CIENCIA › MARCELO VENERE, DOCTOR EN INGENIERIA, SOBRE LAS NUEVAS APLICACIONES DE REALIDAD VIRTUAL

“El Estado tiene que apostar al desarrollo local”

La Universidad Nacional del Centro desarrolló en Tandil el primer entorno de realidad virtual. Una herramienta de alta tecnología que permitirá entrenar a todo tipo de operarios, desde manejo de excavadoras y trenes hasta médicos y cirujanos.

 Por Ignacio Jawtuschenko

“Simulamos la realidad en la forma más precisa posible”, dice Marcelo Vénere, director del Pladema, un instituto de investigación y desarrollo tecnológico ubicado en la Universidad Nacional del Centro (Unicen) en la ciudad bonaerense de Tandil. Unicos en el país y en la región, construyen simuladores para entrenamiento de operarios que permiten recrear virtualmente espacios en tres dimensiones.

Son los primeros en construir una “cave” (en inglés, Computer Assisted Virtual Environment), un entorno virtual inmersivo, al que bautizaron Rubika, en homenaje al cubo Rubik y sus infinitas posibilidades. “A diferencia de los videojuegos, no alcanza con parecer real, tiene que comportarse como la realidad. Porque si no el operario no se está capacitando, simplemente está jugando. Construimos una herramienta versátil, su único límite es la imaginación,” explica Vénere a Página/12.

Parece salido de la mejor literatura de ciencia ficción. Con las sierras tandilenses como entorno, este doctor en Ingeniería, investigador y docente de la Unicen explica cómo logran la “simulación interactiva”, y la “inmersión sensorial”. También opina sobre el rol del Estado para impulsar estos desarrollos.

–¿Cuál es la mejor definición de realidad virtual?

–Es un conjunto de experiencias sensoriales generadas por computadoras y comunicadas a un usuario. En general son experiencias audiovisuales donde el usuario se ve inmerso e interactúa en un ambiente o escena virtual. Tienen tres características: inmersión mental y física, feedback sensorial e interactividad. Los dispositivos más usados son los cascos o HMD, las “icon”, que son pantallas gigantes y las “caves”, como la que desarrollamos nosotros. Estas últimas son bastante costosas, utilizan hardware específico y modelos de comportamiento muy precisos. Cada vez se los usa en más áreas y su costo baja día a día. Uno de los creadores de la primera “cave” dijo hace más de diez años, “hoy es una instalación de millones de dólares, mañana lo compraremos en el supermercado”.

–¿Qué es una cave?

–Una habitación en la que las paredes y el piso son pantallas donde se proyectan las imágenes del escenario virtual, vistas desde la posición de la cabeza del usuario. Es parecido a entrar en la Matrix, de la famosa película. Permite por ejemplo emular el recorrido por instalaciones complejas como una plataforma de extracción petrolera o una central nuclear.

–Es una tecnología que no tiene techo…

–Aún hay un mundo de cosas por desarrollar. Estos trabajos tienen dos fases principales: los efectos gráficos, importantes para que sea sensorialmente impactante, y el modelado numérico, con el cual se consigue simular los comportamientos físicos de los objetos como en la realidad.

–¿Cuál es la diferencia técnica entre la buena y la mala realidad virtual?

–Por ejemplo, en el simulador de una embarcación, no es lo mismo que la superficie del agua se mueva con ondas más o menos convincentes, que modelar la fluido-dinámica de esa superficie, y considerar el oleaje que produce el paso cercano de otra embarcación.

–¿Qué se hace para perfeccionar estos simuladores?

–El modelado del fuego, explosiones, la salpicadura al ingresar un objeto en el agua, son todos fenómenos aún mal simulados, al menos en tiempo real. El modelado de agua es un problema complejo y costoso en términos computacionales. Nosotros en la Unicen hemos desarrollado un motor físico que modela adecuadamente superficies de agua y su interacción con objetos utilizando el método de Lattice Bolzmann. La superficie es representada mediante una grilla y los puntos de la misma se actualizan a cada paso de tiempo a un ritmo aceptable para una aplicación interactiva.

–¿Cuándo se los comenzó a usar para entrenamientos?

