Asunto 0006 – Compartir coordenadas entre modelos vinculados

NOTA 1: Este post es válido con la última compilación ARCHICAD 25 4013 que incorpora mejoras al Punto Topográfico nativo de ARCHICAD.

El objetivo de este post es discutir las posibilidades de un sistema de coordenadas compartido entre modelos ARCHICAD vinculados. Este no es un problema resuelto ni una funcionalidad actual de ARCHICAD, sin embargo, es fundamental encontrar una forma de operar para configurar un entorno de trabajo robusto y confiable entre vínculos.

Según Graphisoft, el nuevo Punto Topográfico Nativo de ARCHICAD 25 permite establecer una referencia común entre modelos vinculados, y la capacidad de compartir ubicaciones georreferenciadas entre archivos, sean estos creados en ARCHICAD o en otro software.

Por el momento, ARCHICAD no ofrece ninguna posibilidad de exportar entre un modelo y otro el Punto Topográfico Nativo (PTN), y de ese modo transferir entre modelos un Sistema de Coordenadas Compartido (SCC). El procedimiento debe ser manual. El Sistema de Coordenadas de Referencia (SCR) funciona, sin embargo, como un recurso paliativo para este fin, que opera con limitaciones y que está todavía por refinar.

Este Asunto propone un método de trabajo para operar entre modelos vinculados de ARCHICAD. En otro Asunto más adelante, analizaremos las posibilidades de transferencia de coordenadas multiplataforma, pero no un Sistema de Coordenadas Compartidas (SCC), empleando IFC.

¿Qué es (actualmente) el Punto Topográfico nativo de ARCHICAD?

En esencia, el Punto Topográfico es una forma de ubicar el origen interno (0,0,0) de un modelo, en el Sistema de Coordenadas de Referencia (SCR), es decir con respecto una coordenada X,Y,Z de abscisa, ordenada y elevación conocida, compatible con algún sistema de referenciación establecido o acordado a priori en un proyecto (por ejemplo, el levantamiento topográfico). Esta ubicación se define en el cuadro de diálogo Definiciones de Ubicación ..., en el recuadro POSICIÓN. Los valores del punto se expresan en la forma de una Dirección Este y Norte como un sistema cartesiano horizontal, en las unidades predefinidas del modelo (milímetros, metros, etc.), y Elevación.

La dirección positiva de las abscisas y ordenadas estará determinada por el ángulo que forma el Norte Real con el Norte del Proyecto (este último no existe como denominación específica en ARCHICAD, pero podemos decir que corresponde a la vertical, eje Y, del espacio de trabajo del modelo).

Eso quiere decir que ARCHICAD construye un sistema de coordenadas alternativo cuya dirección positiva está definida por el ángulo que el Norte Real forma con las abscisas del plano de trabajo. (Esto es: Este = 0°; Norte = 90°; Oeste = 180° y Sur = 270° (todos valores positivos)).

El sistema de coordenadas UTM es el método de localización geográfica más utilizado universalmente, y el Punto Topográfico parece haber sido concebido para su empleo y se presta bien para este fin.

Es necesario decir que el PTN incluye una componente de elevación, pero no discutiremos en este Asunto las posibilidades su empleo, y nos abocaremos específicamente a la localización horizontal de modelos.

Funcionalidad del Punto Topográfico nativo de ARCHICAD

El Punto Topográfico aún no tiene la flexibilidad de herramientas análogas en otros programas, como es el caso de Revit® o AutoCAD®, dado que la relación espacial que establece con el origen interno 0,0 del modelo no es independiente. No se trata de un punto que podamos acomodar espacialmente dentro de límites cercanos al modelo, a conveniencia, como podría ser un vértice del terreno, un punto de referencia definido por el topógrafo, etc. al cual, luego, podamos asignarle valores de coordenada obtenidas de la información topográfica disponible. El PTN de ARCHICAD es una mezcla entre una orientación del Norte como dirección del plano cartesiano y un factor de conversión para las coordenadas X,Y (incluyendo la elevación Z) medidas desde el origen interno 0,0,0 del modelos. Por lo tanto, la ubicación espacial del PTN será la posición real en abscisas, ordenadas que adoptan las coordenadas UTM ingresadas en sus parámetros (Dirección Este, Dirección Norte y Elevación) en la forma de un desplazamiento desde origen interno del proyecto.

Para ser más precisos, lo anterior implica que los valores ingresados en el recuadro PROYECTO determinan dónde, en relación con el origen interno del proyecto, debe encontrarse el PTN de tal forma que el origen del Proyecto (y cualquier otro punto medido en el espacio) indique las coordenadas esperadas en forma coherente con el sistema de coordenadas de referencia.

