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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA INFORMÁTICA Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas Aplicados a un Software Educativo. BRYAN FELIPE ARANCIBIA LAYANA CAMILO ENRIQUE JAMETT RODRIGUEZ INFORME FINAL DE PROYECTO PARA OPTAR AL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO EJECUCIÓN INFORMÁTICA Diciembre 2015

Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

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Page 1: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA INFORMÁTICA

Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas

Híbridas Aplicados a un Software Educativo.

BRYAN FELIPE ARANCIBIA LAYANA

CAMILO ENRIQUE JAMETT RODRIGUEZ

INFORME FINAL DE PROYECTO PARA OPTAR AL TÍTULO PROFESIONAL DE

INGENIERO EJECUCIÓN INFORMÁTICA

Diciembre 2015

Page 2: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA INFORMÁTICA

Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas

Híbridas Aplicados a un Software Educativo.

BRYAN FELIPE ARANCIBIA LAYANA CAMILO ENRIQUE JAMETT RODRIGUEZ

Profesor Guía: Silvana Roncagliolo. Profesor Co-referente: Héctor Allende.

Diciembre 2015

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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA INFORMÁTICA

Dedico esta memoria principalmente a las personas que me apoyaron en el transcurso de mi carrera, también a todas las mentes jóvenes con ansias de aprender y crecer intelectualmente.

Bryan Arancibia Layana.

Quiero agradecer a cada una de las personas que me apoyaron en este arduo proceso. Destaco a mi madre, Claudia Rodriguez, quien me ha apoyado incondicionalmente a través de mi vida.

Mis hermanas, Nicole y Marla, por entregarme constantemente su cariño, brindándome cada día fuerzas para superarme. Además, agradecer a la profesora Silvana Roncagliolo, por tener

fe en nosotros y aconsejarnos en cada momento. Camilo Jamett Rodriguez.

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Resumen En este informe se detalla el diseño y desarrollo de una aplicación para dispositivos

móviles, la cual permite complementar los métodos tradicionales de enseñanza. El software construido permite a estudiantes ver representaciones en 3D, utilizando realidad aumentada, de las áreas de química, física y biología. La importancia de este proyecto radica en la necesidad que existe hoy en día al momento de aprender utilizando a favor las nuevas tecnologías.

Abstract In this report it is detailed the design and development of an application for mobile

devices, which can complement traditional teaching methods. The developed software allows students to see 3D representations, using augmented reality, of the areas of chemistry, physics and biology. The importance of this project lies in the need that exists today to use new technologies to support the learning processes of the students.

Page 5: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

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Índice

Glosario ............................................................................................................................ vi

1 Introducción ............................................................................................................... 1

1.1 Alcances y propósitos ................................................................................................... 2

2 Descripción ................................................................................................................. 3

2.1 Descripción general ...................................................................................................... 3 2.2 Descripción del tema .................................................................................................... 3

3 Objetivos ..................................................................................................................... 4

3.1 Objetivo General .......................................................................................................... 4 3.2 Objetivos Específicos ................................................................................................... 4

4 Métodos de enseñanza – aprendizaje ....................................................................... 5

4.1 Métodos de enseñanza.................................................................................................. 5 4.1.1 Métodos en cuanto a la forma de razonamiento ...................................................................... 5 4.1.2 Métodos en cuanto a la organización de la materia ................................................................. 5 4.1.3 Métodos en cuanto a su relación con la realidad ..................................................................... 6 4.1.4 Métodos en cuanto a las actividades externas del alumno ...................................................... 6 4.1.5 Métodos en cuanto a la sistematización de conocimientos ..................................................... 7 4.1.6 Métodos en cuanto a la aceptación de lo enseñado ................................................................. 7

4.2 Métodos de aprendizaje ............................................................................................... 7 4.2.1 Visual ...................................................................................................................................... 7 4.2.2 Visual Auditivo ....................................................................................................................... 7 4.2.3 Kinestésico .............................................................................................................................. 8

