Un poco de informática

He recibido algunas críticas acerca de la complicación que supuso introducir algunos conceptos de trigonometría en el reciente artículo ("Un poco de trigonometría") al hablar de las relaciones que se dan entre las características geométricas de un desvío y la modulación y el entreeje de las vias. La verdad es que la trigonometría es una ciencia antigua (ya se empleaba en los imperios Egipcio y Babilónico) , y, al menos en mis tiempos, era una materia del bachillerato.

Así que con estos antecedentes, me he guardado de ponerle a este artículo el título "Un poco de álgebra lineal" porque podía producir un plante de seguidores. Sin embargo es lo que correspondería, porque de lo que se trata es de hablar del trazado de vías en general, (no ya de un desvío) y si queremos que nuestro trazado se aproxime al real, hay que empezar por decir que las vías reales no se trazan con rectas y arcos de círculo, sino con curvas llamadas Clotoides.

La clotoide se define como aquella curva cuyo radio va disminuyendo de forma uniforme a lo largo de su longitud. Es decir, cuando la longitud es cero, el radio es infinito, por lo que esta curva empieza como una recta, por lo que puede unirse sin solución de continuidad a una recta. Según avanzamos por la curva, el radio va disminuyendo de acuerdo con un coeficiente determinado, así que al cabo de un cierto recorrido puede alcanzar un radio determinado, y por lo tanto unirse, también sin solución de continuidad con una circunferencia del radio deseado. Me voy a guardar de dar las ecuaciones paramétricas de esta curva, pero es posible encontrar esa y otras informaciones en Wikipedia.

Así que, si queremos hacer un trazado realista de las vías de nuestra maqueta, debemos aproximarnos lo más posible al trazado con curvas de radio variable y huir de los típicos trazados con vías rectas y curvas de radio fijo. El hacerlo así tiene dos ventajas fundamentales: En primer lugar, y sobre todo, la estética de la maqueta gana un montón, pues los trazados se ven enormemente realistas, en comparación con los creados con piezas rectas y curvas. En segundo lugar, la circulación de los trenes también gana en estética y en seguridad, ya que se evitan los típicos "zapatazos" de los trenes al pasar de rectas a curvas. Pero naturalmente hay un grave inconveniente, que consiste en la dificultad de hacer el proyecto del trazado con herramientas sencillas.  Aquello tan fácil que hacían los americanos para trazar un desvío basándose en las veces que la base del triángulo es mayor que la altura, ya no resulta aplicable. No se si alguien hizo de forma manual un trazado con curvas de radio variable, pero desde luego la posibilidad de hacerlo está lejos del alcance de cualquier aficionado.... hasta que llegó la informática aplicada al diseño de maquetas.

Afortunadamente hoy en día, cualquier aficionado puede adquirir un programa de ordenador que le permite diseñar el trazado de una maqueta, de forma eficiente y segura.

Yo he utilizado Win-Rail para el diseño de mi maqueta, y me ha servido perfectamente para conseguir el trazado realista que quería. La fotografía de cabecera es un buen ejemplo de esto, ya que se puede comprobar como TODO el trazado está hecho con estas líneas de radios progresivamente cambiantes. De hecho, en la fotografía mostrada se puede comprobar que no hay ni un solo tramo recto, y en toda la maqueta esto se mantiene así, excepto en zonas ocultas donde, por facilidad de construcción si he utilizado rectas y curvas estándar. Las únicas vías de mi maqueta rectas que son visibles son las seis vías de andén de la estación. La imagen siguiente es el diseño completo realizado con WinRail

Claro que para hacer esto, necesitamos, además de un programa de ordenador que pueda hacer este tipo de trazados, un sistema de vía que incluya una vía flexible, para poder adaptarla a esas curvas. El montar un trazado con vía flexible es bastante más complicado que hacerlo con tramos rectos y curvas fijas, porque al curvar la vía flexible, el carril que queda por dentro de la curva debe ser más corto que el exterior, por lo que hay que ir cortando railes para adaptar la longitud de los carriles, y haciendo las correspondientes adaptaciones del lecho de traviesas. En la imagen de cabecera, vemos como la parte de vía que está en construcción está sujeta con chinchetas para adaptar su curvatura al trazado requerido.

Por eso yo suelo decir, que un sistema de vías no me parece serio si no incluye vías flexibles.

