En el present treball, s’analitza i s’avalua la viabilitat de creació d’una eina de realitat augmentada per agilitzar processos clau en la construcció com ho són la verificació dels elements que conformen l’estructura, la comprovació de una correspondència real entre el model previst i el muntatge desenvolupat, a més de garantir, durant totes aquestes etapes, la seguretat de l’operari. En línia amb treballs previs basats en l’ús i aplicació de les noves tecnologies existents de realitat augmentada i virtual, en el present projecte es pretén avançar en la recerca i investigació de les alternatives existents per agilitzar i optimitzar el procés constructiu, combinant solucions ja existents i analitzant alternatives, que tot hi ésser aplicables en disciplines diferents poden esdevenir útils i igualment efectives en els processos implícits en l’àmbit de la construcció. D’aquesta manera, es procedeix avaluant l’estat de l’art, estudiant-se les alternatives existents i disponibles actualment en el mercat així com les tecnologies en fase experimental o teòric de potencial ús. Es procedeix a definir i justificar els programes de treball amb els que es procedirà a treballar en el transcurs del treball. Definit el programari i eines disponibles, es procedirà a definir la finalitat última amb la que pretenem utilitzar els mecanismes disponibles. Una vegada s’aconsegueixin assolir els objectius proposats, s’avaluarà el grau d’efectivitat i eficiència que presenta en front a les metodologies convencionals, així com la mesura en què s’han aconseguit satisfer els objectius proposats inicialment.

1. Larealitataugmentadacomadispositiu
visualitzadord'informacióperla
Construcció4.0
J o r d i D a m i à R o s a l
T u t o r s : F r a n c i s c o J a v i e r M o r a , F e l i p e M u ñ o z
T r e b a l l d e f i n a l d e M à s t e r
C u r s : 2 0 1 9 - 2 0 2 0
M à s t e r e n e n g i n y e r i a d e C a m i n s C a n a l s i P o r t s

2. Plantejament
Damià Rosal, Jordi.(2017). Impacte de la
metodologia BIM en l’àmbit de la construcció.
Barcelona. UPC.
Ramos, Jorge (2019). Realidad augmentada
aplicada a cimentaciones de obras de
construcción. Barcelona. UPC.
“The training has changed
little since the 1960s. Nor
are the fruits of these toils
spread particularly widely”
Richard & Daniel Susskind, The Future
of professions
1923 2015
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
1

3. Requerimentsi Objectius
Tecnologia incipient amb tendències a l’alça pel
que fa a recerca i implementació (referencia)
Tecnologia capaç de conciliar el potencial dels
programaris i eines actuals de treball amb
l’àmbit físic i tangible propi de la construcció
Tecnologia amb el potencial i les eines per
permetre'ns generar solucions concretes per a
satisfer objectius específics
L’objectiu del present treball és estudiar, dissenyar i
avaluar la capacitat de la realitat augmentada per tal
de millorar, agilitzar i optimitzar processos i
resultats en la disciplina de la construcció.
Indústria amb una alta sinistralitat
respecte d’altres disciplines
Incongruències entre els mètodes
de treball i la tecnologia vigent
Millores pendents en la evolució
del rendiment i sistemes de treball
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
2
(1)
(2)
(3)

4. Realitataugmentada
comaeinadetreball
Perquè analitzar l’ús de l’AR a
la construcció?
Procediment d’avaluació i
anàlisi de l’AR en la construcció
• Interpretació de la realitat com a
avantatge respecte de la realitat
virtual
• Capacitat de representació de
entitats tridimensionals,
compatibilitat amb models en BIM
• Potencial com a eina útil i pràctica
en altres disciplines de
l’enginyeria.
• Context de desenvolupament i
evolució tecnològica propicia.
• Requerim comprendre les
limitacions de Hardware, Software
i de desenvolupament
• Precisem un anàlisi
interdisciplinar que combini
programaris tant propis de la
construcció com de programació
informàtica
• Procedirem a desenvolupar una
aplicació de realitat augmentada
per comprendre aquests aspectes
“experiència interactiva en base a l’entorn real en la què als
objectes que configuren l’espai se’ls afegeix informació i
representacions generades per ordinador una vegada se’ls ha
reconegut mitjançant diferents tipus de sensors”
"The Lengthy History of
Augmented Reality". Huffington
Post
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
3
Morpholio’s latest App updates

5. Dissenyde
l’aplicacióenAR
1. Definició de les funcions de l’aplicació
2. Cerca d’aplicacions similars o de referència
3. Definició de l’estructura base
4. Selecció de les eines de programació en AR
5. Desenvolupament de l’aplicació base
6. Avaluar les funcionalitats de l’aplicació
7. Permetre’n l’ús i la descàrrega
Etapes de desenvolupament
del treball
(i de l’aplicació)
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
4
A. Gazdecki “How to build a Mobile App in 12 easy steps” Bizness Apps

