DESARROLLO DE UNA GUIA TURÍSTICA DE LA CIUDAD DE …

DESARROLLO DE UNA GUIA TURÍSTICA DE LA CIUDAD DE CARTAGENA DE

INDIAS PARA DISPOSITIVOS MOVILES, UTILIZANDO REALIDAD

AUMENTADA.

MARLON MIGUEL LUJAN

YARZAGARAY

UNIVERSIDAD DE SAN BUENVENTURA CARTAGENA

FACULTAD DE INGENIERÍA, PROGRAMA DE INGENIERÍA

MULTIMEDIA

CARTAGENA DE INDIAS

D.T y C

2020

DESARROLLO DE UNA GUIA TURÍSTICA DE LA CIUDAD DE CARTAGENA DE

INDIAS PARA DISPOSITIVOS MOVILES, UTILIZANDO REALIDAD

AUMENTADA.

MARLON MIGUEL LUJAN

YARZAGARAY

Trabajo de grado presentado como

requisito para optar por el titulo de

ingeniero multimedia.

Director

KATIA PATERMINA PALACIO

Ingeniera de Sistemas

UNIVERSIDAD DE SAN BUENVENTURA CARTAGENA

FACULTAD DE INGENIERÍA, PROGRAMA DE INGENIERÍA

MULTIMEDIA

CARTAGENA DE INDIAS

D.T y C

2020

DEDICATORIA

Este trabajo de grado está dedicado a Dios, por brindarme de sabiduría, esfuerzo y superación personal para lograr mis objetivos.

A mi madre Aixa.

Por su apoyo constante en todo momento. Eso me hizo y me hará más fuerte.

A mi padre Marlon.

Por sus constantes consejos de vida. Por sus experiencias compartidas para el fortalecimiento de mi educación.

A mi hermano Yuriel.

Que es mi hermano mayor, y me ha apoyado en mi estudios a lo largo de estos años.

A mi hermana Yarima.

Que fue la responsable de yo siguiera educándome como profesional.

Marlon Miguel Luján Yarzagaray

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a Dios por haberme dado la capacidad de adaptarme a cualquier tipo de situación, y responder con inteligencia.

A la universidad San Buenaventura Cartagena por hacer posible la construcción de mi educación superior

A los docentes por impartir conocimiento en cada una de las asignaturas.

A los recursos multimedia de la época actual, que fueron de mucha ayuda para superar retos difíciles

CONTENIDO

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ........................................................................ 1

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................... 1

1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ....................................................................... 1

1.3 JUSTIFICACIÓN ....................................................................................................... 1

1.4 OBJETIVOS ............................................................................................................... 2

1.4.1 Objetivo general ................................................................................................... 2

1.4.2 Objetivos específicos ............................................................................................ 2

2. MARCOS DE REFERENCIA ................................................................................... 3

2.1 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS ................................................................... 3

2.2 MARCO TEORICO ................................................................................................... 4

2.2.1 La realidad aumentada o Augmented Reality (A.R) ............................................ 4

2.2.2 Marcadores ........................................................................................................... 5

2.2.3 Dispositivos móviles ............................................................................................ 6

2.2.4 Experiencias o medios multimedia en la realidad aumentada .............................. 6

2.2.4.1 Textos ................................................................................................................... 7

2.2.4.2 Audio digital ......................................................................................................... 7

2.2.4.3 Video digital ......................................................................................................... 7

2.2.4.4 Animaciones 3D o animación digital ................................................................... 8

2.2.4.5 Guías de turismo ................................................................................................... 8

2.3 MARCO LEGAL ....................................................................................................... 8

2.4 MARCO CONCEPTUAL .......................................................................................... 9

3. DISEÑO METODOLÓGICO .................................................................................. 10

3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN ................................................................................... 10

3.2 DISEÑO ADOPTADO ............................................................................................ 10

3.3 ENFOQUE ADOPTADO ........................................................................................ 10

3.4 METODOLOGÍA POR OBJETIVOS...................................................................... 10

3.5 HIPOTESIS DE TRABAJO ..................................................................................... 11

3.6 VARIABLES ............................................................................................................ 11

3.7 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES ........................................................ 11

3.8 PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN ....................................................... 12

4. RESULTADOS ........................................................................................................ 13

4.1 RECOPILACIÓN HISTÓRICA DE LOS SITIOS TURÍSTICOS MÁS

IMPORTANTES DE CARTAGENA DE INDIAS Y ALREDEDORES................ 13

4.2 DISEÑO DE LA GUÍA TURÍSTICA DIGITAL ..................................................... 14

4.2.1 Requerimientos funcionales y no funcionales para el desarrollo de la aplicación

de realidad aumentada ........................................................................................ 14

4.2.2 Sprint .................................................................................................................. 16

4.2.3 Incorporación de marcadores y obtención de base de datos de Vuforia ............ 17

4.2.4 Diseño de la interfaz gráfica con el usuario ....................................................... 19

4.2.5 Audio o efectos de sonido para banco sonoro de los sitios turísticos................. 21

4.2.6 Modelos 3D ........................................................................................................ 21

4.3 DESARROLLO DE ESCENARIOS DE REALIDAD AUMENTADA EN UNITY

.................................................................................................................................. 23

4.3.1 Creación de sprites y escenas de unity ............................................................... 24

4.3.2 Diseño del mapa de navegación multimedia mediante C# Script ...................... 25

4.3.3 Construcción de la aplicación de realidad aumentada ........................................ 26

4.4 INTEGRACIÓN DE LA HERRAMIENTA DE GOOGLE MAPS ........................ 28

4.5 DISCUSIÓN ............................................................................................................. 30

CONCLUSIONES ................................................................................................................ 32

RECOMENDACIONES ...................................................................................................... 33

REFERENCIAS ................................................................................................................... 34

LISTA DE FIGURAS

Fig. 1. Fichas técnicas de los sitios turísticos ....................................................................... 13

Fig. 2. Incorporación de targets de realidad aumentada ....................................................... 18

Fig. 3. Generación de una base de datos de realidad aumentada de Vuforia ....................... 18

Fig. 4. Interfaz inicial de la aplicación de realidad aumentada ............................................ 19

Fig. 5. Interfaces de la aplicación en un sitio turístico determinado .................................... 20

Fig. 6. Voz en off en Adobe Audition y posterior exportación a Unity ............................... 21

Fig. 7. Modelos 3D de los sitios turísticos de la aplicación de realidad aumentada ........... 22

Fig. 8. Importación de un modelo 3D de un sitio turístico ................................................... 22

Fig. 9. Incorporación del SDK de Vuforia y las dimensiones de un dispositivo móvil al

proyecto de Unity ................................................................................................................. 23

Fig. 10. Interfaces convertidos en Sprite .............................................................................. 24

Fig. 11. Sprite en la escena del proyecto de Unity ............................................................... 25

Fig. 12. Mapa de navegación multimedia de la aplicación de realidad aumentada ............. 25

Fig. 13. UserInterfaceButtoms C# Script ............................................................................. 26

Fig. 14. Proceso de construcción de la aplicación de realidad aumentada ........................... 27

Fig. 15. Aplicación de realidad aumentada construida ......................................................... 27

Fig. 16. Coordenadas de latitud y longitud de un sitio turístico ........................................... 28

Fig. 17. Gps.cs Script ........................................................................................................... 29

Fig. 18. Interfaz de un sitio turístico mostrando la distancia de separación entre él y el

usuario de la aplicación en kilometros ................................................................................. 30

LISTA DE CUADROS

Cuadro 1. Historias de usuario ............................................................................................. 14

Cuadro 2. Requerimientos no funcionales ............................................................................ 16

Cuadro 3. Sprint .................................................................................................................... 16

LISTA DE ANEXOS

ANEXO A. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

RESUMEN

En el presente trabajo se desarrolló una guía turística de la ciudad de Cartagena de Indias

para ser utilizada en dispositivos móviles, aplicando realidad aumentada, esta idea surge

debido a las pocas aplicaciones que existen actualmente con el uso de esta tecnología. El

objetivo es mejorar la experiencia de los turistas que visitan la ciudad, teniendo acceso a

una App que les permitan consultar los sitios turísticos más importantes de la ciudad,

historia, hoteles y restaurantes cerca de ellos, así como también la opción de visualización

por medio de realidad aumentada y cálculos de posición y distancia de los usuarios desde

el lugar que se encuentran hasta un sitio turístico determinado.

Las etapas que se llevaron acabo para su desarrollo fueron guiadas por la metodología de

desarrollo ágil Scrum, realizando actividades de análisis, diseño, desarrollo y pruebas por

parte del desarrollador de la aplicación. A través del uso de Scrum, se estableció un sprint

que conforman las actividades para el correcto diseño de la aplicación.

Además, se establecieron los aspectos nuevos e importantes del estudio del presente

proyecto; las posibles implicaciones e impacto de los resultados para futuras

investigaciones y prácticas profesionales, favoreciendo el uso de herramientas de

desarrollo tecnológico para la elaboración de Apps interactivas; Finalmente, las

limitaciones y comparaciones con otros estudios relevantes de este presente proyecto.

Todo con el fin de mostrar la importancia de las tecnologías de la información y

comunicación (TIC) y su influencia en el turismo y en la época actual.

