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CONFERENCIA REALIDAD AUMENTADA
Ingeniero CARLOS ENRIQUE ORTIZ RANGEL
[email protected]
Bogotá, Septiembre 2012
OBJETIVO GENERAL
El objetivo es presentar un recorrido actualizado por las
diferentes formas en que se puede hacer Realidad
Aumentada, algunos casos de éxito, sus herramientas para
desarrollo de aplicaciones, y las posibilidades de
implementación en proyectos a todo nivel.
AGENDA
DEFINICION Y MARCO CONCEPTUAL
FUNCIONAMIENTO TECNICO
CLASES Y EJEMPLOS DE DESARROLLO
TIPOS DE HERRAMIENTAS DISPONIBLES
POSIBILIDADES INGENIERIA Y FUTURO
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
REALIDAD AUMENTADA & APLICACIONES
AGENDA
REALIDAD AUMENTADA
REALIDAD AUMENTADA
ANTECEDENTES
ANTECEDENTES
ANTECEDENTES
REALIDAD VIRTUAL vs REALIDAD AUMENTADA
Realidad virtual es un sistema tecnológico, basado en el empleo de PCs y
otros dispositivos, cuyo fin es producir una apariencia de realidad que
permita al usuario tener la sensación de estar presente en ella.
REALIDAD VIRTUAL vs REALIDAD AUMENTADA
ANTECEDENTES
ANTECEDENTES
ANTECEDENTES
REALIDAD AUMENTADA
La realidad aumentada (RA) es el término que se usa para definir una
visión directa o indirecta de un entorno físico del mundo real, cuyos
elementos se combinan con elementos virtuales para la creación de una
realidad mixta a tiempo real
AGENDA
REALIDAD AUMENTADA: ¿ COMO FUNCIONA ?
1
2
VISOR
3
EXPERIENCIAS
MARCADOR
PROCESADOR
4
DESARROLLO
5
VISOR
EXPERIENCIAS
MARCADOR
PROCESADOR
DESARROLLO
VISOR
EXPERIENCIAS
MARCADOR
PROCESADOR
DESARROLLO
VISOR
EXPERIENCIAS
MARCADOR
Texto
Audio
Video
Modelo
Animacion
PROCESADOR
DESARROLLO
VISOR
EXPERIENCIAS
MARCADOR
Texto
Audio
Video
Modelo
Animacion
PROCESADOR
DESARROLLO
Dispositivos video-through: dentro de este grupo se encuentran aquellos
dispositivos que realizan la captura de imágenes o video que se encuentran
aislados de los dispositivos de visualización. En este conjunto se
encontrarían las cámaras de video o los terminales móviles (siempre y
cuando tengan una cámara).
Dispositivos see-through: son los dispositivos que realizan tanto la tarea de
capturar la escena real como de mostrarla con información aumentada al
usuario. Estos dispositivos acostumbran a trabajar en tiempo real,
haciéndolos no sólo más costosos en presupuesto sino también en
complejidad. Dentro de este grupo se encontrarían aquellos dispositivos
conocidos como head-mounted.
Reconocimiento por marcadores: En los sistemas de realidad aumentada,
un marcador es un objeto cuya imagen es conocida por el sistema]. Las
maneras en que el sistema conoce el marcador se pueden agrupar en tres
conjuntos, mediante su geometría, su color o mediante ambas
características.
Reconocimiento sin marcadores: De la misma forma, es posible identificar
la escena mediante reconocimiento de imágenes o mediante la estimación de
la posición. También es posible encontrar sistemas que realicen una
combinación de ambas en función de la situación.
El reconocimiento de imágenes consiste en extraer de las imágenes que
recibe el dispositivo del usuario la información necesaria para identificar el
escenario real que se quiere aumentar. Dentro de este tipo de técnica de
identificación, en el mundo de la realidad aumentada se pueden diferenciar
claramente dos conjuntos de técnicas de reconocimiento de imágenes, que
son el reconocimiento automático de escenarios mediante técnicas de visión
artificial, y el reconocimiento por marcadores específicos definidos y
conocidos por el sistema.
A grandes rasgos, el proceso de
reconocimiento de imágenes consiste en
los siguientes pasos: En primer lugar se
adquiere la imagen mediante algún
dispositivo preparado para llevar a cabo
esta tarea, como puede ser una webcam.
Una vez adquirida la imagen se realiza una
etapa de pre-procesamiento para eliminar
imperfecciones de la imagen tales como
ruido por filtrado o detección de bordes
Cuando se ha preprocesado la imagen se
procede a su segmentación (Agrupación
Pixeles)
para buscar información
característica en ella que pueda ser de
utilidad a posteriores tareas.
