Uso de Blender a través de la programación en la Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos

Abstract

Este documento introduce la posibilidad de utilizar Blender en la Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos como herramienta de diseño 3D a través de la programación de utilidades en Python y mediante la programación visual con árboles de nodos. Para ello,se han creado cinco herramientas que demuestran las capacidades que un programa como Blender, creado para un ámbito ajeno al mundo de la ingeniería, tiene para un ingeniero relacionado con la construcción civil. Las cinco herramientas creadas incluyen aspectos de Caminos, Canales y Puertos, para comprobar la viabilidad del uso de este software en el sector. Estas utilidades permiten al usuario: - Caminos: realizar modelos tridimensionales del terreno y extraer perfiles longitudinales de carreteras, - Canales: crear tuberías normalizadas para distintos materiales, - Puertos: crear rocas naturales y bloques de hormigón artificial para diques. Los códigos desarrollados se pueden ejecutar de forma directa en Blender, y en el caso de la utilidad desarrollada para la construcción de tuberías es posible su instalación como un complemento, lo que demuestra la capacidad prácticamente ilimitada de personalización del entorno de trabajo. Para una mejor comprensión de su programación, se hace una introducción a la creación de objetos, mallas, materiales, modificadores, texturas y otros elementos de modelado existentes en Blender. Se ha podido comprobar a través de las herramientas creadas: - la capacidad de utilizar distintas fuentes de datos, - la capacidad de realizar modelos 3D y 2D indistintamente, - la versatilidad en el desarrollo de los modelos, - la capacidad de automatización de procesos, - la posibilidad de obtener resultados fotorrealistas aplicando materiales a los objetos, - la capacidad de generar elementos de geometría conocida mediante la parametrización de estos - y modelos de geometría imperfecta y aleatoria mediante generación procedimental. Finalmente, hay que indicar que la existencia de complementos realizados por terceros permite ampliar las capacidades del programa sin la necesidad de tener conocimientos de programación y, todo esto, a través de un programa completamente gratuito.

This document introduces the possibility of using Blender in civil engineering as a 3D modelling tool through programming with Python and visual programming with node trees. For this, five tools have been created to demonstrate the capabilities that a program like Blender, created for a foreign field to the world of engineering, has for an engineer. The five created tools include aspects of Roads, Channels and Ports, to prove the viability of using the software in this sector. These utilities allow the user: − Roads: build three-dimensional models of the terrain and extract longitudinal profiles of roads, − Channels: build standardized pipes for different materials, − Ports: build natural rocks and artificial concrete breakwaters blocks. The developed codes can be executed directly in Blender, and in the case of the utility developed to build pipes it is possible to install it as an add-on, which demonstrates the practically unlimited capacity of customization of the working environment. For a better comprehension, an introduction is made of the creation of objects, meshes, materials, modifiers, textures and other modelling Blender elements. It has been possible to prove through the developed tools: − the capability to use different data sources, − the capability to create 3D and 2D models indistinctly, − the versatility in the models' development, − the capability of process automatization, − the possibility to obtain photorealistic results applying materials to the objects, − the capability to generate elements of known geometry through parametrization, − and models of imperfect and random geometry through procedural generation. Finally, it should be noted that the existence of third-party add-ons allows to increase the program capabilities without the need to have any programming knowledge, and all this within a completely free program.