La dinámica de fluidos al rescate de los videojuegos

Los resultados aparecen esta semana en la revista ACM Transactions on Graphics.

Cuando vemos en una película de animación explosiones, fuego o nubes de humo, no pensamos en que si parecen realistas es porque la simulación informática de estos procesos físicos, que entran en la categoría de fluidos, también lo es.

Renderizar estas tubulencias complejas es especialmente difícil para los programadores, explica el profesor Nils Thurey, del Departamento de Ciencias de la Computación de la TUM. "Tres segundos de una escena requieren cientos de simulaciones, cada una de las cuales se hace, a menudo, tras más de diez horas de tiempo de cálculo".

Mejorar los cálculos

Los grandes estudios cuentan con cientos de ordenadores para solucionar esto con más rapidez, pero por ejemplo, los estudios de videojuegos se dan de bruces contra estos límites técnicos. Y lo mismo ocurre con los médicos y los ingenieros al intentar simular informáticamente las turbulencias del aire o la sangre.

Para acelerar este proceso de cálculo, los científicos han vuelto a las raíces. Analizando el comportamiento de los fluidos y gases reales, obtuvieron datos útiles para los cálculos de simulación. Ahora, han demostrado que estos datos se pueden calcular, simplemente, a partir de clips de vídeo.

Las turbulencias en fenómenos complejos como el humo son apenas discernibles en un vídeo. Por tanto, para llenar estos huecos automáticamente, el programa emplea simulaciones, experiencia y leyes de la física. "El cerebro también tiene esta capacidad", explica Thurey. "De esta manera los puntos sueltos en un pedazo de papel te aparecen de repente como una imagen, a pesar de que no están relacionados en realidad".

Utilizando este principio, el software de simulación calcula el curso más probable de los movimientos, incluso cuando no es claramente determinable a partir de los datos.

La idea ahora es optimizar esta metodología para diversas aplicaciones. Por ejemplo, simular el flujo de sangre en combinación con una tomografía computerizada puede ayudar a evaluar la gravedad de un aneurisma. La simulación de fluidos es también esencial en el diseño de cuerpos aerodinámicos.

Y, por supuesto, este nuevo programa tiene el potencial de mejorar los videojuegos, haciendo más sencillo crear explosiones espectaculares en pantalla.