Por Eduardo Freitas Oliveira
Assim como os profissionais da área geoespacial estão envelhecendo, a forma como interagem com a tecnologia também está mudando. Enquanto os recursos humanos que estão há mais tempo em uma empresa, sejam de campo ou de escritório, estão acostumados a lidar com pranchas em papel e projetos 2D, uma nova geração de profissionais, que está chegando ao mercado, cresceu jogando videogame e sente-se totalmente à vontade em ambientes imersivos em três dimensões.
Há alguns anos, o CAD substituiu as canetas nanquim, assim como o GIS substituiu os mapas em papel. Porém, salvo alguns softwares que integram desenho assistido por computador e sistemas de informação geográfica, as ferramentas têm evoluído quase que separadamente, cada uma para o seu fim.
Porém, uma nova ferramenta entra em cena, com a qual desenvolvedores podem criar modelos eletrônicos 3D de qualquer objeto, para qualquer finalidade. O nome dessa não tão nova tecnologia é Building Information Modeling, ou somente BIM. Com esse tipo de conceito, pode-se por exemplo integrar em um mesmo ambiente tridimensional o modelo digital do terreno, a estrutura de uma construção, os dutos de eletricidade, hidráulica e ventilação, e ainda usar variáveis ambientais para simular a realidade antes que ela se torne concreta.
Os benefícios da integração dessas tecnologias são evidentes. Primeiro, o projetista pode testar uma infinidade de materiais, usando inclusive propriedades físicas. Segundo, problemas de sobreposição de peças são facilmente detectados, antes da construção estar em pé. Terceiro, é possível usar a mesma tecnologia presente em games para simular a interação com o modelo, ainda na fase de projeto. Por último, e talvez o mais importante, o impacto ambiental no entorno da área pode ser simulado e quantificado, e mudanças nos projetos tornam-se simples e pouco onerosas.
A eficiente integração entre as tecnologias CAD, BIM e GIS cria um ambiente propício para a modernização do planejamento urbano, o direcionamento do desenvolvimento econômico de regiões, o incentivo da participação popular através de ferramentas simples como geoportais, a realização de ações para proteção ambiental e o uso em serviços de emergência.
Na prática, os modelos de edificações presentes no Google Earth e no Microsoft Virtual Earth são BIMs, ainda que nem sempre sejam elaborados com muita precisão. A ferramenta Google SketchUp, por exemplo, permite que qualquer adolescente monte um modelo 3D de sua casa e disponibilize na internet, sem a menor preocupação com a engenharia que isso poderia envolver no passado.
Milhões de entusiastas estão gerando, atualmente, informação sobre infraestrutura e construções em todo o mundo, em diferentes plataformas, modelando assim realidades paralelas. Até mesmo no Second Life os desenvolvedores podem gerar modelos 3D do que bem desejarem, e interagir com suas criações.
Para o caso de trabalhos onde a precisão é importante, como por exemplo a modelação de uma plataforma de petróleo, a tecnologia de perfilamento a laser tem sido amplamente utilizada para criar modelos 3D. O Light Detecting and Rangind (Lidar) é o modo de mapeamento mais utilizado, porém levantamentos com a tecnologia GNSS e com estações totais também fornecem excelentes fontes de dados para a criação de modelos.
De uma perspectiva técnica, o BIM oferece a geração de sistemas de informação que combinam modelos geométricos precisos georreferenciados em relação à Terra, com possibilidade de prever a evolução do modelo no tempo. O projeto colaborativo é outra vantagem do BIM, pois engenheiros de diferentes especialidades podem interagir com um mesmo modelo, inserindo comentários e modificando o projeto em tempo real.
Em um passo além dos modelos tridimensionais estão os projetos chamados 4D, que inserem a componente temporal para prever ou acompanhar uma obra. Com essa tecnologia, pode-se modelar as diferentes fases de uma obra com a seqüência de construção e, além de encontrar erros no projeto, ajustar o cronograma em função das etapas a serem cumpridas. Da mesma forma, com a obra finalizada, pode-se mostrar o histórico de um projeto em uma linha evolutiva no tempo.
Várias empresas produtoras de softwares das áreas de CAD e de GIS têm capacidades de integrar as soluções e criar BIMs. Uma empresa que investe muito nesse tipo de integração é a Autodesk, que introduziu o AutoCAD nos anos 80 e hoje produz softwares até mesmo para a criação de games.
A “linha evolutiva” dos softwares da Autodesk passa necessariamente pelo AutoCAD, uma ferramenta genérica para desenho assistido pelo computador, pelo Inventor, específico para a área mecânica, pelo Revit, voltado para arquitetura e construção, e pelo 3DS Max, para simulação de ambientes, chegando finalmente ao Maya, um programa completo para criação de ambientes de games e filmes.
Com um mercado que cresce a mais de 20% ao ano, que gera mais de 10 bilhões de dólares, a indústria de games vem utilizando ferramentas de desenho e modelação que antes eram privilégio da área de arquitetura e construção. Além disso, os requisitos de hardware dos games têm direcionado a evolução de computadores pessoais e corporativos.
Um exemplo de uso de uma ferramenta de games para a área de gestão pública é a solução U-Vis 360, que combina diferentes fontes de dados no Autodesk 3DS Max e disponibiliza a informação através de uma ferramenta similar a um jogo em primeira pessoa. Com uma ferramenta como essa, tanto o pessoal da administração pública como cidadãos podem visualizar uma “cópia” da realidade. Da mesma forma, equipes de resgate podem simular a entrada em um local antes mesmo de executar uma ação.
Construindo o modelo
Profissionais de geoinformação e tomadores de decisão agora podem simular, em um mesmo modelo, a realidade natural e o ambiente construído pelo ser humano, criando assim uma verdadeira convergência entre CAD, BIM e GIS.
Com o conceito de BIM, topografia, concreto, aço, arquitetura, mecânica, hidráulica, elétrica e incêndio podem estar juntos em um mesmo modelo. O custo de implementação da tecnologia BIM é absorvido com os ganhos de administração de projetos, através da redução nos custos, nas questões sobre a construção durante a fase de execução, etc..
O futuro do BIM deverá ser a integração de equipes, a simulação da construção, a colaboração em projetos, a melhoria de técnicas de manufatura e a popularização de protótipos virtuais, entre outros usos ainda não imaginados.
A integração CAD/BIM/GIS significa a adoção de uma abordagem holística no desenho e no desenvolvimento de projetos de engenharia, tornando-os dinâmicos e dando ao projetista mais ferramentas para “prever” o futuro. Afinal, o conceito do BIM é: você pode provar o produto muito antes de produzi-lo.