6. Definiciódelesfuncionsdel’aplicació
Capacitat d’interpretació de la realitat i de l’espai
per atribuir i referenciar informació addicional
Paràmetres d’entrada: models tridimensionals de
part o conjunts constructius, orientació, posicionament i
escala d’aquests models de representació
Paràmetres de sortida: visualització d’aquest models
en la realitat, i en coherència amb la informació
d’entrada
Resoldre i incrementar els mecanismes de
seguretat i salut a la obra mitjançant l’AR. Agilitzar
la consulta d’elements interns, dels processos a
seguir i la interpretació de la documentació tècnica
Aplicacionssimilarsodereferència
DAQRI
Dalux field
Fologram
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
5

7. EinesdeprogramacióenAR:
Softwares de representació en AR
Llenguatges de programació en AR
Hardwares de representació en AR
Editors de plataformes en AR
Existentsiseleccionats
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
6
(4)
(5)
(6)

8. SingularitatsdelaprogramacióenAR
Facilitar el geoposicionament
dels models
Consulta i manipulació
d’elements interns
Importació dels models
user-friendly
Com definirà l’usuari el posicionament del model a
l’espai?
• Marcadors
• Coordenades globals
• Posicionament relatiu
Què limita la precisió de representació, posicionament i
estabilitat dels models virtuals a l’espai?
• GPS
• SLAMS
• Wifi RTT
Plug-indefuncionamentbase
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
7

9. Desenvolupament
del’aplicacióenAR
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
8

10. Desenvolupament
del’aplicacióenAR
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
8

11. Desenvolupament
del’aplicacióenAR
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
8

12. Desenvolupament
del’aplicacióenAR
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
8

13. Desenvolupament
del’aplicacióenAR
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
8

14. Desenvolupament
del’aplicacióenAR
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
8

15. Funcionament
i funcionalitatsdel’aplicació
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
9

16. Funcionament
i funcionalitatsdel’aplicació
A Trilib Functions
1. Load local Asset
2. Load emote Asset (URL)
3. Material Options (Texture)
4. Material Options (Opacity)
5. Spinning in X axis
6. Spinning in Y axis
7. Reset Rotation
8. Stop Animation
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
10

17. Funcionament
i funcionalitatsdel’aplicació
B Runtime Hierarchy
C Runtime Inspector
9. Back Scene
10. Refresh
11. Latitude
12. Longitude
13. Altitude
14. Apply Coordinates Button
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
11

18. Funcionament
i funcionalitatsdel’aplicació
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
12

19. Casd’ús
Ús de l’aplicació per a objectius concrets i en un
cas pràctic existent
Revisió del grau de precisió amb el que treballa
la aplicació i de la practicitat d’implementació
Valoració de conclusions, aspectes idees i
comentaris sorgits de les proves a camp
Revisió dels errors i marges de precisió que aporta la aplicació
Ús de l’aplicació en el camp de treball i comprovació de funcionalitats
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
13

20. Avaluacióde
l’aplicacióresultant
• Cost temporal de desenvolupament:
• Cost econòmic dels pluguins de suport:
AR+GPS Cost: 70 euros. Cost total (amb
impostos): 90,32.
TRILIB Cost: 22,33 euros. Cost total (amb
impostos): 27,02.
Cost conjunt: 117,34 euros.
• Cost econòmic per habilitar la
publicació en plataformes d’ús
generalitzat:
Google play: 25 USD
Apple Store: 99 USD a l’any
Microsoft: 12 USD/ 99 USD a l’any.
8,68
€
ℎ
∗ 448,5 ℎ = 3.892,98 €
Aspectes legals en l’aplicació
de l’AR
• Costos, responsabilitats i
conseqüències legals de les aplicacions
en AR.
• Precedents legals:
Prohibició de les Google Glass durant la
conducció a Anglaterra
Protecció de la propietat Intelectual i conflictes
amb les esmenes als Estats Units
Definició del cost i preu de
l’aplicació
Capacitat de l’aplicació per
optimitzar els treballs a l’obra
• Necessitat d’oferir instruments
addicionals de suport per a la
comprensió i ús de l’aplicació
• Cost temporal per desenvolupar un
model de treball com a referència per
als operaris vs. Metodologia
convencional
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
14

