•Notícia

El Centre de Realitat Virtual de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), instal·lat al Parc Tecnològic de Barcelona, ha desenvolupat una taula estereoscòpica de Realitat Virtual (workbench), un sistema de visualització de models virtuals que permet interactuar amb l’objecte com si es tractés d’una taula de dibuix o d’operacions. És especialment innovador per facilitar l’entrenament i la planificació en sectors com els de la medicina, la indústria, l’arquitectura i l’urbanisme, i la cultura, entre d’altres.

El sistema de realitat virtual semiimmersiu desenvolupat per l’equip que encapçala l’investigador Pere Brunet, amb el suport de la Comissió Interministerial de Ciència i Tecnologia (CICYT), i patentat per la UPC, és més econòmic i ofereix més prestacions que els models que existeixen actualment: té més lluminositat i disposa de més possibilitats d’interacció.

La taula està equipada amb una pantalla a la superfície superior, sobre la qual es projecta l’objecte en tres dimensions des d’un ordinador PC. L’avantatja d’aquest sistema, especialment útil per a aplicacions d’entrenament, de planificació i de disseny, és que permet interactuar amb el model virtual com si es tractés d’una taula de dibuix o d’una taula d’operacions. L’usuari pot mirar al voltant i a l’interior de l’objecte 3D, moure-s’hi i, fins i tot, manipular-lo a través d’un sistema de seguiment electromagnètic. Tot el conjunt d’equipament funciona amb un hardware i software específic desenvolupat a la UPC, sota la coordinació del professor Carles Andújar.

La taula consisteix en un sistema esteresocòpic de retroprojecció, en el qual dos projectors generen dues imatges polaritzades, mitjançant uns filtres de polarització circular, sobre un mirall que és redirigit cap a una pantalla, en la qual apareixen les projeccions. Mitjançant unes ulleres especials es veu la imatge amb immersió estereoscòpica. La sensació de l’usuari és com si els objectes estiguessin flotant davant les seves mans, fora de la pantalla.

A més, la instal·lació disposa d’un sistema de posicionament òptic per fer el seguiment de la mirada i de la punta d’un dels dits de l’usuari, la qual cosa amplia el realisme de la interacció. Un didal de realitat virtual connectat a la taula proporciona sensació tàctil per manipular els objectes, la qual cosa permet una gran interacció implícita. Aquesta eina, que funciona amb un sensor i un dispositiu hàptic, ofereix un menú desplegable amb diverses opcions per treballar que permeten moure l’objecte 3D (de gran utilitat per a la simulació informàtica de mol·lècules i per al disseny d’interiorisme), usar plans de retall, mesurar distàncies, navegar per dins de l’objecte i simular la força de contacte amb el didal virtual.

Actualment, amb aquesta instal·lació, que permet navegar i inspeccionar l’escena que s’analitza, es realitzen diferents projectes:

Disseny cooperatiu

L’equip del Centre de Realitat Virtual de la UPC, juntament amb el grup de gràfics de la Universitat de Girona (i en el marc d’un projecte CICYT dirigit per la professora Isabel Navazo), desenvolupa tècniques de disseny cooperatiu de realitat virtual immersiva, que serviran per a la planificació i el diagnòstic mèdic, i el disseny de prototips virtuals 3D a distància. El sistema permetrà treballar en cooperació des de diferents llocs separats físicament, a quilòmetres de distància, i connectats virtualment. El sistema estarà equipat amb un conjunt d’eines perquè els diferents usuaris puguin interactuar alhora i en temps real sobre l’objecte.

Així, en l’àmbit de la medicina, serà especialment útil per a la inspecció interactiva i immersiva del cos humà, per planificar intervencions quirúrgiques i fer diagnòstic mèdic. S’està experimentant en la planificació i en l’entrenament per intervencions quirúrgiques i de cirurgia maxil·lofacial, de manera que l’especialista pugui determinar amb més facilitat i amb més detall els punts idonis on cal intervenir i seccionar l’òrgan afectat, amb la finalitat d’optimitzar els resultats sobre el pacient. També s’està provant d’aplicar en el diagnòstic d’afeccions cardíaques, en col•laboració amb investigadors del Georgia Tech Institute dels Estats Units. En aquest cas (i en el marc d’un projecte CICYT dirigit pel professor Alvar Vinacua). el treball amb la tecnologia de la taula estereoscòpica permetrà observar de forma immersiva la perfusió sanguínia en determinades zones del cor del pacient, a partir d’imatges del propi òrgan obtingudes prèviament mitjançant tècniques d’escànner , i facilitarà el diagnòstic i la determinació sobre la intervencions mèdiques necessàries d’una manera més ràpida i no invasiva.

Amb aquest sistema també es vol dur a terme un programa de formació i entrenament d’especialistes mèdics, en col·laboració amb la Fundació dels Hospitals de la Vall d’Hebron. En aquest sentit, el Centre de Realitat Virtual de la UPC ha començat a crear amb aquesta tecnologia un atlas anatòmic virtual detallat del cos humà.

En l’àmbit industrial, la taula estereoscòpica serveix com a eina de disseny cooperatiu de prototips virtuals de grans vaixells, vehicles i altres productes industrials.

En tots aquests àmbits la taula estereoscòpica permet introduir millores en el disseny dels prototips o projectes, abans de construir-los, en funció de les necessitats i d’una manera més senzilla i ràpida.

Construcció de museus virtuals

La taula estereoscòpica també té aplicacions en l’àmbit de l’art, per a la recuperació de models d’escultures museístiques, amb la doble finalitat de facilitar la inspecció, la restauració i la conservació del patrimoni històric, i de construir museus i exposicions virtuals.

Una mostra d’aquesta darrera aplicació és el projecte de recuperació d’elements de l’herència cultural. Aquest projecte europeu (Virtual Heritage: High-Quality 3D Acquisition and Presentation, ViHAP3D Project), es desenvolupa en col·laboració amb altres equips i consisteix a reproduir visualment, en imatges 3D d’alta qualitat, les obres del patrimoni cultural de museus i galeries d’art, amb finalitats científiques i culturals. L’objectiu és desenvolupar una eina de treball que serveixi els especialistes en restauració i conservació d’art per inspeccionar les obres d’art virtualment, amb una precisió de menys d’una dècima de mil·límetre. Alhora, també pretén promoure el patrimoni cultural a través d’un nou concepte de museu, el museu virtual, que oferirà recorreguts virtuals al voltant de col·leccions d’art en entorns 3D d’alta qualitat. Una primera aplicació serà la reconstrucció virtual d’escultures del museu de Pisa i de la capella de Santa Eulàlia de la Catedral de Barcelona.