No es una tecnología nueva, su origen se fecha el 6 de marzo de 1918 cuando un avión de entrenamiento de la Armada de Estados Unidos se convirtió en una aeronave controlada por radiofrecuencia en la que se instaló una bomba. Sin embargo, casi un siglo después todavía no hay acuerdo claro en las denominaciones de estas aeronaves, que son tripuladas de forma autónoma o mediante tecnología a distancia y que se utiliza para transportar una carga útil (ya sea sensores, mercancía o armamento). UAV, RPV, RPA, drone, UAS… son algunos de los conceptos que se utilizan para definir estos aparatos. Esto se debe a la gran diversidad de funciones que pueden ejercer  y a los diferentes sistemas de control.

En general, el término más popular es dron, que es el que se utiliza para referirse a todo tipo de aeronave no tripulada. Sin embargo, estas aeronaves reciben diferentes nombres según sea su funcionamiento o su ámbito de actuación.

¿Cuáles son las diferencias? ¿A qué se dedica un dron, un UAV o un RPAS?

• La traducción literal es zángano y se comenzó a usar en los años 30 cuando surgieron los primeros aviones de control remoto. Su sonido característico es un zumbido, similar al de las abejas cuando vuelan, de ahí el nombre. Según la Real Academia de la Lengua, es una aeronave no tripulada, aunque es una definición un tanto vaga que viene de la costumbre de utilizar la palabra drone para nombrar todo tipo de aparatos de uso lúdico, comercial, militar, de vigilancia… Sin embargo, este término se utiliza en aeronáutica para definir los vehículos aéreos no tripulados que actúan solo en el ámbito militar.

• Son las siglas en inglés de vehículo aéreo no tripulado. Se usa para definir estas aeronaves cuando se usan para fines profesionales o recreativos de tipo civil. UAV hace referencia solo al aparato, cuando se habla del aparato más el sistema de control su nombre es UAS (siglas en inglés de sistema aéreo no tripulado). Estos aparatos son capaces de despegar, navegar y aterrizar de forma automática, en base a unos parámetros previamente establecidos. De momento, la legislación española prohíbe este tipo de aeronaves porque considera necesario que exista un piloto que esté supervisando en todo momento las operaciones (RPA).

• Son los aviones controlados de forma remota más el sistema de control. Este concepto surgió en Estados Unidos para evitar que las personas sintieran temor de estos equipos, al pensar que no había nadie para controlarlos. Los RPAS son desarrollos de vanguardia que ofrecen nuevas y mejoradas aplicaciones tanto civiles como comerciales. La Unión Europea utiliza este término para referirse a los vehículos aéreos no tripulados de uso civil. Precisamente en ese campo los RPAS constituyen un sector de gran potencial de futuro, debido a sus posibilidades de aplicación en diversos ámbitos: robótica, inteligencia artificial, sistemas de navegación, comunicaciones, agricultura, fotogrametría… por citar algunos campos. En los últimos años han pasado de ser una aplicación limitada exclusivamente al mundo militar a convertirse en una aplicación muy significativa para el mundo empresarial y para las administraciones públicas.

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Las fotografías, que más tarde serán imágenes fotogramétricas, se pueden obtener a través de fotogrametría terrestre o fotogrametría aérea.

¿Qué es la fotogrametría?

El concepto de fotogrametría se puede resumir en ‘medir sobre fotos’.

En un sentido más amplio y según el experto fotogramétrico H. Bonneval, la fotogrametría es la técnica que tiene como objetivo el estudio y la definición de forma precisa la forma, las dimensiones y/o la posición en el espacio de un objeto. Para la obtención de los datos y las medidas se debe realizar sobre una o varias fotografías.

La palabra fotogrametría viene de ‘la métrica de lo escrito con luz’, y se trata de una ciencia que utiliza fotografías para la realización de medidas para aplicarla en una gran cantidad de fotografías áreas.

Esta técnica de fotorealismo se está utilizando en diversos campos como en el mundo del cine y de los videojuegos. Es una forma de crear personajes y paisajes cada vez más reales y que el usuario lo viva como si fuera real.

En definitiva, la fotogrametría es la ciencia que se encarga de elaborar planos o planos a través de fotografías en unas condiciones específicas.

Por otro lado, la fotogrametría se puede clasificar según el instrumental utilizado y según la distancia al objeto.

Según el instrumental utilizado:

• Fotogrametría analógica: Medición de fotogramas analógicos con un equipo analógico.
• Fotogrametría analítica: Se miden fotogramas analógicos con equipos computacionales.
• Fotogrametría digital: Se trata de medición de fotogramas digitales con diferentes sistemas digitales fotogramétricos.

