Una superpantalla permite al cerebro aprender de otra manera

Ingenieros informáticos del Centro para la Visualización Científica, con sede en la Universidad de Tufts, han desarrollado una pantalla de visualización que permite a los investigadores de campos diversos traducir los conceptos científicos más complejos y abstractos en imágenes tridimensionales muy precisas que otros sistemas de visualización no pueden crear.

Según informa la citada universidad a través de EurekAlert, la nueva pantalla, que mide aproximadamente 4,5 por 2,5 metros, ofrece una combinación de posibilidades muy avanzadas que podrán explotar programas educacionales de disciplinas muy diversas, desde matemáticas, física, ingeniería e incluso arte dramático o danza. Los usuarios, según sus creadores, podrán manipular, simular, tocar y, literalmente, sumergirse en la imagen de una manera nunca vista hasta ahora.

La visualización nace de un concepto ancestral (corroborado, por cierto, por la ciencia cognitiva): una imagen vale más que mil palabras. El cerebro humano tiene una enorme capacidad, muchas veces infrautilizada, para procesar imágenes. Una parte importante de los procesos cerebrales son visuales y la tecnología visual lo que hace es poner a trabajar esa capacidad innata.

“El cerebro absorbe un montón de información cuando ésta se le presenta en forma de imágenes en lugar de en forma de datos en un ordenador”, comenta Robert Jacob, que es coautor de esta investigación, en un comunicado de la Facultad de Ingeniería de la citada universidad. “De esta manera los investigadores y los estudiantes pueden reconocer algo más rápidamente y comprender cosas respecto a algunos datos”.

La visualización se usa sobre todo en ramas científicas, pero la gran novedad de “VisWall”, como han bautizado a la pantalla, es que ofrece capacidades poco usuales, combinando características que no se suelen encontrar en un mismo dispositivo.

La mayor parte de los sistemas de proyección usan varios proyectores al mismo tiempo o múltiples pantallas para visualizar las imágenes. La tecnología de Tufts es una única pantalla de 9 megapixels con dos proyectores que genera imágenes y animaciones de una enorme resolución, incluso tridimensionales, que aparecen más “pulidas” y sin uniones. Asimismo, utiliza la proyección posterior con el fin de aumentar la cantidad de detalles que son visibles. Las imágenes revelan detalles que serían imperceptibles en una pantalla con menos pixels de resolución.

Ver y tocar

Asimismo, el sistema combina el sentido del tacto con el de la vista gracias a dispositivos hápticos (todo aquello que se refiere al sentido del tacto) que transmiten varios niveles de resistencia cuando el usuario toca algún objeto gráfico en la pantalla. Esto permite crear ambientes virtuales, como un cuerpo humano para simulaciones quirúrgicas, que pueden ser manipulados y transformados.

Profesores de Tufts ya están usando la “superpantalla” en algunos proyectos. Así, el profesor de matemáticas Boris Hasselblatt hizo un descubrimiento curioso mientras veía el modelo matemático de las poblaciones de mariposas que fluctuaban en generaciones sucesivas.

Visualizando los datos de población de mariposa en una pantalla tan grande, este matemático pudo detectar anomalías imposibles de percibir en pantallas convencionales: rastros ligerísimos de líneas curvas que indicaban irregularidades en la variación de la población. Las líneas se extendían por áreas diferentes del modelo y después convergían en un punto distinto. Durante 20 años, ha mirado imágenes más pequeñas de este modelo clásico pero nunca había podido reconocer esa convergencia.

Cirugía virtual

La VisWall está siendo de gran ayuda también a la profesora de ingeniería mecánica Carolina Cao. Su finalidad es desarrollar un sistema de cirugía laparoscópica en el que un simulador informático en tres dimensiones permite practicar “tocando” y viendo.

Hasta ahora, ella y su equipo han desarrollado un software que permite a los usuarios eliminar un tumor en una simulación. Con el dispositivo háptico de la VisWall, el usuario de esta cirugía virtual obtiene un feedback, una sensación de respuesta, cuando toca una superficie dura, como un tumor o un hueso.

Cao, que es directora del programa de factores humanos en la Escuela de Ingeniería de Tufts, espera desarrollar un software que, unido al nuevo dispositivo de visualización, permita simular procesos más complicados, como una operación de corazón.

La alta resolución y la capacidad de incluir imágenes tridimensionales de VisWall le serán de gran ayuda. “Es fácil de imaginar la diferencia entre simular un ambiente virtual en una pantalla de ordenador o en una “pared” de visualización”, comenta Cao. “Por eso, una visualización a gran escala nos proporciona la capacidad de crear una experiencia de inmersión más rica”.

Beneficios parecidos obtiene el físico Austin Napier. Su trabajo en el campo de las físicas alta energía se basa en parte en la capacidad para procesar grandes cantidades de datos de organizaciones como el CERN, el laboratorio de física de partículas más grande del mundo. La VisWall le permitirá visualizar en una única pantalla lo que de otra manera requeriría varios ordenadores.