City Engine: la ciudad en tus manos

Escrito por  Matías Cabello Febrero 07, 2011

La calidad de los ambientes urbanos es fundamental en cualquier producto que comunique a través de la imagen, sobre todo cuando un entorno metropolitano es parte sustancial del argumento. City Engine, desarrollada por Procedural, es una herramienta que permite modelar ciudades completas hasta diez veces más rápido que con otros programas similares.

El cine y la publicidad constantemente recurren a las ciudades para contar una historia. La animación en 3D permite llevar ese recurso cada vez más lejos, con impresionantes efectos especiales que se desarrollan en medio de increíbles urbes.

City Engine, un muy interesante software desarrollado por Procedural, es una herramienta cuyo objetivo es la creación de ciudades de cualquier tipo y tamaño.

Lo que hace de este programa un producto novedoso es la velocidad con la que se puede modelar una ciudad completa y totalmente personalizable, según las necesidades del usuario.

La interfaz de usuario: menos es más

Si tuviera que recurrir a una sola palabra para describir la interfaz de usuario de City Engine esa sería "simple". Más de una vez nos encontramos con programas de modelado en 3D con interfaces excesivamente complejas, que exigen muchas horas de trabajo para entenderlas. Sin embargo, City Engine no es el caso: es tan sencilla que pocos minutos alcanzan para entender su funcionamiento.

El espacio de trabajo se divide en tres: el viewport principal en el centro y dos columnas laterales que condensan las herramientas más impotantes del programa.El espacio de trabajo se divide en tres: el viewport principal en el centro y dos columnas laterales que condensan las herramientas más impotantes del programa.

En el lateral izquierdo de la pantalla encontraremos el Navigator, una típica interfaz que presenta los archivos y carpetas de cada proyecto de City Engine al estilo Windows, organizados jerarquicamente. Esa ventana resulta muy útil para la administración ágil de los documentos que componen nuestro trabajo.

Más abajo está la ventana Scene Editor, donde se controlan los elementos -mapas, layers- que componen la escena propiamente dicha.Tengamos en cuenta que un proyecto de City Engine puede puede estar compuesto por un número ilimitado de escenas.

Ahí mismo, en la parte inferior izquierda de la pantalla, se encuentra uno de los elementos más importantes del programa, el CGA Shape Grammar Editor (editor de arquitectura generada por computadora), concepto que analizaremos más adelante.

Las ventanas Navigator y Scene editor resultan muy prácticas para la administración de los archivos, layers, imágenes, texturas y objetos que componen la escena.Las ventanas Navigator y Scene editor resultan muy prácticas para la administración de los archivos, layers, imágenes, texturas y objetos que componen la escena.

En la parte derecha está el Inspector, la herramienta principal para ver y modificar los objetos que componen cada una de las escenas. La interfaz del Inspector cambia según el tipo de objeto que se seleccione, lo que nos permite acceder a cada una de sus propiedades y parámetros.

A través del Inspector se controlan los parámetros de cada uno de los objetos.A través del Inspector se controlan los parámetros de cada uno de los objetos.

Por úlitimo, como en todo programa basado en la creación de objetos en tres dimensiones, en el centro del espacio de trabajo de City Engine se encuentra el viewport principal. Desde allí es posible seleccionar y modificar distintos objetos, por ejemplo la orientación de las calles. El viewport puede configurarse para que muestre los objetos de distintas maneras: wireframe, con texturas y shaders, como así también el ángulo de la cámara.

El viewport principal puede configurarse según las necesidades de cada usuario, como así también el tipo de cámara.El viewport principal puede configurarse según las necesidades de cada usuario, como así también el tipo de cámara.

Preparación del terreno

Comenzar a trabajar con City Engine es verdaderamente simple. El diseño de la ciudad empieza por la creación de una red de calles y avenidas, generada según los parámetros asignados por el usuario.

En primer lugar, debemos considerar que en todos los ambientes urbanos existen restricciones que condicionan el crecimiento de una ciudad: rios, lagos, parques, etc. City Engine controla estos aspectos a través de los obstacle layers. Como su nombre lo indica, un obstacle layer es una capa que determina en qué lugares existen obstáculos que impiden el desarrollo de calles y otras construcciones.

A lo largo de la experiencia con este programa, veremos que muchos parámetros se controlan a través de mapas (no en el sentido cartográfico del término), es decir, imágenes a partir de las cuales determinamos distintos criterios de diseño.

Esta es una imagen PNG definida como obstacle map. Las zonas oscuras indican las áreas en las que, por distintas razones, no puede haber calles ni edificios.Esta es una imagen PNG definida como obstacle map. Las zonas oscuras indican las áreas en las que, por distintas razones, no puede haber calles ni edificios.

Una vez que definimos las restricciones, debemos configurar el terreno, con distintas curvas de elevación a los que las calles y los objetos se adecuarán de forma automática. Esto también lo logramos a partir de mapas.

En primer lugar debemos asignar un mapa de elevación, y así determinar las irregularidades del terreno. A partir de esa imagen el algoritmo del programa creará un modelo en tres dimensiones de la superficie.

El mapa de elevación es una imagen en escala de grises. Las zonas oscuras indican terrenos bajos, mientras que las zonas claras son terrenos elevados.El mapa de elevación es una imagen en escala de grises. Las zonas oscuras indican terrenos bajos, mientras que las zonas claras son terrenos elevados.

