La Realidad Aumentada (RA o AR en inglés) es el término utilizado para definir una visión directa o indirecta de un entorno físico en el mundo real, cuyos dispositivos se combinan con elementos virtuales para la creación de una realidad mixta, en flujo; Esto es equivalente a añadir información virtual a la información física ya existente, creando un entorno digital e inminentemente, interactivo. La investigación relacionada con la Realidad Aumentada incluye el uso de hardware altamente especializado, como pantallas ubicadas en la cabeza, un display virtual colocado en la retina para mejorar la visualización, y la construcción de ambientes controlados a partir de sensores y simuladores, entre otros elementos, que examinaremos posteriormente (1).
El concepto de Realidad Aumentada es un término relativamente nuevo, que surge como tal a comienzos de la década de los 90; No obstante, hay dos definiciones comúnmente aceptadas sobre esta modalidad, que nos ayudan a comprender este fenómeno en la actualidad. Una de ellas fue dada por Ronald Azuma en 1997, en la que destacan 3 aspectos: La combinación de elementos virtuales y reales, el desarrollo de la interactividad en tiempo real y el registro realizado en 3D.
Aplicación de la Realidad Aumentada en un comic publicado por las bebidas Bilz y Pap en su sitio web www.bilymaik.cl
Publicado en Vimeo: http://www.vimeo.com/6434362
Publicado en Vimeo: http://www.vimeo.com/6434362
Por su parte, Paul Milgram y Fumio Kishino definen la realidad aumentada en el texto Virtuality Continuum, de 1994, como un continuo que abarca desde el Entorno Real a un Entorno Virtual puro; Entre medio, hay Realidad Aumentada (más cerca del Entorno Real) y Virtualidad Aumentada (más próxima a un Entorno Virtual) (2).
A continuación, se mencionan algunos hechos relevantes, que explican la evolución de este recurso interactivo:
- 1962: Morton Heilig, un director de fotografía, crea un simulador de moto llamado “Sensorama” con imágenes, sonido, vibración y olfato.
- 1966: Iván Sutherland inventa un dispositivo display de cabeza (HMD) lo que sugiere una “ventana” hacia un mundo virtual.
- 1975: Myron Krueger crea “Videoplace”, dispositivo que permite a los usuarios interactuar con objetos virtuales por primera vez.
- 1989: Jaron Lanier acuña el término “Realidad Virtual” y crea la primera actividad comercial en torno a los mundos virtuales.
- 1992: Tom Caudell crea el término “Realidad Aumentada”.
A continuación, se mencionan algunos hechos relevantes, que explican la evolución de este recurso interactivo:
- 1962: Morton Heilig, un director de fotografía, crea un simulador de moto llamado “Sensorama” con imágenes, sonido, vibración y olfato.
- 1966: Iván Sutherland inventa un dispositivo display de cabeza (HMD) lo que sugiere una “ventana” hacia un mundo virtual.
- 1975: Myron Krueger crea “Videoplace”, dispositivo que permite a los usuarios interactuar con objetos virtuales por primera vez.
- 1989: Jaron Lanier acuña el término “Realidad Virtual” y crea la primera actividad comercial en torno a los mundos virtuales.
- 1992: Tom Caudell crea el término “Realidad Aumentada”.
- 1992: Steven Feiner, Blair MacIntyre y Doree Seligmann realizan la primera utilización importante de un sistema de Realidad Aumentada en un prototipo, KARMA, presentado en la conferencia de la interfaz gráfica, ampliamente citada en la publicación Communications of the ACM al siguiente año.
- 1999: Hirokazu Kato desarrolla ARToolKit, software que permite realizar aplicaciones para ser utilizadas en experiencias de Realidad Aumentada.
- 2000: Bruce H. Thomas desarrolla ARQuake, el primer juego al aire libre con dispositivos móviles de Realidad Aumentada.
- 2008: AR Wikitude Guía, sale a la venta el 20 de octubre de 2008 junto al teléfono Android G1.
- 2009: AR Toolkit es implementado en Adobe Flash (FLARToolkit) por Saqoosha, grupo de desarrolladores flash, de origen japonés, con lo que la Realidad Aumentada se integra a la Web.
Publicidad del Sensorama, creado en 1962 por Morton Heilig. Fue el primer simulador en el que se combinaron elementos de la realidad y de la virtualidad.
Dispositivos usados para jugar ArQuake, el primer juego al aire libre con aplicaciones de Realidad Aumentada.
