Las Matemáticas: El secreto detrás de la magia de los videojuegos

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Las matematicas, el secreto tras la magia de los videojuegos

Movimientos fluidos, tramas complejas y entornos con un detalle espectacular, los videojuegos son obras de arte estéticas, narrativas y por supuesto, matemáticas. Y es que, las matemáticas están presentes en diferentes procesos de creación de videojuegos, desde el propio espacio del juego, hasta el desarrollo y movimiento de personajes y entornos virtuales.

Las matemáticas son una ciencia versátil y creativa con aplicaciones increíbles, hoy, y tal como vimos en el quinto programa de Una matemática viene a verte, Súper Matemáticas Brosos presentamos algunas pinceladas sobre cómo mundos virtuales se se construyen con funciones, algoritmos y muchos, muchos triángulos. ¿Echamos una partida?

Topología y espacio

Para empezar, pensemos en las propiedades sorprendentes del espacio en los videojuegos. Por ejemplo, si alguna vez has jugado al comecocos, puedes pensar que el espacio por el que se desplaza Pac - man es un rectángulo plano, pero ¿te acuerdas de una de las características principales del juego? Pac - man tenía la capacidad de desaparecer por un lado, hacer chas y aparecer por el otro de la pantalla. Pac-man no se desplaza por un rectángulo, es un cilindro.

Bien, pues la rama de las matemáticas que se dedica al estudio de la forma de los espacios y sus deformaciones contínuas, es la topología. Sin tener en cuenta distancias, ángulos o información geométrica, la topología permite imaginar espacios muy exóticos, objetos en ciertas dimensiones en las que no es posible hablar de dentro o fuera, con propiedades espaciales y geométricas sorprendentes, como en el caso de la Banda de Moebius o la Botella de Klein.

El personaje de Lara Croft en la primera versión del videojuego de Tomb Raider

La magia de los triángulos

Los videojuegos han experimentado una evolución increíble. Si bien en las primeras versiones de Tomb Raider, los personajes y los entornos parecían polígonos y tanto su apariencia como su capacidad de movimiento eran mucho más rígidos y rudimentarios, las versiones actuales presentan mundos completamente inmersivos e hiperrealistas, cambiando por completo la experiencia de juego. Pero, ¿cómo se consigue? Una vez que el departamento artístico, tras documentar y definir el personaje y realizar un modelado 3D, la figura se convierte en triángulos. ¿Triángulos? ¡Triángulos!

Existe un teorema que dice que cualquier superficie se puede triangular, es decir, encontrar una malla de triángulos que la aproxime tanto como queramos. Cuanto más precisa sea la triangulación, más realista será el resultado.

Trangulación de superficies para modelación 3D RTVE

Para los ordenadores, las superficies son listas ordenadas de números que indican la posición de los vértices de la triangulación y sus atributos. En este sentido, el desarrollo tecnológico ha sido fundamental, proporcionando una mayor potencia de cálculo a los ordenadores, lo que ha permitido dotar de mayor detalle a objetos, personajes y entornos.

Modificaciones

Pero la aportación de las matemáticas a la creación de videojuegos no acaba aquí, va mucho más allá. Por ejemplo, en la representación de objetos 3D, se utilizan modificaciones y funciones matemáticas para determinar los efectos de textura.

Además, se emplea la técnica procedural, que introduce un factor de azar para generar irregularidades. También se utilizan técnicas fractales y ruido controlado para crear paisajes con un alto grado de realismo y diversidad.

Matemáticas, computación y creatividad

En conclusión, las matemáticas, la computación y la creatividad impulsan el desarrollo futuro de los videojuegos y su potencial artístico y tecnológico y este ámbito promete ser increíble. A aquellos que deseen formar parte de ese futuro: ¡que las matemáticas os acompañen!

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