Aplicaciones informáticas en arquitectura

403 Pages·2004·4.28 MB·English

ARQUITEXT
Javier Monedero Isorna
Aplicaciones informáticas
en arquitectura
EDICIONS UPC
La presente obra fue galardonada en el sexto concurso
"Ajuts a l'elaboració de material docent" convocado por la UPC.
Primera edición: diciembre de 1999
Diseño de la cubieta: Manuel Andreu
© Javier Monedero, 1999
© Edicions UPC, 1999
© Edicions de la Universitat Politècnica de Catalunya, SL
Jordi Girona Salgado 31, 08034 Barcelona
Tel. [phone] Fax. [phone]
Edicions Virtuals: www.edicionsupc.es
e-mail: [email protected]
Producción: CBS - Impressió digital
Pintor Fortuny 151, 08224 Terrassa (Barcelona)
Depósito legal:
ISBN: 84-8301-328-2
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ella mediante alquiler o préstamo públicos, así como la exportación e importación de ejemplares para su
distribución y venta fuera del ámbito de la Unión Europea.
Agradecimientos 7
Agradecimientos
Este libro nació, en su primera versión, como unos pude contar con la desinteresada y estimulante co-
apuntes para la asignatura Aplicaciones laboración de Antoni Casaús y Jaume Coll, quie-
Informáticas que se comenzó a impartir, tras la re- nes posteriormente me ayudaron, entre otros, a or-
forma del plan de estudios de la ETS de Arquitec- ganizar, bajo la magnífica dirección de Lluís
tura de Barcelona, durante el curso 1994-95. En Cantallops, el primer congreso internacional de
aquellos primeros apuntes, y en las clases que se informática aplicada a la arquitectura que se cele-
han impartido desde entonces, colaboraron los pro- bró en nuestra escuela y probablemente en España,
fesores Andrés de Mesa, Ernest Redondo, Joaquín en 1992: el Xº Congreso de ECAADE (Education
Regot, Jorge Sutrías, Jorge Vila, Lluís Comerón y in Computer Aided Architectural Design in Europe)
Manuel Luque. A todos ellos mi reconocimiento que contribuyó considerablemente a ampliar nues-
por su trabajo, del que las páginas que siguen se tras perspectivas de los diversos modos en que la
han beneficiado extensamente. Y muy especialmen- informática puede incidir en el proceso de crea-
te a Andrés, Joaquín y Ernest, con quienes he cola- ción arquitectónica.
borado estrechamente en un gran número de cur- Mi relación con las máquinas nunca ha sido, pese
sos, convenios y ponencias durante estos años y a todo esto, demasiado cordial. En las numerosas
que, en justicia, deberían ser considerados ocasiones en que me han fallado, a lo largo de es-
coautores de algunas partes de este libro. tos años, he recurrido numerosas veces a Daniel
Dicha asignatura nació, por otro lado, como una Marsà, responsable del Centro de Cálculo de la
versión drásticamente reducida (de 500 a 30 ho- ETSAB, quien, el 90% de las veces, ha soluciona-
ras) de un programa de máster sobre do con rapidez el problema. El precio a pagar ha
"Informatización de proyectos de arquitectura" que sido, con frecuencia, un severo sermón sobre los
comenzamos a impartir ese mismo curso, como aficionados que se dedican a instalar programas o
extensión de un programa de postgrado que había dispositivos sin haber estudiado el manual a fondo
comenzado a su vez dos años antes. En este pro- o sin conocer muy bien los límites del sistema que
grama han colaborado, además de los menciona- usan, sermones que me han sido muy útiles para
dos, Helena Coch, Jaume Roset, Pilar García calibrar cada vez mejor la magnitud de mis limita-
Almirall, Montserrat Moix, Felix Solaguren, ciones. Mi agradecimiento a Daniel debe extenderse
Xavier Pouplana, Ramón Sastre y Joan Quilez, también a Alberto Callizo y a los becarios que, en
entre otros. De nuevo debo hacer constar aquí mi uno u otro momento, han trabajado en el Centro de
reconocimiento por lo que he podido aprender en Cálculo.
