El Sistema Vicon aplicado al Baile Flamenco
DOI: https://doi.org/10.23754/rep001
Alfonso Vargas-Macías, PhD.
Centro de Investigación Flamenco Telethusa
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Es sistema Vicon es una tecnología de fotogrametría en 3 dimensiones que que registra el movimiento de seres vivos. Es muy utilizado en el ámbito de la biomecánica deportiva pero también tiene aplicaciones en campos tan dispares como la ingeniería, el entretenimiento o la realidad virtual
Para ello se utiliza una serie de cámaras de infrarrojos que recogen la luz blanca reflectada por unos marcadores que se colocan en puntos articulares y segmentos concretos.
Fig 1. Detalle de una cámara Vicon de infrarrojos
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Se suele utilizar entre 4 y 10 cámaras. Cada marcador debe ser grabado al menos por 3 cámaras distintas para que puedan ser ubicados tridimensionalmente en el espacio.
Fig 2. Ejemplo de laboratorio de biomecánica con diferentes cámaras Vicon dispuestas estratégicamente por el espacio
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Los marcadores se colocan en el cuerpo con cinta adhesiva. Estos marcadores tienen la particularidad de reflejar la luz blanca que reciben de los focos de luz.
Fig 3. Detalla de marcador reflectante
Fig 4. Detalla de marcador con sin recibir luz blanca (izquierda) y recibiendo luz blanca
Fig 5. Detalla de marcador con sin recibir luz blanca (izquierda) y recibiendo luz blanca
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Al igual que otros sistemas de fotogrametría, es preciso calibrar el sistema, para ello se utiliza un instrumento en forma de T que tiene incorporado marcadores. Este instrumento se coloca en diferentes posiciones para la calibración.
Fig 6. Instrumento para calibrar el sistema Vicon.
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Los marcadores se colocan en el cuerpo en diferentes segmentos y zonas articulares según protocolos establecidos. Uno de los protocolos más usados es el conocido como Plug In Gait. Aunque inicialmente fue diseñado para analizar la marcha ha sido utilizado para diferentes gestos motrices. Este protocolo precisa de la colocación de 40 marcadores en distintos puntos anatómicos: 4 en la cabeza, 5 en el torso, 7 en cada extremidad superior, 5 en la pelvis, 4 en cada extremidad inferior y 2 en cada pie [1].
Fig 7. Detalle de bailaora con marcadores
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En los estudios que ha realizado el Centro de investigación Flamenco Telethusa se ha probado un protocolo pionero que también colocaba marcadores en los zapatos de baile. Estos estudios se han realizado en colaboración con el laboratorio de Biomecánica de la Universidad Lusófona de Lisboa (Portugal), el Departamento de Biomecánica de la Universidad de Educación Física de Cracovia (Polonia), el Grupo de Investigación en Artes Escénicas de la Universidad Católica San Antonio (Murcia) y el Departamento de Podología de la Universidad de Sevilla.
Fig 8. Detalle de zapato de baile flamenco con marcadores.
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Una vez que el sistema está validado y la participante tiene colocado todos los marcadores se procede a hacer la grabación con las cámaras de infrarrojos. Las cámaras Vicon no graban el es`pectro visible, sólo graban los marcadores de los participantes.
Fig 9. Detalle de una bailaora con los marcadores (izquierda) y el registro de los marcadores con las cámaras Vicon (derecha)
Fig 10. Detalle de los marcadores de una bailaora a).
Una vez que se finaliza la grabación, se procede al siguiente paso que consiste en unir los diferentes marcadores con vectores, para poder determinar los puntos de estudio.
Fig 11. Detalle del registro de los marcadores de una bailaora interpretados con los vectores correspondientes.
Fig 12. Correspondencia de los vectores de la imagen 10 con el espectro visible real de la participante.
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Una vez registrada las posiciones de los marcadores es posible conocer la ubicación en el espacio de cada uno de los marcadores y por tanto de los diferentes puntos anatómicos de los participantes. La precisión del sistema Vicon es muy alta porque las cámaras graban a una alta frecuencia entre 120 y 350 fotogramas por segundo (fps). Al saber la posición en cada uno de los fotogramas se puede calcular la variación de posición y el tiempo empleado, lo cual nos permite, entre otras cosas, obtener la velocidad de desplazamiento y la aceleración, tanto lineales como angulares. También permite estimar la posición del centro de gravedad de los participantes y sus variables cinemáticas.
Fig 13. Detalle del estudio de la flexión de rodillas durante el zapateado flamenco.
Fig 14. Detalle del estudio de la anteversión y retroversión pélvica durante el zapateado flamenco
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Como una de las aplicaciones del sistema Vicon es el entretenimiento, el sistema permite la creación de un avatar que interpreta el baile flamenco a imagen de las participantes en el estudio.
Fig 15. Avatar con su modelo humano al fondo
Uno de los primeros estudios en aplicar el sistema Vicon en el baile flamenco fuer el realizado por Wilmerding, Gurney y Torres [2] en el que analizaban la relación de la altura del tacón del zapato de baile con la posición corporal. Otros estudios del baile flamenco con el sistema Vicon han analizado la variación del centro de gravedad [3], la flexión de rodillas, anteversión-retroversión pélvica [4, 5] o la simetría entre las extremidades inferiores [6] durante el zapateado.
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Alfonso Vargas-Macías, PhD.
Centro de Investigación Flamenco Telethusa
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Referencias Bibliográficas
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[2] Wilmerding V, Gurney B, Torres V. 2003. The effect of positive heel inclination on posture in young children training in flamenco dance. Journal of Dance Medicine & Science 7(3): 85-90 https://www.ingentaconnect.com/content/jmrp/jdms/2003/00000007/00000003/art00003
[3] Forczek W, Baena-Chicón, Alfonso Vargas-Macías. 2016. Variación de la posición del centro de gravedad en una bailaora profesional durante el zapateado flamenco. Revista Centro Investigación Flamenco Telethusa 9(10): 30-36 http://www.flamencoinvestigacion.es/091008-2016-posicion-centro-de-gravedad-zapateado-flamenco/
[4] Forczek-Karkosz W, Michnik R, Nowakowska-Lipiec K, Vargas-Macias A, Baena-Chicón I, Gómez-Lozano S, Gorwa J. (2021). Biomechanical description of Zapateado technique in flamenco. International Journal of Environmental Research and Public Health 18(6): 2905 https://doi.org/10.3390/ijerph18062905
[5] Vargas-Macías A, Baena-Chicón I, Gorwa J, Michnik RA, Nowakowska-Lipiec K, Gómez-Lozano S, Forczek-Karkosz W. 2021. Biomechanical effects of flamenco footwork. Journal of Human Kinetics 80(1): 19-27 https://doi.org/10.2478/hukin-2021-0086
[6] Forczek-Karkosz W, Michnik R, Nowakowska-Lipiec K, Vargas-Macías A, Baena-Chicón IB, Gómez-Lozano S, Gorwa J. 2022. Rhythm or symmetry? What matters more in flamenco footwork?. Journal of Kinesiology and Exercise Sciences 32(99): 35-46 https://doi.org/10.5604/01.3001.0016.0121
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