Dr. Will Ikerd, PE, PhD
Director de Investigación y Educación, BIMForum Global
Feb. 2024

A continuación se ofrece una breve introducción a los términos de diseño y construcción virtuales que incluyen el campo de la captura de la realidad (CR) y la realidad virtual (VC) / simulación con modelado en el sector de la construcción. En futuros artículos se analizará el uso de la CR en diversos ámbitos del entorno construido.

La realidad virtual (RV) en el sector del diseño y la construcción de edificios hace referencia al uso de la tecnología informática para crear un mundo tridimensional simulado que el usuario puede manipular y explorar sintiéndose como si estuviera en ese mundo. Simulación en el sector de la construcción es el proceso de utilizar modelos para simular el entorno construido. El modelo simulado es lo que se ve en la RV. He aquí algunas aplicaciones clave de la RV y la simulación en este sector:

1. Visualización del diseño: La RV permite a diseñadores y arquitectos crear modelos en 3D para ayudar a los interesados a ver el edificio antes de construirlo. De este modo, los diseñadores y arquitectos pueden ver el edificio antes de que se construya.
2. Mejora de la colaboración: La RV puede reunir a equipos remotos situándolos virtualmente en el mismo espacio. Esto facilita la colaboración entre los equipos in situ y externos.
3. Revisión y apoyo al diseño: La RV mejora la participación de las partes interesadas al ofrecer a los equipos de diseño la posibilidad de presentar una representación realista de un diseño.
4. Planificación y supervisión de la construcción: La RV puede utilizarse para mejorar la planificación y el seguimiento de la construcción.
5. Formación y seguridad: La RV también puede utilizarse con fines de formación, proporcionando un entorno seguro y controlado para que los trabajadores aprendan nuevas habilidades.
6. Ahorro de tiempo y dinero: Al utilizar la RV en el proceso de diseño, la fase de construcción de cada proyecto puede ahorrar tiempo y dinero.

A medida que la tecnología de RV se perfecciona y se hace más accesible, se espera que forme parte de casi todos los aspectos del proceso de construcción.

La Realidad Aumentada (RA) es una tecnología que superpone objetos generados por ordenador en el entorno físico del usuario, creando una experiencia interactiva. En el sector de la construcción, la RA se ha utilizado para mejorar varios aspectos del proceso de construcción:

1. Planificación de proyectos: La RA puede superponer varios detalles y elementos a un plano de construcción, proporcionando a las partes interesadas una comprensión en profundidad del proyecto.
2. Presentación de proyectos: La tecnología de RA puede utilizarse en presentaciones de proyectos, lo que permite a los clientes visualizar el producto final de una forma más envolvente.
3. Captura del progreso: La RA puede utilizarse para seguir el progreso de un proyecto de construcción, proporcionando actualizaciones y visualizaciones en tiempo real.
4. Mejora de la colaboración: La RA puede maximizar el trabajo en equipo y la colaboración al permitir que todos los miembros del equipo visualicen e interactúen con el mismo modelo digital.
5. Mejora de la seguridad: La RA puede mejorar la seguridad en las obras proporcionando a los trabajadores información y avisos en tiempo real.
6. Formación: La RA puede utilizarse para la formación en construcción, proporcionando un entorno seguro y controlado para que los trabajadores aprendan nuevas habilidades.

Se espera que la RA experimente un fuerte crecimiento en el sector de la arquitectura, la ingeniería y la construcción (AEC) en los próximos 5 a 10 años, a medida que la tecnología madure y las empresas de construcción experimenten transformaciones digitales. Será una época dinámica a partir de 2024, cuando se publique este artículo.

La realidad mixta (RM) es una tecnología que combina objetos del mundo real con contenidos digitales de forma interactiva y en tiempo real. Se llama realidad "mixta" porque utiliza tecnología inmersiva para combinar escenarios virtuales y reales, lo que permite a los usuarios percibir el espacio actual superpuesto con datos holográficos de un modelo 3D.

En el sector del diseño y la construcción de edificios, la RM tiene varias aplicaciones:

1. Creación de réplicas virtuales: MR ofrece a arquitectos, diseñadores, ingenieros, gestores de proyectos y proveedores de servicios una capacidad inigualable para crear una copia virtual de lo que están planeando construir. Pueden pasear por la estructura y ver cómo quedará una vez construida.
2. Detección de defectos de diseño: Una visita virtual de este tipo permite detectar a tiempo los defectos de diseño, lo que supone un gran ahorro de costes y tiempo.
3. Mejora de la colaboración: Las tecnologías de RM mejoran el flujo de información y hacen que el trabajo sea más eficiente. Una solución que integre tanto hardware como software facilita la colaboración de los equipos in situ y externos.
4. Visualización de tareas: Las cuadrillas pueden ver exactamente qué tarea realizar con una rápida retroalimentación.
5. Formación: La RM puede utilizarse para la formación en construcción, proporcionando un entorno seguro y controlado para que los trabajadores aprendan nuevas habilidades.