5 Realidad Aumentada ................................................................................................. 9

5.1 Marcas ........................................................................................................................... 9

6 Planificación ............................................................................................................. 11

6.1 Modelo de proceso de desarrollo de software .......................................................... 11 6.1.1 Incrementos del proyecto ...................................................................................................... 11 6.1.2 Paradigma ............................................................................................................................. 11

6.2 Carta Gantt ................................................................................................................. 12 6.3 Análisis de riesgo ........................................................................................................ 13

7 Requerimientos ........................................................................................................ 14

7.1 Requerimientos funcionales ...................................................................................... 14 7.2 Requerimientos no funcionales ................................................................................. 14 7.3 Requerimientos referenciados ................................................................................... 14

8 Contenidos ................................................................................................................ 15

8.1 2D ................................................................................................................................. 15 8.1.1 Física ..................................................................................................................................... 15 8.1.2 Química ................................................................................................................................. 16 8.1.3 Biología ................................................................................................................................. 17

8.2 3D (Realidad Aumentada) ......................................................................................... 18 8.2.1 Física ..................................................................................................................................... 18 8.2.2 Química ................................................................................................................................. 19 8.2.3 Biología ................................................................................................................................. 20

Page 6: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

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9 Frameworks ............................................................................................................. 21

9.1 SDK Vuforia ............................................................................................................... 21 9.2 Unity ............................................................................................................................ 21

10 Análisis y diseño UML ........................................................................................ 23

10.1 Análisis UML .............................................................................................................. 23 10.1.1 Caso de uso ...................................................................................................................... 23

11 Interfaz ................................................................................................................. 24

11.1 Versiones de interfaz .................................................................................................. 24

12 Reconocimiento de Marcas ................................................................................. 27

13 Prototipo final ...................................................................................................... 29

13.1 Descripción del prototipo .......................................................................................... 29 13.1.1 Presentación de información ............................................................................................ 29 13.1.2 Realidad Aumentada ........................................................................................................ 29

14 Conclusiones ......................................................................................................... 30

15 Referencias ........................................................................................................... 31

ANEXOS

Anexo A ........................................................................................................................ A-1

1. Carta Gantt ................................................................................................................... A-1 2. Análisis de riesgo .......................................................................................................... A-2

2.1 Análisis detallado ................................................................................................................ A-2 2.2 Plan de mitigación ............................................................................................................... A-3

Anexo B ......................................................................................................................... B-1

Análisis de Frameworks ...................................................................................................... B-1 1. Aumentaty ................................................................................................................................ B-1 2. Metaio ...................................................................................................................................... B-2 3. Otros frameworks .................................................................................................................... B-3 Resultado de la investigación .......................................................................................................... B-4

Anexo C ........................................................................................................................ C-1

Diseño UML ......................................................................................................................... C-1 1. Diagrama de clases .................................................................................................................. C-1 2. Diagramas de secuencia ........................................................................................................... C-2

