La realidad aumentada es una tecnología moderna y como toda tecnología de este tipo no tiene una definición única y precisa.

Transcripción

1 Nombre: Jorge Angoso Sanchez DNI: Q

2 DEFINICION La realidad aumentada es una tecnología moderna y como toda tecnología de este tipo no tiene una definición única y precisa. Existen varias formas de definirla, de una forma coloquial podríamos describirla como la capacidad de potenciar la percepción que el usuario tiene de la realidad real mediante la inclusión de elementos virtuales en la misma. Y no solo inclusión si no que también se puede eliminar en el entorno virtual elementos que existen en la realidad real, todo dependiendo del objetivo de cada aplicación. Para una definición mas técnica se puede usar la definición de Ronald Azuma, la realidad aumentada es un entorno que incluye los elementos de la realidad virtual y los elementos del mundo real. Siguiendo esta definición un sistema de Realidad Aumentada es aquel que: Combina mundo real y mundo virtual. Es interactivo en tiempo real. Se registra en 3 dimensiones. 1

3 HISTORIA Debemos entender que Realidad Virtual y Realidad Aumentada han ido prácticamente de la mano. En 1950 Morton Heilig escribió sobre un Cine de Experiencia, que pudiera acompañar a todos los sentidos de una manera efectiva integrando al espectador con la actividad en la pantalla. Construyo un prototipo llamado el Sensorama en 1962, junto con 5 filmes cortos que permitían aumentar la experiencia del espectador a través de sus sentidos (vista, olfato, tacto, y oído). En 1968, Ivan Sutherland, con la ayuda de su estudiante Bob Sproull, construyeron lo que sería ampliamente considerado el primer visor de montado en la cabeza o Head Mounted Display (HMD) para Realidad Virtual y Realidad Aumentada. Era muy primitivo en términos de Interfaz de usuario y realismo, y el HMD usado por el usuario era tan grande y pesado que debía colgarse del techo, y los gráficos que hacían al ambiente virtual eran simples modelos de alambres. A finales de los 80 se popularizo el término Realidad Virtual por Jaron Lanier, cuya compañía fundada por él creo los primeros guantes y anteojos de Realidad Virtual. El termino Realidad Aumentada fue introducido por el investigador Tom Caudell en Boeing, en Caudell fue contratado para encontrar una alternativa a los tediosos tableros de configuración de cables que utilizan los trabajadores. Salió con la idea de anteojos especiales y tableros virtuales sobre tableros reales genéricos, es así que se le ocurrió que estaba 2

4 aumentando la realidad del usuario. El término Realidad Aumentada fue dado al público en un paper en FUNCIONAMIENTO De manera simplificada, por lo tanto, para componer un servicio de realidad aumentada son necesarios 4 ingredientes básicos: Un elemento que capture las imágenes de la realidad que están viendo los usuarios. Por ejemplo una sencilla cámara de las que están presentes en los ordenadores o en los teléfonos móviles. Un elemento sobre el que proyectar la mezcla de las imágenes reales con las imágenes sintetizadas. Para ello se puede utilizar la pantalla de un ordenador, de un teléfono móvil o de una consola de videojuegos. Un elemento de procesamiento, o varios de ellos que trabajan conjuntamente. Su cometido es el de interpretar la información del mundo real que recibe el usuario, generar la información virtual que cada servicio concreto necesite y mezclarla de forma adecuada. Nuevamente encontramos en los PCs, móviles o consolas estos elementos. Un elemento que podría denominarse activador de realidad aumentada. En un mundo ideal el activador sería la imagen que están visualizando los usuarios, ya que a partir de ella el sistema debería reaccionar. Pero, dada la complejidad técnica que este proceso requiere, en la actualidad se utilizan otros elementos que los sustituyen. Se trata entonces de elementos de localización como los GPS que en la actualidad van integrados en gran parte de los smartphone, así como las brújulas y acelerómetros que permiten identificar la posición y orientación de dichos dispositivos, así como las etiquetas o marcadores del tipo RFID o códigos bidimensionales, o en general cualquier otro elemento que sea capaz de suministrar una información equivalente a la que proporcionaría lo que ve el usuario, como por ejemplo sensores. En un caso ideal, algunos de estos elementos podrían llegar a eliminarse. Esto ocurriría si se consigue, por ejemplo, proyectar la información sintetizada de forma que el ojo sea capaz de verla, bien sobre unas gafas, directamente sobre la retina, o con alguna técnica holográfica avanzada. Pero, por el momento, esto deberíamos considerarlo todavía futurista. 3

5 En la siguiente figura se representan estos ingredientes en los dos ejemplos de realidad aumentada más comunes en la actualidad: por un lado el de un smartphone que incorpora una aplicación de realidad aumentada y por otro, el caso de un PC con una aplicación de realidad aumentada en el que la activación se produce por un código impreso. En el caso del PC,este código impreso es detectado por la cámara mediante una bibliotecao aplicación realizada en algún lenguaje de programación generalmente C, C++, AS3(Action Script 3) o Java, la mas conocida es ARtoolKit, desarrollada por Hirokazu Kato en 1999 de licencia GNU y desrrollada en C++. Ademas de identificar el impreso en la imagen, estudiando la orientación, posición y tamaño de la plantilla, la aplicación es capaz de calcular la posición y orientación relativa de la cámara respecto a la plantilla, y usando esta información podrá pasar a dibujar el objeto correspondiente sobre la imagen capturada mediante librerias externas a ARToolKit (por ejemplo GLUT y OpenGL), de modo que el objeto aparezca sobre la plantilla en la posición, orientación y tamaño correspondiente al punto de vista de la cámara, siempre que el programador de la aplicación así lo haya decidido, pues las posibilidades son muchas y pudiera ser que una vez obtenida esta información el programador decidiese utilizarla de otra forma, hacer otras operaciones distintas, etc. El funcionamiento básico de una aplicación de ARToolkit es el siguiente: 4