reuniones de todo tipo, como coordinador del Mi relación con la programación, por el contra-
máster, con los responsables de los distintos cur- rio, ha sido la de un amor pocas veces correspon-
sos. dido debido, justamente, a la irregularidad y esca-
Y a su vez, este máster nació del impulso de sez del cortejo. En mis incursiones en AutoLisp y
algunas asignaturas que comenzaron a impartirse C++ que me han servido para producir algún pe-
en la ETSAB hace ya bastante años. En una de las queño programa y, sobre todo, para entender me-
primeras, una optativa de 5º curso que transforma- jor la lógica interna de otros programas, he podido
mos en un curso sobre creación de modelos 3D, contar en todo momento con la inestimable ayuda
8 Aplicaciones informáticas en arquitectura
de Joan Quilez capaz de resolver en diez minutos
lo que a mi me hubiera costado dos (o infinitas)
horas.
La mayoría de las ilustraciones de este libro han
sido realizadas con notable celeridad y precisión
por Hector Zapata a partir de bocetos en ocasiones
indescifrables. El resto las he ejecutado, en el más
amplio sentido del término, yo mismo. En versio-
nes posteriores espero poder corregir alguna que,
por razones de tiempo, no ha quedado tan bien
como me gustaría.
Muchos profesores de la ETSAB me han ayu-
dado a resolver dudas sobre cuestiones diversas
relacionadas indirectamente con el tema de este li-
bro. Seguro que me dejo alguno pero quiere men-
cionar al menos a Ignacio Paricio, Francisco Fayos,
Jordi Maristany, Pancho Muñoz, Francisco Lopez
Almansa, Josefa Gómez, Joan Jacas, Claudi Alsina,
Amadeo Monreal y Jaime Luis García Roig.
En fin, la asignatura Aplicaciones Informáticas,
destinataria inicial de este libro, tampoco me hu-
biera permitido poner a prueba la pertinencia de la
estructura temática que aquí se desarrolla si no
hubiera contado con la confianza, que también agra-
dezco, de los dos directores de escuela, Manel de
Solà-Morales y Eduard Bru, durante este periodo.
Y, last but not least, debo agradecer a la
Universitat Politècnica de Catalunya el premio que
ha permitido confeccionar este libro y el no menos
importante apoyo para su publicación.
Prefacio 9
Prefacio
Este libro considera tres tipos posibles de lecto- seguramente, una falta de demanda. Los usuarios
res. Los que quieran utilizarlo como una referen- de ordenadores quieren saber cómo utilizar un pro-
cia práctica sobre los programas y las máquinas grama determinado y consideran, en muchos ca-
con que deba contar un arquitecto en su despacho, sos con razón, que esto es algo que ya les da sufi-
pueden saltarse el primero y el último capítulo. ciente trabajo como para aumentarlo con más in-
Los que sientan curiosidad por las implicaciones formación que no necesitan de modo inmedia-
culturales de la informática deberían hacer lo con- to. En segundo lugar hay una falta de oferta. Son
trario: leer con atención el primero y último capí- muy pocos los arquitectos que se hayan especiali-
tulo, saltar de ahí a la bibliografía y leer en diago- zado en este área, aún menos los que cuentan con
nal el resto de los capítulos para encuadrar los di- una experiencia y una visión general adecuadas
versos modos en que los desarrollos informáticos para abordar este tema y, de éstos, son menos aún
han penetrado y seguirán penetrando en el mundo los que tienen tiempo, ganas, o incentivos sufi-
de los arquitectos. El lector ideal, sin embargo, cientes como para escribir un libro. A esto hay que
sería el tercero: arquitectos y estudiantes de ar- añadir que tal esfuerzo corre el riesgo adicional
quitectura que consideren la informática como algo de quedar anticuado con excesiva rapidez.
