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MAQUETES DE PAPEL UM MÉTODO PARA ARQUITETOS João Guedes
1ª edição
Atibaia, São Paulo. Dezembro de 2014 2
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Aos colegas de profissão: Que das suas mais profundas frustrações brote a luz das ideias transformadoras.
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MAQUETES DE PAPEL UM MÉTODO PARA ARQUITETOS João Guedes
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Sumário
Apresentação 11 Pré-requisitos 14 Preparação 16 Modelagem Virtual 19 Texturização Digital 23 Exportação do Modelo 26 Planificação 28 Preparar impressão 46 Execução da maquete 53 Considerações finais 64
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Apresentação A
maquete
física
é
um
recurso
de
experimentação e visualização utilizado no processo de concepção arquitetônica e considerada, por muitos profissionais, o ensaio essencial e indispensável para a concretização de uma ideia. No contexto de diversos escritórios, entretanto, é tratada como um artigo de
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difícil consolidação prática. Introduzi-la no dia-a-dia da profissão não é uma tarefa fácil. A
produção
de
protótipos
associada
a
ferramentas tecnológicas de alto desempenho, como as máquinas automáticas de corte e impressoras 3D, já é bastante difundida e tem facilitado o trabalho de muitos projetistas. Porém, os modos operacionais e os custos envolvidos na manutenção e aquisição destes equipamentos acabam muitas vezes inviabilizando a sua aplicação. Uma alternativa acessível e amplamente adotada por estudantes é a utilização do papel. Material versátil, barato e de fácil manuseio que por estar associado a metodologias antiquadas, entre outros motivos, tem sido pouco explorada em seu vasto potencial de aplicação. O objetivo deste pequeno manual é incentivar a cultura do desenvolvimento de protótipos de baixo custo, servindo a profissionais e estudantes que pretendem inserir em suas atividades diárias a produção de modelos práticos e de qualidade. Isto é possível através da introdução de um método alternativo que alia as técnicas manuais às ferramentas
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digitais para a produção de maquetes em papel, e que envolve, entre outros aspectos, maior controle sobre a organização da produção, economia de material e rapidez na execução. Para compreender melhor estas possibilidades basta acompanhar passo-a-passo o tutorial a seguir.
Bons estudos!
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Pré-requisitos Para a obtenção de melhores resultados é imprescindível a experiência prévia com as técnicas manuais de construção de maquetes em papel. Basicamente, o método introduz recursos digitais no processo tradicional de produção de maquetes para possibilitar a rapidez e a racionalização
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da produção, dando suporte ao planejamento do trabalho e ao uso otimizado dos materiais. Os softwares básicos que compõem as ferramentas digitais utilizadas são:
Autocad 1
Pepakura Designer 2
Sketchup Pro 3
Os softwares que pressupõem conhecimento avançado prévio são:
Autocad Sketchup Pro
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Na versão 2012 ou superior. Software utilizado para desenvolvimento de desenhos técnicos. Mais informações: www.autodesk.com.br/products/Autodesk-autocad/overview 2
Na versão 3 ou superior. Software responsável pelo principal recurso desenvolvido pelo método (Planificação e organização das peças componentes do modelo virtual que servirão de base para a execução da maquete física). Mais informações: www.tamasoft.co.jp/pepakura-en/ 3 Na versão 8 ou superior. Software destinado a modelagem virtual e planejamento da maquete. Mais informações: www.sketchup.com
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Fonte da imagem: www.film-obrasdearq.com.ar
Preparação
A primeira etapa do método consiste em colher o máximo possível de informações gráficas do projeto a ser desenvolvido - fotografias, desenhos técnicos, croquis, etc. Todo material colhido servirá de base para
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a elaboração de desenhos que guiarão os primeiros passos para modelagem virtual do projeto. Utilizamos como referência um projeto para uma habitação individual, denominado Pilar House, do estúdio de arquitetura argentino, Film Obras de Arquitectura (figura 1).
