ingenieria grafica 16

8/22/2019 Ingenieria Grafica 16

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Edita:

ASOCIACIN DE PROFESORES DE EXPRESIN GRFICA EN LA INGENIERA

N 16

Ao 2003

CONGRESO DE EXPRESIN GRFICA EN LA INGENIERALa Rbida (Huelva), 1, 2 y 3 de junio de 1990


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Portada: Recreacin del Cartel delII CONGRESO DE EXPRESIN GRFICA EN LA INGENIERA: La Rbida (Huelva),1,2 y 3 de junio de 1990.leo de Vzquez Daz: Poema del Descubrimiento. La Rbida,1930.

Pgina 1: Monumento al Descubrimiento,en La Rbida.Dibujo de Bacedon.

COLABORACIONES:Los trabajos originales deben iniciarse con el ttulo,nombre del autor o autores,Universidad y Centro al que pertenecen, yun resumen del artculo. La presentacin ser en CD-ROM, preferentemente en Microsoft Word o Quark-XPress paraMacintosh o Windows,incluyendo una copia en papel de referencia.

En documento aparte se enviar una Ficha de Autor/es,que incluya todas las coordenadas de localizacin,que en el casode profesores sern los datos acadmicos: Universidad, Centro, Departamento, categora acadmica, direcciones postal,telefnica,fax,y e-mail y los particulares: direcciones postal,telefnica,fax y e-mail.

Debern enviarse a la Redaccin:ANALES DE INGENIERA GRFICA

(A la atencin del Profesor Isidro Zataran)E.T.S.de INGENIEROS INDUSTRIALES

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Anales de Ingeniera Grfica n. 16

Ao 2003

CARTA DEL DIRECTOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1AMESCUA OGYAR, Juan ManuelRECUPERACIN GRFICA E INGENIERIL DEL MOLINO DE VIENTO DELCOLLADO EN EL CAMPO DE NJAR (ALMERA) . . . . . . . . . . . . . . . . . 5BRUNO, FabioA V I R T U AL REALITY DESKTOP CONFIGURATION FOR FREE-FORMSURFACE SKETCHING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13GIL OCAMPO, Mara de la LuzESTUDIO DE LAS VARIABLES QUE INFLUYEN EN LA TRANSFORMACINHSI PARA LA FUSIN DE IMGENES MULTIESPECTRALES Y P ANCROMTI-

CAS. CORRELACIN ENTRE EL CANAL PANCROMTICO Y LA INTENSIDAD 22LPEZGMEZ, CarmeloELABORACIN DE PERSONAJES 3D PARA DIFUSIN EN INTERNET . . . 30RUBIO PARAMIO, Miguel ngelBAOS RABES DEL PALACIO DE VILLARDOMPARDO (JAN). ESTUDIOGRFICO-CRONOLGICO Y DISEO DE UNA HERRAMIENTA MULTIME-DIA PARA SU PROMOCIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42SNCHEZ REYES, JavierAPROXIMACIN POLINMICA DE ESPIRALES CLO TOIDES MEDIANTE

S-SERIES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52SUREZRIVERO, Jos Pablo

ALGORITMOS EFICIENTES PARA LA GENERACIN DE NIVELES DE DETA-LLE EN MODELOS DIGITALES DEL TERRENO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60VALIENTE GONZLEZ, Jos MiguelSISTEMA DE INSPECCIN VISUAL AUTOMTICA DE AZULEJOS DEPATRN FIJO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69


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La Rbida, 1, 2 y 3 de junio de 1990:II CONGRESO DE EXPRESIN GRFICA EN LA INGENIERA

Entre las diversas actividades de INGEGRAF destacan por su importancia los Congresosque puntualmente se celebran en los primeros das de Junio, recorriendo la geografa

nacional y ltimamente internacional que entre otras cosas, nos s irven para sacar a laluz nuestros trabajos de investigacin (y por ello de es tmulo al compartirlos con loscompaeros), la puesta al da y enriquecimiento de los mismos al compararlos con loscaminos de investigacin paralelos que se estn siguiendo en otras Universidades, la

continuidad de nuestra Organizacin, y por qu no decirlo, tambin las de nuestrasrelaciones sociales y profesionales.

Es nuestro propsito realizar un recorrido por cada una de estas etapas, reflejadas en loscorrespondientes Congresos, dando la oportunidad a que en cada Nmero de esta Revista,

los responsables de cada Congreso nos refresquen la memoria con sus recuerdos. En elprimer Nmero de la nueva etapa de ANALES, Javier Muniozguren hizo la evocacin del

primer Congreso (entonces lo llamamos modestamente Jornadas) celebrado en Madrid enjunio del 99, que surgi como un movimiento necesario ante los acontecimientos que se

avecinaban, y que nos pedan la unin de los Profesores de la disciplina, entonces llamadaDibujo Tcnico, que por las nuevas tecnologas estaba obligada a un cambio radical no solode nombre sino de su propia esencia, y por otro a estar preparados para afrontar la aguas

turbulentas de la transicin que iba a suponer los Nuevos Planes de Estudios.

Constatada la necesidad de una continuidad en la relacin del profesorado ante estosprevisibles problemas, all mismo nos autoconvocamos para el ao siguiente en La Rbida

(Huelva) que aun era un Campus de la Universidad de Sevilla.

De esta forma encaramos el segundo Congreso, para el cual tuve el honor de ser elegidoPresidente, rodeado de unos colaboradores que constituan entonces lo mas destacado y

prestigiado de la disciplina, y que por tanto aportaron durante bastantes encuentros enMadrid y Sevilla todas sus ideas y experiencia, que hemos de reconocer, en asuntos de

organizacin de congresos, era bastante limitada.

Sentados ante una mesa vaca nuestras dudas se multiplicaban. Fue fcil crear nuestrainfraestructura organizativa tanto cientfica como de intendencia, con los diversos Comits,

pero dudbamos por ejemplo, de cosas que hoy nos pueden parecer obvias, empezandopor la respuesta que pudiera tener un congreso en un rea que jams haba pasado de loscontactos personales que se dan en Tribunales de Tesis o de Oposiciones. Dudbamos delnmero de Ponencias que se conseguira reunir, cuando nuestros compaeros y nosotros

mismos no destacbamos precisamente por la fecundidad en la abundancia depublicaciones. No estbamos muy seguros del nivel cientfico que tendran las propuestas,y si habra que hacer una criba demas iado escandalosa. Discutimos, por cierto con grandiferencia de opiniones, sobre si el Congreso debera ser una pura reunin cientfica, o al

igual que otros congresos tradicionales, de otras reas o profesiones, deberamos animar anuestros cnyuges a unirse al mismo, preparando para ellos unas actividades paralelas o

comunes con las nuestras. No queramos que el coste del Congreso, tanto en gastospropios como de los congresistas, se disparara demasiado, por miedo a la reticencia quepudiera producir en cuanto a la asistencia.

CARTA DEL DIRECTOR

Anales de Ingeniera Grfica


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Estos problemas y muchos mas se fueron solventando con nimo, trabajo y decisin,pudiendo estar orgullosos al final, de haber conseguido holgadamente nuestro propsitocon un balance mas positivo incluso del esperado.

El costo individual de cada congresista se resolvi utilizando un alojamiento propio de laUniversidad de Sevilla, la Universidad Hispanoamericana de Santa Mara de La Rbida

(Huelva) que si bien, no reuna las condiciones de confortabilidad a las que estamosacostumbrados ahora, nos permiti reducir los gastos de cada congresista a unas 26.000pesetas, incluyendo en esta cifra las cuotas, alojamiento y comidas del propio congresistay su cnyuge, con todas las actividades paralelas (y hasta los gastos de un invitadode una Universidad americana).

El nmero de congresistas se acerc a los 200, ms un elevado nmero de cnyuges.Conseguimos la asistencia del Profesor Walter Rodrguez, del Georgia Instituteof Technnology de la Universidad de Atlanta, que nos puso al da de sus experienciasen el curso de Grficas de Ingeniera por Computador (que tena publicado en un libro)y que l mismo dictaba en el citado Instituto.

Se presentaron y admitieron unas 50 Ponencias que se expusieron simultneamente en

un Aula Magna y otras tres, improvisadas al aire libre. Su calidad est registrada, y sepuede comprobar, en la publicacin de las Actas, que se reparti a todos los asistentes.

No estando seguros de la disponibilidad de fechas de los profesores, y para facilitarla asistencia, el Congreso se celebr en das viernes, sbado y domingo.

Finalmente se redactaron las conclusiones del Congreso, que en aquellos momentosen que se es taban elaborando los nuevos Planes de Estudios, era importante dar a conoceral mundo de la Educacin Universitaria. Estas conclusiones se agrupaban en los siguientesa partados, que cito como dato histrico, comparativo con la situacin 14 aos despus:

Conocimientos previos de los alumnos que acceden a las Escuelas Tcnicas. Normalizacin y cooperacin con el AENOR. Nuestra participacin en el Diseo Industrial. Dotacin de infraestructura en el rea de EGI. Acercamiento a las reas afines. Formacin grfica de los Ingenieros Creacin de una Asociacin. Organizacin de nuevas actividades.

Se enviaron a las personas u organismos que podan tener influencia en la elaboracinde los Planes de Estudios, o sea Consejo de Universidades, Ponencia de Planesde Estudios de Enseanzas Tcnicas, Directores de Escuelas y Rectores de Universidades,AENOR y a los propios asistentes.

Como he dicho mas arriba, el balance final fue ampliamente satisfactorio, y comoconclusin y experiencia para el futuro, nos qued que fue fcil de resolver lo importantedel Congreso, o sea su aspecto cientfico, porque encontramos mas colaboracin

de la esperada en la respuesta de los compaeros, y sin embargo fue muy difcil lo relativoal aspecto formal, como el alojamiento, aislamiento, traslados, turismo, etc. que tuvimosque resolver entre unos pocos, con pocos medios y menguada experiencia.