La Realidad Mixta (RM) es una tecnología que fusiona los mundos físico y digital, creando nuevos entornos en los que estos elementos pueden interactuar en tiempo real. Esta tecnología, que se sitúa en algún punto del "Continuo de la Virtualidad" establecido por Paul Milgram en 1994, está transformando la forma en que el sector de la construcción recibe la información e interactúa con ella.

MR permite a los profesionales del sector de la construcción, como arquitectos, diseñadores, ingenieros y jefes de proyecto, crear un duplicado virtual de la construcción prevista. Esta visita virtual permite detectar a tiempo los fallos de diseño, lo que supone un importante ahorro de costes y tiempo.

La tecnología es de uso intuitivo, ya que imita la vida real, pero sin las limitaciones del mundo físico. Proporciona a los equipos del sector de la construcción tareas claras e información inmediata.

A medida que avance la tecnología, se espera que la RM se convierta en una herramienta esencial para los proyectos de construcción al eliminar las limitaciones de las pantallas de ordenador, los equipos voluminosos y la información dispersa. En el futuro de la construcción, la RM podría permitirnos tener las manos libres.

La captura de la realidad en el sector del diseño y la construcción de edificios se refiere al proceso de capturar, documentar y analizar las condiciones del mundo real de una obra o un edificio existente. Utiliza tecnologías innovadoras para transformar los procesos de construcción. He aquí algunos aspectos clave de la captura de la realidad:

1. Recogida de datos: La captura de la realidad puede aprovechar escaneos láser, imágenes de drones, fotos de smartphones o imágenes de 360° de alta resolución. Estos datos se suben a la nube.
2. Recorrido virtual: Una vez cargados los datos, las partes interesadas en el proyecto pueden recorrer virtualmente la obra desde cualquier lugar del mundo para ver las condiciones del lugar casi en tiempo real e identificar los problemas rápidamente.
3. Eficiencia y ahorro: La captura de la realidad puede agilizar significativamente muchos procesos, generando importantes ahorros de costes en proyectos individuales o en múltiples proyectos de toda una empresa. Puede reducir los desplazamientos hasta en un 50%, mejorar la comunicación, reforzar la capacidad de gestión de proyectos y mejorar la garantía y el control de calidad.
4. Versatilidad: La captura de la realidad puede realizarse con diversos dispositivos, como cámaras en drones, cámaras de 360°, teléfonos móviles iPhone y Android, escáneres LiDAR e incluso robots.
5. Creación de gemelos digitales: La captura de la realidad permite a los constructores crear una réplica digital muy precisa y completa (o gemelo digital) de espacios y estructuras físicas casi en tiempo real.

En esencia, la captura de la realidad mejora la precisión, la eficacia, la seguridad y la comunicación a lo largo de todo el proceso de construcción, desde el diseño inicial hasta la finalización del proyecto.

LiDAR, siglas de "Light Detection and Ranging", es una forma de tecnología de cartografía tridimensional. A menudo se denomina "escaneado láser" o "radar LiDAR". LiDAR crea mapas tridimensionales del espacio físico midiendo con precisión las distancias y las relaciones espaciales entre objetos y características de un entorno.

LiDAR es similar a RADAR (Radio Detection and Ranging), pero utiliza pulsos láser en lugar de microondas. Los datos generados por LiDAR son mucho más detallados, lo que permite crear réplicas virtuales en 3D de gran precisión de espacios físicos.

En el sector de la construcción, la tecnología de escaneado LiDAR 3D ofrece numerosas ventajas:

1. Captura precisa de datos espaciales: LiDAR puede medir y cartografiar con precisión los detalles de una obra o un edificio, proporcionando datos valiosos para la planificación y el diseño.
2. Mejor planificación y diseño: Con los detallados mapas 3D creados por LiDAR, arquitectos e ingenieros pueden planificar y diseñar con mayor eficacia.
3. Escaneado seguro de nubes de puntos: El escaneado LiDAR no es intrusivo y es seguro, por lo que resulta ideal para escanear obras con mucho tráfico.
4. Operaciones eficientes de mantenimiento y gestión de instalaciones: Los datos detallados proporcionados por LiDAR pueden utilizarse para una planificación eficiente del mantenimiento y la gestión de las instalaciones.
5. Reducción de las repeticiones: LiDAR puede ayudar a identificar cualquier error en una fase temprana del diseño a la construcción, evitando costosas reelaboraciones.

En general, el LiDAR es una poderosa herramienta que está transformando el sector de la construcción al proporcionar un nivel de detalle y precisión sin precedentes en la captura de datos espaciales.

