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Una inteligencia artificial crea una escultura por primera vez en la historia
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Fusiona cinco estilos de maestros

Una inteligencia artificial crea una escultura por primera vez en la historia

Por primera vez en la historia, una inteligencia artificial ha creado una estatua por sí misma después de un complejo entrenamiento y una complicada ejecución realizada por robots

Foto: La estatua imposible. (Sandvik)
La estatua imposible. (Sandvik)

"¿Qué pasaría si resucitaras a cinco artistas que vivieron con 500 años de diferencia?", se pregunta Robert Luciani. Yo diría que probablemente una buena cena y, si consigues que se caigan bien con la ayuda de unas buenas botellas de vino, puede que al final colaborasen en la realización de ‘La estatua imposible’, una impresionante figura de acero inoxidable de 1,5 metros y media tonelada que fusiona sus estilos y que ahora se exhibe en el Tekniska Museet, el Museo Nacional Sueco de Ciencia y Tecnología de Estocolmo.

Foto: La cámara F-Zero permite tomar fotos que hasta ahora eran imposibles.

Luciani es ingeniero de software en The AI Framework, la consultora de IA y datos que creó los modelos de inteligencia artificial y el flujo de trabajo que llevaron a la creación de esta obra de arte. El proceso supuso un enorme reto, desde la creación de los modelos hasta la fabricación y el montaje final, dice Sandvik, la empresa sueca de ingeniería que fabricó la estatua para mostrar sus capacidades de fabricación CNC.

Un reto casi imposible

El primer reto, según Sofia Sirvell, directora digital del Grupo Sandvik, fue crear un modelo 3D que representara a estos artistas. En una entrevista por correo electrónico, Sirvell me cuenta que la estatua se diseñó entrenando múltiples modelos de IA en la obra de cinco de los escultores más grandes y reconocidos del mundo, equilibrando algunos de sus atributos más conocidos: "Incorporamos las poses dinámicas y desequilibradas del artista italiano Miguel Ángel y la musculatura y el reflejo del escultor francés Auguste Rodin. También nos inspiramos en el sentimiento expresionista de la artista alemana Käthe Kollwitz, y en el enfoque del impulso y la masa del poeta y escultor japonés Takamura Kotaro. Esta colaboración se completó con influencias de la escultora afroamericana Augusta Savage, inspirándonos en la rebeldía que reflejan sus figuras".

Aunque hoy existe cierta tecnología de IA generativa 3D, aún es bastante rudimentaria, por lo que tuvieron que usar herramientas 2D. El trabajo inicial comenzó en agosto de 2022, explica. En aquel momento, Stable Diffusion (SD) tenía una continuidad de imagen muy baja, es decir, la capacidad de mantener la coherencia de las imágenes generadas entre sí. Para superar esta limitación, entrenaron un modelo SD con un conjunto de datos relativamente pequeño de estatuas sintetizadas a partir de imágenes 3D. Sin embargo, este modelo no tenía un conocimiento de los artistas en los que querían que se convirtiera la IA. Para ello, utilizaron Midjourney y DALL-E para sintetizar poses y temas de cada artista, que se introdujeron en el modelo de Stable Diffusion para producir la imagen 2D final.

placeholder La estatua imposible en el Museo de Tecnología de Estocolmo. (Anna Gerdén, National Museum of Science and Technology Stockholm)
La estatua imposible en el Museo de Tecnología de Estocolmo. (Anna Gerdén, National Museum of Science and Technology Stockholm)

"Configuramos un sistema automatizado que combinaba las capacidades de las tres herramientas de IA que habíamos elegido para crear nuestra imagen inicial", explica Sirvell. "Producir resultados coherentes y definitivos en las primeras versiones de la IA generativa es una tarea difícil, sobre todo cuando se intenta equilibrar estilos artísticos enfrentados como el realismo y el expresionismo. Por eso utilizamos más de una herramienta: cada una tiene un punto fuerte diferente."

Mientras que DALL-E tiene un profundo conocimiento del contenido semántico y sintáctico y entiende muy bien el lenguaje; el punto fuerte de Midjourney es la interpretación del estilo artístico y atributos más subjetivos como el ambiente, la emoción y el estilo, mientras que Stable Diffusion destaca en la producción de imágenes de alta calidad, me dice. Repitieron una y otra vez el proceso de generación, obteniendo imágenes hasta que encontraron una que consideraron que cumplía el objetivo y podía fabricarse mediante mecanizado CNC.

Del 2D al 3D...