INTRODUCCIÓN

Cartagena de Indias es mundialmente conocida por ser una de las ciudades turísticas más

frecuentadas de Colombia. Según las estadísticas realizadas por el sistema de información

turística (SITCAR) a mediados del 2019, la ciudad recibe por año la visita de más de 360000

personas [1], es decir, aproximadamente 986 personas por día y un 37.05% de visitantes

anuales con respecto a los 971 592 habitantes que tiene la ciudad [2], llegan a Cartagena con

el propósito de vacacionar y descansar, o en plan de negocios y asistencias a congresos

aprovechando algunos casos para conocer un poco sobre la cultura y la historia de la ciudad.

Gracias al turismo digital, la curiosidad por viajar hacia un destino, en este caso, Cartagena

de Indias, son expectativas causadas por una foto video de dicha ciudad a través de los medios

multimedia que posee el internet [3]. Por tanto, a partir de dicha curiosidad, un turista está en

búsqueda de aplicaciones móviles que lo ayuden a orientarse en el turismo común mediante

el uso de nuevas tecnologías.

El presente trabajo de grado está compuesto por 4 capítulos. En el primer capítulo se

establece la situación que se desea resolver a través de un planteamiento del problema, su

justificación, objetivos generales y específicos. El segundo capítulo, contiene el marco

referencial, donde se encuentran los antecedentes investigativos o trabajos que tengan alguna

similitud con el planteamiento del problema de este trabajo de grado; el marco teórico, que

se compone por temas fundamentales de la investigación; el marco legal, que está

conformado por las leyes que respaldan el desarrollo del presente trabajo; y el marco

conceptual, que trata sobre definiciones de términos relacionados con la problemática que se

expone en la investigación. El tercer capítulo está conformado por el diseño metodológico,

donde se establece el tipo de investigación, que para este caso es de desarrollo tecnológico;

el diseño adoptado, que se trata de un diseño no experimental; el enfoque adoptado, el cual

es cualitativo; la metodología por objetivos, donde la usada fue Scrum como metodología

ágil; la hipótesis de trabajo; las variables de la investigación, y el procesamiento de la

información. En el capítulo 4, se encuentras los resultados obtenidos del presente trabajo, y

se conforma por la implementación de la metodología Scrum, como metodología ágil para

construir una aplicación móvil de realidad aumentada. Finalmente, se indican las

conclusiones, recomendaciones y las referencias del presente trabajo de grado.

1 Desarrollo de una guía turística de la ciudad de Cartagena de Indias para dispositivos móviles, utilizando realidad aumentada

1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Los extranjeros al llegar a Cartagena de indias, tienen poco o nulo conocimiento sobre los

sitios turísticos de la ciudad, como es su historia o los lugares a visitar más destacados [4].

El único medio que se ofrece hoy en día es la contratación de un guía turístico [5] , personas

que a través del tiempo han obtenido los conocimientos requeridos para orientar a un turista

en la ciudad mediante una guía de turismo física.

En el sector del turismo, existen aplicaciones que sirven para solucionar problemas

relacionados con la planificación del viaje de un sitio especifico [6] o también, agencias

encargadas que cubren todas las necesidades de un turista al visitar un lugar en concreto [7].

Pero estás aplicaciones tienen limitaciones en sus guías turísticas, ya que algunas de ellas no

implementan la realidad aumentada. Otras no usan la ubicación del GPS en tiempo real [57]

para realizar el cálculo de distancia entre la persona y el sitio que desea visitar.

Una guía turística digital no debe limitarse a realizar el cálculo de tiempo que toma en llegar

desde un destino hacia otro, sino que debe poseer elementos multimedia en una interfaz

gráfica con el usuario que le indique en todo momento su ubicación en tiempo real, y tenga

una selección de lugares turísticos, con opción de realidad aumentada en la presente ciudad

[8]. Esto es posible a través de las TIC [9], debido a que en la actualidad, la incorporación de

la realidad aumentada funciona mediante reconocimiento de patrones [10], que rodean al

medio físico por medio de un algoritmo matemático que se identifica y se procesa en la

pantalla de los dispositivos móviles.

En el presente proyecto se pretende desarrollar una guía turística de la ciudad de Cartagena

para dispositivos móviles, utilizando realidad aumentada. Será una aplicación útil debido a

que favorece el uso de herramientas de desarrollo tecnológico para la elaboración de apps

interactivas con los usuarios.

1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿Cómo mejorar la experiencia de los turistas que visitan la ciudad de Cartagena de Indias por

medio de una aplicación móvil y la utilización de la realidad aumentada?

1.3 JUSTIFICACIÓN

Las razones que motivaron la selección de este tema parte del hecho de que en la ciudad de

Cartagena de Indias, posee aplicaciones móviles turísticas limitadas, es decir, las guías de

turismo digitales de dicha ciudad no utilizan la realidad aumentada para visualizar los sitios

turísticos más importantes y la distancia en la que ellos se encuentran desde la ubicación del

turista.

El aporte de este proyecto es de carácter tecnológico, es decir, dará solución a las limitaciones

que poseen las aplicaciones sobre el turismo en la ciudad de Cartagena de Indias, lo que

permitirá a los turistas tener la facilidad de interactuar con una aplicación eficiente para

visitar un lugar al cual esté interesado y dejar atrás métodos de guías turísticas que por lo


general no disponen de ciertas funciones tecnológicas, como lo es la realidad aumentada y la

distancia exacta de un punto turístico desde el sitio en donde la persona se encuentre hacia

cualquier parte de la ciudad.

La realización del proyecto es importante para la carrera Ingeniería multimedia, ya que

favorece el uso de herramientas de desarrollo tecnológico tales como Adobe Ilustrator, Adobe

Audition, Blender, Unity y Vuforia para la elaboración de aplicaciones interactivas con los

usuarios mediante una interfaz gráfica, como es en el caso de este proyecto, mejorar la

estancia de los turistas en la ciudad de Cartagena de Indias a través de una aplicación móvil,

permitiendo la posibilidad de profundizar más acerca del área de la tecnología e interacción

con las personas.

El presente proyecto es pertinente a la línea de investigación ingeniería de software ya que

tiene como objetivo la construcción y desarrollo de proyectos donde se aplican métodos y

técnicas para resolver problemas con base a herramientas y procedimientos que la

informática provee apoyándose en la ingeniería de software, cuyo impacto se verá reflejado

a nivel nacional e internacional por el simple hecho de poseer una interfaz gráfica con el

usuario [58], la cual es una característica ausente en las aplicaciones móviles de realidad

aumentada dedicadas al turismo. Y, además, según lo planteado en el Proyecto Educativo

Bonaventuriano (PEB), la Universidad de San Buenaventura desarrolla la investigación a

través de dos modalidades que fomentan el desarrollo de nuevos conocimientos y nuevas

tecnologías donde establecen que la investigación es una actividad presente en todas las áreas

del saber que posibilita la formación de docentes y estudiantes, el desarrollo en ciencia y

tecnología y en las disciplinas sociales, humanas y artísticas, el conocimiento, interpretación

y solución de los problemas de la sociedad.

1.4 OBJETIVOS

1.4.1 Objetivo general

Desarrollar una guía turística de la ciudad de Cartagena de indias para dispositivos

móviles, utilizando realidad aumentada.

1.4.2 Objetivos específicos

Recopilar información histórica de los sitios más importantes de la ciudad de Cartagena

de Indias y sus alrededores.

Diseñar la guía turística digital que contenga elementos multimedia tales como:

infogramas, textos, audio o efectos de sonidos y modelos 3D para poder visualizar sitios

turístico.

Desarrollar los escenarios de Cartagena de Indias en realidad aumentada mediante

aplicaciones como Unity y Vuforia para visualizar el entorno por el que un turista está

rodeado en tiempo real en la aplicación.

Integrar la herramienta de Google Maps para realizar cálculos de posición y distancia de

los usuarios desde el lugar que se encuentran hasta un sitio turístico determinado.


2. MARCOS DE REFERENCIA

2.1 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS

En el año 2018, Miguel Angel Jiménez Cordero presentó un proyecto como trabajo de

grado para la universidad politécnica salesiana que fue nombrado “Aplicación móvil para

incentivar el turismo urbano en Guayaquil [11], Ecuador” el cual proponía diseñar una

aplicación móvil capaz de gestionar y proporcionar una concreta formación turística en

la ciudad de Guayaquil, Ecuador, con el cual se pretendía incentivar el volumen del

turismo interno generando ingresos económicos representativos para dicha ciudad.

En el 2017, Álvaro Pérez Sala presentó un proyecto como trabajo de grado para la

universidad de la Rioja que fue nombrado “Aplicación móvil para el turismo en la ciudad

de Logroño, España, con tecnologías de realidad aumentada” [12], el cual pretendía

desarrollar una aplicación para la plataforma móvil IOS para el fomento y desarrollo del

turismo en la ciudad de Logroño, España, con el fin de integrar contenidos en realidad

aumentada para la visualización de lugares emblemáticos y demás puntos de interés

turístico de dicha ciudad.

