Por Eduardo Freitas Oliveira
Um modelo oficial de Berlim em três dimensões está disponível no Google Earth desde o final de fevereiro, quando o prefeito Harald Wolf apresentou uma representação virtual 3D de toda a cidade, incluindo 890 quilômetros quadrados e 500 mil prédios.
O modelo foi desenvolvido durante os últimos dois anos por um grupo de criadores da empresa 3D-Geo. O projeto tem a intenção de deixar Berlim mais atrativa para convenções e feiras, incluindo o Estádio Olímpico, o Centro Sony, a Estação Central e até a rota para o famoso Muro de Berlim, que foi demolido em 1989.
Os dados tridimensionais da cidade não estão sendo comercializados nem são baseados em modelos 3D à venda. Este é somente um dos exemplos de várias iniciativas de “cidades virtuais” que estão sendo modeladas em vários locais do mundo. Um dos projetos mais ambiciosos nessa área é o Cidades Digitais, da Autodesk, que já tem três municípios utilizando a tecnologia de modelagem 3D para o planejamento urbano. No Brasil, grandes empresas como Ericsson, Vivo e Klabin utilizam modelos 3D em seus projetos.
Segundo Paulo Simão, da Surface, especializada em mapas em três dimensões, várias empresas de engenharia que prestam serviço para companhias de Telecom utilizam os modelos tridimensionais para fazer estudos de visada de antenas, ponto-a-ponto. Dessa forma, elas identificam os melhores locais para instalação das torres de telefonia, minimizando a interferência de sinal.
Vista aérea do modelo 3D da cidade de Berlim
Cidades digitais
Salzburg, na Áustria, foi a primeira cidade piloto do projeto Cidades Digitais da Autodesk. A iniciativa foi desenvolvida para proporcionar um ambiente colaborativo para visualização, análise e simulação do impacto futuro de projetos e do desenvolvimento urbano na escala da cidade.
Projeto piloto do Digital Cities
Segundo um comunicado oficial, a Autodesk escolheu trabalhar com a cidade de Salzburg para ajudá-los a integrar os dados da cidade em um modelo 3D com alto nível de detalhe. Essa combinação de dados urbanos e ferramentas de visualização realista e simulação permitirão à cidade ver e interagir com a paisagem urbana e também analisar o impacto de futuros empreendimentos antes mesmo do início da construção.
A equipe científica do Centro de Geoinformação da Universidade de Salzburg (Z_GIS) está envolvida com a implantação da Cidade Digital. O Z_GIS é o maior instituto científico de geoinformação da Áustria.
A segunda cidade a participar do projeto Cidades Digitais é Incheon, na Coreia do Sul. A Autodesk está trabalhando em parceria com os órgãos de planejamento urbano do município e da região metropolitana na criação da primeira cidade digital da Ásia. O objetivo dessa iniciativa é auxiliar a cidade a encontrar um sistema de gerenciamento urbano de última geração.
Outra meta desse programa piloto é capacitar Incheon a reunir modelos 3D de recursos localizados abaixo e acima do solo em uma plataforma tecnológica aberta, com suporte para a integração de dados provenientes de diversas fontes, como CAD, geoespaciais, de engenharia civil e infraestrutura. Por meio da combinação desses dados com ferramentas para simulação e visualização realista, a cidade de Incheon poderá oferecer aos cidadãos um modo intuitivo e integrado de experimentar e compreender o projeto e o gerenciamento do ambiente urbano.
Paralelamente, espera-se também que o projeto Cidade Digital ajude a promover Incheon como a principal “u-city”, uma cidade onde a Tecnologia da Informação é de uso generalizado. A iniciativa “u-cities”, do governo sul-coreano, visa estabelecer uma forma contínua de planejar, construir e gerenciar grandes empreendimentos de desenvolvimento urbano que incorporem tecnologia e design inovadores.
A terceira e mais recente iniciativa de cidade digital foi anunciada poucos dias antes do fechamento desta edição. Finalmente o projeto chega às Américas, com o município de Vancouver, no Canadá. A cidade já é conhecida por ser inovadora em desenvolvimento sustentável, e agora vai passar a usar essa ferramenta para prever os futuros impactos de decisões tomadas no presente.
Dentre os objetivos do projeto está o de aumentar a participação dos cidadãos nas escolhas de políticas públicas, através da interação e compartilhamento de informações sobre a gestão urbana. A idéia é incorporar a tecnologia da Autodesk às soluções já existentes no município, como o VanMap, um sistema de mapas baseado na web que reúne dados de diferentes fontes, incluindo nomes de ruas, limites territoriais, informações de zoneamento e localização de recursos hídricos.