Para comprender esto mejor, caben las comparaciones. A diferencia de un programa como Revit®, el Punto Topográfico y el Origen del proyecto 0,0 no son independiente de su posición real, pues “están” (o más bien, son) en el mismo espacio del sistema de coordenadas (el interno) y por esa razón están fijos. Por eso, la función Zoom al punto topográfico es irrelevante. Sólo expande los márgenes de la vista hasta abarcar una escala geográfica difícilmente cubierta por el modelo, propia de la cartografía y no de un plano de diseño. En cambio, en Revit®, el usuario puede acomodar la ubicación y las orientaciones tanto del “Punto de reconocimiento” (equivalente en Revit al Punto Topográfico de ARCHICAD), como del “Punto base del proyecto” (análogo al origen del sistema de coordenadas interno), y consecuentemente, la orientación del norte real y del norte de proyecto.

Cómo operar con el Punto Topográfico nativo de ARCHICAD para coordenadas UTM

Para emplear el PTN como base de un sistema de coordenadas referencia y luego intentar emular manualmente un sistema compartido, proponemos el siguiente procedimiento:

Paso 1:

Ver Asunto 002 - Consideraciones sobre la ubicación relativa del origen 0,0, y Asunto 0003 sobre el rol de un Modelo de Emplazamiento. Uno de los modelos que participará en un conjunto de modelos vinculados debe ser definido como el modelo principal, o mejor aún, “el modelo dominante”, que será el encargado de coordinar la relación de los puntos topográficos de los otros modelos vinculados en él. En el modelo dominante se define el Punto Topográfico Primordial (PTP) del conjunto de modelos vinculados. El mejor candidato para este fin será el Modelo de Emplazamiento.

Se sugiere como primer paso revisar el plano del topógrafo (si está disponible al momento de comenzar el diseño). Deberemos analizar la conveniencia de orientar el Norte Real de forma que el “Norte del proyecto” de nuestro Modelo de Emplazamiento (el eje Y) sea aquella que conviene para dibujar y luego ubicar la vista en planta en un plano. Tener en cuenta que el ángulo que forma el Norte real y el Norte de proyecto será un dato relevante para la orientación del sistema de coordenadas compartido.

Por ejemplo, en la figura siguiente, se muestra una planta de un Modelo de Emplazamiento donde hemos ajustado la orientación del norte real de forma que la calle quede horizontal. Es decir, el norte real está inclinado hacia la izquierda. Al mismo tiempo, hemos comenzado el dibujo de tal forma que el Origen del modelo (la pequeña cruz) coincida con la intersección de dos ejes coordenados UTM.

Si hacemos zoom al punto de origen veremos que la pequeña cruz coincide con la intersección de los ejes coordenados E:677900 y N:4833700.

Paso 2:

Definimos el Norte Real del proyecto con la herramienta Definir Norte Proyecto.

Como resultado, el norte real del proyecto forma un ángulo de 127,169°.

Paso 3:

Indicamos las coordenadas del Punto Topográfico en el cuadro de diálogo Opciones > Preferencias del Proyecto > Definiciones de Ubicación... e ingresamos las coordenadas con valor negativo, en milímetros (o las unidades en las que estamos trabajando). Los valores deben ser negativos, porque estamos indicando dónde, con respecto al origen interno 0,0 de nuestro modelo (la pequeña cruz), está ubicado el punto 0,0 del sistema de coordenadas de referencia. Toda coordenada en el plano UTM es de valor positivo.

Paso 4:

Verificamos la aplicación del nuevo sistema de coordenadas etiquetando el origen con el nuevo objeto de biblioteca “Objeto Punto Topográfico 25” y le asignamos un valor de ID que denote que se trata de nuestro PTP.

Paso 5:

Cerramos el Modelo de Emplazamiento para analizar ahora el modelo “Edificio 1” que vincularemos en el “modelo dominante”. En este caso, el Edificio 1 es de forma rectangular, por lo que nos conviene comenzar el modelo en forma horizontal para que las plantas ocupen mejor la lámina. Notemos que, hasta el momento, el modelo del Edificio 1 tiene el norte orientado a 90° (o sea, coincide con el eje Y de su sistema de coordenadas interno).

No obstante, la ubicación real en el terreno será vertical, es decir, rotada 90°.

Notemos que hemos agregado una etiqueta “Objeto Punto Topográfico 25” en el origen, de tal modo que, cuando vinculemos el modelo del Edificio 1 en el Modelo de Emplazamiento, podamos “ver” su origen en el modelo anfitrión. Para distinguirlo mejor, hemos empleado una versión con el texto enmarcado en esta etiqueta.

