ProFORMA: Capturas 3D con una webcam

A la hora de desarrollar un videojuego, algún sistema de apoyo basado en realidad aumentada o recrear algún edificio histórico en 3D, se hace indispensable disponer de un modelo virtual del mismo. La tecnología ProFORMA, puesta a punto por la Universidad de Cambridge, utiliza algoritmos probabilísticos para obtener una replica digital tridimensional de un objeto de manera rápida y barata. Esto es posible gracias a que utiliza como dispositivo de captura una simple webcam. Los resultados, si bien no son comparables a los obtenidos por un sistema basado en láser, son asombrosos.

Desde hace algún tiempo los expertos están trabajando en sistemas de adquisición de modelos tridimensionales en tiempo real. Lejos ha quedado la época en que para crear una figura 3D había que pasarse unas cuantas horas ingresando coordenadas en un ordenador. Hoy día es posible trasladar un objeto real a un mundo virtual simplemente utilizando un -costoso- escáner láser que obtendrá por nosotros las coordenadas necesarias. Sin embargo, debido a su elevado precio, estos sistemas se encuentran absolutamente fuera del alcance del usuario ocasional. Los investigadores Qi Pan, Gerhard Reitmayr y Tom Drummond, de la Universidad de Cambridge, han puesto a punto la tecnología ProFORMA, que permite obtener una réplica digital tridimensional de un objeto utilizando una simple webcam.

Por lo general, los sistemas de captura de objetos tridimensionales no funcionan en tiempo real. Si necesitas digitalizar el modelo de un edificio o de un coche para que forme parta de un entorno virtual, primero necesitas tomarte un tiempo para que el sistema de captura que hayas elegido realice su trabajo y envíe las coordenadas de cada uno de sus vértices al ordenador. Luego, con esa información y las texturas necesarias, el software podrá mostrar las vistas que necesites del objeto digitalizado.  ProFORMA es capaz de hacer esta tarea en un solo paso. A medida que el usuario va “mostrando” a la webcam diferentes caras del objeto bajo análisis, va obteniendo los puntos relevantes de su estructura. Al principio, cuando solo se han obtenido unos pocos “frames” de vídeo, no es capaz de generar un modelo aceptable. Pero luego de que el modelo ha girado unos cuantos grados, los algoritmos implementados por los muchachos de Cambridge comienzan a transformar la “nube” de puntos 3D en una serie de triángulos (“mesh”) que pueden ser “cubiertos” con las texturas apropiadas.

A partir de este punto, el modelo que va siendo creado en la memoria del ordenador ya puede ser mostrado en la pantalla. En el vídeo que han difundido, puede verse la velocidad con la que se alcanza este punto, y la habilidad que tiene el software para obtener puntos relevantes en tiempo real a partir de una simple cámara web. Es destacable la solidez que posee el software digitalización y seguimiento, algo que se pone en evidencia cuando el investigador desplaza el modelo real o lo sacude en el aire. Es muy posible que ProFORMA lleve la adquisición de datos 3D a los hogares. El costo del hardware es ridículo, y el software, basado en Linux, muy posiblemente sea liberado de forma gratuita. Pero, aunque no lo sea, una vez expuesta la idea seguramente aparecerá alguien capaz de escribir un software mejor partiendo de la base desarrollada por Qi Pan y sus colegas.