Reynoso - Herramientas de sintaxis espacial

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Herramientas de sintaxis espacial Carlos Reynoso UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES http://carlosreynoso.com.ar

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Objetivos Describir herramientas de dominio público para el análisis de sintaxis espacial Para sistema operativo Windows o independientes de plataforma Describir metodología de operación Definir dominios, alcances y limitaciones de cada una Proporcionar los vínculos esenciales relativos a las herramientas y a su documentación

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Agenda Herramientas de isovistas y grafos de visualización Ajanachara Herramientas de sintaxis espacial ppd UCL-AJAX Light Syntax 2D UCL Depthmap WebMapAtHome AGraph

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Herramientas - Isovista Ajanachara http://www.kyb.tuebingen.mpg.de/bu/people/gf/anavis/

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Ajanachara (1/3) Desarrollado por Gerald Franz del Max Planck Institute for Biological Cybernetics de Tübingen La explicación sobre los conceptos que implementa se encuentran en el sitio de Visibility Graph Analysis (VGA) de la Bartlett School for Graduate Studies del UCL (http://www.vr.ucl.ac.uk/research/vga/) Soporta archivos .vgz, .vgr, .gz Exporta ASCII, TGA, EPS y PDF Permite visualizar modelo, grafo, grafo coloreado y perspectiva (cenital) Con teclas de cursor se puede modificar la posición de la cámara El resultado de los cálculos eventualmente se publica en una ventana de output separada

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Ajanachara (2/3) Computa isovista de 1ero y 2do orden, similitud visual, revelación por un paso, PCA, espacio circundante, espacio medio y datos de perfil en profundidad (con resultados en ventana de output) En términos de grafo de visibilidad computa tamaño de vecindario, vecindario de 2do orden, coeficiente de clustering, revelación por un paso, diversos perímetros de isovista, perímetro de apertura, relación con el espacio libre cercano, ídem a distancia media y distancia mínima a una pared También computa isovista parcial con ángulo a definir Algunos cálculos [v. gr. 2nd order neighborhood] demandan varios minutos (u horas) para completarse Para que funcione el Help (harto escueto) se requiere que esté en un path específico [el Help está en Index.htm] No está prevista la interrupción de un cálculo prolongado. Hay un botón para abortar, pero no es muy visible

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Ajanachara (3/3) Requiere dos clases de archivos distintos, uno para la geometría de las paredes y otro para el piso El cargador de la geometría sólo soporta un subconjunto de x3d, VRML y 3ds P. ej. la geometría VRML debe ser totalmente descripta por IndexedFaceSets. Pero muchos ambientes de modelado en 3D (3D Studio max o Formz) pueden exportar en este formato. Cuando se ejecuta File > New hay que cargar separadamente piso y paredes (en WRL p. ej.)

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Herramientas (1/5) AJAX Light – UCL - CASA http://www.casa.ucl.ac.uk/software/ajax.asp

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AJAX-Light Análisis de accesibilidad de uniones [junctions] y líneas axiales. Documentado en paper #75 de UCL-CASA Permite ejecutar análisis sintáctico tradicional (primal, según CASA) Describir una configuración espacial como un conjunto de líneas axiales y elaborar sus proximidades, accesibilidades o valores de integración relativos También habilita análisis dual Indagar las mismas accesibilidades con respecto a las intersecciones de las líneas, es decir, sus junturas o nodos Ventajas Fácil de usar, orientado más a la pedagogía que al análisis en la vida real Desventajas Misma versión desde 2005 Integra rudimento de cuantificación de las estructuras básicas de las líneas axiales Pero no ofrece nada que permita pasar al tratamiento de grafos espaciales

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Herramientas (2/5) Mindwalk – Lucas Figueiredo http://www.mindwalk.com.br/

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Mindwalk (1/2) Programado por Lucas Figueiredo de Medeiros (Recife, Pernambuco, Brasil) Análisis de sintaxis espacial sobre mapas axiales y mapas de continuidad Programado en Java, independiente de plataforma Antes llamado xSpace (axial space) La versión 1 es de acceso libre, pero ya no se desarrolla Formatos de ingreso/salida: DXF, XSP, TXT, CSV, PRN, ASC, JPG, PNG Exporta como texto o como imagen (JPG, PNG) Bien documentado y fácil de manejar