En ese mismo año, Edison Gabriel Valdivieso Atiagnea presentó un proyecto como

trabajo de grado llamado “Diseño e implementación de una aplicación turística de la

ciudad de Riobamba, Ecuador, para dispositivos con sistema operativo Android ” [13],

que tuvo como finalidad implementar una aplicación con sistema operativo Android para

recoger información de los lugares más representativos de dicha ciudad.

En el año 2016, Mariana Matos presentó un proyecto como trabajo de grado que fue

nombrado “desarrollo de guía turística a través de aplicaciones para Smartphone” [14],

el cual se basaba en el diseño de una herramienta digital que tenga como principal

finalidad facilitar a los usuarios la búsqueda de información y herramientas necesarias

para organizar un viaje en Venezuela y compartir la experiencia a través de medios

digitales.

Alrededor del 2015, Wilma Beatriz Cañar Llano, presentó un proyecto de investigación

llamado “las aplicaciones móviles para la promoción turística de la ciudad de Ambato,

Ecuador” [15], el cual tuvo como propósito investigar cómo las aplicaciones móviles

ayudan a la promoción turística mediante su influencia en la ciudad de Ambato, Ecuador.

Durante el 2014, Julio Cesar Martínez, presentó un proyecto como trabajo de grado

llamado “Diseño de una aplicación móvil usando realidad aumentada para el turismo en

la ciudad de Cali, Colombia” [16], el cual tenía la finalidad de desarrollar una aplicación

móvil tanto para IOS como para ANDROID incorporando la realidad aumentada para

visualizar en tiempo real la ubicación de la orientación y posición de sitios turísticos en

la ciudad de Cali, Colombia.


Gracias a lo anterior, el proyecto en el cual se maneja en este trabajo difiere de los demás

debido a que se enfoca en desarrollar una aplicación móvil como guía turística para la

visualización y presentación de sitios turísticos utilizando realidad aumentada en la

ciudad de Cartagena de Indias, mediante una guía de turismo digital que contenga

elementos multimedia para mejorar la experiencia con el usuario.

2.2 MARCO TEÓRICO

2.2.1 La realidad aumentada o Augmented Reality (A.R)

La realidad aumentada es un proceso matemático que permite mediante cálculos

numéricos el despliegue de experiencias multimedia sobre las pantallas de los

dispositivos ya sean móviles o de escritorio [17]. Gracias a las matemáticas, es posible el

cálculo de coordenadas en tres dimensiones que con base a algoritmos y bibliotecas

preseleccionadas desde las herramientas de programación de un lenguaje en concreto,

permite ajustar y proyectar una imagen aumentada en tiempo real cuyo objetivo es seguir

un marcador (tracker) el cual va de la mano de una cámara de seguimiento.

Muchos de los recursos para llevar a cabo la elaboración de una aplicación que use

realidad aumentada, es de software libre (freeware), es decir, no están sujetos a normas

de restricción por partes de derechos de autor lo cual facilita su propagación en el uso

cotidiano y para el uso comercial [18]. Su utilización permite visualizar parte del mundo

real a través de un dispositivo tecnológico con información gráfica añadida en dicho

dispositivo, lo cual hace que los elementos físicos tangibles se combinen con elementos

virtuales creando de tal forma una realidad aumentada en tiempo real.

La realidad aumentada funciona mediante reconocimiento de patrones, donde estos

pueden ser el color y sus contrastes de una superficie que rodea al medio físico [19]. Una

vez obtenido esos patrones, el algoritmo de la realidad aumentada los identifica y acto

seguido capta un video de un área en especifico procesándolo en imágenes cuadro a

cuadro, es decir, por fotogramas, los cuales son posicionados mediante una cámara en un

objetivo determinado a través de un marcador o tracker que permite conservar el lugar

donde fueron captados, facilitando la identificación del tipo de gráfico que se desee

generar sobre una superficie en concreto. Cuando el tipo de gráfico es obtenido, se asocia

la posición original del marcador a la experiencia que se quiere ver, ya sea video, objeto

3D, animación, etc. De tal manera que el software de realidad aumentada invoca dicha

experiencia calculando los datos de posición y orientación de la superficie en concreto

para así desplegar la experiencia en una pantalla.

Es necesario que los dispositivos móviles o de escritorio que tengan aplicaciones con

realidad aumentada posean un visor, es decir, un medio físico que adquiera señal de video

en el mundo real, como las cámaras webs o gafas de realidad aumentada, los cuales

permiten transformar la señal análoga del medio sensible a señal digital para poder

generar experiencias como texto, audio, video, animaciones u objetos 3D, a través de un

marcador, que es el encargado de reconocer dichas experiencias a invocar mediante los

algoritmos matemáticos diseñados en el software de realidad aumentada.


Los beneficios que trae el funcionamiento de la realidad aumentada hace que su uso se

vea reflejado en la salud, videojuegos, turismo, etc [13]. En el ámbito de salud, la realidad

aumentada es usada para realizar un escaneo que permita revelar la estructura ósea de un

paciente o hacer diagnósticos y planificar cirugías.

En los videojuegos, la realidad aumentada es usada para simular terrenos virtuales

teniendo en cuenta la geolocalización en tiempo real de un usuario de un dispositivo

móvil, tal como lo es el videojuego Pokemon Go [13], el cual usa realidad aumentada

para crear en un dispositivo móvil un paisaje mediante el entorno físico que rodea al video

jugador para así atrapar pokemones que aparezcan cerca del lugar en que la persona esté.

En el turismo, la realidad aumentada funciona de manera similar a la de un videojuego,

solo que en este caso facilita la interacción del público con las zonas turísticas gracias a

que la realidad aumentada crea escenarios en tres dimensiones (3D) [14] de un sitio

determinado al cual el turista esté interesado, haciendo que las personas se vean atraídas

a visitar diferentes ciudades o localidades generando confianza a través de imágenes

proyectadas en el dispositivo móvil o de escritorio que la confirmen al hacer un escaneo

general de la zona física del mundo real y pasar esa información al dispositivo.

En Cartagena de Indias, el uso de realidad aumentada en sus sectores turísticos mejoraría

considerablemente el turismo [14], ya que los usuarios que manejen una aplicación que

integre la realidad aumentada en la ciudad se verán atraídos por el cambio de medios

tradicionales de turismo hacia un medio digital.

2.2.2 Marcadores

Los marcadores son símbolos impresos sobre una superficie física en los que se

superpone algún tipo de información (imágenes, objetos 3D, video, etc.) cuando son

reconocidos por un software determinado [15]. El software cuando está en ejecución, es

capaz de realizar un seguimiento del marcador de tal manera que si el usuario lo mueve,

el objeto 3D superpuesto también sigue ese movimiento, si se gira el marcador, se puede

observar el objeto 3D desde diferentes ángulos, y si se acerca o se aleja, el tamaño del

objeto aumenta o se reduce respectivamente.

Para un sitio turístico, los marcadores deben ser también objeto de estudio para poder

invocar experiencias solicitadas correctamente [15]. Si el marcador no tiene unos

parámetros en su forma que ayuden el cálculo de su posición en el espacio, es decir, su

orientación y posición, la experiencia se verá afectada desplazándose intermitentemente

de un lugar a otro. En pocas palabras, si un marcador no está bien configurado para una

zona de turismo, el objeto 3D en cuestión no se visualizará de la manera correcta

generando fallos en la aplicación y por ende, fallos en el software.


2.2.3 Dispositivos móviles

Los dispositivos móviles son pequeños dispositivos portátiles que incluyen una pantalla

o screen táctil funcionando de una manera similar a un ordenador [16]. Estos dispositivos

pueden ejecutar aplicaciones al igual que los de escritorio, los cuales son ordenadores de

sobremesa diseñados para ser instalados en una ubicación estática.

Pero al ser una máquina de escritorio, posee más recursos tanto de hardware y software

en comparación a uno móvil. La ventaja de un dispositivo móvil sobre uno de escritorio

es la portabilidad y la facilidad que tiene al conectarse a internet.

La realidad aumentada en los dispositivos móviles está en auge por el simple hecho de

que estos dispositivos son los más eficientes para el diseño de aplicaciones que ejecuten

un software especializado en la tarea [16]. Primordialmente se debe tener en cuenta la

versión del dispositivo y el sistema operativo que posee. Según la aplicación Android

Studio, una aplicación especializada en el desarrollo de software para dispositivos

móviles cuyo sistema operativo es Android, el 70% de las personas usan el sistema

operativo Android Lolipop 5.0, una versión antigua (2014) pero muy eficiente de Android

escrito en el lenguaje de programación C++.

Una aplicación móvil es un programa descargable ya sea desde un navegador web o desde

Google Play Store (Tienda de Google) [16], el cual genera un acceso directo en el

Smartphone o tabletas de una marca en especifica. Estas aplicaciones permiten al usuario

efectuar un conjunto de tareas de cualquier tipo, ya sea ocio, educación, servicios,

turismo, etc.

Para el desarrollo de una aplicación móvil que utilice realidad aumentada como guía

turística para la visualización y presentación de sitios turísticos en la ciudad de Cartagena

de indias, es necesario tener en cuenta versiones de Android Lolipop mayores o iguales

a 5.0, ya que versiones menores a esa podrían presentar fallos en requerimientos de

hardware y software, por ende ocasionando mal funcionamiento en dicha aplicación.

