Una estrategia de integración entre planos CAD y Realidad Virtual: estudio de caso aplicado a subestaciones de energía eléctrica

Many sectors have benefited from Virtual Reality (VR) technology, such as industries in the application of engineering design review processes. It is widely used in operator training, architecture, engineering, education, simulation and prototyping, as it provides a high level of immersion and fidelity in the representation of information. The current context of the integration between Computer-Aided Design (CAD) and VR presents development and maintenance methods that are too complex, requiring manual interventions making the transfer of information difficult, expressing an immature state of technology. Given this scenario, this work proposes a methodology for integration of CAD and VR floor plans through a software architecture that makes it possible to process the union between the technologies automatically. An research was conducted for related works in order to obtain the state of the art and the technologies in current use, in addition to pointing out the contribution of the proposed methodology. A case study was applied to electric power substations in a Research and Development (R&D) project. Integration tests, Virtual Environment (AV) reconstruction and performance tests were executed. The methodology showed good results as with the integration of CAD floor plans and the Virtual Reality software. In this paper, it is demonstrated that it is possible to adapt the two-dimensional CAD space for representation in a three-dimensional AV, facilitating and improving the design process of virtual substations. Also, the reconstruction process showed a satisfactory performance, completing the tasks in shorter times without manual interventions. Muchos sectores se han beneficiado de la tecnología de Realidad Virtual (RV), como, por ejemplo, las industrias en la aplicación de procesos de revisión de diseños de ingeniería. Se atribuye ampliamente a la formación de operadores, arquitectura, ingeniería, educación, simulación y creación de prototipos, ya que proporciona un alto nivel de inmersión y fidelidad en la representación de la información. El contexto actual de la integración entre el Computer-Aided Design (CAD) y la VR presenta métodos de desarrollo y mantenimiento demasiado complejos, que requieren intervenciones manuales que dificultan la transferencia de información, expresando un estado inmaduro de la tecnología. Ante este escenario, el trabajo propone una metodología de integración entre planos CAD y VR a través de una arquitectura de software que permite realizar la unión entre las tecnologías de forma automática. Se realizó un análisis en trabajos relacionados con el fin de obtener el estado del arte y las tecnologías utilizadas, además de señalar el aporte de la metodología propuesta. A través de un caso de estudio aplicado a subestaciones eléctricas en un proyecto de Investigación y Desarrollo (I+D), se realizaron pruebas de integración, reconstrucción de Ambiente Virtual (AV) y pruebas de desempeño. La metodología arrojó excelentes resultados, la integración entre planos CAD y el software de Realidad Virtual demostró que es posible adaptar el espacio CAD bidimensional para su representación en un AV tridimensional, facilitando y mejorando el proceso de diseño de subestaciones virtuales. Asimismo, el proceso de reconstrucción presentó un desempeño satisfactorio, completando las tareas en tiempos cortos y sin necesidad de procesos manuales de usuario. Muitos setores têm se beneficiado com a tecnologia de Realidade Virtual (RV), como, por exemplo, as indústrias na aplicação em processos de revisão de desenhos de engenharia. É amplamente atribuída ao treinamento de operadores, arquitetura, engenharia, educação, simulação e prototipagem, pois proporciona um alto nível de imersão e fidelidade na representação das informações. O contexto atual sobre a integração entre Computer-Aided Design (CAD) e RV apresenta métodos de desenvolvimento e manutenção demasiadamente complexos, exigindo intervenções manuais que dificultam a transferência das informações, expressando um estado imaturo da tecnologia. Diante deste cenário, o trabalho propõe uma metodologia de integração entre plantas baixas CAD e RV através de uma arquitetura de software que possibilita realizar a união entre as tecnologias de forma automática. Foi realizada uma análise em trabalhos correlatos com a finalidade de obter o estado da arte e as tecnologias que estão sendo utilizadas, além de apontar a contribuição da metodologia proposta. Através de um estudo de caso aplicado a subestações de energia elétrica em um projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D), foi realizado testes de integração, reconstrução do Ambiente Virtual (AV) e desempenho. A metodologia apresentou excelentes resultados, a integração entre plantas baixas CAD e o software de Realidade Virtual demonstrou ser possível adequar o espaço bidimensional CAD para representação em um AV tridimensional, facilitando e melhorando o processo de concepção de subestações virtuais. Também, o processo de reconstrução apresentou um desempenho satisfatório, concluindo as tarefas em tempos curtos e sem a necessidade de processos manuais de usuários.