Los avatares 3D de la ficción a la realidad

2012/01/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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La Unidad de Media de Tecnalia ha desarrollado una tecnología económica y de fácil manejo para la elaboración de avatares personalizados en 3D. Precisamente con este objetivo se puso en marcha el proyecto, según la investigadora Concepción Cortés: "La tecnología utilizada para generar avatares en 3D es muy compleja y, por tanto, costosa. Nuestra intención ha sido inventar una tecnología económica para poder llegar a más usuarios". Y ya tienen resultados.

Cortés ha explicado que para la realización de avatares 3D en videojuegos, películas, etc. existen dos vías principales: el uso de hardware específico o el uso de software modelador. Ambos son métodos complejos, ya que muchos procesos son manuales y sólo pueden ser realizados por especialistas. Por lo tanto, aunque pueden tener muchas aplicaciones, el precio se convierte en muchos casos en un obstáculo insuperable.

También se pueden utilizar escáneres 3D para crear avatares. En opinión de Cortés, aunque su apariencia es aceptable, "tienen grandes dificultades para animar, es decir, para dar movimiento".

Hacia la simplicidad

Frente a estos métodos, el sistema desarrollado en la Unidad de Media de Tecnalia ofrece una solución de personalización de los avatares 3D "sencilla, eficaz y atractiva", según sus autores. El propio Cortés explica de forma muy sencilla el funcionamiento del sistema: "Para crear el avatar de la cara de una persona, por ejemplo, partimos de una máscara. Con una webcam común tomamos imágenes en 2D de la persona y a partir de ellas se modela la máscara".

Para ello, la máscara tiene localizados determinados puntos. El programa identifica estos puntos en la imagen del usuario y los relaciona con los que tiene la máscara. Debido a que la geometría de la máscara es muy adaptable, se adapta fácilmente a las características del usuario y en algunos puntos utiliza una aplicación 3D para afinar aún más la geometría.

Sin embargo, no termina ahí el trabajo del sistema. Una vez modelada la geometría, el sistema utiliza un algoritmo para realizar el "mapa" de la textura. Hasta aquí, el sistema sólo tiene una foto frontal del rostro del usuario.

Para dar movimiento se necesitan más imágenes, pero con ellas el sistema permite dar movimiento en casi tiempo real. Según Cortés, "los avatares que se obtienen a través de nuestro sistema no son tan fascinantes como los que realizan con los métodos inicialmente mencionados, pero tienen una calidad aceptable para las aplicaciones que nosotros tenemos como objetivo". De momento, el sistema ha sido preparado para su aplicación en medicina, concretamente en el campo de la cirugía plástica y en el diagnóstico y tratamiento del Alzheimer.

Modelvir, el futuro en el espejo

Según Cortesén, para una persona que va a realizar cirugía plástica es muy importante poder ver su aspecto real tras la intervención. "Puede ser que esa persona tenga una falsa esperanza. Si esto fuera así, es posible que esa persona tenga problemas después de la operación". La aplicación Modelvir ha sido creada para evitar este riesgo.

"Los cirujanos no suelen disponer de programas de simulación que demuestren al paciente su aspecto posterior, normalmente utilizan dibujos sobre las fotos para indicar qué le van a hacer y qué consecuencias va a tener. Modelvir ofrece una solución eficaz y el resultado es mucho mejor. Además, es fácil de usar y barato", afirma Cortés.

Imágenes de la aplicación Modelvir: en las dos superiores se muestra el modelado del modelo, en la inferior se compara la apariencia real con la que se espera. Ed. Unidad de Media de Tecnalia

Modelvir se puede utilizar en cirugía plástica de mama, labios, nariz y mentón, "pero si hay demanda se puede preparar para otros apartados".

En palabras de Cortés, no es necesaria una formación específica para su uso: "El cirujano puede tomar imágenes del paciente a través de la cámara web del ordenador o utilizar imágenes de archivo. En cualquier caso, son imágenes en 2D en las que el cirujano marca los puntos que le interesan. A continuación, en una interfaz sencilla, representa los cambios que va a realizar durante la operación, relacionándolos con los puntos marcados en la imagen. Además, el propio sistema también aporta textura". De esta forma crea el avatar 3D con el aspecto postoperatorio del paciente.

El beneficio es sobre todo psicológico para el paciente, pero también ofrece al cirujano otro tipo de ayuda, ya que permite archivar la historia del paciente, gestionar los datos y realizar el seguimiento del proceso preoperatorio y postoperatorio, entre otros. "Es muy adaptable y cada cirujano puede ponerla y usarla a medida de sus necesidades", ha afirmado Cortés. Ya lo han utilizado con un paciente.

Para colaborar en la interacción

La aplicación para el tratamiento del Alzheimer aún no ha sido utilizada por los pacientes, pero está lista para aplicarla una vez haya sido posible. Se llama Alzherapy y su objetivo es ayudar al paciente, a su cuidador y a su médico.

El objetivo común es mejorar la calidad de vida del paciente y frenar su desarrollo. Con esta última finalidad, desde hace años se han diseñado ejercicios especiales en el ordenador. Sin embargo, cuando el Alzheimer está bastante avanzado, es difícil motivar al paciente para que realice los ejercicios. "Para ello, les ayuda mucho recibir la amistad de una persona conocida, como la del cuidador, que muchas veces es una persona familiar o cercana y en la que confía", explica Cortés.

Por ello, Alzherapy crea el avatar de esa persona de confianza del enfermo para ayudarle a hacer ejercicio. En este caso, el abatarra, además de su apariencia, imita la voz para captar la atención del enfermo. De este modo, ayuda al paciente a interactuar con el ordenador y le ofrece instrucciones para realizar ejercicios.

"Además, el sistema se va adaptando a la capacidad del enfermo para que los ejercicios no sean demasiado fáciles ni demasiado difíciles. Con ello se evita la pérdida de interés", ha añadido. De paso, agiliza el trabajo del cuidador, ya que gracias al avatar no es necesario que nadie permanezca con el enfermo durante todo el tiempo que dura el ejercicio.

Por otro lado, el sistema envía al médico toda la información, lo que le permite hacer un seguimiento de la evolución de la enfermedad. El diagnóstico también puede ayudar: "Si se trata de avatares de personas cercanas al paciente, se pueden utilizar para ver si el paciente conoce", explica Cortés.

Proyecto finalizado. Ahora está por ver qué demanda tiene y qué dicen los usuarios.