Los Usos de la Realidad Aumentada en la Ingeniería
Boletín No 48
1 de mayo 2015
LOS USOS DE LA REALIDAD AUMENTADA EN LA INGENIERÍA
M. en C. Víctor Manuel López Ramírez ESIME-IPN,
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M. en C. Susana Araceli Sánchez Nájera UPIITA-IPN,
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Lic. Martha Miroslaba Sánchez Carpintero UNAM,
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Abstract
La Realidad Aumentada es una tecnología que permite complementar la percepción e interacción que tiene el usuario con el mundo real con información adicional que es agregada y que actualmente está siendo muy utilizada en el ámbito de educación. Dónde esta tecnología se introduce a través de aplicaciones de ingeniería como lo son: sistemas turísticos, información de sitios históricos, el entrenamiento de operarios de procesos industriales, marketing y guías de museos. Actualmente esto es muy usado en dispositivos móviles, con distintos sistemas operativos y dónde la finalidad que se tiene es ayudar a los usuarios proporcionándoles información adicional a la que existe en un mundo real. Para ello es necesario utilizar software especializado para adaptarse a tecnologías de dispositivos móviles como pueden ser Tabletas, PDA, Smartphone, etc. Teniendo en la educación un gran campo para aplicar la realidad aumentada en materias con la finalidad de entender términos específicos ciertas asignaturas.
Palabras clave: Realidad Aumentada, tecnología, educación, móviles, multimedia.
Introducción
La idea principal de este escrito es dar a conocer las aplicaciones de la realidad aumentada dentro y fuera de la educación. Para ello se definirá primeramente que se entiende como realidad aumentada.
La Realidad Aumentada (RA) tiene sus inicios en los años de 1990, cuando las computadoras y la tecnología se ven enlazadas por procesamientos rápidos y en tiempo real, considerando en todo momento una precisión en los resultados, permitiendo implementar la combinación de imágenes generadas por la computadora 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.
La realidad aumentada trata de mostrar objetos virtuales sobre una realidad, haciéndolo, además, en tiempo real. Se trata de una combinación de elementos reales con virtuales. Hoy en día las aplicaciones de realidad aumentada tienen mucho énfasis en la educación dado que a través de ellas se combinan experiencias del mundo real de cada una de las materias con información adicional que se les presenta a través de dispositivos móviles. Así estas aplicaciones permiten que las personas tengan mejor comprensión sobre las cosas como lo son aprender de algo en particular. Entre otras aplicaciones hay algunas centradas en la ingeniería como enseñanza de la computación, matemáticas, Ing. Mecánica, etc.
El procesamiento de imágenes por computadora ha sido una herramienta que científicos e ingenieros han utilizado para representar sus datos e ideas visualmente. También ha sido empleada como una forma de interactuar con las computadoras para posteriormente realizar representaciones de mundos o espacios concebidos por ellos, aún no construidos, imposibles de construir en el mundo real, pero que al existir en el mundo virtual adquiere un significado o valor especial a través de objetos reales y virtuales que son analizados y alineados geométricamente llevando a cabo una coherencia espacial. Teniendo la realidad aumentada características como: aplicaciones interactivas, combinación de objetos reales y virtuales en nuevos ambientes integrados, reconstrucción de señales que se ejecutan en tiempo real.
Por lo tanto para el uso de la realidad aumentada es necesario emplear dispositivos con capacidad de leer imágenes, un software especializado e instalado en el dispositivo y un procesamiento que se debe llevar a cabo sobre las imágenes con la finalidad de identificar los objetos y finalmente agregarle información que puede ser textual, icónica, sonora o multimedia.. Es así como en función del dispositivo que se empleen como Smartphone, Tablet, PC, etc. se podrá acceder a distintas aplicaciones y utilidades de realidad aumentada.
Desarrollo
La realidad hace uso de tecnologías como tarjetas gráficas, tecnologías móviles y de localización, monitores de alta resolución, cámaras de video digital pequeñas, tecnologías Web e inalámbricas; así como software de visualización. Entre algunos ejemplos de la realidad aumentada ya aplicada se encuentran los sistemas visuales como zonas turísticas, simuladores gráficos, lentes, videojuegos, salas de realidad virtual, teatro entre otros; basándose en el detalle gráfico o foto-realismo, en la simulación de las reglas de movimiento del mundo real y en la respuesta de los elementos en el mundo virtual ante los estímulos o la interactividad.
La realidad aumentada aporta una ventaja clara y tangible, permite sobreponer a lo que se esta viendo, otros datos como contenidos formativos”. Entendamos a la realidad aumentada como un conjunto de tecnologías que permiten la superposición en tiempo real de datos o información, generados en forma virtual para recrear en un entorno real elementos ficticios (con los cuales se puede interactuar) por medio del reconocimiento de patrones que realiza un software. (Heras, Villareal, 2004). Teniendo un gran auge en los ámbitos de formación corporativa y sector académico.