Figura 1 – Imagem da planta baixa do projeto para uma habitação individual. Estúdio Film. Disponível em: www.film-obrasdearq.com.ar
Neste caso, as imagens dos desenhos técnicos obtidos foram vetorizadas4 através do programa Autocad (figura 2). Os desenhos que resultaram deste
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A vetorização consiste em reproduzir as informações gráficas contidas nos arquivos de imagem através das ferramentas de desenho vetorial - no nosso exemplo, o programa Autocad.
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processo contêm apenas as informações essenciais para a elaboração de uma maquete simplificada. Pormenores
foram
omitidos
pois
não
serão
representados na maquete final.
Figura 2 - Vetorização dos diversos desenhos técnicos (vistas, cortes, fachadas e Plantas Baixas). Software utilizado: Autocad.
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Modelagem Virtual O Sketchup Pro, na versão em língua inglesa, será o software utilizado nesta etapa, onde serão abordadas
as
técnicas
de
modelagem
virtual
fundamentais para o planejamento da execução da maquete física.
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Os desenhos técnicos desenvolvidos na etapa anterior deverão ser salvos na extensão .dwg e inseridos no Sketchup através do comando de importação5 (figura 3).
Figura 3 - Inserção dos desenhos técnicos no Sketchup. Os desenhos devem estar em escala real com medidas em metros.
Em seguida é necessário organizar o modelo, ajustando as partes entre si, locando-as em suas respectivas posições e isolando-as em camadas (figura 4) e grupos distintos6 (figura 5).
5 Clicar
no menu principal em Files > Import 6 O agrupamento distinto das diversas fachadas, cobertura e elementos específicos, como as esquadrias, é de suma importância para a etapa de planificação da maquete.
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Figura 4 - Exemplo de organização das camadas (Layers).
Figura 5 - Grupo denominado "FACHADA PRINCIPAL", em destaque.
Após a organização do modelo, todos os vazios entre linhas devem ser preenchidos através da criação de superfícies. É importante observar que o método de modelagem adotado consiste em criar superfícies desprezando a espessura de projeto das paredes, lajes de cobertura, esquadrias, etc. Considera-se apenas os
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planos que definem as características gerais dos diversos componentes (figuras 6 e 7). A representação das espessuras será definida na etapa de execução da maquete física, com a escolha de materiais mais ou menos espessos7.
Figura 6 - Modelagem baseada nos planos sem espessura, onde a figura superior indica o resultado da metodologia utilizada, e a figura inferior representa o mesmo elemento, com espessura de projeto.
Figura 7 - Modelagem da maquete finalizada sem texturização. Todas as superfícies sem espessura.
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Mesmo com a rigorosa aplicação deste método algumas incompatibilidades relacionadas as espessuras dos materiais escolhidos poderão ocorrer na execução da maquete física. Ajustes poderão ser necessários durante o processo manual de produção.
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Texturização Digital É objeto dessa etapa a aplicação de texturas sobre as superfícies criadas na etapa de modelagem. Por meio de configurações personalizadas é possível organizar o modelo e facilitar a identificação de cada padrão aplicado.
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No painel de criação de materiais (figura 9) é possível editar texturas e adaptá-las às condições específicas do projeto.
Figura 8 - Texturização após modelagem.
Figura 9 - Recomenda-se, como quesito de organização, a criação de texturas personalizadas nomeadas de acordo com o material aplicado. Estas texturas poderão ser originárias de bancos de imagens especiais ou da biblioteca de texturas do próprio Sketchup.
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É importante observar que a aplicação das texturas deve ser feita fora do grupo selecionado. s elecionado. Deste modo elas serão aplicadas simultaneamente às faces anteriores e posteriores das superfícies. Utilize apenas texturas baseadas em imagens. Cores chapadas poderão gerar erros de visualização na etapa de planificação.
Figura 10 - Imagem da esquerda apresenta texturas aplicadas dentro do grupo, selecionando uma das faces com um duplo clique. A imagem da direita apresenta a forma correta de aplicação, onde todas as faces são preenchidas com o padrão.
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Exportando o modelo
Após a aplicação das texturas é possível iniciar a etapa de planificação da maquete. Para isso é necessário exportar o modelo no formato .3ds para utilização no Pepakura, programa através do qual iniciaremos a próxima etapa. Para assegurar a qualidade do modelo exportado é necessário configurar
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adequadamente as opções de exportação conforme a figura 11. Assim finalizamos esta etapa8.
