Asier Marzo investiga cómo manipular gráficos 3D en el aire

En Guuk siempre estamos atentos a lo que pasa a nuestro alrededor y de las cosas buenas que pasan en nuestro territorio. Esta vez, nos hemos fijado en un proyecto gestado en Navarra. Concretamente, en Asier Marzo, profesor de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), y su proyecto InteVol, sobre manipulación de gráficos 3D.

El pasado mes de enero, este proyecto recibió la prestigiosa beca “Starting Grant”. Una beca dotada con 1,5 millones de euros en cinco años que otorga la ERC, European Research Council para investigación.

Proyecto tecnológico gestado en Navarra

Desde que vimos la primera película de Star Wars en 1977 en la que la princesa Leia enviaba un holograma a Obi Wan Kenobi pidiendo auxilio, mucho ha avanzado la tecnología de la holografía 3D. Por ello, Asier Marzo, profesor e investigador de la Universidad Pública de Navarra, está trabajando en un proyecto para agarrar y manipular estos gráficos 3D directamente en el aire.

Asier Marzo es ingeniero y doctor en informática por la UPNA. Además, es investigador miembro del Instituto Smart Cities (ISC). También es líder mundial en el uso de la levitación acústica para la creación de interfaces interactivas y novedosas. Tras recibir en enero la prestigiosa beca “Starting Grant”, ha decidido continuar su investigación en Navarra.

La beca “Starting Grant” tiene la particularidad de que puedes llevarte tu investigación a una universidad de tu preferencia. Sin embargo, Asier Marzo, ha decidido continuar su investigación en su casa, en la Universidad Pública de Navarra, ya que la UPNA cuenta con grandes profesionales especializados en gestionar este tipo de programas europeos.

Tecnología puntera para la manipulación de gráficos 3D

La investigación que está llevando a cabo consiste en combinar técnicas de levitación acústica, holografía y técnicas de inteligencia artificial para la predicción de partículas.

Esto seguro que os ha sonado a un diálogo de Sheldon Cooper en The Big Bang Theory. Dicho de manera sencilla, se trata de proyectar un dibujo en el aire y que otra persona pueda verlo en tres dimensiones y, además, pueda tocarlo y manipularlo. No necesitaríamos una pantalla para dibujar, lo haríamos con un display o dispositivo que nos permitirá proyectar estos dibujos en el aire.

Hasta ahora, podíamos interactuar con objetos virtuales a través de las gafas de realidad virtual y los simuladores. Esta investigación, sin embargo, quiere ir más allá, quieren lograr que percibamos estos gráficos directamente en el aire y podamos interactuar con ellos, sin necesidad de dispositivos o hardware de realidad virtual.

Holografía ¿cómo se hace un holograma?

Para tratar de entender mejor en qué consiste este proyecto, vamos a explicarte algunos conceptos.

La holografía es una técnica de fotografía muy avanzada que sirve para crear las imágenes tridimensionales basadas en el empleo de la luz. Es decir, trata de generar varias imágenes interpuestas captadas desde diferentes ángulos que generan una imagen tridimensional.

Para conseguir proyectar esa imagen en 3D, se utiliza un rayo láser que graba una película fotosensible. Esa “película” capta además, de la superficie de la imagen (igual que ocurre con las fotografías) su volumen. Por lo tanto, cuando los distintos haces de luz emitidos desde diferentes ángulos se cruzan, pueden reflejarse en un objeto y así, conseguir proyectar ese holograma.

Levitación acústica

La levitación acústica, por su parte, consiste en mantener materia suspendida en el aire a través de movimientos sonoros. Esto se consigue a través de las ondas acústicas.

Estas ondas acústicas se generan con una matriz de altavoces. Es decir, se crea un espacio rodeado de altavoces que emiten sonido en frecuencias ultrasónicas. Estos altavoces, emiten en conjunto esas ondas estacionarias que al entrelazarse atrapan las partículas que coloquemos en su trayectoria, y las mantienen suspendidas en el aire. Con las órdenes adecuadas, esas partículas levitantes pueden moverse en el aire.

Normalmente, estas ondas sonoras se utilizan en frecuencias ultrasónicas, por tanto, no generan ningún sonido audible para los humanos. Esto se debe a la necesidad de generar un sonido de alta intensidad que contrarreste la gravedad y poder mantener los objetos en el aire.

Display volumétrico de InteVol

El proyecto InteVol quiere ir más allá. Por ello, combina este tipo de tecnologías con inteligencia artificial para que además de proyectar esos objetos en el aire, se generen sensaciones táctiles desde la distancia.

A través de esta investigación, se busca generar esas sensaciones al tocar objetos virtuales, que ya están disponibles en dispositivos de realidad virtual, sin que nos haga falta ningún aparato.

Por lo tanto, el proyecto InteVol consiste en desarrollar una tecnología que permita crear un display volumétrico de interacción directa.

Un display es un dispositivo que sirve para que los usuarios perciban información a través de la visión o el tacto. Hoy en día, existen algunos displays volumétricos que utilizan partículas levitantes para proyectar imágenes en 3D. Sin embargo, ninguna de estas tecnologías permite tocar o manipular estos objetos virtuales hasta el momento.

InteVol: Interactions with a Reach-Through Volimetric Display, tal y como su nombre indica, pretende conseguir por fin, esa interacción directa con los objetos virtuales. Es decir, tener gráficos 3D proyectados en el aire que sí se puedan tocar y manipular.

Igual que hacemos en nuestros móviles o tablets cuando tocamos y arrastramos un icono para moverlo, pero en este caso, en formato tridimensional y en el aire.

Utilidades prácticas de los Displays volumétricos

Son muchas y variadas las utilidades prácticas que puede tener esta tecnología tan novedosa, empezando por el entretenimiento.

Igual que Mark Zuckerberg con el Metaverso y la realidad virtual, son muchas las industrias que están buscando nuevas vías para entretener e interactuar con el público. La industria de los videojuegos, por ejemplo, potencia este tipo de tecnología para aumentar la inmersión del jugador.

También puede tener una utilidad más aplicada. En ingeniería, por ejemplo, para la manipulación y ensamblaje de piezas puede ser muy útil. De hecho, en cualquier trabajo que se necesite tener percepción de la profundidad, este display puede ser de gran ayuda.

Un técnico podría proyectar el holograma de una máquina concreta y con el simple movimiento de sus manos, revisar las piezas, su ensamblaje y buscar soluciones o nuevas aplicaciones útiles de la misma.

Más allá de la industria, cualquier actividad que requiera un plano en tres dimensiones puede ser más fácilmente manipulable y puede facilitar la visión del espacio de los usuarios.

Desde Guuk siempre hemos querido estar al tanto de los proyectos que se gestan aquí y que generan riqueza en nuestro territorio. Al igual que te hablamos de Mycroft.eus, el altavoz inteligente en euskera, estaremos muy atentos de los progresos del equipo de Asier Marzo y de sus posibles aplicaciones.