Las áreas de investigación del Centro de Realidad Virtual han surgido de la actividad de los grupos
de la Universidad Politécnica de Catalunya (en especial del grupo de Informática Gráfica y
Realidad Virtual del Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos), así como de las necesidades
del entorno.
Las áreas de investigación que se llevan a cabo en el entorno del CRV son:
A1. Modelado de entornos virtuales de elevada complejidad.
A2. Arquitectura de sistemas de realidad Virtual.
A3. Prototipos virtuales y diseño cooperativo.
A4. Diagnóstico y planificación mediante entornos virtuales en
medicina.
A1. Modelado de entornos virtuales de elevada complejidad.
El objetivo es desarrollar nuevos algoritmos para inspeccionar y procesar escenas y entornos de elevada
complejidad geométrica. Este campo es el más básico, y debe proporcionar algoritmos
eficientes para poder construir otras aplicaciones más específicas.
Las actividades de investigación en esta línea abordan temas como modelos multiresolución,
simplificación y compresión automática de modelos geométricos, preprocesado para la
navegación en escenas virtuales, algoritmos de detección de colisiones, e integración entre
modelado y visualización interactiva.
El objetivo de los proyectos de investigación en este campo es el de desarrollar nuevos algoritmos para la
inspección de escenas y entornos de elevada complejidad geométrica. Dentro de este campo de
investigación se trabaja fundamentalmente en:
Modelos multiresolución y simplificación automática de modelos geométricos.
Simplificación geométrica y topológica basada en representaciones volumétricas
intermedias, simplificación de escenas con un numero muy elevado de objetos, simplificación
preservando la apariencia, métodos basados en modelos jerárquicos discretos.
Pre-procesado para la navegación en escenas virtuales. Análisis de la visibilidad, detección
automática de oclusores, detección de conjuntos de elementos difícilmente perceptibles,
detección de visibilidad entre celdas.
Gestión de escenas de complejidad muy elevada. Algoritmos para el tratamiento eficiente de las
escenas en memoria externa, estructuras jerárquicas de datos para aceleración de las
operaciones de selección, visualización e interrogación. Algoritmos para la
reparación topológica de modelos de alta complejidad.
Los resultados han dado lugar a diversas publicaciones científicas y a distintas actividades de
cooperación con equipos extranjeros de investigación.
A2. Arquitectura de sistemas de realidad virtual
El objetivo es investigar y desarrollar sistemas de realidad virtual de bajo coste para aplicaciones
médicas e industriales. Ello comporta tanto la búsqueda de soluciones constructivas y de
interacción, como el diseño e implementación de software de navegación e
interacción.
Las actividades de investigación en esta línea se centran en el desarrollo de nuevos sistemas para
proyección estereoscópica (mesas estereoscópicas, sistemas basados en ordenadores
portátiles, etc.), nuevos sistemas de interacción y sistemas de realimentación de fuerza.
A3. Prototipos virtuales y diseño cooperativo
El objetivo es desarrollar herramientas que faciliten el trabajo de diseño cooperativo, mediante
el empleo de prototipos virtuales. Estos permiten la simulación e interacción con el
modelo por parte del cliente o usuario final, en algunos casos, sin necesidad de construir prototipos
físicos. Hecho que permite simplificar y abaratar el proceso de diseño, reduciendo el
número de revisiones del mismo y a través de trabajos cooperativos.
A4. Diagnóstico y planificación mediante entornos virtuales en
medicina
El objetivo es la modelización de partes del organismo de pacientes concretos (a partir de imágenes
de escáner) para poder visualizar e interactuar con estos entornos virtuales. Las principales aplicaciones
son la diagnosis no invasiva (endoscopias y colonoscopias virtuales), el entrenamiento, la planificación de
operaciones quirúrgicas y la asistencia durante la realización de las mismas.
Las actividades de investigación en esta línea, se centran en el modelado 3D de
órganos humanos y en el de objetos deformables, así como en los sistemas de
interacción con realimentación de fuerza, en la visualización del comportamiento
físico de materiales y tejidos, y por último, en los modelos dinámicos.
Proyectos
Los proyectos de investigación que se llevan a cabo en el marco del Centro de Realidad Virtual
integran diversos áreas de investigación y se desarrollan con el objetivo de atender
las necesidades del entorno.
Entre los proyectos actuales más significativos podemos citar:
Mesa estereoscópica de realidad virtual: Desarrollo de una mesa estereoscópica,
es decir, de una mesa semi-inmersiva de Proyección 3D.
Motor de navegación por Entornos Virtuales (UPC-Alice): este permite la visualización
e inspección interactiva de entornos virtuales complejos. UPC-Alice incorpora sofisticados
algoritmos de aceleración de imagen, multiresolución, pre-proceso de visibilidad y
gestión de modelos complejos, para ofrecer una solución escalable que permita la
navegación en tiempo real por modelos de elevada complejidad, todo ello en un amplio rango
de equipos y plataformas.
Sistemas de realidad virtual portables: construcción de un sistema portable de realidad virtual basado en
la proyección estereoscópica móvil de entornos virtuales complejos, que permita el trabajo
cooperativo de forma local y remota.
Modelización de sistemas anatómicos y de modelos deformables: modelización de
cardiopatías ventriculares y de estructuras anatómicas. Planificación de
operaciones quirúrgicas hepáticas y de trasplantes.
Visualización e inspección de modelos anatómicos virtuales del cuerpo humano.
Construcción de un "Atlas virtual" del cuerpo humano, para la visualización en sistemas de realidad
virtual de bajo coste.
Sistema de prototipado virtual para el diseño en arquitectura y construcción. Proyecto financiado
por la Generalitat de Catalunya, Centro de Referencia en Técnicas Avanzadas de Produccion, CeRTAP.
Sistema de ayuda a la visión para personas discapacitadas, mediante técnicas de realidad aumentada
Proyecto en colaboración con INDO, S.A.
Sistemas avanzados de interacción implícita y de realimentación de fuerza.
Areas de investigación
A1: Modelado de entornos virtuales de elevada complejidad.
A2: Arquitectura de sistemas de realidad virtual.
A3: Prototipos virtuales y diseño cooperativo.
A4: Diagnóstico y planificación mediante entornos virtuales en medicina.