No tengo experiencia con otros programas de diseño de maquetas, tales como Win Track, Raily 4, Train Draw, Dtrain, Rail modeller, etc. Supongo que serán capaces también de hacer este tipo de diseños. Y digo "supongo" porque en realidad todos estos programas, incluyendo Win Rail, tienen una función fundamental, ajena a este tipo de trazados, ya que todos ellos se basan en mantener una serie de "librerías" con la definición de todas las las piezas de los distintos fabricantes para las distintas escalas, y permitir encajarlas hasta formar un trazado con estas piezas, igual a como lo haríamos con las piezas comerciales.

Un usuario que no utilice vía flexible no necesita otra cosa, y estará completamente satisfecho con un programa que no tenga esta función de generar trazados de vía flexible. Así que no se si tuve mucha suerte al escoger Win Rail, que hace esto bastante bien, o es algo común.

De todas formas, y refiriéndome concretamente a Win Rail que es lo que conozco bien, está claro que lo que hace este programa es ajustar una curva (¿será una clotoide?) entre dos vías preexistentes que le fijan un origen y un final, es decir un punto y una dirección inicial y otro punto y otra dirección final. Se da al usuario la opción "de influir" en el resultado final, o dejar que el programa ajuste el trazado de forma que se obtenga el mayor radio posible en el punto de menor radio de curvatura. Estos dos elementos iniciales sobre los que se traza la curva pueden corresponder a tramos flexibles anteriormente definidos, o a tramos rectos o curvos, desvíos, travesías o cruces previamente situados.

Así que es un sistema "mixto" en el que por un lado se utilizan elementos estándar de un sistema de vías, y por otro se complementan con elementos flexibles. Un caso típico se muestra en la imagen adjunta, donde vemos un trazado en que la mayoría de elementos son estándar (las referencias figuran en cada elemento) y sólo hay unos pocos tramos de vía flexible, que no llevan referencia.

Así que este programa está pensado, para eso, es decir, para basarse en elementos estandard y añadir vía flexible en una cantidad variable, desde nada, hasta casi todo, como hice yo, pero en todo caso los elementos estándar son necesarios para hacer los desvíos y demás aparatos de vía, ya que la vía flexible sólo puede ser eso: dos carriles, sin ningún desvío cruce ni nada parecido.

En un artículo anterior ("Vía artesanal II") acababa diciendo que en realidad podemos crear cualquier tipo de desvío, si tenemos una plantilla del trazado que tiene que tener. Naturalmente el hacer un trazado de un desvío es algo complejo (ya vimos la geometría implicada en esta labor), por lo que una solución es hacerlo con un programa de ordenador. Pero claro, lo ideal es tener un programa que combine el trazado de la vía con el trazado de los desvíos, de manera que entonces tendríamos la solución perfecta, ya que nos haría el trazado ideal con los desvíos incluidos diseñados exactamente de acuerdo con las curvas de la vías. Así es como se diseñan las vías del ferrocarril real.

Obsérvese que un programa así tiene un funcionamiento completamente distinto de los que hemos mencionado antes, y que se basan en "librerías" de elementos fabricados por las marcas. Aquí no hay ninguna librería porque de lo que se trata es de hacer un diseño exacto y perfecto "a medida" para cada situación y que deberá ser construido todo él con vía artesanal. El programa solo recibe como datos los parámetros de diseño (tamaño de carril, distancia entre raíles, distancia entre vías, radio mínimo de curvatura, etc etc, ) y con estos datos diseña cada vez el trazado completo, aparatos de vía incluidos. Como consecuencia de esta forma actuar, el programa puede hacer un trazado para cualquier escala, estandard o no.

Y claro, la pregunta del millón viene ahora: ¿Existe este programa? La respuesta es afirmativa, y se llama "Templot". Supongo que no debe ser fácil aprender a manejarlo, pero los resultados que vemos en su web son fascinantes. Incluyo aquí un par de imágenes de lo que nos hace este software:

La última imagen corresponde a la impresión a tamaño real de las plantillas para construir estos trazados, en los que como se ve ya no tiene sentido distinguir entre vía simple y desvíos.

Bien, como decía el otro día, está claro que en este hobby, contando con tiempo, dinero, espacio, paciencia y habilidad, se puede hacer de todo!