Diseño arquitectónico asistido por computadora

Los programas de software de diseño asistido por computadora (CAAD) son el depósito de registros exactos y completos de edificios y son utilizados por arquitectos y compañías de arquitectura.

El primer programa se instaló en la década de 1960, para ayudar a los arquitectos a ahorrar tiempo en lugar de dibujar sus planos. El diseño asistido por computadora, también conocido como CAD, era originalmente el tipo de programa que los arquitectos usaban, pero como CAD no podía ofrecer todas las herramientas que los arquitectos necesitaban para completar un proyecto, CAAD se desarrolló como una clase distinta de software.

Visión de conjunto
Todos los sistemas CAD y CAAD emplean una base de datos con propiedades geométricas y otras de los objetos; todos ellos tienen algún tipo de interfaz gráfica de usuario para manipular una representación visual en lugar de la base de datos; y todos están más o menos interesados ​​en armar diseños a partir de piezas estándar y no estándar. Actualmente, la distinción principal que hace que uno hable de CAAD en lugar de CAD se encuentra en el conocimiento del dominio (objetos, técnicas, datos y soporte de procesos específicos de la arquitectura) integrados en el sistema. Un sistema CAAD difiere de otros sistemas CAD en dos aspectos:

Tiene una base de datos de objetos explícita de piezas de construcción y conocimiento de la construcción.
Admite explícitamente la creación de objetos arquitectónicos.
En un sentido más general, CAAD también se refiere al uso de cualquier técnica computacional en el campo del diseño arquitectónico que no sea mediante software específico de arquitectura. Por ejemplo, el software que se desarrolló específicamente para la industria de animación por computadora (por ejemplo, Maya y 3DStudio Max), también se utiliza en el diseño arquitectónico. Estos programas pueden producir renderizaciones y animaciones 3D fotorrealistas. En la actualidad, la representación en tiempo real es popular gracias a los desarrollos en tarjetas gráficas. La distinción exacta de lo que pertenece propiamente a CAAD no siempre es clara. El software especializado, por ejemplo para calcular estructuras mediante el método de elementos finitos, se utiliza en el diseño arquitectónico y en ese sentido puede caer bajo CAAD. Por otro lado, dicho software rara vez se usa para crear nuevos diseños.

En 1974, Caad se convirtió en una palabra corriente y fue un tema común de modernización comercial.

Características
El software CAAD tiene una base de datos de formas geométricas asociadas con ciertas propiedades. A diferencia del software CAD estándar, el arquitecto puede recurrir a objetos y datos específicos del edificio. El software conoce todos los componentes junto con sus características y admite el uso creativo durante la fase de diseño.

Los límites entre el software CAAD y otro software de firma asistido por computadora no siempre son claros. Por ejemplo, los programas de animación clásicos, como 3ds Max, se utilizan para mostrar y presentar o animar diseños de arquitecto. La aplicación del método de elementos finitos también puede ser parte de un software CAAD, se usa muy pocas veces en el proceso de diseño y solo se usa para pruebas matemáticas de estructuras de edificios.

Construcción
La estructura del software CAAD típico generalmente consta de al menos dos niveles. El primer nivel se usa para calcular y mostrar la definición geométrica del diseño. Esta representación interna puede consistir en modelos 2D o 3D, según el software. En este nivel, los gráficos están vinculados a otros datos, como etiquetas, dimensiones y propiedades del material. Los resultados de este proceso se pueden generar como planos, planos, secciones, vistas y en modelos 3D en representaciones espaciales.

En un segundo nivel, estos cuerpos geométricos agregados, es decir complementados, se analizan con operaciones de bases de datos. Esto se puede usar para crear metainformación en forma de lista, como listas de referencias y listas para la determinación de masa, listas de materiales, en parte, cronogramas de tiempo de construcción. Dado que la computadora puede realizar una gran potencia informática y, por lo tanto, puede calcular y visualizar construcciones y disposiciones técnicamente inviables, este nivel limita y supervisa la selección y el alcance, y presta atención a la funcionalidad (viabilidad técnica) del diseño.

Otra designación de software de diseño es AEC (Arquitectura, Ingeniería, Construcción). Aquí, a menudo se incluyen módulos más o mejor desarrollados para el diseño, cálculo estático y licitación de componentes. Sin embargo, los límites para el CAAD son fluidos.