Pero no termin todo el ltimo da del Congreso. Como se recoge en las conclusiones,adems del compromiso de celebrar el siguiente en Las Palmas de Gran Canaria,y continuar con una cadencia anual, quizs el acuerdo mas importante fue el de crearuna asociacin que asegurara la continuacin de estos encuentros, tomara el timnde los mismos y extendiera el campo de actividades atodas aquellas que tiendan aimpulsar, potenciar, orientar, coordinar, desarrollar y promover en sus vertientes

cientfica y tcnica, la enseanza y divulgacin de la expresin grfica en la ingeniera

en las Escuelas Tcnicas Superiores o Escuelas Universitarias. As naci la Asociacinde Profesores de Expresin Grfica en la Ingeniera (INGEGRAF) que entre otras cosas

es responsable de la organizacin de los sucesivos Congresos, asegurando su continuidad.Ms adelante, en 1992, la Asociacin crea ANALES DE INGENIERA GRFICA, como rganode difusin de sus actividades e investigacin.



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Es difcil sustraerse a los viejos recuerdos, pero no me resisto a citar (perdn por la osadade la comparacin) aquella frase que pronunci el mayor estadista del pasado siglo,

cuando dijo que nunca tantos debieron tanto a tan pocos. Entre los tan pocosestbamos, adems del que esto suscribe, Victorino Gonzlez, Juan Leiceaga, Agustn

Armiana, Fernando Cebolleda, Francisco Hernndez Abad, Gonzalo Moris , Diego Moreno,

ngel Oliv, y como mximo animador del equipo local, Paco Aguayo, ayudado por RafaelGarca y Antonio Luna, con el apoyo de Miguel Bermejo.

De La Rbida salimos maldiciendo de los mosquitos, pero con un espritu nuevo, quemejorado y ampliado con mucha mas gente, permanece al da de hoy.

En el prximo Nmero paso el relevo del relato a Ildefonso Jimnez Mesa que nos contarcmo fue el III Congreso, que se celebr un ao despus en Las Palmas de Gran Canaria.

Zaragoza 2, 3 y 4 de junio de 2004:XVI CONGRESO INTERNACIONAL DE INGENIERA GRFICA

Y pasando los catorce aos que nos separan de los recuerdos anteriores, nosencontraremos prximamente en Zaragoza en un nuevo evento ya adulto, y con un estado

de la cuestin muy diferente del antes contemplado, pero al mismo tiempo con algunos delos eternos problemas que siguen sin resolver, ya que nuestra Universidad no ha sido

capaz de evolucionar al mismo ritmo que lo ha hecho nuestra tecnologa. Seamosoptimistas y pensemos en ese tren que sale con retraso, pero saberecuperar su horario, para llegar a tiempo a su estacin de destino.

La Universidad de Zaragoza nos recibir en sus Campus de Zaragoza y Huesca con esasana hospitalidad que caracteriza a los aragoneses , inaugurando el Congreso en suParaninfo y siguiendo con una Mesa Redonda sobre el Diseo Industrial en la UninEuropea, donde intervendrn los expertos de Pinifarina, Renault, Opel y el Centro de

Diseo de la D.G.A., y ya por la tarde, se reflexionar sobre los contenidos del rea en lanueva etapa de la convergencia europea.

El segundo da, en Huesca, para no olvidar que en Aragn el agua es protagonistadestacada, se nos brinda una conferencia sobre Sistemas grficos de redes de riego.

Las Autoridades nos recibirn en el Palacio de la Aljafera, en Zaragoza, donde nosobsequiern con un concierto de msica cls ica, y en el Museo Provincial de Huesca.Celebraremos nuestra asamblea anual de INGEGRAF, y como desde su fundacin han

pasado muchos aos, y por razones biolgicas, muchos disfrutan ya de la dorada situacinde la jubilacin, la Asociacin les har un merecido homenaje.

La exposicin de las Ponencias ocupara la mayor parte del tiempo de los congresistas,mientras sus acompaantes tendrn la oportunidad de conocer el Monasterio de Veruela y

el Moncayo, en la ruta de Bcquer, Tarazona, el Monasteriode San Juan de la Pea, el Balneario de Panticosa y Jaca.

Despus del turismo por la capital, clausuraremos festivamente el Congreso en elRestaurante El Cachirulo, para empezar a trabajar pensando

ya en el prximo encuentro que ser en Sevilla.

Renovacin de cargos en la Junta Directiva de INGEGRAF

Los cargos de Presidente y Secretario de la Junta Directiva correspondan renovarse en elao 2003, pero teniendo en cuenta la previsible menor asistencia de socios en Npoles, se

adelant la eleccin al ao anterior, realizndose en la Asamblea celebrada en Santanderen junio de 2002, con la condicin de que el cambioefectivo fuera a su debido tiempo,



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es decir, en 2003.

Han cesado, por tanto, Javier Muniozguren e Isabel Larracoechea como Pres idente ySecretaria, siendo sustituidos por Francisco Montes y Flix Sanz respectivamente, a los quefelicitamos efusivamente y nos congratulamos de su presencia al frente de la Asociacin,pues conociendo su buen hacer, su talante y su experiencia en otras tareas de la misma,

est asegurado el xito de su gestin.

De Javier e Isabel nos acordaremos siempre por el es tilo y la fecundidad que hemos vistoen su periodo de mandato, desde junio de 1999 hasta ahora. En cuanto a lo primero, suestilo ha sido de guante de seda pero sin mano dura, porque no ha sido necesario.Siempre han estado presentes, pero sin protagonismo, que han preferido dejar en cadamomento oportuno al que correspondiera o reclamara. En definitiva, han ejercido su cargosin que se note, y eso no es fcil.

Bajo su tutela y orientacin se han celebrado los Congresos de Valladolid, Badajoz,Santander y Npoles. Han impulsado el II Congreso Iberoamericano de Expresin Grficaen Ingeniera y Arquitectura en Salta (Argentina) en septiembre de 1999, y en su haber hayque anotar tambin el III Seminario Italo-Espaol de Diseo Industrial en Bilbao, en junio

de 2000 y el Seminario sobre Contenidos bsicos de geometra para Ingenieros enAlicante, en octubre de 2002.

Muniozguren se ha preocupado, en los debates de la Junta Directiva o de las Asambleas,de los grandes temas que nos preocupan a todos, algunos resueltos y otros sobre la mesa.En los asuntos domsticos ha reorganizado y fortalecido el Comit Cientfico, que esresponsable de la Calidad cientfica, tanto de Congresos como de la Revista. Ha renovadoesta Revista y en lo referente a Congresos se ha hecho un anlisis crtico de cada uno,

se han promocionado los Posters y se ha hecho efectiva la internacionalidad de losmismos. Finalmente ha sido sensible a una mas equitativa presencia de las distintasramas de la ingeniera en los puestos de representacin.

En asuntos externos se ha trabajado en el problema de los tramos de investigacinen el profesorado de las carreras tcnicas, con repercusiones tan importantes como

la composicin de los tribunales de acceso a la situacin de funcionario y a la concesinde los sexenios de investigacin. El tema de la convergencia europea, la unificacin delas titulaciones y los planes de estudios no han estado ausentes de nuestras reflexiones.

Isabel Larracoechea ha sido la Secretaria que ha hecho posible la gestin interna, quesiempre es mas callada, pero que precisamente por eso, merece un reconocimientoexpreso. Isabel es responsable de las diversas encuestas internas que se han hecho sobrela periodicidad y contenidos de los Congresos, sobre la denominacin del rea y lossondeos sobre la realizacin de seminarios especficos y sus contenidos.

Desde fuera es difcil imaginar los problemas de altas y bajas de socios, actualizacinde datos y devolucin de recibos. Pues todos esos problemas existen y llevan muchashoras de trabajo incomprendido. Su labor se ha visto reflejada en la edicin anualdel Catlogo de Socios.

Los hechos estn ah, y por tanto sobran los elogios. Solo aadir una cosa que da ideade su actividad: En sus ratos libres Javier es Director de la Escuela Superiorde Ingenieros de Bilbao e Isabel Vicerrectora de la Universidad del Pas Vasco.

ISIDRO ZATARAIN DE DIOS



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1. Introduccin

El patrimonio industrial de una comunidad es algo que,curiosamente, ha sido objeto de estudio por parte de etn-logos e historiadores. Sin embargo, estos temas no han si-do tradicionalmente tratados desde un punto de vistatecnolgico, desde la mentalidad de un ingeniero.

La Etnologa, considerada como ciencia que estudia lasnaciones o pueblos bajo todos sus aspectos, indudable-

Las tcnicas infogrficas han supuesto un avance revolucionario en la recuperacin del patrimonio industrial, con o sin fines

musesticos. Con el modelado de las mquinas que intervienen en el proceso de produccin es posible analizar los parme-

tros de funcionamiento de las mismas y obtener conclusiones a cerca de sus cdigos de diseo y posible optimizaciones. Se

trata de un trabajo de arqueologa industrial. El Molino de viento objeto que aqu se presenta se encuentra abandonado, y se

est realizando una labor que permitir rehabilitarlo virtualmente. La infografa realizada permitir al visitante recorrer las de-

pendencias previamente a la visita real. De esta forma, comprender el proceso de fabricacin de la harina, lo que le permiti-

r en la visita posterior sobre el terreno apreciar mejor todo el complejo.

La metodologa seguida, ha sido el diseo y modelado de todo el complejo, es decir, de todos sus componentes as como del

edificio, para dotarles de animacin posteriormente. Se trata de un trabajo original de investigacin fruto de una Tesis docto-

ral en curso en la Escuela Politcnica Superior de Jan.

Palabras clave: Molino de Viento, Arqueologa Industrial, Modelado, Animacin, Recuperacin de Patrimonio Industrial.

