Artículo de Álvaro Ibáñez (Alvy), Microsiervos

 

Las ciudades inteligentes de todo el mundo comparten muchas características, aunque varían las infraestructuras que ponen a disposición de los ciudadanos: comunicaciones, sensores, servicios… La cuestión es que en el futuro la ciudad no será sólo “la ciudad, sus calles y edificios”. Para interactuar con ella habrá que utilizar apps, ya sea a través del móvil, el coche o los tótems interactivos de las calles. Sólo de ese modo se podrá aprovechar en su plenitud. Y lo mismo sucederá con muchos edificios inteligentes que formen parte del tejido de esas ciudades.

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Abrir la puerta, hacer unas cuantas fotografías y ¡listo! La app del móvil muestra un plano completo de la vivienda como por arte de magia. ¿Cómo funcionan estas aplicaciones (como MagicPlan) que reconstruyen el aspecto exacto del original a partir de la información de unas cuentas imágenes? El asunto tiene más miga de lo que parece y ahora un grupo de investigadores de la Universidad de Toronto han explicado cómo están mejorando este tipo de software para que cada vez sea más preciso y ofrezca más posibilidades.

El trabajo en sí puede verse en la página Rent3D: Floor-Plan Priors for Monocular Layout Estimation. Como se puede imaginar, tiene mucho de matemáticas y geometría, incluyendo una infinidad de “trucos” que parecen sacados de una chistera de mago y que se han incluido en los algoritmos (los procedimientos técnicos para calcular esos planos). Para quienes prefieran vídeo hay un resumen incluso mejor en Instant 3D Floorplans From Your Photos, en Two Minute Papers [incluye subtítulos].

Antes de tomar las fotografías, casi todas las apps requieren calibrar el teléfono: esto incluye mantenerlo sobre una posición plana o moverlo; con esto se accede a los datos del giróscopo interior que mide con precisión su posición. En la mayor parte de las apps la medición se realiza tomando fotografías aunque otras requieren ir tocando con el móvil pared por pared (otro método cuanto menos curioso).

Para “entender” la geometría de las imágenes se utilizan todo tipo de datos y fórmulas, incluyendo la óptica de la cámara (que puede distorsionar la imagen), afinar con precisión la posición de las esquinas y suposiciones bastante obvias como que los ángulos de las paredes son de 90 grados –aunque no siempre sea así en todas las casas, claro. El secreto es poder calcular la posición de la cámara en la habitación. Una vez se estima ese dato el resto es relativamente fácil.

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También se utilizan otros trucos como calcular las proporciones de las habitaciones (su ancho y largo) de cara a obtener la medida exacta, así como comparar las de unas habitaciones con otras. Normalmente las ventanas de las habitaciones (o al menos sus aspectos, altura, etc.) son iguales o de proporciones similares, y esto también se considera un dato más o menos fiable. Los mejores algoritmos incluso son capaces de “adivinar”, mediante técnicas de reconocimiento de objetos, si una fotografía corresponde a un cuarto de baño o una cocina.

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Naturalmente siempre existe la opción de un metro y medir (o un medidor láser, algunos hasta se pueden conectar al móvil) y ajustar a mano las distancias exactas si es necesario, por ejemplo, a la hora de crear un 3D para decoración. Pero para un trabajo rápido, el móvil puede hacer todo el trabajo.

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Una vez se tiene toda la información de todas las habitaciones, el algoritmo intenta encontrar las mejores soluciones para formar un plano general de la vivienda; algunas técnicas incluyen adivinar dónde va situada cada habitación de la casa en función de las habitaciones que se hayan fotografiado, sin más pistas. El truco es suponer que si cierta configuración de habitaciones encaja en un plano de forma rectangular, probablemente sea correcta, mientras que si sale una especie de churro con picos irregulares se puede descartar.

Además de unos planos perfectamente acotados en algunas de estas apps, los usuarios pueden luego obtener una estupenda vista en 3D del resultado, con imágenes tridimensionales de la vivienda a través de las paredes y donde es muy fácil, simplemente eligiendo objetos, añadir detalles como las puertas, ventanas y por supuesto el resto de decoración: muebles, camas, mesas, cocinas, ordenadores, plantas…

En sus pruebas, los autores del trabajo utilizaron unos 200 apartamentos y unas 1.000 fotografías, con bastante éxito. Los datos además pueden compartirse –como ya han hecho– de modo que las apps puedan comparar sus fotografías con las de estos “modelos genéricos de viviendas” para encontrar más fácilmente configuraciones reales. Cosas de los ordenadores trabajando “en equipo”.

Además de esto también han desarrollado una fórmula similar, pero para el exterior de las viviendas, de modo que con unas cuentas fotografías tomadas desde la calle se puedan reconstruir fácilmente los datos básicos de las viviendas: superficie, tamaño de una finca, etcétera. Avances tecnológicos todos ellos que vienen muy bien para ahorrar tiempo a la hora de captar información con unos pocos clics de cámara o de crear planos que de otra forma llevarían horas.

 

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