Proyecto de planeamiento urbanístico de Marsella

Para mostrar Phosphore 2, un proyecto de planeamiento urbano de la gran empresa francesa de construcción e ingeniería civil Eiffage, se tuvo que crear un plan maestro convincente y una visualización en 3D con los siguientes requisitos de producción:

• El plan de masas urbanas y el modelado tipológico arquitectónico se diseñó de forma iterativa en una colaboración de las partes implicadas (arquitecto, productores y artista CGI) y, por lo tanto, tuvo que formalizarse en 3D muy rápidamente.
• El plan final tenía que ser una prueba de concepto de las pautas de planeamiento urbano aplicadas, que después se podrían desplegar fácilmente en otras ciudades con topografía y contextos espaciales diferentes. Dicho de otro modo, el plan de masas urbanas no era fijo y no estaba estrictamente dibujado, sino que se especificaba a través de directrices y principios de diseño, como diferentes tipologías de edificios en determinados porcentajes, etc.
• Los diseños de los edificios se derivaron de sólidas tipologías conceptuales diseñadas por el arquitecto. En este contexto, el arquitecto esbozó siete tipologías de edificios y las asoció a varios principios estructurales y programáticos tales como:
  • Una guía de forma básica para cada una de las tipologías de huella: triángulo, multi-poligonal, arborescente, dominó o pequeños cuadrados.
  • La tipología arborescente se eleva sobre pilares que deben adaptarse a la topografía del terreno.
  • Cada uno de los edificios debe tener un coeficiente de habitabilidad limitado (según su superficie del suelo).
  • La proximidad y la accesibilidad a las calles y al eje principal se guía a través de la definición de las limitaciones de distancia y orientación.
  • Cada una de las tipologías de edificios tiene diferentes diseños de fachada que tienen que adaptarse a las reglas y restricciones de diseño, como la orientación del sol o la proximidad a los edificios vecinos.

Era evidente que no es posible adoptar todas las directrices y restricciones dadas por el arquitecto y tratar de modelar manualmente todo este entorno urbano en 3D con herramientas estándar de CAD o DCC. Es necesario aplicar técnicas de procedimiento para convertir las pautas y restricciones de diseño en reglas y diseños paramétricos. Por consiguiente, CityEngine fue finalmente el candidato ideal para construir este entorno urbano.

CityEngine es una herramienta dedicada y optimizada basada en su lenguaje de programación CGA altamente abstracto. Todas las herramientas de CityEngine están orientadas a la arquitectura o al urbanismo. El usuario manipula los conceptos arquitectónicos a través de la derivación de simples pero poderosos operadores de scripting: en CE no es necesario manejar polígonos, vértices y demás (¡y no hay que hacer matemáticas complejas!), sino que el usuario se centra en patrones, ritmos, secuencias y particiones espaciales. El proceso de modelado de una ciudad o edificio se convierte en un proceso natural de reflexión de diseño, como si se escribiera un trozo de ADN constructivo que pudiera adaptarse a cualquier situación o lugar. La ventaja de la gramática de la forma CGA es su simplicidad: si uno puede describir naturalmente un edificio o una ciudad en términos de patrones, ritmos, divisiones, repeticiones, podrá escribir una regla CGA que desarrolle este tipo particular de edificio con variaciones".

Romain Janil, Virtualization

Para el modelado de procedimientos de este entorno urbano a gran escala, el estudio VFX 3eme Oeil subcontrató a Romain Janil de Virtualization, quien realizó y aplicó el siguiente flujo de trabajo:

1. Creación datos del mundo real y exportación las superficies de edificios existentes como shapefiles.
2. Importación en el CityEngine para limitar el relieve o hacer mapas de obstáculos o atributos (mar, parques, puentes, etc.).
3. Crecimiento procedimental de las redes de carreteras siguiendo las pautas de diseño, y edición a mano de determinados puntos.
4. Subdivisión procedimental de los solares y parcelas siguiendo las pautas de diseño como área mínima o máxima para cada área de construcción.
5. Crecimiento procedimental de la tipología de edificios arborescentes con una regla CGA recursiva.
6. Difusión procedimental de otras tipologías en reglas de derivación estocásticas o basadas en la orientación/área.
7. Elaboración scripts procedimentales de las tipologías de fachada según las directrices de diseño: elemento para ocluir la luz en las fachadas orientadas al sur, balcones en las fachadas del norte, distribución estocástica de las ventanas abiertas, cortinas, etc.
8. Distribución y derivación procedimental del mobiliario urbano (bancos, farolas, línea de árboles, caminos de madera en parques).

CityEngine se utilizó para generar directamente los modelos en el puerto de visualización 3D a un ritmo interactivo. Fue posible generar un modelo de 14 millones de polígonos de toda el área y aun así poder navegar por la escena, cambiar los parámetros, etc. El modelo completo se exportó a Collada® en piezas estructuradas y se entregó a 3eme Oeil, que integró los datos 3D generados para las renderizaciones y animaciones finales.

• Software utilizado: Global Mapper®, CityEngine®, Maya®, Lightwave 3D®
  
• Tiempo de producción del procedimiento todo incluido: 1,5 persona-mes
• Tiempo de generación de procedimientos de toda el área en CityEngine: ˜5 minutos
• Área generada por procedimiento: ˜10 km2
• Número total de polígonos de procedimiento finales producidos: 14 millones
• Número de edificios y características individuales en el terreno: ˜15,000

• Modelado procedimental: Romain Janil, Virtualization
• Arquitecto / Planeamiento urbanístico: PGA Architects
• Cliente de producción VFX: 3eme Oeil studio
• Cliente del proyecto: Eiffage