Una alternativa al poseer un Smartphone cuya versión es inferior a 5.0, es actualizando

el sistema operativo mediante un proceso llamado upgrading [16] , el cual es una opción

que todos los Smartphones o tabletas poseen en sus configuraciones predeterminadas,

que tiene como fin subir la versión del sistema operativo y hacerlo compatible con

aplicaciones más eficientes en su emulación. Esta actualización solo estará disponible

siempre y cuando el dispositivo móvil cumpla con los requisitos adecuados de hardware

para soportar dicha actualización. Por tal razón, al poseer una versión actualizada del

sistema operativo Android, permite ejecutar fácilmente, rápidamente y eficientemente

una aplicación que utilice realidad aumentada.

2.2.4 Experiencias o medios multimedia en la realidad aumentada

Los medios multimedia son varios medios utilizados de manera simultanea por un

software determinado con el fin de transmitir información hacia un público objetivo. Por

lo tanto, las experiencias en la realidad aumentada hace referencia a estos medios como


el texto, audio, video, animación, objetos 3D, etc. Cada uno de ellos cumple una función

específica de acuerdo a la temática en la cual una aplicación es diseñada, donde el buen

manejo e incorporación de estos medios garantiza la eficiencia de un software en

concreto. Por lo tanto, podemos definir a estos medios multimedia de la siguiente manera:

2.2.4.1 Textos

Son composiciones de signos codificados en un alfabeto o sistema de escritura

conformando una unidad o sentido. Los textos deben ser coherentes y cohesivos [17], ya

que deben establecer la relación lógica entre las ideas de un texto logrando que se

complementen con otras de una manera armoniosa, es decir, con conectores que den

sentido a dicho texto en la composición de parágrafos o frases mientras se tiene en cuenta

el uso léxico (técnico, coloquial o vulgar) en un contexto determinado, en pocas palabras,

hacia un público objetivo.

2.2.4.2 Audio digital

Es un sonido o secuencia de sonidos que ha sido convertido a un formato numérico

(binario) para poder ser almacenado en un dispositivo. Los archivos de audio vienen

dados por formatos contenedores como lo son .WAV y .MP3 [18], que son los formatos

más usados en la actualidad, cuya función simplemente es reproducir un sonido, solo que

los .WAV transmiten el sonido sin métodos de comprensión lo cual no genera pérdida de

calidad al reproducirlos pero con un peso en tamaño de bytes muy grande, a diferencia

de un .MP3, que es todo lo contrario. Las aplicaciones de la actualidad utilizan el audio

como un medio multimedia para indicar al usuario cualquier tipo de instrucción al cual

dicha aplicación esté destinada a cumplir. Por lo general, los audios que se implementan

en aplicaciones cuya temática es el turismo tienen como objetivo indicar cuán cerca está

una persona de un lugar deseado, notificaciones de sitios turísticos que se encuentren

disponibles para visitas, entre otros.

2.2.4.3 Video Digital

Es una tecnología usada para grabar, capturar, procesar, transmitir y reproducir una

secuencia de imágenes con el fin de generar la ilusión óptica de movimiento [19]. Un

video digital viene conformado por un códec de video, el cual es un conjunto de

algoritmos que codifican el video para que pueda ser digitalizado, y un formato

contenedor, que es el encargado de almacenar el códec de video para que pueda ser

reproducido en una aplicación. El códec de video usado actualmente es H264 y el formato

contenedor más frecuentado por los usuarios es .MP4 . Para una aplicación orientada a la

realidad aumentada en el turismo, es necesario el uso del códec H264 y el formato .MP4,

debido a que facilita la reproducción del video en un dispositivo móvil por el hecho de

que son los más frecuentados en dicho dispositivo. El video digital ayuda a orientar al

turista sobre una vista previa de un sitio que desea conocer en concreto sin la necesidad

de estar dentro o cerca de él.


2.2.4.4 Animaciones 3D o animación digital

Es una técnica que consiste en crear animaciones por medio de un ordenador con el fin

de ser reproducidas en una aplicación móvil o de escritorio para un público objetivo [20].

Las animaciones en 3D incorporan el uso del audio y video digital para poder expresar

mensajes hacia personas en concreto.

2.2.4.5 Guías de turismo

Se encargan de promover mediante la información, el patrimonio, los intereses y bienes

de un lugar determinado [37]. Las guías de turismo son una ayuda para que los turistas

interactúen con un sitio determinado, con el fin de conocer su historia y sus localidades

con más prestigio al cual visitar. Aplicaciones basadas en el turismo deben tener un

atractivo principal y una temática del sitio en la que exponer.

En la actualidad, la realidad aumentada es un recurso multimedia que mejora la

experiencia con el usuario. Al implementarse en el turismo, el usuario puede interactuar

con el sitio turístico que desee visualizar en la pantalla de su dispositivo móvil mediante

un modelo en 3 dimensiones de él.

2.3 MARCO LEGAL

Para garantizar la viabilidad del presente proyecto, este debe ir acorde a los requisitos

normativos y legales que rigen actualmente y que además estén relacionados con la

temática del presente proyecto [21]. La ley 11723 es una ley sancionada en 1933 (y

todavía vigente), conocida como ley de propiedad intelectual.

También se conoce la ley de propiedad intelectual como ley de propiedad científica,

literaria o artística [21] , la cual está regulada por todo lo referente a derecho de propiedad

de una obra artística, científica o literaria, derechos de coautor, enajenación o cesión de

una obra, licencias, etc. Su última reforma data de Noviembre de 1998, cuando por ley

25036 se le introdujeron modificaciones referidas al software, para darle fin a las

discusiones doctrinarias y jurisprudenciales sobre la cuestión de si el software está o no

bajo el amparo de la ley.

En el proyecto de ley sobre software libre, un proyecto realizado en marzo de 2001 por

Marcelo Luis Dragan [21], diputado nacional por la provincia de tierra del fuego, del

partido acción por la república, establece la obligación de usar prioritariamente el

software libre en todas las dependencias gracias al costo de licencias y la libertad de

copiar que otorga el software libre.

La relación de esta ley con el presente proyecto se debe al uso de software libre que

provee las librerías de realidad aumentada, librerías de código abierto para todo el

público. Su uso y distribución no infringen los derechos de autor o copyright, por tal

motivo garantiza el desarrollo práctico del proyecto de manera exitosa.


2.4 MARCO CONCEPTUAL

A.R: Americanismo Y abreviación que se traduce como realidad aumentada [22]. Es el

termino que se usa para describir un conjunto de tecnologías para que un usuario visualice

parte del mundo real a través de un dispositivo tecnológico.

ANDROID: Sistema operativo que cuentan los dispositivos móviles [23],

manufacturados por google.

C++: Es un lenguaje de programación orientado a objetos [24], con el cual se pueden

programar software para aplicaciones.

FREEWARE: Americanismo que se traduce como software libre [25]. Es un programa

informático cuya distribución es gratuita.

JAVA: Es un lenguaje de programación y una plataforma informática rápida, segura y

confiable [26].

MYSQL: Software de gestión y creación de bases de datos [27].

PHP: Americanismo que se traduce como pre-procesador de hipertexto [28], el cual es

un lenguaje de código abierto especializado para el desarrollo web y que puede ser

incrustado en HTML.

SMARTPHONE: Americanismo que se traduce como teléfono inteligente [29]. Es un

dispositivo tecnológico que integra funciones de un teléfono móvil y un ordenador.

TRACKER: Americanismo que se traduce como marcador o seguidor [30], se encarga

de rastrear las coordenadas de un objetivo especifico.

UNITY: Es una herramienta de desarrollo de videojuegos creada por la empresa Unity

Technologies [31].

VUFORIA: Es un kit de desarrollo de software (SDK) que permite construir aplicaciones

basadas en la realidad aumentada [32].

BLENDER: Software especializado en el desarrollo de animaciones y modelos 3D [46].

ADOBE ILUSTRATOR: Es una herramienta de diseño para medios digitales y no

digitales [47].

ADOBE AUDITION: Es un software de edición digital para el procesamiento de señales

de audio [48].


3. DISEÑO METODOLÓGICO

3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN

La presente investigación es de tipo desarrollo tecnológico porque implica montaje y

diseño de un aplicación para dispositivos móviles [33]. Este tipo de desarrollo se ocupa

de la obtención y desarrollo de conocimiento y capacidades cuya meta es la solución de

problemas prácticos con ayuda de la técnica. El objetivo es la creación y el cuidado de

prestaciones tecnológicas para las ingenierías.

3.2 DISEÑO ADOPTADO

El presente proyecto adopta un diseño no experimental [34], es decir, es un diseño que se

realiza sin manipular variables deliberadamente porque se trata de una investigación

donde no se hace variar intencionalmente las variables independientes.

3.3 ENFOQUE ADOPTADO

El enfoque del presente trabajo es cualitativo [35], debido a que se basa en la observación

simple como técnica para recolectar información, ya que se necesita documentación sobre

los sitios turísticos más importantes de Cartagena de Indias para desarrollar una guía

turística.