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Mindwalk No posee capacidades de dibujo Computa (algoritmos simples): Integridad, Control, Integración local, Integración global, Profundidad desde-, Fast Choice, Profundidad Computa (algoritmos avanzados): Longitud, Sinuosidad, Grado de Agregación Combina líneas en base a ángulo de continuidad (por defecto, 35°; configurable con indicación de grado de tolerancia) Posee control de auditoría de líneas inconexas Genera código gráfico de color, valores en etiqueta y tablas numéricas

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Herramientas (3/5) Syntax 2D – Universidad de Michigan http://sourceforge.net/projects/syntax2d

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Syntax 2D Yongha Hwang, Sungsoon Cho y otros en Taubman College of Architecture and Urban Planning de la Universidad de Michigan Cubre las necesidades básicas de la investigación son análisis de isovista, mapas axiales y análisis de grilla / VGA Lo más práctico es comenzar por la importación de un DXF P. ej. Gallery.dxf Con View / Zoom Extend se lo localiza en el centro Es el mejor para cálculos de isovista, pero la documentación es insuficiente

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Herramientas (4/5) UCL Depthmap – UCL - CASA http://www.vr.ucl.ac.uk/depthmap/

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UCL Depthmap (1/3) Vincula dos líneas de pensamiento Análisis de isovista (Benedikt 1979) Sintaxis espacial (Hillier y Hanson 1984) La herramienta más poderosa y elaborada La mejor documentación Incluye tutorials vinculados con datos de prueba El propósito del programa es ayudar a comprender los procesos sociales en el interior del ambiente construido a diversas escalas, desde los simples edificios hasta los asentamientos pequeños y luego las ciudades y regiones. En todas las escalas es posible construir mapas de los elementos contectándolos mediante alguna relación (intervisibilidad, superposición) para luego realizar el análisis de grafo de la red resultante, derivando variables que podrían tener significación social, cultural, cognitiva o experiencial.

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UCL Depthmap (2/3) Análisis de isovista Amplia provisión de mediciones Área, compacidad, superficie y magnitud de deriva, radial máximo y mínimo, oclusividad y perímetro Análisis axial Conectividad, entropía, profundidad armónica media, integración, longitud, número de nodos, profundidad de paso y entropía relativa. También es posible generar automáticamente un mapa axial a partir de un mapa de asentamiento, reduciendo luego el número de líneas al mínimo adecuado. Mapa convexo Se lo puede trazar a mano con ricas herramientas de edición a partir de los planos de planta Luego se lo analiza en términos de grafo (betweenness, AR, ARR), medidas de integración de Hillier-Hanson, etcétera. Todos los datos de salida se pueden someter a cálculos estadísticos Máximo, mínimo, desviación estándar, conteo, promedio Se puede exportar a diversos formatos para ese efecto También son tratables estadísticamente las relaciones entre diversos mapas.

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UCL Depthmap (3/3) Una de las prestaciones más ingeniosas consiste en la posibilidad de soltar dentro de un ambiente un número arbitrario de agentes que simulan ser peatones Cada peatón puede tomar información relativa a visibilidad a partir del grafo correspondiente y articular en base a ella sus decisiones de movimiento. Se puede llevar la cuenta del número de agentes que pasa por un determinado lugar y hacer cálculo de throughput en escenarios de uso normal, para medir preferencias ambulatorias o estimar su comportamiento ante la eventualidad de una evacuación. Capacidad analítica extensible indefinidamente mediante Python o el uso de un SDK

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UCL Depthmap – Tutorial (1/x) Importar el archivo DXF Configurar Resolución de la grilla Visibility Tools / Set Grid (Escala humana = 0,75 a 1 m) – Usualmente 0,02 Llenar la grilla (Fill) – Se hace con la herramienta en forma de balde Make Visibility Graph El rango va desde azul (bajo) pasando por verde (medio) hasta rojo (alto) Pasando el mouse sobre las celdas se puede apreciar el valor (En este punto de pueden ingresar agentes en 3D) Step Depth Profundidad desde un punto a todos los demás puntos

