lunes, 20 de octubre de 2014

Realidad aumentada


Según López, en la tesis de maestría mencionada anteriormente, para realizar esta labor es necesaria la realización de cuatro tareas fundamentales: (1) Captura de la escena, (2) identificación de la escena, (3) realidad más aumento y (4) visualización de la escena. Sin embargo se hace mención a que al interior del campo de investigación de la realidad aumentada se sugiere la inclusión de una tarea denominada “interacción”, debido a que esta es una tarea de gran importancia ya que crea la relación directa entre el sistema y el usuario. A continuación se describen cada una de estas tareas de manera específica.

En relación con el punto (1) de captura de la escena, se menciona que existen diversos mecanismos y sistemas para realizar captura de escenas en realidad aumentada para su posterior procesamiento, dentro de los cuales se pueden encontrar: (a) Dispositivos de video. En este conjunto se encuentran las cámaras de video y dispositivos móviles, siempre y cuando tengan una cámara. (b) Dispositivos de visualización. Estos dispositivos acostumbran a trabajar en tiempo real, haciéndolos no sólo más costosos en presupuesto sino también en complejidad. Para el punto (2) identificar el escenario, los investigadores Bimber y Rakar, en el artículo escrito el año 2005 titulado “Realidad aumentada espacial, mezcla de mundos reales y virtuales”, menciona que el proceso consiste en averiguar qué escenario físico real es el que el usuario quiere que se aumente con información digital. López, en la tesis citada, menciona que este proceso puede llevarse a cabo, básicamente, de dos maneras: Utilizando marcadores o sin utilizarlos: (a) Reconocimiento por marcadores: En palabras de Cawood y Fiala, en el libro escrito el año 2008 titulado “Realidad aumentada: Una guía práctica”, en los sistemas de realidad aumentada, un marcador es un objeto cuya imagen es conocida por el sistema. Dichos sistemas son reconocidos por utilizar marcadores fiduciales que se obtienen mediante una cámara y técnicas de visión por computadora. Las maneras en que el sistema conoce el marcador se pueden agrupar en tres conjuntos, mediante su geometría, su color o mediante ambas características. Dentro de los sistemas de detección de marcas se pueden destacar: ARToolKit, ARTag, StudierStube, OsgART, etc. Estos sistemas se encuentran compuestos por una serie de bibliotecas que recogen las técnicas de visión necesarias para realizar el posicionamiento del objeto. (b) 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. Dentro de los tipos de sistemas más utilizados se puede encontrar los sistemas que registran rasgos naturales, los cuales funcionan de manera similar a los sistemas basados en marcadores, realizando el análisis de la imagen e identificando puntos en una secuencia de imágenes. Entre las aplicaciones que permiten este tipo de reconocimiento se destaca BazAR, compuesto por bibliotecas que permiten el cálculo de la orientación del punto de vista de la cámara a partir de la identificación de rasgos naturales.

Continuando con la descripción de las tareas fundamentales de la realidad aumentada el punto (3) referido a la mezcla de la realidad con el aumento, se dice que una vez descrito el proceso de identificación de escenarios, el siguiente asunto que tiene lugar en los sistemas de realidad aumentada es el sobreponer la información digital que se quiere ampliar sobre la escena real capturada, para esto se necesita las denominadas bibliotecas de aumento, las cuales constituyen el software adecuado para sobreponer a la imagen real la información aumentada deseada. Según la forma de rastreo, estas bibliotecas se clasifican en dos tipos: Las bibliotecas de seguimiento de marcadores fiduciales y las bibliotecas de seguimiento de gestos corporales. Para el reconocimiento de marcadores fiduciales existen diversas bibliotecas disponibles al público. Una de las bibliotecas más conocidas es ARToolKit, que puede considerarse como una biblioteca de realidad aumentada, la misma fue desarrollada por Hirokazu Kato del Instituto Nara de Ciencia y Tecnología en el año 1999. Dicha biblioteca permite la detección de unos marcadores específicos y realiza las tareas de superposición de imágenes. ARToolKit realiza el seguimiento de la cámara en tiempo real, asegurando que los objetos virtuales siempre aparezcan superpuestos sobre los marcadores de seguimiento. ARToolkit también tiene una serie de limitaciones que surgen en los sistemas basados en visión por computadora. De esta biblioteca se derivan diversas versiones que mantienen el mismo principio, entre las más relevantes se pueden mencionar a las siguientes: ARToolKitPlus, FLARToolKit, osgART como una combinación de ARToolKit y OpenSceneGraph, ARTag como alternativa a ARToolkit, además de NyARToolkit. Por otra parte, para el reconocimiento de gestos corporales, es posible encontrar bibliotecas como BazAR, la cual es una biblioteca de visión por computadora basada en la detección y correspondencia de rasgos naturales puntuales. BazAR está compuesto por dos módulos: (a) Garfeild, este módulo proporciona las herramientas para detectar puntos clave o rasgos puntuales, y establecer su correspondencia respecto de una serie de puntos almacenados y (b) Starter, que contiene las estructuras básicas y las herramientas matemáticas.

Finalmente en el punto (4), según Zhou y sus colegas, en el artículo publicado el año 2008 titulado “Tendencias en la realidad aumentada: Seguimiento, interacción y visualización”, la interacción con los sistemas de realidad aumentada especifica como los usuarios manipulan los contenidos virtuales de la realidad aumentada. Portalés, en la tesis doctoral publicada el año 2008 con el título “Entornos multimedia de realidad aumentada en el campo del arte”, define la interacción como una propiedad inherente de cualquier entorno interactivo multimedia que incluye actividades y respuestas físicas, sensoriales y mentales El usuario puede interactuar con un sistema realidad aumentada mediante los tipos e interfaces mencionados anteriormente, sin embargo aún no se han tenido en cuenta factores humanos y de comportamiento que determinan la forma más intuitiva de uso de una interfaz.

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