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El Movimiento en la Visualización
por Juan C. D√ľrsteler [mensaje nļ 144]

Desde el principio de la humanidad, la correcta percepción del movimiento ha constituido una rutina importante de la vida cotidiana. También constituye un recurso importante en la visualización.
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Profundidad cinética, Basta ver la sombra que proyecta sobre una pantalla una percha retorcida en movimiento para captar su estructura 3D. Si la percha no se mueve ello es imposible.
Fuente: Adaptado por el autor de un dibujo del libro de Colin Ware "Information Visualization"

El movimiento se percibe intensamente por el cerebro, que evolucion√≥ a base de sobrevivir a diferentes amenazas, muchas de ellas relacionadas con la interpretaci√≥n de patrones est√°ticos como frutas venenosas o fauna peligrosa y patrones din√°micos como animales en movimiento u objetos que podr√≠an chocar (o hacer cosas m√°s preocupantes) con el due√Īo del cerebro en cuesti√≥n.¬†

Un resultado importante de la percepci√≥n de movimiento es que facilita la detecci√≥n de objetos peque√Īos o casi inapreciables y permite que el cerebro distinga la forma tridimensional de un objeto (la llamada profundidad cin√©tica).¬†

La percepci√≥n de patrones din√°micos no se comprende todav√≠a tan bien como la percepci√≥n de patrones est√°ticos, pero tres efectos destacan a la hora de determinar la estructura y propiedades de un objeto seg√ļn la percepci√≥n de su movimiento: Profundidad Cin√©tica, Flujo √ďptico y Paralaje de Movimiento.¬†

Profundidad Cinética 

Wallace y O’Connell (1953) demostraron este fenómeno de manera simple. Si se retuerce una percha de alambre hasta formar una forma tridimensional aleatoria, es imposible que tan sólo mirando su sombra sobre un papel blanco, se deduzca de qué figura tridimensional se trata. Pero si se hace rotar la percha, su forma tridimensional se percibe rápidamente mirando simplemente a la sombra que proyecta.

Algunos experimentos recientes de Todd y Norman (1991) han demostrado que para percibir la forma de un objeto basta con alternar al usuario la presentación de dos superficies proyectadas hechas de puntos aleatorios procedentes de un objeto tridimensional. Véase por ejemplo la esfera en rotación en (requiere Java) o el cilindro en movimiento  (requiere PowerPoint o descargar el visor de PowerPoint)

Flujo óptico

El flujo óptico sucede cuando nos movemos en una dirección determinada. Si miramos hacia el punto al que nos dirigimos (el centro de expansión) éste no muestra movimiento, mientras que si miramos al espacio circundante, el campo visual parece expandirse. Parece ser que este efecto se percibe por el cerebro humano con gran precisión, contribuyendo al control de la locomoción y ayudando a mantener la dirección hacia el lugar específico. 

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Flujo √ďptico¬†
Fuente: Adaptado por el autor de un dibujo del libro de Colin Ware "Information Visualization"
Paralaje de movimiento diferencial 
Fuente: Adaptado por el autor de un dibujo del libro de Colin Ware "Information Visualization"

Este efecto nos proporciona la sensación de movimiento que ocurre cuando observamos el famoso salva-pantallas de campo de estrellas, que da la impresión de navegar a través de un campo de estrellas, dirigiéndonos hacia un punto específico de la pantalla.

Paralaje de movimiento diferencial 

La paralaje de movimiento diferencial es la diferencia de velocidad percibida entre objetos cercanos en relación con objetos más lejanos. Se percibe fácilmente al mirar por la ventana del coche y observar que la velocidad de los objetos cercanos parece ser mayor que la de los objetos más alejados.

Cabe considerar por otro lado varios fenómenos relevantes: movimiento aparente, percepción de la causalidad y movimiento biológico.

Movimiento aparente 

Se obtiene el movimiento aparente siempre que una serie de imágenes estáticas, compatibles con los pasos individuales de movimiento, son expuestas al sistema visual de forma rápida y sucesiva. Este principio de percepción es el fundamento del cine, la televisión y la animación.

En 1912, Wertheimer, uno de los fundadores del grupo Gestalt, demostró por primera vez el movimiento aparente. Mostró a los observadores dos líneas verticales, de manera alterna, situadas en diferentes lugares espaciales. Cuando el tiempo entre dos apariciones sucesivas era menor de 1/20 de segundo, los observadores expresaron que existía una línea en suave movimiento de un lugar a otro. 

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Movimiento aparente. Si el desplazamiento de los motivos es menor de √į/2 se mantiene la coherencia y parece que hay movimiento en una direcci√≥n. En otro caso puede parecer que se mueve en sentido contrario al anterior. Movimiento aparente. La asignaci√≥n de colores, formas o tama√Īos diferentes permite seguir el movimiento y desambiguarlo cuando el patr√≥n se mueve m√°s de √į/2

Para que suceda el movimiento aparente, debe existir una correspondencia entre los patrones incluidos en imágenes sucesivas. Si se representa el movimiento utilizando una secuencia de formas idénticas espaciadas una distancia uniforme d, existe una limitación estricta debida a que, entre imágenes, el desplazamiento del patrón ha de ser menor a d/2 para evitar dar la impresión de movimiento en dirección opuesta. 

