Modelado 3D de Escenarios Virtuales Realistas para Simuladores ...

Especial: Tecnología de Simulación y Planificación...El resultado final del modelado, después de la generaciónde la malla, su recubrimiento con texturas apropiadasy los efectos de luces y cámaras, se le denomina escenavirtual.A lo largo de este artículo ofreceremos más detalles sobreel modelado y ejemplos visuales de escenas virtuales.3. Generación de escenarios para la funduplicatura de NissenEn esta sección describiremos de forma detallada el diseñoy generación de los escenarios virtuales, de la anatomíadel cerdo, necesarios para la simulación de laFunduplicatura de Nissen [Uson02] sobre este mamífero, enparticular: estómago, hígado, esófago y diafragma.Figura 4: Ejemplo de NURBS.16orgánico y con los que se puede trabajar con una relativarapidez y facilidad.En la figura 4 se muestra un ejemplo de los modelosgenerados con NURBS. En verde se señalan los vértices decontrol.Independientemente de un método u otro, con unaelección inteligente de texturas, los modelos de baja resoluciónpueden resultar muy realistas. A este proceso se ledenomina texture mapping, y consiste en dotar al malladode apariencia real. De hecho, la mayoría de los detalles,como arrugas, vasos sanguíneos, manchas y otrosaspectos visuales, se generan utilizando mapas de textura(imágenes 2D) con alto nivel de detalle que se proyectansobre las superficies, de manera similar a la envoltura deun regalo con un papel. En la figura 5 se muestra un ejemplode textura.Del mismo modo, no sólo es importante el recubrimientoque demos al mallado, sino que las luces y cámarasvirtuales utilizadas en la visualización del modelo tambiénfavorecen el realismo de los modelos, otorgandosombras y efectos de volumen.Figura 5: Ejemplo de textura.Figura 6: Calco del perfil del estómago3.1 EstómagoEste es quizás el órgano más importante en la funduplicaturade Nissen, y es por ello que prestamos mayor detallecomo ejemplo de diseño basado en polígonos.La primera fase de modelado consiste en planear a prioriel diseño del órgano utilizando información anatómicadel mismo.El estómago del cerdo está formado por tres capas (serosa,muscular y mucosa) cada una con un grosor y texturadiferente. A diferencia del estómago humano, la zona delfundus y el divertículo son mucho más pronunciadas. Estaszonas son de especial interés en la técnica de laFunduplicatura de Nissen. En la figura 6 se muestra una ilustracióndel estómago de un cerdo utilizada como plantilla.La mayor dificultad es la falta de información gráfica en3D de este órgano, lo cual dificulta la composición volumétricadel mismo. Los recursos de los que disponemos son unconjunto de ilustraciones 2D extraídas de diversa bibliografía(por ejemplo la Fig. 6) y medidas realizadas sobre unórgano real. Básicamente, el procedimiento de generaciónse ha basado en la elaboración de una serie de modelosvectoriales 2D dibujando directamente sobre las ilustraciones,a modo de calco. Estos modelos actúan como plantillas(véase Fig. 7) que definen los diferentes perfiles del órgano,en este caso el frontal.