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¿Cómo funciona Project Natal?

por Ariel Palazzesi 8 enero, 2010, 2:21 pm 34 Comments

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En las mazmorras de Microsoft, esos sótanos oscuros en el que verdaderos ejércitos de programadores son azuzados por Steve Ballmer para obtener resultados, se ha gestado lo que parece ser una de las interfaces para el control de consolas de juego (y seguramente, en el futuro, de ordenadores) más revolucionario de los últimos años. Conocido como Project Natal, el sistema desarrollado por el equipo de Xbox 360 combina Inteligencia Artificial, lecturas de los movimientos del cuerpo del usuario y millones de líneas de código para hacer su magia. ¿Quieres saber cómo funciona? Sigue leyendo.

El primer “juego de vídeo” no fue más que un osciloscopio modificado. La pantalla mostraba un punto luminoso, y el jugador podía hacer girar unos controles para dirigirlo en una u otra dirección. Cuando el mercado advirtió el potencial de este tipo de entretenimiento, rápidamente se desarrolló hardware especializado que -conectado a un televisor- permitía mostrar imágenes más complejas y controlarlas con botones o palancas. Aparecieron las primeras videoconsolas -algunas incluso podían mostrar diferentes colores en la pantalla- y nacieron empresas como Atari que se especializaron en la creación de estos aparatos. Al poco tiempo, los “grandes” de la industria decidieron que podían hacer un buen montón de dinero con estos aparatos, nacieron las consolas de Sony, Nintendo y compañía. Microsoft no fue la excepción y luego de un moderado éxito con la Xbox, creó la exitosa Xbox 360.

Obviamente, la industria de los videojuegos es un terreno que cambia continuamente. En los últimos años, los fabricantes (y los usuarios) han comenzado a utilizar diferentes dispositivos para controlar la acción que se desarrolla en las tripas de las videoconsolas. Uno de los más interesantes posiblemente sea el mando inalámbrico del Wii, que gracias a unos chips llamados acelerómetros –que son capaces de determinar en que dirección y a que velocidad se mueve el control- desterró al viejo y querido “joystick”. Lejos de quedarse de brazos cruzados, Microsoft decidió que tenía que proveer a sus clientes con algo mejor que el mando de Nintendo, y comenzó a trabajar en un proyecto, “Project Natal”, que permitiría a los jugadores controlar la acción utilizando un dispositivo que todos poseemos y sabemos utilizar: nuestro propio cuerpo. Luego de muchas especulaciones, algunas demostraciones y varios meses de espera, el sistema fue finalmente presentado en detalle en el marco del CES 2010.

Concretamente, Project Natal es un sistema que gracias a un hardware y software especial puede reconocer nuestra voz, nuestros rostros y gestos, la posición de nuestro cuerpo y la forma en que nos movemos. Con toda esta información, la Xbox 360 puede deducir qué queremos que haga el personaje o vehículo que estamos controlando sin necesidad de utilizar un mando especifico. El hardware incluye una cámara RGB, un sensor de profundidad -una serie de rayos infrarrojos que junto a sensor CMOS “ven” la habitación en 3D independientemente de las condiciones de luz existentes- y un micrófono multidireccional. Estos dispositivos son lo que se encargan de “vernos” y trasmitir los datos a la capa de software propietario de Microsoft que, consumiendo aproximadamente el 15% de los recursos de la consola, hace el resto del trabajo. El sistema puede determinar quiénes somos, qué decimos (no solo palabras clave) y qué hacemos, incluso a qué distancia estamos de la pantalla. Todo esto se logra gracias a un análisis en 3D de los movimientos de nuestro cuerpo en tiempo real. Se ha programado para que sea capaz de analizar las imágenes recibidas y buscar una forma humana típica, para luego identificar cerca de 30 partes esenciales, como la cabeza, el torso, las caderas, rodillas, codos y muslos.

En la programación de tan increíble juguete -un proceso que todavía continúa- Microsoft ha utilizado un campo de la Inteligencia Artificial llamado “aprendizaje de la máquina” (machine learning). La premisa es la siguiente: el equipo recibe una cantidad de datos suficientes -en este caso, millones de imágenes de personas- y aprende por sí mismo a entender lo que está viendo. Esto les ahorra a los programadores la ciclópea tarea de codificar reglas por separado que describan los millones y millones de movimientos posibles que puede efectuar el cuerpo humano. En esencia, el proceso es muy parecido al que desarrolla un padre que le muestra objetos a un bebé mientras se los nombra, hasta que el niño puede identificarlos por sí mismo.

En Natal, este sistema funciona en varias “capas”. En primer lugar, cuando el usuario se coloca delante de la cámara, los sensores miden la distancia que separa los diversos puntos de su cuerpo. Esto crea una “nube de puntos” que constituye una representación virtual tridimensional del jugador. Hecho esto, la capa siguiente se encarga de determinar a qué extremidad o parte del rostro corresponde cada uno de los puntos “leídos”. En esta etapa es fundamental el trabajo que hace el software de Inteligencia Artificial mencionado antes. Una vez que cada grupo de puntos ha sido asignado a una parte del cuerpo, se genera un “esqueleto virtual” sobre el que se superpone la imagen del personaje del juego. Esto crea una suerte de avatar tridimensional que la consola puede redibujar en diferentes posturas siguiendo los movimientos del cuerpo del usuario. Todo esto es mucho más complejo de lo que puede parecer a simple vista, y Natal lo repite 30 veces por segundo, generando fotograma tras fotograma con los personajes siempre copiando las posturas del cuerpo del jugador. No hay dudas que este sistema –al menos si en casa funciona como se vio en el CES– será el utilicen todas las consolas dentro de algunos años.

Con Natal no hace falta recordar contraseñas. El sistema puede reconocer nuestro rostro y permitirnos el acceso de forma automática. Al contrario de lo que ocurre con Wii, no hace falta un mando que tengamos que llevar encima. El “sistema de control del juego” es nuestro mismo cuerpo. El reconocimiento de voz también es fabuloso, y hace muy bien su trabajo, reconociendo todo lo que decimos. Una de las ventajas de Project Natal es que no hace falta comprar una consola nueva para aprovecharlo (¡suponiendo que tienes una Xbox en casa, claro!). En efecto, funcionará con cualquier Xbox 360 que ya se ha vendido y -por supuesto- con las que se venderán en el futuro. Bastará con comprar el accesorio que contiene el hardware específico y los juegos que aprovechen las ventajas de este sistema de control. Habrá que esperar a que pueda comprarse en las tiendas para saber su finalmente será o no un éxito, pero todo parece indicar que con Project Natal Microsoft ha logrado -finalmente- ponerse un paso por delante de sus competidores.

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