Geometrias de Revit a Dynamo

dynamo revit

Por:Cristhian Castillo Muñoa

22 de abril del 2022

La industria de la construcción esta cambiando con la llegada de la cuarta revolución industrial o Industria 4.0 que nos precipita a usar sistemas inteligentes que se integren con las organizaciones y las personas. Digitalizar los activos de una empresa para su administración eficiente es uno de los requisitos que nos obliga esta nueva era si queremos seguir siendo competitivos, es aquí donde tiene su gran avance la implementación del BIM (Building Information Modeling) y el VDC (Virtual design and construction) conceptos que ameritan su propio artículo pero para efectos prácticos los entenderemos como; BIM representación digital de las características físicas y funcionales de una instalación y “Consideramos el VDC como el proceso de utilizar no sólo el modelo sino la tecnología en general para mejorar el proceso de construcción”, dice Babcock.

Una vez definido esto podemos tener mas claro la necesidad de entender cómo funcionan las geometrías dentro de los programas que nos permiten generar modelos BIM, en este caso específico Revit, y si queremos administrarlos eficientemente entonces no podemos dejar de lado el uso de Dynamo. En general los usuarios buscarán: Poder representar a detalle cualquier tipo de instalación o edificación de la forma más rápida posible y posteriormente tener acceso a toda la información (en este caso información geométrica) asociada. A partir de este punto podemos entonces exponer tres realidades.

Realidad sociocultural. – Los entornos de trabajo en la industria AEC (architecture engineering & construction) son diversos y van cambiando de acuerdo con el País, incluso las terminologías usadas son distintas, y por supuesto la forma en la que abordan los problemas. Pero con las geometrías en especifico va a pasar algo curioso, al ser un concepto tan fundamental no importara mucho la terminología constructiva que usemos, el solido asociado a un pilar rectangular será un cuboide tanto en Perú, Chile, México, Colombia, Ecuador o China; y eso mismo pasara con todos los elementos constructivos, tendrán una representación geométrica conocida por todos.

Realidad laboral. – Si bien es cierto que el aspecto laboral está dentro de la realidad sociocultural se ha decidido tomarlo como un apéndice aparte, ya que merece la pena analizarlo de manera individual. Me tomare la licencia de decir que a nivel mundial la necesidad de ser mas eficiente, eficaz y por ende estar mejor integrado a las tecnologías o lo que es lo mismo ser parte de la Industria 4.0 es algo que no podemos dejar de lado. Un ingeniero civil, arquitecto o profesional de la construcción necesita tener conocimientos tecnológicos no avanzados, pero si actualizados y la diferencia según creo yo la manifestare con este ejemplo: Si se desea automatizar la colocación de pórticos en un estadio un arquitecto actualmente no necesita crear un plugin personalizado programando con c# o c++, le basta con conocer conceptos muy básicos de Dynamo el cual es un entorno de programación visual muy fácil de aprender. Podríamos poner mas ejemplos tomando las tecnologías BI, realidad aumentada, etc. Pero creo que la diferencia entre conocimientos tecnológicos avanzados y actualizados queda claro por ende podemos decir que la industria no necesita que nos convirtamos en programadores expertos, pero sí que conozcamos las nuevas tecnologías que nos permitirán integrarnos a la industria 4.0.

Realidad tecnológica. – La educación virtual y los medios de divulgación hoy en día están por todos lados y abarcan una gran lista de tópicos, lo difícil ya no es encontrar información si no el saber disgregar que información es la útil. También los programas, aplicaciones, plugin, etc. Están orientados a un fácil manejo y es mas actualmente hay aplicaciones para crear aplicaciones sin saber programar o con conceptos muy básicos de programación, tal es el caso de Dynamo, Grasshopper, Power aplicaciones, etc. Entonces la automatización es algo que se puede implementar o empezar ha implementar sin necesidad de tener conocimientos muy avanzados.

Una vez analizados estos aspectos vamos a ver cuáles son los flujos de trabajo más comunes en Dynamo para interactuar con las geometrías asociadas a los elementos constructivos modelados en Revit.

CONCEPTOS CLAVES

Analizaremos los conceptos clave para generar la solución:

Dynamo para Revit. – Dynamo no solo es un software también es un proyecto independiente, pero para los fines de este articulo definamos Dynamo para Revit en adelante solo Dynamo como un entorno de programación visual dentro de Revit que nos permite programar usando nodos precodificados que realizan acciones específicas.

Geometría Computacional. –

La geometría computacional es una rama de las ciencias de la computación dedicada al estudio de algoritmos que pueden ser expresados en términos de la geometría. Algunos de los problemas puramente geométricos surgen del propio estudio de dichos algoritmos, y este tipo de problemas también se considera parte de la geometría computacional.

