Parametrização de arquitetura vernácula com software Blender

Desenvolver um método para representar em modelagem 3D a tipologia da casa corrente vernácula luso-brasileira, usando variáveis paramétricas no software livre Blender.
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Objetivos, problema e justificativa

Este plano de trabalho tem por objetivo geral desenvolver um método para representar em modelagem tridimensional a tipologia da casa corrente luso-brasileira, por meio de instruções paramétricas. A parametrização em arquitetura consiste em gerar a forma de um edifício ou elemento, não por meio do desenho ou modelagem direta, mas sim pela interação entre diversos parâmetros quantitativos (dimensões e quantidades de elementos) e booleanos (sim/não). Esse modo de projetar permite gerar variantes formais muitas vezes significativamente diversas entre si graças à manipulação das variáveis programadas. Para tanto, o plano de trabalho prevê os seguintes objetivos específicos:

  • Analisar exemplos de reconstituições paramétricas de construções tradicionais, identificando os algoritmos e parâmetros empregados bem como os resultados obtidos;
  • Conceituar a tipologia da casa corrente luso-brasileira, também conhecida como “casa de morada” (no Brasil) ou “morada de casas” (em Portugal), sob a forma de algoritmos paramétricos;
  • Explorar a parametrização da casa corrente luso-brasileira enquanto ferramenta explicativa das variações de composição espacial e formal possíveis dentro da caracterização dessa tipologia.

A modelagem paramétrica é utilizada, em projetos complexos, para se obter elementos com desempenho determinado por meio de soluções algorítmicas a conjuntos de múltiplas condicionantes. Em contraste com essa abordagem centrada no produto final, este plano de trabalho, à semelhança de iniciação científica já desenvolvida no âmbito deste mesmo projeto de pesquisa em 2022–2023, olha para a própria formulação do algoritmo como um resultado a ser estudado. A premissa de um trabalho como este é que formular um algoritmo capaz de dar conta da variedade formal dentro de uma série tipológica ajuda a esclarecer os princípios de composição dessa série. Tal propósito é especialmente relevante no contexto da arquitetura vernácula tradicional, carente de documentação escrita em geral e especialmente de uma articulação explícita dos seus preceitos teóricos ou projetuais.

Disso articula-se que o problema central deste plano de trabalho, mais do que a produção de uma visualização tridimensional de edificações, é a própria elaboração e análise do algoritmo de parâmetros capaz de produzir tal visualização.

Assim, o produto final deste plano de trabalho — o modelo paramétrico capaz de descrever a série tipológica das casas correntes luso-brasileiras — tem uma dupla aplicabilidade. Primeiro, como todo modelo tridimensional personalizável, ele contribui para a visualização de sítios urbanos históricos onde o grau de evidência arqueológica e iconográfica seja reduzido: a parametrização de variantes dentro da tipologia doméstica permite preencher uma visualização virtual do tecido urbano usando a aparência provável de construções comuns. Em segundo lugar, e nisso reside mais propriamente o papel deste plano de trabalho enquanto pesquisa histórico-tecnológica, a própria descrição do algoritmo produzido nesta pesquisa é um modo de conhecer os paradigmas de composição, os limites formais que terão sido adotados pelos construtores vernaculares na produção da habitação cotidiana luso-brasileira.

A contribuição dessa abordagem para o campo de conhecimento da história arquitetônica luso-brasileira e da sua preservação patrimonial consiste, portanto, em explorar hipóteses em torno às estratégias de composição espacial e formal que fazem parte da tradição de edilícia doméstica luso-brasileira. Ao mesmo tempo, a formulação de um algoritmo capaz de descrever a diversidade de casos particulares dentro de uma série tipológica tem implicações para a elaboração de diretrizes de preservação e intervenção em sítios urbanos históricos, na medida em que esse algoritmo oferece uma descrição explícita dos processos de composição que resultam na harmonia e compatibilidade entre as variadas casas que compõem o tecido construído vernáculo.