Figura 11 - SketchUp. Configuração de exportação do modelo no formato através do do menu File, na barra principal, em Export > 3D .3ds - Acesso através Model. Antes de nomer e salvar o arquivo clique em Options (canto
inferior direito) para definir as configurações de exportação.
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Vale ressaltar que a etapa de modelagem é crucial para o bom desenvolvimento do método, pois permite a simulação da organização hierárquica dos elementos que compõem o modelo a ser executado.
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Planificação O Pepakura Designer é um programa que tem dedicação exclusiva à planificação de modelos virtuais e grande parte dos seus recursos envolve a visualização e organização dos diversos elementos que compõem a maquete digital. Com ele é possível prever a quantidade de material utilizado, otimizando o seu uso. Também veremos como é possível diminuir o tempo de execução 28
da maquete, obter melhores resultados no acabamento final e proporcionar mais realismo na representação das texturas. Ao iniciar o programa, nos deparamos com uma interface amigável e sintética, semelhante a do programa SketchUp Pro (Figura 12).
Figura 12 - Interface amigável do Pepakura Designer 3.
Para inserir o modelo, clique no menu File, da barra superior principal, e em seguida em Open, cujo atalho do teclado é "CTRL+ O".
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Figura 13 – Primeiro passo da importação do modelo. Selecionar "flip" (girar) para inverter a orientação das faces.
Após a confirmação da importação do modelo no formato .3ds, o programa indicará algumas opções de configuração através de quatro etapas. A primeira delas diz respeito à orientação geral das faces do modelo. Por determinação do programa todas as texturas aplicadas ao modelo serão consideradas em apenas uma das faces de um plano, mesmo que tenham sido aplicadas em ambas. Estes planos, têm por padrão, uma face útil que recebe as texturas e uma face posterior neutra ("back face"), que é identificada através da coloração acinzentada. Se por acidente as faces posteriores ("back faces") tenham sido orientadas para o lado externo da maquete, será necessário invertê-las para que as texturas aplicadas sejam
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visualizadas. Neste caso selecionando a opção flip (figura 13).
Figura 14 - Modelo com coloração cinza e texturas invertidas
Figura 15 - Após a seleção da opção flip as texturas aparecem.
Após este procedimento será necessário orientar as coordenadas do modelo. O programa 31
solicitará o ajuste da orientação geral a partir de um cubo com faces coloridas, através das quais serão relacionadas as faces correspondentes do modelo. Primeiro deve-se ajustar a orientação da face frontal (Figura 16). Caso a seta indique a orientação correta, correspondente à face frontal, basta clicar em "Next" , do
contrário
será
necessário
escolher
a
cor
correspondente à face frontal do modelo indicada por uma das faces do cubo colorido. Na sequência configure a orientação da face inferior do modelo.
Figura 16 – Etapa de configuração de orientação da face frontal do modelo.
Configure o espelhamento do modelo para finalizar. Clique em "No invert (Finish)" para que o
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modelo não seja espelhado, mantendo sua aparência original (Figura 18).
Figura 17 – Janela de configuração da orientação do modelo.
Figura 18 – Janela de configuração de espelhamento do modelo.
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Figura 19 – Resultado do modelo sem espelhamento.
Com
o
modelo
corretamente
orientado
iniciaremos os primeiros passos para a sua planificação. Antes de iniciarmos os próximos passos recomenda-se salvar o arquivo clicando em File > Save, ou através do atalho "CTRL+S" do teclado.
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A interface de trabalho do programa é composta basicamente de dois planos. O plano da esquerda corresponde à janela de visualização do modelo 3d ( 3d model
window),
enquanto o plano da direta
corresponde à janela de edição dos padrões em duas dimensões (2d pattern window ).
Figura 20 - Planos de trabalho 3d e 2d.
