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Informática
Archivos 3D Más Pequeños
25 de
Junio de 2004.
 Un
científico informático de la University of Southern California ha creado
un algoritmo potente y elegante que permite comprimir grandes archivos
que representan formas tridimensionales utilizadas en animaciones,
videojuegos y otras aplicaciones gráficas en ordenadores.
Según Mathieu Desbrun, el sonido digital, las fotografías y el video ya
son relativamente sencillos de comprimir, mientras que los archivos de
objetos 3D son un reto mucho más difícil. No tenemos herramientas que
puedan tratar de forma eficiente y fiable la geometría digital
tridimensional.
Pero Desbrun va a presentar una solución al problema. Con la
colaboración de dos colegas, ha creado una técnica llamada VSA
("Variational Shape Approximation"), que produce “mallas” simplificadas
pero altamente precisas de formas 3D. Las nuevas mallas son varios
órdenes de magnitud más pequeñas que las producidas por métodos
existentes.
El avance llega en un buen momento, pues las formas tridimensionales son
cada vez más utilizadas en la industria informática. Por ejemplo, los
vendedores empiezan a colocar en sus páginas web representaciones de sus
productos, en 3D, para que puedan ser contemplados desde diversos
ángulos por los potenciales compradores. Esta interactividad no tiene
rival si la comparamos con las simples imágenes. Los museos también han
empezado a colocar muchas de las piezas que conservan y exponen en
Internet, creando museos virtuales. Al mismo tiempo, los diseñadores de
videojuegos y de personajes de dibujos animados utilizan frecuentemente
imágenes 3D para decidir posteriormente qué orientación es la más
apropiada. Tampoco podemos olvidar a los diseñadores industriales,
acostumbrados a usar programas CAD para crear directamente objetos 3D en
sus ordenadores. Para todas estas aplicaciones y más, disponer de un
modo de comprimir los archivos facilitaría el intercambio y el
procesamiento.
Desbrun explica que los actuales escáneres 3D producen mallas de
triángulos conectados entre sí, en un número suficiente como para
representar la forma del objeto. Muchas veces, estos datos son
redundantes y cuesta mucho procesarlos.
El algoritmo propuesto por el grupo de Desbrun, en cambio, simplifica la
malla, combinando tantos triángulos como sea posible en elementos más
grandes, pero sin comprometer la forma real. Así, las regiones casi
planas serán representadas de manera más eficiente por un elemento de
malla grande y completamente plano.
Durante años, el problema ha sido encontrar la mezcla óptima de
elementos grandes y pequeños. En 1998, los teóricos dijeron que no
existía una solución general para todos los casos y que pudiera ser
resuelta en un ordenador en un período de tiempo finito. Pero el método
de Desbrun es capaz de segmentar automáticamente un objeto en un grupo
de regiones conectadas y sin superposiciones, gracias a una técnica
inventada en 1959 por Stuart Lloyd (Lloyd Clustering).
Básicamente, el algoritmo analiza la forma del objeto, y obtiene una
serie de áreas “proxies” básicas a partir de las cuales se puede crear
una malla previa de polígonos planos que proporcionan una aproximación
compacta sobre la forma, y que después pueden ser refinados. Así, un
usuario puede seleccionar un área particular de una representación en 3D
para hacerla más o menos detallada. Por ejemplo, si nos aproximamos a
una cara humana con pocas áreas “proxies”, los ojos pueden no resultar
aparentes. En este caso, un usuario puede ajustar la técnica para
mejorar la región ocular, mientras que las demás áreas continúan siendo
poco precisas. El resultado es que la representación 3D es fiable y al
mismo tiempo, ocupa menos que con otros métodos de compresión.
Información adicional en:
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