AbstractThe computer has supposed a revolutionary advance in the recovery of the industrial patrimony. With the modeling of the ma-

chines that they intervene in the production process it is possible to analyze the parameters of operation of the same ones and

to obtain conclusions to near their design codes and possible optimizations. It is a work of industrial arc haeology. The Mill of wind

object that here is presented it is abandoned, and he/she is being carried out a work that will allow to rehabilitate it virtually. The

carried out work will allow the visitor to travel the dependences previously to the real visit. This way he will understand the pro-

cess of production of the flour, what will allow him in the later visit on the land to appreciate the whole complex better.

The followed methodology, it has been the design and modeling of the whole complex, that is to say, of all their components

as well as of the building, to endow them later on of animation. It is an original work of investigation fruit of a Doctoral Thesis

in course in the Superior Polytechnic School of Jan.

Key words: Windmill, Industrial Archaeology, Modeling, Animation, Recovery of Industrial Heritage.

Resumen

Recuperacin grfica e ingenierildel molino de viento del Collado,en el Campo de Njar (Almera)

AMEZCUAOGYAR, Juan Manuel

ROJAS SOLA, Jos Ignacio

Universidad de Jan

mente puede y debe basarse en el estudio del patrimonioindustrial para sacar consecuencias sobre el modus vivendide nuestros antepasados, sus costumbres y, en definitiva,sus formas de sobrevivir con los recursos de que disponan.

Tambin se justifica el estudio del patrimonio industrialpor parte de los historiadores, especialmente los dedicados

a la investigacin en temas de Historia Econmica. En efec-to, la tcnica, a travs de la historia, ha tenido como obje-tivo ltimo, crear una serie de artefactos y mquinas que



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Amezcua Ogyar, Juan M.

fuesen capaces de transformar del modo ms econmico yeficiente los recursos energticos, que ofreca la Naturaleza,en trabajo mecnico que sustituyera o complementara altrabajo humano. Desde ese punto de vista, todo progreso en

el diseo, construccin y funcionamiento de mquinas mo-trices constituye un beneficio para el gnero humano y re-presenta lo que los economistas llaman una economasocial [1].

El estudio del patrimonio industrial desde el punto devista del ingeniero es, a nuestro juicio, de lo ms apasio-nante. La tradicional definicin del ingeniero como aquel fa-cultativo que entiende en el diseo, construccin y manejode ingenios y mquinas, le hace tener una curiosidad muyparticular a la hora de analizar las tecnologas de nuestros

antepasados. De hecho, todos los vestigios que se puedanencontrar son susceptibles de ser estudiados y catalogadosal objeto de intentar conocer cules fueron sus cdigos dediseo, el porqu de sus tipologas, la forma y los medioscon que fueron construidos, etc. En esto se sustenta la ne-cesidad de realizar una reconstruccin grfica, basada enaplicaciones infogrficas, incluyendo planos de detalle,perspectivas de conjunto y animaciones que nos permitanabordar el estudio tcnico de dichos ingenios, cmo funcio-naban, cul era la forma de proceder en su explotacin, dequ dependan sus rendimientos, cules deban ser los co-

nocimientos de los que los utilizaban y construan, por quse utilizaban en ciertas comarcas y en otras no, y hasta qupunto llegaban a ser mquinas ptimamente diseadas pa-ra su poca [2].

Los primeros impulsos en favor del estudio y conserva-cin de los restos industriales surgieron en Inglaterra, ex-tendindose posteriormente al resto de los pases europeosen mayor o menor medida [3]. En este contexto de reval o-rizacin de los vestigios del pasado industrial como parteintegrante de la memoria histrica de una sociedad, apa-rece la disciplina denominada Arqueologa Industrial. Ra-mos apunta la definicin que el arquelogo AndreaCarandini realiza sobre esta disciplina: la ciencia que tie -ne por objeto el estudio de la cultura material y los aspec -

tos ligados a la produccin, distribucin y consumo de

bienes, en su devenir y en las conexiones con el pasado

his t ri c o.

Para Buchanan, la arqueologa industrial tendra comoobjeto el descubrimiento, anlisis, registro y preservacin

de los restos industriales del pasado,para lo que es preci-so recurrir al trabajo de campo y, en ocasiones, a la tcni-

cas excavatorias de los arquelogos [4].

Para otros autores, la finalidad de la arqueologa indus -trial es el descubrimiento, la catalogacin y el estudio de los

restos fsicos del pasado industrial, para conocer a travs

de ellos aspectos significativos de las condiciones de traba -

jo y de los procesos tcnicos y productivos [5].

1.1. Objetivos del presente trabajo

Los objetivos del presente trabajo, dentro de la lnea deinvestigacin en la que se encuadra, denominada Recupe -racin ingenieril del patrimonio industrial mediante tcnicas

infogrficas, pueden resumirse en:

Realizar el trabajo de campo necesario para el estu-

dio de los restos del Molino del Collado. Este traba-jo de campo, punto primero de la metodologa aemplear en esta investigacin, tendr una doble ver-tiente: primeramente, la realizacin de un extensoreportaje fotogrfico del molino; en segundo lugar,la toma de croquis.

Generacin de los planos del Molino del Collado.

Reconstruccin grfica, mediante tcnicas de info-grafa, que dar lugar a un paseo virtual por el Mo-lino del Collado, tal y como se encuentra en la

actualidad. Descripcin, basada en la tipologa de maquinaria

instalada, del proceso de funcionamiento del molinode viento objeto de estudio; as como la realizacinde clculos de potencia y par de la mquina.

El servir como punto de partida para una investiga-cin ms ambiciosa, que abarque la tipologa delmolino de viento almeriense, concentrado mayorita-riamente en el campo de Njar.

2. El trabajo de campo

El molino de viento del Collado se encuentra situado a 1Km de la localidad de San Jos, y se accede a travs de lapista de tierra que comunica San Jos con la playa de losGenoveses, direccin a Cabo de Gata.

El trabajo de campo consisti bsicamente en dosactuaciones; por un lado, la elaboracin de un exhaustivor epo rtaje fotogrfico

, como base para una posterior des-cripcin del molino y del proceso de funcionamiento delmismo, as como referencia inigualable a la hora de captar



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Recuperacin grfica e ingenieril del molino de viento del Collado en el Campo de Njar

pequeos detalles, como las texturas, para trasladarlasluego a la infografa; por otro lado, la toma de datos y di -bujo de croquis acotados, al objeto de poder realizar todoslos planos de conjunto y detalle a los que dar lugar el tra-

bajo, as como el modelado y posteriores clculos de po-tencia y par.


Figura 1. El Molino del Collado.

Figura 2. El chapitel y el ventano.

Figura 3. Los hojalambres y botalones.

Figura 4. La piedra fulliga.

Figura 5. La rueda de puntera y el eje.

Figura 6. El engrane linterna-rueda de puntera.

Para la realizacin del reportaje fotogrfico, se eligi unapelcula para diapositivas de sensibilidad ISO 100; la raznque nos llev a ello se centr en que, si bien se precisa unmayor tiempo de exposicin para unas determinadas condi-

ciones de luz, proporciona un grano mucho ms fino, con laconsiguiente repercusin en la nitidez de la imagen.


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Para la toma de datos sobre croquis, se procedi prime-ramente a la medicin del edificio del molino; ello requirilos habituales elementos auxiliares (flexmetro de cincometros, cinta mtrica, brjula, plomada, etc.), escalera in-

cluida. Posteriormente se pas a la toma de medidas de lamaquinaria y zonas interiores del molino.

2.1. El estudio fotogrfico

Como se ha indicado en el epgrafe anterior, la primerade las actuaciones que presenta el trabajo de campo en elmolino es la recopilacin exhaustiva de documentacin ensoporte fotogrfico.

El estudio fotogrfico, de importancia capital para estu-

diar y razonar el modo de funcionamiento as como las so-luciones que se aportaban a las distintas tareas dentro dela molienda, es tambin vital para poder realizar posterior-mente el modelo en sus ms pequeos detalles. Sin dudapensamos que el resultado del reportaje fotogrfico es laparte ms vistosa del trabajo, sin perder de vista que las fo-tografas, de las que aqu presentaremos slo una pequeamuestra (figuras 1 a 6), tienen un fin ltimo: la perfecta mo-delizacin del molino que se estudia. Slo a partir de unacorrecta modelizacin y, apoyados en la acotacin de los

croquis, podr llegar a comprenderse adecuadamente elfuncionamiento del artilugio.

Tras la realizacin de ms de sesenta diapositivas con laayuda de un trpode, sobre todo en el interior del molino ydebido a las condiciones de luz que presentaba, fue nece-saria la digitalizacin de las mismas mediante un escnerde pelcula de 35 mm.

Una vez en formato digital, se ha podido retocar y ha per-mitido el tratamiento de las mismas en el ordenador con unfin claro: extraer las texturas para componer la animacin

que se presenta en este trabajo, un paseo virtual por elmolino.

El tratamiento digital de las imgenes se ha realizadocon dos programas: Adobe Photoshop 5.0 y Ulead Photo Ex-press 2.0 SE.

2.2. La toma de croquis

La toma de croquis acotados supone la segunda actua-

cin dentro del trabajo de campo a realizar en el molino. Enellos nos basaremos para obtener el modelo en AutoCAD, ascomo para la generacin de los correspondientes planos de

despiece. A su vez stos nos servirn para la realizacin declculos mecnicos. En las figuras 7 a 10 se presentan al-gunos de los croquis empleados.

A la hora de tomar los croquis acotados, se inici el tra-bajo realizando el trazado del edificio en s, exterior e inte-riormente. Al tratarse de una arquitectura popular, presentaalgunas irregularidades que obligan a la toma de numerosascotas de referencia.

Posteriormente se realizaron los croquis de la maquina-ria del molino. Se comenz por la parte de madera visibledesde el piso inferior, tomando cotas de marranetes, puen-te del alivio, tacilla y sopuente. Posteriormente se abord latoma de datos del piso superior, no sin antes utilizar una es-calera porttil, debido a la ausencia de la misma en nues-tro molino.

