PDF de programación - Aplicación de Realidad Aumentada

Aplicación de Realidad Aumentada

Ramiz Pérez Ordoñez

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Abstract

Actualmente entre las Tecnologías Emergentes dentro del campo de la
informática, está surgiendo un campo muy interesante y con grandes
expectativas, se trata de la “Realidad Aumentada”, la cual de forma
indirecta define una visión del entorno real, combinándolos con
elementos virtuales para la creación de una realidad mixta a tiempo real.
Por tanto esta temática ha sido de interés para esta investigación, donde
se pretende dar muestras sencillas de aplicación del concepto de realidad
aumentada, así como ser fuente de inspiración para incursionar en esta
área y desarrollar la creatividad para posteriores aplicaciones reales. Para
ellos se utilizo cierto programa de diseño para la creación de los patrones
a ejemplificar, y las librerías correspondientes o software existente para
hacer funcionar la realidad aumentada.



Introducción


En la actualidad el tema de la realidad aumentada es de gran interés, pues es un hecho de que se
está dándose a conocer, hay muchos proyectos en desarrollo y otros que ya están en el mercado.
Esto hace que sea una tecnología relativamente nueva, que a su vez se diferencia de la realidad
virtual. Por que?, la realidad aumentada es una tecnología que mezcla la realidad y a esta le añade
lo virtual, esto suena a realidad virtual pero en realidad no lo es, sin embargo la diferencia es que
la realidad virtual se aísla de lo real y por lo tanto es netamente virtual.

Entonces podemos definir la realidad aumentada como el entorno real mezclado con lo virtual. La
realidad aumentada puede ser usada en varios dispositivos desde computadores hasta
dispositivos móviles, HTC android e Iphone, esto son algunos de los dispositivos que ya están
implementando esta tecnología por mencionar algunos.

Hay dos definiciones aceptadas comúnmente de Realidad Aumentada en la actualidad. Uno de
ellos fue dado por Ronald Azuma en 1997 [1]. La definición Azuma dice que la Realidad
Aumentada

combina reales y virtuales


 es interactivo en tiempo real
 está registrada en 3D

Además Paul Milgram y Fumio Kishino definido Virtualidad Continuum Realidad-Milgram en 1994
[2]. En ellas se describe un continuum que va desde el entorno real en un entorno virtual pura. En
medio hay Realidad Aumentada (más cerca del entorno real) y Virtualidad Aumentada (está más
cerca del entorno virtual).

El concepto de “realidad aumentada” puede ser aplicado a un gran número de usos. De forma
general y bajo una definición expandida podemos entender que se refiere a cualquier aumento de
las capacidades perceptivas y de acción del ser humano. Bajo este punto de vista, los seres
humanos habitamos en un mundo de realidad aumentada donde podemos comunicarnos en la
distancia, volar más rápido que el sonido y habitar mundos virtuales. Podemos establecer los
límites perceptivos “naturales” del sur humano dentro del umbral de nuestros sentidos y los de
nuestras capacidades motrices y físicas en nuestras posibilidades corporales. Por lo que la gran
variedad de dispositivos tecnológicos desarrollados a lo largo de la historia amplían enormemente
las capacidades sensitivas y de acción del ser humano. [3]

La Realidad Aumentada (RA) adquiere presencia en el mundo científico a principios de los años
1990 cuando la tecnología basada en a) ordenadores de procesamiento rápido, b) técnicas de
renderizado de gráficos en tiempo real, y c) sistemas de seguimiento de precisión portables,
permiten implementar la combinación de imágenes generadas por el ordenador sobre la visión
del mundo real que tiene el usuario. En muchas aplicaciones industriales y domésticas se
disponen de una gran cantidad de información que están asociadas a objetos del mundo real, y la
realidad aumentada se presenta como el medio que une y combina dicha información con los
objetos del mundo real. Así, muchos de los diseños que realizan los arquitectos, ingenieros,
diseñadores pueden ser visualizados en el mismo lugar físico del mundo real para donde han sido
diseñados. [4]

Hoy en día la Realidad Aumentada (AR – Augmented Reality), está siendo perfeccionada por
diversos grupos de investigación alrededor del mundo en las diversas tecnologías involucrada,
tales como el seguimiento de la posición del usuario, procesado de la señal, visualización de la
información, visión por ordenador, generación de imágenes virtuales, renderizado de gráficos,
estructuración de la información, y computación distribuida. El portal de Realidad Aumentada [5]
es un vínculo en el momento en que deseemos buscar información importante de las tecnologías,
grupos de investigación, proyectos, productos y recursos relativos a la Realidad Aumentada.

