CDT Fuente: HLRS
Investigadores del Centro de Computación de Alto Rendimiento de la Universidad de Stuttgart (HLRS) y del Instituto Fraunhofer, en Alemania, emplearon tecnologías de supercomputación y visualización para desarrollar un gemelo digital de la ciudad alemana de Herrenberg. Con ello, lograron obtener datos físicos, que incluye las emociones de los ciudadanos, con el objetivo de optimizar la planificación urbana y diseñar ciudades más sostenibles y habitables. Los investigadores desarrollaron nuevas aplicaciones de visualización 3D para apoyar la planificación urbana, así adoptaron el concepto de gemelo digital a las ciudades, usando tecnologías de computación de alto rendimiento (HPC) para analizar, integrar y visualizar datos que describen fenómenos urbanos con el objetivo de simular procesos dinámicos y complejos esenciales para la planificación de las ciudades. Los gemelos digitales o digital twins hacen posible el análisis exhaustivo de la información, que en combinación con soluciones de big data, IoT e inteligencia artificial, permitirían estudiar los datos para planificar escenarios futuros mediante simulaciones.
Su enfoque parte de la idea de que la vida urbana es el resultado de interacciones complejas, entre otros factores. Al fusionar los datos obtenidos utilizando supercomputadores y visualizarlos mediante realidad virtual, resulta más fácil comprender las interacciones complejas (como, por ejemplo, cambios en los patrones de tráfico).
Para crear el modelo multidimensional de la ciudad alemana de Herrenberg, los investigadores utilizaron un concepto denominado sintaxis del espacio, que genera un esquema 2D de cuadrículas físicas en una ciudad, lo que ofrecería un marco para llevar a cabo análisis espaciales, como predecir la trayectoria de los vehículos o el tráfico de peatones de un punto a otro. Después, agregaron los datos del sistema de información geográfica (GIS) y de los sistemas de control de tráfico para incorporar la topografía, la geometría de la carretera y los flujos de tráfico realistas en detalle, agregando otra capa de complejidad. Utilizando el software de mecánica de fluidos de código abierto, OpenFOAM, también pudieron crear modelos realistas del movimiento del viento y las emisiones en la ciudad.
En el modelo también incluyeron las emociones de la ciudadanía. Así, al modelado físico de alta precisión descrito anteriormente, los investigadores añadieron las respuestas emocionales a diferentes áreas de la ciudad. A través de una aplicación, los residentes proporcionaron datos cualitativos sobre si ciertas ubicaciones les parecían cómodas, feas, poco seguras, etcétera. Mediante un escáner láser 3D, el equipo creó una visualización en tres dimensiones del centro de la ciudad alemana, para después integrar los datos aportados por los ciudadanos en un modelo de realidad virtual inmersivo, facilitando una visión holística de la ciudad a los encargados de la gestión urbana.
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