Según la distancia al objeto:

• Fotogrametría espacial
• Fotogrametría aérea
• Fotogrametría terrestre

Algunas ventajas de la fotogrametría frente a la topografía clásica

La ventaja principal de la fotogrametría frente a la topografía clásica se basa en la economía, es decir, en topografía la utilización de fotogrametría supone un servicio más económico. Pero dependerá de la superficie a levantar.

Otras ventajas de la fotogrametría frente a la topografía clásica son:

– Levantamientos topográficos más rápidos: A pesar de ello, si la climatología no es la adecuada, el vuelo fotogramétrico se puede demorar.

– En terrenos de difícil acceso, la fotogrametría es la técnica más adecuada: Al no necesitar acceder a todo el terreno, sólo se deberán visitar las zonas en las que se encuentren los puntos de apoyo.

– Registro continuo: En las fotografías obtenidas se quedan registrados todos los detalles del terreno de forma continua. En cambio, con un levantamiento topográfico clásico, se limita la obtención de los puntos medidos en las coordenadas.

Existe también una desventaja del levantamiento topográfico de planos o mapas por medios fotogramétricos aéreos:

– Elementos ocultos por la vegetación: En lugares de mucha vegetación, esta impide la visión de elementos que estén por debajo de zonas frondosas. De esta forma será necesario una medición en campo a través de la topografía clásica.

La fotogrametría frente a la topografía clásica supone un gran avance en una infinidad de campos de forma más fácil y económica.

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Para la fotogrametría y realismo en los videojuegos, se realiza una fotointerpretación de las imágenes captadas a través de diferentes fotografías. A partir de dos o más fotos se consigue información en 3 dimensiones de terrenos, objetos e incluso personas.

Por esa razón, desde hace ya unos años se está utilizando la fotogrametría para la creación de espacios más realistas y personajes cada vez más reales en los videojuegos. Una búsqueda de realismo para introducirte dentro del protagonista y disfrutar de ciudades o mapas creados a partir de lugares y situaciones reales.

Fotogrametría y realismo en videojuegos, los inicios

La creación 3D en tiempo real ha evolucionado de forma notable y sorprendente a lo largo de los años. El mundo tiene detalles que hacen muy complicada su representación como por ejemplo la luminosidad de los paisajes, a pesar de ello poco a poco se está consiguiendo con técnicas como la fotogrametría.

Desde sus inicios los desarrolladores han querido conseguir videojuegos cada vez más reales. Dentro de la fotogrametría y el realismo en videojuegos, uno de los ejemplos es el Doom, en 1993 id Software creó un juego, que se podía jugar a través de disquete y cargando a través de un PC con MS-DOS, en el cual un marine de los EE. UU. inspecciona una de las lunas de marte y en un fallo de teletransportación quedan abiertas las puertas del infierno.

Veintitrés años más tarde, en 2016 salió Doom 4 para PC, Xbox One y PS4 con una realidad sorprendente. Un cambio radical en busca de escenario y detalles cada vez más reales.

Lo mismo ha ocurrido en muchos videojuegos con nombres conocidos y con muchos años en la industria. Metal Gear, Final Fantasy, Resident Evil, GTA… desde sus respectivas creaciones para Nes o PC, han pasado muchos años y muchos avances tecnológicos, incluyendo la Fotogrametría, para crear obras maestras y de realidad máxima como estas:

La realidad se ha querido conseguir en diferentes estilos de juego. En especial, se ha notado en gran medida el cambio hacia la búsqueda de lo real en juegos de coches (Gran Turismo), Fútbol (FIFA), Baloncesto (NBALive2k17), etc. Auténticos juegos de simulación en los que el realismo juega un papel fundamental y es lo que espera año tras año el usuario.

En el caso de los juegos de simulación con jugadores reales, utilizan una serie de cámaras calibradas de gama alta para capturar cada detalle de la persona instantánea. La fotogrametría se utiliza para reconstruir una versión digital de la persona. Esta técnica utiliza fotografías tomadas de todos los ángulos de un objeto como entrada.

Fotogrametría y realismo en videojuegos, exploración facial y corporal 3D

A lo largo de la historia, una de las cosas más difíciles era conseguir realidad en las caras humanas, pero a través de la fotogrametría se ha conseguido de una manera increíble.