Componentes de la realidad aumentada


Monitor del computador: instrumento donde se verá reflejado la suma de lo real y lo virtual que
conforman la realidad aumentada.

Cámara Web: dispositivo que toma la información del mundo real y la transmite al software de
realidad aumentada.

Software: programa que toma los datos reales y los transforma en realidad aumentada.

Marcadores: los marcadores básicamente son hojas de papel con símbolos que el software
interpreta y de acuerdo a un marcador especifico realiza una respuesta especifica (mostrar una
imagen 3D, hacerle cambios de movimiento al objeto 3D que ya este creado con un marcador).

Aplicaciones actuales


Publicidad: En agosto de 2009, Best Buy publicó una circular con un código de realidad
aumentada que permite a los usuarios con una cámara web para interactuar con el producto en
3D.[6]

Apoyo en tareas complejas: Las tareas complejas tales como montaje, mantenimiento, y la cirugía
puede ser simplificado mediante la inserción de información adicional en el campo de visión. Por
ejemplo, las etiquetas se pueden mostrar en las partes de un sistema para aclarar las
instrucciones de funcionamiento de un mecánico que está realizando el mantenimiento en el
sistema. [7]

Dispositivos de navegación: AR puede aumentar la eficacia de los dispositivos de navegación para
una variedad de aplicaciones. Por ejemplo, la navegación edificio puede ser mejorada con el fin de
mantener las instalaciones industriales.

Aplicaciones industriales: se pueden emplear para proteger los datos digitales en combinación
con los actuales prototipos reales, y así ahorrar o reducir al mínimo la construcción de prototipos
reales y mejorar la calidad del producto final.

Militares y los servicios de emergencia: AR se pueden aplicar a los servicios de emergencia y
militares como sistemas portátiles para proporcionar información, como instrucciones, mapas,
lugares enemigo, y las células de fuego.

Arte: AR se pueden incorporar en aplicaciones artísticas que permiten a los artistas para crear
arte en tiempo real sobre la realidad como la pintura, dibujo, modelado, etc. Un ejemplo de este
fenómeno se llama Eyewriter que fue desarrollado en 2009 por Zachary Lieberman y un grupo
formado por los miembros de la Libre de Arte y Tecnología (FAT), openFrameworks y el Graffiti
Research Lab para ayudar a un artista de graffiti, que quedó paralizado, dibujar otra vez.[8]

Arquitectura: AR puede ser empleada para simular los proyectos de construcción previstos.[9]

Caso de estudio


A continuación detallare la aplicación que se llevo a cabo para el funcionamiento de la realidad
aumentada.

Google Sketchup

Primero que nada, se utilizo el software “Sketchup”, es un software de modelado en 3D programa
diseñado para arquitectos , ingenieros civiles , cineastas, desarrolladores de juegos, y profesiones
afines. También incluye características para facilitar la colocación de los modelos en Google Earth.
A diferencia de otos está diseñado para ser fácil de usar que otros 3D CAD programas.[10]

Una de las características de SketchUp es la Galería 3D SketchUp que permite a los usuarios buscar
modelos de otros fabricantes y contribuir modelos.

Para su descarga accedemos a la siguiente dirección http://www.google.com/sketchup/download/

SketchUp puede correr en Windows XP y Windows Vista como también en el Mac OS X y es binario
universal. La última versión disponible es la 7.1. Aún no hay una versión disponible para Linux.

La instalación del software es bastante sencilla e intuitiva, así que no la detallare. Una vez hecha la
instalación exitosa, la interfaz inicial debe ser como se muestra en siguientes imagen.



Figura 1.1 Interfaz inicial de Google Sketchup.

El uso de este software es bastante intuitivo, sus herramientas básicas son fáciles de usar, y seguro
que si has tenido experiencia con algún otro software de CAD, como AutoCAD, SolidWork o
cualquier otro, se te facilitara demasiado el uso de éste.

Aquí dejo algunos link de tutoriales y videos para aprender a utilizarlo:

 http://sketchup.google.com/support/bin/topic.py?topic=13670
 http://www.arquitectuba.com.ar/curso-sketchup-gratis/
 http://www.youtube.com/watch?v=6LFnxT98-WM&feature=player_embedded
 http://sketchup.google.com/3dwarehouse/details?mid=bb4734f0a2cae5ab3e53936ec422

bbe5

 http://sites.google.com/site/conocimiento/ManualSketchup.pdf?attredirects=0
 http://www.youtube.com/watch?v=DmB7rrZqH-c
 http://www.cristalab.com/tutoriales/tutorial-de-modelado-3d-con-google-sketchup-

c233l/

*En internet existe un sin número de tutoriales que puedes buscar por ti mismo.

Entonces procedemos a la creación de nuestro modelo. En est