6 Primero se captura un fotograma del mundo real mediante la cámara. A continuación la imagen se umbraliza con cierto valor del umbral (threshold), de forma que los pixels cuya intensidad supere el valor del umbral son transformados en pixels de color negro. El resto se transforman en píxels blancos. Se buscan y encuentran todos los marcos negros como los de la plantilla existentes en la imagen (en realidad al umbralizar la imagen el marco aparece blanco y el cuadrado blanco aparece negro). Se compara el interior del marco con las plantillas de las que se tiene información almacenada. Si la forma de la plantilla analizada y la plantilla almacenada coincide, se utiliza la información de tamaño y orientación de la plantilla almacenada para compararla con la plantilla que se ha detectado y así poder calcular la posición y orientación relativas de la cámara a la plantilla, y se guarda en una matriz. Se utiliza esta matriz para establecer la posición y orientación de la cámara virtual (transformación de la vista), lo que equivale a una transformación de las coordenadas del objeto a dibujar. 5

7 Al haber puesto la cámara virtual en la misma posición y orientación que la camara real, el objeto virtual se dibuja sobre la plantilla, se renderiza y se muestra la imagen resultante, que contiene la imagen del mundo real y el objeto virtual superpuesto, alineado sobre la plantilla. Se realiza el mismo proceso con los siguientes fotogramas. FUTURO La realidad aumentada ha ido evolucionando muy deprisa, debido a que las tecnologías que lo hacen posible evolucionan muy deprisa por separado y esto da pie a la aparición de nuevos métodos y nuevas aplicaciones para usar la realidad aumentada, lo mas común ahora es verlo mediante la cámara y la pantalla del movil o del PC, ya que son los dispositivos mas comunes y asequibles que tenemos, que contienen todo lo necesario para el funcionamiento de la realidad aumentada, y esto ocurre no solo gracias al desarrollo de estos dispositivos si no que tambien al avance en el campo del software desarrollando aplicaciones y librerías en los distintos lenguajes de programación. Todo esto ha amplificado la creación de empresas dedicadas a este tipo de tecnología, lanzando al mercado diversos productos de realidad aumentada tanto para movil como para PC, algunos ejemplos son: 6

8 LearnAR: Aplicación online de aprendizaje interactivo mediante realidad aumentada, para el PC, usando la webcam y el monitor del ordenador, se trata de diez programas de estudios para maestros y estudiantes que los ayuda a explorar mediante la combinación del mundo real con contenidos virtuales.(video demostrativo) Google Sky Map: Enfocando la cámara del móvil en el cielo, el programa puede identificar estrellas, constelaciones, planetas y cuerpos celestes, ofreciéndonos en vivo los datos. Tiene opciones de búsqueda. Requiere Android 1.6 o superior. WordLens: Permite traducir las palabras que aparecen en una imagen. Basta con tomar una fotografía a cualquiera texto desconocido un anuncio, un menú, un volante, etc y se obtiene una traducción instantánea sobre el mismo objeto. 7

9 Wikitude World Browser: Una de las 50 mejores aplicaciones para Android y el ganador como mejor programa de Realidad Aumentada para teléfonos móviles de Augmented Planet. Te indica en tiempo real mediante tu cámara de movil todo tipo de anuncios desde ofertas de los hoteles, o tiendas que estén cerca del lugar y aparezcan en el enfoque de camara que estas realizando en ese momento, hasta comentarios de los amigos de Facebook o twitter que esten en ese momento en el enfoque de tu cámara y cerca del lugar. Goggles: Servicios gratuito sólo para móviles con sistema operativo Android, que automatiza la búsqueda en Internet de objetos reales, usando su código de barras (en el caso de los productos) o su ubicación (para los puntos geográficos), También brinda reconocimiento de textos para digitalizar tarjetas de presentación. 8

10 TAT Augmented ID: Servicio capaz de reconocer la cara de una persona y mostrar los servicios Web en los que está presente ( , Twitter, Facebook). El futuro de esta tecnología ya esta en la web con numerosos ejemplos, desde videos en donde se puede ver hasta donde podría llegar esta tecnología, a diversos proyectos que actualmente están en desarrollo para un lanzamiento inminente, como por ejemplo: Google Glass: Son unas gafas inteligentes, que ya ha presentado google en junio de este año como prototipo, estas gafas "inteligentes" cuentan con una cámara integrada y una pantalla del tamaño de un sello ligeramente por encima de la línea de visión del ojo derecho en la que se proyectan contenidos, desde imágenes a correos electrónicos. El dispositivo equipado con micrófono y altavoz funciona con sistema operativo Android, tiene conexión a internet y se maneja a través de movimientos de cabeza. El prototipo esta construido sobre un marco de titanio y su peso es comparable a unas gafas de sol. 9

11 GPS en el parabrisas del coche: Pioneer presentó en Japón en abril de este año, dos nuevos equipos dentro de su serie Cyber Navi. Estos innovadores navegadores GPS (Sistema de Posicionamiento Global) poseen dos tecnologías que al combinarse producen una sensación plenamente "futurista, mostrando el las indicaciones del GPS en frente del conductor, integrándose en la visión que el conductor tiene de la carretera y alrededores. 10