En el piso superior se comenz de abajo a arriba; es de-cir, comenzamos tomando cotas de las piedras solera y vo-landera, bancada, cama del molino, ventano, caa, linterna,eje y rueda de puntera. Dejamos para el final lo que algu-nos en la zona denominan ruedo del molino (aunque otrosdenominan as al octgono que forman los cables que unenlas puntas de los botalones entre s), es decir, todo el telar,madres, manzanos, costillares del chapitel, piedras fulliga

y rabote, vrgenes, palo gua y fraile.

La toma de datos exterior se realiz mediante una cintamtrica textil de 30 m de longitud. La toma de datos inte-r ior, mediante un flexmetro de 5 m. Se emple tambinuna brjula, para determinar la orientacin de las puert a s ,as como una plomada y un nivel de burbuja, que nos ayu-dasen a identificar determinadas inclinaciones de la ma-qui naria.

3. La reconstruccin grfica

La reconstruccin grfica, como se ha comentado an-teriormente, constituye al igual que el trabajo de campo,uno de los dos pilares en los que se sustenta la m e t o d o lo -g a empleada en la investigacin que se expone. En esteepgrafe se pretende describir el modus opera n d i, as co-mo los medios auxiliares necesarios utilizados para la re-construccin grfica del molino de viento objeto deestudio. Tras la reconstruccin grfica, que da lugar a un

modelo, se procede a la ejecucin de un paseo virtual porel molino, tal y como est en la actualidad, incluso en suverdadero entorno.



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Para la realizacin de la reconstruccin grfica partimosdel trabajo de campo que, como indicamos anteriormente,tuvo una doble vertiente: por un lado, la elaboracin de unexhaustivo reportaje fotogrfico, y por otro lado la toma de

cotas sobre croquis, tanto del edificio en s como de toda lamaquinaria. En estos dos pilares se apoya la posterior re-construccin grfica.

Dos son las fases principales en las que podemos des-componer la realizacin del proceso de reconstruccin gr-fica: por una parte el modelado, y por otro lado larealizacin de la animacin.

3.1. El proceso de modelado

Una de las fases ms importantes y difciles en la re-construccin grfica del molino es el modelado. El modelodebe ser una representacin lo ms fiel posible de la reali-dad que se pretende modelar.

El modelado constituye una primera fase en el trabajo dela reconstruccin grfica, necesario para poder acometerdespus la realizacin de un paseo virtual por las instala-ciones del molino.

Desde el punto de vista de la ingeniera, el modelado es

una potente herramienta que permitir en el futuro el estu-dio preciso de cada parte de la maquinaria as como nosdar una idea global de cmo se integraban armoniosa-mente unos mecanismos con otros. El trabajo de modeladose ha realizado entre y despus de las visitas al molino. Trasla primera visita se realiz un avance del modelado en elque las dudas que surgieron en el proceso referentes a al-gunas cotas y detalles se solventaron en la segunda visita.Para el modelado se ha utilizado el programa de diseoasistido por ordenadorAutoCAD 2000, de la firma Auto-Desk.

3.2. La animacin

Los molinos de viento almerienses, adems de poco ocasi nada estudiados, y menos an desde un punto de vis-ta tcnico, presentan un total estado de abandono.

Durante la realizacin de este trabajo nos fuimos infor-mando de los molinos de este tipo que existen o existanen Almera, sobre todo en la zona de Cabo de Gata; tan es

as que, cuando escribamos parte de este trabajo, reali-zamos una tercera escapada en el mes de mayo de 2001para localizar ms molinos de viento en la zona y verificar

su estado. Pues bien, tan slo el que presentamos y otroms conservan el chapitel. En un molino de viento, la de-saparicin del chapitel provoca la inminente muertedel molino, con el consiguiente deterioro de toda su ma-

qu i n ar i a .Es por esto la importancia que presenta la realizacin de

animaciones sobre elementos de nuestro patrimonio indus-trial, en este caso los molinos de viento. La animacin porordenador, hoy da, permite recrear escenarios, bien realeso bien imaginarios, sin ningn tipo de limitacin. Precisa-mente ste es uno de los objetivos del presente trabajo: po-der recrearnos en una visita virtual al molino, con toda sumaquinaria instalada, y observndolo en su entorno natural;algo que hoy por hoy no se puede realizar, por la falta de

muchos de sus elementos.En el futuro, y como continuacin de este trabajo, pre-

tendemos no quedarnos en una visita virtual, sino en la re-alizacin de una completa animacin del funcionamientodel molino, que permita al visitante virtual ver al molinofuncionando.

Un punto fundamental en la realizacin de una anima-cin es la aplicacin de las texturas, as como la ilumina-cin. La mayora de las texturas que se presentan en laanimacin proceden de las obtenidas a travs del reportajefotogrfico. La iluminacin, aspecto fundamental, requierede un anlisis previo de forma que el resultado final parez-ca real.

Para la realizacin de la animacin del paseo virtual porel Molino del Collado de San Jos, se ha utilizado el si-guiente software:

Para el modelado, AutoCAD 2000.

Para la animacin, 3D Studio Max 4.1.

Para la composicin de texturas, el Adobe Photos-hop 5.0 y Ulead Photo Express 2.0 SE.

Para la edicin de secuencias y video, el Adobe Pre-miere 5.1.

Uno de los resultados de este trabajo es la realizacin deun clip de video con extensin .mpg donde se recoge elpaseo virtual logrado. La razn que nos ha llevado a esco-ger este formato es la facilidad para su visionado a travsdel reproductor multimedia contenido en el sistema opera-

tivo Windows en la mayora de ordenadores. El formato devideo escogido presenta una calidad de imagen similar a unVHS domstico.



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El estndar de video utilizado a la hora de realizar el pa-seo virtual ha sido MPEG-1, con una resolucin de 352x288puntos. Para la realizacin del clip de video, una vez ren-derizados los frames sueltos con 3D Studio, se graban con

un formato tipo .tga al objeto de que no exista prdida decalidad. Posteriormente, con la utilizacin de un programade edicin de video (Adobe Premiere 5.1), se enlazan las se-cuencias, se realizan fundidos, etc. Por ltimo, exportamosla pelcula en el formato MPEG-1.

En las figuras 7 a 10 se ofrecen las etapas seguidas has-ta la generacin de dos imgenes finales de sntesis, abar-cando los procesos de modelado y animacin.

4. Resultados de la investigacin

Independientemente de los resultados que ya se han ade-lantado en epgrafes anteriores, tales como la realizacin deun clip de video con el estado actual del molino objeto deestudio, resultado del proceso de reconstruccin grfica, sehan llevado a cabo otros trabajos como la generacin de pla-nos de detalle del molino en cuestin (figuras 11 a 13).

Tambin se ha logrado una exhaustiva descripcin de lamaquinaria y proceso de molienda en esta tipologa de mo-lino, y se han realizado clculos de potencia y par.


Figura 7. Modelo de alambres.

Figura 9. Modelo con texturas.

Figura 8. Modelo slido.

Figura 10. Iluminacin final.

5. Conclusiones o consideraciones finales

Los molinos de viento almerienses, que parece ser llega-ron a existir en nmero cercano a la cincuentena en toda la

provincia, y en torno a veintiocho en el campo de Njar,

constituyen un conjunto homogneo con caractersticas pro-pias, digno de ser estudiado desde un punto de vista tc-nolgico.


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El estado de abandono de la gran mayora de los mismos(tan slo hemos encontrado dos ejemplares con el chapitelintacto, uno de ellos el objeto de nuestro trabajo), los cua-les se han perdido inexorablemente en mayor o menor me-dida, hace especialmente interesante el realizar un estudiode lo que fueron, de las distintas tipologas que se presen-

taban dentro de la misma comarca, as como el estudio desu posible origen. As, se hace especialmente tentador el re-alizar un estudio exhaustivo desde el punto de vista tecno-

lgico, con reconstruccin grfica posterior y evolucin de lamisma mediante animacin hasta conseguir el movimientode toda la maquinaria del ingenio.

Existen, y ya lo sabemos, determinadas particularidadesen los molinos de viento almerienses dignas de ser estudia -

das. As, el rasgo de modernidad que supone la presenciaen muchos de sus ejemplares del alivio automtico, o regu-lador centrfugo que dira un ingeniero. Dentro de ellos, exis-


Figura 11. Algunos planos de detalle generados.

Figura 12. Seccin del Molino del Collado.

Perspectiva axonomtrica.

Figura 13. Otra seccin del Molino del Collado.


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tan a su vez diferencias, suponemos en funcin del periodode construccin, lo que indica una evolucin tecnolgicacontinuada en el diseo y construccin de los mismos.

Mediante una adecuada reconstruccin grfica, podrn

estudiarse las cadenas cinemticas, y conseguir resultadosen cuanto a cdigos de diseo empleados. Tambin podrnrealizarse clculos productivos y de rendimiento, e intentarrelacionarlos con las tipologas de viento existentes en Al-mera. El estudio grfico es un paso obligado para posterio-res anlisis de tipo esttico y dinmico de los parmetrosconstructivos y de funcionamiento del molino de viento, queno es ms que un ingenio que constituye un conjunto me-cnico complejo donde participan elementos sencillos quegarantizan un funcionamiento estructural, apoyado en prin-

cipios fsicos en los que se basan giros, brazos de palanca,rozamientos, etc.

El resultado inmediato de dicho trabajo sera no slo unpaseo virtual por una mquina del pasado con una grani m p o rtancia econmica en su comarca, en la que podre-mos observar su funcionamiento, sino el hecho de poderdisponer de un estudio actualizado de las soluciones yprestaciones de dichas mquinas, lo que nos permitiruna aproximacin al alcance de los conocimientos tecno-lgicos de las zonas rurales del extremo sureste de An-d a l uc a .