3.4 METODOLOGÍA POR OBJETIVOS

La recopilación histórica de todos los sitios más importantes de la ciudad de Cartagena

de Indias y alrededores, se hace mediante la organización de la información desde el sitio

histórico más antiguo al más reciente.

El diseño de la guía turística digital que contenga elementos multimedia tales como:

infogramas, textos, audio o efectos de sonido, y modelos 3D que permiten interactuar con

los sitios turísticos en un dispositivo móvil, se desarrolla mediante la implementación de

la metodología de desarrollo ágil llamada Scrum. Se definen los requerimientos de la

aplicación de realidad aumentada mediante historias de usuario, que consiste en la

asignación de un rol, una característica o funcionalidad, la razón o resultado, el criterio

de aceptación, y los requerimientos no funcionales durante el desarrollo de la aplicación

móvil de realidad aumentada (Gestión Backlog y Product Owner). Se planifica el sprint

mediante tareas asignadas a un cronograma de actividades por cada requerimiento, para

finalmente tener productos entregables.

La integración de la herramienta de Google Maps con el fin de realizar cálculos de

posición y distancia de los usuarios desde el lugar que se encuentran hasta un sitio

turístico determinado, se realiza mediante la incorporación de un script C# que invoca la

localización del dispositivo mediante identidades trigonométricas que definen la

diferencia entre la latitud y la longitud en la superficie terrestre a través de la distancia

entre dos puntos en el espacio.


3.5 HIPOTESIS DE TRABAJO

La experiencia de los turistas que visitan la ciudad de Cartagena de Indias se ha visto

afectada por el uso de las TIC en tiempos recientes, lo que significa un aporte positivo

para la ciudad y a las personas que vienen a visitarla debido a que genera actualizaciones

que llevan mejoras a las guías de turismo, con el fin de recurrir a guías digitales que

utilicen realidad aumentada.

3.6 VARIABLES

Sitios turísticos

Marcadores

Guía de turismo

Medios Multimedia

Dispositivos móviles

3.7 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES

Variables Definición Dimensión Indicadores

Sitios turisticos Son lugares que generan

interés entre los viajeros

Económica

Social

Ambiental

Pólitica

Identificación del

lugar y ubicación

geográfica

Marcadores Son símbolos impresos en

papel o imágenes en los

que se superpone algún tipo

de información (imágenes,

objetos 3D, etc)

No tiene JPG PNG

Guía de turismo Es un libro para turistas

que proporciona detalles

sobre una localidad, destino

o área geográfica.

No tiene Identificación del

lugar y ubicación

geográfica

Medios multimedia Es la combinación de

audio, modelos 3D, texto,

entre otros, de manera

simultanea

No tiene Txt

Obj

JPG

Dispositivos móviles Son aparatos diseñados

para reunir múltiples

funciones en un solo

dispositivo.

No tiene Inch

Px


3.8 PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

El procesamiento de la información se lleva a cabo mediante la recolección de los sitios

turísticos más importantes de la Cartagena de Indias a través de fichas técnicas;

Posteriormente, se definen los requerimientos funcionales mediante historias de usuario,

y los no funcionales; Después se desarrollan los interfaces mediante Adobe Ilustrator,

que funcionan como punto de interacción entre el usuario final y la aplicación móvil;

Luego se crea una base de datos de realidad aumentada con el software de Vuforia que

contiene los marcadores o targets de cada uno de los sitios turísticos; Seguidamente, se

establece la plantilla de realidad aumentada a través de la creación de un proyecto en el

software de Unity; Por consiguiente, se incorporan los modelos en 3 dimensiones de los

sitios, exportándolos desde el software Blender a Unity. De igual forma, la base de datos

de Vuforia; y finalmente, se diseña un mapa de cálculo de distancias mediante el uso de

C# Script.

Paradigma de ingeniería de software: El enfoque de una aplicación que use realidad

aumentada se adapta fácilmente a la metodología de desarrollo de software Scrum,

metodología que se centra en el desarrollo incremental mediante diferentes fases de

desarrollo. Esta metodología trabaja por iteraciones llamadas sprints, que son tareas

asignadas a los requerimientos funcionales mediante un cronograma de actividades,

donde al final se obtiene un producto entregable; la aplicación de realidad aumentada.

Herramientas de construcción: Las herramientas computacionales para el desarrollo de

la aplicación móvil son: Adobe Ilustrator, una aplicación para la construcción de

interfaces con el usuario; Unity, una aplicación que incorpora y desarrolla modelos 3D

con soporte de motores externos; Vuforia, un SDK especializado para la realidad

aumentada y de uso gratuito; y Blender, un programa para crear y visualizar modelos en

3 dimensiones.


4. RESULTADOS

4.1 RECOPILACIÓN HISTÓRICA DE LOS SITIOS TURÍSTICOS MÁS

IMPORTANTES DE CARTAGENA DE INDIAS Y ALREDEDORES

Los sitios turísticos de Cartagena de Indias son la representación máxima de sucesos que

cambiaron la historia de la ciudad a través de los siglos. Por tanto, para la recopilación

de información, se crean fichas técnicas usando el software Adobe Ilustrator, con el

contenido más interesante sobre algunos sitios turísticos con más relevancia en Cartagena

de Indias.

Fig. 1. Fichas técnicas de los sitios turísticos.


La información histórica que muestran funciona como modelo piloto referencial para el

desarrollo de los interfaces de la aplicación de realidad aumentada. La historia de: El

castillo de San Felipe [49], la torre del reloj [50], la iglesia San Pedro Claver [51], las

murallas de Cartagena [52], el fuerte de Bocachica [53], y la india Catalina [54], se

obtienen de la página web llamada: donde.co. Finalmente, la información extraída se

adiciona a las fichas técnicas para el posterior diseño de la guía turística digital.

4.2 DISEÑO DE LA GUÍA TURÍSTICA DIGITAL

Consiste en las actividades que el usuario de la aplicación realiza al momento de estar

presente en un sitio turístico. El desarrollo de una guía turística digital se realizó

utilizando la metodología ágil SCRUM, a través del desarrollo iterativo de cada módulo

de la aplicación.

4.2.1 Requerimientos funcionales y no funcionales para el desarrollo de la aplicación

de realidad aumentada

Historias de usuario (product backlog): Son un elemento básico para aplicar las

metodologías ágiles, entre ellas, scrum [36]. Se conocen también como product backlog

o requerimientos funcionales y se organizan por los siguientes elementos: El rol que se

escoja para utilizar la aplicación del software; la acción de un evento que ocurra durante

el manejo de la app; la funcionalidad que tendrá dicho rol durante la ejecución de la

aplicación; y el criterio de aceptación que tendrá el requerimiento. Para la aplicación de

realidad aumentada CARTAGENAPP, es indispensable la inclusión de estos

requerimientos, ya que permiten el correcto desarrollo y manejo de la aplicación, así

como la asignación de todas sus funcionalidades programadas para el público objetivo.

Los actores o roles que ejecuta la aplicación son: Usuarios, que son el público final al

cual se dirige; Y el administrador, que es el que se encarga de la gestión de la misma a

través de la creación de mejoras o nuevas funcionalidades.

Cuadro 1. Historias de usuario

HISTORIAS DE USUARIO DE LA APLICACIÓN CARTAGENAPP Id de

historia

Rol Característica/

Funcionalidad

Razón/resultado Criterio de aceptación

1 Usuario Iniciar la aplicación Visualizar sitios

turísticos

Cuando el usuario inicia la

aplicación, se le redirige

automáticamente a una

pantalla de inicio que al

hacer clic en el botón

comenzar, podrá visualizar

los sitios turísticos

2 Usuario Acceder a la guía

turística de los sitios

Visualizar la guía

turística de los

sitios

Cuando el usuario accede a

un sitio turístico se le redirige

automáticamente a una

pantalla donde podrá

seleccionar opciones de:


restaurantes disponibles,

hoteles donde hospedarse,

realidad aumentada e historia

del lugar seleccionado.

3 Usuario Activar la

geolocalización del

dispositivo móvil

Visualizar en

tiempo real la

ubicación del

dispositivo móvil

en el espacio

Cuando un usuario accede a

un sitio turístico, se le activa

automáticamente su

ubicación en tiempo real

desde en el lugar donde esté

hasta el sitio turístico

seleccionado.

4 Usuario Acceder a la opción

de restaurantes de

un sitio turístico

Visualizar los

tipos de

restaurantes cerca

de un sitio

turístico escogido

Cuando un usuario entra a la

opción de restaurantes, se le

muestra automáticamente los

diferentes tipos de

restaurantes cerca del sitio

escogido.


de hoteles de un

sitio turístico

Visualizar los

tipos de hoteles

cerca de un sitio

turístico escogido


opción de hoteles, se le

muestra automáticamente los

diferentes tipos de hoteles

cerca del sitio seleccionado.


de realidad

aumentada de un

sitio turístico

Visualizar en

realidad

aumentada el

modelo en 3D de

un sitio turístico


opción de realidad

aumentada, se le muestra un

menú para activar la cámara

del dispositivo móvil con el

fin de escanear el sitio

turístico determinado para

visualizarlo en 3

dimensiones.


de historia de un

sitio turístico

Visualizar los

hechos históricos

que hicieron

posible la

creación del sitio

turístico


opción de historia, se le

muestra automáticamente un

menú para visualizar un

infograma breve acerca de la

historia de un sitio turístico

seleccionado así como una

opción para escuchar un

sonido descriptivo de su

historia

8 Administrador Actualizar la

aplicación

Agregar nuevas

funciones a la app

y corregir errores.