Paso 6:

Volvemos al Modelo de Emplazamiento y vinculamos el modelo del Edificio 1. Como método de alineación, seleccionamos “Origen Proyecto” en el cuadro de diálogo Colocar Vínculo. Ajustamos su posición y orientación en el terreno.

Notemos que los símbolos “Norte” y “Objeto Punto Topográfico 25” del modelo Edificio 1 han adquirido automáticamente el ángulo del norte y los valores de coordenada del modelo anfitrión. Debemos ahora tomar nota de estas coordenadas adquiridas:

Estos valores son E:677913439 y N:4833719833.

Agreguemos una marca en la planta que señale dónde está el origen del Edificio 1, y denominémosla E1.

Paso 7:

Volvamos al modelo del Edificio 1 para incorporar en éste coordenadas del Punto Topográfico en el cuadro de diálogo Opciones > Preferencias del Proyecto > Definiciones de Ubicación... Estas coordenadas no son el PTP, sino las relativas al PTP con respecto al origen interno del modelo del Edificio 1, es decir, ingresaremos las coordenadas (con signo negativo, en milímetros) que hemos registrado en el paso 6.

Además, ingresaremos como ángulo del norte, el valor del modelo de Emplazamiento (ver Paso 2), ajustado para la rotación original del norte en el modelo del Edificio 1, es decir:

127,169° + 90° = 217,169°

La planta del Edificio 1 mostrará ahora los nuevos parámetros de posición y orientación.

Paso 8:

Volvamos al Modelo de Emplazamiento para hacer una verificación de la compatibilidad de la configuración del Punto Topográfico del Edificio 1 con nuestro PTP. Deberemos desvincular el modelo del Edificio 1 que insertamos con el método de alineación “por Origen Proyecto”, y volverlo a vincular, pero esta vez con alineación “por Punto Topográfico”: el modelo del Edificio 1 debe aparecer exactamente donde lo definimos.

La funcionalidad es biunívoca, es decir, si vinculamos en el modelo Edificio 1, el Modelo de Emplazamiento, "por Punto Topográfico", este también llegará al modelo anfitrión en las coordenadas y orientación del norte que le corresponde.

Con esto, hemos establecido un Sistema de Coordenadas Compartido entre los modelos.

NOTA 2: Muy lamentablemente, la alineación "por Punto Topográfico", solo funciona con módulos que provienen del sistema de archivos (seleccionados con la opción "desde Archivo" del botón "Nuevo Módulo..." del cuadro de diálogo "Seleccionar Módulo Vinculado"). Los archivos que provienen de BIMcloud, (o que provienen de una combinación de origenes, unos del sistema de archivos y otros de BIMcloud) se insertarán de Origen a Origen, sin importar la opción de alineación seleccionada.

Paso 9:

Intentemos ahora la misma operación, pero con modelos que provienen de BIMcloud, es decir, traslademos nuestros modelos al entorno de trabajo de Teamwork y vinculemos en el modelo Edificio 1, el Modelo de Emplazamiento, empleando como método de alineación “por Punto Topográfico”. El resultado obtenido no es el que esperaríamos.

Observemos que los nortes del anfitrión y del huésped están alineados, pero los orígenes de ambos modelos coinciden en el mismo punto y el terreno, en general está mal orientado.

Segundo intento: vinculemos en el modelo Edificio 1 el Modelo de Emplazamiento, pero esta vez, además de alinear al Punto Topográfico, cambiemos la orientación del módulo a 90°, ya que ello representa la operación de rotación que hicimos en el Modelo de Emplazamiento, cuando era éste el anfitrión.

Ahora, la alineación de los nortes del modelo anfitrión y huésped es la correcta, y también la orientación general del Modelo de Emplazamiento, pero siguen ubicándose en el mismo punto los orígenes.

Bastará con mover el Modelo de Emplazamiento (modelo huésped) desde la marca E1 hasta el origen del modelo anfitrión (Edificio 1), y tendremos el Modelo de Emplazamiento en su ubicación correcta.

En conclusión, el Punto Topográfico nativo de ARCHICAD, permite crear un sistema de coordenadas de referencia (SCR) común para ambos modelos en cualquier escenario (sistema de archivos o BIMcloud), pero sólo opera como un sistema de coordenadas compartido (SCC) que permita biunívocamente asociar los dos modelos, estando afuera del escenario BIMcloud.

Esperemos que GRAPHISOFT se haga cargo prontamente de este relevante tópico, agregándole a la herramienta la funcionalidad que le falta.