6. Referencias

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[2] ROJAS SOLA, J.I.: Estudio histrico-tecnolgico de moli -nos y prensas para la fabricacin de aceite de oliva.

Aplicacin al estudio en detalle y reconstruccin grfi -

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[3] RAMOS, M.D.; CAMPOS, C.; MARTN, M.A.: Introduc-

cin al Seminario de Arqueologa industrial.Arqueolo -ga Industrial (notas para un debate). Secretariado dePublicaciones e Intercambio Cientfico de la Universi-dad de Mlaga. Mlaga, 1991.

[4] FORNER, S.: Arqueologa industrial. Concepto, Teora yMtodos.Arqueologa Industrial (notas para un deba -te). Secretariado de Publicaciones e Intercambio Cien-tfico de la Universidad de Mlaga. Mlaga, 1991.

[5] HUDSON, K.: The Archeology of industry.Thames. Lon-don, 1976.



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1. Introduction

The introduction of Virtual Reality (VR) into the designprocess gives the designer the possibility of creating andmanipulating 3D objects as if they were really in front ofhim. To create this illusion the system must show the 3Dscene in stereoscopic vision and allow the designer to useboth hands to manipulate the objects directly, in anintuitive and natural way. This makes it possible to reducetraining periods and increase labour productivity.

At the moment there already exist some systems, such asARCADE [i, ii] or COVIRDS [iii], that are under developmentfor investigating the capabilities of the so called VR AidedDesign (VRAD) systems. The main aim of these systems is togive designers the possibility, in the near future, of creatingand modifying a Digital Mock-Up (DMU) inside a VirtualEnvironment (VE). However the costliness of the specific VRhardware and software still represents one of the mainobstacles to the diffusion of VRAD systems. In fact, nowadaysonly a few important research institutes and somecorporations can sustain this expenses.

With this in mind, in the initial phase of the researchmuch attention was paid to the development of a low-cost

In this paper a low-cost semi immersive Virtual Reality (VR) system for free-form surface sketching is presented. The system

is based on two 3D input devices (Microscribe 3D and Spacemouse) and a pair of shutter glasses for stereoscopic vision.

This system has been used in the Department of Mechanical Engineering of the University of Calabria to develop and

implement three innovative tools for sketching free-form curves and surfaces in VR based on the concepts of extrude, revolve

and skin.

Key words: 3D input device, human-computer interaction, free-form surface modeling, virtual reality.

Abstract

A vitual reality desktop configurationfor free-form surface sketching

BRUNO, Fabio

LUCHI, Mara Laura

MUZZUPAPPA, Maurizio

RIZZUTI, Sergio

Universit della Calabria

Dipartimento di Meccanica

VRAD platform on which some modelling tools are being

implemented and tested.The platform belongs to the so called desktop VR

configuration and it is similar to the ones used in 3-Draw[iv] and in JDCAD [v]: a monitor in combination with a pairof shutter glasses Stereographics StereoEyes, used for thestereoscopic vision; a Microscribe 3D and a Spacemouse,used to provide the 3D input.

For this system a set of tools for free-form surfacemodelling has been developed, which aims to redefine theinteraction techniques currently used on CAD and modellingsoftware, in order to maximise the advantages of the 3Dinput devices and stereoscopic rendering. Free form surfacemodelling is an application that requires a long training ofhigh specialized technicians on the traditional CAD system.This lies behind the research into new free-form modellingtechniques on VRAD system, to make the modelling itselfeasier and to increase the intuitiveness of the interface.

2. State of the Art

One of the first approaches to modelling applications inVirtual Environments was made by Sachs, Roberts and



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Bruno, Fabio

Stoops [iv]. They developed a system, called 3-Draw, wherethe user interface is based on the use of twoelectromagnetic trackers. They register the position and theorientation of a tray and a pencil. Sitting in front of a

normal screen, the user navigates the scene moving thetray with the non-dominant hand and defines free-formcurves with the pencil. These curves are used to define theskeleton of a surface, as in a wireframe representation, butthere is no possibility of creating a surface by the drawncurves.

JDCAD [v] uses a monitor as display device, a trackedpen for 3D input and a head tracker to establish the userspoint of view. JDCAD supports 3D-primitives and performsBoolean operations. The user can select an object type

from a 3D-menu, draw a bounding box, and the systemcreates the primitive in the middle of the bounding boxwith the parameters derived from its size.

One of the first modeling applications using immersiveVR technology is 3DM [vi], created for the use of Head-Mounted-Displays (HMD). The user can navigate in a virtualworld and can construct objects from standard primitivessuch as spheres or cylinders. The menu for navigating isintegrated into the 3D scene, but the navigation systemdoesnt seem to be very easy. For modelling surfaces it

uses triangle nets.Chu et al. [vii] have developed a VR based CAD system.

This application can be used on a table-like backprojection system, also known as Virtual Table (VT). The VT,in combination with shutter glasses, makes a large stereodisplay available. The 3D input is provided by data gloves.

Forsberg et al. have extended their SKETCH [viii] systemtowards 3D and use two magnetic trackers on a VT forobject transformation with the non-dominant hand and 3D-sketching with the dominant hand.

Schmalstieg et al. [ix] have developed a whole newuser-interface design space for the VT using a transparentpen and a plexiglas sheet (pad). Subsequently Encarnaoet al. [x] exploited this approach for sketching solidgeometries through gestural input.

Dani and Gadh describe in [iii] the System COVIRDS,Conceptual Virtual Design System. This system aims at thecombination of various VR-technologies, such as speechinput, gesture recognition as 3D-input and output during

the conceptual phase. Then the user can create objects bysaying e.g. The cube has this width, where the widthderives from the distance of his hands. The authors have

also developed new interaction techniques for creating andmodifying free-form surfaces. Modifications can beperformed with so called virtual tools: with a cone-tool, forexample, it is possible to create a hole in a surface. The

principal ideas described in [iii] have not yet beencompletely implemented.

In ARCADE [i] a pad and a pen, both equipped with 6DOF magnetic trackers, as input devices, and a VT asstereo display device, have been used. The functionalitiesare accessible via the 3D main menu displayed on thepad. The user can create 2D primitives, 3D primitives,curves and surfaces. He/she can perform Booleanoperations, access the history of an object to change itpartially or copy primitives. The object manipulation

functionality is performed in a gesture-based manner. Theauthors also developed a fast algorithm to perform pickingand snapping on the precise CAD model [xi]. The 3D free-form surface modelling [ii] is implemented in differentways, e.g. Coons patches from just one 3D outline stroke,skinned surfaces with immediate visual feedback duringcreation, symmetric free-form surfaces by using the pad asa mirror plane, subtractive sweeping, trimming, etc.

The IRR (Immersive Reconfigurable Room) [xii] is a fullreconfigurable VR immersive system which aims at

obtaining the visualization and interaction of full scalemodels. A free-form surface modelling application [xiii] hasbeen developed for the IRR. Moving a tracked glove overthe surface, the user can spread a profile on the surface,and so model the surface, according to, not only the toolshape, but also to the movement. The program alsoprovides some utilities such as an interactive tool forshaping, input/output functions and mirror copying.

3. Motivation for the work

In the last twenty years engineering design has beenradically changed by the introduction of CAD systems in thedesign process. These systems have reached their maturityrecently due to the transition from 2D to 3D and overalldue to the introduction of parametric design systems.Nowadays the next important evolution may happen due tothe introduction of the VR. This, in fact, could give thedesigner the possibility of creating and manipulating 3Dobjects as if the objects are really in front of him. To create

this illusion the system must show the 3D scene instereoscopic vision and give the user the possibility ofusing both hands to manipulate the objects directly in a



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A virtual reality desktop configuration for free-form surface sketching

more intuitive and natural way. In this way it would also bepossible to reduce training periods and increase labourproductivity. Even today the use of a physical prototypeduring the design process is very common, generally, clay

models are made to evaluate and develop the aestheticaspects of a product, and to determine manufacturingaspects and marketing opportunities. But by means ofDMU it should be possible to save much time and money.In a VE the DMU can be observed in full-size from all thepossible points of view. In the future it will be possible tochange in real time the DMU inside the VE and designerswill be able to evaluate the results of DMU modificationsimmediately.

Obviously the VR technologies are still under

development: the graphic quality is already good, but thelack of a plausible tactile-feedback represents the mainchallange for researchers in the hardware technologies.Not only the research of new input/output devices isimportant, but also the development of appropriatesoftware systems that allow the use of the VR hardware inthe best way. As shown in the previous section much efforthas been addressed to developing new interactiontechniques to define an efficient and intuitive interfacebetween users and the VE.

Free form surface modelling seems to be the applicationin which the advantages offered by the VRAD systems aremore evident. The surface sketching software proposed inthis paper is based on three tools. Though they seemsimilar to some that already exist in most CAD andmodelling software, they differ from all of these becausethe interaction technique has been redefined in order totake advantage of the use of 3D input devices.

This revisitation effort aims at satisfying tworequirements: to increment the intuitiveness of theinterface, making the man-machine interaction easier; and

to give the user, even during the modelling phase, controlof the final appearance of the surfaces, extending theconcept of the immediate visual feedback [ii].

The hardware configuration that has been adopted isdefined in the literature as VR-desktop and it is based on alow-cost graphic workstation, a pair of shutter glasses forproviding the stereoscopic vision and two 3D input devices.

The use of the monitor as output device represents formany authors a limit to the functionality of a VR system,

because the monitor offers a small field of view. Besidesthe immersivity of the system proves to be reduced. As amatter of fact, many VR systems are based on rear

projection display that allows a large visible area in table,wall or multiple wall configuration (CAVE). However, inorder to encourage the introduction of semi immersive VRsystem in medium-sized enterprises it is desirable to offer

a low cost system. As the system proposed is quite similarto a common CAD workstation a progressive migration fromthe traditional CAD systems to the VRAD systems is lesstraumatic. To encourage this change it is important tounderline that the VRAD systems have to be innovative,especially in the user interface, by offering the possibility ofmodeling the DMU directly in 3D in a very intuitive andnatural way.