Shamos, Michael (1978). «Computational Geometry» . Yale University.

Pues bien en DYNAMO y REVIT esto no es diferente, REVIT clasifica los elementos en CATEGORÍAS, FAMILIAS Y TIPOS (https://www.nuberevit.com/single-post/2016/08/23/Familias-y-tipos-de-familia-%C2%BFC%C3%B3mo-se-estructuran), esto quiere decir que una VIGA es una VIGA, una COLUMNA es una COLUMNA y justo esto es lo que nos gusta del programa, es específico para nuestra industria y he aquí también el muro con el cual muchas veces nos topamos, pero existe DYNAMO que nos permitirá explorar estos elementos de manera más profunda. No olvidemos que siguen teniendo una GEOMETRÍA COMPUTACIONAL asociada la cual vamos a analizar. Dentro de DYNAMO tendremos un carnaval de elementos geométricos jerarquizados en puntos, curvas, superficies, sólidos y además de unas ayudas abstractas como vectores, sistemas de coordenadas, planos, cajas de selección y un análisis topológico (vértices, aristas, caras).

Topología. – La topología (del griego τόπος, ‘lugar’, y λόγος, ‘estudio’) es la rama de las matemáticas dedicada al estudio de aquellas propiedades de los cuerpos geométricos que permanecen inalteradas por transformaciones continuas. Es una disciplina que estudia las propiedades de los espacios topológicos y las funciones continuas. La topología se interesa por conceptos como proximidad, número de agujeros, el tipo de consistencia (o textura) que presenta un objeto, comparar objetos y clasificar múltiples atributos donde destacan conectividad, compacidad, metricidad o metrizabilidad, entre otros.

Operaciones booleanas. – Las operaciones booleanas son las principales operaciones de modificación de sólidos ya que, a través de ellas, podemos añadir o quitar porciones de cualquier sólido para empezar a definir nuestros objetos. Estos son tres en total, y son los siguientes: (unión, resta, intersección.)

LLEVANDO GEOMETRÍAS DE REVIT A DYNAMO

A continuación, presentemos un caso simple y común al cual suelen enfrentarse al momento de querer obtener información del modelo en Revit y analizamos casuísticas especificas derivadas de este.

Caso general:

Tenemos un elemento en Revit del cual queremos hallar el metraje de una propiedad geométrica que no esta disponible por defecto en las tablas de Revit y la única forma de obtenerlo es recurriendo a arreglos o artificios que dotan al proyecto de una complejidad innecesaria y lo hacen difícil de administrar.

Caso específico 01:

Tenemos un muro con puertas y ventanas y queremos hallar al área de pintura de manera directa sin necesidad de generar sobre carga a los modeladores.

1. A continuación, tenemos un muro modelado en Revit con sus respectivas puertas y ventanas.

2. A continuación, nos dirigimos a Dynamo.

3. Una vez dentro de Dynamo procedemos a traer los siguientes nodos.

Select Model Element: Este nodo nos permitirá seleccionar con un clic nuestro muro o elemento que deseamos analizar, no confundir con Select Model Elements que nos permite seleccionar mas de un elemento.
Element.Geometry: Del elemento seleccionado nos permite obtener su geometría asociada, en el caso de un muro su geometría asociada es un sólido, también se pudo usar el nodo Element.Solids.
Geometry.Explode: Con este nodo explotamos el solido asociado al muro, al explotar un sólido se obtienen superficies.
Surface.Area: Con este nodo podemos obtener el área de cada superficie individualmente.

4. Esta rutina es en extremo simple, pero cumple con la finalidad de resolver el caso planteado, lógicamente este no es el único flujo de trabajo que podría resolver esto ya que dentro del mismo Dynamo podríamos probar con otros nodos y el resultado sería el mismo.

5. Este articulo esta dirigido a personas que recién estén entrando al mundo de la programación visual con Dynamo, pero eso no quiere decir que Dynamo no pueda ser más complejo, aquí extendemos la rutina creando un filtro para que no contabilice la cara inferior y superior del muro que lógicamente corresponden a el suelo y el techo o losa.

Nota: Los nodos que están en le grupo filtro nos permite hacer lo mencionado, todo este grupo de nodos se coloca entre el nodo Geometry.Explode y el nodo Surface.Area.

Caso específico 02:

Tenemos un pórtico y queremos hallar el área de encofrado de este.

1. A continuación, tenemos un pórtico modelado en Revit el cual usaremos para obtener sus caras y hacer el metraje del área a encofrar.