Esto es lo que sucede en algunas pel√≠culas cuando, en determinados momentos, las ruedas aparentan girar en la direcci√≥n contraria a la que ser√≠a esperable. Esta limitaci√≥n se puede superar haciendo que los elementos sean diferentes en forma, color o tama√Īo, para que los ojos puedan enfocarse en ellos, evitando de este modo la ilusi√≥n.

Percepción de la causalidad 

En 1946, Michotte llev√≥ a cabo una serie de estudios que demostraron que bajo ciertas circunstancias la causalidad puede ser percibida tan f√°cil e inmediatamente como el color o la forma. En uno de estos estudios se mostr√≥ a los observadores un cuadrado que se mov√≠a hacia otro cuadrado. Cuando el primero alcanz√≥ al segundo se detuvo y entonces el segundo comenz√≥ a moverse. Los observadores percib√≠an que el primer cuadrado era el causante del movimiento del segundo, siempre que el movimiento del segundo cuadrado diera comienzo menos de 70 milisegundos despu√©s de la ‚Äúcolisi√≥n‚ÄĚ.¬†

La percepción de causalidad desaparecía si el tiempo transcurrido era mayor, o si la dirección del movimiento del segundo cuadrado era diferente a la del primero. Otros investigadores han encontrado valores diferentes, pero lo importante es que el movimiento y la temporización de los sucesos, bajo determinadas circunstancias, pueden desencadenar directamente la percepción de causalidad, debiendo poco a la inferencia o a experiencias previamente elaboradas.

Movimiento biológico 

La mayor√≠a de personas son capaces de interpretar los movimientos de otras personas o, hablando de forma m√°s general, el movimiento que tiene un origen biol√≥gico. Las experiencias llevadas a cabo en 1975 por Johansson ‚Äďen las que adhiri√≥ luces a las articulaciones de las extremidades de un actor vestido con ropa negra, procediendo despu√©s a filmar sus movimientos en la oscuridad‚Äď mostraron que, a pesar que el resultado era aparentemente s√≥lo una nube de puntos blancos en movimiento, los observadores se dieron cuenta de inmediato de que estaban observando movimiento humano. Incluso cuando el movimiento fue filmado con s√≥lo seis luces en una secuencia muy corta el movimiento biol√≥gico era percibido con claridad. V√©ase el revelador ejemplo¬†de movimiento biol√≥gico por Alos Feher e Ilona Kovacs

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Movimiento biológico. Incluso mediante una representación esquemática tan elemental, se puede interpretar el movimiento como si expresase emociones y acciones. 
Fuente: Adaptado por el autor del libro de Rita Carter "Exploring Conciousness"
Movimiento biológico. Heider y Semmel mostraron que moviendo apropiadamente tres figuras sencillas sin niguna apariencia biológica pueden crear la percepción de comportamiento humano. 
Fuente: tal como se puede ver en el libro de Rita Carter "Exploring Conciousness"

Otras experiencias muestran que los observadores pueden hacer discriminaciones muy precisas, como identificar posturas, gestos y la posición de las extremidades. El 85% de veces también son capaces de identificar con éxito el sexo del actor. 

Por otro lado, en 1944, Heider y Semmel dise√Īaron una pel√≠cula donde se mostraban dos tri√°ngulos y un c√≠rculo en movimiento. Cuando se present√≥ a los observadores, los movimientos fueron consistentemente interpretados como expresiones de emociones humanas como enfado, o como si algunas formas estuviesen persiguiendo a otras.

Otros investigadores encontraron en estudios multiculturales que el movimiento puede expresar conceptos como amabilidad, miedo, y agresión, de un modo que podría considerarse universal. 

El movimiento está claramente infrautilizado como atributo para expresar información. Aparentemente, tiene propiedades innegables para que se le pueda utilizar para ello. Tenemos por delante un vasto campo de investigación y de prueba de las oportunidades expresivas del movimiento para comunicar ciertos tipos de relaciones entre los datos. 


Enlaces de este artŪculo:

http://www.infovis.net/printRec.php?rec=llibre&lang=1#InfoVisWare   Information Visualization por Colin Ware
http://aris.ss.uci.edu/cogsci/personnel/hoffman/Sphere3.html   Esfera en rotaci√≥n
http://www.artsci.wustl.edu/~rabrams/11.Movement_files/frame.htm   Cilindro en movimiento
http://zeus.rutgers.edu/~feher/kutya_e/example1.html   Ejemplo de Movimiento biol√≥gico
http://www.amazon.com/exec/obidos/tg/detail/-/0520237374/infovisnet/   Exploring Conciousness por Rita Carter
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