4. System overview

The user interface of the software is very similar to theone used in a common Windows application. The user canchoose from several tools, using the mouse, through pop-up menus or through the buttons on the toolbar. When thedesigner wants to use a modelling tool he/she can choosefrom three different options: the Microscribe 3D; theSpacemouse; or a mouse in conjunction with aconstruction plane which can be moved and rotated by theSpacemouse or by the keyboard.

The Microscribe 3D is a device based on anelectromechanical arm able to obtain the position and theorientation of a pen placed at the end of the arm. It iscommonly used in reverse engineering applications to builda 3D model from a real object. In this research thepossibility of using it as a 3D input device has beeninvestigated and the results are encouraging. Compared toother 3D input devices, such as electromagnetic or opticaltracker ones, the Microscribe 3D has some limitations inits movement and partially covers the monitor surface, but,on the other hand, it is very precise (0,23 mm), allows a

quick set-up and is less expensive.As underlined in section 2 the principal instrument that

the user can use to model in VR is a virtual pen, free tomove in the space with 6 DOF. In this application the usermoves the virtual pen by means of the Microscribe 3D,even if the rotation around the pen axis is not allowed. Theuser can also move the pen with the Spacemouse, but itworks like a joystick, and therefore it is inadequate for themodeling phase; on the other hand its really useful forrotating and translating objects or the whole scene.

The third modelling method is based on a constructionplane, on which a pointer can be moved by simply dragging



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it with a mouse. The plane could be translated and rotatedeither by the Spacemouse, in a very easy and fast way, orby the keyboard. The use of the keyboard is less intuitive,but it allows the application to be run on machines without

3D input devices, which is really useful for the developers.Besides, the use of a construction plane, compared to the3D input devices, makes it easier to draw a polyline or acurve lying on a plane.

The software environment is based on Open Inventor 3.0by TGS, a Software Development Kit that contains several

functionalities for managing the 3D scene and for navigatingin it. Initially it seemed to be more convenient to developthe application as an extension of the Open Inventor Scene

Viewer. In this way it is possible to concentrate on the

development of the modelling tools, taking advantages ofthe basic options such as cut&paste operations, color andmaterial editing, lights, object import from external VRML orOpen Inventor files, etc. In this way time and energy were notwasted on recreating all these basic functionalities,indispensable for testing the system in a proper way, in thatthey are suitable for the tasks of this work.


a) Microscribe 3D. c) Stereographics Stereoeyes.

b) Spacemouse.

Figure 1: The set of devices employed in the system

4.1. Device set-up

The first step for integrating the 3D input devices in asoftware environment consists in relating the two differentreference systems.

The Microscribe 3D provides data about the positionand orientation of the pen in its reference system,positioned by default on its base and represented inFigure 2 with the X,Y,Z axes. Instead the position of the

vi rtual pen is related to the scene reference systemX,Y,Z, that matches the monitor surface, as shown inFigure 2. To obtain the correspondence between the

Microscribe 3D pen and the virtual pen movements thesoftware has to know the mutual position of the tworeference systems X,Y,Z and X,Y,Z. The position of thephysical pen, represented by vector P, can be defined byvector P in the scene reference system. In this way, it ispossible to superimpose the virtual pen on the physicalone .

The Microscribe 3D can be set up very easily. It requiresjust 3-4 seconds and has to be done only when the

monitor or the base of the Microscribe 3D are moved. Theuser has to touch three points on the monitor surface withthe pen: the lower left corner to set the origin; a point on


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the horizontal side of the monitor frame to set the X axisand a point on the vertical side to set the Y axis.

The user can change his/her point of view (cameraposition) using three sliders of the Open Inventor Scene

Viewer. Every time the camera position is changed thesoftware has to take into account the new camera positionto maintain the superimposition between the virtual penand the physical one.

common calculation problems related to the NURBSsmathematics.

5.1. The extrude tool

This tool, discussed in [xiv], allows user to sketch asurface using the well known concept of extrusion. The usercan draw a curve or select one of the curves already drawn,then the curve is attached to the pen and the user candrag it. As soon as the pen is moved, the surfacegeneration starts and its shape is immediately shown.During the extrusion, the 3D Eraser Pen can be used tocorrect the extrusion path, and as a result the surface isalso corrected.

5.2. The skin tool

This tool generates a surface interpolating a set ofcurves that are progressively drawn. This technique, alsoknown in literature as lofting, operates in a radically waydifferent from the commercial CAD system. In the

traditional approach the interpolation phase, andconsequently the surface generation, starts only when allthe curves are drawn. When the profile curves are verydifferent from each other it is not easy for the user topredict the final aspect of the surface. Starting from thisconsideration, in ARCADE [ii] a tool for skinned surfacehas been implemented, using the concept of immediatevisual feedback: a previ ew of the surface is obtained by asurface mesh of linear elements, but this approximationcould be very different from the final aspect of thesur fa ce.

In order to improve this approach in the present paperthe surface preview is performed directly by a NURBSsurface. In figure 3 the modelling sequence is shown. In Fig3.b a NURBS surface appears as soon as the user starts totrace the second curve, and the surface is updated in realtime whenever the pen is moved.

The speed of the algorithm depends on the number ofinterpolating profiles and on their complexity. Obviously thesurface updating speed decreases as new profiles are

added. In any case, on a standard PC, it is possible todraw up to 6-8 profiles without the interactivity of thesystem decaying.


Figure 2: Microscribe 3D set-up.

5. Interaction techniquesfor surface sketching

Even surface modelling is a mature technology, alreadypresent in every CAD system, this research aims to redefinethe interaction techniques taking into account that thedesigner models the geometric entities using a 6 DOF inputdevice. Another aspect is the possibility of interaction withthe shapes of the curves and surfaces, in real time, duringthe modeling phase, either to visualize them or to correctthem. This gives a higher level of interactivity than themodelling systems currently in use.

The 3D Eraser Pen was used to draw a curve [xiv], itallows the curve to be corrected quickly and easily duringthe sketching, without changing the tool. Based on thisapproach a set of tools have been developed for free-formsurface sketching: the extrude, the skin and the revolve.

The software is based on Open Cascade, an opensource modelling kernel, of which some geometricalfunctionalities have been used to resolve the most


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5.3. The revolve tool

This tool allows user to generate surfaces of revolution.

The user draws a curve or selects one from the curvesalready drawn, and defines the axis of revolution pickingtwo points in space. Then the user, moving the pen around

the axis, drags the profile on a circular path and observesthe surface, which is progressively generated in proportionwith the hand gesture. Also in this tool the surface isshown as soon as the designer starts to drag the profileand it is continuously updated until the end of themodelling session. The user can interrupt the revolving at


a) Sketch of the first curve.

c) Second curve completed.

e) Sketch of the fourth curve.

b) Sketch of the 2nd curve with immediate vi-

sualization of the NURBS surface.

d) Sketch of the third curve.

f) Editing the surface material.

Figure 3: Modelling sequence of the skin tool.


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any moment, can use a snap in order to generate thesurface at steps of 90 and, reversing the hand gesture,can delete a portion of surface. Furthermore the user candelete the surface completely and redraw it starting in theopposite direction. In Figure 4 the modelling sequence isshown.

5.4. Integration of the tools

Considering the state of the art, the main limitation ofthe VRAD systems, reported in section 2, seems to be theinability to combine various surface modelling tools.

Usually, complex surfaces are created by a certain numberof patches, each one made using the most suitabletechnique.

A first attempt to solve this problem is presented here,giving the designer the possibility of adding new surfacepatches starting from the existing curves already present inthe scene, and basically starting from the generatingcurves of the patches already drawn.

The surface shown in Figure 5 is composed of sixpatches: the green patch, on the left, has been modelledby the extrude tool; the red patch, in the middle, by theskin tool and the four blue patches, on the right, by therevolve tool.

As can be seen, two adjacent patches share a commoncurve. However, note that at the moment this functionality

can only guarantee C

0

continuity between the patches, evenif the user needs to be able to specify the desired degreeof continuity.


a) Drawing the profile.

c) Starting to revolve with immediate visuali-zation of the surface.

b) Drawing the revolve axis.

d) Closing the revolve using the snap on360.

Figure 4: Modelling sequence of the revolve tool.


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Bruno, Fabio

6. Conclusions and further work

The system presented in the paper has demonstratedthat it is possible to develop VR applications using a lowcost configuration. In this way even small research centrescan be involved in this topic that normally requires highinvestments. A desktop platform can, in fact, be usedprofitably as the starting point for the development of new

interaction techniques and for revisiting the existingmodelling tools, taking advantage of the capabilities of VRdevices.

The application reported in the paper is really intuitiveand suggests that in the near future the designer will beable to model without feeling himself/herself prisoner ofthe interface constraints of the traditional CAD systems.However a lot of work remains to do in order to allow thedesigner to express his/her creativity freely. Thefunctionalities need to be extended and the geometric

precision also needs to be increased. Moreover it isimportant to provide instruments for modifying the surfacesmodelled.

7. References

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Proceedings of ASME 2000 Design EngineeringTechnical Conferences (DETC 2000), Baltimore,Maryland, September 10-13, 2000.

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Figure 5: Sketch of a surface using several tools.


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ix) D. Schmalstieg, L. M. Encarnao, and Zs. Szalavri.Using Transparent Props for Interaction with the

Virtual Table. In ACM SIGGRAPH Symposium onInteractive 3D Graphics (I3DG99), Atlanta, GA, ACMPress, May 1999, pp. 147-154

x) L. M. Encarnao, O. Bimber, D. Schmalstieg, and S.D. Chandler.A Translucent Sketchpad for the VirtualTable Exploring Motion-based Gesture Recognition.