más que la etiqueta asociada a una serie de arte- Sin embargo hay otras razones de suficiente
factos que han irrumpido en sus casas y en sus fuerza como para correr ese riesgo. La informáti-
estudios, sustituyendo, para bien y para mal, a otros ca es, según la opinión que se ha adelantado más
artefactos más familiares. arriba, algo más que la etiqueta asociada a deter-
La intención principal, por consiguiente, es in- minados objetos supuestamente útiles. Es un con-
tentar llenar un hueco que, por otra parte, se re- cepto poderoso que forma parte indisociable de la
siste a ser llenado por razones de peso. Quien haya cultura occidental de la segunda mitad de este si-
vagabundeado por la sección de informática de glo. Implica un giro fundamental en el modo de
cualquier librería más o menos especializada se entender la organización del trabajo, los modos
habrá encontrado con numerosas obras que des- de colaboración, el valor de los datos.
criben el funcionamiento de diversos programas, El motivo fundamental de este empeño es, por
pero muy pocas que expliquen los principios sub- consiguiente, la firme creencia en que no se debe
yacentes a estos programas, y a las máquinas so- separar cultura y tecnología. Y mucho menos en
bre las que funcionan, de un modo lo suficiente- un área de trabajo como la de los arquitectos. Por
mente general como para resultar asimilable por desgracia, las cosas no van, al menos por el mo-
quienes no están interesados en convertirse en téc- mento, por ahí. Y la profesión de arquitecto ha
nicos, pero sienten la necesidad de comprender la ido cediendo terreno progresivamente ante los
lógica interna de lo que es algo más que una má- avances tecnológicos refugiándose en una inflada
quina o una técnica. valoración pública que descansa sobre unas pocas
Las razones para esta falta de oferta son varias figuras de prestigio pero que no se corresponde
y, como he dicho, de peso. En primer lugar hay, con la actividad real de la mayoría de los profe-
10 Aplicaciones informáticas en arquitectura
sionales que trabajan en este área, ni con el cre- Dada la temática de este libro, puede que no
ciente paro profesional, ni con la competencia, esté de más indicar qué medios informáticos se
cada vez más agresiva, de otros profesionales que han utilizado para escribirlo pues a mucho de sus
encuentran no pocas fisuras, grietas y agujeros por lectores les interesará saberlo. La composición se
donde penetrar en la brillante fortaleza de los ar- ha realizado integramente con Page Maker. El tex-
quitectos. to proviene de diversos programas: parte está con-
Desde esta perspectiva, la informática puede feccionado con el propio Page Maker, parte con
aparecer para muchos más como una herramienta Word y parte con editores ASCII. Los dibujos se
amenzadora que como una tabla de salvación. La han confeccionado con AutoCad y se han llevado
respuesta debería ser que, como dijo un gran poe- a la composición en formato WMF. Las imágenes
ta alemán que "aquello que salva crece en el peli- provienen de diversas fuentes, tanto internas, como
gro". Es, seguramente, un peligro porque su sor- por ejemplo, 3DStudio Max, como externas,
prendente capacidad de generar automáticamente digitalizando fotografías con un escáner de sobre-
múltiples variantes de un mismo tipo, pone en mesa, pero, en general, se han generado o se han
cuestión la noción de autoría sobre la que se afianza retocado con Photoshop y se han llevado a la com-
el fundamento social de la profesión. Es, al mis- posición en formato TIF con una resolución de
mo tiempo, tabla de salvación, porque permite 600 dpi.
afrontar la gestión de proyectos progresivamente
más complejos y exigentes, con métodos que mul-
tiplican el rendimiento y permiten a pequeños des-
pachos llevar a cabo tareas que antes requerirían
el concurso de un número de personas cuatro o
cinco veces mayor.
Sobre esta dicotomía se volverá al final de las
páginas que siguen, en el último capítulo. Mien-
tras tanto quisiera subrayar la finalidad principal;
proporcionar una guía inicial para quien crea que
el mejor modo de convertirse en un inculto inde-
fenso es tomarse demasiado en serio las fronteras
académicas que separan a arquitectos de ingenie-
ros, informáticos, pintores o filósofos.