Tras la fase de segmentación se procede a
la
búsqueda
de
características
morfológicas tales como perímetros o
texturas. A esta etapa la denominamos
representación y descripción (Realce por
geometría).
Durante esta última fase el objetivo es interpretar automáticamente la escena
partiendo de los resultados obtenidos en las anteriores etapas. Para llevar a
cabo este proceso, se trata de asociar a cada elemento segmentado con un
conjunto de valores numéricos o de atributos, denominados vectores de
características. Estos vectores sirven de entrada a los sistemas de clasificación
de objetos, que les asignarán una etiqueta cualitativa.
Para el proceso de aumento es necesario disponer de software adecuado
para sobreponer a la imagen real la información aumentada deseada. Para
este propósito existen diversas librerías disponibles al público.
Las más famosas son:
• ARToolKit: librería de realidad aumentada que permite la detección de unos
marcadores específicos y realiza las tareas de superposición de imágenes
• ARToolKitPlus: versión más especializada de la librería ARToolKit
• JARToolKit: es la versión de la librería ARToolKit desarrollada en Java.
• FlartoolKit: ActionScript 3 de ARToolKit para Flash 9+.
• PaperVision: Librería 3D para integración en entorno Flash y Flex
ARTOOLKIT es una API (Application Programming Interface) para el desarrollo de
aplicaciones de Realidad Aumentada.
Sus características principales son:
• Tiene una licencia GPL (General Public License), su código es libre y se puede
manipular, siempre que no se obtenga ningún beneficio económico con este.
• Se considera un estándar en el campo de la Realidad Aumentada.
• Es multiplataforma.
• Es muy rápido.
SENSORICA
MARCH es un proyecto que permite la visualización de contenidos digitales
sobre grabados de cuevas prehistóricas . Este proyecto fue creado para que
funcionase en dispositivos móviles. El primer requisito que aparece es la del
reconocimiento de escenas mediante marcadores. Las razones del uso de
este mecanismo son dos: poder utilizar el sistema en cuevas reales y aligerar
la carga de procesamiento y cálculo del terminal.
ASTOR es un prototipo de sistema de realidad aumentada en el que la
información digital se muestra en unas pantallas transparentes sin que el
usuario tenga que utilizar ningún dispositivo. El sistema utiliza representación
holográfica para mostrar la información aumentada al usuario. Para ello se
sirve de dos o más proyectores que reflejan la imagen sobre elementos
holográficos ópticos (HOE) transparentes.
Layar es una aplicación para móviles que permite la visualización de
información digital sobre un entorno real. El dispositivo muestra la escena real
mediante su cámara al usuario. Mediante el GPS del móvil, se envía a un
servidor la localización del usuario junto a la orientación extraída con la
brújula del mismo. Con estos datos, el servidor responde con una capa con la
imagen o el texto del lugar que se está enfocando con el teléfono.
AGENDA
MOVILES
EJEMPLOS DE APLICACIÓN EN MOVILES
EJEMPLOS DE APLICACIÓN EN MOVILES
ACCESORIOS & PERIFERICOS
ACCESORIOS & PERIFERICOS
EJEMPLOS DE APLICACIÓN EN ACCESORIOS
COMPUTADORES OFF-LINE
COMPUTADORES ON-LINE
COMPUTADORES OFF-LINE
EJEMPLOS DE APLICACIÓN PC OFF-LINE
EJEMPLOS DE APLICACIÓN PC ON-LINE
DIFERENCIAS POR TIPO DE PLATAFORMA
RA EN MERCADEO: TARJETAS DE PRESENTACION
REALIDAD AUMENTADA EDITORIAL
http://www.tecnomovilidad.com/ra/ARTICULO_REVISTA_SCC.pdf
ESTUDIO Y ADAPTACION DE ALGORITMOS
REALIDAD AUMENTADA INTERACTIVA: CARAS Y COSAS
REALIDAD AUMENTADA INTERACTIVA: TABLAS DE MULTIPLICAR
REALIDAD AUMENTADA INTERACTIVA: TABLAS DE MULTIPLICAR
REALIDAD AUMENTADA EN EDUCACION: CARTILLA BASICA
DESARROLLO DEL PROYECTO
REALIDAD AUMENTADA EN EDUCACION: CARTILLA AVANZADA
REALIDAD AUMENTADA EDUCACION: CARTILLA ESPECIALIZADA
AGENDA
HERRAMIENTAS
HERRAMIENTAS AUTORES
http://www.ezflar.com
http://www.aumentaty.com/
http://www.aumentaty.com/?q=content/herramientas-de-autor
http://www.youtube.com/watch?v=rq6mIXq-SXo
TALLER – REALIDAD AUMENTADA OFF-LINE -1
TALLER – REALIDAD AUMENTADA OFF-LINE -1
TALLER – REALIDAD AUMENTADA MARCADORES – OFF LINE
HERRAMIENTAS VISORES
http://www.layar.com
http://www.youtube.com/watch?v=wi80g9WJvmw
http://www.layar.com/what-is-layar/
HERRAMIENTAS DE DESARROLLO
http://www.metaio.com/
http://www.youtube.com/watch?v=gVulEbDd59I
ALGUNAS HERRAMIENTAS DISPONIBLES
http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/
http://code.google.com/p/papervision3d/
TALLER – REALIDAD AUMENTADA MARCADORES – ON LINE
MODELOS Y ANIMACIONES 3D
http://www.cadalyst.net/images/samples.html
TALLER – REALIDAD AUMENTADA ON-LINE -1
AGENDA
BROCHURE INTERACTIVO REALIDAD AUMENTADA
REALIDAD AUMENTADA EN INGENIERIA
INGENIERIA & FUTURO
¿CUAL PODRIA SER EL FUTURO DE LA RA ?
