BIM e realidade virtual

experiência de imersão para concepção arquitetônica

Abstract

O crescimento exponencial do BIM (Building Information Modeling) nos últimos anos - impulsionado inclusive por iniciativas governamentais, a exemplo do decreto nº 10.306/2020 que determina a utilização do BIM na execução direta ou indireta de obras e serviços de engenharia, realizados pelos órgãos e pelas entidades da administração pública federal – marca a evolução definitiva da prancheta, física ou digital. Essa metodologia baseia-se na modelagem virtual da construção, incluindo o projeto arquitetônico, seus complementares bem como informações físicas e funcionais de seus elementos constituintes. Tal compreensão possibilita aos projetistas uma visualização e análise mais detalhada, além de uma tomada de decisão mais bem fundamentada durante todo o ciclo de vida de um projeto (Penttila, 2006; Succar, 2009; Santos, 2012). Por sua vez, tecnologias como Realidade Virtual (RV), Realidade Aumentada (RA) e Realidade Mista (RM) estão emergindo e sendo incorporadas na Arquitetura e no Urbanismo. Enquanto a RV viabiliza simulações computadorizadas interativas que dão aos usuários um maior senso de imersão, a RA sobrepõe informações digitais com o mundo real, enriquecendo a experiência de quem a utiliza, e a RM representa a convergência entre os mundos físico e virtual (Sherman & Craig, 2018). Juntas, tais tecnologias compreendem o termo Realidades Expandidas (RE), as quais são reconhecidas como uma importante ferramenta no contexto educacional, complementando os estágios do processo projetual e melhorando a curva de aprendizado nos cursos de arquitetura (Hajirasouli & Banihashemi, 2022). Neste trabalho apresentam-se os relatos de três experiências realizadas em sala de aula utilizando BIM e Realidade Virtual (RV) para concepção e desenvolvimento de projeto arquitetônico, desenvolvidas durante a disciplina de Desenho Arquitetônico Auxiliado por Computador com 26 alunos do terceiro período do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal do Ceará. Tais experiências fazem parte de uma pesquisa mais abrangente sobre o uso de Realidades Expandidas no ensino de Arquitetura, Urbanismo e Design. Empregando a metodologia de Pesquisa-Ação, buscou-se identificar as problemáticas e agir a respeito delas para uma tentativa contínua, sistemática e empírica de melhorar a prática (TRIPP, 2005). Esse método segue as quatro fases do ciclo de Pesquisa-Ação: planejar, agir, descrever e avaliar, levando em consideração que há uma sistemática oscilação entre a ação no campo prático e a investigação dessa ação. Com o fito de viabilizar a experiência imersiva, foi utilizado o software Twinmotion da Epic Games em conjunto como um Oculus Rift S e um notebook gamer de tela de 15,6 polegadas, processador Inter Core i7, 512GB de armazenamento em SSD, 16GB de memória RAM e uma placa de vídeo Nvidia RTX 3070 com 8GB de memória dedicada.

A primeira ação implementada tinha como objetivo promover uma avaliação qualitativa do espaço proposto pelo estudante como uma solução volumétrica que atendesse os requisitos do programa funcional proposto, que consistia em um Studio com dois quartos e orçamento máximo de R$120.000,00. Assim como em semestres anteriores, os alunos foram introduzidos à metodologia BIM por meio do software Archicad da Graphisoft e utilizaram a ferramenta Zona, que consiste em volumes passíveis da extração de quantitativo de orçamento. A preparação do ambiente virtual levou aproximadamente 7 minutos (considerando dificuldades técnicas). Essa atividade foi realizada com 14 estudantes, que tiveram – em média – 3 minutos interagindo com seus projetos. Alguns ajustes na representação 3D da ferramenta Zona precisaram ser realizados, uma vez que suas volumetrias não eram representadas por padrão no Twimotion. A segunda ação foi realizada na sexta semana de aula, após a inserção do terreno e de paredes, pisos e teto. Nessa experiência foram utilizados os mesmos equipamentos da anterior e os estudantes foram instruídos a dar materialidade a suas propostas dentro da Realidade Virtual utilizando texturas disponíveis na biblioteca padrão do renderizador. Para essa etapa, o tempo de uso médio foi de 7 minutos. Ao todo, 11 alunos participaram da imersão, com a prioridade de participação para aqueles que não puderam participar anteriormente. Por fim, a terceira ação deu-se na décima semana letiva, quando os alunos deveriam definir o layout interno de suas casas. Nessa fase o objetivo era avaliar as estratégias arquitetônicas e suas consequências para o usuário final, dando a possibilidade aos alunos de experienciar e modificar suas escolhas dentro da Realidade Virtual através da perspectiva do usuário. Contudo, não foi encontrada uma solução tecnológica que transmitisse as alterações realizadas dentro da Realidade Virtual para o BIM. Para contornar esse problema, estabeleceu-se a seguinte forma de trabalho: a turma foi dividida em duplas e enquanto um aluno entraria em seu projeto com os óculos de RV o outro faria as alterações solicitadas diretamente no Archicad, sendo estas refletidas em tempo real por meio do programa Enscape. Nessa experiência, foram utilizados dois notebooks gamers com as configurações supracitadas e dois Oculus Quest 2, conectados via USB 3.0, permitindo que duas duplas realizassem a imersão simultaneamente.

Alguns problemas e restrições foram observados durante a realização das atividades: desorientação e náusea; pouca quantidade de equipamentos; e deficiência de processamento das máquinas. Além disso, fez-se necessária a utilização de cabos para a conexão entre os notebooks e os óculos de Realidade Virtual, uma vez que a conexão sem fio via Wi-Fi se mostrou bastante instável. Baseado nos resultados obtidos durante o semestre, não obstante as adversidades encontradas, pode-se afirmar que o método proposto apresentou contribuições significativas no ensino do processo de design arquitetônico, tanto na teoria quanto na prática. O uso da Realidade Virtual apresentou benefícios claros, como a melhoria da visualização e percepção espacial. A possibilidade de explorar seus projetos de forma interativa e imersiva estimulou os alunos durante todo o período letivo, resultando em um maior engajamento da turma com o exercício proposto. Além disso, um importante benefício observado foi a estimulação do pensamento crítico através da exploração interativa do ambiente virtual, uma vez que os alunos puderam avaliar seus projetos mais profundamente, identificar problemas e propor soluções mais bem embasadas e conscientes.