INGENIERÍA GRÁFICA: PROYECTOS VIRTUALES EN LA ESCUELA DE CAMINOS DE GRANADA

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1 XVI CONGRESO INTERNACIONAL DE INGENIERÍA GRÁFICA INGENIERÍA GRÁFICA: PROYECTOS VIRTUALES EN LA ESCUELA DE CAMINOS DE GRANADA ALDAYA GARCÍA, Víctor Pablo (1); LEÓN CASAS, Miguel Ángel (2) (1) Universidad de Granada, España Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos Dpto. de Expresión Gráfica Arquitectónica y en la Ingeniería Correo electrónico: (2) Universidad de Granada, España Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos Dpto. de Expresión Gráfica Arquitectónica y en la Ingeniería Correo electrónico: RESUMEN El objetivo de la asignatura, primera en su género que se imparte en la Escuela de Caminos de Granada, es ofrecer a los alumnos fundamentos teóricos y conocimientos prácticos que les permitan la realización de maquetas digitales de ingeniería y faciliten el proceso de proyectar mediante el ordenador. Se estudian las técnicas informáticas para la representación y visualización de modelos tridimensionales y se analizan los procesos y programas que permiten la construcción de modelos de ingeniería, partiendo de una idea previa o un proyecto existente. Las indefiniciones en los datos de estos proyectos son completadas por los estudiantes en un proceso de aprendizaje mediante el estímulo que propicia la propia maqueta. Se trabaja sobre el uso de estas herramientas como ayuda en el proceso de diseño de distintas morfologías espaciales (ingeniería civil, diseño arquitectónico, ingeniería ambiental, etc.). El cuerpo básico de la asignatura es fundamentalmente práctico a través de ejercicios de modelación compleja basada en planimetrías, obras existentes o entornos urbanísticos, tanto en el ámbito de la ingeniería contemporánea como del patrimonio civil-arquitectónico y arqueológico. En el primer curso en que se ha impartido la asignatura, los alumnos, la mayoría sin conocimientos previos sobre la materia, han obtenido resultados excepcionales. Palabras clave: docencia, proyectos virtuales, modelos 3D, diseño asistido, presentación de proyectos.

2 GRAPHICAL ENGINEERING: VIRTUAL PROJECTS IN THE SCHOOL OF CIVIL ENGINEERING IN GRANADA (SPAIN) ABSTRACT The goal of the course, first of its kind to have been taught in the University of Granada, is to provide students with theoretical base and practical knowledge in order to be able to produce digital engineering models and to make the project-making process through computer easier. Departing from a previous idea or project, we study computer techniques for the representation and visualization of three-dimensional models and we analyze the process and the software to create engineering models. The lack of definition of these models is completed by the students in the learning process, motivated by stimulation the model itself provides. We worked on the use of computer tools as an aid in the process of design of the different spatial morphology (civil engineering, architectural design, environmental engineering, etc.) The content of the course is mostly practical, by means of complex modeling exercises, based on planimetries, existing works or urbanistic environments within contemporanean engineering, as well as the civil-architectural and archaeological patrimony. The first time the course have been offered, the students, most of them with no previous knowledge on the topic, have obtained excellent results. Key words: Teaching, Virtual Projects, 3D models, Assisted Design, Civil Engineering. 1. Introducción Se presenta en esta comunicación el inicio de la docencia de Ingeniería Gráfica y Modelización del Terreno en la Escuela de Caminos de Granada, mostrando tanto la metodología empleada como sobre todo los excelentes resultados obtenidos por los alumnos. Veremos como, mediante un adecuado estímulo, la mayoría de los alumnos responden con un esfuerzo y una calidad en los trabajos muy superiores a los exigidos en la asignatura. También observaremos como, al ser la elección de los proyectos a modelar totalmente personal, el alumnado se implica en mayor medida que cuando se le impone una propuesta determinada, enriqueciendo además el abanico de temáticas abarcadas en los proyectos. 2. Desarrollo de la asignatura Organización docente La asignatura se divide en dos partes: Teoría : se dan nociones básicas del manejo de los programas que se utilizan en la elaboración del modelo. Para ello se emplean proyectos sencillos de ingeniería y arquitectura que sirven de ejemplo de las técnicas empleadas y hacen que los alumnos pierdan el miedo a utilizar programas complejos.