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Lista de Figuras Figura 2.1 Logo del sistema ............................................................................................... 3 Figura 5.1 Ejemplo de código QR ................................................................................... 10 Figura 5.2 Ejemplo de imagen común ............................................................................. 10 Figura 5.3 Ejemplo de marca híbrida ............................................................................... 10 Figura 6.1 Modelo de proceso de software ...................................................................... 11 Figura 6.2 Carta Gantt – Detalle ...................................................................................... 12 Figura 8.1 Contenidos – Menú física ............................................................................... 16 Figura 8.2 Contenidos – Menú química ........................................................................... 17 Figura 8.3 Contenidos – Menú biología ........................................................................... 18 Figura 8.4 Contenidos – Ejemplo RA física .................................................................... 19 Figura 8.5 Contenidos – Ejemplo RA química ................................................................ 19 Figura 8.6 Contenidos – Ejemplo RA biología ................................................................ 20 Figura 9.1 Formato imagen y audio Unity ....................................................................... 21 Figura 9.2 Formato video y texto Unity ........................................................................... 22 Figura 10.1 Caso de uso ................................................................................................... 23 Figura 11.1 Primera versión interfaz ................................................................................ 24 Figura 11.2 Segunda versión interfaz............................................................................... 25 Figura 11.3 Tercera versión interfaz ................................................................................ 25 Figura 11.4 Cuarta versión interfaz .................................................................................. 26 Figura 12.1 Primera versión de marcas ............................................................................ 27 Figura 12.2 Marca representativa a información del planeta Tierra ................................ 28 Figura A.1 Carta Gantt .................................................................................................. A-1 Figura A.2 Carta Gantt 2 ............................................................................................... A-1 Figura A.3 Carta Gantt 3 ............................................................................................... A-1 Figura A.4 Carta Gantt 4 ............................................................................................... A-1 Figura A.5 Carta Gantt 5 ............................................................................................... A-1 Figura A.6 Carta Gantt 6 ............................................................................................... A-2 Figura B.1 Metaio .......................................................................................................... B-2 Figura B.2 Especificaciones de Metaio .......................................................................... B-3 Figura C.1 Diagrama de clases (Diseño)........................................................................ C-1 Figura C.2 Reconocer marca .......................................................................................... C-2 Figura C.3 Ver área de estudio ....................................................................................... C-2

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Lista de Tablas Tabla 7.1 Requerimientos referenciados .......................................................................... 14 Tabla 8.1 Contenido 2D - Física ...................................................................................... 15 Tabla 8.2 Contenido 2D - Química .................................................................................. 16 Tabla 8.3 Contenido 2D - Biología .................................................................................. 17 Tabla 8.4 Contenido 3D - Física ...................................................................................... 18 Tabla 8.5 Contenido 3D - Química .................................................................................. 19 Tabla 8.6 Contenido 3D - Biología .................................................................................. 20 Tabla A.1 Riesgo de calendario. ................................................................................... A-2 Tabla A.2 Riesgo de tecnología. ................................................................................... A-2 Tabla A.3 Riesgo operacional. ...................................................................................... A-2 Tabla A.4 Otros tipos de riesgos. .................................................................................. A-3 Tabla A.5 Plan de contingencia de calendario. ............................................................. A-3 Tabla A.6 Plan de contingencia de tecnología. ............................................................. A-4 Tabla A.7 Plan de contingencia operacional. ................................................................ A-4 Tabla A.8 Otros tipos de contingencia. ......................................................................... A-4 Tabla B.1 Comparación de Frameworks ........................................................................ B-4

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Glosario

API: Interfaz de programación de aplicaciones (En inglés, Application Programming Interface). Es un conjunto de funciones, rutinas, estructuras de datos, clases y variables. Permite ser utilizado por cualquier otro software como una capa de abstracción logrando manipular el mecanismo de la plataforma sin conocer cómo funciona internamente.

Framework: Contiene un conjunto de librerías, componentes de software y

directrices arquitectónicas que ofrece al desarrollador un kit de herramientas completo para construir una aplicación de principio a fin, siempre teniendo en cuenta que es necesario adaptarlo a cada aplicación en particular.

GUI: Interfaz gráfica de usuario (En inglés, Graphical User Interfase) es un entorno que gestiona la interacción con el usuario basándose en relaciones visuales ya sean íconos, menú, punteros, entre otros.

IDE: Entorno de desarrollo integrado (En inglés, Integrated Development Environment) es una aplicación que proporciona servicios integrales al desarrollador. Además, brinda herramientas de debugger, compilator, códigos de ejemplos, documentaciones y un emulador de entorno.

Marca: Símbolo que al ser reconocido permite identificar un objeto para luego

entregar información sobre él.

Realidad Aumentada: (En inglés, Augmented Reality) Consiste en sobreponer objetos, animaciones, música, videos, entre otros, sobre una imagen en tiempo real a través de una cámara (ya sea en dispositivos portátiles o de escritorio). Permite complementar la percepción e interacción con el mundo real gracias a información generada a través de un dispositivo computarizado [1].