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xi) A. Stork.An Algorithm for Fast Picking and Snappingin 3D using a Full Space Cursor and a 3D Input

Device. In CAD tools and algorithms for productdesign, Eds.: P. Brunet, C. Hoffmann, D. Roller., pp.113-127, Springer Verlag, 2000.

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xiii) A. Liverani, G. Piraccini. Full-Scale Surface Modelingin Virtual RealityProceedings of 12 th InternationalConference on Design Tools and Methods in IndustrialEngineering, Rimini, Italy, September 5-7 2001.

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in 3D. Proceedings of 7th International DesingConference Design 2002, Dubrovnik, May 14-17, 2002.



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1. Introduccin

La fusin de imgenes es un proceso que permite com-binar datos de distintos satlites o de diferentes sensores.Su objetivo principal es integrar imgenes de distintas reso-luciones espaciales y espectrales en una sola que rena lasmejores caractersticas de ambas obteniendo un productohbrido de calidad til para el fin elegido.

Este es un tratamiento digital ampliamente utilizado ya

sea para la determinacin de magnitudes fsicas o para laobtencin de documentos cartogrficos puesto que nospermite incorporar el color a un documento de alta resolu-

Se realiza la fusin de imgenes Landsat-TM y SPOT-P, mediante la transformacin HSI con objetivos de visualizacin e inter-pretabilidad para obtener un documento digital ptimo para la generacin de cartografa. Se realizan diversos tratamientos di-gitales de realces y ponderaciones tanto con los datos de entrada: canal pancromtico de SPOT y composicin coloreada deLandsat como sobre el resultado de la fusin. Se controla en cada caso la correlacin existente entre el canal pancromticode SPOT con el canal intensidad de Landsat. Se obtiene el mejor resultado para la fusin, a partir de la imagen SPOT-P pon-derada, filtrada mediante filtro de paso alto 9 x 9 y realzada linealmente, con la imagen Landsat-TM corregida geomtricamentecon respecto a SPOT sin realzar radiomtrica ni geomtricamente. La imagen es mejorada con la aplicacin de otro filtro 9 x 9al producto final.

Palabras clave: imagen de satlite, tratamiento digital, fusin.

Abstract

The fusion of Landsat-TM and SPOT-P images by means of HSI transformation was carried out with the objectives of visualiza-

tion and interpretation to obtain an optimum digital document for map production. Diverse digital processing of enhancementand weighting were employed with the entry data: the panchromatic channel of SPOT and the coloured composition of Landsatas with the fusion result.

In each case the existing correlation between the panchromatic channel of SPOT with the channel intensity of Landsat was mo-nitored. The best result for the fusion is obtained for the image SPOT-P weighted, filtered with a 9 x 9 high pass filter and line-ar contrast stretch with the Landsat-TM image corrected geometrically with respect to SPOT without radiometric or geometricenhancement. The image is improved with the application of another 9x9 filter to the final product.

Key words: satellite image, digital treatment, fusion.

Resumen

Estudio de las variables que influyen

en la transformacin HSI para la fusinde imgenes multiespectralesy pancromticas. Correlacin entreel canal pancromtico y la intensidad

GIL DOCAMPO, Mara de la Luz

ARMESTO GONZLEZ, Julia

Universidad de Santiago

E. Politcnica Superior

TOBAR QUINTANAR, Alejandro

Universidad de Santiago

Facultad de Fsica

cin. Es este ltimo objetivo en el que se centra el presen-te trabajo.

La bibliografa describe ampliamente los diferentes tra-tamientos y transformaciones digitales pero es la experi-mientacin para un fin concreto la que puede relacionarconvenientemente dichas tcnicas compuntacionales.

Se muestra a continuacin los realces, filtros y correc-

ciones ms adecuados para aplicar a la integracin deLandsatTM y SPOTP para lograr un mapa de imagen de sa-tlite de alta calidad visual.



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Estudio de las variables que influyen en la transformacin HSI para la fusin de imgenes

2. Material y mtodo

2.1. Imgenes

Imagen SPOTP

Se emplea una ventana de la imagen de satlite SPOT,sensor HRV (Haute Resolution Visible), modo pancromticode 10 m de resolucin espacial y 8 bits de resolucin ra-diomtrica. La imagen se tom en el ao 1995; se encuen-tra libre de cubierta nubosa.

El SITGA (Sistema de Informacin Territorial de Galicia)proporcion dicha imagen convenientemente corregida geo-mtricamente segn las siguientes especificaciones:

Correccin mediante polinomio de segundo orden yajuste por mnimos cuadrados.

Residuo final inferior a un pixel.

Toma de puntos de control en cartografa vectorial1:50.000. y 1:25.000.

El mtodo para la interpolacin utilizado ha sido el devecino ms prximo.

El tamao de pixel interpolado es de 10 metros.

Proyeccin UTM. Sistema Geodsico de Referencia: Eu-

ropean Datum ED 50, Elipsoide Internacional Hayford1924. Origen de longitudes: Meridiano de Greenwich.

Imagen Landsat-TM

Se dispone para la realizacin de este trabajo de las or -toimgenes digitales E 1:100.000, generadas por el Institu-to Geogrfico Nacional (IGN), a partir de la imagen delsatlite Landsat-5, sensor Thematic Mapper (TM). La ima-gen utilizada es la escena nmero TM204-30-4 de fecha deadquisicin 30 de septiembre de 1986.

El soporte informtico que fue utilizado para el trata-miento inicial de las imgenes proporcionadas, realizadopor la Seccin de Teledeteccin del IGN, consiste en Soft-ware System 600 de la casa International Imagen System((L2S); equipos Red Ethernet de ordenadores Microwax deDigital bajo sistema operativo VAX/VMS.

Se dispone de las ortoimgenes correspondientes a las 6bandas del Landsat-TM (de la una a la 7 excepto la 6 quecorresponde a la banda del infrarrojo trmico) sin otros da-tos relativos a la georreferenciacin.

El tratamiento digital de la imagen inicial ha sido efec-tuado por el IGN, las caractersticas de las imgenes son:

Correccin geomtrica mediante funciones polinmicasde segundo grado y ajuste por mnimos cuadrados conresiduo final menor de 2 pxeles. El mtodo para la in-terpolacin ha sido el de la convolucin cbica. Re-

muestreo a 25 m de tamao de pixel final. Toma de puntos de control en cartografa 1/50.000. Sistema Geodsico de Referencia RE-50: Europea Da-

tum (ED 50), Elipsoide Internacional Hayford 1924. Ori-gen de longitudes: Meridiano de Greenwich.

Proyeccin UTM.

No se aplic correccin de los efectos del relieve, ya quelos algoritmos existentes en la poca en que se realizel trabajo no lo permitan para imgenes Landsat. (Estopuede causar unas discrepancias, en las zonas de mon-

taa, de 2 a 4 pxeles, segn la parte de la escena deque se trate. En las zonas llanas, no debera haber des-plazamiento apreciable por sta causa).

2.2. El software

El software de teledeteccin utilizado es EASI/PACE ver-sin 6.3 y ACE versin 3.1 para windows 98, de la compaacanadiense PCI Geomatics Group, mdulos Imageworks,GCPworks y Xpace.

2.3. Metodologa

Correccin geomtrica.

El objetivo de este proceso es producir una imagen conla fiabilidad geomtrica de un mapa. La correccin geom-trica de la imagen incluye cambios en la posicin de los p-xeles que la forman, as como la reasignacin de susrespectivos ND (nivel digital). Se trata, en definitiva, detransferir los ND de la imagen original a su posicin carto-grfica, en la proyeccin UTM. Corregir geomtricamente la

imagen es, pues, corregirla cartogrficamente.

Ajuste del contraste.

Con el realce radiomtrico se busca un mayor contrastevisual. En una imagen de satlite habr poco contrastecuando hay poca diferencia entre el ND mnimo y mximo.

El rango que ocupan los niveles digitales de la imagen nocoincide con el nmero de valores disponibles, puesto queuna sola escena no alberga toda la variedad de paisajes

existentes por lo que se puede expandir el contraste parahacer corresponder el rango de los niveles digitales presen-tes en la imagen con el total de los niveles visuales posibles.



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Gil Docampo, Mara de la Luz

Expandiendo o comprimiendo el contraste los nuevos va-lores de pixel son generados a partir del valor original inde-pendientemente de los valores que le rodean.

Filtraje.

Los filtros operan sobre el contraste espacial de la ima-gen, que es una medida de la diferencia entre el ND de undeterminado pxel y el de sus vecinos. Las tcnicas de fil-traje suavizan o refuerzan los contrastes espaciales, hacien-do que los ND de la imagen se asemejen o diferencien msde los ND de los pxeles que los rodean. Visualmente, apli-car un filtro implica difuminar la imagen o resaltar determi-nados hechos contenidos en ella.

Transformacin HSI. Fusin de imgenes

En el sistema de coordenadas de color RGB los objetosson descritos por sus proporciones de rojo (R), verde (G) yazul (B) (colores primarios). Cuando se utiliza este sistema,un problema frecuente es la tendencia de la imagen hacialos tonos grises o pastel, como consecuencia del nivel simi-lar de reflectancia que presentan muchas cubiertas en dife-rentes bandas. Una alternativa a la representacin del colormediante sus componentes (RGB) consiste en representarlomediante sus propiedades: Intensidad, Tono y Saturacin

(HSI, Hue, Saturation, Intensity), que describen las sensa-ciones subjetivas de brillo, color y pureza del color (sistemaque pala la falta de contraste) y que es til para combinarimgenes adquiridas por distintos sensores.

El tono procede de la longitud de onda en donde se pro-duce la mxima reflectividad del objeto: equivale al colorque aprecian nuestros ojos. La saturacin se refiere a la pu-reza de dicho color, su grado de mezcla con los otros colo-res primarios. Por ltimo, la intensidad puede identificarsecomo el brillo, en funcin del porcentaje de reflectividad re-

cibido.Es posible transformar las coordenadas de la imagen de

los colores primarios (RGB) a las propiedades del color(HSI) mediante diferentes algoritmos de conversin.