2. Abrimos Dynamo y colocamos los siguientes nodos.

Select Model Elements: Este nodo nos permitirá seleccionar todos los elementos del pórtico, columnas y viga.
Element.Geometry: De los elementos seleccionados nos permite obtener sus geometrías asociadas, en el caso de columnas y vigas su geometría asociada es un sólido, también se pudo usar el nodo Element.Solids.
List.Flatten: Al tener más de un elemento seleccionado cuando obtenemos sus geometrías asociadas se generan sub listas que para este caso nos estorban por ende necesitamos aplanar la lista con este nodo.
Solid.ByUnion: Uniremos todos los sólidos obtenidos, esto se hace con la finalidad de eliminar las caras intersecadas que se generarían si obtuviéramos cada solido por separado.
Geometry.Explode: Con este nodo explotamos el sólido generado por la unión de los tres solidos anteriores asociados al pórtico, al explotar un sólido se obtienen superficies y al solido ser una unión se evitaron las superficies intersecadas.
Surface.Area: Con este nodo podemos obtener el área de cada superficie individualmente.

3. Con esta rutina obtenemos las áreas para el encofrado, pero aún tenemos las superficies superiores e inferiores, se podría optar por generar un filtro como en el caso anterior, dejo esto a criterio del lector. Tengamos en cuenta que por lo general una columna va asociada a una losa o zapata por ende solo se necesitaría eliminar la superficie más alta (la tapa de la viga)

Caso específico 03:

Se tiene una topografía y se quiere hallar su volumen después de colocar una infraestructura, solo se quiere usar Revit para esto.

1. A continuación, vemos una contención incrustada dentro de la topografía, todo generado en Revit, sabemos que es difícil descontar el volumen de la contención al volumen de la topografía. También tengamos presente que este es solo un ejemplo académico para poder entender ciertos conceptos de las geometrías dentro de Dynamo, se sabe que para un flujo de trabajo real se generan cortes y rellenos con técnicas constructivas que tal vez lo abarquemos en otro artículo.

2. Dentro de Dynamo carguemos los siguientes nodos, pero tengamos en consideración que realmente para poder generar un flujo de trabajo amplio con topografías las cuales tienen geometrías asociadas de tipo Mesh deberíamos usar paquetes externos o crear nuestros nodos personalizados. Para efectos de este articulo se ha reducido el tipo de topografía a una topografía simple.

No describiremos los nodos ya analizados, pero si aprovecharemos en explicar un poco mas a detalle el proceso que se realizó.

El conjunto de nodos superiores nos sirve para obtener la geometría de la topografía (Mesh) y transformarla a un sólido.
Los nodos en la parte inferior simplemente nos ayudan a obtener la geometría asociada de la contención.
Al final hacemos una diferencia de ambos solidos para poder descontar el volumen de la contención al volumen de la topografía.

Lógicamente si se puede llevar las geometrías de Revit a Dynamo entonces también se puede hacer el proceso inverso, ósea llevar geometrías generadas en Dynamo a elementos funcionales dentro de Revit, pero esto lo abordaremos en un siguiente artículo.

CONCLUSIONES

No se requiere conocimientos avanzados para empezar a trabajar geometrías dentro de Dynamo y poder resolver casuísticas complejas que se generan al modelar y documentar en Revit.
Si bien es cierto con conocimientos básicos se puede empezar a automatizar, tengamos en cuenta que poco a poco se ve la necesidad de crear filtros o agregar cierta complejidad a la rutina si se quiere tener cada vez resultados mas cercanos a los reales.
No todos los elementos de Revit generan geometrías manejables como solidos o superficies, algunos elementos como las topografías tienen geometrías asociadas tipo Mesh las cuales son mas complejas de trabajar y se ve la necesidad de tener mayores conocimientos en Dynamo.
No se usaron nodos de paquetes externos por ende se puede concluir que tiene mayor valor el poder plantear correctamente el problema que sobrecargar nuestra rutina con paquetes externos.

RECOMENDACIONES

Se recomienda que un usuario de nivel básico pueda iniciar procesos de automatización ya que ahorraría muchas horas de trabajo sin necesidad de tener conocimientos profundos de Dynamo
Se recomienda profundizar en Dynamo si se quiere tener mayor control sobre la asignación de criterios sobre los datos obtenidos.
Se recomienda hacer una evaluación previa del tipo de geometría que se obtendrán de los elementos que se traen desde el modelo, ya que algunas de estas geometrías como las Mesh resultan en flujos de trabajos complejos.
Se recomienda no usar paquetes externos a menos que sea estrictamente necesario o que ayude a simplificar mucho la rutina.

BIBLIOGRAFÍA

ANEXOS