Elementos prismáticos paramétricos tridimensionales utilizados para edificación virtual [2018]
Abstract
En este artículo son mostrados el desarrollo y utilización de los Elementos Prismáticos Paramétricos Tridimensionales (EPPT) para la edificación virtual. Estos elementos son utilizados como parte esencial de un software programado por los autores en la Facultad de Ingeniería de la UADY, que tiene como objetivo edificar virtualmente proyectos de construcción utilizando BIM (Building Information Model). Los elementos matemáticos que sustentan su desarrollo y utilización son formulados con nivel de detalle geométrico y algebraico. También es mostrado el desarrollo del sistema de referencia para la manipulación de los EPPT. Es mostrado el procedimiento para el cálculo de propiedades geométricas de los EPPT para su utilización en la cuantificación tales como: área, volumen y longitud. Como resultados, además del desarrollo de los EPPT, se presentan algunas pantallas de un software ya desarrollado que utiliza los conceptos aquí presentados, se discuten algunas cuestiones del desarrollo y se plantean posibles respuestas como solución basadas en una técnica de inteligencia artificial (IA). Entre las conclusiones más importantes, los autores mencionan que en la mayoría de las herramientas comerciales los procesos funcionan como cajas negras y que aportan poco al conocimiento para mejorar el desarrollo tecnológico en el tema de edificación virtual. Además, los autores proponen el material expuesto en este artículo como material didáctico para cursos de Matemáticas aplicadas a nivel licenciatura en las carreras de ingeniero civil o constructor, particularmente en cursos de Cálculo Vectorial. Developing and using of Tridimensional Parametric Prismatic Elements (TPPE) are introduced in this paper. Such elements are used as basis in particular programmed software by the authors in Faculty of Engineering of Autonomous University of Yucatan, (FIUADY). Main purpouse for this software is virtual building of construction projects using BIM (Building Information Model). Mathematics and geometry used in developing TPPE are showed in deep. Also, developing of reference system used to manipulate TPPE is presented. Procedures are showed in this paper for calculation of geometric properties such as area, volume and length of an arbitrary TPPE. As a result of this work, a few software screenshots are presented and a discussion about of development of concepts presented in this paper. Some recommendations are made by the author about using Artificial intelligence (AI) for solving geometric intersections among TPPE. Among the most important author conclusions of this work, are such as the most software tools available in the market today work like a black box and give a little knowledge contribution in order to improve BIM techonology. Furthermore, author recommends that the presented topics can be used for educational purposes in undergraduated courses of Civil or Construction Engineering, particulary in Vectorial Calculus.