Uno de los ejemplos más recientes es el Resident Evil VII, una creación de Capcom. En Capcom, han invertido en Investigación y Desarrollo para desarrollar un método avanzado de fotogrametría. Con esta técnica se generan texturas y modelados de la más alta calidad a través de fotografías de objetos y personas, las cuales se toman desde diferentes perspectivas.

Gracias a esta tecnología, su último videojuego de la saga de zombis más exitosa, en el Resident Evil VII, se han podido crear protagonistas y criaturas con una realidad que da miedo. Junto a la fotogrametría, se ha utilizado el modelado 3D y actores con maquillaje para poder crear monstruos y zombis con deformidades de gran realismo.

Además, Capcom, ha creado un estudio completo con más de 100 cámaras para seguir trabajando con la técnica de fotogrametría y el escaneo en 3D para futuros proyectos, al cual han llamado RE Engine.

Desde los años 90, en las industrias del cine y publicidad, se ha utilizado la exploración facial y corporal 3D para la creación de dobles digitales en actores. En la industria del videojuego no hacía falta, ya que la tecnología existente en baja resolución y el hardware no permitían crear formas tan realistas. Todo esto ha cambiado radicalmente en la actualidad.

Desde hace unos pocos años se ha capturado el movimiento a través de cámaras que se colocaban en las caras y cuerpo de los actores. Ahora junto a la fotogrametría, títulos como Heavy Rain, LA Noire o Beyond: Two Souls, éste último con Williem Dafoe y Ellen Page como protagonistas y de una caracterización excelente, han salido a la luz dejando boquiabiertos a muchos usuarios.

Por otro lado, compañías como Ubisoft, Bandai Namco o Activision entre otras, están utilizando la fotogrametría para la creación de los trailers de presentación de sus juegos o para la recreación de escenarios. Títulos como Assassin’s Creed Origins o el último Call of Duty World War II, son ejemplos de ello.

Fotogrametría y realismo en videojuegos, Star Wars BattleFront

A parte de los títulos destacados anteriormente, otro de los más importantes y sonados será el Star Wars Battlefront II. Los de la compañía de EA y DICE, se trasladaron a cada uno de los lugares en los cuales se rodaron las películas para retratarlos a la perfección.

La fotogrametría ha sido la herramienta principal para conseguir unos escenarios muy reales para crearle al jugador un ambiente Star Wars perfecto.

Según relatan los chicos de DICE, que fueron los encargados de llevar a cabo el trabajo fotogramétrico, se hizo un escaneo total de todo, es decir, desde los cascos de los Stormtrooper hasta los árboles gigantes de Redwood.

Muchas de las naves y armaduras se trataron con sumo cuidado y se pudieron representar sin problemas, como la de Boba Fett. La máscara de Darth Vader fue un gran problema por ser negra y brillante

Con esta técnica han conseguido unos niveles de realismo y ambientación del mundo Star Wars sin precedentes, capturando árboles, rocas y lados enteros de acantilados. Una gran obra maestra que llegará a finales de año.

Fotogrametría y realismo en videojuegos, desarrolladores

Desde hace unos años, muchas empresas de creación de videojuegos están optando por utilizar la fotogrametría para la creación de paisajes, personajes y objetos cada vez más reales.

La industria del videojuego se mueve y se está adaptando a esta tecnología cada vez más realista. Un ejemplo de ello es el desarrollador de juegos The Astronauts, Esta empresa de Polonia ha sido siempre defensora de la fotogrametría, esta técnica ‘permite tener activos verdaderamente fotorrealistas’ según dicen.

Lo que defienden desde The Astronauts es que hay muchos detalles realistas que se deben tener en cuenta. ‘El polvo se acumulará en lugares específicos según el viento, las erosiones de las superficies se notarán debido a la lluvia o tráfico humano, etc. El mundo real está lleno de pequeños detalles. Es la falta de este detalle en el mundo virtual que rompe inmediatamente la ilusión’. Y todo ello se consigue con la fotogrametría.

Por otro lado, Unreal Engine es el encargado de conseguir, gracias a la fotogrametría, videojuegos tan espectaculares como el Tekken 7, el remake del Final Fantasy VII, etc. Con su tecnología, Unreal Engine 4 crea mundos virtuales y fotorrealistas en 4K a través de la fotogrametría.

Y es que con esta técnica de escaneo 3D, ha permitido a estas empresas a recortar tanto los costes como los plazos durante el desarrollo. De esta forma, permite a las empresas lanzar proyectos realistas en periodos más cortos de tiempo.

¿Ha cambiado la industria? ¿Siempre se ha buscado el realismo? Juzgad vosotros mismos…

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