Cuando un administrador

entra al software de Unity,

automáticamente puede

decidir qué funciones desea

agregar, y qué errores puede

corregir.


Cuadro 2. Requerimientos no funcionales

REQUERIMIENTOS NO FUNCIONALES DE LA APLICACIÓN

CARTAGENAPP 1. Un usuario no podrá visualizar los modelos 3D en la opción de realidad aumentada si no acepta

los permisos que la aplicación visualiza al momento de acceder a ella.

2. Los usuarios no podrán ver la distancia en tiempo real desde la localización donde están hacia

un sitio turístico si no aceptan los permisos que la aplicación visualiza al momento de

seleccionar algún lugar de interés.

3. Un usuario no podrá obtener su geolocalización si el internet en el dispositivo móvil no se

encuentra activado. Tampoco será capaz de obtener su posición si tiene la opción de localizar

desactivada.

4. Los usuarios solo podrán visualizar el modelo 3D pertinente al sitio seleccionado previamente

dentro de la aplicación.

4.2.2 Sprint

Es una etapa de desarrollo iterativo o incremental de la metodología Scrum [55]. El uso

de sprint permite programar un cronograma de actividades con el objetivo de organizar

el trabajo en el desarrollo de cualquier proyecto. Cada objetivo dictaminado por el

product backlog se convierte en una tarea por orden de prioridades con el fin de obtener

los productos entregables por cada incremento o iteración.

Cuadro 3. Sprint

SPRINT DE LA APLICACIÓN CARTAGENAPP Iteración/incremento Planificación

del sprint

Etapa de

desarrollo

Revisión del

sprint

(Semanas)

Incremento del

producto (productos

entregables)

1 Visualizar

sitios

turísticos

Agrupar los

sitios turísticos a

partir de las

fichas técnicas

de su historia

recopilada.

1 Interfaz de selección

de sitios turísticos

2 Visualizar la

guía turística

de los sitios

Identificar e

incorporar lo que

un turista se

interesa en hacer

en la ciudad de

Cartagena de

Indias

2 Interfaz de la guía

turística de los sitios.

3 Visualizar en

tiempo real la

ubicación del

dispositivo

móvil en el

espacio

Desarrollar un

script que

permita los

cálculos de

posición y

orientación

2 Interfaz que contiene

información de la

posición en el

dispositivo móvil

hacia un lugar turístico

en concreto.


4 Visualizar los

tipos de

restaurantes

cerca de un

sitio turístico

escogido

Adjuntar los

restaurantes más

cercanos a un

sitio turístico

determinado


de restaurantes de un

sitio turístico en

determinado.

5 Visualizar los

tipos de

hoteles cerca

de un sitio

turístico

escogido

Adjuntar los

hoteles más

cercanos a un

sitio turístico

determinado


de hoteles de un sitio

turístico en

determinado.

6 Visualizar en

realidad

aumentada el

modelo en

3D de un

sitio turístico

Incorporar el

SDK de Vuforia

a través de

Unity, y diseñar

los modelos en 3

dimensiones de

los sitios

turísticos

2 Interfaz de realidad

aumentada de un sitio

turístico para activar la

cámara del dispositivo

móvil y visualizar

modelos en 3

dimensiones

7 Visualizar los

hechos

históricos

que hicieron

posible la

creación del

sitio turístico

Grabar la voz en

off de un sitio

turístico a partir

de la historia

recopilada de

ellos en las

fichas técnicas

2 Interfaz de la historia

de un sitio turístico en

concreto.

4.2.3 Incorporación de marcadores y obtención de base de datos de Vuforia

Vuforia es un kit de desarrollo de software (SDK) que permite construir aplicaciones

basadas en la realidad aumentada [32]. Con este SDK se puede incorporar bases de datos

que contengan imágenes en RGB en su máxima resolución posible. Este kit, al

incorporarse en Unity, permite que la aplicación a desarrollar sea capaz de utilizar la

cámara del dispositivo donde se ejecutará dicha aplicación con el fin de mostrar modelos

en 3 dimensiones a partir de las imágenes incorporadas en la base de datos, las cuales

funcionarán como marcadores de los sitios turísticos.

La base de datos de Vuforia permite el almacenamiento de marcadores o targets, que son

imágenes cuadradas en alta fidelidad. Para este caso, los sitios turísticos. Cualquier base

de datos creada en Vuforia puede ser incorporada a Unity, y no necesita de internet para

su ejecución debido a que una vez sea anexada con sus respectivos marcadores, se

descarga y se integra al software de Unity.

Los marcadores o targets son el objetivo de la cámara del dispositivo móvil donde

enfocará un sitio turístico en específico. Finalmente, la aplicación de realidad aumentada

visualizará el modelo en 3 dimensiones de dicho sitio. Las imágenes de los marcadores o

targets no necesariamente deben ser una fotografía exacta del lugar, sino que para mayor

precisión en el reconocimiento y posteriormente programación en Unity, se recomienda

que sea una fotografía de un punto en concreto del sitio.


Fig. 2. Incorporación de targets de realidad aumentada.

Los targets consisten en las imágenes estáticas de los sitios turísticos que se escanean con

la cámara del dispositivo móvil para visualizar sus respectivos modelos en 3D.

Fig. 3. Generación de una base de datos de realidad aumentada de Vuforia.

Para la creación de la base de datos se le fue asignado el nombre de: tesis.unitypackage.

Esta se incorpora fácilmente a Unity mediante el doble clic sobre ella. Unity la reconoce

y automáticamente la adjunta al proyecto de realidad aumentada.


4.2.4 Diseño de interfaz gráfica del usuario

La interfaz gráfica del usuario es la organización de imágenes y objetos en un dispositivo

inteligente. Con ella se permite la interacción y la comunicación entre las personas con

las máquinas para acceder a una información deseada. Es indispensable que los interfaces

gráficos se adapten a la temática que se desea exponer al público objetivo.

CARTAGENAPP, una app que tiene como temática la guía de turismo de Cartagena de

Indias para dispositivos móviles, utilizando realidad aumentada, se basa en la psicología

del color verde, un color frio que expresa tranquilidad, y por ende, es adecuado para

expresar confianza al público final que usará la aplicación. Su incorporación se da en un

espacio responsive de dimensiones iniciales de 1080 pixeles de ancho X 1920 pixeles de

largo, con un logotipo presente en el interfaz inicial en forma de vector de la torre del

reloj, debido a que es la entrada principal al centro de Cartagena de Indias, e ícono

representativo de patrimonio y turismo.

Fig. 4. Interfaz inicial de la aplicación de realidad aumentada.

La pantalla de inicio es la puerta de enlace con la guía de turismo de la aplicación. Su

logo es la torre del reloj debido a que este es la entrada al centro de Cartagena de Indias,

y es el responsable de que Cartagena sea conocida por los turistas. En cuanto al nombre

de CARTAGENAPP, se debe a que es una aplicación cuya temática es Cartagena, y App,

es abreviación de la palabra aplicación. Por lo que su significado literal sería: Aplicación

de Cartagena. Cuando el botón comenzar se oprime, automáticamente el software

muestra los sitios turísticos disponibles con soporte de realidad aumentada y

geolocalización.


Fig. 5. Interfaces de la aplicación en un sitio turístico determinado.

El diseño de interfaz gráfica para los demás sitios turísticos tiene como base el mismo

mapa de navegación que la torre del reloj. Es decir, al hacer clic sobre alguno de ellos, se

visualiza ya sea la opción de restaurantes, hoteles, realidad aumentada, y la historia del

lugar escogido. Cada una de esas interfaces van de acuerdo a las historias de usuario

planteadas por la gestión Backlog y el Product Owner en la metodología Scrum. Son un

elemento de alta prioridad de desarrollo, ya que son tareas que se desarrollan durante el

proceso de sprint mediante un cronograma de actividades, y finalmente se obtienen

productos entregables, puesto que es lo que el público objetivo necesita para adentrarse

a la realidad aumentada.


4.2.5. Audio o efectos de sonido para banco sonoro de los sitios turísticos

La voz en off es una retrasmisión de la voz de un individuo que precisamente no debe

estar en el lugar donde es reproducida [39]. CARTAGENAPP posee en su estructura la

reproducción de un audio que narra la historia de cada sitio turístico que visualiza. Para

hacer posible la grabación de la voz en Off en la aplicación, se usa un software

especializado para ello. En este caso, Adobe Audition. Una vez obtenido el audio de la

voz en Off, se debe exportar al proyecto de Unity, y, finalmente, enlazarla a él con el fin

de que se reproduzca en su escena determinada durante la interacción con la interfaz

gráfica de usuario.

Fig. 6. Voz en off en Adobe Audition y posterior exportación a Unity.