En tanto, y con respecto al modo en el que se construye una experiencia interactiva de este tipo, dentro de un sistema de Realidad Aumentada se pueden destacar tres subsistemas claves: Ubicación de Objetos Virtuales en el Mundo Real (Registro), Métodos de Interacción (Entrada) y Visualización (Salida) (3):
1. Registro de Objetos Virtuales: Consiste en lograr que los objetos virtuales se coordinen con el mundo real, de tal forma que cuando el usuario cambie de posición, los objetos conserven su estado y consistencia.
2. Interacción: Se refiere a las técnicas empleadas para modificar los objetos virtuales, dada la existencia de los reales (y por medio de éstos).
3. Visualización: En algunos casos, se logra con el uso de dispositivos de visualización similares a los de la Realidad Virtual, como son los cascos y lentes. Estos se componen por pantallas de cristal líquido que dan la apariencia de lentes transparentes, permitiendo al usuario observar el mundo real y los objetos virtuales emitidos por un computador. Con respecto a este punto, hoy en día, podemos encontrar además tres tipos de visualización relacionadas a experiencias de Realidad Aumentada:
1. Registro de Objetos Virtuales: Consiste en lograr que los objetos virtuales se coordinen con el mundo real, de tal forma que cuando el usuario cambie de posición, los objetos conserven su estado y consistencia.
2. Interacción: Se refiere a las técnicas empleadas para modificar los objetos virtuales, dada la existencia de los reales (y por medio de éstos).
3. Visualización: En algunos casos, se logra con el uso de dispositivos de visualización similares a los de la Realidad Virtual, como son los cascos y lentes. Estos se componen por pantallas de cristal líquido que dan la apariencia de lentes transparentes, permitiendo al usuario observar el mundo real y los objetos virtuales emitidos por un computador. Con respecto a este punto, hoy en día, podemos encontrar además tres tipos de visualización relacionadas a experiencias de Realidad Aumentada:
a) Combinación de visión con objetos virtuales: Visión de Mundo – Objeto generado por computador - Combinación.
b) Método directo: Generador de imágenes – Pantalla – Espejo Semi-reflectante - Mundo Real.
c) Método Indirecto: Generador de imágenes – Pantalla – Cámara - Espejo (cubre totalmente la visión) - Mundo real.
De este modo, el método con el que es visualizada una experiencia de Realidad Aumentada, determina categorías de clasificación para este tipo de recurso. Entre estos, encontramos:
a) Sistemas de Realidad Aumentada de Superposición (SRAS): En este caso, el usuario puede trabajar y examinar los objetos reales mientras recibe información adicional sobre éstos o la tarea que se está realizando. Es así como, la RA permite al usuario permanecer en contacto con su entorno de trabajo, mientras su foco de atención no está en el computador, sino que en el mundo real.
b) Sistemas de Realidad Aumentada en Movimiento (SRAM): Para lograr un SRAM, los tres componentes básicos son la pantalla en la que se monta la propuesta general, el sistema de seguimiento de móviles y el equipo para el hardware. El objetivo de este sistema consiste en fusionar estos tres componentes en una unidad portátil de forma muy parecida a una combinación de alta tecnología.
En general, y con relación a los elementos que necesitamos para trabajar desde el computador con una experiencia interactiva de Realidad Aumentada, se requiere de los siguientes implementos:
a) Una cámara Web, que toma la información desde el mundo real, transmitiéndola hacia el software generador de la experiencia de RA.
b) Software generador de la experiencia de Realidad Aumentada.
c) Monitor del equipo computacional, en el que se proyectarán parte de los elementos necesarios para estructurar un proyecto de RA.
d) Un patrón impreso o Marcador, que debe mostrarse a la cámara; Este es interpretado por el software, que proyectará sobre él, los elementos generados virtualmente sobre un entorno real.
e) Modelación de recursos en 3D.
Home del Sitio Web Oficial de Artool Kit, software creado en 1999 para realizar aplicaciones en Realidad Aumentada.
Patrón impreso, sobre el que se desplegarán las imágenes propiciadas por la Realidad Aumentada.
Si para visualizar una propuesta de Realidad Aumentada necesitamos contar con todos estos elementos, para generarlas se requieren de dispositivos mucho más complejos, que demandan cierta especialización para lograr obtener el máximo provecho de éstos. Es por esto que los sistemas de Realidad Aumentada, actualmente, utilizan uno o más de los siguientes dispositivos y tecnologías:
- Cámaras digitales (4): Dispositivos electrónicos con tratamiento y almacenamiento digital de la imagen que captura. Éstas suelen utilizar tarjetas de memoria para almacenar las imágenes, videos y sonidos que registra. Los formatos de tarjetas de memoria más usados en cámaras digitales son los SmartMedia, los CompactFlash y los Memory Stick.
