En el ámbito de la Universidad Nacional del Sur (UNS) y el CONICET Bahía Blanca existe un alto potencial para el desarrollo de proyectos y trabajos interdisciplinarios. Sin embargo, es claro que el trabajo interdisciplinario no puede ser impuesto por la vía de la norma. Muy por el contrario, el mismo surge a partir del análisis de problemas específicos de un campo del conocimiento y el reconocimiento de la posibilidad de lograr su resolución con herramientas y/o conocimientos aportados por otras disciplinas. Esto implica la aceptación de la necesidad y las ventajas del trabajo grupal interdisciplinario, entendiendo como tal a la tarea que desarrollan un conjunto de profesionales de diferentes disciplinas, aportando cada uno su conocimiento y experiencia particular.

Investigadores del Instituto Geológico del Sur (INGEOSUR) de UNS-CONICET y del Laboratorio de Visualización y Computación Gráfica (VyGLab) del Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación de la UNS desarrollan proyectos interdisciplinarios desde mediados de los 90. Algunos de los primeros resultados obtenidos de este trabajo conjunto tuvieron una fuerte demanda a nivel internacional, a partir de su publicación en revistas científicas como Computers & Geosciences, entre 1992 y 1995. Ello marcó el comienzo de un constante trabajo de colaboración en temas de interés común, el cual actualmente involucra a varios trabajos de investigación que abordan problemáticas relacionadas con Procesamiento de Imágenes, Visualización y Realidad Aumentada aplicadas a las Ciencias Geológicas.

En lo que respecta a Visualización, el gran volumen de los conjuntos de datos originados desde las Ciencias Naturales, y en particular, desde las Ciencias Geológicas, plantea serios desafíos en lo que respecta a su análisis e interpretación sin un soporte visual. Ello hace que la visualización pueda contribuir significativamente a la exploración y la comprensión del significado de estos conjuntos de datos.

En esta línea se  ha desarrollado una aplicación para la visualización de composiciones minerales. Este trabajo está enfocado a la visualización tridimensional de un conjunto de datos geológicos en particular, como es el caso de la composición geoquímica del conjunto de minerales que integran el grupo de los Espinelos, particularmente las cromitas. Este grupo de minerales resulta un excelente candidato a ser explorado y visualizado ya que presenta una gran variedad composicional que está relacionada con su génesis. A ello se suma su carácter refractario, su resistencia a la alteración y  el hecho de ser una de las primeras fases en cristalizar a alta temperatura. Estas características los convierten en excelentes trazadores petrogenéticos y por ello este grupo de minerales pueden proveer información vital en lo que concierne al ambiente tectónico en el cual se generaron las rocas que los hospedan. Esta última característica es muy importante ya que un reto considerable en el campo de las Ciencias Geológicas consiste en caracterizar una región geológica en términos de su encuadre geotectónico, aspecto esencial en la identificación de regiones con rocas que potencialmente puedan ser portadoras de recursos minerales de muy alta demanda en desarrollos tecnológicos. Tradicionalmente la composición geoquímica de este grupo de minerales se representaba en diagramas bidimensionales, ante la dificultad que implicaba hacerlo en un ambiente prismático denominado Prisma de Espinelos. Ello llevó al desarrollo de la aplicación de Visualización SpinelViz. Esta herramienta está basada en el Prisma de Espinelos, en el cual los análisis geoquímicos de Espinelos provenientes de un determinado ambiente geológico se agrupan según un patrón particular. SpinelViz permite representar, visualizar y explorar grandes conjuntos de datos en forma interactiva. Ello facilita al usuario el análisis de conjuntos de datos propios y su comparación con los datos disponibles en bases de datos que corresponden a distintos ambientes geotectónicos a nivel global. Este trabajo fue publicado en Computers & Geosciences (Ganuza et al. 2012). Actualmente se está trabajando en una aplicación distribuida de visualización de minerales a la cual pueda accederse a través de Internet. El usuario de esta aplicación podrá contrastar sus análisis con los análisis almacenados en las bases de datos mencionadas que constituyen un patrón de referencia. De este modo, la aplicación podrá ser utilizada tanto desde una PC de escritorio como desde dispositivos móviles, con distintas capacidades de procesamiento y/o capacidad física limitada de almacenamiento.

