El escaneo de caballos y el arte digital con Artec Leo

El reto: La próxima gran exposición de la artista sueca Tove Kjellmark, titulada "El caballo, el robot y lo inconmensurable", plantea un objetivo ambicioso: escanear en 3D caballos que se mueven, respiran, dan coces y de vez en cuando se desbocan. Cuando se usa un escáner sobre un cuerpo en movimiento, recibe coordenadas espaciales contradictorias, por lo que, en lugar de una forma homogénea, el resultado es un "desenfoque de movimiento" tridimensional. En este caso, era imprescindible capturar digitalmente a los caballos con la mayor perfección posible.

La solución: Artec Eva, Artec Leo, Artec Studio, ZBrush, Maya, impresión 3D

Los resultados: Diez caballos escaneados con éxito en 3D. Los datos escaneados se están procesando, animando e imprimiendo, y pronto  listos para su presentación en una gran exposición artística en 2022.

Un nuevo y emocionante proyecto artístico basado en el escaneo y procesamiento de datos 3D de caballos de todos los tamaños.

“La mayoría de la gente diría que es imposible escanear un caballo", afirma Tove Kjellmark, una artista sueca que ha asumido la gigantesca tarea de escanear varios caballos para su próxima exposición.

“¡Nadie lo ha había hecho todavía, así que decidí hacerlo yo!”

La idea

Para Kjellmark, es la propia idea de capturar el movimiento lo que inspira su arte.

“Llevo mucho tiempo interesada en escanear cuerpos en movimiento", dice, "y estos son los resultados con los que estoy más contenta.”

La idea parte de la combinación de escaneos en 3D, donde el movimiento en sí mismo es arte, ha llevado al desarrollo de una exposición en Estocolmo, programada para abril de 2022, titulada "El caballo, el robot y lo inconmensurable". La idea: poner a prueba los límites de la mensurabilidad, examinar la corporeidad en movimiento y la interacción entre un humano, un caballo y un robot. El plan: escanear a los caballos tanto en reposo como en movimiento, y crear una obra de arte a partir de los resultados.

La artista ha escaneado hasta ahora 10 caballos, y actualmente se está acercando a su objetivo final: exponer una colección de esculturas hechas a partir de estos caballos, impresas en 3D como esculturas grandes o pequeñas, ya sea en parte o en su totalidad, y varias composiciones de estas magníficas criaturas en diferentes formas.

El socio de Artec 3D, Scan 3D Innovations AB, en Suecia, ha colaborado con Kjellmark y su director ejecutivo, Teddy Larsson, ha ayudado con el escaneo y la formación. "La creatividad de Tove se basa en la combinación de esculturas en 2D y 3D, y sus herramientas elegidas han sido los escáneres de Artec por su facilidad de uso y calidad” comenta. “Gracias a ellos, consigue los resultados que necesita, y ésta es la razón por la que empezó nuestra relación de trabajo.”

Por muy rápido y fluido que sea, escanear un caballo no es tarea para una sola persona.

Cómo escanear a un caballo

Para que el escaneo tenga éxito cuando se trata de una criatura tan grande y a la vez tan inquieta, hay que tener en cuenta varios factores.

“Siempre trenzamos la crin del caballo, para que el escaneo sea más fácil", dice Kjellmark, señalando que, aunque el escáner podría haberlo hecho, capturar los detalles finos de la crin no era esencial para este proyecto.

A continuación, el movimiento natural de los caballos, que va desde la sacudida de la cola hasta la elevación completa de las patas traseras. En este caso, la colaboración con los entrenadores es esencial. "Pido a los entrenadores que mantengan al caballo lo más quieto posible", explica, y subraya que es fundamental que los caballos tengan una sensación de seguridad con los equipos.

“El caballo huele un poco el escáner, porque reaccionan a todo", dijo Kjellmark. "Reaccionan un poco a las luces intermitentes, pero esto no fue un problema para Leo, que funcionó muy bien.”

El escaneo inalámbrico con Leo hace que el reto del escaneo de caballos sea mucho más fácil.

Aunque el escaneo inicial se hizo con Artec Eva, las luces parpadeantes del pequeño pero potente escáner 3D molestaban a los caballos. Lo siguiente fue usar Artec Leo, que resultó ser la solución ideal. "Con Leo, no se producen los mismos ruidos de parpadeo, ni una frecuencia tan alta del flash", explicó Larsson. Inalámbrico y con procesamiento incorporado, Leo permitió un escaneo rápido y preciso de los caballos desde todos los ángulos.

El escaneo en sí puede completarse desde unos pocos segundos para la cabeza del caballo, hasta varios minutos para todo su cuerpo. Y a pesar del tipo de trabajo, el proceso en sí es muy sencillo.

“Empezando por un lado, escaneo alrededor de la cabeza, capto la parte frontal y luego paso al otro lado", explica Kjellmark. "Si todo va según lo previsto, se tarda... ¿4 segundos, quizás? Es muy rápido".”

