Introducción a la Paleontología Virtual

Este libro presenta una introducción a la paleontología virtual, un campo relativamente joven dentro de la paleontología que aplica herramientas y metodologías digitales al estudio de los fósiles. El contenido abarca desde la obtención y edición de imágenes digitales hasta la generación de modelos 3D a partir de parámetros del propio material fósil. Asimismo, se explora el uso de técnicas tomográficas para analizar estructuras internas y la digitalización 2D y 3D para examinar con mayor detalle las superficies de estos materiales, lo que permite la creación de réplicas destinadas tanto a exhibiciones museológicas como a reconstrucciones dinámicas en entornos de realidad virtual. Adicionalmente, se actualizan y refuerzan conceptos básicos y se aborda la aplicación de nuevas tecnologías, como la inteligencia artificial, en los nuevos flujos de trabajo.

Daniel Andrés Morón-Alfonso es paleontólogo y artista 3D, especializado en paleontología de invertebrados y paleontología virtual. Sus investigaciones se han enfocado en la aplicación de técnicas digitales al estudio de los amonoideos, iniciando con el uso de métodos tomográficos, tema de su tesis de licenciatura, y gracias al cual obtuvo en 2018 el título de Licenciado en Paleontología en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (Argentina). Posteriormente, exploró el potencial de integrar metodologías complementarias a la tomografía, incorporando el modelado 3D y diversas técnicas de digitalización 2D y 3D, como la fotogrametría, el escaneo 3D y la estéreo-fotometría. Estas herramientas le han permitido describir nuevas estructuras en los amonoideos y abordar aspectos más avanzados de su paleobiología, como la hidrostática y la hidrodinámica de la conchilla, mediante análisis complejos que incluyen la dinámica computacional de fluidos y el modelado estadístico. Los resultados de estas investigaciones han sido publicados en distintos trabajos y lo condujeron a obtener el título de Doctor en Ciencias Geológicas en la misma institución en el año 2024. En este libro se recopilan muchas de sus observaciones, resultado tanto de su labor como investigador como de su experiencia en la creación de reconstrucciones 3D con fines didácticos y de divulgación. Si bien su aplicación inicial se ha orientado al estudio de los amonoideos, las metodologías aquí presentadas pueden extenderse a una amplia diversidad de taxones.

Empezar a incursionar en el uso de una nueva técnica o herramienta —como en este caso, las relacionadas con la digitalización y la obtención de modelos tridimensionales virtuales de los fósiles— puede resultar atractivo, moderno e innovador, pero también puede llegar a ser avasallador. Sobre todo cuando, en general, no hay publicaciones técnicas fáciles de conseguir o en nuestro propio idioma, y hay pocos colegas familiarizados con estas metodologías a quienes podamos consultar.

Las nuevas tecnologías relacionadas con lo que se conoce como paleontología virtual —la obtención de imágenes y el modelado en 3D— llegaron para quedarse y han revolucionado varias ramas de la paleontología, como es el caso particular de la paleoneurología, la biomecánica o el análisis de elementos finitos. Los productos finales ofrecen una gran variedad de usos académicos, educativos y de divulgación, estos últimos ligados al gran atractivo visual de las creaciones virtuales entre el público general. En este contexto, y a pesar de los avances tecnológicos, muchos paleontólogos y paleontólogas tardan en adoptar estas metodologías, ya sea por no tener equipamiento especializado a disposición o por no contar con información mínima acerca de cómo efectivizar los recursos disponibles para lograr un resultado que cumpla con los estándares mínimos de publicación o exhibición. Las necesidades, de hecho, son muy diversas: algunos necesitan analizar la morfología superficial, y otros ver o extraer virtualmente las estructuras internas. Podemos usar fotografías o tomogramas, pero la variabilidad de métodos y los inconvenientes que se pueden encontrar en el camino son casi tan grandes como la variedad de preguntas que despiertan los fósiles que intentamos estudiar. Se me vienen a la mente las primeras preguntas que yo misma me hice en su momento: ¿Es muy pequeña mi muestra para un tomógrafo hospitalario? ¿Qué programas me permiten visualizar tomografías computadas? ¿Se puede modificar la resolución de una imagen? ¿Cuántas fotos necesito para hacer un modelo con fotogrametría? ¿Puedo imprimir mi modelo 3D?

Este libro vino a allanar el camino.

A través de una escritura amena y fácil de seguir, el autor nos va llevando de la mano por los intrincados caminos de la paleontología virtual, explicando de forma clara y concisa, en los distintos capítulos, los conceptos, terminologías y parámetros que deberíamos tener en cuenta al momento de aplicar técnicas de digitalización como parte de nuestros estudios.

¿Qué más puedo decir? Como especialista en el análisis de tomografías computadas de fósiles, formada prácticamente de manera autodidacta hace veinte años, ¡ojalá hubiera tenido a mano un libro así para incursionar en este apasionante mundo virtual!

Ariana Paulina Carabajal

^{Inv. CONICET-UNCOMA | Ex Directora-en-Jefe de la PE-APA}

Todas las unidades incluyen tapa, contratapa, y los prólogos.

Pueden leer una prueba gratis aquí.

Capítulo 1 – Imágenes digitales

_{Imágenes ráster, Imágenes y gráficos vectoriales, Compresión y formatos, Conversión de imágenes, Contraste, Programas de procesamiento de imágenes}

Capítulo 2 – Modelado virtual

_{Modelos 3D en paleontología, Entornos de trabajo, Objetos básicos de modelado virtual, Transformaciones, Operaciones booleanas, Modificadores, Mapeo de UVs y texturado, Iluminación, Rigging, Animaciones y simulaciones, Renderización, Extracción de datos y mediciones, Extracción de datos de la topología, Aplicaciones}

Capítulo 3 – Técnicas tomográficas

_{Introducción, Técnicas tomográficas destructivas, Técnicas tomográficas no-destructivas, Pasos iniciales de un análisis tomográfico, Preparación de la muestra, Configuración de parámetros de análisis, Reconstrucción y registro, Visualización de volúmenes, Edición de volúmenes, Marcadores y elementos accesorios, Segmentación, Renderizado de volumen, Exportando datos tomográficos, Confiabilidad de las observaciones.}

Capítulo 4 – Técnicas de digitalización

_{Métodos de adquisición, Flujo de trabajo de una digitalización 3D, Flujo de trabajo de Reflectancia Transmitida en Imágenes (RTI), Comentarios finales y perspectivas a futuro}

Capítulo 5 – Recomendaciones prácticas

_{¿Qué metodología debo usar?, ¿Qué conceptos debería profundizar?, Programación: ¿es realmente necesaria para la paleontología virtual?, Reflexiones finales}