13 mar. 2010

El funcionamiento de "Project Natal" (Xbox 360)



Mucho se habla sobre el nuevo invento de Microsoft, pero casi nadie sabe cómo funciona realmente. En este post voy a explicar todo el cerebro, el corazón y los mayores secretos del interior de Project Natal:
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Como ya sabemos, Project Natal es un sistema que, gracias a un hardware y software especial, puede reconocer nuestra voz, nuestros rostros y gestos, la posición de nuestro cuerpo y la forma en que nos movemos. Con toda esta información, la Xbox 360 puede deducir qué queremos que haga el personaje o vehículo que estamos controlando sin necesidad de utilizar un mando especifico.

El hardware incluye una cámara RGB, un sensor de profundidad -una serie de rayos infrarrojos que junto a sensor CMOS “ven” la habitación en 3D independientemente de las condiciones de luz existentes- y un micrófono multidireccional. Estos dispositivos son lo que se encargan de “vernos” y trasmitir los datos a la capa de software propietario de Microsoft que, consumiendo aproximadamente el 15% de los recursos de la consola, hace el resto del trabajo.
El sistema puede determinar quiénes somos, qué decimos (no sólo palabras clave) y qué hacemos, incluso a qué distancia estamos de la pantalla. Todo esto se logra gracias a un análisis en 3D de los movimientos de nuestro cuerpo en tiempo real. Se ha programado para que sea capaz de analizar las imágenes recibidas y buscar una forma humana típica, para luego identificar cerca de 30 partes esenciales, como la cabeza, el torso, las caderas, rodillas, codos y muslos.



En la programación de tan increíble juguete -un proceso que todavía continúa- Microsoft ha utilizado un campo de la Inteligencia Artificial llamado “aprendizaje de la máquina” (machine learning). La premisa es la siguiente: el equipo recibe una cantidad de datos suficientes -en este caso, millones de imágenes de personas- y aprende por sí mismo a entender lo que está viendo. Esto les ahorra a los programadores la ciclópea tarea de codificar reglas por separado que describan los millones y millones de movimientos posibles que puede efectuar el cuerpo humano. En esencia, el proceso es muy parecido al que desarrolla un padre que le muestra objetos a un bebé mientras se los nombra, hasta que el niño puede identificarlos por sí mismo.

En Natal, este sistema funciona en varias “capas”:
En primer lugar, cuando el usuario se coloca delante de la cámara, los sensores miden la distancia que separa los diversos puntos de su cuerpo. Esto crea una “nube de puntos” que constituye una representación virtual tridimensional del jugador. Hecho esto, la capa siguiente se encarga de determinar a qué extremidad o parte del rostro corresponde cada uno de los puntos “leídos”. En esta etapa es fundamental el trabajo que hace el software de Inteligencia Artificial mencionado antes. Una vez que cada grupo de puntos ha sido asignado a una parte del cuerpo, se genera un “esqueleto virtual” sobre el que se superpone la imagen del personaje del juego. Esto crea una suerte de avatar tridimensional que la consola puede redibujar en diferentes posturas siguiendo los movimientos del cuerpo del usuario. Todo esto es mucho más complejo de lo que puede parecer a simple vista, y Natal lo repite 30 veces por segundo, generando fotograma tras fotograma con los personajes siempre copiando las posturas del cuerpo del jugador. No hay dudas que este sistema -al menos si en casa funciona como se vio en el CES- será el que utilicen todas las consolas dentro de algunos años.



Con Natal no hace falta recordar contraseñas. El sistema puede reconocer nuestro rostro y permitirnos el acceso de forma automática. Al contrario de lo que ocurre con Wii, no hace falta un mando que tengamos que llevar encima. El “sistema de control del juego” es nuestro mismo cuerpo.
El reconocimiento de voz también es fabuloso, y hace muy bien su trabajo, reconociendo todo lo que decimos.
Habrá que esperar a que pueda comprarse en las tiendas para saber si finalmente será o no un éxito, pero todo parece indicar que con Project Natal Microsoft ha logrado -finalmente- ponerse un paso por delante de sus competidores.


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En resumen y para los que no hayan podido leer todo lo anterior por su inevitable extensión:

De acuerdo con la descripción ofrecida, cualquier jugador que se encuentre a una distancia de entre 0.8 y 4 metros será iluminado con una luz infrarroja. Una cámara de video monocromo graba cuanta de esa luz es reflejada, usando el brillo de la señal para aproximar la distancia que existe entre el aparato y el usuario y así poder capturar los movimientos en 3D.

Natal también incluye un software que hace que el dispositivo entienda la anatomía humana y, usando este conocimiento, puede adivinar algunas de las poses o saber donde se encuentran algunas extremidades, incluso si están escondidas detrás de la espalda, por ejemplo.
Gracias a esto, los jugadores no tendrán que usar ninguna clase de marcadores o sensores en su cuerpo, como los que se usan en las películas para animar a los personajes en CGI.

Microsoft recolectó terabytes enteros de información de personas haciendo poses diferentes tanto en los estudios como en sus casas. Al final, el resultado fue un software de 50 MB que puede reconocer hasta 31 partes diferentes del cuerpo en cualquier escala de video.
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GALERÍA DE IMÁGENES:


Natal te permite controlar un juego sólo con movimientos de tu cuerpo.




Este es el software por dentro. Lo que Microsoft denomina "el cerebro" de Natal.




Enseñando al "cerebro". Las partes del cuerpo no desaparecen aunque la cámara no las recoja.




Aquí reside el cerebro aprendiz de Natal con sus numerosos terabytes de información sobre el cuerpo humano.




La misma imagen desde el otro pasillo:





Espero que haya sido de ayuda la información, un saludo.

Información extraida tal cual de:  http://www.3djuegos.com/comunidad-foros/tema/1667456/0/como-funciona-de-verdad-el-proyecto-natal/
Información proporcionada por: Namsel de 3dJuegos

Me pareció una información muy interesante que compartir. Sorprende esta tegnología. ¿Cuanto costará al público esta nueva tegnologia que saldrá estas navidades? Hay gente que se atrevé a estimar unos 50€ y otros dicen que puede estar su precio entre los 100-200€. Es algo que habrá que ver.

Unos videos para mostrar lo que es esta nueva tegnologia: