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La antropometría y el ingeniero que parametrizó al ser humano para que las acciones y la interacción con los objetos resulten más simples

Hombre de vitruvioDefinir la altura estándar de una puerta parece algo muy simple: hacerla lo suficientemente alta como para que pasen por la misma las personas más altas dentro de un rango razonable que acapare al 99% de la población, pero lo suficientemente baja para que sea práctica estructuralmente. Eso resulta simple de comprender; pero qué acerca de, por ejemplo, la altura de una silla en relación a un escritorio y sus cajones, ciertamente debe existir una relación matemático estadística que enlace y determine los tamaños y distancias para que dichos elementos sean cómodos como para que el promedio de los seres humanos, y sus rangos de variaciones, puedan realizar una escritura confortable sobre la superficie del escritorio como a su vez poseer un fácil y rápido acceso a los cajones del mismo sin necesidad de mover el tronco de su cuerpo, todo perfectamente al alcance de nuestros brazos; o tal vez cuando nos sentamos en un automóvil, y simplemente con un movimiento de brazos podemos tomar el ojal del cinturón de seguridad e insertarlo en la traba con un simple movimiento que tampoco requiere mover el tronco del cuerpo para la absoluta mayoría de la población adulta.

Todo esto hoy lo damos por sentado y resulta tan básico, tan elemental y dado por hecho que nunca pensamos que esto, en realidad, es el producto de siglos de mediciones y estudios. Primero desde el saber común con tablas de medidas para ciertos objetos, y luego, con la llegada de la modernidad, del diseño industrial y el estudio científico de la biomecánica humana.

Los pioneros
Tabla de medidasPrimeramente ésta ciencia empezó como una técnica, midiendo la disposición y distancia de los elementos, por ejemplo, Hipócrates dio gran importancia en la cirugía al acceso y distancia del instrumental, Taylor durante la revolución industrial presto principal atención a mecanizar movimientos cortos, simples y prácticos durante el trabajo, y ciertamente infinidad de gremios a lo largo de los siglos desarrollaron sus propias “tablas de medidas” como la que puede verse hacia la derecha, utilizada por carpinteros del mundo angloparlante para determinar el tamaño y la distancia óptimos de distintos muebles para que estos sean prácticos y convenientes.

EL ModulorNo obstante, no fue hasta la llegada del arquitecto Charles-Édouard Jeanneret-Gris, mejor conocido como Le Corbusier, en que las dimensiones y movimientos humanos se comenzaron a considerar como relaciones matemáticas aplicables. Para esto creó el Modulor, una serie de escalas antropométricas que harmonizaban las dimensiones humanas con la arquitectura. Con éste, se podían dimensionar objetos tanto arquitectónicos como mobiliarios de manera tal que posean una mayor armonía con las dimensiones y movimientos humanos. El mismo empleaba fuertemente las series de Fibonacci y, a grosso modo, el sistema partía desde la mano levantada del hombre (226cm) y desde su ombligo (113cm). A partir de la primer dimensión se suma y se resta sucesivamente en relación a la sección áurea y se obtiene la serie azul; con el mismo proceso, pero a partir de la segunda medida, se obtiene la serie roja. Esto permite obtener miles de combinaciones aplicables tanto a un simple mueble como a un edificio entero.
EL Modulor

El hombre que parametrizó al ser humano
Estudios de Henry DreyfussEl problema con el Modulor es que si bien fue un adelanto no era un estudio científico, y se preocupaba más por la estética y el arte que el rigor matemático. No obstante, esto lo solucionaría el industrial Henry Dreyfuss a mediados del siglo XX. Con éste fin publicaría en 1960 una influyente obra denominada Measure of Man: Human Factors in Design (La medida del hombre: Factores humanos en el diseño), una obra culmine del diseño industrial; en la que se interpretan las relaciones ergonómicas como si se tratase de “ingeniería humana”. La antropometría deja de ser el paradigma principal siendo reemplazada por la ergonomía, es decir, las medidas en si dejaban de importar y las relaciones de movimientos y posiciones eran los factores determinantes