¿CUAL PODRIA SER EL FUTURO DE LA RA ?
EL FUTURO DE LA REALIDAD AUMENTADA
http://www.youtube.com/watch?v=HYHPjluZsG4
EL FUTURO DE LA REALIDAD AUMENTADA
AGENDA
CONCLUSIONES
 La RA presenta un amplio espectro de posibilidades de aplicación y uso.
 Los desarrollos locales son todavía muy pocos y con bajo nivel de programación.
 Las herramientas disponibles son cada vez más variadas y capaces.
 Los precios de las herramientas profesionales de pago son todavía muy altos.
 Existe la posibilidad de desarrollos de soluciones interactivas por programación.
 Los dispositivos móviles son las plataformas de mayor desarrollo y uso en RA.
 Las experiencias de RA son exigentes en variables de control a tener en cuenta.
 De los procesos de I+D+I seguirán saliendo nuevas herramientas y spinoff.
 No existen empresas centradas en productos y servicios en RA solamente.
 Existen productos free que no tienen definidos los modelos de utilidad en el tiempo.
RECOMENDACIONES
 Crear observatorios tecnológicos para hacer seguimiento del Estado del Arte.
 Revisar los algoritmos GNU disponibles para su conocimiento y uso.
 Probar los SDK de las herramientas de desarrollo profesional.
 Ajustar lo mejor posible mas variables de control de la RA.
 Crear procesos de I+D+I al interior de las empresas para probar posibilidades.
 Recojer la información y el conocimiento disponible para acometer proyectos.
 Documentarse y revisar el tema derechos de autor para soluciones comerciales.
RECOMENDACIONES
¿ COMO PROBAR LAS EXPERIENCIAS ?
www.tecnomovilidad.com
CONFERENCIA REALIDAD AUMENTADA
Ingeniero CARLOS ENRIQUE ORTIZ RANGEL
[email protected]
Bogotá, Septiembre 2012
Con el nacimiento de los smartphones, el mundo de la realidad aumentada
dió un vuelco. Hasta entonces, todas las aplicaciones se basaban en
marcadores y su uso práctico se veía muy restringido, pero con el
lanzamiento de estos nuevos terminales con gran capacidad de procesado
de información, todo cambio.
El desarrollo de aplicaciones aumentó gracias a la incorporación de
periféricos a estos terminales como GPS, acelerómetros o brújulas. Éste fue
el motivo por el que nacieron las aplicaciones tracker-less.
Android, uno de los sistemas operativos de Nokia, ha publicado de una
forma libre la información de su API para desarrolladores que implementen
aplicaciones para su Realidad Aumentada. Con este fin, desde su página
web se puede descargar un SDK. Con él y conocimientos de programación
en java, se tiene todo lo necesario para empezar a programar apps
(aplicaciones móviles) para Android.
MAC dispone de dos tipo de sistemas operativos con API´s muy
diferenciadas: el sistema operativo para sus computadores de escritorio y
los móviles. Este fabricante ha hecho algo similar a Android ofreciendo la
API de sus dispositivos a desarrolladores para que enriquezcan sus
terminales con una gran colección de aplicaciones. A tal fin, han desarrollado
su propio entorno de trabajo llamado X CODE.
Es un programa similar a Visual Studio para Microsoft pero centrado en el
desarrollo de aplicaciones para MAC. Desarrollar aplicaciones para MAC
tiene, sin embargo, un problema añadido y es el uso de su propio lenguaje
de programación llamado OBJTIVE-C. De nuevo es un lenguaje de
programación muy intuitivo y sencillo pero, al fin y al cabo, propietario.

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