- WebCam (5): Es una cámara de vídeo sencilla que se incorpora al monitor del computador. Están diseñadas para enviar vídeos en vivo y grabados, así como registros de imagen a través de la red a uno o más usuarios.
- Sensores ópticos (6): Entre estos, podemos encontrar fotointerruptores de barrera, reflectivos y encoders ópticos; Los fotointerruptores de barreras están formados por un emisor de infrarrojos y un fototransistor, separados por una abertura donde se insertará un elemento mecánico que producirá un corte del haz. La salida será 0 o 1; Los fotointerruptores reflectivos están compuestos por un emisor y un receptor de infrarrojos situados en el mismo plano de la superficie, que por reflexión permiten detectar dos tipos de colores, blanco y negro normalmente, sobre un elemento mecánico; Por su parte, los Encoders ópticos se pueden montar a partir de los fotointerruptores ya mencionados. Los encoders ópticos están formados por un disco que tiene dibujados segmentos para ser detectados por los sensores. Existen dos tipos de Encoders: Incrementales y Absolutos.
- GPS (Global Positioning System) (7): Se trata de un sistema global de navegación por satélite (GNSS) que permite localizar con precisión un dispositivo GPS en cualquier lugar del mundo. Para ubicar un punto, se utilizan como mínimo cuatro satélites. El dispositivo GPS recibe las señales y las horas de cada uno de ellos. Con estos datos y por triangulación, calcula la posición en el mundo donde se encuentra.
- Acelerómetros: Se denomina acelerómetro a cualquier instrumento destinado a medir aceleraciones. Estos son utilizados para registrar datos de los objetos utilizados en RA, como la inclinación espacial, por ejemplo.
- Giroscopio (8): Es un dispositivo mecánico formado esencialmente por un cuerpo con simetría de rotación que gira alrededor de su eje. Cuando se somete el giroscopio a un momento de fuerza que tiende a cambiar la orientación del eje de rotación, su comportamiento es aparentemente paradójico ya que el eje de rotación, en lugar de cambiar de dirección como lo haría un cuerpo que no girase, cambia de orientación en una dirección perpendicular a la dirección “intuitiva”.
- Cámaras digitales (4): Dispositivos electrónicos con tratamiento y almacenamiento digital de la imagen que captura. Éstas suelen utilizar tarjetas de memoria para almacenar las imágenes, videos y sonidos que registra. Los formatos de tarjetas de memoria más usados en cámaras digitales son los SmartMedia, los CompactFlash y los Memory Stick.
- WebCam (5): Es una cámara de vídeo sencilla que se incorpora al monitor del computador. Están diseñadas para enviar vídeos en vivo y grabados, así como registros de imagen a través de la red a uno o más usuarios.
- Sensores ópticos (6): Entre estos, podemos encontrar fotointerruptores de barrera, reflectivos y encoders ópticos; Los fotointerruptores de barreras están formados por un emisor de infrarrojos y un fototransistor, separados por una abertura donde se insertará un elemento mecánico que producirá un corte del haz. La salida será 0 o 1; Los fotointerruptores reflectivos están compuestos por un emisor y un receptor de infrarrojos situados en el mismo plano de la superficie, que por reflexión permiten detectar dos tipos de colores, blanco y negro normalmente, sobre un elemento mecánico; Por su parte, los Encoders ópticos se pueden montar a partir de los fotointerruptores ya mencionados. Los encoders ópticos están formados por un disco que tiene dibujados segmentos para ser detectados por los sensores. Existen dos tipos de Encoders: Incrementales y Absolutos.
- GPS (Global Positioning System) (7): Se trata de un sistema global de navegación por satélite (GNSS) que permite localizar con precisión un dispositivo GPS en cualquier lugar del mundo. Para ubicar un punto, se utilizan como mínimo cuatro satélites. El dispositivo GPS recibe las señales y las horas de cada uno de ellos. Con estos datos y por triangulación, calcula la posición en el mundo donde se encuentra.
- Acelerómetros: Se denomina acelerómetro a cualquier instrumento destinado a medir aceleraciones. Estos son utilizados para registrar datos de los objetos utilizados en RA, como la inclinación espacial, por ejemplo.
