ArcGIS CityEngine: Diseño urbano procedimental para un destino costero en Jeddah

Publicado el 12 marzo, 2025

Figura 1: Modelo de CityEngine renderizado con la herramienta de vanguardia CGI.

¡Saludos, visionarios! ¡Buenas noticias! La comunidad de ArcGIS CityEngine está transformando ciudades con responsabilidad y estilo. Imaginen transformar un terreno abandonado en un centro urbano que conecte a la gente con un hermoso paseo marítimo, honre su patrimonio y adopte un diseño vanguardista. Esta visión se está haciendo realidad rápidamente para la ciudad de Jeddah, en Arabia Saudita.

Bienvenidos a la primera parte de una serie de dos, donde exploramos cómo CityEngine fue esencial para el proceso de planificación maestra de este vibrante destino costero. ¿Podría inspirar su próximo proyecto? ¡Descubrámoslo!

Descripción general del proyecto

Este proyecto de Jeddah Central Development forma parte de una iniciativa para posicionar la ciudad como un destino sostenible, inteligente y global, en consonancia con la Visión 2030 de Arabia Saudita. Con una extensión de 5,7 millones de metros cuadrados a lo largo de una impresionante costa de 9,5 km, el proyecto contará con lugares emblemáticos, como una ópera, un estadio, un oceanario con granjas de coral y un museo, entre otros. También contará con un puerto deportivo de primera clase, más de 2 km de playas de arena y vibrantes espacios para el turismo, la cultura, el entretenimiento y el comercio.

Encargado por la Jeddah Central Development Company (JCDC), Dar está liderando la planificación maestra detallada para la Fase 1 y está utilizando ArcGIS CityEngine como herramienta fundamental para dar forma a este proyecto de recuperación y reurbanización de la zona costera.

Contexto y visión del sitio

Ubicado cerca del Palacio Al Salam de la Corte Real y próximo al centro histórico de Jeddah, este valioso terreno urbano representa una importante oportunidad de desarrollo. Gestionado por la Corporación de Conversión de Agua Salina (SWCC) y el Ministerio de Defensa (MoD), actualmente se encuentra en una zona industrial abandonada, ¡pero no por mucho tiempo! JCDC tiene la visión de que esta privilegiada ubicación costera se convierta en un destino de primer nivel y el nuevo corazón de la ciudad.

Figura 2: Ubicación del sitio y alcance del desarrollo planificado.

Obtener la aprobación para este proyecto significó que el público pudiera reconectar con su preciado paseo marítimo, que anteriormente permanecía inaccesible. Para guiar su transformación, la definición del Plan Maestro Central (PMC) se convirtió en el esfuerzo principal de Dar. Rápidamente comenzaron a desarrollar estrategias y a aceptar el reto de diseñar un plan maestro inspirado en la relevancia histórica de Al-Balad (Jeddah antigua), a la vez que integraba soluciones de diseño contemporáneo, las mejores prácticas de sostenibilidad y la estética distintiva de la zona. Al fusionar tradición y modernidad, el PMC serviría como modelo para la creación de un nuevo y vibrante centro urbano para la ciudad.

Figura 3A / 3B: Morfología existente de las áreas circundantes.

Estrategia de trabajo en equipo del plan maestro

Para abordar la complejidad de este ambicioso proyecto, Dar formó el equipo del proyecto de Jeddah Central Development. Esto requirió la coordinación de más de 100 profesionales de diversas disciplinas especializadas. Participaron profesionales de control de datos, arquitectura, economía, electricidad, telecomunicaciones, geotecnia, ingeniería civil, paisajismo, ingeniería mecánica e industrial, gestión de proyectos y contratos, ingeniería estructural, puentes, transporte, gestión hídrica y ambiental, y gestión BIM.

Al inicio del proyecto, el inventario del sitio reveló que no existían muchas estructuras. Inicialmente, esto podría parecer una hoja en blanco para desarrollar sin restricciones, pero no fue así. De hecho, el proyecto presentó varios desafíos importantes que requirieron la experiencia diversa de todo el equipo.

