Jugar con la realidad a trav¨¦s de una pantalla

Sectores enteros de la industria y la investigaci¨®n est¨¢n viviendo una revoluci¨®n en la que el papel y el l¨¢piz, la c¨¢mara fotogr¨¢fica, la m¨¢quina de escribir y otros instrumentos ya tradicionales son absorbidos y suplantados por los instrumentos de la inform¨¢tica: la pantalla, el l¨¢piz electr¨®nico y las impresoras, para dar lugar a una nueva din¨¢mica en los procesos de investigaci¨®n, de dise?o y de fabricaci¨®n. Un campo en el que el ordenador se convierte en un instrumento l¨²dico que permite jugar con la realidad para realizarla o simularla.

Dise?ar un avi¨®n, un tejido o una casa, planificar una ciudad o imprimir un libro son algunas de las actividades que en los pa¨ªses m¨¢s desarrollados ya no se hacen como se hac¨ªan hace 10 a?os. Tambi¨¦n en la meteorolog¨ªa, en la ciencia, en la astronom¨ªa y en la detecci¨®n de recursos naturales los ordenadores se han convertido en herramientas imprescindibles.El primer problema que se plante¨® en este campo, donde actualmente la colonizaci¨®n tecnol¨®gica por parte de unos pocos pa¨ªses es un hecho, no fue el tratamiento de im¨¢genes, sino la necesidad de transmitir las im¨¢genes procedentes de sat¨¦lites.

En estos sat¨¦lites, como los de la familia Landsat norteamericana, las im¨¢genes no eran captadas ¨²nicamente por c¨¢maras fotogr¨¢ficas, sino tambi¨¦n por sensores de rayos ultravioleta o de infrarrojos, por poner dos ejemplos. Ten¨ªan, pues, que ser transmitidas a la Tierra de forma digital, es decir, como impulsos, y no de forma anal¨®gica (como ondas).

Una vez que se logr¨® digitalizar las im¨¢genes, el camino estaba abierto para jugar con todas las posibilidades que ofrece el ordenador, una herramienta muy flexible. El ordenador se convert¨ªa as¨ª en un sofisticado laboratorio fotogr¨¢fico con grandes posibilidades adicionales de c¨¢lculo.

Lectura digital de millones de puntos

El principal problema era, y sigue si¨¦ndolo, la gran capacidad que deben tener los ordenadores para almacenar la gran cantidad de informaci¨®n que procede de cada imagen, dividida en millones de puntos, cada uno de los cuales es analizado y su informaci¨®n digitalizada. Esto hace que los sistemas de tratamiento de im¨¢genes sean caros, aunque los avances tecnol¨®gicos y la ampliaci¨®n de sus posibilidades los est¨¦n situando al alcance de los usuarios interesados.

La flexibilidad es una de las grandes ventajas del proceso de im¨¢genes, se?ala Fortunato Ort¨ª, jefe del departamento de tratamiento de im¨¢genes del centro UAM-IBM, en la Universidad Aut¨®noma de Madrid, centro pionero en el tratamiento de im¨¢genes en Espa?a. Se puede jugar con el contraste, conjugar colores, de forma que la imagen sea m¨¢s discriminable para el ojo humano, habituado a la presentaci¨®n gr¨¢fica y no a la num¨¦rica. Una imagen desenfocada se puede reconstruir si se dispone del modelo matem¨¢tico adecuado. Una imagen distorsionada se puede restaurar mediante una transformaci¨®n matem¨¢tica.

Cuando el tratamiento de im¨¢genes comprende el reconocimiento de formas, las posibilidades se ampl¨ªan. Ya existen sistemas comercializados que -realizan autom¨¢ticamente la contabilidad de las c¨¦lulas blancas de una muestra sangu¨ªnea para realizar el an¨¢lisis de sangre, y tambi¨¦n se se est¨¢n desarrollando sistemas para utilizaci¨®n por robots en cadenas de producci¨®n y control de calidad.

Tambi¨¦n se intenta el almacenamiento digital de las im¨¢genes en bancos de datos, que suplir¨ªan a los archivos fotogr¨¢ficos, cinematogr¨¢ficos, etc¨¦tera. La capacidad de los sistemas es el principal escollo, y la esperanza est¨¢ puesta, se?ala Ort¨ª, en el videodisco, que tiene la desventaja de que es de un solo uso.