3 Práctica: cada alumno, de forma individual, desarrolla un modelo digital del proyecto que haya elegido. La realización de dicho modelo se hace durante las horas de clase y cuenta con el apoyo y asesoramiento del profesor de la asignatura. Sistema de evaluación Al ser una asignatura eminentemente práctica se quería evitar en lo posible la evaluación mediante el tradicional examen, así que se optó por realizar un seguimiento personalizado del alumnado y evaluar tanto en función del esfuerzo realizado como de los resultados obtenidos en la entrega de los proyectos. Así el sistema de evaluación se realizó como sigue: Hay que destacar que, al menos en este primer año, no se realizó examen alguno, ya que todos los trabajos presentados superaron el nivel mínimo exigido.

4 Criterios de elección y elaboración del modelo Elección personal.- Se piensa que la elección del modelo debe ser personal con el fin de que, fundamentado en cierta predisposición, afinidad o admiración por el mismo, se garantice un mayor rendimiento pedagógico. Preferentemente no construido.- Al partir únicamente de referencias métricas tales como plantas alzados, secciones o perspectivas obliga a la definición de cualidades como: detalles, soluciones, colores texturas, iluminación etc. que no están en general definidas en las fuentes geométricas austeras de que se parte. De esta forma los alumnos deben terminar digitalmente el modelo poniendo necesariamente mucho de su parte. Cualidades geométricas.- El modelo que se elija debe ser gratificante para los alumnos, por lo que se aconseja que los proyectos tengan bastantes simetrías y elementos repetitivos con objeto de que el trabajo de modelado no se convierta en algo rutinario y nos concentremos en cuestiones más interesantes. Tienen que modelar fielmente los planos de partida? En absoluto, se puede y es aconsejable redefinir el proyecto como se desee, interpretarlo, mejorarlo, transformarlo, cambiarlo de uso o lo que el alumno considere. Tienen que modelar todo lo que viene en los planos? Los alumnos decidirán lo que modelan y lo que no en función de sus objetivos expresivos. Por lo tanto pueden decidir simplificar un proyecto y detallar únicamente las partes que interesen, concentrándose así en lo más interesante. Si unos alumnos eligen modelos muy sencillos y otros muy complicados: Cómo influye esto en la calificación? El nivel de exigencia estará compensado en función de las opciones, del esfuerzo realizado y de la relación conocimientos previos/calidad final del trabajo. Pueden modelar un proyecto suyo? Si, siempre que cumpla las condiciones exigidas y sea aceptado por el profesor. De hecho se podría modelar todo o parte del Proyecto Fin de Carrera, lo cual da uno índices muy elevados de identificación con el trabajo y aumenta en gran manera el rendimiento del alumno. Recomendaciones hechas a los alumnos Elegir un proyecto de un ingeniero o arquitecto ejemplar o un proyecto significativo y modelarlo procediendo a su interpretación. Las monografías de ingenieros y arquitectos famosos suelen traer muchos proyectos no construidos por lo que son muy adecuadas. Diseñar un edificio basándose en sugerencias gráficas no totalmente definidas, como por ejemplo terminar de definir y modelar propuestas de concursos de ideas. Modelar una obra emblemática del patrimonio histórico que haya desaparecido total o parcialmente y de la que se tenga constancia documental.

5 Planificación docente. Así la planificación del trabajo de la asignatura queda como sigue: El alumnado debe elegir su modelo durante el primer mes de desarrollo de la asignatura, mientras duran las clases teóricas. A tal efecto se aconseja presentar varias propuestas con el fin de que el profesor pueda valorar la idoneidad del proyecto. Durante la primera parte del mes de abril, los alumnos realizan las plantas y alzados 2D en AutoCAD del proyecto-maqueta que pretenden realizar. La idea es empezar a modelar en tres dimensiones a mediados de abril con una idea ya elaborada. Ese proyecto-maqueta puede y debe representar las adaptaciones a nivel de simplificación o cambios que el alumno o alumna deseen realizar (ello no quiere decir que no puedan realizarse cambios a lo largo del proceso de modelado). A principios del mes de mayo se termina el modelo 3D tanto del proyecto como de su entorno (terreno digital) y se procede a su texturizado, iluminación (si procede), etc. A mediados de mayo se prepara la presentación del proyecto (papel, paneles ) y se entrega para su evaluación a principios de junio. A fin de cumplir los plazos establecidos se diseña junto con los alumnos un cronograma para la distribución de su tiempo de trabajo:

