La materialización digital (DM) [1] [2] puede definirse libremente como una comunicación o conversión directa bidireccional entre materia e información que permite a las personas describir, monitorear, manipular y crear con exactitud cualquier objeto real arbitrario. La DM es un paradigma general junto con un marco específico que es adecuado para el procesamiento informático e incluye: sistemas de modelado volumétricos, coherentes y holísticos; lenguajes simbólicos que pueden manejar infinitos grados de libertad y detalle en un formato compacto; y la interacción y/o fabricación directa de cualquier objeto en cualquier resolución espacial sin la necesidad de formatos “con pérdida” o intermedios.
Los sistemas DM poseen los siguientes atributos:
Este enfoque no sólo se puede aplicar a objetos tangibles, sino que también puede incluir la conversión de elementos como la luz y el sonido en información y materia. Los sistemas para materializar digitalmente la luz y el sonido ya existen en gran medida (por ejemplo, edición de fotografías, mezcla de audio, etc.) y han sido bastante eficaces, pero la representación, el control y la creación de materia tangible no cuentan con el respaldo de los sistemas computacionales y digitales.
Los sistemas de diseño y fabricación asistidos por ordenador más habituales representan actualmente los objetos reales como carcasas de "2,5 dimensiones". Por el contrario, el diseño asistido por ordenador propone una comprensión más profunda y una manipulación sofisticada de la materia mediante el uso directo de matemáticas rigurosas como descripciones volumétricas completas de objetos reales. Al utilizar tecnologías como la representación de funciones (FRep), es posible describir y comprender de forma compacta las estructuras o propiedades superficiales e internas de un objeto con una resolución infinita. De este modo, los modelos pueden representar la materia con precisión en todas las escalas, lo que permite capturar la complejidad y la calidad de los objetos naturales y reales y resulta ideal para la fabricación digital y otros tipos de interacciones del mundo real. El diseño asistido por ordenador supera las limitaciones anteriores de los lenguajes estáticos disociados y los objetos simples creados por el hombre, para proponer sistemas que son heterogéneos e interactúan directamente y de forma más natural con el mundo complejo. [3]
A diferencia de sus homólogos analógicos, los lenguajes y procesos digitales e informáticos permiten describir y controlar la materia de forma computacional y espacial de manera exacta, constructiva y accesible. Sin embargo, esto requiere enfoques que puedan manejar la complejidad de los objetos y materiales naturales.