SDK: Kit de desarrollo de software (En inglés, Software Development Kit) es un

conjunto de herramientas para el desarrollo de aplicaciones móviles o de escritorio. Incluye herramientas API e IDE.

UML: Lenguaje unificado de modelado (En inglés, Unified Modeling Language)

es un lenguaje de modelado de sistemas de software. Es utilizado para modelar estructura, comportamiento y arquitectura además de procesos de negocios y estructura de datos [2].

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1 Introducción En este documento se detalla el proceso de la creación de un software de índole educativa

el cual pretende facilitar y fomentar el aprendizaje autodidacta a través de las tecnologías de la información. Haciendo uso de las nuevas tecnologías aplicándolas en el campo de la enseñanza.

En cuanto a la educación, es el proceso de facilitar el aprendizaje en todas partes. Conocimientos, habilidades, valores, creencias y hábitos de un grupo de personas las cuales también son transferidos a otras personas, a través de la narración de cuentos, la discusión, la enseñanza, la formación o la investigación. La educación no solo se produce a través de la palabra, pues está presente en todas nuestras acciones, sentimientos y actitudes. Generalmente, la educación se lleva a cabo bajo la dirección de los educadores ("profesores"), pero los estudiantes también pueden educarse a sí mismos en un proceso llamado aprendizaje autodidacta. Cualquier experiencia que tenga un efecto formativo en la forma en que uno piensa, siente, o actúa puede considerarse educativo.

En lo que a la informática respecta, el término "tecnologías de la información" (TI) se usa a menudo para referirse a cualquier forma de hacer un manejo de información a través de una máquina, es decir, un computador, Tablet u otro dispositivo diseñado para el manejo de información.

Los orígenes de la TI son recientes. Aunque el nombre de tecnología de información se remonta a los años 70, su utilización en los negocios se remonta a mediados del siglo XX, durante la segunda guerra mundial. Sin embargo, ha sido en los últimos 20 años donde ha alcanzado niveles de uso y aplicaciones tan variadas y ubicuas, que se ha convertido en un área de gran amplitud e impacto en todos los aspectos de la vida cotidiana, incluyendo cualquier empresa, en la cual hoy en día es casi indispensable.

Durante los últimos años, la introducción de tecnologías de la información y la comunicación (TIC) en la educación ha sido una constante que ha permitido una habilitación tecnológica. Integrar la tecnología en el aula va más allá del simple uso del computador y su software. Para que la integración sea efectiva, se necesita una investigación que muestre como profundizar y mejorar el proceso de aprendizaje, y además apoyar cuatro conceptos claves de la enseñanza:

1. Participación activa por parte del estudiante. 2. Interacción de manera frecuente entre el maestro y el estudiante. 3. Participación y colaboración en grupo. 4. Conexión con el mundo real. En la actualidad, existe un sinfín de programas informáticos, los cuales facilitan el

desarrollo de la vida diaria de las personas. Éstos han sido utilizados en diversas áreas de trabajo como en hospitales, bancos, universidades, empresas de distintos rubros, entre otros. Esto se debe a que los sistemas informáticos trabajan operando los diversos datos que poseen, logrando como propósito una buena gestión de ellos. Para llevar a cabo esto, es necesario organizar reuniones para determinar los requerimientos necesarios del sistema, permitiendo generar los modelos pertinentes y además desarrollar el software solicitado.

Los modelos proponen visualmente los requerimientos solicitados por el cliente, los cuales logran describir el sistema en sí. Mediante notaciones gráficas, se logra exponer y comprender los requerimientos del proyecto. Gracias a esto, es posible finalmente desarrollar el software planteado.

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Respecto al desarrollo del proyecto, se realizó la planificación, tomando en consideración un estudio de factibilidad para corroborar la viabilidad del proyecto. Además, una carta Gantt, la cual permite organizar todas las actividades; realzando las habilidades de cada integrante del equipo de trabajo. Luego se procedió con la captura de los requerimientos funcionales y no funcionales. Posteriormente se realizó el análisis y diseño que es donde se da forma a la solución del problema. El proyecto se encuentra finalizado y listo para ser utilizado.