Luego, es el momento de asignarle una textura al terreno. La única función de esta imagen es delimitar visualmente las características del terreno: agua, montañas, espacios verdes, etc.

Resultado del terreno después de aplicar los mapas de elevación y de topografía.Resultado del terreno después de aplicar los mapas de elevación y de topografía.

Una vez concluida la configuración del suelo es hora de generar una red de calles y avenidas. El programa hace esto de forma automática según los parámetros que se le asignan. Hay tres formas básicas: organic, raster y radial. En rigor, cada una de ellas representa una disposición particular de las calles.

Al momento de crear la red de calles, el programa ofrece tres tipos distintos: organic, raster y radial. Además, no hay que olvidar vincularla a los mapas de obstáculos y elevación.Al momento de crear la red de calles, el programa ofrece tres tipos distintos: organic, raster y radial. Además, no hay que olvidar vincularla a los mapas de obstáculos y elevación.

Además, el programa adapta la disposición de las calles a los parámetros topográficos que definimos con los mapas de obstáculos y elevación.

En esta imagen se muestra claramente la forma en que la red de calles se adapta a las condiciones del terreno.En esta imagen se muestra claramente la forma en que la red de calles se adapta a las condiciones del terreno.

Edificios

Lo que hace que una ciudad sea interesante o, por lo menos, que llame la atención, son sus edificios. No se trata sólo de estructuras complejas y de notable valor arquitectónico, sino que el primer valor que se debe perseguir es el realismo.

Al crear una metrópolis virtual siempre se puede caer en el riesgo de que no se vea natural, lo que implica el fracaso absoluto del diseño.

City Engine tiene una forma particular de poblar una ciudad de edificios: las CGA Rules, que no son otra cosa que una serie de normas que determinan qué características debe tener un objeto.

Las CGA Rules están contenidas en un archivo, que se carga al proyecto de City Engine y que luego puede vincularse con las calles (networks), o las parcelas (shapes).

Las CGA Rules pueden leerse y modificarse de dos maneras: texto y gráfico.Las CGA Rules pueden leerse y modificarse de dos maneras: texto y gráfico.

Al asignarle reglas a una calle es posible controlar su diseño (texturas, accesorios, etc.). Por ejemplo, en este caso aplicamos una serie de CGA Rules a un segmento para darle una textura determinada al asfalto y erigir faroles en las veredas.

Imagen que resulta de la aplicación de una serie de reglas simples a uno de los segmentos de la red de calles.Imagen que resulta de la aplicación de una serie de reglas simples a uno de los segmentos de la red de calles.

Por otra parte, el mismo criterio se aplica para la creación de edificios.

Conjunto de edificios generados por CGA Rules en un grupo de parcelas.Conjunto de edificios generados por CGA Rules en un grupo de parcelas.

Hay que destacar que las reglas que se aplican para la creación de calles y edificios pueden modificarse en cualquier momento.

Si bien el programa, para darle la mayor heterogeneidad posible a la ciudad, aplica un sistema aleatorio al momento de asignarle un edificio a una parcela, los resultados aún son poco realistas. Para mejorar este aspecto, debemos recurrir otra vez a un mapa.

En un párrafo anterior señalamos que City Engine aplica mapas para el control de determinados parámetros. En este caso, usaremos un skyline map para controlar la altura de los edificios en determinadas áreas del terreno de manera muy práctica, y obtener así un perfil de ciudad realista.

Las zonas rojas indican lugares en lo que los edificios serán más altos, mientras que las zonas oscuras son las áreas con edificios de menor altura.Las zonas rojas indican lugares en lo que los edificios serán más altos, mientras que las zonas oscuras son las áreas con edificios de menor altura.

Gracias a la aplicación del skyline map es posible generar ciudades mucho más realistas, con una línea de horizonte que se recorta según las distintas formas, alturas y densidad de los edificios.

En esta imagen, vemos dos áreas que condensan los edificios de mayor altura, en coincidencia con los sectores definidos en el skyline map.En esta imagen, vemos dos áreas que condensan los edificios de mayor altura, en coincidencia con los sectores definidos en el skyline map.

Asimismo, City Engine también permite aplicar mapas para el control del tipo de construcciones (comercial, industrial y residencial).

La versión de evaluación

Procedural ofrece una versión de prueba de City Engine por 30 días. Una de las limitaciones más llamativas es la imposibilidad de exportar las escenas, lo que nos permitiría hacer impresionantes renders.

Sin embargo, esta versión es más que suficiente para dar los primeros pasos con este excelente software. Además, Procedural ofrece descargas de ciudades completas a modo de ejemplo, lo que resulta muy útil para entender las funcionalidades del programa.

Una visión futurista de Nueva York es uno de los ejemplos que podemos descargar del sitio de Procedural.Una visión futurista de Nueva York es uno de los ejemplos que podemos descargar del sitio de Procedural.

Si bien en esta reseña cubrimos algunos de los aspectos más importantes del programa, no debemos olvidar que el alcance de este tipo de sofware está en estrecha relación con la capacidad de cada uno de los usuarios. Aquellos que decidan aprender City Engine descubrirán una herramienta que permite explotar al máximo su creatividad y pericia en el dominio de programas de modelado en tres dimensiones.

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