El proceso consiste en trasformar las coordenadas de laimagen de los colores primarios RGB a las propiedades delcolor HSI (1); dicho de otra forma, se trata de extraer tresnuevas bandas basadas en el sistema de coordenadas decolor HSI y realizar una composicin coloreada con ellas (2).

Esta transformacin se puede utilizar para lograr aprove-char en una nica imagen la alta resolucin espacial de unaimagen pancromtica con la alta resolucin espectral deuna imagen multiespectral. Para ello ambas imgenes de-

bern superponerse con precisin. La composicin colorea-da de la imagen multiespectral se transforma a loscomponentes HSI y se sustituye la I por el canal pancrom-tico.

El tono y la saturacin se relacionan con el contenido es-pectral de la imagen, mientras que la intensidad se relacio-na con el contenido espacial, por lo que basta sustituir esteltimo componente por la imagen pancromtica. Finalmen-te se aplica la transformacin inversa, de componentes HSIa RGB, obtenindose un producto visual muy mejorado.

Esta tcnica presenta sin embargo el inconveniente dealterar las caractersticas espectrales originales. Para evitareste efecto se mejora el proceso sustituyendo el canal in-tensidad por una imagen (M) obtenida a partir de una sumaponderada entre el canal pancromtico y el canal infrarrojocercano M = (2xP +IRc)/3 en donde P es el canal pancro-mtico de SPOT; IRc es el canal infrarrojo de Landsat TM(banda 4).

En la fusin de datos de distintos sensores se han de re-alizar dos tareas diferenciadas (3): la combinacin geomtri-

ca de los distintos conjuntos de datos digitales que se hande superponer y la obtencin de las tres bandas sintticasque nos proporcionen el color RGB (generalmente la trans-formacin HSI).

En el sistema de coordenadas de la imagen RGB, cadapxel puede representarse en un diagrama tridimensional(correspondiente a los tres colores primarios: rojo, verde,azul). En el sistema HSI, cada pxel puede representarsepor un hexcono, donde la cara hexagonal sera el tono, eleje vertical la saturacin y la distancia al eje vertical la in-

te n s id a d.Para la aplicacin de la transformacin HSI a la imagen

multiespectral procedente de Landsat-TM (30 m) y a la pan-cromtica de SPOT (10 m), los pasos a seguir son:

Correccin las dos imgenes para permitir su superposi-cin exacta.

Degradacin de la imagen pancromtica a una resolu-cin de 30 metros para que sean iguales en tamao alos pxels de las imgenes multiespectrales. La finalidad


(1) Chuvieco, 1996.

(2) Pinilla, 1995. (3) V ivas, 1993.


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de este proceso es poder realizar el clculo del coefi-ciente de correlacin entre bandas y determinar los pa-rmetros requeridos para clculos posteriores.

Magnificacin de la imagen Landsat por replicacin de

pxel e interpolacin por convolucin cbica hasta con-seguir un tamao de pxel igual al de la imagen SPOT. Transformacin de la imagen en sus componentes HSI.

Sustitucin de la banda correspondiente a la intensidadpor la imagen pancromtica HRV, incorporndose conello informacin espacial de mayor resolucin sin perderla resolucin espectral de TM (que va en las componen-tes de tono y saturacin).

Transformacin aplicando su inversa, consiguiendo denuevo una imagen multiespectral con tres bandas co-

rrespondientes a las coordenadas RGB (paso del espacioHSI en que est definida la imagen HSP al espacio RGB).

3. Desarrollo del Trabajo

El esquema HSI de fusin de datos Landsat-TM y SPOT-Pfue aplicado por el IGN (4) con objetivos de visualizacin einterpretabilidad para obtener un documento digital quepermitiera una actualizacin de la cartografa de capitalesde provincia y/o regiones que hubiesen sufrido un elevado

volumen de cambios en sus caractersticas geogrficas. Seseleccionaron las bandas 5/4/3, y se sustituy el canal Ipor la banda del pancromtico (P) del SPOT. La escala deedicin de las imgenes fundidas es 1:50.000. Los defectosque pudiesen introducir los datos TM son compensados por

la alta calidad de los datos SPOT (P) y los tratamientos deeliminacin del blocking al que se somete la imagen final.

Vivas (1993) indica que para realizar esta sustitucin esnecesario asegurar una alta correlacin entre el canal P y la

I. Obtiene valores de correlacin entre ambos canales supe-riores al 85%.

La transformacin entre coordenadas RGB y HSI parte deuna combinacin de bandas determinada, que se converti-r a las coordenadas HSI. Hay varios algoritmos para pasarlas tres bandas RGB al esquema HSI (para calcular la H, Se I de cada pxel a partir de estos niveles digitales). Se em-plea en este trabajo el algoritmo que proporciona el progra-ma XPACE de PCI con la herramienta denominada IMAGELOCK DATA FUSION. con el que se han realizado pruebas va-

riando los diferentes parmetros posibles que son:

La aplicacin del modelo que puede ser de tipo hexco-no cilndrico.

La variacin del orden de la transformacin: de cero atres.

La variacin del tipo de interpolacin, que puede ser li-neal, bilineal y cbica.

Se realiza el proceso mediante la aplicacin del modelo detipo hexcono, el modelo cilndrico no proporciona buenos re-sultados, pues la imagen sale ms borrosa incluso con aspec-to doble en algunas zonas, menos ntida y con la radiometramuy alterada (tal y como se muestra en las figs. 1 y 2), con in-terpolacin por convolucin cbica; y con orden de la trans-formacin igual a cero (se han ensayado rdenes de cero atres; pero no hay diferencias apreciables entre las imgenesresultantes de estas pruebas, para estas imgenes).


(4) V ivas, 1993.

Figura 1. Fusin de Landsat 3/2/1 con

SPOT-P filtrada mediante filtro 9 x 9. Modelocilndrico.

Figura 2. Fusin de Landsat 3/2/1 con

SPOT-P filtrada mediante filtro 9 x 9. Modelohexcono.


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Se ha planteado si era correcto o no el uso de imgenescon fechas tan diferentes por las posibles modificaciones te-rritoriales y se lleg a la conclusin de que los algoritmos queusa el programa ya tienen en cuenta dichas diferencias. La fu-

sin se complet sin problemas y en aquellos puntos en quela topografa haba variado el programa considera como infor-macin radiomtrica principal la de la imagen multiespectral.

3.1. Tratamientos efectuadosa las imgenes de partida

Se han efectuado diversos realces geomtricos a los da-

tos de entrada: al canal pancromtico de SPOT (figs. 3, 4 y5), a la composin coloreada de Landsat (fig. 6) y al resul-tado de la fusin (figs. 7 y 8).


Figura 3. Fusin de Landsat3/2/1 con SPOT-P.

Figura 4. dem, con SPOTfiltrada con filtro 9 x 9.

Figura 5. dem, con SPOT fil-trada con filtro 9 x 9 dos veces.

Figura 6. Fusin de Landsat3/2/1 filtrada mediante filtro9 x 9 con SPOT-P.

Figura 7. Fusin seleccionadafiltrada con filtro 9 x 9.

Figura 8. dem, filtrada confiltro 9 x 9 dos veces.

De forma anloga se han efectuado diversos realces ra-diomtricos, su efecto tiene gran incidencia en la correla-cin entre el canal Intensidad de Landsat y la imagen deSPOT-P. Las pruebas realizadas son:

1. Sustitucin por la imagen SPOT pancromtica con la ra-diometra original (fig. 9).

2. Sustitucin por la imagen SPOT pancromtica realzadamediante realce lineal (fig. 10).

3. Sustitucin por un canal artificial creado como: (2*P +IRc) / 3.

4. dem que el apartado anterior, realzando el resultado,(fig. 11).

5. Sustitucin por un canal artificial creado como: (2*Pr +IRc) / 3; Pr es el canal pancromtico de SPOT realzadomediante realce lineal, (fig. 12).

La correlacin con el canal P original y realzado (figs. 9 y10, respectivamente) presentan los valores ms bajos decorrelacin (54% y 56%). La tercera present un valor de co-rrelacin del 87% pero su calidad result inaceptable. Enlos grficos expuestos se observa que se alcanza la correla-cin mayor en la cuarta prueba (87%, fig. 11). Sin embargo

la imagen final (fig. 13) presenta peor calidad de textura,color y nitidez que la prueba efectuada en ltimo lugar (fig.14). Su correlacin es del 65%. (fig. 12).


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Figura 9. Grfico de correlacin del canal Icon SPOT-P original.

Figura 10. Grfico de correlacin del canal Icon SPOT-P realzada.

Figura 11. Grfico de correlacin del canal Icon SPOT-P ponderada y realzada. Figura 12. Grfico de correlacin del canal Icon SPOT-P realzada y ponderada.


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3.2. Fusiones definitivas

De los diversos realces y filtrajes efectuados sobre lasbandas de la imagen Landsat, se deduce que sta propor-

ciona los mejores resultados cuando se introduce sin real-zar ni filtrar. (la aplicacin de filtros de realce de bordes aesta imagen no implica mejora alguna en la fusin finalpuesto que la imagen Landsat aporta bsicamente la infor-macin relativa al color y no la nitidez de la imagen tal y co-mo se observa comparando las figs. 3 y 6).

La sustitucin por la imagen SPOT realzada, ponderada yfiltrada con filtro de paso alto 9 x 9 en aplicacin simplecon la Landsat sin filtrar ni realzar es la que ha proporcio-nado un mejor resultado es, por tanto, el tratamiento digi-

tal seleccionado. El resultado es mejorado con la aplicacinde otro filtro de realce de bordes 9 x 9 sobre la imagen fi-nal (fig. 7).

ingenieria grafica 16

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