En cuanto a caballos enteros, incluso con enormes bestias de casi 1,80 metros de altura, el escaneo puede realizarse en poco más de un minuto, "siempre que se queden quietos", dice riendo.

Y si las cosas no salen según lo previsto, o sea, si el caballo se mueve e interrumpe el escaneo, el seguimiento se mantiene siempre sin problemas, esencial cuando se trata de un caballo inquieto. Incluso cuando el caballo se movía, el escáner era capaz de identificar los puntos ya capturados y retomar el escaneo desde donde lo había dejado.

“Es fantástico. El escáner es muy inteligente. Es increíble, nunca pensé que podría escanear tan rápido", Dice Kjellmark.

Los marcadores de rastreo permitieron que el escaneo fuera rápido, aunque el caballo se moviera

Para su exposición, Kjellmark quiere exhibir varias esculturas de los caballos en movimiento, en diferentes poses y con combinaciones creadas a partir de varias posiciones. También incluirá al menos una en su forma completa y perfecta: esta captura de datos completa del caballo es específicamente para su uso en movimiento.

“Quería que un caballo en particular fuera perfecto", explica. "Para ello, escaneé el caballo dos veces: una de ellas incluía todo excepto la cabeza, mientras que la cabeza se escaneó por separado.”

Una vez realizado el escaneo, comienza la transferencia y el procesamiento de los datos.

Cómo procesar un caballo

Kjellmark explica que, en primer lugar, examina todos los datos en Artec Studio. “Veo los datos de escaneo y observo todos los fotogramas diferentes; por ejemplo, tenemos 1.524 fotogramas para un solo lado del caballo. Luego veo la secuencia como si fuera una animación. Algunas zonas no son importantes, así que puedo eliminarlas desde el principio.”

Sigue este proceso para diferentes escaneos y distintas partes del caballo, luego los alinea.

Además de la alineación, la herramienta Sharp Fusion de Artec Studio también resultó eficaz para este proyecto. “Con Sharp Fusion se puede ver todo", dice. "Como la suavidad del pelaje, aunque sea corto, los músculos del caballo... todo.”

La aplicación de diferentes herramientas de Artec Studio con los datos capturados del escaneo 3D proporcionó los resultados que Kjellmark buscaba.

Además de Sharp Fusion, Kjellmark también pasa los datos por Fast Fusion. Destaca que la facilidad de uso de Artec Studio ofrece una oportunidad única para el arte: poder alinear las partes uno mismo, de manera que se pueden crear numerosos modelos a partir del mismo escaneo. Esto ha demostrado ser de gran utilidad para el uso artístico de los datos de escaneo de caballos.

“Se pueden hacer dos o tres cosas distintas del modelo cuando está listo” nos dice Kjellmark. “En primer lugar, voy a imprimir una versión pequeña de todo el caballo para verlo en vida real, el modelo perfecto.”

Una vez hecho esto, el modelo 3D completo se cortará, se escalará y se imprimirá en un formato más grande. Además, el modelo completo se enviará a sus compañeros que trabajan con el software de captura de movimiento Qualysis, en él, se aparejan los datos 3D capturados del caballo con los datos de captura de movimiento grabados. A continuación, utilizando el software Maya, los datos de captura de movimiento se fusionan con los datos del escaneo, ya que el modelo 3D se coloca sobre los puntos de captura de movimiento.

Los datos de captura de movimiento se combinan con los datos de escaneo 3D para el modelo final.

Haciendo que los caballos se muevan

Este caballo sueco ya conoce el Artec Leo.

Si bien la mayoría de los proyectos de escaneo en 3D se basan en capturar el objeto de la forma más parecida posible al original, esta futura exposición difiere en el uso creativo de los datos escaneados. La combinación de software empleada aquí crea un entorno en el que el caballo puede moverse, desbocarse y correr, como lo haría en la vida real.

Los datos pueden procesarse y llevarse al movimiento, o superponerse para crear una enorme escultura de tamaño natural del caballo en cada fase de la doma, el trote, la carrera y otros movimientos.

Después de ser escaneados, los caballos se animaron fotograma a fotograma y se les dio movimiento.

Por ahora, los caballos han sido escaneados, pero el trabajo continúa mientras se acerca la exposición de Kjellmark en abril de 2022. Y todavía está llena de ideas que se basan en las posibilidades que permiten los sistemas 3D.

¿Otra posibilidad para la exposición? Proyectar un modelo 3D de un caballo completo en la sala como imagen holográfica. "Nunca lo he intentado", nos cuenta el ambicioso artista, "pero hace años que me lo planteo".

Para Larsson, este proyecto es la demostración de que el hardware y el software de Artec están en su mejor momento.

“La ingeniería que contienen los algoritmos de Artec Studio, y la potente combinación cuando se utiliza bien con el hardware es la verdadera magia de Artec 3D".