En lo que respecta al análisis visual automático de muestras geológicas para el conteo de puntos, este requiere de técnicas avanzadas del Procesamiento de Imágenes. El conteo de puntos es una técnica utilizada para determinar las proporciones porcentuales relativas de los componentes minerales de una muestra de roca. La técnica de conteo se aplica además en otras disciplinas tales como la Biología, las Ciencias Médicas y las de Materiales. El conteo de puntos normalmente se lleva a cabo mediante dispositivos mecánicos o electromecánicos adicionados a un microscopio, los cuales tienen un costo muy elevado y ofrecen una funcionalidad limitada. En Geología, las principales propiedades determinadas en una roca son las proporciones de los distintos minerales, su forma, su arreglo textural y su composición geoquímica. Para la determinación de las proporciones relativas de los componentes minerales de una muestra de roca se utiliza una imagen digitalizada de un corte delgado (aprox. 30 µm) de la misma, obtenida con un microscopio petrográfico. El conteo se lleva a cabo superponiendo una grilla regular a la imagen digitalizada e identificando el mineral interceptado en cada punto de la grilla. Al contar la cantidad de puntos encontrados para cada mineral se puede determinar qué porcentajes representan estos valores del total de puntos contados. La cantidad de puntos a determinar para una muestra varían entre 5000 y 8000, valor que es establecido por el experto antes de iniciar el proceso de conteo en función, entre otros parámetros, del tamaño de los cristales de cada fase mineral. Habitualmente esta técnica se aplica utilizando un microscopio junto con equipos especiales, dispositivos de alto costo con la desventaja adicional de que un estudio de una muestra de roca puede requerir hasta 8 horas. En este proyecto se ha desarrollado la aplicación Rock.AR que realiza el conteo semiautomático de los puntos asistiendo al usuario en la creación de la grilla y en el propio conteo con lo cual se reduce el tiempo requerido para cada determinación y su eventual repetición con una inversión de tiempo 8 veces menor.

Actualmente se está trabajando en el desarrollo de aplicaciones que permitan realizar el conteo de manera automática. Si bien existen algunas técnicas que permiten segmentar los distintos minerales, estas no dan resultados satisfactorios para todos los tipos de rocas.

En lo que respecta a Realidad Aumentada se está desarrollando una aplicación que resulte de utilidad al geólogo de campo. En este sentido se está trabajando en Realidad Aumentada (RA) móvil. Los sistemas de RA móviles poseen requerimientos que limitan los elementos disponibles para su construcción. Las capacidades gráficas y de cómputo de los elementos utilizados (PDA, Smartphones) generalmente son limitadas. Sin embargo, en la actualidad existe un mercado cada vez mayor de equipos portátiles que brindan capacidades cada vez más similares a las de una PC de escritorio, con una gran movilidad, portabilidad y con un costo moderado: las netbooks y/o tablet-PCs. Estos nuevos dispositivos permiten trasladar hacia las aplicaciones móviles los procedimientos, métodos y técnicas utilizados en las aplicaciones de escritorio en lo referido al poder de cómputo y al gráfico.

Específicamente se está trabajando en el diseño de un sistema de RA móvil orientado al campo de la geología que integrará la vista del mundo real, recogida a través de una cámara, con información geológica geo-referenciada almacenada en el dispositivo móvil. La ubicación y condiciones geográficas de un gran número de los lugares de utilización de este tipo de aplicaciones son tales que no posibilitan contar con acceso a redes de comunicación tradicionales como Internet o telefonía celular. Esto hace que toda la información del mundo virtual deba almacenarse en el propio dispositivo portátil. Sin embargo, a nivel global se cuenta con acceso al Sistema de Posicionamiento Global (GPS), servicio que permite conocer la ubicación del usuario en el mundo con una cierta precisión y realizar el seguimiento o tracking del usuario. Para completar esta información, se pretende contar con dispositivos de tracking inercial, que, debido a su característica de no requerir ninguna configuración especial externa, se adaptan a las condiciones requeridas por la aplicación.
En relación con esta línea de trabajo se está desarrollando una tesis doctoral. El tesista es el Ing. Damián Flores y su tema de trabajo: Realidad Aumentada en Visualización se realiza bajo la dirección de la Dra. Silvia Castro (VyGLab, DCIC UNS) y el Dr. Ernesto Bjerg (INGEOSUR y Dpto. Geología-UNS).

Además, integran el grupo interdisciplinario, por parte del VyGLab el Dr. Martín Larrea y la Ing. María Luján Ganuza, ambos docentes del Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación y por parte del INGEOSUR las Dras. Gabriela Ferracutti, investigadora asistente CONICET y María Florencia Gargiulo, becaria posdoctoral CONICET.