Trasladar imágenes 2D a un modelo 3D fue igual de difícil. Sirvell me cuenta que, para crear la nube de puntos y el posterior modelo sólido que pudiera fabricarse, se necesitó otro conjunto de herramientas de IA. Algunas de estas herramientas necesitaron más formación personalizada para lograr la máxima fidelidad, como el estimador de profundidad Midas, un algoritmo de IA capaz de estimar un modelo 3D a partir de una imagen plana monocular que estimaba el valor de profundidad de la estatua. Este modelo 3D inicial del cuerpo se refinó después con estimadores de postura humana, que interpretaban además las imágenes planas de la figura humana. Otro paso fue la generación de la tela realista de la que emerge el cuerpo, para lo que se utilizaron algoritmos de IA empleados en videojuegos. Por último, Sirvell afirma que aplicaron otro software de IA especializado para reintroducir detalles finos adicionales perdidos en los pasos anteriores.

El desarrollo de generadores de imágenes con IA es ahora tan rápido que hay varios generadores que ya son capaces de realizar este proceso de forma autónoma, a diferencia de lo que ocurría cuando La Estatua Imposible comenzó su viaje creativo. "Muchos de estos modelos han mejorado enormemente desde que comenzó el proyecto, pero incluso hoy en día, crear una malla 3D equivalente requeriría múltiples modelos personalizados y sigue siendo una tarea que no es trivial", señala Sirvell.

...y al mundo real

Con el modelo final de la nube de puntos 3D en la mano, necesitaban llevarlo al mundo real, un enorme reto en sí mismo debido al tamaño y la complejidad de la escultura. "Nuestro equipo utilizó el software de fabricación asistida por ordenador Mastercam, lo que dio como resultado un modelo sólido con más de nueve millones de polígonos y detalles muy complejos".

placeholder Fabricación de una de las piezas. (Sandvik)
Fabricación de una de las piezas. (Sandvik)

Sin embargo, la estatua no podía hacerse en una sola pieza de acero. La fabricación tuvo que simularse primero en un gemelo digital antes de iniciar cualquier proceso de escultura CNC (control numérico por ordenador), que utiliza taladros para moldear los bloques de acero siguiendo la malla 3D. Para ello se utiliza un programa llamado Vericut, un software desarrollado por Sandvik que simula y optimiza el proceso de fabricación para que utilice la menor cantidad de acero posible y el proceso sea seguro y eficiente. Según la empresa, "no hubo que desechar ni rehacer ni una sola pieza de la estatua a lo largo del proceso, ya que cada una se había perfeccionado digitalmente antes de iniciar el mecanizado".

placeholder Otra vista de la estatua imposible. (Anna Gerdén, National Museum of Science and Technology Stockholm)
Otra vista de la estatua imposible. (Anna Gerdén, National Museum of Science and Technology Stockholm)

Después de tres simulaciones, su software recomendó la creación de 17 piezas separadas que debían pasar por distintos procesos de torneado, fresado y taladrado, para luego ensamblarse a la perfección en la forma final. El proceso dio lugar a 40 millones de líneas de código G, el programa que guía a las máquinas para esculpir las piezas. La empresa afirma que todo este proceso redujo a la mitad la cantidad de acero necesaria. Sandvik también asegura que la precisión de la obra acabada—medida por sus herramientas láser y software—es de sólo 30 micrones respecto al modelo 3D original, lo que "hace que las intersecciones entre las distintas piezas sean practicamente invisibles a simple vista".

La empresa afirma que "este nivel de precisión es una hazaña notable teniendo en cuenta su tamaño y la complejidad del modelo 3D". Desde luego, parece una hazaña de fabricación impresionante. Pero lo que realmente importa es cómo se hizo todo desde la concepción hasta la finalización. La forma en que un proceso de creación basado en IA puede ser guiado por humanos y trabajar con máquinas a distintos niveles para crear algo tangible, no sólo una imagen, es un brillante signo de lo que estas tecnologías pueden traernos, como las piezas alienígenas de naves espaciales de la NASA generadas por IA sobre las que escribimos hace unos meses. Nos espera un futuro brillante, si conseguimos mantener el rumbo correcto.

"¿Qué pasaría si resucitaras a cinco artistas que vivieron con 500 años de diferencia?", se pregunta Robert Luciani. Yo diría que probablemente una buena cena y, si consigues que se caigan bien con la ayuda de unas buenas botellas de vino, puede que al final colaborasen en la realización de ‘La estatua imposible’, una impresionante figura de acero inoxidable de 1,5 metros y media tonelada que fusiona sus estilos y que ahora se exhibe en el Tekniska Museet, el Museo Nacional Sueco de Ciencia y Tecnología de Estocolmo.

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