• La contaminación ambiental derivada del uso militar histórico y la contaminación del agua causada por el estancamiento y los vertidos requirieron la atención de los ingenieros ambientales.
• La proximidad a los arrecifes de coral exigió un examen exhaustivo de la viabilidad de cualquier propuesta de expansión de la zona costera.
• El contexto sensible de los edificios circundantes y la infraestructura principal influyó en las consideraciones de diseño y planificación.
• Los desafíos climáticos locales incluían altas temperaturas externas, humedad y radiación solar, que requerían soluciones innovadoras para garantizar la comodidad de los residentes y visitantes.

Estrategia de trabajo en equipo de CityEngine

El equipo del proyecto de Jeddah Central Development utilizó CityEngine para centralizar y optimizar la producción de modelos 3D. Dos expertos internos de CityEngine (y coautores de este blog) lideraron la transformación e interpretación de diversas fuentes de datos, desarrollando una estrategia de visualización, análisis y generación de modelos procedimentales. Su capacidad para maximizar las capacidades de CityEngine, manteniendo la consistencia y la precisión, benefició enormemente el proceso de diseño iterativo. Este esfuerzo también mantuvo los diseños alineados con la visión del plan maestro y fomentó la colaboración en este ambicioso proyecto multidisciplinario.

Fig. 4: Plan Maestro Ilustrativo.

Fig. 5: Perspectiva ilustrativa del plan maestro de la zona costera.

Descripción general del flujo de trabajo técnico y del intercambio de datos

El flujo de trabajo técnico comenzó con la adquisición de datos y el diseño conceptual mediante Autodesk Civil 3D y ArcGIS Pro. ArcGIS Pro de Esri sirvió como plataforma central para los datos geoespaciales, lo que permitió una integración bidireccional fluida con CityEngine. Dado el gran equipo y la extensa recopilación de datos, era esencial contar con un formato confiable para compartirlos. Tras evaluar las opciones, los shapefiles (*.shp) resultaron ser los más fiables para importar datos a CityEngine. El equipo descubrió que el sencillo shapefile mantenía los atributos de forma consistente, garantizaba transferencias de datos estables y reducía la complejidad de la gestión de grandes conjuntos de datos.

Tras la importación de datos, CityEngine fue clave para generar los modelos 3D basados ​​en atributos. Estos modelos se exportaron posteriormente a motores de renderizado/juegos como Unreal Engine y Twinmotion a través de Datasmith para obtener visualizaciones de alta calidad. Con Datasmith como formato de intercambio, la integridad del modelo se mantuvo fácilmente al transferir entre aplicaciones de renderizado. En esta etapa, se utilizaron herramientas y recursos CGI de vanguardia para complementar los resultados finales según fuera necesario.

Para mantener a las partes interesadas informadas, los modelos de CityEngine se publicaron periódicamente en ArcGIS Online a través de ArcGIS Scene Viewer para realizar revisiones interactivas basadas en la web durante cada fase del proyecto y cada iteración de diseño.

Para los datos tabulares, Microsoft Excel facilitó la gestión de atributos, análisis e informes extraídos de CityEngine. Por otro lado, Adobe Creative Suite (Illustrator, Photoshop e InDesign) ayudó a perfeccionar los planos ilustrativos y los gráficos de presentación necesarios para los entregables del proyecto.

Figura 6: Flujo de trabajo y colocación del producto.

Patrimonio y significado cultural

El estudio del tejido urbano y las tipologías edificatorias existentes de Al-Balad fue un paso crucial para definir los principios de diseño del plan maestro. La decodificación de la forma urbana histórica y el análisis de la circulación, los materiales, los tipos de edificación, los conjuntos y las fachadas identificaron modificaciones clave en el flujo de trabajo de CityEngine. Se prestó especial atención a que el desarrollo de uso mixto satisficiera las necesidades vernáculas, más allá de la simple reproducción de la estética histórica, para apoyar la vida doméstica.

El respeto por la importancia cultural también influyó en la fluidez y la función de los espacios urbanos propuestos. La orientación de las fachadas hacia los espacios públicos contribuyó a definir los patrones de circulación y la escala de los edificios. Asimismo, se colocaron elementos tradicionales como Mushrabias, Roushans y salas Loggia en elevaciones orientadas al norte y al oeste. Estas decisiones equilibraron los espacios públicos y privados, a la vez que honraron el patrimonio local, creando un entorno urbano elevado conectado con el pasado y el futuro de Jeddah.