Os botões do mouse correspondem às seguintes funções: a. Botão esquerdo: Seleção e manipulação. b. Botão de rolar (Scroll): Zoom c. Botão direito: Rotacionar (janela 3d) 35
d. Botão do meio (Clique): Mover o plano de visão (Pan). Para iniciar o próximo passo clique em unfold (Figura 21). "Unfold" significa literalmente "desdobrar" . Este recurso corresponde à ação de separação do modelo em partes planificadas independentes. É a ferramenta mais importante do programa. Após alguns segundos a janela de visualização 2d, à direita, será preenchida com todas as peças que compõem o modelo (Figura 22).
Figura 21 – Opção Unfold. Recurso responsável pela planificação do modelo.
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Figura 22 – Peças planificadas do modelo.
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A partir daqui iniciaremos a organização do quebra-cabeça que dará origem à maquete física. Clique com o botão esquerdo sobre o plano de trabalho 2D até que apareça uma caixa de diálogo com diversas opções de edição (Figura 23). Clicando na opção Select and Move é possível selecionar as peças e movimentá-las livremente sobre o plano de trabalho.
Figura 23 – Caixa de diálogo com opções de edição das partes planificadas da maquete.
Para rotacionar, selecione a opção Rotate Part e siga as instruções abaixo:
1. Selecione
um
ponto
notável
de
uma
determinada peça para definir o seu eixo de rotação (Figura 24).
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Figura 24 – Seleção do ponto notável do objeto 2d.
2. Em seguida clique
mantendo o botão
–
esquerdo do mouse pressionado
sobre o
–
ponto que definirá o raio de giro da peça. Movao para a posição desejada. Utilize a tecla "shift", durante a ação, para posicionar a peça em ângulos pré-determinados (Figura 25).
Figura 25 – Girando a peça.
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A opção Join/Disjoin Face (Figura 23) permite unir fragmentos de objetos que encontram-se desconectados. Ao posicionar o mouse sobre a aba de união de qualquer peça, uma linha vermelha aparecerá e indicará a peça correspondente à conexão em questão. Clique uma vez para selecionar a linha de interseção e em seguida mova o mouse para a região de destino até que a seta indique a direção correta. Clique novamente
para
unir
as
peças.
Repita
este
procedimento até unir todos os fragmentos isolados (Figura 26).
Figura 26 - Imagem da esquerda mostra a identificação dos elementos desconectados através do recurso join/disjoin face . A imagem da direita mostra reconstituição da configuração original do objeto com o elemento vertical em sua posição correta.
A opção Edit Flaps corresponde ao comando de
edição das abas de união dos diversos elementos da 40
maquete. Na montagem da maquete física, estas abas têm a função de facilitar a colagem quando da utilização de papéis de baixa gramatura. Não utilizaremos estas abas no desenvolvimento do método abordado. Para eliminar as abas existentes selecione o comando Edit Flaps (Figura 27) e marque a opção Change Shape para
editar a forma da aba. Em seguida selecione a opção Height e insira o valor "0" (zero). Desta forma nenhuma
aba de colagem será mostrada.
Figura 27 – Editando as abas.
Figura 28 – Checando as faces.
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Selecione
a
opção
de
edição
check
Corresponding Face (Figura 28) e clique sobre qualquer
componente no plano de trabalho 2D para identificar a sua posição correspondente no modelo tridimensional (Plano 3D). Assim fica fácil organizar as peças do plano 2D em função da hierarquia do modelo.
Figura 29 - Objeto 2D e sua posição correspondente no modelo 3D.
É possível inserir textos de identificação no
plano de trabalho 2D através da opção de edição Input Text (Figura 30). Com o comando é possível configurar
o tipo de fonte, tamanho, cor e espaçamento entre linhas.
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Figura 30 – Inserindo de textos.
Figura 31 – Exemplo de texto inserido no plano 2D.
O último recurso de edição, Color Edge, permite alterar algumas propriedades das linhas de contorno dos objetos no plano 2D. Utilize este recurso para eliminar linhas indesejadas que poderão ocorrer em decorrência de eventuais erros de processamento do
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programa. Para isso selecione o ícone indicado na figura 32 e clique sobre as linhas que deseja apagar.
Figura 32
Figura 33 – A imagem da esquerda apresenta o modelo com representação de linha indesejada. No modelo da direita esta mesma linha foi apagada através do recurso Color Edge.
