¡Anamorfosis!

¡Anamorfosis!

“Anamorfosis” significa literalmente “transformación” (griego: anamórfwsiV) y se ha aplicado tradicionalmente a una variedad de figuras deformadas que, bajo ciertas condiciones estipuladas, pueden verse en su versión normal.

Tal clase de pasatiempos es trazable hasta la cultura china antigua y muestras de un tipo u otro aparecen en diferentes lugares y épocas. Así, un registro de las técnicas para construir figuras anamórficas cilíndricas se encuentra en “La Perspective Curieuse” (Nicerón s. XVII): la figura cuadriculada original es trasladada cuadro por cuadro a una representación polar (hoy conocida como anamorfosis aproximada). Otra técnica que requiere mucha más habilidad es la de dibujar mirando directamente al espejo, de modo que la mano trace la figura deformada mientras es observada dibujando correctamente. El célebre pintor S. Dalí tiene un par de acuarelas,“Caballero con Mariposa” y “Arlequín”, pintadas de esa manera y con el título genérico de “Anamorfosis”.

Niceron

Por supuesto, el problema se torna más difícil cuando se trata de fotografías. La diversidad de matices (peor aún si de colores se trata) y cantidad de puntos (pixeles) que componen la imagen hacen virtualmente imposible la péctica de cualquier técnica manual. Sin embargo, el uso de las computadoras actuales ha hecho casi elemental la aplicación de la técnica de Nicerón, por ejemplo, a la anamorfosis cilíndrica de fotografías.

 Anamorfosis Exacta

Una interesante manera de apreciar las propiedades de la reflexión cilíndrica es aplicar rigurosamente las ecuaciones de transformación a fotografías digitales de manera que la anamorfosis exacta de la imagen-objeto será un diagrama de puntos muy dispersos que no componen precisamente un mapa polar, sino un sistema cicloidal (la envolvente de los rayos reflejados por un espejo cilíndrico es la llamada cicloide cáustica, caracol de Pascal o cardioide).

La deducción de las ecuaciones de transformación puede ser realizada muy eficientemente (para propósitos de cálculo electrónico) llevando el análisis a un sistema de coordenadas que tenga origen en el punto de reflexión y sea tangente al espejo; esto es, una rotación seguida de una traslación:
®
x
 
¢=R ®
x
 
- ®
r
 
(1)

Reflexión cilíndrica

(ver fig. 2.). En el nuevo sistema, las ecuaciones que conectan el objeto y la imagen son muy simples (espejo plano)
xo¢ = -xi¢    ;    yo¢ = yi¢
(2)
Pero, además, las cantidades conocidas (x’,y’) de la imagen I y del punto de vista V están relacionadas por la tangente del ángulo a mediante
 yi¢

xi¢
  =   yv¢

xv¢
.
Transformando ésta según (1) resulta
a = bS + cC
(3)
con
a =  xvxi

r
  ;  b = xv - xi  ;  c = yi    ;     S = sen(j)   ;   C = cos(j).
Se obtiene las soluciones de (3) usando S2+C2=1 y son


S =

ab-c

Ö

(b2+c2-a2)

b2+c2
   

;   C =

ac+b

Ö

(b2+c2-a2)

b2+c2
Suponiendo ahora que tenemos el mapa de puntos de la imagen, el correspondiente patrón de puntos del objeto se obtiene transformando las ecs.(2) al sistema de referencia original empleando la inversa de (1), el resultado es
æ
ç
è
xo
yo
ö
÷
ø
= æ
ç
è
C2-S2
-2SC
2SC
C2-S2
ö
÷
ø
æ
ç
è
-xi
yi
ö
÷
ø
+ æ
ç
è
2rC
2rS
ö
÷
ø
.
(4)
Como de percibe, no es necesario expandir más las ecuaciones. Cada punto (xi,yi) de la imagen permite calcular las cantidades a, b, c con las cuales se determinan S y C que sustituidas en (4) permiten obtener el correspondiente punto (xo,yo) del objeto. Si la imagen es una fotografía digitalizada, esta transformación rendirá el patrón de puntos de la anamorfosis que será enviado a la impresora. Es claro que la reflexión perpendicular no es significativa porque verticalmente el espejo cilíndrico se comporta como espejo plano.

Anamorfos

Descarga: Anamorfos zip (90 kB)

El programa “Anamorfos” transforma una imagen-imagen (en formatos JPG, GIF o BMP) en su correspondiente anamórfica imagen-objeto que puede ser guardada (sólo en formato BMP) y ser impresa (tamaño carta) con cualquier programa que procese imágenes. Anamorfos (fig. 3.) está escrito en lenguaje ensamble y es de uso muy sencillo y rápido; posee un configurador (para quien desee experimentar), pero la configuración por defecto es suficiente para obtener un diagrama observable con un espejo de 4.5 ó 5 cm (de cualquier lámina reflectante como papel de regalo, plástico para “raybanizar” vidrios de automóvil o -mejor- “maylar”).