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El secreto está en los labios

Ensayan modelos para la experimentación en neurología, lingüística y procesos cognitivos. Los movimientos más imperceptibles siguen siendo un enigma

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Vuelva a poner alguna entrega de la película Shrek una vez más. Pero esta vez no se deje seducir por la simpatía del personaje, el excelente guión o la música; mire a la cara de Shrek. Mírelo de cerca: la mandíbula y los labios. Ahí verá que Steven Spielberg le ha engañado durante años. Porque tanto movimiento de cabeza y de ojos del héroe, y tanto movimiento de cámara, tenían el objetivo de dar una ilusión de realismo, ocultando que la cara y los labios del ogro son más hieráticas que un fresco de una iglesia.

Las animaciones de los estudios de imágenes de síntesis que trabajan para gigantes como Pixar, Disney o Dream-works son obras maestras del guión y de la imagen prestidigitadora. Pero sus importantes adelantos son inútiles para los científicos que estudian los procesos neurológicos de la palabra y los mecanismos de percepción de los rostros humanos. Todos los estudios de animación de Hollywood trabajan con los llamados 'modelos geométricos' que simulan los movimientos de la superficie de la piel, y además retocan luego a mano el resultados del cálculo por ordenador para darle más apariencia de realismo.

'Es totalmente imposible predecir el comportamiento exacto del rostro'

Lo que interesa a los científicos es otra cosa. No es sólo la superficie. Son las innumerables conexiones entre el cráneo, los tendones, los músculos y la piel de la cara, para poder elaborar los llamados 'modelos biomecánicos de síntesis facial' por ordenador. No se trata de producir una apariencia de realidad, sino de generar por ordenador rostros que realmente funcionan como una cara real, en todos sus matices.

El objetivo de esos modelos biomecánicos, que no se contentan sólo con la superficie, es doble. Por un lado, son modelos para la experimentación en neurología, lingüística y procesos cognitivos. Permiten medir, en laboratorio, qué imperceptible movimiento de una cara ligado a un sonido u otro activa en el cerebro de un espectador-interlocutor tal o cual zona del neocórtex. Por otro lado, ciertos laboratorios necesitan esos modelos para la llamada 'previsión quirúrgica': intentan saber de antemano qué le pasará a un paciente al que se le tiene que practicar la ablación de ciertos músculos o tendones de la cara o el cuello.

La elaboración de esos modelos es un auténtico desafío lanzado hace unos 20 años, y una proeza en la que todavía no se han vencido los últimos enigmas, especialmente el de los labios. Desde hace diez años, en Aix-en-Provence y en Grenoble, al sur y al este de Francia, respectivamente, dos laboratorios trabajan en ello. Y otros tres lo hacen en el resto del mundo, dos de ellos, en Brasil y Canadá, asociados a los franceses. El otro está en Japón.

Ningún laboratorio ha conseguido reproducir un guiño realista

Michel Pitermann, un físico que procede del mundo de la inteligencia artificial y de la aeronáutica, es el encargado de los experimentos de síntesis biomecánica facial para el Laboratorio Palabra y Lenguaje del Centro Nacional de Investigaciones Científicas francés (CNRS) en Aix-en-Provence. Y, de entrada, recibe a la prensa alertando sobre todo lo que todavía falta por descubrir. Entre otras cosas, 'no hemos logrado todavía producir el fruncimiento de los labios', esto es, los mil movimientos casi imperceptibles que producen nuestros músculos, tejidos blandos y tejidos duros en torno a la boca cuando pronunciamos la 'o' o la 'u'.

Pero si la medicina y la fisiología conocen hasta los más mínimos detalles de nuestro cuerpo, ¿por qué son irreproducibles la mímica de la 'o' y de la 'u' en una imagen realista?

Una de las claves de esa dificultad es que, para recrear la animación de la piel de un rostro, explica Pitermann, 'hay que modelizarla con unas 1.400 masas o divisiones, movida por unos 6.000 resortes estructurados en puntos con tres anclajes, conectados entre ellos'.

Se trata de un desafío de la técnica lanzado hace unos 20 años

Es decir, que los ordenadores 'tienen que resolver 60 veces por segundo 8.000 ecuaciones no lineales de primer grado', y para el científico, ello les lleva a la típica situación de modelo caótico: a partir de un cierto grado de complejidad en los movimientos, 'es totalmente imposible predecir el comportamiento exacto, porque el modelo introduce su propio caos. En el rostro se produce el efecto mariposa, al igual que en los modelos meteorológicos', detalla el científico.

Así, ninguno de los cinco laboratorios del mundo ha conseguido ni un solo rostro de síntesis biomecánica que logre, por ejemplo, lanzarle a usted un guiño provocador que parezca ser realista.

'Sólo recientemente, el Gipsa-Lab de Grenoble', explica Pitermann hablando de un laboratorio competidor, 'logró hacer una síntesis correcta del movimiento de los labios, y ello gracias a un modelo biomecánico particular'. Curiosamente, el Gipsa-Lab, que ha logrado tomar la delantera, prepara esas síntesis faciales en el marco de la llamada 'previsión quirúrgica', es decir, simplemente para saber qué le pasará a tal o cual rostro si se corta un tendón o un músculo. Las personas con lifting, que proliferan cada vez más en la política y el Estado francés, podrían así ser las primeras beneficiarias del avance.

Por el contrario, los trabajos del Laboratorio Palabra y Lenguaje del CNRS de Aix-en-Provence revisten un carácter estratégico para la investigación fundamental. Este laboratorio, que reúne desde neurólogos hasta etnolingüistas, necesita síntesis faciales realistas para investigaciones de base claves en las ciencias del lenguaje. Se trata de aislar y comprender exactamente qué movimientos de la cara provocan, en la percepción de un espectador, las señales claves que aceleran la comprensión de ciertos sonidos.