La fotogrametría es la ciencia que reconstruye objetos y entornos del mundo físico mediante fotografías. Consiste en tomar fotos de un objeto o entorno desde distintos ángulos y utilizar esas imágenes para generar mediciones fiables. Al tomar fotos desde varias posiciones y ángulos, los equipos pueden desarrollar coordenadas tridimensionales para medir con precisión la profundidad y la distancia de los puntos entre sí. En este momento de 2024, las tolerancias de la fotogrametría no son tan estrictas como las del escaneado láser LiDAR común. Además, los equipos de fotogrametría suelen ser menos costosos y su despliegue resulta menos costoso que el escaneado láser LiDAR.

En el sector de la construcción, la fotogrametría tiene varias aplicaciones:

1. Análisis y topografía de obras: La fotogrametría se utiliza a menudo para inspeccionar rápidamente las obras, incluso antes de que comiencen.
2. Documentación as-built: La fotogrametría transforma imágenes y vídeos en modelos precisos "as-built" de una estructura o escena.
3. Detección y coordinación de conflictos: La fotogrametría puede ayudar a detectar y coordinar cualquier conflicto en la fase de diseño o construcción.
4. Seguimiento y planificación remotos de proyectos: La fotogrametría puede utilizarse para la supervisión y planificación remotas de proyectos, con o sin programación 4D.
5. Evaluación del estado de las instalaciones: La fotogrametría puede utilizarse para evaluar el estado de estructuras e infraestructuras existentes.

En general, la fotogrametría ha revolucionado el sector de la construcción, ofreciendo numerosas aplicaciones y ventajas significativas. Esta tecnología mejora la eficiencia, la precisión y la seguridad en los proyectos de construcción, desde los estudios de obra y la cartografía hasta el control de calidad y la supervisión de los avances.

La captura con drones, también conocida como topografía con drones, implica el uso de vehículos aéreos no tripulados (UAV) equipados con cámaras de alta definición para capturar imágenes detalladas de las obras de construcción. Estas son algunas de las formas en que se utiliza la captura con drones en el sector de la construcción:

1. Cartografía topográfica y levantamientos topográficos: Los drones pueden cartografiar grandes cantidades de terreno de forma rápida y sencilla, proporcionando imágenes detalladas en 3D del emplazamiento del proyecto y sus alrededores. Esto ayuda a mantener el proyecto dentro del calendario y el presupuesto y garantiza la precisión antes de iniciarlo.
2. Seguimiento de equipos: Los drones pueden hacer un sobrevuelo y evaluar rápidamente si el equipo está donde tiene que estar. También pueden reconocer rápidamente si una pieza del equipo que debería darse de baja sigue in situ, lo que evita costosos cargos por extensión accidental.
3. Inspecciones de seguridad: Los drones pueden identificar en tiempo real peligros potenciales, como puntos débiles estructurales, andamios inestables o mal funcionamiento de los equipos.
4. Seguimiento del progreso: Se utilizan fotos, vídeos e imágenes de drones para seguir el progreso de la construcción y proporcionar actualizaciones en tiempo real.
5. Documentación as-built: Los drones transforman imágenes y vídeos en modelos precisos "as-built" de una estructura o escena.

El uso de drones en la construcción ha crecido rápidamente en los últimos años. Su punto de vista aéreo y su capacidad de recopilación de datos los convierten en una herramienta viable, que ofrece ventajas que van desde la seguridad in situ hasta la supervisión remota. A medida que el sector crezca y los proyectos de construcción se vuelvan más complejos, el uso de drones en la construcción seguirá disparándose.

Se trata de un constructo para definir la fiabilidad de la información de un elemento en un BIM. Suele consistir en una escala de 100, 200, 300, 350, 400 y 500 puntos. Consulte BIMForum.Global/LOD para obtener más información sobre este tema. 

Se trata de un constructo para la captura de la realidad que aborda tanto las tolerancias como las densidades de medición de la recogida sobre el terreno de información sobre los elementos del edificio. Normalmente se trata de mediciones e imágenes. El tipo de información suele ser la medición geométrica con tecnología como el escaneado láser (Light Detection And Ranging - LiDAR), aunque LOA puede abordar otras formas de captura de la realidad como la temperatura, la vibración, el sonido, la humedad, etc. utilizando otras tecnologías. Consulte BIMForum.global/LOA para obtener más información.

El siguiente cuadro ofrece una comparación cualitativa de las tecnologías.

Nota: Los círculos indican los usos recomendados de los distintos métodos de captura de la realidad para los elementos de construcción. Los usos recomendados varían de no recomendado (círculo vacío) a uso más común (círculo relleno) en la tabla anterior. Toda la información es relativa y cualitativa. Consulte a los fabricantes específicos para obtener información cuantitativa detallada para su caso de uso particular.