Estudios de Henry Dreyfuss
Estudios de Henry DreyfussDreyfuss crearía dos modelos estandarizados Joe y Josephine, todas sus medidas no estarían determinadas por valores absolutos sino que representarían porcentajes interrelacionados, por lo que al ajustar ciertas variables los modelos podían representar personas de distintos tamaños, así como niños, personas con distintos índices de masa corporal e incluso personas en sillas de ruedas. La biomecánica jugaba un rol fundamental en dichos modelos, con las articulaciones y sus rangos de acción definidos en arcos proyectantes de gran información visual para quien emplee el modelo.

Estudios de Henry DreyfussLas dimensiones, los rangos de movimiento y rotación del cuerpo dejan de ser valores individuales y pasan a representar relaciones interdependientes, jerarquizadas. Un movimiento de la rodillas alterará los valores asignados a su respectivo pie, así como el área de acción del modelo. Más importante aun es la tabulación de valores aplicables a distintas acciones. Tablas para el modelo sentado, tablas para el modelo estático, tablas para el modelo en movimiento, etc.

Estudios de Henry Dreyfuss

Esta obra marcó un antes y un después, y ciertamente dejó por sentado que en el diseño industrial se deben adaptar los objetos a la persona y no la persona a los objetos, dando paso a los diseños altamente ergonómicos que disfrutamos hoy en día.

El proceso de producción cuando Disney “era a mano”

La animación digital es fantástica, sobretodo cuando es utilizada en series de ciencia ficción, como por ejemplo Galactica. Sin embargo, por alguna razón, que quizás sea el que los recuerdos que tengo de mi madre casi todos transcurren durante mi niñez, cuando veíamos juntos películas de Disney los fines de semana, siento que la animación digital carece de esa singularidad artesanal única que tenían las grandes producciones de Disney.

El documental a continuación muestra el proceso de producción. Si bien está en inglés, contiene varias escenas muy interesantes.

1140-2.jpgSi el documental anterior no nos dio un vistazo amplio del monumental trabajo requerido. El esquema a continuación alcanza para observar la cantidad de pasos, procesos y nivel de producción que requería crear una película.

Aclaración: Esto es una cuestión de gustos puramente personal, de hecho, si leen Anfrix desde hace tiempo, sabrán que Photoshop, 3D Studio y Blender son herramientas que uso muy seguido y las cuales, diciéndolo con humildad, sé manejar muy bien. No me malinterpreten, no estoy desmereciendo a la animación digital en lo absoluto.

Y hablando de Disney, una compilación de las escenas más famosas.

Los maravillosos seres voladores de Festo

La empresa Festo, una especie de combinación entre corporación con fines comerciales y grupo artístico, ha logrado crear algunos de los dispositivos voladores más impactantes e interesantes que pude ver hasta el momento. Utilizando materiales ultralivianos y resistentes conjuntamente a mecanismos que simulan músculos artificiales, han logrado máquinas espectaculares.

El Empire State y los dirigibles
1068-1.jpgCuando el Empire State fue visionado, un futuro plagado de naves voladoras era evidente y, con un poco de imaginación y esperanza, hasta lógico. John Raskon, el financista que puso los fondos para la construcción del mismo, era ciertamente un hombre de visión elevada, por lo que, previniendo un futuro donde los viajes se realicen de manera aérea, dotaría a su edificio, el más alto del mundo en ese entonces, con un puerto aéreo sobre el cual los dirigibles pudiesen anclar. De esta manera, el Empire State no sólo sería un edificio, sino que a la vez servía de puerto de viajes intercontinentales -con la enorme acumulación de capital que ello significa-.

Es así que el diseño original, de terminación rectangular convencional, fue reemplazado por un enorme mástil de arquitectura Art Deco -considerado como muy futurista en los años 20 y que a mi, personalmente, me fascina- que convirtiera al edificio original de 86 pisos en uno de 102 pisos de altura. Un lujoso elevador posteriormente transportaría a los pasajeros hacia la zona habitable que comenzaba a partir del piso 86.

Desafortunadamente las corrientes intensas demostrarían que el plan no era muy seguro, y conl os años, la emblemática cúpula se transformaría en una torre de comunicaciones.

El turbulento y casual origen de la letra minúscula

La letra minúscula es un invento relativamente moderno. Durante la edad clásica, es decir Roma, todos los escritos eran realizados en lo que hoy conocemos como mayúsculas o letras capitales. Su diseñó, refiriéndonos a las capitales romanas, era perfectamente simétrico, y correspondía a una geometría euclidiana.

Franja de textoLetra capital romana. Su diseño estaba basado en la geometría euclidiana.

Así se mantendrían durante muchos siglos, hasta que Ealhwine, un estudioso y poeta de York, Inglaterra, fuese invitado por legendario Carlo Magno a formar parte de su Corte Real. Durante su estadía en dicha Corte, sería participe del período de bonanza e iluminación conocido como el Renacimiento Germánico o Renacimiento Carolingio. Allí gradualmente tendría acceso a material de manuscritos de mejor calidad e instrumentos de escritura más avanzado como lapiceras de carga frontal. Esto lo llevaría a desarrollar la “minúscula Carolingia”, un tipo de letra más pequeña y redondeada que permitía escribir de la manera que hoy denominamos cursiva minúscula. Si bien su uso se haría popular entre la gente culta, este se abandonaría en el siglo XI. La misma, a su vez, estaba basada en la cursiva The forme of Curyromana, o tipografía Uncial -un ejemplo de cursiva romana lo pueden ver en la inscripción de las Tablas de Vindolanda,- un tipo de cursiva desarrollado casi a finales del Imperio Romano Occidental con la llegada del papel vitela, el cual, al ser más suave, requeria ángulos más agudos en comparación al papiro. Ealhwine, en la Corte  Carolingia, contaria con el material de escritura más suave y perfecto de su tiempo, el papel vitela uterino, hecho con las pieles de animales recién nacidos.

Durante el siglo XV, renacentistas italianos pertenecientes a Venecia, buscando revivir la grandiosidad de la Edad Clásica y a su vez desarrollar una tipografía para su república, confundirían manuscritos Carolingios con trabajos romanos, y así difundirían la minúscula Carolingia, a la cual denominaron como lettera antica, por toda Europa pensando que ésta era la cursiva romana  A partir de este punto se comenzarían a utilizar a las mayúsculas para marcar el comienzo de un párrafo y las minúsculas para el texto en general. Si bien con el tiempo descubrirían el error, la minúscula, al ahorrar espacio de texto, algo considerable en esa época dado el costo de los materiales de escritura e impresión, y el hecho de permitir escribir más rápido a mano, haría que la lettera antica sobreviva y se popularice cada vez más. Eventualmente la imprenta llegaría a Italia, primero a Roma, pero luego se establecería en Venecia el mayor centro de impresión de libros del mundo. La cursiva Veneciana, descendiente de la lettera anticua,  gradualmente se iría adaptando a los patrones de las imprentas, y así, popularizando cada vez más la utilización de la minúscula ya que permitían un gran ahorro de tinta al sólo ocupar medio carril. Gracias al trabajo de Nicolas Jenson  y otros imprenteros famosos, entre ellos especialmente el del letrista del s. XVIII Giambattista Bodoni, ésta iría evolucionando hasta llegar a la tipografía Gracia (serifas), que es la que aun utilizamos hoy en día y la cual forma la base de las romanas modernas (Times, Garamond, et cetera).

Tipografái de Bodoni(Gracias al trabajo de Bodoni, llega la tipografía moderna.)

Por supuesto que las distintas sub culturas europeas no se podrían de acuerdo cuando utilizar minúsculas y cuándo no.Es así, que recién a principios del siglo XVIII, comenzaron a nacer las primeras “guías de estilo” en relación al uso de mayúsculas y minúsculas. No obstante, cada cultura las impuso de manera distinta, por lo que en las lenguas romance las mayúsculas se utilizan al principio de nombres, palabras después de un punto y comienzo de párrafos; mientras que, en el otro extremo, los alemanes utilizan las mayúsculas además para marcar el comienzo de todos los sustantivo.

Falsa maqueta o tilt-shift, cómo hacer que tus fotografías parezcan miniaturas

La técnica se denomina “Tilt-shift-photography” y se basa en un efecto óptico para el cual se manipulan las lentes de la cámara con el fin de crear la ilusión de una “falsa maqueta”. En palabras más simples: se modifica la óptica para que objetos del mundo real, como árboles o edificios, parezcan miniaturas en la fotografía.

Esta falsa miniatura se logra al manipular el sensor óptico de la cámara, haciendo que no este en el ángulo correcto con respecto al eje de las lentes. Así, se logra causar un gradiente de foco que confunde al ojo al alterar el campo de profundidad -muchos herbivoros, al carecer de visión binocular, no pueden establecer un campo de profundidad, por lo que ven el mundo de forma un tanto similar las imágenes creadas con esta técnica-

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La tetera de Utah, la tetera más famosa del mundo

Si jugamos video juegos o vemos películas con efectos tridimensionales seguramente habremos visto la Tetera de Utah cientos de veces sin habernos dado cuenta de que se trataba del mismo modelo 3D utilizado una y otra vez. Un modelo tan histórico en el mundo de la animación tridimensional que ha sido intencionalmente ubicado en infinidad de animaciones, películas y videos durante los últimos 30 años.

La historia

Conocida como la “tetera Utah” esta fue adquirida por Martin y Sandra Newell en 1974. Una tarde Martin se encontraba preocupado ya que su portafolio no era muy grande, por lo que Sandra le sugirió que haga un modelo de la tetera que habían adquirido. A diferencia de los avanzados programas del presente, en 1974 para crear un modelo 3D se debían de introducir manualmente los datos geométricos y los valores de las curvas de Bézier, por lo que obtener un objeto fiel al modelo original era extremadamente difícil y requería de cientos de horas de tediosos cálculos e intentos. De todas maneras a pesar de las dificultades Martin logró producir un objeto final muy fiel al original por lo que rápidamente lo envió como demo de su trabajo a varias empresas.

Su popularidad
Gracias a lo bien hecha que estaba prontamente varios de los pioneros del 3D comenzaron a utilizar la tetera de Newell ya que ésta más allá de ser un objeto reconocible, relativamente simple y ocupar poca memoria, tenía presente la mayoría de las características topológicas necesarias para hacer testeos. Superficies ocultas, superficies cóncavas y convexas entrelazadas, sombras internas y externas, etc.

De esta manera la humilde tetera formó parte fundamental en el desarrollo de los programas y algoritmos de simulación 3D que hoy día hacen posibles desde video juegos hasta los efectos especiales de las películas más taquilleras. Debido a su historia es común que los diseñadores la incluyan “oculta” a manera de “huevo de Pascua” en cientos de proyectos y animaciones.

La Gramática del Ornamento

The Grammar of Ornament escrito hace más de 150 años por el ilustrador Elizabetano Owen Jones nos ofrece un paseo didáctico por la estructura y el significado de los ornamentos gráficos antiguos. Desde los tiempos egipcios hasta el renacimiento pasando por la cultura céltica, Grecia, Roma y el Medioevo. Todas estas explicaciones, además de ser realmente esclarecedoras, están acompañadas de hermosas ilustraciones y esquemas que nos permitirán aprender mediante ejemplos visuales el significado de los símbolos y estilos que decoraban los libros, paredes y el arte de algunas de las más influyentes civilizaciones. Ciertamente una de las obras de referencia y estudio sobre la gráfica y el diseño de las civilizaciones antiguas más importantes alguna vez creadas.

Puedes ver el libro completo en ésta galería virtual de la Universidad de Wisconsin.