1.1 Alcances y propósitos El proyecto tiene como propósito generar una herramienta autodidacta para fomentar y

aumentar el interés de los jóvenes escolares en el área de las ciencias. Para llevar a cabo esto, se recurre a la utilización de la tecnología conocida como realidad aumenta, la cual permite visualizar en nuestro mundo una imagen virtual representativa. Debido a lo mencionado anteriormente, se desarrolló una aplicación para dispositivos móviles con la cual los alumnos y profesores podrán interactuar, y así lograr comprender lo que no puede ser visto a simple vista. Proveer conocimientos a los usuarios de una forma didáctica, interactiva y entretenida, despertando la curiosidad del usuario para seguir utilizando la herramienta, y de este modo obtener mayores conocimientos en las ciencias. Con eta herramienta se espera dar una mejor comprensión de los temas presentados, y así facilitar el aprendizaje de las materias.

Hace algunos años el tema de la realidad aumentada viene penetrando fuertemente en la sociedad en general y en el ámbito de la educación en particular, dado las nuevas perspectivas que entrega de complementar la experiencia presencial con elementos digitales que permitan ampliar el proceso de enseñanza – aprendizaje.

La realidad aumentada permite superponer y visualizar información digital en elementos de la realidad, lo que es posible a través de la lectura de códigos con la información digital a través de una cámara o lector de los códigos (disponible en un celular, computador, Tablet y un gran número de dispositivos en la actualidad), así sobre elementos de la realidad pueden aparecer elementos virtuales (que sólo se ven en el dispositivo lector).

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2 Descripción

2.1 Descripción general Se busca innovar en educación gracias al uso de las tecnologías de la información y

comunicación. Entregando una herramienta que permita entregar conocimientos y que complemente los procesos de enseñanza en las diversas áreas de la educación. En este caso puntual, se centra en el área de las ciencias, dirigido a la comunidad educativa de enseñanza media.

2.2 Descripción del tema El proyecto consta del desarrollo de un software de índole educativa, aplicando la

tecnología de realidad aumentada y reconocimiento de marcas híbridas, es decir, imágenes en 2D combinadas con marcas de reconocimiento (similar a los códigos QR), los cuales forman una marca híbrida. Con esto se desarrolló un software capaz de reconocer este tipo de marcas a través de una cámara, con el fin de proyectar una imagen en 3D con la cual se pueda tener interacción.

Para este proyecto, se creó un software específicamente para escolares de enseñanza media. El cual interactúa con las marcas híbridas las cuales les proporcionarán información respecto a 3 áreas educativas tratadas actualmente (química, física y biología).

Las herramientas presentadas para el desarrollo son “Metaio”, “Unity”, “Vuforia” y “Aumentaty”, de las cuales se seleccionará la o las más adecuadas a los requerimientos.

Figura 2.1 Logo del sistema

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3 Objetivos

3.1 Objetivo General Desarrollar un software educativo para escolares de enseñanza media utilizando la

tecnología de realidad aumentada.

3.2 Objetivos Específicos Conocer y explicar los conceptos sobre realidad aumentada, marcas y métodos de

aprendizaje y enseñanza. Identificar y formalizar los requerimientos necesarios para el desarrollo, el cual

cumpla con los objetivos. Desarrollar la aplicación utilizando tecnologías acordes al propósito del proyecto,

siendo enfocado en las necesidades educacionales de las ciencias (química, física y biología) para primero y segundo medio.

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4 Métodos de enseñanza – aprendizaje La enseñanza y la preocupación por realizarla de la mejor manera es una constante en la

historia desde que el hombre vive en sociedad. Los adultos han enseñado siempre a los más jóvenes e incluso a otros adultos. La enseñanza se ha aplicado en el campo, en talleres de artesanos, escuelas, universidades, entre otras. Tiene como finalidad ampliar los conocimientos, habilidades y desempeños, es decir, desarrollar potencialidades y capacidades individuales, sociales y culturales.

