Características gerais e classificação das ferramentas

As seguintes características devem ser consideradas na escolha do programa de simulação (ROY, 2000; LAW, 2000; KHODULEV & KOPYLOV, 2002; e ASHMORE & RICHENS, 2002):

a. Características gerais

• facilidade de uso – referente ao tempo gasto no preparo e edição dos dados que descrevem a geometria e as propriedades dos objetos da cena e ao tempo gasto para processar as simulações; e

• interface – referente à facilidade com a qual o usuário pode manipular o modelo geométrico da cena e as propriedades óticas dos objetos, assim como os parâmetros do processamento e saída dos resultados.

b. Hardware e software requeridos

c. Suporte e documentação (manuais)

d. Dados de entrada – referem-se aos dados necessários para o processamento da simulação.

One of the practical problems with using such programs for performance prediction is that each requires an input, the description of the proposed building in a different way, to suit its subject.

(SZOKOLAY & PEDRINI, 2000: 1)41

• geometria da cena – modelo geométrico tridimensional do ambiente a ser simulado;

• propriedades dos materiais – atributos físicos que irão definir o modo como as superfícies irão interagir com a luz;

• dados fotométricos das fontes de luz;

- iluminação artificial

- definição de lâmpadas e luminárias quanto ao tipo e cor; e - características fotométricas;

41_{Um dos problemas práticos com o uso de programas para a previsão do desempenho é que cada um} requer como dado de entrada, a descrição do edifício (projetado) de diferentes maneiras, a depender do seu objetivo.

- iluminação natural

- variedade de modelos de céu; e

- orientação, latitude, longitude, dia, mês e hora da simulação;

e. Algoritmos utilizados – referem-se aos modelos de iluminação utilizados no cálculo da iluminação;

f. Dados de saída – referem-se à maneira na qual os resultados dos cálculos são disponibilizados ao usuário;

• rendering fotorealístico;

• QTVR (quicktime virtual reality)42;

• modelo em VRML (virtual reality modeling language)43; • walkthrough animation44_;

• interior solar study animation45_;

g. Ferramentas de análise – referem-se às ferramentas de análise quantitativa da solução gerada pela simulação em termos de grandezas fotométricas;

• vista do plano de trabalho e da cena com contornos de isoluminância;

• imagens em falsa cor;

• valores de luminância e iluminância num ponto;

42 _{Software multimídia da Apple, disponível para ambiente Windows, que permite criar cenas} panorâmicas de realidade virtual.

43 _{Modelo que permite simular ambientes de realidade virtual em três dimensões para exibição na World}

Wide Web.

44 _{Animação que simula o movimento do observador em torno ou através do objeto.} 45 _{Animação que simula a incidência do sol durante o dia no interior de um ambiente.}

• exibição de valores de luminância ou iluminância através de um grid46_;

h. Atributos desejáveis no aplicativo

• resultados fotometricamente corretos;

• qualidade da saída visual;

• facilidade de consertar erros de rendering; e

• acurácia do modelo;

No processo de análise, um dos principais problemas encontrados é a verificação da confiabilidade da ferramenta computacional do ponto de vista da representação precisa do sistema a que pretende simular, ou seja, determinar se o programa é válido, se os resultados obtidos com o mesmo são confiáveis.

Segundo Szokolay & Pedrini (2000: 5-6), os programas de simulação, voltados para a análise térmica, podem ser divididos em programas de avaliação, usados para avaliar as possíveis soluções em termos de performance ou outras conseqüências, e programas construtivos, que podem gerar soluções para o arranjo de edifícios complexos ou determinar o tamanho de um elemento. Utilizando-se o mesmo critério, os programas de simulação de iluminação podem ser enquadrados na primeira definição, já que estão aptos a avaliar alternativas de solução de maneira mais rápida e eficaz, produzindo respostas tanto qualitativas quanto quantitativas ajudando na análise do projeto e definição da provável solução.

As ferramentas para a análise quantitativa, como os programas fornecidos pelos fabricantes de lâmpadas e luminárias, a exemplo da Lumini, contemplam o cálculo do projeto de iluminação tal como é feito com os métodos tradicionais e, em geral, se referem à iluminação artificial, definindo quantidade de luminárias e lâmpadas e sua disposição no ambiente. Para a iluminação natural existem programas que fornecem tabelas e gráficos com estimativas das intensidades da radiação solar incidente e

projeções dos raios solares através de janelas em ambientes internos, como no caso do programa Luz do Sol.

As ferramentas para a análise qualitativa são voltadas para a visualização dos efeitos da iluminação no espaço projetado e através delas é possível perceber os contrastes, sombras e “ofuscamentos” existentes no projeto, assim como a interação da luz com os materiais através das reflexões e transparências. São exemplos desses programas o 3D

Studio MAX, o 3D Studio VIZ e o Accurender.

Os programas de simulação que contemplam ambas as análises são de fato os mais úteis no processo de projeto já que possibilitam, além da visualização, a analise dos níveis de iluminação. Dentre essas ferramentas, podemos destacar o Lightscape, o Lumen

Micro, o Adeline e o Desktop Radiance.

Esses programas podem ser, do ponto de vista do funcionamento, stand alone, ou seja, completamente independentes, necessitando apenas do sistema operacional para serem executados, ou plug-in, que são módulos ou rotinas de trabalho que otimizam ou estendem recursos de um programa, funcionando somente nesse ambiente específico.

Do ponto de vista do usuário, os programas plug-in têm a desvantagem de precisar de um aplicativo para funcionar, aumentando os custos de aquisição, porém garantem a migração dos dados e facilitam o aprendizado e treinamento já que têm como base um programa que fornece o ambiente operacional.

Como a maioria dos programas de simulação não possui recursos de modelagem geométrica, é necessário o uso de outras ferramentas CAD, modeladores tridimensionais, voltadas para essa finalidade, cujos formatos de arquivos possam ser usados nas ferramentas de simulação. Apesar do intercâmbio de dados ser uma preocupação entre fornecedores e usuários, nem todos os recursos dos modeladores são suportados nos simuladores, necessitando para isso de uma maior preocupação na etapa de desenvolvimento do modelo geométrico, de forma a construí-lo de acordo com as possibilidades de interpretação, manipulação e processamento dos programas onde serão importados.

Um recurso dos simuladores é a disponibilidade de bibliotecas de materiais e fontes luminosas, com suas características físicas, e a possibilidade de “criação de novos materiais”47 através da definição de suas propriedades.