Objetos tridimensionales
CAAD tiene dos tipos de estructuras en su programa. El primer sistema es la estructura superficial que proporciona un medio gráfico para representar objetos tridimensionales utilizando representaciones bidimensionales. También algoritmos que permiten la generación de patrones y su análisis utilizando criterios programados, y bancos de datos que almacenan información sobre el problema en cuestión y los estándares y regulaciones que se aplican a él. El segundo sistema es la estructura profunda, lo que significa que las operaciones realizadas por la computadora tienen limitaciones naturales. El hardware de la computadora y los lenguajes de máquina que son compatibles con estos hacen que sea fácil realizar operaciones aritméticas de forma rápida y precisa. También se puede construir un número casi ilógico de capas de procesamiento simbólico que habilite las funcionalidades que se encuentran en la superficie.

Representación gráfica
Todos los sistemas CAD y CAAD usan una base de datos con la geometría y otras propiedades de los objetos, todos tienen algún tipo de interfaz gráfica de usuario para manipular una representación visual en lugar de la base de datos, y están todos más o menos relacionados con el diseño y ensamblaje de piezas estándar y no estándar. La principal distinción que se hace al referirse a CAAD en lugar de CAD se encuentra en el dominio del conocimiento (objetos específicos de arquitectura, técnicas, datos y soporte de procesos) incluido en el sistema. Un sistema CAAD difiere de otros sistemas CAD en dos aspectos:

Tiene una base de datos de objetos específicos para elementos constructivos y conocimiento de la construcción.
Admite explícitamente la creación de objetos arquitectónicos.
En un sentido más general, CAAD también se refiere al uso de cualquier técnica computacional en el campo del diseño arquitectónico aparte del uso de software de arquitectura específico. Por ejemplo, el software desarrollado específicamente para la industria de la animación (como Maya o 3ds Max) también se utiliza en el diseño arquitectónico. La distinción que pertenece correctamente a la CAAD no siempre es clara. El software especializado, por ejemplo, para el cálculo de estructuras que utilizan el método de elementos finitos, se utiliza en el diseño arquitectónico, por lo que en este sentido correspondería al CAAD. Por otro lado, dicho software rara vez se utiliza para crear nuevos diseños. En CAAD también se podría encontrar la aplicación de técnicas como la gramática formal, la computación evolutiva y los sistemas expertos. Para el soporte del proceso de comunicación, se implementan todos los tipos de sistema de trabajo colaborativo soportado por computadora (CSCW).

Ventajas
Otra ventaja de CAAD es el mapeo bidireccional de actividades y funcionalidades. NOS. Las dos instancias de mapeo se indican entre las estructuras de la superficie (TM1) y las estructuras profundas (TM2). Estas asignaciones son abstracciones que se introducen para discutir el proceso de diseño e implementación de los sistemas CAAD. Al diseñar los sistemas, los desarrolladores del sistema generalmente consideran TM1. Aquí un mapeo uno-a-uno es la declaración típica, que es desarrollar una funcionalidad basada en computadora que se corresponda lo más posible con una actividad de diseño manual correspondiente, por ejemplo, dibujar escaleras, verificar el conflicto espacial entre sistemas de construcción y generar perspectivas desde vistas ortogonales. Los procesos de diseño arquitectónico tienden a integrar modelos aislados hasta el momento. Se deben combinar muchos tipos diferentes de conocimiento experto, herramientas, técnicas de visualización y medios. El proceso de diseño cubre el ciclo de vida completo del edificio. Las áreas cubiertas son construcción, operaciones, reorganización y destrucción. Teniendo en cuenta el uso compartido de herramientas de diseño digital y el intercambio de información y conocimiento entre diseñadores y en diferentes proyectos, hablamos de un continuo de diseño.

El trabajo de un arquitecto involucra principalmente datos representados visualmente. Los problemas a menudo se describen y tratan en un enfoque gráfico. Solo esta forma de expresión sirve de base para el trabajo y la discusión. Por lo tanto, el diseñador debe tener un control visual máximo sobre los procesos que tienen lugar dentro del continuo del diseño. Se producen más preguntas sobre navegación, acceso a información asociativa, programación y comunicación dentro de conjuntos de datos muy grandes.