4.1 Métodos de enseñanza Existen diversas formas de transmitir conocimientos, estas formas son llamadas métodos

de enseñanza. Dichos métodos pueden ser clasificados de acuerdo a la forma en la que se presentan los conocimientos. Algunas de estas clasificaciones se presentan a continuación, extraídas de un documento basado en los textos de Renzo Titone e Imideo Nérici [3].

4.1.1 Métodos en cuanto a la forma de razonamiento

4.1.1.1 Método deductivo Este método es el que más se utiliza en el proceso de enseñanza. Esto se debe a que el

profesor presenta conceptos, principios o afirmaciones de las cuales se van extrayendo conclusiones. Procede desde una información general hasta una más particular.

4.1.1.2 Método inductivo Este método es el inverso al método deductivo. Se presenta por medio de casos

particulares hasta descubrir el principio general que los rige. Éste ha dado lugar a la mayoría de los descubrimientos científicos debido a que el hombre siempre ha estado en búsqueda del “¿Por qué?” de las cosas.

4.1.1.3 Método analógico o comparativo Este método permite establecer comparaciones las cuales llevan a una solución por

semejanza. El método científico necesita siempre de la analogía para razonar. De hecho, así llegó Arquímedes, por comparación, a la inducción de su famoso principio. Los adultos, fundamentalmente utilizan el método analógico de razonamiento, ya que es único con el que se nace, el que más tiempo perdura y la base de otras maneras de razonar.

4.1.2 Métodos en cuanto a la organización de la materia

4.1.2.1 Método basado en la lógica

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En este método los datos se presentan de forma antecedente y consecuente. Esto quiere decir que posee una estructuración de hechos desde menos a más complejidad. También es posible que la información se presente desde el origen hasta la actualidad.

4.1.2.2 Método basado en la psicología del alumno Este método responde a los intereses y experiencias del alumno. Se apega a la motivación

de éste y surge desde lo ya conocido por él, hasta lo desconocido.

4.1.3 Métodos en cuanto a su relación con la realidad

4.1.3.1 Método simbólico o verbal Este método se destaca principalmente porque el lenguaje oral o escrito es casi el único

medio por el cual se transmiten los conocimientos. Es el método mayormente utilizado por los profesores. Este por si solo es un método incompleto, ya que desatiende los intereses del alumno, dificulta la motivación y olvida otras formas diferentes de presentación de los contenidos.

4.1.3.2 Método intuitivo Este método trata de asemejarse a la realidad, lo mayormente posible. En este método

predomina la experimentación, es decir que a partir de acciones se genera conocimiento; principalmente en forma de actividades y experiencia de los alumnos.

4.1.4 Métodos en cuanto a las actividades externas del alumno

4.1.4.1 Método pasivo Método que destaca la actividad del profesor, al exponer, preguntar, entre otras

actividades, mediante las cuales los alumnos sólo permanecen adquiriendo conocimientos directamente desde el profesor.

4.1.4.2 Método activo Este método tiene una participación de los alumnos de una forma más activa, es decir que

los alumnos son parte de la clase. Es un estilo más interactivo entre profesor y alumno. Todas las técnicas de enseñanza pueden convertirse en activas mientras el profesor se convierte en el orientador del aprendizaje.

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4.1.5 Métodos en cuanto a la sistematización de conocimientos

4.1.5.1 Método globalizado En este método lo importante son los temas en vez de las asignaturas. Esto se ve aplicado

cuando en las clases se desarrollan ciertos temas a tratar de acuerdo con las necesidades actuales del curso.

4.1.5.2 Método especializado En este método, las áreas, temas o asignaturas se tratan independientemente.

4.1.6 Métodos en cuanto a la aceptación de lo enseñado

4.1.6.1 Dogmático En este método se impone al alumno sin discusión lo que el profesor enseña, en la

suposición de que eso es la verdad. Es aprender antes que comprender.

