Recerca i transferència tecnològica

El Laboratori de Gràfics i Imatge (GILab) és un grup de recerca de la Universitat de Girona, dirigit pel Dr. Mateu Sbert, i que està adscrit a l'Institut d'Informàtica i Aplicacions i a l'Institut d'Investigació Biomèdica de Girona. Està format per 6 doctors, 8 estudiants de doctorat i un nombre important d'estudiants en formació que col•laboren en diversos projectes. La recerca i transferència del grup es desenvolupen principalment en els camps d'informàtica gràfica i processament d'imatge. El GILab respon a la demanda del sector industrial en diferents àrees tals com videojocs i medicina.

La nostra recerca se centra en algorismes que simulen la il•luminació d'entorns virtuals. L’objectiu és trobar un equilibri entre el realisme físic de les imatges generades i el seu cost de computació, tenint en compte l’aplicació per a la qual van destinades. Així, mentre que les aplicacions a disseny d'interiors i animació requereixen sobretot un alt realisme, els videojocs també necessiten càlculs en temps real. Eines com el reús dels camins recorreguts per la llum permeten millorar el rendiment dels algorismes clàssics d’il•luminació global, basats en traçats de raigs i radiositat. En el cas dels videojocs, necessitarem utilitzar el hardware gràfic, o GPU, simplificar els algorismes i/o utilitzar tècniques no físicament realistes però amb gran impacte visual, com les obscurances o ambient occlusion.

Els darrers anys han vist un enorme progrés en les possibilitats de càlcul dels ordinadors i en la potència del hardware gràfic. Aquest fet ha permès que els videojocs augmentin notablement el seu realisme i qualitat. La nostra recerca se centra bàsicament en l’aplicació dels algorismes o tècniques gràfiques existents o, si s’escau, en la creació de noves tècniques a l’entorn dels videojocs. Això implica integrar les tècniques, un cop adaptades per treballar en temps real, dins el que s'anomena "motor de jocs", el sistema de software que mou el joc. Avui dia els motors de jocs no només es fan servir per fer jocs, sinó que són l’eina bàsica dels sistemes de realitat virtual, simulació i platós virtuals per a cinema i televisió.

El diagnòstic a partir d’imatges, com poden ser ressonàncies magnètiques o tomografies, s’ha convertit en una eina clau en el dia a dia dels hospitals. El nostre grup treballa conjuntament amb els metges i radiòlegs de l’Institut de Diagnòstic per la Imatge (IDI), el qual ofereix servei als principals hospitals públics catalans. Hem creat un equip multidisciplinari que té com a objectiu la recerca i el desenvolupament d’eines de suport i ajuda al diagnòstic. Treballem per automatitzar al màxim les operacions que ha de realitzar el metge abans de prendre una decisió, com són la segmentació i el càlcul automàtic de lesions, l'alineament d'imatges per a la comparació d’estudis, la reconstrucció virtual d'òrgans, etc. Una de les nostres línies actuals de recerca és la creació de mapes de les fibres del cervell que constitueixen la matèria blanca.

Aquesta àrea de la informàtica gràfica té com a objectiu l’estudi i el desenvolupament de tècniques que ens ajuden a interpretar dades científiques a partir d’imatges. Els camps d’aplicació són molts i variats: medicina, meteorologia, química, dinàmica de fluids, biologia, etc. Al GILab investiguem tècniques de visualització i simplificació de models 3D aplicades principalment a la medicina. Ens interessa reconstruir parts del cos de manera que es puguin explorar de forma interactiva, intentant simular la navegació pel seu interior.

En l'àmbit de la selecció de punts de vista, hem definit mesures per a la selecció dels millors punts de vista i l'exploració d'escenes i estudiem les parts més informatives i sortints d'un objecte. Algunes d'aquestes mesures poden també ser utilitzades per aconseguir una il•luminació no realista d'una escena. En el camp del reconeixement d'objectes, treballem en la definició de descriptors de forma basats en distribucions uniformes de línies i tècniques de punt de vista. Aquests descriptors ens permeten reconèixer de la manera més ràpida possible la semblança entre un objecte i una gran quantitat de models guardats en una base de dades.

El camp de l'estètica computacional fusiona, entre altres, la computació, la filosofia, la psicologia i les arts. En particular, els nostres esforços se centren en l'obtenció de mesures que ens permeten quantificar alguns aspectes relacionats amb el grau d'ordre, complexitat i informació en una imatge, un quadre o una escultura. El valor estètic o il•lustratiu de les imatges que es produeixen és un altre dels aspectes que s'estudien. Les tècniques utilitzades es basen, en gran part, en la recerca realitzada en les línies d'investigació prèviament comentades.

Convé també destacar la capacitat de transferència tecnològica que té el grup, avalada pels convenis i projectes realitzats amb empreses com AIJU, Brainstorm, T-Systems Iberia, Digital Legends, Infowerk, Saber Interactive, GiDoc, IDI i IRTA.

El membres del GILab publiquen la seva recerca en algunes de les millors revistes i congressos del seu àmbit. Tenen relacions de col•laboració amb grups d'arreu del món i han liderat projectes internacionals i estatals de recerca que han estat transferits a empreses líders del sector.