Ciudad de México,
Patricia Manero
Crédito foto: Unsplash
Investigadores de la Universidad de Tartu, en Estonia, recrearon un invernadero tropical en 3D utilizando aproximadamente 20,000 fotografías capturadas con equipos de uso común. Las imágenes permitieron construir un recorrido virtual interactivo por las instalaciones del jardín botánico universitario, mediante técnicas de reconstrucción tridimensional que pueden aplicarse a la documentación de colecciones de plantas vivas.
El proyecto fue desarrollado por Toivo Aukusti Ylinampa y Urmas Kõljalg, de la Universidad de Tartu, y sus resultados fueron publicados en la revista científica Biodiversity Data Journal, de acuerdo con información difundida por la editorial Pensoft. El estudio demuestra cómo cámaras convencionales y herramientas digitales pueden utilizarse para generar representaciones tridimensionales de plantas y espacios botánicos sin depender de sistemas especializados.
Para reconstruir el invernadero tropical, los científicos procesaron las fotografías en 14 secciones superpuestas, que posteriormente ensamblaron para formar un entorno digital explorable. El resultado permite observar virtualmente la colección vegetal, aunque los autores advierten que el modelo está orientado principalmente a la exploración visual y no a realizar mediciones de alta precisión.
La digitalización del invernadero tropical del Jardín Botánico de la Universidad de Tartu requirió capturar aproximadamente 20,000 imágenes desde diferentes posiciones y perspectivas.
Los investigadores dividieron el espacio en 14 secciones que compartían áreas visuales superpuestas. Esta organización permitió procesar los conjuntos de fotografías por separado y posteriormente integrarlos en una reconstrucción tridimensional del entorno.
El ensamblaje de las secciones se realizó manualmente, una característica que los autores identificaron como una limitación del procedimiento actual.
Aunque el recorrido virtual permite explorar el invernadero y observar sus plantas desde distintas perspectivas, la unión manual de los modelos restringe su utilidad para efectuar mediciones precisas de todo el espacio.
Por ello, los investigadores distinguen entre las posibilidades de visualización digital de colecciones botánicas y las aplicaciones que requieren datos geométricos rigurosos.
El proyecto muestra que es posible documentar un entorno vegetal complejo mediante fotografías, incluso cuando las plantas presentan estructuras irregulares, hojas superpuestas y detalles difíciles de representar con imágenes convencionales.
La reconstrucción del invernadero forma parte de una investigación más amplia sobre el uso de cámaras de consumo para crear modelos tridimensionales de plantas.
El equipo trabajó principalmente con una cámara compacta Olympus TG-6, complementada con una cámara equipada con lente macro, un teléfono inteligente y un dron. Para procesar las imágenes, los científicos combinaron dos tecnologías: fotogrametría y 3D Gaussian Splatting.
La fotogrametría permite reconstruir formas tridimensionales medibles a partir de fotografías superpuestas. Mediante la identificación de puntos compartidos entre imágenes, esta técnica facilita la representación espacial de los objetos fotografiados.
Por su parte, 3D Gaussian Splatting permite producir modelos visuales fotorrealistas que pueden explorarse de manera interactiva. Según los investigadores, esta tecnología resulta especialmente útil para representar follaje fino y estructuras vegetales complejas.
La combinación de ambos métodos permitió trabajar con sujetos de diferentes tamaños, desde una flor de orquídea hasta un árbol, además del invernadero tropical completo.
Una de las ventajas señaladas por los autores es que el procedimiento utiliza equipos fotográficos accesibles y software ampliamente disponible, lo que podría facilitar su adopción por instituciones que no cuentan con sistemas especializados de digitalización tridimensional.
Además del invernadero tropical, el estudio incluyó un experimento destinado a documentar el crecimiento de un helecho mediante fotografías tomadas en distintos momentos. Los investigadores reunieron aproximadamente 8,500 fotografías del helecho durante 12 días, dentro de un periodo de 15 días.
A diferencia de los sistemas que requieren cámaras instaladas en posiciones fijas, el equipo utilizó elementos estables del entorno como referencias para alinear las imágenes. Esta estrategia permitió generar modelos correspondientes a distintos días que compartían una misma escala y orientación, haciendo posible comparar directamente los cambios en la estructura de la planta.
Ylinampa explicó que las fotografías no necesariamente deben compartir características de la planta observada, siempre que existan suficientes puntos de referencia en el entorno. El procedimiento resulta relevante porque las plantas son organismos tridimensionales que cambian continuamente. Las fotografías planas y las muestras prensadas no siempre permiten representar su estructura completa ni registrar adecuadamente sus transformaciones.
Mediante la reconstrucción digital, los investigadores mostraron una forma de documentar cambios en plantas vivas a lo largo del tiempo, conservando representaciones tridimensionales comparables de sus diferentes etapas.
La investigación plantea aplicaciones para jardines botánicos, museos y grupos científicos interesados en documentar colecciones vivas mediante herramientas digitales.
A diferencia de las muestras botánicas tradicionales, los modelos tridimensionales permiten representar plantas desde diferentes perspectivas y conservar información visual sobre su estructura en un momento determinado. En el caso del invernadero tropical de la Universidad de Tartu, el recorrido interactivo ofrece una forma de explorar digitalmente el espacio y observar la disposición de sus colecciones vegetales.
El procedimiento también podría utilizarse para desarrollar exposiciones digitales y conjuntos de datos destinados a investigaciones posteriores, aunque las aplicaciones cuantitativas requieren considerar las limitaciones técnicas identificadas.
Los investigadores señalaron que su método proporciona orientación práctica para producir conjuntos de datos 3D escalables destinados a la documentación de plantas y colecciones vivas. Los modelos tridimensionales y videos de demostración se encuentran disponibles mediante los enlaces incluidos en el estudio publicado en Biodiversity Data Journal.
Con la reconstrucción del invernadero tropical y el seguimiento digital del crecimiento de un helecho, la investigación demuestra que las cámaras comunes pueden utilizarse para documentar espacios botánicos y organismos vivos en tres dimensiones. La posibilidad de ampliar estas aplicaciones dependerá de mejoras en la automatización y de nuevas pruebas sobre la precisión de los modelos.