Reimaginar la comunidad con la tecnología de los gemelos digitales

Al llevar los modelos al 3D, los arquitectos y urbanistas están mejor equipados para resolver los retos que plantean los paisajes cambiantes, el cambio climático, el transporte, etc.

Mientras que un gemelo digital es, por definición, cualquier copia virtual de un activo, proceso o sistema físico, un gemelo digital urbano es una representación virtual de los activos físicos de todo un entorno urbano. Los gemelos digitales urbanos desempeñan un papel fundamental en el movimiento mundial hacia las ciudades inteligentes. Una "ciudad inteligente" es una comunidad que utiliza medios electrónicos para recopilar datos valiosos en torno al uso y rendimiento de sus servicios públicos, patrones de movilidad e infraestructuras mediante el uso de herramientas como sensores del Internet de las Cosas (IoT) para registrar actividades y cambios en el entorno urbano. Los gemelos digitales urbanos suelen ser los sistemas en los que se representan y visualizan estos datos. Se crean agregando grandes conjuntos de datos de mapas y modelos, visualizados en tiempo real.

Por eso, los gemelos digitales urbanos ofrecen la posibilidad de contemplar el estado futuro de un entorno urbano en un contexto más preciso que el que permitiría una colección de modelos de edificios tradicionales. También están ayudando a los diseñadores a reimaginar y democratizar aún más el proceso de planificación. Según ABI Research, más de 500 ciudades de todo el mundo habrán implantado gemelos digitales en 2025. En la actualidad, muchas ciudades se esfuerzan activamente por reproducir digitalmente sus paisajes urbanos y explorar el papel que desempeñarán los gemelos digitales en sus comunidades.

Una de esas ciudades es Trondheim. Trondheim, la cuarta ciudad más grande de Noruega, está situada a orillas del fiordo de Trondheim. Fundada por el rey vikingo Olav Tryggvason en 997, la ciudad posee una rica historia nórdica. Al igual que muchas ciudades de todo el mundo, las características geográficas de Trondheim obligan a densificar el paisaje urbano existente para permitir su crecimiento. Esto supone un notable reto para el diseño, sobre todo si se une al esfuerzo por preservar la belleza y el encanto de la ciudad desde hace mucho tiempo.

En 2020, los arquitectos locales se pusieron manos a la obra para modelar una visión del futuro de su ciudad en el concurso Trondheim 2050. El concurso formaba parte de un esfuerzo más amplio de la ciudad por crear planes estratégicos integrales para su crecimiento a lo largo de las próximas décadas, invitando a diferentes perspectivas y aumentando la participación pública en el proceso de planificación.

Martin Vitsø, especialista en geodatos de la ciudad de Trondheim, recurrió a Unity para modelar el aspecto que tendría Trondheim en 2050.

Vitsø dirigió el esfuerzo de introducir en Unity Pro una colección de modelos SketchUp de los equipos, así como datos fundamentales del sistema de información geográfica (SIG), para crear una visión precisa e interactiva del futuro potencial de Trondheim.

Coordinar este esfuerzo entre equipos de arquitectura que utilizan distintas soluciones técnicas no es tarea fácil, y las ciudades se enfrentan al mismo reto a una escala mucho mayor a la hora de crear modelos cohesionados. "Para este proyecto, utilizamos SketchUp casi exclusivamente. A los equipos se les entregaron modelos SketchUp de partes de la ciudad en las que iban a trabajar, y se les dieron instrucciones para que colocaran primero sus propios modelos en estos modelos SketchUp".

Martin decidió experimentar de forma independiente con Unity hace unos años y éste ha sido su primer esfuerzo por utilizarlo a esta escala y en un formato público.

"Unity era capaz de manejar una gran carga de datos", afirma Vitsø. "Me gustó mucho tener la posibilidad de programar scripts para hacer capturas de pantalla con una resolución de alto nivel y diferentes proyecciones, incluso de 360 grados".

El resultado fue una detallada vista digital de la ciudad, una visión en 3D de Trondheim que permitía a los espectadores ver en su contexto los edificios y cambios de infraestructura propuestos por cada equipo.