Com a utilização correta das ferramentas básicas de edição apresentadas neste capítulo será possível avançar para as etapas de configuração da prancha de impressão e escala do modelo. Contudo é necessário organizar e orientar adequadamente a disposição das peças no plano de trabalho 2D (Figura 34).
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Figura 34 - Moldes da maquete organizados para a definição posterior da escala e formato da folha de impressão.
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Preparar impressão O primeiro passo para a impressão dos moldes da maquete é configurar a escala do modelo. Tenha em mente o tamanho real que resultará da escolha da escala do modelo para que a maquete física apresente as características essenciais que pretende expressar. A maquete utilizada na apresentação deste método terá as características de um modelo 46
simplificado com escala que permita a apreensão das características gerais do projeto, em termos de proporção, volume e texturas. Para definir a escala do objeto, no menu 2DPatternWindow da barra principal, clique em Change the scale of development, e em seguida em Specify the scale. Na caixa de diálogo denominada Change Pattern Size
(Figura 35), insira o valor do fator de escala
desejado na campo Scale e selecione Change Font Size of text para manter as proporções dos textos inseridos.
Para obter o fator de escala desejado basta dividir o numerador pelo denominador da escala escolhida e multiplicar o resultado por 1000 para obter o valor em milímetros. Abaixo estão exemplos de fatores de escala, em milímetros, das escalas mais utilizadas:
1. Escala 1/20 1 : 20 = 0,05 0,05 x 1000 = fator de escala 50 2. Escala 1/25 fator de escala 40
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3. Escala 1/50 fator de escala 20 4. Escala 1/75 fator de escala 13,33 5. Escala 1/100 fator de escala 10 6. Escala 1/200 fator de escala 5
Figura 35
Para o presente estudo de caso, será adotada a escala de 1/75 (Fator de escala 13,33). Após a definição da escala é possível notar uma mudança na relação entre as dimensões do formato padrão do plano de edição 2D (formato A4) e a escala do desenho. Com o aumento relativo das dimensões do desenho, após a 48
configuração da escala, outras páginas de mesmo formato são criadas automaticamente para conter as partes do desenho que excedem os limites da página padrão (Figura 36).
Figura 36
Após a definição da escala do modelo é possível configurar o formato da página de impressão. No menu
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Settings da barra principal selecione o item Print and Paper Settings. O tamanho do papel (Paper Type) está
configurado, por padrão, no formato A4.
Figura 37 – Janela de configuração do formato da folha de impressão.
A impressão será definida no formato A3, com orientação em paisagem (Landscape ). As demais configurações deverão seguir as seguintes indicações:
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Margem Lateral da página de impressão (Side Margin) = 10 mm.
Margens superior e inferior (Top/Bottom Margin) = 10mm.
Espessura da linha de contorno ( Thickness of line) = manter o padrão "3".
Marcar a opção Print lines clearly (Vector Print) para imprimir linhas bem definidas.
Marcar a opção Print page number para a impressão da numeração das páginas (indicado para arquivos com mais de uma página para impressão).
Definir a impressão em alta resolução ( High) no item Resolution (for bitmap print) , para melhor visualização impressa das texturas aplicadas ao modelo. Após a configuração da página e reorganização
do desenho, a prancha estará pronta para impressão (Figura 38). Contudo será necessário configurar a impressão a partir da impressora que será utilizada. Para isso acesse o menu File da barra principal e em seguida clique em Printer, para ajustar as configurações 51
do formato da página de impressão, selecionando a impressora desejada e ajustando o formato do papel em conformidade com as definições de ajuste do formato da folha, adotadas na etapa anterior. Salve no formato .pdf ou imprima o projeto a partir do menu File clicando em Print ou utilizando o atalho “CTRL+P”, no teclado.
Figura 38 – Formato de folha A3 pronto para impressão.
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Execução da maquete
Após a conclusão dos procedimentos adotados nas etapas anteriores serão apresentadas as noções básicas das técnicas e materiais utilizados na elaboração da maquete física. Os
materiais
básicos
utilizados,
e
suas
respectivas funções, são:
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Papel Paraná, em diversas espessuras, para estruturação da maquete.
