais, ao contrário dos programas CAD onde apenas representamos os elementos construtivos através de linhas.

Os modelos gerados em BIM fornecem informações detalhadas sobre os elementos construtivos e tornam possível a aplicação da interoperabilidade nos projetos, ou seja, a troca de informações entre diferentes programas através de um único arquivo, o modelo federado, simplificando a representação e visualização integradas de projetos.

No BIM, os objetos são inteligentes, e assim, podemos modificar parâmetros de dimensões, materiais, propriedades físicas e mecânicas, custo etc. Ou seja, temos a modelagem paramétrica da edificação, onde os objetos contêm 20% de informações relacionadas a geometria 3D, projeções 2D, materiais e texturas, e 80% sobre informações técnicas, comportamentos de materiais e características.

Assim como o BIM, os Gêmeos Digitais representam detalhadamente projetos, edifícios ou infraestruturas em formato digital. Ambos buscam criar uma representação virtual precisa do objeto físico. Vamos compreender melhor este recurso e suas aplicações adiante.

Gêmeos Digitais e "As Built"

Um Gêmeo Digital (em inglês, Digital Twin) na construção civil é uma representação virtual em tempo real da construção, alimentado por dados provenientes de sensores e outros dispositivos, permitindo a análise, simulação e otimização contínuas.

Em outras palavras, é uma réplica virtual precisa de um edifício que contêm não apenas a geometria do projeto, mas também informações sobre seu comportamento, desempenho e interações com o ambiente ao longo do tempo.

Já o termo "As-Built" se refere ao estado real e final da construção após sua conclusão. Trata-se da documentação e representação dos elementos construtivos conforme eles foram efetivamente implementados, incluindo modificações e ajustes realizados durante o processo.

A documentação "As-Built" possibilita a comparação com o projeto original e a identificação de desvios, sendo relevante para a gestão de ativos, manutenção e futuras intervenções na edificação ou infraestrutura.

No contexto da digitalização da construção tanto os gêmeos digitais quanto o “as build” permitem uma representação precisa e detalhada dos projetos, melhorando a colaboração, a eficiência e a gestão global na indústria da construção. Para a produção de renderização esses modelos proporcionam maior precisão, propiciando a criação de renders mais realistas.

Realidade Estendida

Você já reparou como a utilização de tecnologias imersivas está presente tanto na etapa de construção quanto na comercialização de uma edificação? Este é um reflexo da digitalização da construção e trata-se da realidade estendida. Ela engloba as realidades aumentada (RA), virtual (RV) e mista (RM).

Veja a seguir, os conceitos e aplicabilidades dessas três tecnologias imersivas que dão origem para a realidade estendida.

1. Realidade Aumentada (RA ou AR): sobrepõe elementos virtuais à imagem do mundo real, proporcionando uma experiência interativa. Pode ser usada na visualização de projetos arquitetônicos em locais reais, antes da construção, contribuindo para adequações em casos de erros durante sua execução.
2. Realidade Virtual (RV ou VR): cria um ambiente completamente virtual e extremamente imersivo para o usuário. Na construção civil, é usada na apresentação do projeto aos clientes, no acompanhamento da obra e em treinamentos de capacitação para a equipe de execução.
3. Realidade Mista (RM ou MR): combina elementos da realidade aumentada e virtual através da inserção integrada de objetos virtuais no mundo real. É aplicada nas simulações dos projetos no local da obra para visualizar projetos, planejar, simular atividades e treinar profissionais, proporcionando eficiência, segurança e qualidade.

Agora que você conhece os conceitos da realidade estendida, vamos identificar os recursos tecnológicos que podemos aplicar em conjunto a ela. Podemos dividir esses dispositivos entre os que atuam diretamente na coleta de dados e aqueles que usamos para processar dados, realizar apresentações ou interagir com os modelos digitais. Veja adiante.

DISPOSITIVOS TECNOLÓGICOS

A digitalização da construção é impulsionada por dispositivos tecnológicos como:

Através deles coletamos e processamos dados do ambiente físico para converter em informações digitais, enriquecendo a experiência virtual.

Assista ao vídeo a seguir para compreender melhor como os sensores, lasers scanner e drones contribuem para a obtenção de informações importantes na geração de modelos digitais em realidade estendida.

A realidade estendida, em particular a realidade aumentada, permite que os modelos digitais sejam sobrepostos ao ambiente real; mas para isso, é preciso usar dispositivos específicos que facilitam a compreensão dos projetos, permitindo a visualização das alterações ou como adições propostas se integrarão ao ambiente real.

Para compreender as aplicações dos óculos de realidade aumentada, notebooks, tablets e celulares, convidamos você a explorar esse conteúdo, no tópico a seguir.

Óculos de Realidade Aumentada

Os óculos de realidade aumentada sobrepõem informações digitais ao ambiente real, criando uma experiência imersiva ao unir elementos virtuais e reais. Na construção civil, são usados para visualizar maquetes digitais de projetos, assegurando conformidade, detecção antecipada de problemas e treinamento eficaz dos funcionários no canteiro de obras. Seu uso enriquece as renderizações ao permitir visualizações imersivas e precisas no ambiente e contexto real da construção.

Notebook, Tablet e Celular

Notebooks são ferramentas úteis para desenvolver e visualizar conteúdo na realidade estendida, como maquetes digitais interativas. Com eles criamos modelos 3D que podem ser importados para ambientes de realidade virtual ou aumentada. Por exemplo, um engenheiro cria um modelo em um notebook e, ao importá-lo para a realidade virtual, explora a maquete de maneira imersiva, detectando problemas e melhorando a eficiência na construção.

Desta forma, os notebooks estão presentes tanto no desenvolvimento dos modelos onde será aplicada a realidade estendida, quanto na apresentação e interação com esses modelos. Já os tablets e celulares atuam como dispositivos de saída, executando softwares de realidade virtual e aumentada para a apresentação de modelos e projetos. Com sensores como acelerômetro e giroscópio é possível se movimentar e explorar o espaço.

Ao combinar informações do mundo real com elementos virtuais, a digitalização da construção se beneficia da visualização avançada, colaboração eficiente e detecção de problemas em estágios iniciais, aprimorando a tomada de decisões, eficiência e qualidade ao longo do ciclo de vida do projeto construtivo.

Nesta aula, você aprendeu como a digitalização da construção vem inovando os processos na criação de renderizações. Compreendeu como aplicar esses conceitos através do uso de dispositivos tecnológicos que permitem coletar dados, processar informações e gerar modelos precisos para uma apresentação dinâmica e imersiva dos projetos.

Solução do Problematizando

Vamos retornar ao nosso “problematizando” ... “Como reconhecer os dispositivos tecnológicos para digitalização da construção, considerando o tipo de renderização a ser realizada?”

O reconhecimento dos dispositivos tecnológicos adequados para implementar a digitalização da construção nas renderizações é preciso considerar fatores como a complexidade do projeto, a interatividade desejada e a precisão das representações.

Por exemplo, para projetos onde é preciso realizar um mapeamento ou cadastro de um espaço já existente, dispositivos como drones e lasers scanner são essenciais na coleta de dados precisos para a criação dos modelos 3D que servem de base para as renderizações. Já em casos em que o objetivo da renderização é a criação de uma apresentação mais interativa do projeto, recursos como notebooks, tablets e celulares associados aos conceitos da realidade estendida são excelentes opções para proporcionar uma imersão no projeto.

Após realizar uma pesquisa sobre a digitalização da construção e os recursos tecnológicos que podem ser aplicados às renderizações, Laura sugeriu utilizar óculos de realidade aumentada para fazer a apresentação ao cliente.

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