Viabilidade, recursos e metodologia

Este plano de trabalho se desenvolve por meio das seguintes etapas:

  1. Aproximação (ou aprofundamento) no programa Blender, por meio de estudo dirigido, material educativo disponível online, e interação com usuários mais experientes;
  2. Levantamento e revisão da bibliografia científica e de exemplos de produtos de terceiros sobre o objeto deste plano de trabalho;
  3. Esquematização dos parâmetros a serem incorporados num algoritmo descritivo da casa corrente luso-brasileira;
  4. Implementação, testes e aprimoramento de um modelo paramétrico de casas luso-brasileiras;
  5. Análise do algoritmo paramétrico e discussão das suas implicações para o conhecimento, a descrição e a preservação das casas correntes luso-brasileiras.

A carga de trabalho para a execução das atividades de todas as etapas está estimada em 10 horas semanais durante a vigência do plano de trabalho.

Embora o Blender não seja parte da formação curricular habitual dos cursos de graduação em Arquitetura e Urbanismo no Brasil, ele tem uma interfaz suficientemente similar ao de outros programas comerciais de modelagem, além de fartos recursos online para o seu aprendizado. Isso permite que mesmo estudantes sem experiência prévia com o programa sejam capazes de dominá-lo em tempo hábil para executar os objetivos deste plano de trabalho.

As etapas de execução deste plano de trabalho demandam conhecimentos correntes do curso de Arquitetura e Urbanismo, tais como: descrição e representação de sistemas construtivos, reprodução e refinamento de perfis geométricos, extração de desenhos técnicos a partir do modelo tridimensional, e diagramação de um manual ilustrado.

Mais do que gerar visualizações tridimensionais variadas, o processo de elaboração do algoritmo paramétrico tem por balizas a reconstituição dos limites formais da arquitetura doméstica tradicional. Assim sendo, o modelo paramétrico será constantemente confrontado com exemplos reais de casas históricas luso-brasileiras, de modo a averiguar que o algoritmo seja capaz de gerar todos os exemplares atestados na realidade, e que ele não induza à produção de modelos implausíveis com respeito à tipologia historicamente atestada das casas correntes.

Os insumos necessários para o desenvolvimento deste plano, incluindo documentação bibliográfica e acesso a um levantamento arquitetônico são, por definição do problema escolhido, livres e públicos. A bibliografia necessária poderá, eventualmente, incluir artigos publicados sob assinatura, desde que a Universidade de Brasília assine as bases de dados correspondentes. Será utilizado também um computador pessoal, podendo ser equipamento próprio do aluno, do orientador, ou um computador da UnB que já se encontra disponível para o grupo de pesquisa no Laboratório de Estudos da Urbe (LabeUrbe) do PPG–FAU.

Bibliografia

Competências

O aluno cumpriu componentes curriculares do curso de graduação em Arquitetura e Urbanismo relevantes para o plano de trabalho, especialmente as disciplinas de Arquitetura e Urbanismo no Brasil Colônia e Império e Projeto de Arquitetura e Urbanismo em Técnicas Retrospectivas, relacionadas ao patrimônio arquitetônico brasileiro. Ele também domina o software necessário para a realização das atividades previstas.

Além disso, possui experiência em iniciação científica com o tema da parametrização de modelos digitais, tendo se aprofundado nas ferramentas para geração de geometrias a partir de algoritmos nos programas de modelagem tridimensional. Sua experiência com tomadas de decisão quanto à escolha de geometrias e instruções será de grande valia para a exploração do objeto deste plano de trabalho.

Cronograma

Mês Atividade
01 Revisão da bibliografia
02 Revisão da bibliografia
03 Determinação da estratégia a ser seguida para a modelagem
04 Estudo de instruções paramétricas para elementos constituintes da casa
05 Estudo de instruções paramétricas para elementos constituintes da casa
06 Análise de variáveis na configuração espacial das casas
07 Elaboração e teste de instruções paramétricas para a configuração espacial
08 Elaboração e teste de instruções paramétricas para a configuração espacial
09 Revisão e simplificação dos algoritmos
10 Redação do relatório final
11 Produção e tratamento de imagens, diagramas e vídeos
12 Revisão e formatação do relatório final