La voz se almacena en formato WAV con una frecuencia de muestreo de 44100 Hz, y se

reproduce cuando se accede al interfaz que visualiza la historia de un sitio turístico en

concreto y se oprime en el botón con ícono de altavoz.

4.2.6. Modelos 3D

Los modelos en 3 dimensiones son los responsables en aparecer durante el escaneo de un

sitio turístico por medio de la aplicación de realidad aumentada CARTAGENAPP. Una

vez presentes en el proyecto de Unity, Vuforia se encarga de visualizarlos en un sitio en

concreto mediante su base de datos, que contiene las imágenes de los lugares que

funcionan como marcadores de la cámara de realidad aumentada.


Fig. 7. Modelos 3D de los sitios turísticos de la aplicación de realidad aumentada.

El castillo de San Felipe [40], la torre del reloj [41], la india Catalina [42], y la iglesia

San Pedro Claver [43], son modelos gratuitos de uso libre que se encuentran en los sitios

de 3dwarehouse.sketchup.com y free3d.com respectivamente. El fuerte de Bocachica y

las murallas se diseñan desde cero a través del software Blender.

Fig. 8. Importación de un modelo 3D de un sitio turístico a Unity.

El modelo se integra dentro del proyecto de realidad aumentada para que se desencadene

su visualización al escanear la imagen target del lugar en cuestión. Vuforia es el

responsable de reconocer el sitio objetivo mediante la base de datos que contiene todos

los targets asignados.


4.3. DESARROLLO DE ESCENARIOS DE REALIDAD AUMENTADA EN

UNITY

Un proyecto en Unity hace posible la creación de escenarios de una app a través de la

programación de interfaces mediante scripts, que permiten la correcta navegación

multimedia para conectar con las diferentes opciones navegables que de antemano se

establecen en las historias de usuario por la metodología Scrum. Este proyecto debe

contar con las dimensiones características de un dispositivo móvil y el SDK de Vuforia.

Un Smartphone promedio cuenta con dimensiones de 1080x1920 pixeles tanto de largo

como de ancho, y, por tanto, CARTAGENAPP cuenta con dichas dimensiones que, a su

vez, es responsiva para teléfonos planos.

Fig. 9. Incorporación del SDK de Vuforia y las dimensiones de un dispositivo móvil al

proyecto de Unity.

La cámara de realidad aumentada (A.R) se agrega al proyecto de Unity junto con las

imágenes targets contenidas en la base de datos de Vuforia para el escaneo de los sitios

turísticos. Y las dimensiones de 1080 x 1920 pixeles corresponden a las de un dispositivo

móvil promedio. De esta manera se obtiene el resultado de la plantilla de aplicaciones


móviles con realidad aumentada a través de Unity. En caso de hacer una modificación,

solo es ingresar a dicha plantilla sin la necesidad de repetir los pasos anteriores, ahorrando

significativamente tiempo para agregar o corregir funcionalidades.

4.3.1. Creación de Sprites y escenas en Unity

Los Sprites son simplemente imágenes en mapa de bits [45]. Estas imágenes son los

interfaces de la aplicación CARTAGENAPP convertidas a JPG mediante el software

Adobe Ilustrator, y se agregan a Unity para ser parte de una escena, la cual es el conjunto

de interfaces que la aplicación de realidad aumentada visualiza en un dispositivo móvil,

y puede llevar el nombre que se desee establecer. Siempre se recomienda nombrar una

escena de manera sencilla, ya que facilita la programación de botones que permiten la

navegación entre interfaces.

Fig. 10. Interfaces convertidos en Sprites.

Adobe Ilustrator permite exportar los interfaces de los sitios turísticos a formato JPG.

Unity se encarga de transformarla a un tipo de textura llamada Sprite (2D and UI), es

decir, un mapa de bits que se incorpora al proyecto de realidad aumentada de Unity para

su uso y programación.


Fig. 11. Sprite en la escena del proyecto de Unity.

Se agregan dentro de un objeto llamado canvas, el cual posee las dimensiones 1080 x

1920 pixeles para su correcta visualización en un dispositivo móvil. Cada escena consiste

en una serie de Sprites agrupados, que se encargan de contener cada uno de los interfaces

de la aplicación. Con este procedimiento se obtienen los resultados de dichas escenas en

Unity, que son las responsables de la interacción del usuario con el dispositivo móvil, y

se programan con scripts para su correcta navegación multimedia.

4.3.2. Diseño del mapa de navegación multimedia mediante C# Script

Los scripts en C# son algoritmos que cuando se programan, cumple cualquier función

[56]. Para el desarrollo de una app, permiten el cambio de escenas. Dependen de la

programación orientada a objetos, ya que Unity funciona con el uso de Scripts para su

correcto funcionamiento. Dichos objetos no son nada más y nada menos que los botones

que se asignan en cada una de las interfaces gráficas que visualiza la aplicación de

realidad aumentada.

Dependiendo de la función que cumple el objeto en la aplicación, se debe tener en cuenta

el tipo de navegación multimedia con la que esta funciona. CARTAGENAPP usa un tipo

de navegación multimedia múltiple, es decir, que cada una de sus escenas está vinculada

a cada una de ellas sin importar que se encuentren en una escena específica.

Fig. 12. Mapa de navegación multimedia de la aplicación de realidad aumentada.


Cada escena toma un camino durante su interacción con el usuario. También puede

enlazarse la una con la otra por su tipo de navegación llamada: Navegación multimedia

múltiple.

Fig. 13. UserInterfaceButtoms C# Script.

El mapa de navegación de la aplicación se programa mediante un script C# que permite

hacer posible el cambio de escena. Este script recibe el nombre de: UserInterfaceButtoms.

Como su nombre lo indica, permite programar los botones que hacen posible la

navegación dentro de las escenas o interfaces de CARTAGENAPP. Aunque no

solamente se limita a la programación de los botones, sino que también se conecta

directamente a la cámara de realidad aumentada para hacer posible el uso correcto del

SDK de Vuforia. Es un código sin licencia, es decir, no requiere atribución de derechos

de autor haciendolo open source o código abierto.

4.3.3. Construcción de la aplicación de realidad aumentada

Con todas las escenas de interfaces de la aplicación programadas y con sus respectivos

Scripts, Unity permite la construcción y generación de la aplicación para que se instale

en dispositivos móviles. Por defecto, Unity construye aplicaciones en plataformas

Android, pero puede ser configurado para que también lo haga para plataformas IOS y

entre otras más. De esta manera, se obtiene como resultado un producto entregable, es

decir: La aplicación de realidad aumentada CARTAGENAPP, una guía turística de la


ciudad de Cartagena de Indias para dispositivos móviles, utilizando realidad aumenta. Al

momento de instalarse en el dispositivo móvil, debe de activarse la opción de origenes

desconocidos, puesto a que es una app que no se encuentra en la tienda de aplicaciones

de android o Ios. Puede ser enviada a través de cualquier plataforma de almacenamiento

en la nube para su respectiva distribución.

Fig. 14. Proceso de construcción de la aplicación de realidad aumentada.

Construir una app en Unity se lleva a cabo a través de presionar la combinación de teclas:

Shift+Control+B. Finalmente se oprime el botón Build y la App se genera exitosamente.

Fig. 15. Aplicación de realidad aumentada construida. El logotipo de la torre del reloj

simboliza a Cartagena de Indias a nivel internacional, ya que es el mayor exponente de

la ciudad para adentrar a los usuarios hacia el turísmo.

Los dispositivos móviles visualizan un icono en miniatura que corresponde a la identidad

de la aplicación, y, por tanto, su identificación a la hora de ejecutarse. Su peso en disco

puede variar dependiendo del sistema operativo del dispositivo móvil.


4.4. INTEGRACIÓN DE LA HERRAMIENTA DE GOOGLE MAPS

Geolocalización: La geolocalización es la capacidad de que un dispositivo inteligente

muestre su ubicación en tiempo real al conectarse con google maps [44]. En Unity, se

implementa mediante Scripts, ya que se trata de un algoritmo que a través de coordenadas

de latitud y longitud, es posible hacer el cálculo de distancia y posición entre el usuario

propietario del dispositivo móvil, y el sitio turístico al cual se interesa en ir a visitar. Es

decir, en cada escena donde se muestre un interfaz sobre algún sitio turístico en concreto,

el usuario de la aplicación CARTAGENAPP es capaz de ver a qué distancia está de ese

sitio, así como también puede ser capaz de ver a qué distancia está de los restaurantes y

sus hoteles.

Para hacer posible este Script, se debe conocer el radio ecuatorial de la tierra. El planeta

tierra no tiene forma de un círculo o es plano, sino que es una esfera imperfecta [38], y,

por tanto, el diámetro como el radio son meras aproximaciones.

Estas distancias se calculan mediante la línea del ecuador que atraviesa todo el planeta

en un mismo punto, dando un resultado de 6378.137 Km de radio.

Con base a lo anterior, la formula para hallar la distancia entre dos puntos de cualquier

parte del planeta es la siguiente: Distancia = ACOS( (SEN(latitud1) * SEN(latitud2) ) +

( COS(latitud1) * COS(latitud2) * COS(longitud2-longitud1) ) ) * 6378.137Km. Donde

la latitud y longitud deben estar en radianes, debido a que un Script en C# no es capaz de

calcular el valor en grados segexadecimales, y la identidad trigonometrica SEN (seno)

debe estar en inglés (SIN), puesto que la programación en general lo usa por defecto para

su funcionamiento. El cálculo matemático depende de la longitud y latitud del sitio

turístico que se desea visitar y la posición actual del dispositivo móvil.