21. Avaluació interna
• Funcionalitats bàsiques pròpies de les plataformes de representació en AR
satisfetes
• Capacitat de representació i ús en disciplines més enllà de les estrictament
relacionades amb l’enginyeria civil
• Capacitat de representar processos i animacions
• Plataforma única amb capacitat de suport diferents etapes i necessitats
Assajos empírics, prova-error i processos de desenvolupament iteratius
Avaluacióexterna
Mètode
Avantatges
Inconvenients
• Costos de desenvolupament
• Marges d’error i precisió existents a resoldre (1-5m de precisió GPS, correccions
de escalat i posicionament necessaris)
• Limitacions de memòria i formats d’importació de models (12 Mb, ARCore)
0
2
4
6
8
10
Avaluació
Càrrecs tècnics
Comparativa - Qüestió 3.4
Com valores la funcionalitat de la aplicació en el teu àmbit de treball
Com valores la funcionalitat de la aplicació en quant a la seva capacitat de representació visual
Com valores la funcionalitat de la aplicació en quant a la capacitat de consulta i manipulació del model virtual
Com valores la funcionalitat de les advertències/consultes relatives a la seguretat y salut del projecte
Com valores la funcionalitat de la aplicació en el teu àmbit de treball
Mitja Qüestió 3.4
• Valoracions i puntuacions positives en termes generals per a la capacitat de
representació i manipulació de models en AR
• Expectatives d’ús de les AR en construcció a curt o mitjà termini
• Incisos i anotacions particulars sobre el potencial addicional que poden aportar
aquests tipus d’aplicacions en tasques específiques del procés constructiu
Enquesta a 11 individus relacionats amb la enginyeria i avaluació en un cas d’ús
Mètode
Avantatges
Inconvenients
• Necessitat de millora de la interfase de usuari i agilitat d’ús
• Escepticisme, en el estat actual tant d’aquesta com d’altres aplicacions de la
mateixa naturalesa, de que pugui ser útil per a tasques concretes de la construcció
(pesa més el potencial de venda/representació de models al client)
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
15

22. Conclusions
• Dins de les condicions temporals, Intel·lectuals i de
context, s’ha aconseguit generar una aplicació de suport
al procés constructiu
• La aplicació resultant disposa de les funcionalitats que
ens em proposat aconseguir per satisfer els
requeriments plantejats
• S’ha pogut generar funcionalitats addicionals de suport
al procés constructiu i s’ha pogut observar la
compatibilitat de l'aplicació en disciplines alienes a la de
subjecte d’estudi
• S’ha pogut avaluar la mesura en què professionals de
l’enginyeria dins del marc de treball han valorat l’avenç
que suposa aquesta tecnologia envers els mètodes
convencionals de treball
• S’ha pogut comprendre el cost econòmic i temporal que
exigeix el desenvolupament d’aquesta tecnologia i la
seva adaptació per donar resposta a les necessitats de
la construcció
• S’ha estudiat el rang d'influència d'aquesta tecnologia
com a eina útil per als processos constructius, i les
limitacions que encara n’impedeixen una implantació
generalitzada
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
16

23. Perspectivesdefuturi
valoracionspersonals
• Realitat mixta, el següent pas?
• Mecanització de processos a la
obra
• Gamificació
Innovació i noves metodologies
en la construcció
Context singular de
desenvolupament; una pista
sobre la necessitat d’innovar
• COVID-19: el paper dels suports digitals i la
rellevància de l’adaptació als canvis
• La enginyeria com a disciplina clau en la gestió i
aprofitament dels recursos tecnològics existents
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
17
DAQRI
IAAC

24. Gràciesperla
vostraatenció
2.8 Architecture
“In architecture then, across all the professions, we are seeing
remarkable early instances of Technology bringing great
change. The Canadian science-fiction writer William Gibson
could well have been speaking of Technology in the
professions when he said:’[t]he future has already arrived, It’s
just not evely distributed yet.’”
Richard & Daniel Susskind, The Future
of professions
2015
La realitat augmentada com a dispositiu visualitzador d'informació per la
Construcció 4.0 Jordi Damià Rosal - Màster en Enginyeria de Camins Canals i Ports
Curs 2019-2020
18
1.-L. Orías, R. Sánchez, A. Ordaz “Radiografía de los
trabajadores fallecidos en 2018: mayoría de hombres, por
accidentes de tráfico y en transportes y construcción” El Diario.es
18/2/2019
3.-A. Walker “Why construction firms can no longer ignore digital
construction” Infraestructure Intelligence 20/5/2019
2.-McKinsey & Company “Reinventing construction: a route to
higer productivity” Mc Kinsey Global institute, February 2017
4.-T. Merel “Ubiquitous AR to dominate focused VR by 2022”
TechCrunch 1/26/2018
5.-TNW Deals “This engine is dominating the gaming industry
right now” TheNextWeb 3/24/2016
6.-E. Vegas “AR Foundation – Framework que une ARCore y
Arkit” EmiliusVGS 19/2/2019