Figura 7: Codificación del carácter y la escala existentes de Al-Balad.

Fig. 8: Diseño del plan maestro de circulación de bloques.

Aceleración de decisiones de diseño con CGA

CityEngine es ideal para proyectos de planificación maestra gracias a su compatibilidad con GIS, su sistema colaborativo de intercambio de archivos, la diversidad de formatos de intercambio y sus intuitivas capacidades de modelado basado en reglas procedimentales para la generación masiva de objetos 3D . Por estas razones, Dar reconoció que CityEngine, y en particular CGA, podrían ser un factor decisivo para este proyecto.

La Arquitectura Generada por Computadora (CGA) es la gramática de formas de CityEngine que permitió a Dar crear reglas procedimentales. Se trata de un lenguaje de programación exclusivo de CityEngine que se utiliza para generar geometrías 3D dinámicas que representan edificios, calles, vegetación y otros elementos del entorno construido. Con sus propios archivos de reglas CGA (*.cga), el equipo del proyecto JCD pudo probar rápidamente diferentes diseños, densidades y parámetros de diseño para reuniones y talleres con clientes.

Se acabaron las largas esperas por actualizaciones. Las partes interesadas podían ver los modelos editados en tiempo real, proporcionar retroalimentación interactiva y tomar decisiones más informadas al instante, algo que el modelado manual tradicional no podía lograr. La capacidad de ajustar y refinar los diseños rápidamente y de forma colaborativa fue crucial. Además, dada la escala, el nivel de detalle y la rapidez del proceso de toma de decisiones, la precisión y la eficiencia eran esenciales para este proyecto. Afortunadamente, esto era algo que el modelado procedimental de CityEngine podía ofrecer sin duda alguna.

Ahora, analicemos con más detalle cómo se usaron las reglas CGA para crear estas formas 3D y modificar los parámetros de diseño sobre la marcha. Aquí hay un fragmento de muestra que demuestra cómo Dar utilizó las funciones descritas en el manual de referencia de CGA para crear características arquitectónicas personalizadas para el diseño de su plan maestro:

Figura 9: Fragmento de CGA.

Panorama de lo que se logró con CGA

• Fachadas según nivel: Las fachadas se definieron sistemáticamente por nivel de piso, lo que garantiza una articulación consistente de la fachada y al mismo tiempo permite acomodar estructuras de varios pisos.
• Ajustes dinámicos de contexto: Se utilizaron consultas de contexto y oclusión en las reglas CGA para facilitar la modificación dinámica de fachadas según su relación espacial con los edificios vecinos. Esto permitió garantizar la ausencia de elementos superpuestos o anomalías.
• Variaciones arquitectónicas: CGA generó un alto grado de flexibilidad y personalización de elementos de construcción únicos (por ejemplo, ventanas, puertas, techos, etc.) dentro de la misma envolvente del edificio.
• Interactividad y ediciones locales: Los atributos se actualizaron interactivamente para modificar el modelo en la ventana gráfica mediante controladores o manipulando los valores directamente en el inspector. Esto permitió al equipo visualizar diversos diseños, fachadas, tratamientos de esquinas y alturas en toda el área del proyecto, lo que permitió realizar ajustes precisos en el modelo sin necesidad de realizar grandes cambios en el código.
• Subdivisiones aleatorias: se implementó una estrategia de subdivisión aleatoria para introducir variaciones en las fachadas y envolventes de los edificios para crear un tejido urbano más orgánico y visualmente interesante.
• Interpretaciones arquitectónicas del estilo hiyazí: Se desarrollaron dos interpretaciones distintas del estilo arquitectónico hiyazí utilizando la misma envolvente del edificio y el código CGA. Esto demuestra la versatilidad del código y su capacidad para generar alternativas estilísticas manteniendo una base cohesiva.
• Niveles de detalle (LOD): se crearon dos LOD para optimizar la manipulación y visualización del modelo.