Halucii

En el pasado habíamos hablado sobre Escher y su arte matemático, en el cual mundos imposibles confundían nuestros sentidos al punto de hacernos dudar de la realidad misma. Con este espíritu nace Halucii, una animación en 3D que toma varios de los conceptos de Escher creando un mundo conflictivo para un personaje muy singular.

Erhard Schön el ilustrador pionero

Ésta imagen fue creada por Erhard Schön en 1535 como un encargo litográfico. A simple vista parece un paisaje costero con granjas y animales de trabajo. Sin embargo, si la rotamos a 90º en sentido de las agujas del reloj veremos que tiene escondidos entre sus trazos a Ferdinando I, el papa Paulo III, Carlos V y Francis I.

De todas maneras, lo curioso llega unos años después. En 1538, perfeccionada su técnica, Erhand, crea su trabajo Was siehst du. En este podemos ver, a simple vista una pareja dándose un tímido beso. Sin embargo, si prestamos mucha atención y la miramos desde la derecha -buscando un angulo un tanto excéntrico- veremos una pareja teniendo relaciones sexuales. Algo que en su siglo era muy atrevido, al punto de poder haberle costado su libertad, por lo que toma mucho color y romanticismo.

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– Efecto Falsa Maqueta, en el cual se utilizaba un truco fotográfico para hacer que edificos reales parezcan maquetas miniatura.

El efecto Droste

Creo que a esta altura es muy difícil que alguien no haya visto alguna vez en su vida alguna representación del efecto Droste. Quizás en cuadros o caricaturas donde el personaje parece perderse en una infinita repetición de si mismo y su entorno, o tal vez, sin saberlo, lo hemos realizado nosotros mismos apuntando una webcam al monitor o haciendo que dos espejos se enfrentasen mutuamente en una guerra de repeticiones. A pesar de su popularidad muy poca gente conoce su origen, y es que este es más bien un tanto oscuro y casual. Todo comenzó con la original publicidad de una marca de chocolate Holandesa llamada, no casualmente, Dronste. En uno de sus envases más famosos colocaron la imagen de una enfermera cargando una bandeja de chocolate que, a su vez, contenía una lata de chocolate Dronste la cual en su frente llevaba dibujada la misma escena de la enfermera. Así, la imagen, parecía repetirse infinitamente una y otra vez. El envase quedaría en la memoria de muchos y sería el escritor Nico Scheepmaker quien popularizara la frase en 1970 al utilizarla en una de sus columnas periodísticas como descripción de un hecho circular.

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Galería de imágenes representando el efecto Droste.

El arte matemático de Escher

Maurits Escher es el único, o al menos uno de los muy pocos, que logró a principios del siglo XIX crear arte de la matemática. Cuando digo arte matemático me refiero a verdadero arte matemático, donde la matemática es utilizada como un medio mismo y no como una causalidad. Si vamos al caso, a lo largo de la historia, la matemática fue utilizada cientos de veces en el arte: el cubismo, las decoraciones clásicas de figuras armoniosas, la arquitectura, los arcos triunfales, etc son claros ejemplos. Sin embargo, en este tipo de arte, el uso de la matemática es simplemente una consecuencia y no un fin. Escher es, en mi humilde opinión, el primero en utilizar la matemática como un fin.

Nacido en 1898 estudió Arquitectura y Diseño Ornamental en la Universidad de Haarlem en su natal Holanda. Tras sus estudios vivió en varias ciudades europeas, principalmente italianas, retirándose finalmente en la ciudad de Braans junto a su esposa. Aquí es donde comienza a crear algunas de sus más importantes obras. Estas se basan en gran medida en la explotación de poliedros regulares e irregulares, técnica que le permitió crear algunas de las teselaciones de plano más asombrosas, las cuales, innegablemente, no tienen nada que envidiarle a las vistas en las estructuras cristalinas de la naturaleza. Pero dejemos de hablar y veamos algunas de sus obras:

Ascendiendo y descendiendo
Quien mejor que el mismo Escher para explicarla: “Ambas direcciones, aunque no sin un significado, son igualmente inútiles. Dos individuos refractarios se niegan a participar en este “ejercicio espiritual”. Piensan que son más listos que sus compañeros, pero tarde o temprano admitirán que su inconformismo en un error”.
Basada en una ilusión óptica de Penrose, Ascendiendo y descendiendo, muestra como los monjes suben y bajan en un ciclo interminable, y como aclaró Escher, su necedad no les permite ver que van hacía ningún lado.