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UCL Depthmap – Tutorial (2/x) Trazar los polígonos para análisis convexo Borrar grafo de visibilidad vacío Seleccionar y sacar del Layer Seleccionar Connectivity en la barra de la izquierda Los polígonos quedan verdes Seleccionar herramienta de Link Hacer click en pares de polígonos Pasar a control de flecha Seleccionar un polígono Analizar desde menú Tools / Point/Axial/Convex 7 Step Depth Examinar con GraphAnalysis Tools – Run Graph Analysis Medida de control,p. ej., es de importancia esencial

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Control

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RA

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Profundidad total

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UCL Depthmap Tutorial (3/x) Importar archivo de líneas axiales Convertir a mapa axial Layer / Convert Drawing Layer Sale mapa axial coloreado por conectividad El número de líneas con que se conecta cada línea Para obtener medidas axiales Tools / Point/Axial/Convex / Run Graph Analysis Un radio n equivale a todo el sistema A partir de ahí se tiene valores que se pueden ver tocando cada línea Luego, Step Depth seleccionando una línea Botón de Step Depth o ejecución de análisis La línea con profundidad 0 es la línea de origen Se pueden editar las líneas con Editable On, a la izquierda

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UCL Depthmap – Tutorial (4/x) Generar mapa axial automáticamente Importar mapa de outline Debe ser cerrado Usar botón de All Line Axial Map Aparece un “eye dropper” que sirve para sembrar el mapa axial a partir de un punto Une todos los pares de vértices intervisibles Reducir a menos líneas con opción de menú Luego se puede abstraer el contorno, seleccionando el icono de ojo en la barra de la izquierda Hay una versión mínima de “menos líneas” Se aproxima a lo que los investigadores han venido usando Otra opción es dibujar las líneas a mano en un contorno

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Herramientas (5/5) WebMapAtHome http://www.thepurehands.org/webmapathome/ (User ID UAS, Password syntax05)

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WebmapAtHome Versión autónoma de Webmap, una aplicación interactiva Requiere runtime de Java Concebida como herramienta autocontenida de 3ª generación (2ª generación: Axman) No es parásita de aplicaciones de primer orden de GIS o CAD Importa formato DXF Exporta formatos de red .DOT y Pajek e imágenes vectoriales .SVG y .EPS Formato nativo de exportación .AXIL bien documentado (Dalton 2003)

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Agraph Programado por Bendik Manum Oslo School of Architecture and Design C#, Microsoft .Net – Muy reciente Capacidad de dibujar grafo sobre imagen Excelente como herramienta pedagógica Versión más reciente incorpora líneas axiales Resultados de cálculo en html (browser) Calcula (y colorea según) Valor de Control Profundidad total (TD) Profundidad Media (MD) –Distancia promedio más corta Asimetría relativa (RA) – 0=alta – 1=baja Valor de integración(i) – Inversa de RA

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Agraph

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Referencias Dalton, N. S. C., 2003. The WebmapAtHome AXIL Format. http://www.thepurehands.org/AXILFormat.html Dalton, N. S., 2007, WebmapAtHome. In Turner, A. (Ed.) New Developments in Space Syntax Software, İstanbul Technical University pp. 7–14 Figueiredo, L., 2005, Mindwalk 1.0 – Space Syntax Software, Laboratório de Estudos Avançados de Arquitetura – LA2, Universidade Federal de Pernambuco, Recife. http://www.mindwalk.com.br/papers/Figueiredo_2005_Space_Syntax_Software_en.pdf

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Vínculos fundamentales (1/2) UCL Center for Advanced Spatial Studies, Londres http://www.casa.ucl.ac.uk/about/index.asp Ver http://eprints.ucl.ac.uk/view/subjects/14500.html Ver http://www.vr.ucl.ac.uk/research/vga/ Space Syntax Laboratory http://www.spacesyntax.org/ http://www.spacesyntax.com/en/downloads.aspx Publicaciones - Space Syntax Laboratory: http://spatialsyntax.com Bartlett School Home Page http://web.archive.org/web/20010515074956/murmur.arch.gatech.edu/~spatial/

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Vínculos fundamentales (2/2) Publicaciones y estudios de Ipek Kaynar Rohloff http://kaynar-rohloff.com/Publications.html

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¿Preguntas? Carlos Reynoso UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES http://carlosreynoso.com.ar

Summary: Sintaxis espacial, lineas axiales, mapa axial, mapa convexo, isovista, programas

Tags: sintaxis espacial líneas axiales mapa axial convexo isovista programas

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