El portal de Realidad Aumentada es un referente a la hora de encontrar información relevante sobre las tecnologías, grupos de investigación, proyectos, productos y recursos relativos a la Realidad Aumentada.
En nuestro entorno más inmediato existen muchas materias en ingeniería que la realidad aumentada ayudaría para conocer dispositivos eléctricos o mecánicos reales como son las máquinas eléctricas, circuitos electrónicos, modelos a escala, actuadores neumáticos, motores, etc. Estableciendo así la realidad aumentada un vínculo entre los conceptos teóricos y la práctica, cuando se realizan los experimentos con los dispositivos reales. La tecnología de Realidad Aumentada (AR – Augmented Reality) involucra diversas tecnologías involucradas como son entre otras, el seguimiento de la posición del usuario, procesado de la señal, visualización de la información, visión por ordenador, generación de imágenes virtuales, inclusión de modelos virtuales gráficos en 2D y 3D, estructuración de la información, y computación distribuida.
La tendencia de la realidad aumentada se está dirigiendo hacia entornos donde se requiere la movilidad del usuario. Estas nuevas aplicaciones basadas en la computación móvil requieren acceder a servicios independientemente del lugar o del tiempo. Este nuevo concepto de Realidad Aumentada móvil requiere el diseño y desarrollo de nuevas tecnologías, nuevas arquitecturas y nuevos dispositivos móviles (PDA, Celulares, TabletPC). Por ello es importante hacer una selección de las herramientas correctas para el desarrollo de aplicaciones tomando en consideración el sistema operativo de cada dispositivo móvil. Por otro lado el ambiente de desarrollo en el cual se va a programar que en muchas ocasiones son en eclipse o netbeans.
La realidad Aumentada usada como herramienta permite recrear escenas y monumentos y, gracias a su GPS, muestra al usuario el recorrido que ha de realizar en una ruta turística recomendada; le indica su posición exacta y desplazamiento sobre un plano; y la ubicación de los diversos puntos de interés en su itinerario. “Según estudios, un 65% de los turistas dispone de dispositivo móvil, alrededor de un 45% comparte su ubicación y experiencias de viaje con otros usuarios digitales, y un 50% interactúa activamente en redes sociales compartiendo esa información, con lo que la tecnología se une al turismo” Revista turismo y tecnología (2014).
Se podría decir que dentro de las carreras de ingeniería se aprovecha a realidad aumentada en aplicaciones de turismo, rutas y donde los propios viajeros experimentan grandes beneficios en base a lo que se desea desarrollar. Dado que esta tecnología digital permite ver, directa o indirectamente a través de un dispositivo electrónico, un entorno físico del mundo concreto en combinación con imágenes, gráficos y otros elementos virtuales, permitiendo al usuario observar una realidad mixta o “enriquecida” en tiempo real. Los turistas pueden navegar a través de un teléfono inteligente o de una tableta, suele preferir viajar a un destino, sin necesidad de antes haber planeado una ruta, pero con toda la información almacenada en el sistema. La realidad aumentada responde a un sinfín de demandas abriendo muchas posibilidades inexistentes hasta hace poco.
Conclusiones
La realidad aumentada se puede describir como la superposición de información y datos provenientes de fuentes on-line u off-line, sobre las imágenes captadas en tiempo real por un dispositivo móvil, mostrándose en una pantalla de un smartphone, un monitor, unas gafas «inteligentes» o un televisor conectado a una consola, etc.
Aquí se presentó la Realidad Aumentada como una tecnología que actualmente es muy aplicable a una infinidad de proyectos de ingeniería que en ocasiones son utilizadas en la enseñanza como Agregar información sobre objetos físicos, sobre saltar imágenes en pantallas, traductor de palabras a través de imágenes, enciclopedias interactivas, decoración de cosas en una casa habitación, historiadores que personifican personas o situaciones, reconocimiento de personas donde se proporciona información (gustos, nombre, estatura, gustos, etc.) a ser utilizada en la enseñanza.
Referencias
Heras Liz, Villareal José (2004). La realidad aumentada: una tecnología en espera de usuarios. Revista Digital Universitaria. Volumen 5 numero 7 ISSN: 1067-6079
Revista turismo y tecnología (2014) La tecnología hará de "guía turístico" gracias a la realidad aumentada y se impondrán los "flashpackers consultada el día 15 de enero del 2015 desde http://www.turismoytecnologia.com/aplicaciones-y-software-apps-soft-para-turismo/item/4041-la-tecnologia-hara-de-guia-turistico-gracias-a-la-realidad-aumentada-y-se-impondran-los-flashpackers.