[ [ [ Ciudad virtual a gran escala - Yannis Lehuédé

Vamos a recrear una ciudad virtual de manera procesal, con una distribución y colocación de elementos guiada matemáticamente. Esto tiene la ventaja de ser reutilizable. El objetivo es hacer el modelo más complejo por pasos sucesivos. Los principios se explicarán con detalle.

Para poder hacernos preguntas abstractas de planificación urbana, situémonos en una época pasada, pero sin embargo documentada: la Antigüedad Romana. Esto nos permitirá evitar la comparación de nuestro modelo demasiado cercano a la realidad y permitirá una cierta libertad de interpretación. Por supuesto, primero debemos documentarnos con algunas referencias (arqueológicas, para nuestro caso).

Además, el modelo explicado aquí es independiente de cualquier software 3D, trataremos de mantenernos dentro de las consideraciones técnicas generales.

Comencemos: sabemos que los romanos se ocuparon de la planificación urbana y de una cierta organización ordenada de las calles.
Técnicamente, delimitamos los límites de nuestra ciudad (un óvalo irregular) y en el interior, distribuimos homogéneamente un modelo de casa, como en la siguiente imagen.

Regularly duplicated house

Se notará que es demasiado regular (más bien adaptado a la distribución de tiendas en un campamento fortificado, o de legionarios en formación apretada). Y sólo hay un modelo de casa. Para mejorar esto, diversificaremos las casas (forma, distribución de las ventanas, pisos, etc). La escala de las casas seguirá siendo globalmente la misma. Nótese que el tamaño de las casas en relación con el tamaño de la ciudad define la escala de la representación en esta etapa. ¡El espectador no tiene otro punto de referencia para hacerse una idea del tamaño de la ciudad! Todos los elementos futuros tendrán que ser proporcionales a estos elementos básicos.

Continuemos con nuestra complexificación: en la siguiente imagen, las diferentes casas son elegidas al azar con la misma distribución homogénea.

Evenly populated map with several houses

Ya está mejor, pero esta ciudad sigue siendo muy uniforme. Tal como está, podría ser útil para un moderno suburbio poblado de casas... Pero con algunos ajustes. Podríamos considerar variar el espacio entre las casas, creando calles de diferentes anchos para empezar.
Pero esto no es New York, e incluso para una ciudad antigua, se espera un cierto equilibrio entre el orden y la anarquía.
Así que vamos a trabajar en un modelo urbano con calles que cortan la regularidad y la orientación de las casas de acuerdo con estas calles. También podemos variar esta alineación según las diferentes partes de la ciudad.

En esta etapa, la distribución de los tipos de edificios puede definirse según varios criterios:

  • casas de varios pisos en ciertos distritos centrales,
  • se agruparían las casas ricas (con jardines interiores),
  • estos barrios estarían rodeados por casas ligeramente menos opulentas,
  • los barrios más pobres estarían muy lejos,
  • la cuadrícula de la calle puede diferir de un barrio a otro (más regular en los barrios ricos, más sinuoso y denso en los pobres), etc.
Mathematically positioned and oriented houses

El efecto del volumen es mucho más interesante que antes. Las casas han sido separadas por calles (y plazas) y su orientación sigue esta estructura. En la distancia, podemos ver más que la separación entre las casas, que ahora parecen más estrechas, pero podremos ajustar algunos elementos más tarde (añadir luces, niebla, cambiar el contraste de la imagen, si es necesario).

Visto desde nuestra cámara, los barrios separan la ciudad como en la representación de enfrente. Las casas también están orientadas según estos parámetros. Para aumentar la separación de las calles, los ajustes de este patrón pueden ser ajustados, de ahí el interés de guiar la toma por elementos matemáticos (principalmente patrones de células Voronoi de diferentes amplitudes superpuestas) en lugar de por imágenes. Tenemos la posibilidad de destacar las calles con diferentes materiales en el suelo, y añadiendo elementos en estas calles (como personajes virtuales, puestos de mercado, etc) lo que veremos más adelante.