Estilete pequeno para cortes delicados.
Cola de isopor para fixação das peças.
Palito de dente ou haste pontiaguda para colagem delicada.
Cola bastão para fixação da folha de impressão sobre a base estrutural da maquete (Papel Paraná).
Régua metálica e esquadros de diversos tamanhos para guiar os cortes das peças.
Base apropriada para corte.
Inicie o processo de confecção da maquete através da colagem da folha impressa sobre o papel Paraná (figura 39). Nesta etapa utilize a cola bastão em pouca quantidade para evitar o enrugamento do papel durante a secagem. A escolha correta da espessura do papel Paraná poderá definir a qualidade final da maquete. Para isso, avalie antecipadamente a hierarquia entre as diversas peças e suas possíveis espessuras até defini-las com segurança. 54
Figura 39 – Imagem superior mostra a colagem da folha de impressão sobre o papel de estruturação da maquete (Papel Paraná). A imagem inferior mostra a etapa de corte dos moldes sobre base adequada.
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Sobre uma base adequada, inicie o corte das peças utilizando um estilete pequeno (Figura 40). Para guiar os cortes utilize esquadros em diversos tamanhos ou uma régua metálica.
Figura 40
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Antes de iniciar a montagem da maquete certifique-se de que todas as peças estão devidamente cortadas e organizadas.
Figura 41 - Régua de aço utilizada para guiar cortes com estilete.
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Figura 42 - Processo de colagem entre as diversas peças da maquete.
Una as peças utilizando cola para isopor ou outra de preferência pessoal. Para aplicação da cola, é recomendada a utilização de um palito de dente, ou haste com ponta aguda, a fim de evitar adição excessiva de material. 58
Figura 43 - Maquete montada a partir de 2 conjuntos independentes.
Planeje a montagem a partir de conjuntos independentes para evitar a manipulação de grandes blocos que poderão gerar distorções volumétricas e rompimento da colagem (Figura 43).
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Figura 44 - Maquete finalizada.
Ao final da montagem, obtenha ótimos resultados fotográficos dispondo a maquete sob a luz natural direta ou indireta, explorando também as perspectivas internas (Figuras 44 e 45).
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Figura 45 - Maquete finalizada. Perspectivas internas.
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Figura 46 – Maquete finalizada.
Uma maquete de papel bem executada pode durar por muito tempo. Para conservá-la é importante armazenála em local seco, distante de fontes de umidade e de luz natural. Conservá-las significa ter informação a disposição 62
quando necessário. Maquetes são recursos essenciais para o enriquecimento do processo criativo.
Figura 47 – Maquete finalizada.
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Considerações finais O método apresentado é resultado, principalmente, da consolidação de uma cultura de planejamento e organização do trabalho. Com isso - e potencializado pela introdução de recursos digitais - todo o processo de produção torna-se mais rápido e eficiente. A utilização do papel como material básico para a confecção de maquetes, amparada por este método, permite a produção cotidiana de modelos físicos sem grandes investimentos. Com pouca 64
prática manual é possível aplicar a técnica de corte e colagem de forma satisfatória e alcançar bons resultados sem utilização de ferramentas tecnológicas sofisticadas.
Figura 48 – Workshop Maquetes de Papel 2012.
O workshop Maquetes de papel 2012 (Figuras 48 a 53), desenvolvido para profissionais e estudantes de arquitetura e design, foi uma experiência prática de aperfeiçoamento
que
além
de
tornar
possível
o
desenvolvimento do conteúdo desta publicação, permitiu observar a fluidez e o potencial de aplicação do método,
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servindo como exemplo concreto. Com isso, desejo a todos um ótimo trabalho.
Figura 49 - Workshop Maquetes de papel 2012.
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Figura 50 - Workshop Maquetes de papel 2012.
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Figura 51 - Workshop Maquetes de papel 2012.
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Figura 52 – Workshop Maquetes de papel 2012.
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Figura 53 - Workshop Maquetes de papel 2012.
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Figura 54 - Workshop Maquetes de papel 2012.
Mãos à obra!
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