Fig. 16. Coordenadas de latitud y longitud de un sitio turístico.


Antes del uso del C# script para hacer el cálculo de distancia entre el sitio turístico y el

usuario que use la aplicación de realidad aumentada, se debe primero obtener la

localización de un lugar turístico manualmente para su posterior programación.

Fig. 17. Gps.cs Script.


El uso de un Script de GPS permite hacer saber al usuario en todo momento su ubicación

en tiempo real en el espacio, y su distancia aproximada hacia un sitio turístico en

concreto. El algoritmo realiza cálculos de posición mediante las coordenadas de la latitud

y longitud de un sitio a través de la formula matemática de distancia entre dos puntos con

respecto al radio ecuatorial del planeta tierra. También invoca la localización del

dispositivo si el usuario acepta los permisos de acceso de la aplicación a google maps, y,

a partir de eso, realiza la conversión de grados segexadecimales a radianes, para

finalmente multiplicarse por el radio terrestre y obtener la magnitud en kilómetros.

Fig. 18. Interfaz de un sitio turístico mostrando la distancia de separación entre él y el

usuario de la aplicación en kilometros.

El Script Gps.cs se encarga de hacer el cálculo de posición mediante la formula de

distancia entre dos puntos en tiempo real, y lo visualiza en la parte inferior del nombre

de la aplicación, CARTAGENAPP. De esta manera, el escenario es finalizado en cuanto

a características técnicas se refiere.

4.5. DISCUSIÓN

Los aspectos nuevos e importantes de la implementación de realidad aumentada en una

aplicación móvil que funciona como guía turística, es el uso de nuevas tecnologías que

usan recursos multimedia para visualizar modelos en 3 dimensiones en la pantalla del

dispositivo móvil, con el fin de interactuar con él. Para este caso, manipular y visualizar

un lugar turistico en realidad aumentada es un atractivo que se usa como entretenimiento

en los turístas cuando eligen un sitio turístico en la aplicación, motivandolos a ir y

conocer el lugar para ver su respectivo modelo en 3D e interactuar con él, acompañado


de una serie de interfaces que le permiten hacer saber al usuario la historia del sitio, los

restaurantes u hoteles donde pueda ir mientras se mantiene cerca de él, y su ubicación en

tiempo real mediante un GPS. Esto favorece el uso de las tecnologías de la información

y comunicación (TIC), ya que de ellas se derivan los recursos multimedias que se usan

para la construcción de una app. Por lo tanto, estos resultados obtenidos en el presente

proyecto pueden ser usados para futuras investigaciones y prácticas profesionales, debido

a la realidad aumentada y el diseño de modelos 3D. No solamente pueden ser usados para

una aplicación cuya temática sea el turismo, sino que también pueden ser usados para

implementar realidad aumentada en cualquier aplicación móvil en la que se desee

interactuar con un modelo en 3D, que posea una temática distinta a la que se propone en

este trabajo, y, generar ingresos.

A pesar de que las TIC van actualizandose cada día, la realidad aumentada tiene

limitaciones en cuanto a su implementación. Algunas veces, el escaneo hacia un sitio

turístico puede fallar si la luz que incide sobre el dispositivo móvil es muy brillante,

haciendose que se pierda el target por unos momentos, y consigo, la visualización del

modelo en 3D. También, el uso de dispositivos móviles de baja gama, pueden resultar

afectados, debido a que la aplicación puede detenerse o funcionar con lentitud, gracias al

consumo moderado de Ram que implica la utilización de una aplicación con realidad

aumentada. Y el uso del GPS puede fallar si no se tiene una conexión a internet

establecida.

Aunque existen proyectos de aplicaciones móviles que usan realidad aumentada a nivel

local como la aplicación France eMotion [57], o a nivel internacional como Neosentec

[58], los resultados del presente proyecto que conforman la construcción de la aplicación

CARTAGENAPP, hacen posible una interfaz interactiva con el usuario mientras dispone

de la realidad aumentada y geolocalización, la cual es una caracteristica ausente en las

apps mencionadas anteriormente.

32

CONCLUSIONES

El objetivo fundamental de este trabajo fue abordar el problema de las limitaciones que

poseen las aplicaciones sobre el turismo en la ciudad de Cartagena de Indias. Por tal razón,

la realización de este proyecto mejora la experiencia de los turistas que visitan la ciudad por

medio de una aplicación móvil y la utilización de la realidad aumentada. Esta aplicación

favorece el uso de herramientas de desarrollo tecnológico para la elaboración de apps

interactivas con los usuarios, y permite a los turistas tener la facilidad de interactuar con una

app eficiente con el fin de visitar un lugar al cual esté interesado y dejar atrás métodos de

guías turísticas que por lo general no disponen de ciertas funciones tecnológicas, como lo es

la realidad aumentada, y la distancia exacta de un punto turístico desde el sitio en donde la

persona se encuentre hacia cualquier parte de la ciudad.

Existen otras aplicaciones turísticas que usan realidad aumentada como France eMotion y

Neosentec, las cuales cumplen su función de visualizar modelos en 3D a partir de un

marcador, pero no poseen una interfaz gráfica interactiva con los usuarios que les permita

siquiera saber qué sitio turístico indagar. Por tal razón, Cartagenapp opta por el desarrollo de

un interfaz que le permita a los usuarios mejorar su experiencia al interactuar con un sitio en

concreto con la adición de geolocalización y modelos en 3 dimensiones.

Se concluye que las tecnologías de la información y comunicación (TIC) permiten el uso de

herramientas y metodologías agiles necesarias para la construcción de la aplicación. Gracias

a la metodología ágil Scrum, se pudo desarrollar una guía turística de la ciudad de Cartagena

de Indias para dispositivos móviles, utilizando realidad aumentada. Este proceso de

desarrollo pasó por una etapa de gestión backlog a través de requerimientos funcionales y no

funcionales, historias de usuario y definición de un Sprint.

Finalmente, el desarrollo de una aplicación de realidad aumentada favoreció el uso de

herramientas de desarrollo tecnológico tales como Adobe Ilustrator, Adobe Audition,

Blender, Unity y Vuforia para la elaboración de aplicaciones interactivas con los usuarios

mediante una interfaz gráfica, como es en el caso de este proyecto, mejorar la estancia de los

turistas en la ciudad de Cartagena de Indias, permitiendo la posibilidad de profundizar más

acerca del área de la tecnología e interacción con las personas.

33

RECOMENDACIONES

Luego de concluido este trabajo de desarrollo de una guía turística de la ciudad de

Cartagena de Indias para dispositivos móviles, utilizando realidad aumentada, se pueden

establecer las siguientes recomendaciones.

• Utilizar la aplicación con fines tanto educativos como turísticos.

• La aplicación va destinada a cualquier tipo de público que se interese ya sea por el

turismo de la ciudad de Cartagena de Indias o por el diseño tecnológico software de

realidad aumentada.

• Fomentar líneas de investigación que desarrollen nuevas herramientas tecnológicas

que permitan instruir hacia el campo laboral a los estudiantes del programa de

ingeniería multimedia de la universidad San Buenaventura Cartagena.

• Promover el desarrollo tecnológico para la elaboración de apps interactivas con los

usuarios, y mejorar la experiencia de los turistas que visitan la ciudad.

34

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ANEXO A. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

MES 1 MES 2 MES 3 MES 4 MES 5 MES 6 MES 7 MES 8 MES 9

MES

10

OBJETIVOS ESPECIFICOS ACTIVIDADES 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Recopilar información histórica de los sitios más

importantes de la ciudad de Cartagena de Indias

y sus alrededores

Reunir

información de

los sitios turísticos

para fichas

técnicas que

funcionan como

piloto referencial

de desarrollo de la

aplicación

Diseñar la guía turística digital que contenga

elementos multimedia tales como: infogramas,

textos, audio o efectos de sonidos y modelos 3D

para poder visualizar sitios turísticos

Crear los modelos

en 3D de los sitios

turísticos

Definir

requerimientos

(Gestión Backlog,

Product Owner)

Planificar sprint

Ejecutar Sprint

Productos

entregables

Desarrollar los escenarios de Cartagena de Indias

en realidad aumentada mediante aplicaciones

como Unity y Vuforia para visualizar el entorno

por el que un turista está rodeado en tiempo real

en la aplicación.

Crear un proyecto

en Unity con el

SDK de Vuforia.

Programar los

algoritmos en C#

de realidad

aumentada

Integrar la herramienta de Google Maps para

realizar cálculos de posición y distancia de los

usuarios desde el lugar que se encuentran hasta

un sitio turístico determinado

Programar el

Script Gps.cs para

el cálculo de

posición y

distancia de los

sitios turísticos

mediante la

fórmula de

distancia entre dos

puntos.

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DESARROLLO DE UNA GUIA TURÍSTICA DE LA CIUDAD DE …