–En realidad el uso de simuladores para entrenar operarios es una práctica anterior al concepto de realidad virtual. La disciplina que primero impulsó el desarrollo de la visualización en tres dimensiones, que luego condujeron a la realidad virtual, fueron los simuladores de vuelo que requerían las Fuerzas Armadas de Estados Unidos.

–La idea es que el usuario sienta que está en esa determinada situación. ¿Cómo se logra?

–Se utilizan dispositivos especiales de realidad virtual de salida, como cascos y habitaciones inmersivas, y de entrada como guantes y “trackers”. En las caves se utilizan múltiples pantallas en piso, techo, frente y costados, sobre las que se proyectan doble imagen para lograr estereoscopía, sincronizado con lentes que debe utilizar el usuario. En este caso sí existe la sensación de inmersión, pero una instalación completa de este tipo cuesta más de un millón de dólares y requiere de mucho espacio. Una alternativa más económica es desarrollar simuladores específicos, utilizando hardware real. Este es el caso por ejemplo del simulador de máquinas excavadoras que hicimos, donde compramos como repuestos la butaca y los controles de una máquina real y recreamos la visual y el comportamiento con computadoras. De esta forma el operario siente que está utilizando la misma excavadora que luego usará.

–¿Cómo comenzó el trabajo de este instituto?

–El Instituto se creó en el año 1997 por iniciativa de la Comisión de Energía Atómica, la CIC de la Provincia de Buenos Aires y la Universidad del Centro. En sus inicios estaba enfocado en la investigación de plasmas densos magnetizados, con el fin de aplicarlo a la fusión controlada y aplicaciones de una fuente pulsada de radiación. Con el tiempo, las actividades fueron migrando al modelado numérico y desarrollo de software, fundamentalmente nutridos por los jóvenes ingenieros en Sistemas recibidos en nuestra Facultad. Hoy en Pladema conviven varias líneas de investigación entre las que se destacan el grupo MediaLab en Computación Gráfica y Realidad Virtual, el grupo Yatiris en procesamiento de imágenes y simulación en Medicina y un grupo grande especializado en optimización matemática aplicado a problemas de logística, tránsito urbano y recientemente a transmisión de energía en redes eléctricas. Siempre buscamos que nuestras investigaciones tuvieran inmediata aplicación.

–Usted dice que paulatinamente bajan los costos de la tecnología.

–Ninguna duda. Un buen ejemplo es el caso de simuladores para capacitar operarios. Hace veinte años estas herramientas costaban decenas de millones de dólares. Hoy un simulador como el de excavadoras puede ser desarrollado por menos de cien mil dólares. Estoy convencido de que en los próximos años el uso de simuladores de capacitación se realizará en forma masiva: desde un simple soldador o el conductor de una motoniveladora, hasta el operador de una central nuclear deberán usar estas herramientas. Solo espero que el país no salga a comprar esta tecnología en el exterior. Hoy podemos hacer simuladores de este tipo con el más alto nivel de calidad y podríamos transformarnos en un actor de presencia mundial. Soy un optimista empedernido y creo que llegaremos lejos con lo que estamos haciendo.

–¿Cuáles son sus planes para adelante?

–Si bien le damos gran importancia al trabajo de investigación, no queremos quedar encerrados en la mera publicación científica. Queremos ser útiles y servirle al país para ser competitivos y contribuir a formar profesionales competentes. Una de las metas que tenemos por ejemplo es la de concretar un plan nacional de capacitación de operarios y crear en la Universidad del Centro un Laboratorio y “fábrica” de simuladores. Buena parte de la responsabilidad para que esto ocurra está en el Estado. Es el Estado, que con su enorme poder de compra –que por supuesto no lo tiene todo el sector privado sumado–, debe poner los desafíos y otorgar los recursos a los grupos de investigación. Antes de salir a comprar una solución en el extranjero, el Estado tiene que mirar para adentro y tomar la decisión de apostar a un desarrollo local. Si esto fuera así, institutos como el nuestro no tendrían setenta personas, sino setecientas, y creo que la Argentina se podría posicionar en forma muy distinta en el mundo.

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Marcelo Vénere, director del Pladema, inmerso en un simulador de realidad virtual.
 
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