Planificación urbana virtual en 3D
por Konrad Saal

La Inselhalle de Lindau, un centro de conferencias situado en una isla en el lago Constanza, debe sanearse y ampliarse. Los responsables de proyecto decidieron realizar el registro según ejecución del «antiguo centro de conferencias y su entorno» mediante escaneo láser terrestre, ya que no existían planos de la edificación original o eran incompletos. Los datos adquiridos están ahora disponibles para profesionales de la arquitectura y para «visitas virtuales».

La empresa de ingeniería Zimmermann & Meixner Z&M 3D Welt GmbH del municipio cercano de Amtzell ganó el encargo para realizar la documentación según ejecución y la visualización 3D. La tarea consistía en registrar todo el centro de conferencias (interior y exterior), así como la edificación colindante y la orilla del lago Constanza en la zona de la sala de congresos.

Registro según ejecución con escaneo láser 3D
La topógrafa Viola Leibold y el ingeniero Benjamin Sattes llegaron a la isla con una Leica ScanStation 2 para el «as-built». Este polifacético escáner láser 3D registra hasta 50.000 puntos por segundo y permite alcances de hasta 300 m. «Gracias a la tecnología de escaneo láser, la metrología ha superado una gran dificultad para el registro según ejecución preciso y rentable», explica Benjamin Sattes.

«El escáner láser 3D, combinado con un ordenador portátil, se controla mediante el software Leica Cyclone, compuesto de varios módulos. Con él pueden definirse entre otras cosas las ventanas de escaneo necesarias, definirse la densidad de puntos y guardarse los datos de puntos. Para la georeferenciación posterior, la vinculación de todas las nubes de puntos en un sistema unitario, se colocan señales de puntería y se escanean junto con el objeto. En la zona exterior registramos aprox. 73.000 m² en cinco días con 38 puntos estación. La zona interior para la que necesitamos aprox. 21 puntos estación y tres días, abarca 5.000 m²», explica Viola Leibold.

Para poder escanear la forma del tejado, el cuerpo de bomberos de Lindau nos dejó incluso una escalera mecánica. Para el procesamiento de las nubes de puntos, Leica Geosystems ofrece módulos para algunos programas CAD del ámbito de la ingeniería. Los usuarios pueden trabajar así en el entorno de software acostumbrado. Con las funciones ampliadas y parcialmente automatizadas en Leica CloudWorx para AutoCAD, Benjamin Sattes pudo generar un modelo 3D a partir de las nubes de puntos. «Tan pronto como está listo el modelo pueden desarrollarse las secciones y vistas que se quieran». En el caso de la Inselhalle se crearon dos secciones, planos de distribución de bajos, planta baja y planta superior, así como cuatro vistas. Este modelo sirvió de base para toda la planificación de los 25 despachos de arquitectos que se seleccionaron para el concurso de ejecución. Se considera que se está al máximo nivel técnico con una desviación máxima de un centímetro con respecto a la edificación existente.

Visualización 3D y paseo virtual
«El objetivo particular del ejercicio era capturar la Inselhalle a un nivel de detalle y precisión que permitiese a todos los arquitectos tener acceso a un registro estable y preciso de toda la edificación sin necesidad de tener que realizarlo ellos mismos», explica Benjamin Sattes. «Al mismo tiempo podíamos utilizar el software de visualización gratuito y basado en internet TruView de Leica Geosystems para ofrecer un recorrido virtual por la Inselhalle».

Leica TruView es un software para la visualización y la realización de mediciones dentro de grandes nubes de puntos, incluso sin experiencia en el ámbito del escaneo láser 3D, en CAD o cualquier otra tecnología 3D. Para ello, las nubes de puntos se representan de modo fotorealístico. Así, los arquitectos pueden moverse virtualmente en la nube de puntos, tomar distancias, marcar detalles, rotular y guardar. Por último, el archivo editado puede intercambiarse en internet con todos los participantes para una comunicación efectiva. Los planos según ejecución 2D, un modelo 3D y TruView como «sustituto para recorridos in situ con función de medición» ofrecen a cada arquitecto la base óptima para expresar sus ideas y diseños.

Enlazando el diseño con el mundo real
Gracias al concepto de visualización desarrollado internamente en Z&M 3D Welt, los arquitectos, ingenieros civiles y arquitectos paisajísticos pueden visualizar como quedarían sus propuestas en el contexto respecto a la edificación real. Los resultados pueden entregarse a Z&M 3D Welt como modelo 3D o vista 2D. La empresa desarrolla modelos 3D a partir de planos 2D o aplica directamente los modelos 3D creados en cualquier módulo de software. Estos datos se visualizan en espacio tridimensional con una nueva planificación de carreteras, diseño de espacio, arquitectura paisajística, además de los edificios y características reales existentes.

Este proceso es particularmente interesante por la rentabilidad que Z&M 3D Welt persigue: a diferencia del pasado, se puede visualizar el entorno real a partir de los resultados brutos de los datos de escaneo. La nube de puntos registrada sirve para la visualización según ejecución y no exige un posterior procesamiento en modelos 3D con la consiguiente pérdida de precisión y detalle.

El lamentable estado de conservación del castillo de Dounreay ha llevado al organismo de protección patrimonial escocés, Historic Scotland, a tomar medidas para su preservación y rehabilitación. El castillo de Dounreay está dentro de los terrenos de las instalaciones nucleares de Dounreay que lo rodean por tres lados; el mar hace de límite por el cuarto. Las instalaciones nucleares se están desmantelando actualmente y los controles de supervisión y seguridad durante este proceso hacen que la restauración del monumento no sea viable ni financiable.

La utilización sostenible de modelos 3D
A menudo los usuarios se enfrentan a la cuestión de cómo poner a disposición los datos para el futuro con el mínimo coste y esfuerzo. Con los datos obtenidos a partir del escaneo láser ahora es posible acceder a los datos de medición de modelo 3D y transmitirlos a los organismos pertinentes. Los implicados han valorado especialmente el sencillo manejo, es tan sencillo que incluso permite a los no iniciados moverse libremente dentro del modelo.

Los futuros diseños y animaciones sobre el proyecto «Inselhalle Lindau» se encuentra en la página web www.zm-3dwelt.de/inselhalle.

Sobre el autor: Konrad Saal es topógrafo y marketing communications manager de Leica Geosystems en Heerbrugg.