Ort¨ª enumera algunas de las m¨²ltiples aplicaciones del tratamiento de im¨¢genes. La primera, la original, es la teledetecci¨®n de recursos naturales utilizando sat¨¦lites, que se ampl¨ªa a la detecci¨®n de contaminaci¨®n ambiental, la planificaci¨®n territorial, el urbanismo y tambi¨¦n la meteorolog¨ªa y la astronom¨ªa. En medicina tiene m¨²ltiples usos como m¨¦todo de an¨¢lisis (radiograf¨ªas y otras t¨¦cnicas similares en su objetivo, como es la tomograf¨ªa axial computarizada). En biolog¨ªa, el tratamiento digital de las im¨¢genes es un complemento indispensable para la capacidad de resoluci¨®n de los microscopios, y en ciencias de materiales se utiliza en el estudio al microscopio de metales, minerales, etc¨¦tera. En animaci¨®n gr¨¢fica, el tratamiento de im¨¢genes permite reaizar espectaculares efectos especiales, como los de la pel¨ªcula Tron, para la que se utiliz¨® un ordenador de gran capacidad. Otras aplicaciones m¨¢s espec¨ªficas son las prospecciones petrol¨ªferas, donde los numeros¨ªsimos datos obtenidos por los instrumentos son presentados de forma gr¨¢fica para su an¨¢lisis, lo mismo que los datos sismogr¨¢ficos, realzados a menudo por falsos colores para facilitarlo. Como se puede ver, en el mundo del tratamiento de im¨¢genes resulta dif¨ªcil establecer una frontera entre lo que es la representaci¨®n del mundo natural y lo que es una simulaci¨®n de ese mundo. El ordenador se convierte en un instrumento de juego con el que, a partir de datos reales, se obtiene todo tipo de im¨¢genes, reales o falsas.

De la realidad a la imaginaci¨®n

La simulaci¨®n se convierte en una herramienta de trabajo, en un paso imprescindible, cuando se trata de dise?o y fabricaci¨®n. Se entra as¨ª en el campo de los gr¨¢ficos, que se confunde cada vez m¨¢s con el de las im¨¢genes. Son unas t¨¦cnicas que, aunque recientes, han conocido una larga serie de siglas para denominarlas. "Al principio fue el CAD (Computer Aided Design, o dise?o asistido por ordenador)", se?ala Jens Riis, director t¨¦cnico para Espa?a de Computervision, una empresa norteamericana del sector. "Posteriormente se a?adieron las siglas CAM, correspondientes a fabricaci¨®n asistida por ordenador, y desde hace unos a?os se habla de CAE (ingenier¨ªa asistida por ordenador) y de CIM (fabricaci¨®n integrada por ordenador)". Todo ello en el plazo de apenas 12 a?os, lo que indica la rapid¨ªsima evoluci¨®n del sector.

Al principio estas t¨¦cnicas eran una mera ayuda al trabajo de los delineantes, pero posteriormente se utilizaron para an¨¢lisis, c¨¢lculos, control de calidad, y ahora el ordenador gobierna toda la cadena, desde el concepto de un producto a su fabricaci¨®n automatizada. "Se vio que los datos introducidos para dise?ar un producto se pod¨ªan utilizar tambi¨¦n para planificar su fabricaci¨®n, flexible y por medios autom¨¢ticos".

"Lo que resulta m¨¢s espectacular es la etapa de dise?o, pero las otras etapas son igualmente importantes", explica Riis. "En realidad, se podr¨ªa prescindir del papel en todo el proceso, pero nos adaptamos a lo que desea cada cliente, y la mayor¨ªa desea todav¨ªa ver plasmadas en planos y dibujos algunas etapas del proceso. El ordenador es una herramienta que debe resultar agradable para el profano en inform¨¢tica, no una imposici¨®n".

El CAD/CAM y dem¨¢s siglas

El CAD/CAM y sus t¨¦cnicas perfeccionadas se est¨¢n utilizando en el dise?o de aviones, autom¨®viles, circuitos impresos, en ingenier¨ªa y en arquitectura y urbanismo, pero tambi¨¦n por empresas que dise?an ceniceros, utensilios de cocina, moda o decoraci¨®n. Su objetivo, seg¨²n Riis, no es prescindir de la mano de obra, por lo menos en la etapa de dise?o, sino ahorrar dinero a la empresa.

"En una conocida empresa sueca que compr¨® un sistema se quejaron porque la cantidad de horas que sus dise?adores hab¨ªan invertido en poner a punto un producto no hab¨ªa disminuido sensiblemente respecto a casos anteriores. Sin embargo, el prototipo, una vez fabricado, funcion¨® a la perfecci¨®n y no hubo que tocarlo. Eso supone muchos millones que se ahorra la empresa, ya que sin estas t¨¦cnicas lo normal es hacer varios prototipos".

En Espa?a, el CAD/CAM no est¨¢ todav¨ªa muy extendido, y la mayor¨ªa de las empresas que lo han adoptado son grandes compa?¨ªas de ingenier¨ªa, fabricaci¨®n de autom¨®viles o de aviones, aunque existen excepciones. En pocos a?os, sin embargo, se espera que se convierta, como est¨¢ sucediendo en otros pa¨ªses, en herramienta imprescindible en la mayor¨ªa de los sectores industriales.

Estas t¨¦cnicas permiten visualizar en pantalla planos, todo tipo de proyecciones del producto dise?ado, cortes, perspectivas desde distintos ¨¢ngulos, etc¨¦tera. Es decir, se puede jugar con la imagen y el color, y analizar num¨¦ricamente el producto en cada fase del proceso.

El ¨²ltimo grito en estas t¨¦cnicas es la obtenci¨®n de la imagen del producto que se trate en forma de representaci¨®n gr¨¢fica de un s¨®lido, con el sombreado que producir¨ªa una fuente de luz en la posici¨®n deseada. Adem¨¢s de permitir ver el producto tal como quedar¨¢ una vez acabado, con esta t¨¦cnica se pueden calcular sombras de edificios, iluminaci¨®n de interiores en cada momento del d¨ªa, etc¨¦tera.