Figura 10: Edición interactiva de un modelo generado por CGA en CityEngine.

El desarrollo de CGA proporcionó con éxito un marco versátil y eficiente para articular fachadas de edificios únicas en este proyecto. Si desea hacer lo mismo, asegúrese de consultar los avances de CGA y Visual CGA en las últimas notas de la versión y el artículo de novedades. Si no tiene experiencia con CGA y desea profundizar en el tema, también puede comenzar con el tutorial de modelado basado en reglas.

Parámetros de la forma de construcción

Las configuraciones de los edificios evolucionaron desde simples plantas rectangulares hasta estructuras más complejas de múltiples naves con retranqueos en las plantas superiores y niveles de apilamiento. Estas características reforzaron la escala en los espacios abiertos adyacentes, evitaron transiciones de altura abruptas, suavizaron el horizonte y mantuvieron la armonía con el tejido urbano circundante.

Fig. 11: Estudios de composición de arquitectura digital.

Figura 12: Estudios de composición de conglomerados dibujados a mano.

Tras finalizar las composiciones, la intrincada morfología de Al-Balad se replicó rápidamente en CityEngine agrupando los tipos de edificios y alineándolos a lo largo de callejones (sikkas) y patios. Una vez instalados, los parámetros clave de la forma del edificio se centraron en las fachadas y los revestimientos de las cubiertas. Por ejemplo, la fijación de límites máximos de longitud de fachada evitó la monotonía de los muros de las calles, mientras que la variedad de revestimientos, como las cubiertas verdes (que cubren el 40 % de las cubiertas del plan maestro), equilibró los objetivos funcionales y estéticos.

Con reglas CGA personalizadas, el equipo dispuso creativamente estas piezas de rompecabezas 3D para perfeccionar los diseños y mejorar la legibilidad del sitio. Estas consideraciones garantizaron que los nuevos edificios honraran el pasado de la ciudad, a la vez que satisfacían las necesidades urbanas contemporáneas.

Creación de lugares a escala humana

Diseñar desde la vista en planta (arriba) tiene sus límites. Sin embargo, en 3D se puede comprender mejor la apariencia y la sensación únicas de un lugar. La creación de lugares requiere que el diseñador adopte las características que hacen que un lugar sea nostálgico y significativo para las personas que trascienden los espacios que crean. Comprender cómo se experimentarían esos espacios a escala humana es una forma necesaria y reflexiva de mejorar la comodidad, la funcionalidad y el bienestar de aquellos para quienes se está diseñando. Con estos principios de diseño urbano en mente, Dar se aseguró de que el plan maestro cumpliera con estas expectativas, dando como resultado un destino equilibrado, vibrante y atractivo que honraba el carácter histórico del desarrollo y la morfología prevista.

Fig. 13A: Modelo de CityEngine para exportación. / Fig. 13B: Modelo renderizado.

Fig. 14A: Modelo de CityEngine para exportación. / Fig. 14B: Modelo renderizado.

Figura 15A: Modelo de CityEngine para exportación.

Fig. 15B: Modelo renderizado.

Figura 16A: Modelo de CityEngine para exportación.

Fig. 16B: Modelo renderizado.

Próximos pasos

El Jeddah Central Development demuestra cómo CityEngine está transformando la industria del diseño urbano. En particular, para conceptos específicos de cada proyecto, la flexibilidad de CityEngine, la colaboración en tiempo real y el soporte para visualizaciones de alta calidad ofrecieron al equipo del proyecto soluciones robustas. Sorprendentemente, también estaban dispuestos a aprovechar su diversa experiencia para elevar el nivel del buen diseño.

¡Estén atentos! En la segunda parte, exploraremos los análisis 3D de CityEngine que Dar utilizó para probar diseños y convertirlos en criterios funcionales. A medida que este equipo de proyecto avanza hacia la fase de construcción, ¿están listos para inspirarse en su enfoque y descubrir todo el potencial de CityEngine? ¡Las posibilidades son ilimitadas!

Jen Johnson
Patrick Laitano Fontes
Jakub Konarski

Este artículo originalmente apareció en la edición global del Blog de ArcGIS el 3 de febrero de 2025.