Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

agosto 16, 2008

Representar al mundo en 3D

El sueño de crear la ilusión de tridimensionalidad ha recorrido un largo camino desde las primeras ilusiones estereoscópicas y, sin embargo, sigue siendo un concepto que sigue eludiendo nuestros esfuerzos.

Siempre hemos querido representar al mundo tridimensional más allá de la copia que significa la maqueta o la escultura. Conseguir la ilusión de realidad a partir de dos dimensiones fue el motor que llevó a maestros como Anaxágoras y Demócrito, en la antigua Grecia, a estudiar teorías geométricas de la perspectiva en las escenografías del teatro griego, con objeto de simular la profundidad. En la pintura, la perspectiva recibió su gran impulso de Filippo Bruneleschi, que demostró alrededor de 1415 el método geométrico usado hasta la actualidad por los artistas plásticos. Antes de él, la pintura usaba el tamaño relativo de personajes, edificios y objetos como forma de destacar su importancia histórica o espiritual, sin respetar la forma en que el ojo percibe la profundidad. A partir de entonces, el arte y la ciencia consolidaron su comprensión de la perspectiva.

Pero pronto se hizo evidente que el uso de la perspectiva tenía limitaciones, por cuanto representaba el mundo tridimensional desde un solo punto de vista, y un punto de vista, además, tuerto. ¿Por qué tuerto? Porque efectivamente la perspectiva geométrica del arte no tiene, ni puede tener en consideración, el paralaje, que es la base de la visión estereoscópica y, por tanto, de la forma en que nosotros vemos al mundo en 3 dimensiones.

El paralaje es una diferencia aparente de la orientación de un objeto a lo largo de dos líneas de visión distintas. Dado que nuestros ojos están en sitios ligeramente distintos, separados entre sí, nos muestran imágenes igualmente diferentes, sobre todo de los objetos que están relativamente cerca de nosotros, esto se llama estereopsis, palabra de etimología griega que significa literalmente “visión de la solidez” . La variación en las posiciones relativas de los objetos las que nos informan nuestros ojos es lo que genera en nuestro cerebro la sensación de profundidad y el conocimiento de la posición de los objetos en tres dimensiones o direcciones: alto, bajo y profundo.

La estereopsis no fue descrita sino hasta 1838 por el prolífico científico e inventor británico Charles Wheatstone, el primero que describió la visión binocular, lo que le ganó la Medalla real de la Real Sociedad británica. Siendo el primero en comprender cómo vemos la profundidad, fue también el primero en intentar simularla por medio de la presentación de imágenes distintas a cada ojo, inventando así el estereoscopio, que es la base de la gran mayoría de los intentos por producir la ilusión de 3 dimensiones o 3D. La ilusión del estereoscopio comienza con la toma de dos fotografías desde dos puntos de vista que simulan la separación de los ojos (existen actualmente cámaras de fotografía y vídeo con dos lentes situados en posiciones similares a las de los ojos para facilitar la toma de imágenes estereoscópicas), y después se utilizan lentes y un dispositivo para que cada ojo vea una de dichas imágenes, con lo cual se consigue una ilusión muy efectiva.

Hace años fueron famosos aparatos de diversión como el View-Master y productos similares, estereoscopios que usaban imágenes insertadas en círculos de cartón y que ofrecían una excelente ilusión de profundidad. A lo largo de la historia, diversos sistemas (algunos de los cuales implicaban hacer un pronunciado bizco) ofrecieron al público la oportunidad de ver imágenes en 3D, pero ninguno resultó realmente viable más allá de breves momentos de asombro. Lo que el estereoscopio lograba era darnos una perspectiva binocular, sí, pero totalmente estática, cuando lo más interesante del mundo que vemos en tres dimensiones es, precisamente, que cambia al movernos, los objetos parecen pasar unos frente a otros aunque no se muevan, sólo al cambiar nosotros de posición, al caminar a su alrededor.

Esa tercera dimensión dinámica se puede conseguir de dos formas. La primera es un holograma, una imagen fotográfica tomada con rayos láser (y, ahora, otros tipos de ondas) que reconstruye la forma en que la luz incidió en el objeto holografiado, por lo que al moverse el espectador puede ver un efecto real de tres dimensiones, con profundidad y cambios de estereopsis. Los hologramas son generalmente estáticos o al menos no se ha podido desarrollar un sistema adecuado para hacer hologramas en movimiento, digamos, para una película o programa de TV, en tanto que la holografía ha encontrado muchos otros usos en la ciencia y la tecnología, como lo revelan los hologramas presentes en muchos billetes de banco y tarjetas de crédito.

Las imágenes en movimiento y en 3D se consiguen proyectando una serie de imágenes estereoscópicas a los ojos, y por tanto necesita un filtro para que un ojo no vea lo que ve el otro. Así, se han creado películas en 3D en las que las imágenes están procesadas por un filtro de color, o polarización, para que el público, dotado de gafas con los filtros de color o los vidrios polarizados correspondientes, puedan ver la ilusión de 3D. Otras gafas más complejas usan cristal líquido que funciona como obturador, abriendo y cerrando el paso de imágenes alterntivamente a ambos ojos a gran velocidad. Los sistemas se multiplican sin que se haya conseguido un estándar satisfactorio por cuanto a la producción, proyección y visionado de las películas en 3D, todas tomadas con cámaras binoculares de cine o video. El extremo de aspecto más futurista son las gafas de realidad virtual, que contienen dos pantallas de vídeo en su interior, una para cada ojo, y que pueden ofrecer ilusiones muy convincentes, aunque el aparato en sí sigue siendo bastante incómodo por sus dimensiones y peso.

Por su parte, se han desarrollado numerosos sistemas sin gafas especiales, llamados de “autoestereoscopía”, para hacer más fácil el visionado de las películas. Desafortunadamente, estos sistemas suelen producir en los espectadores mareos y dolores de cabeza, algo que tampoco es ideal para este objetivo. La investigación seguirá adelante porque, finalmente, el premio para quien desarrolle un sistema viable, cómodo y de fácil difusión, será colosal.

Televisión tridimensional en el salón


La televisión en tres dimensiones soñada por la ciencia ficción y con frecuencia presente en películas y cómics referentes al futuro tampoco se ha hecho realidad, al menos de modo viable. Los intentos más recientes se han dado en series como la exitosa “Cosas de marcianos”, en la que se dio a los televidentes gafas especiales y se les indicaba cuándo usarlas para ver en tres dimensiones los sueños del personaje. La serie “Médium” lo intentó hace poco, pero sigue siendo poco práctico. De momento, claro.

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