Reptiles

Reptiles es una de sus obras más graciosas, el pequeño lagarto nace de un plano bidimensional evolucionando a uno tridimensional, en su vida recorre un mundo foráneo de tres dimensiones para terminar su ciclo de vital arriba de un dodecaedro, inevitablemente volviendo a iniciar todo desde la bidimensionalidad.

Mano con globo refractante

Según el mismo Escher está obra trata de expresar lo dicho por el filósofo Ralph Barton Perri y su Predicamento egocéntrico. Explotando al máximo las propiedades de los espejos esféricos Escher intenta demostrar que el conocimiento del mundo deriva de lo que ingresa al cerebro por medio de los órganos sensoriales, y, en cierto sentido, la persona no experimenta nada más allá de lo que está dentro de sus propias ideas y sensaciones. Interesantemente la persona del reflejo es el mismo Escher. Si observamos detenidamente la dinámica de la imagen veremos que mueva para donde mueva la esfera, su cabeza siempre quedará en el centro de esta, por lo que Escher comenta: “El ego permanece siendo el centro inamovible de su mundo”.

Cielo e Infierno

Una de sus más famosas obras es Cielo e Infierno, su fama es justa ya que logra adaptar, en una teselación, el modelo euclidiano que ideó Poincaré del plano hiperbólico no euclidiano. Fíjense como los ángeles y demonios encajan perfectamente unos con otros y disminuyen en tamaño a medida que se alejan del centro desapareciendo en infinitas figuras. Eso era lo fantástico de Escher, enseñaba matemáticas sin necesidad de saber matemática.

Día y Noche

A simple vista resultan ser imágenes especulares, sin embargo, y tras una breve inspección, observamos que la izquierda es el exacto negativo de la derecha y viceversa. Esto forma uno de los efectos más interesantes en su obra. Si comenzamos a ver de abajo hacia arriba veremos como las parcelas de tierra se convierten en aves, y, observando agudamente, veremos que las aves blancas vuelan hacia la noche y la negras hacia el día. Podemos ver, al fin de cuentas, que de algo absolutamente opuesto se crea una frontera abstracta e indistinguible.

Enlaces relacionados
Halucii, animación basada en la obra de Escher. (recomendado)
Galería virtual con varios trabajos de Escher en gran calidad.

Más allá de la extinción, las advertencias de lso basureros nucleares

El miedo a la extinción propia del hombre no es solo territorio de las películas de ciencia ficción. Preocupados por esto muchos científicos comenzaron a investigar como evitarlo, otros, y aquí viene lo interesante, comenzaron a pensar qué soluciones, o mejor dicho qué hacer, en caso de que inevitablemente la extinción de la humanidad producto del fuego nuclear golpeara la puerta. Es así que un grupo de especialistas en semiótica (ciencia que dedica a estudiar los signos,sus relaciones y su significado) comenzó a desarrollar un lenguaje iconográfico para advertir a seres inteligentes el significado de un peligro inminente (como residuos nucleares, o algo dañino). El mayor problema se planteó desde la perspectiva que la simbología actual, natural y familiar a la humanidad, así como la utilización del lenguaje sería inútil.

Después de todo éstos seres podían ser o bien sobrevivientes humanos reducidos a un estado neolítico, que perdieran todo contacto con los lenguajes actuales; o una nueva especie inteligente que evolucionara en la Tierra tras la extinción de la humanidad. Luego de una intensa investigación se desarrollo un gráfico cuya función es la de comunicar el peligro de la radiación a un ser inteligente. Estos símbolos se encuentran distribuidos por todos los basureros nucleares de Estados Unidos.