A continuación, hay que crear un relieve en el mapa, que es un elemento determinante (sobre todo en una ciudad como Roma, con sus siete colinas). Será importante utilizar los datos de elevación, inclinación de la pendiente, etc en cada lugar de la ciudad. La ilustración de la izquierda muestra un río, diferentes relieves, algunos de los cuales son excavados por pequeños arroyos. La representación propone niveles de gris: oscuro para las altitudes bajas, y claro para las zonas más altas. Aquí está debajo de nuestra ciudad anterior basada en una topografía de unas pocas decenas de metros de desnivel.
Pero el objetivo no es reproducir exactamente la antigua Roma, sino crear una reproducción imaginaria o aproximada de ella, como las que los romanos construyeron sobre el mismo modelo, en otros lugares de los territorios conquistados (y no necesariamente tan grande).

Bumpy terrain

Extrañamente, son las zonas sin edificios las que parecen más jorobadas que los propios barrios. Sin embargo, hay muchas casas con pisos (en el lado izquierdo por ejemplo). Además, podremos llenar grandes zonas ahuecadas (plazas de la ciudad) con nuevos edificios para romper aún más la regularidad del panorama y hacer la ciudad más compleja. Podríamos poner edificios administrativos, templos, etc en ellos. Siempre con una cierta cantidad de aleatoriedad.

La apariencia de alivio también nos permite hacernos un montón de nuevas preguntas:

  • ¿Cómo encajan las casas en los diferentes niveles?
  • ¿Habría más templos en el terreno más alto?
  • ¿Cuál sería la distribución "social" (ricos y pobres) de las casas?
  • ¿Siguen las calles y carreteras la topografía del terreno?
  • ¿Cómo está organizada la red de agua potable de los acueductos?

Todas estas ideas que aparecen, inspiradas por la simulación, nos permiten cuestionar las fuentes arqueológicas, y si sólo responden parcialmente, pensar en soluciones prácticas y lógicas para aportar "realismo" a nuestro modelo.

Tan pronto como surge una regla general, es posible integrar este parámetro en nuestro modelo de procedimiento (dependiendo de las posibilidades del software utilizado, pero cualquier sistema de partículas permite una gran flexibilidad y añadiendo un poco de matemáticas rudimentarias, es factible). Sin embargo, es tentador colocar algunos edificios a mano si no hay demasiados, pero nos reservaremos para este ejercicio.

Continuemos con nuestra ciudad automatizada, con unos pocos parámetros más, aquí, sólo una parte de la lista anterior. Estamos añadiendo templos, edificios administrativos en las plazas, para aumentar la diversidad y hacer la ciudad más compleja. Y algunos árboles han aparecido a su alrededor.
También nos faltan los pequeños elementos para vivir en la ciudad: montones de puestos de mercado dispersos en el fondo de las casas, más de ellos en los bordes de las carreteras. Su distribución está guiada por el plano de la calle.

More building variants

Los templos no siguen la misma orientación que las calles, ¿no estaban orientados según una lógica solar? Claramente, la construcción de los templos respondía a un imperativo adivinatorio muy específico.
Y visto desde aquí, estos templos podrían ser griegos, cartagineses, babilónicos o de otro tipo, pero los edificios administrativos materializan la ciudad romana. Por supuesto, anfiteatros y un grandioso circo llenarían esta imaginaria "Roma", pero nos detendremos allí por la arquitectura.

Finalmente, tendremos que crear un ambiente de naturaleza alrededor de la ciudad, y ese será el fin de los elementos fijos. Si queremos crear una animación, estos elementos se renderizarán una sola vez, a diferencia de otros elementos animados (multitudes, humo, etc). Luego se mezclarán como abajo.

Rendered and composited with smoke and crowd

Aquí está la ciudad con una multitud (dispuesta de acuerdo a los mismos parámetros y al azar), un ambiente así como nieblas y humos que hicieron que estas ciudades se infectaran.

Así, según las necesidades, esta ciudad a diferentes niveles de detalle (desde el urbanismo hasta los individuos) puede ser utilizada en un videojuego o integrada en un rodaje cinematográfico. Para los elementos del primer plano, será posible reposicionarlos manualmente para un control artístico más fino.

Algunas herramientas (plug-ins) para el software 3D ofrecen diversas soluciones que van desde bloques parecidos a rascacielos de diferentes tamaños, hasta la orientación de la población de edificios con datos geográficos y de planificación urbana reales. Sin ninguna herramienta dedicada, pero con partículas y posiblemente un pequeño guión, este principio puede ser reproducido con cualquier software 3D. Queda por adaptar el modelo según su uso previsto.