- Giroscopio (8): Es un dispositivo mecánico formado esencialmente por un cuerpo con simetría de rotación que gira alrededor de su eje. Cuando se somete el giroscopio a un momento de fuerza que tiende a cambiar la orientación del eje de rotación, su comportamiento es aparentemente paradójico ya que el eje de rotación, en lugar de cambiar de dirección como lo haría un cuerpo que no girase, cambia de orientación en una dirección perpendicular a la dirección “intuitiva”.
- RFID (9): Radio Frequency IDentification; En español, Identificación por Radiofrecuencia, es un sistema de almacenamiento y recuperación de datos remotos que usa dispositivos denominados “Tags RFID”. El propósito fundamental de esta tecnología es transmitir la identidad de un objeto (similar a un número de serie único) mediante ondas de radio. Un ejemplo de este sistema lo constituye las tarjetas BIP! utilizado en el pago del transporte público conocido como Transantiago.
Giroscopio, o dispositivo utilizado para captar la rotación de un objeto.
Como dato anecdótico, el Wiimote, o dispositivo de control utilizado por la Consola Nintendo Wii, posee en su composición este tipo de dispositivos, como el Acelerómetro y el Giroscopio, además de sensores de movimiento y otros elementos que permiten detectar datos como ángulo, velocidad, inclinación y posición relativa del usuario. Estas características convierten al Wiimote en un buen referente para comprender la tecnología implicada en la realización de experiencias interactivas cada vez más sofisticadas.
• Bibliografía citada para este artículo:
(1) Realidad Aumentada: http://es.wikipedia.org/wiki/Realidad_aumentada
(2) Ibíd.
(3) Pachón Alfonso, Marian Angélica: “Realidad Aumentada, Conceptos Generales e Implicaciones. http_marianita_comuv_com_factores_avance2_pdf.
(4) http://www.alegsa.com.ar/Dic/camara%20digital.php
(5) http://www.masadelante.com/faqs/webcam
(6) Mayné, Jordi: “Sensores acondicionadores y procesadores de señal”, 2003.
(7) http://www.alegsa.com.ar/Dic/gps.php
(8) http://es.wikipedia.org/wiki/Giroscopio
(9) http://es.wikipedia.org/wiki/RFID
• Bibliografía citada para este artículo:
(1) Realidad Aumentada: http://es.wikipedia.org/wiki/Realidad_aumentada
(2) Ibíd.
(3) Pachón Alfonso, Marian Angélica: “Realidad Aumentada, Conceptos Generales e Implicaciones. http_marianita_comuv_com_factores_avance2_pdf.
(4) http://www.alegsa.com.ar/Dic/camara%20digital.php
(5) http://www.masadelante.com/faqs/webcam
(6) Mayné, Jordi: “Sensores acondicionadores y procesadores de señal”, 2003.
(7) http://www.alegsa.com.ar/Dic/gps.php
(8) http://es.wikipedia.org/wiki/Giroscopio
(9) http://es.wikipedia.org/wiki/RFID
Catalina Tonacca
Licenciada en Diseño
Diseñadora con Mención en Comunicación Visual
Encargada de Contenidos SoulBattery
o - <(O_O)> - o Bip Bip Boink!
cabratonacca@soulbattery.com
www.soulbattery.com
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Muy interesante y anecdótico! Sobre todo el darse cuenta de que el
ResponderEliminartérmino "Realidad Virtual" ya tiene más de dos décadas desde su
incepción. Recuerdo haber probado personalmente uno de los primeros
prototipos de VR3D de shooting, en una feria en Las Vegas, NV en 1995.
Fue un lujo, y todo un accidente el haberme encontrado con esas
inmensas maquinas dentro del salón de juegos del Caesar?s Palace.
Aun así, la novedad no fue tan entretenida, al darme cuenta de que mi
cuerpo podía girar en el juego, y sin embargo no podía avanzar con los
pies y caminar libremente, sintiéndome siempre limitado en el una
plataforma donde el jugador debía mantenerse parado.
A mi parecer los desafíos más grandes de una propuesta de realidad,
son la experimentación con otros sentidos más allá de la visión o el
tacto, como son el gusto y el olfato. En estos últimos todavía no
hemos llegado más lejos.
Aun cuando tengamos una realidad aumentada con un excelente registro,
el cual nos provee de una interacción y visualización consistente,
todavía falta lo más importante: La construcción de una AI que pueda
?aprender del usuario? en forma dinámica y en constante respuesta, a
cada característica o requerimiento propia de este ultimo.
Excelente artículo. No puedo esperar para leer el segundo.
Saludos!