Gêmeo Digital: a Engenharia Civil nos novos universos virtuais

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Nos últimos meses, o termo metaverso tem sido um dos mais buscados na internet.

Isso porque a rede social Facebook anunciou ainda em julho a criação de uma equipe dedicada a construir o tal “metaverso” da rede.

O metaverso é o futuro da rede social, afirmou o fundador do Facebook, Mark Zuckerberg. “Minha expectativa é de que, em cerca de cinco anos, as pessoas nos vejam, antes de tudo, como uma empresa de metaverso”, disse em entrevista ao site especializado The Verge em julho.

Mas o que é esse “novo universo”, afinal?

Podemos definir o metaverso como sendo um tipo de universo digital onde a realidade e o mundo virtual se fundem, em uma visão de ficção científica que já existe em vários videogames.

A ideia básica é tentar replicar a realidade do mundo que vemos, em um mundo completamente digital, coletivo e compartilhado, conseguido através da Realidade Virtual, da Realidade Aumentada e, é claro, da internet.

O termo não é tão novo quanto parece. Na verdade, a primeira vez que a palavra metaverso apareceu foi em um romance de ficção científica Snow Crash (Nevasca, título em português), de Neal Stephenson, em 1992.

No livro, Stephenson usou o termo para descrever um sucessor da internet baseado em Realidade Virtual, onde humanos estão na forma de avatares e interagem uns com os outros em um espaço virtual tridimensional que usa a metáfora do mundo real.

Mais recentemente, vários jogos utilizam a ideia de metaverso, como Second Life, Fortnite, Minecraf e Roblox; todos aplicando esse conceito de “mundo virtual imersivo, editável e colaborativo”.

Para o Facebook, a aplicabilidade é transformar o jeito como nos socializamos na rede: não mais apenas por mensagens, stories, vídeos e fotos; mas com o metaverso, a rede pretende se tornar mais “viva”, com interações sociais mais intensas em espaços digitais que utilizam avatares, realidade aumentada e virtual com experiências de audio e vídeo e computação gráfica de última geração.

Horizon Workrooms
O metaverso do Facebook: um espaço virtual que usa ferramentas digitais para dar às pessoas uma sensação de presença física. Fonte: facebook/reuters.

O omniverso e os Gêmeos Digitais

Bem antes do Facebook anunciar sua intenção sob o metaverso e essa ideia se tornar viral, outro universo digital já estava em ascensão: o omniverso.

Lançado ao público em 2020 pela multinacional de tecnologia e jogos profissionais Nvidia, o omniverso (Omniverse) tem o objetivo de fornecer à engenheiros, arquitetos e designers um mundo virtual compartilhado no qual usuários em todo o mundo podem colaborar em diversos softwares.

Para se ter uma ideia do sucesso desse produto, desde dezembro passado (data de seu lançamento), mais de 70.000 criadores individuais baixaram o “Omniverse”, compreendendo mais de 700 empresas, incluindo CannonDesign, BMW Group, Ericsson, Sony Pictures Animation, Epigraph e muitas outras.

Para a construção civil, talvez o mais empolgante entre os novos desenvolvimentos dentro do omniverso é o lançamento de “Gêmeos Digitais” – que são réplicas digitais precisas de estruturas físicas, ambientes e comportamentos.

Plataforma Omniverse para Colaboração Virtual | NVIDIA
Omniverso da Nvidia: uma ferramenta para Arquitetura, Engenharia e Construção. Nvidia/divulgação.

O Gêmeo Digital das Estruturas

Para a engenharia civil, os Gêmeos Digitais são criações virtuais de uma estrutura, como uma casa, um edifício ou uma ponte.

Mas a diferença entre um simples projeto 3D e um Gêmeo Digital é que este último é muito mais amplo e não é estático. Ele precisa ser alimentado com informações novas a todo o momento, mesmo depois da finalização do projeto.

Assim, a ideia do gêmeo digital é que ele seja de fato “igual” à estrutura real, e “funcione” virtualmente em tempo real como se fosse de fato um espelho da realidade.

Se por um lado os modelos 3D com a tecnologia BIM (Building Information Modeling) mostram os muitos sistemas e subsistemas de um projeto de engenharia, os Gêmeos Digitais focam inteiramente no espaço e na funcionalidade dele.

Onde o BIM se concentra em como o edifício é construído, os Gêmeos Digitais se concentram em como as pessoas usarão o espaço.

Exemplos de empresas que já exploram os Gêmeos Digitais

  • A gigante BMW, em parceria com a Nvidia, divulgou em abril desse ano que já está usando o omniverso em sua fase de pesquisa e desenvolvimento de carros novos. A montadora está usando uma “fábrica virtual” para integrar uma variedade de dados de planejamento e aplicativos e que permite a colaboração em tempo real no desenvolvimento dos veículos.
BMW e Nvidia: Fábrica virtual de automóveis. Fonte: BMW Blog.
  • A Bentley Systems, empresa de Software para Engenharia e Infraestrutura, também anunciou em abril que está desenvolvendo softwares usando a plataforma Omniverse para visualização e simulação fotorrealistas em tempo real de Gêmeos Digitais de projetos de infraestrutura industrial e civil em larga escala, com a plataforma iTwin.
DIGITAL TWINS A photorealistic iTwin of a Houston Water Works project by Jacobs. Omniverse was also used for the simulation of the project. PHOTO: HOUSTON WATER WORKS TEAM
Projeto fotorrealístico de estação de tratamento de água (Houston Water Works) no iTwin da Bentley no omniverso. Fonte: Houston Waterworks Team.
  • A Autodesk anunciou em julho o lançamento de sua plataforma de Gêmeos Digitais Autodesk Tandem, em que os usuários tpoderão ter uma réplica digital de suas instalações e podem adicionar informações em tempo real, trabalhando na operação, utilização e desempenho das estruturas.
Autodesk Tandem Digital Twin Platform Launches for AEC | ADSK NEWS
Autodesk Tandem: Gêmeo Digital de estruturas. Fonte: ADSK news.

Gêmeo Digital e Sustentabilidade

A operadora de energia do Reino Unido, a National Grid Electricity System Operator, iniciou durante a COP26 o seu programa para criar o primeiro “Sistema de Energia Virtual”, um Gêmeo Digital de todo o sistema de energia física do Reino Unido, que ajudará a apoiar o uso sustentável e a descarbonização.

No Brasil, uma startup de tecnologia de Foz do Iguaçu (estado do Paraná), anunciou que está criando um Gêmeo Digital de um bairro inteiro da cidade. Segundo seus idealizadores, o projeto possibilitará ver todo o fluxo e a dinâmica do trânsito da cidade, e melhorar a eficiência dos serviços públicos e a qualidade de vida dos cidadãos.

Fontes e Referências

Are digital twins the future of urban planning? Construction Dive. Novembro, 2021.

Feng Jiang, Ling Ma, Tim Broyd, Ke Chen. Digital twin and its implementations in the civil engineering sector. Automation in Construction. 2021.

Autodesk anuncia plataforma de gêmeo digital. Channel 360. Julho, 2021.

Autodesk Tandem. intandem.autodesk.com/.

Nvidia’s New ‘Digital Twin’ Technology Lets You See Alternate Universes. Interesting Engineering. Novembro, 2021.

Bentley Systems Brings Infrastructure Digital Twins to NVIDIA Omniverse. For Construction PROS. Abril 2021.

BMW joins forces with Nvidia to use Omniverse platform in R&D. BMW Blog. Abril, 2021.

World-first digital twin to map entire UK energy system. NewCivilEngineer. Novembro, 2021.

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