Índice general 11
Índice general
Agradecimientos......................................................................................................................7
Prefacio.....................................................................................................................................9
Introducción
Capítulo 1. Sobre algunos conceptos fundamentales en la evolución de la informática.21
1 Prehistoria de la informática ......................................................................................................21
2 Norbert Wiener............................................................................................................................23
La noción de cibernética........................................................................................................25
Retroalimentación y aprendizaje ...........................................................................................26
Cibernética y sociedad...........................................................................................................28
3 John Von Neumann......................................................................................................................29
El diseño lógico de un ordenador..........................................................................................31
Programación. Diagramas de flujo........................................................................................33
La teoría de autómatas programables. El ordenador y el cerebro..........................................34
4 Alan Turing...................................................................................................................................36
Las nociones de algoritmo y proceso computable ................................................................38
La Universal Turing Machine ...............................................................................................41
El test de Turing.....................................................................................................................42
5 Claude Shannon...........................................................................................................................44
Un álgebra de circuitos..........................................................................................................45
La teoría de la información....................................................................................................47
Entropía e información..........................................................................................................50
Primera parte
Sistemas de generación de formas e imágenes.
Anteproyecto
Capítulo 2 . Recursos básicos. Programas y máquinas.....................................................55
1 Información. Bits. Parámetros básicos ......................................................................................55
Modos y velocidades de transmisión.....................................................................................57
Codificación y Normalización...............................................................................................59
2 El soporte lógico...........................................................................................................................60
Lenguajes...............................................................................................................................61
12 Aplicaciones informáticas en arquitectura
Programas..............................................................................................................................65
3 El soporte físico............................................................................................................................65
Tipos de plataformas .............................................................................................................65
Configuración........................................................................................................................65
Placa base. Chips...................................................................................................................68
Buses, puertos........................................................................................................................71
Memoria principal.................................................................................................................73
Dispositivos de entrada y salida ............................................................................................74
Monitores...............................................................................................................................76
La placa gráfica .....................................................................................................................79
Impresoras, plotters y filmadoras..........................................................................................80
Dispositivos de almacenamiento ...........................................................................................83
4 Sistemas operativos......................................................................................................................87
Funciones...............................................................................................................................88
Formatos................................................................................................................................89
Complementos operativos .....................................................................................................90
Capítulo 3. CAD2D................................................................................................................91
1 Interfaz..........................................................................................................................................91
Recursos gráficos principales................................................................................................92
Otros recursos gráficos. Controles de ventana ......................................................................94
Organización básica...............................................................................................................95
2 Visualización.................................................................................................................................97
Sistemas de coordenadas normalizadas.................................................................................97
Configuración de ventanas y selección de vistas...................................................................97
Desplazamientos y tipos de vistas .........................................................................................98
3 Creación de entidades 2D............................................................................................................99
Primitivas gráficas en sentido estricto...................................................................................99
Representación vectorial y raster..........................................................................................99
Primitivas del programa.......................................................................................................100
Primitivas de usuario. Bloques o células. Formas paramétricas..........................................102
4 Propiedades ................................................................................................................................103
Tipos de línea.......................................................................................................................104
Color....................................................................................................................................105
Estilos de texto ....................................................................................................................106
5 Transformación y modificación de entidades 2D....................................................................106
Operaciones básicas.............................................................................................................106
Otras operaciones ................................................................................................................107
6 Entidades compuestas................................................................................................................108
Polilíneas .............................................................................................................................108
Grupos .................................................................................................................................109
Bloques................................................................................................................................109
Capas ...................................................................................................................................110
7 Organización y vinculación de archivos ..................................................................................110
Archivos de planos ..............................................................................................................111
Archivos de modelos...........................................................................................................111
8 Personalización. Diseño paramétrico.......................................................................................112
Bibliografía 413
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