Fontes de dados 3D
Modelos tridimensionais podem ser gerados, basicamente, de duas formas:
– Artística, na qual designers e proprietários de ferramentas de criação de modelos tridimensionais (3D Studio Max, Maya, Google Sketchup, etc.) desenvolvem manualmente objetos baseados em fontes próprias de informação, como fotos, imagens, vídeos ou maquetes, e os inserem nas superfícies pré-existentes (ver box). Esses objetos não representam necessariamente o modelo com fidelidade, já que são produzidos a partir da interpretação do criador;
– Dado real, gerado através de sensores com precisão comprovada. Podem ser gerados com sensores aerotransportados, através da restituição de pares estereoscópicos de imagens de satélite ou aerofotogrametria, ou com mapeamento a laser através de voo na região de interesse. Outra forma de obter o dado real é do próprio chão, através de sensores fixos ou embarcados em veículos.
O mercado de cidades em três dimensões é um imenso campo de trabalho para os profissionais e as empresas especializadas em levantamentos com laser. Mais conhecida como Lidar, essa tecnologia usa feixes de raios laser enviados de aeronaves ou do solo, que atingem a superfície e retornam para os detectores, gerando assim nuvens de pontos em 3D. Essas nuvens são então processadas em softwares específicos para gerar os modelos.
A tecnologia Lidar pode ser usada para mapear cidades inteiras, plataformas de petróleo, estátuas, pontes e viadutos. Um exemplo de uso não-trivial do Lidar é o clipe da banda Radiohead, na música House of Cards, que não usa nenhuma câmera ou luz em sua produção, mas somente tecnologia de mapeamento através de nuvens de pontos 3D. Todas as paisagens e edificações foram obtidas com tecnologia de levantamentos com laser.
Clipe da banda Radiohead com tecnologia laser
A Microsoft também investe pesadamente na geração de modelos tridimensionais de cidades, porém com outra tecnologia. A gigante do setor de TI comprou em 2006 a empresa Vexcel Corporation, empresa do segmento de fotogrametria e sensoriamento remoto que atua há duas décadas no mercado internacional. O principal objetivo da aquisição foi buscar uma forma intuitiva de navegação, simulando o mundo real. Além disso, em dezembro de 2005 a empresa comprou a canadense GeoTango, especializada em modelagem e visualização em 3D na web.
O resultado de tudo isso são as edificações tridimensionais que aparecem no Microsoft Virtual Earth. Diferentemente do Google Earth, onde é o criador do modelo que escolhe a textura das fachadas, no Virtual Earth as imagens dos prédios são obtidas diretamente, através das câmeras digitais embarcadas em aviões.
Estádio em San Diego, visto da perspectiva "Birds Eye"
De um ponto de vista mais técnico, o Consórcio Geoespacial Aberto (OGC, na sigla em inglês), uma organização de instituições e empresas envolvidas com a interoperabilidade dos Sistemas de Informações Geográficas, criou uma linguagem para geração e publicação de modelos 3D de cidades, chamada CityGML. Além disso, existem também padrões ISO especificamente para uso em modelagem da paisagem urbana.
Veja mais sobre CityGML em www.citygml.org
Futuro
A evolução dos modelos 3D são as simulações em 4D, que levam em conta uma quarta dimensão, o tempo. Esse tipo de ferramenta é útil para fazer simulações de construções, por exemplo, antes mesmo de finalizar o projeto e implantar o canteiro de obras. Dessa forma, é possível observar o cronograma da obra e analisar as possíveis correções no projeto, bem como quantificar o impacto do empreendimento no meio ambiente.
Modelos tridimensionais de cidades trazem diversas vantagens em relação aos antigos projetos 2D. Segundo Paulo Simão, os principais diferenciais são a precisão centimétrica dos dados de posicionamento, tanto em X e Y para posicionamento como em Z para elevação das edificações. Além disso, há uma redução do custo com trabalho em campo, pois os modelos 3D diminuem as dúvidas sobre a precisão dos dados utilizados.
Alguns estudos têm sido realizados para desenvolver a tecnologia 3D e torná-la mais escalável, permitindo a produção de dados em série. Outra linha de estudo refere-se ao estudo de novas tecnologias, buscando a minimização do custo desses dados, que ainda não encarados como “pesados” por alguns dos segmentos de mercado.
As empresas tradicionais de geotecnologia têm passado por um processo natural de transição, de representações em duas dimensões, nas quais a projeção cartográfica era um dos principais fatores, para modelos tridimensionais de terrenos e de construções. Por sua vez, a “internet geográfica” ou GeoWeb já nasceu 3D, descrevendo o mundo de uma forma mais natural e completamente alinhada ao perfil de novos profissionais da geração Y, que já cresceram brincando com games imersivos e que consideram bastante aborrecido usar mapas planos.
O presente já é 3D, 4D, …