6 Fases de creación del modelo digital 1. Elección del modelo 2. Planificación del modelado definición de objetivos y plazos 3. Recopilación, selección y preparación de la información 4. Paso de la información recopilada a formato digital a. Planos (proyecto y emplazamiento) CAD 2D b. Fotografías escaneado retoque fotográfico y optimización 5. Creación del Modelo Digital de Terreno (MDT) a. Asignación de la cota a las curvas de nivel previamente digitalizadas b. Importación de las curvas de nivel en 3D Studio c. Creación del MDT d. Refinado, optimización y corrección de errores e. Texturización 6. Creación del Modelo del Proyecto a. Construcción del modelo 3D en el programa de CAD b. Exportación de las piezas 3D al formato de intercambio elegido c. Importación de las piezas 3D en 3D Studio d. Refinado, optimización y corrección de errores e. Texturización 7. Fusionado del Proyecto en el MDT 8. Creación del entorno (si aplica) 9. Iluminación a. Exterior b. Interior (si aplica) Luminarias fotométricas, luces estándar, etc. 10. Cámaras a. Selección del aspecto de los formatos de salida b. Creación y posicionamiento de las cámaras c. Definición de las distancias focales, apertura, planos de recorte, etc. d. Pruebas preliminares Correcciones y reajustes Cámaras definitivas 11. Obtención de resultados a. Vistas fijas b. Panorámicas c. Animación d. Realidad Virtual, etc. 12. Presentación final del proyecto a. Dossier de presentación (en papel) b. Paneles c. Presentación informática d. Video (digital / VHS), etc.

7 3. Algunos ejemplos del trabajo realizado por los alumnos Mostramos aquí una pequeña muestra del trabajo de los alumnos en la asignatura. Hay que destacar que la inmensa mayoría de los 50 alumnos matriculados no poseían conocimientos previos de la materia. Presentamos los resultados en dos tipos de formato: imágenes sencillas y paneles compuestos. Imágenes de Síntesis Sergio Rodríguez Fdez. Pte. Internacional sobre el río Guadiana José Miguel Novo Sánchez Puente de Tablate Hugo Martínez Soto Puente de Kap Shui Mun Reinaldo Pérez Borrero The Beebe Windmill

8 Paneles Sergio Rodríguez Fernández Puente Internacional sobre el río Guadiana Laura Pérez Romera Puente Geiser II Maria Isabel Vivas Martín Puente La Gaviota

9 4. Consideraciones Finales Como conclusiones podemos destacar los siguientes aspectos: Dado que la asignatura es cuatrimestral, sus 6 créditos quedan bastante concentrados y el ritmo de trabajo es bastante intenso. Este ha sido uno de los aspectos que más han subrayado los alumnos. A la vista de la experiencia sería quizás aconsejable que la asignatura pasara a ser anual, manteniendo, eso si, el mismo número de créditos. A pesar de que el nivel exigido para aprobar era mínimo, ninguno de los alumnos se conformó con ese nivel, prefiriendo trabajar en horas fuera de las clases prácticas (en sus casas o en las tutorías) para mejorar sus proyectos. De esta forma el nivel global alcanzado por los trabajos de los alumnos superó con creces las expectativas del profesorado. Debido tanto al ritmo de trabajo como fundamentalmente a la utilidad de la asignatura y al grado de implicación del alumnado, muchos de ellos reconocieron haber dedicado mucho más tiempo a nuestra asignatura, que no deja de ser una materia de libre configuración, que a otras troncales de la carrera. Por último hay que destacar que uno de los aspectos más ilusionantes para el profesorado ha sido, sin duda, el que los alumnos se hayan identificado en gran medida con los proyectos elegidos y sobre todo el observar el grado de satisfacción que ellos mismos tenían con los resultados que iban obteniendo. Así la experiencia docente de este curso ha sido en todos los aspectos muy gratificante. Agradecimientos En primer lugar a los alumnos y alumnas de la asignatura, sin cuyo interés e ilusión esta hubiera sido una asignatura más. De ellos es el mérito por los excelentes resultados obtenidos. En segundo lugar al Dpto. de Expresión Gráfica Arquitectónica y en la Ingeniería, que puso los medios necesarios para que se pudiera llevar a cabo de forma adecuada la docencia de la asignatura, especialmente en cuanto a la adquisición de equipos informáticos para el Laboratorio de Ingeniería Gráfica. Por último a la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos y a la Universidad de Granada por su apoyo e interés en el desarrollo de la docencia de nuevas tecnologías.

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