A Vitsø también le interesaba encontrar formas de que los modelos de Unity aumentaran el compromiso público con el proyecto Trondheim 2050 e invitaran a los residentes a hacer comentarios. Experimentó formas de hacer los mapas públicos de Trondheim más interactivos y fáciles de navegar. "Los fondos del mapa de respuesta pública son todos imágenes isométricas únicas de alta resolución de Unity. La visita virtual con soporte de realidad virtual (VR) también se realiza a partir de imágenes de 360 grados de Unity". Abajo se puede ver la agregación de comentarios en un mapa de calor superpuesto a una versión 3D del mapa público, de modo que los equipos pudieran identificar fácilmente las áreas de mayor interés o preocupación para los habitantes de Trondheim.

El equipo de planificación de la ciudad llegó a una lista definitiva de las principales preocupaciones y aspiraciones de los residentes para incorporarlas a sus planes estratégicos. Los residentes destacaron dónde les gustaría ver más zonas verdes, asientos públicos, zonas peatonales libres de coches y un mejor acceso al río Nidelva, que atraviesa la ciudad.

Las respuestas al proyecto, tanto por parte de la ciudad como del público, fueron muy contundentes. "Los miembros del personal de la ciudad estaban muy contentos de introducir el 3D, la VR y un mapa de respuesta interactivo en la mezcla de participación pública. En general, la participación de la comunidad era sobre todo analógica, consistía en reuniones públicas y en dibujar sobre mapas impresos", afirma Vitsø.

"Es de esperar que esta forma de hacer las cosas atraiga a un público más diverso para que participe en el proceso de planificación. Los urbanistas me han dicho que muchas de las personas que participan en los medios convencionales de intercambio de información ya conocen bien el proceso y habrían ofrecido su opinión de todos modos."

Para Trondheim, el proyecto 2050 era sólo el principio. "Antes de este proyecto no utilizábamos realmente el término "gemelo digital"; siempre hemos hecho modelos 3D de zonas pequeñas o grandes de la ciudad cuando ha sido necesario. En consecuencia, habíamos puesto más energía en disponer de un medio eficaz de hacer modelos 3D frescos a partir de datos cartográficos frescos en lugar de mantener y actualizar un gemelo digital".

Vitsø confía en que una mayor racionalización del intercambio de datos y modelos sea la próxima ola en el movimiento hacia los gemelos digitales y las ciudades inteligentes.

"Desde mi punto de vista burocrático, me gustaría poder compartir fácilmente gemelos digitales contextuales actualizados con otros agentes municipales, estatales o privados. Hoy en día, esto puede requerir mucho procesamiento manual, hacer modelos de una determinada manera y luego combinar los datos del modelo con determinadas columnas en determinadas bases de datos para ajustarse a las necesidades de un proyecto concreto. Se están haciendo esfuerzos a escala nacional en relación con el modelado 3D y el almacenamiento de información sobre edificios en bases de datos que afectarán a todos los municipios."

Vitsø y sus colegas de Trondheim siguen trabajando duro para buscar nuevas formas de aprovechar los datos e impulsar Trondheim hacia el futuro.

"El objetivo de un gemelo digital integral sería ampliar el uso de un modelo de ciudad en 3D para incluir datos de sensores en directo junto con atributos seleccionados de registros de datos. Por ejemplo, un análisis del consumo energético de una ciudad puede requerir un modelo urbano en 3D y un montón de información adicional relacionada con cada edificio. Tenemos toda esta información, pero está repartida en varias bases de datos y requiere acrobacias para combinarla".

Con Unity, los usuarios pueden consolidar sus datos en un único lugar. Diseñadores y urbanistas de todo el mundo están descubriendo rápidamente el poder que ofrecen los gemelos digitales para visualizar las repercusiones de futuros planes, fundamentar decisiones basadas en datos e implicar al público para que colabore a distancia.

"Veo Unity como la plataforma para crear los productos de visualización que queremos mostrar al público", afirma Vitsø. "Un motor como Unity ofrece capacidades únicas".

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