4.1.6.2 Heurístico o de descubrimiento En este método, el profesor presenta a los alumnos todos los elementos de aprendizaje

para que el estudiante descubra.

4.2 Métodos de aprendizaje Existen distintos tipos de personas y a su vez distintas formas de aprender. Debido a esto,

no todos los alumnos aprenden de la misma manera ya que algunos reciben más estímulos por el medio visual, otros por el medio auditivo e incluso de forma kinestésica (o táctil). A continuación, se detallan los principales métodos de aprendizajes.

4.2.1 Visual Es un método de enseñanza que utiliza un conjunto de organizadores gráficos tanto para

representar información como para trabajar con ideas. Precisa de imágenes o gráficos para facilitar el aprendizaje. Existe entre un 40% y 50% de la población que privilegia este método de enseñanza [3].

4.2.2 Visual Auditivo Es un método de enseñanza que utiliza los sentidos visual y auditivo para facilitar el

aprendizaje. Para este método se utilizan videos, grabaciones, entrevistas, entre otros. Existe entre un 10% y 20% de la población que privilegia este método de enseñanza [3].

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4.2.3 Kinestésico Es un método de enseñanza que utiliza los gestos, movimientos y sensaciones para facilitar

el aprendizaje. Es un método lento de aprendizaje, pero efectivo debido a que utiliza la memoria muscular (como, por ejemplo, aprender a caminar). Existe entre un 30% y 50 % de la población que privilegia este método de enseñanza [3].

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5 Realidad Aumentada La R.A. consiste en sobreponer objetos, animaciones, música, videos, entre otros, sobre

una imagen en tiempo real ya sea a través de una cámara (tanto en dispositivos portátiles y de escritorio) o en algún dispositivo de visualización, como el clásico ejemplo de Google Glasses. Permite complementar la percepción e interacción con el mundo real gracias a información generada a través de un dispositivo computarizado.

Dicho lo anterior, esta tecnología toma la realidad y le añade lo virtual mezclándolo y generando una imagen virtual puesta en nuestra realidad, esto suena un tanto a realidad virtual, pero en realidad no lo es. La gran diferencia es que la realidad virtual se aísla de lo real, en un mundo completamente generado por computadores y es netamente virtual.

Entonces se puede definir la realidad aumentada como el entorno real mezclado con lo virtual. La realidad aumentada puede ser usada en varios dispositivos desde computadores hasta dispositivos móviles, Android e iOS.

Los componentes de la realidad aumentada son principalmente:

Monitor o pantalla de visualización: instrumento donde se verá reflejado la suma de lo real y lo virtual que conforman la realidad aumentada.

Cámara: dispositivo que toma la información del mundo real y la transmite al software que aplicará la realidad aumentada.

Software: programa que toma los datos reales y le aplica las imágenes virtuales que se proyectarán.

Marcadores: los marcadores básicamente son símbolos que el software interpreta. Luego, de acuerdo a un marcador especifico se realiza una respuesta especifica (mostrar una imagen 3D, hacerle cambios de movimiento al objeto 3D que ya este creado con un marcador).

5.1 Marcas Una marca es un símbolo, con ciertas características distintivas, que al ser reconocidos

por la cámara de realidad aumentada permite identificar un objeto para luego entregar información sobre él. Esta información puede representarse en forma de un objeto virtual proyectado en nuestro mundo mostrándolo en la pantalla de dispositivo utilizado para visualizar el programa de R.A. o como un gatillo de una acción asignada a dicha marca.

Una marca por si sola puede resultar confusa como es el caso de los códigos QR (tal como

se muestra en la figura 5.1). Para evitar esto, se puede insertar una imagen representativa del objeto o información a visualizar (tal como se visualiza en la figura 5.2). La figura 5.3 muestra una marca representativa, denominada “marca híbrida”, esta marca posee característica de una marca común, es decir algún patrón de marcas reconocibles a la cámara, y además una imagen representativa que indica físicamente lo que representa la marca.

Page 19: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

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Figura 5.1 Ejemplo de código QR

Figura 5.2 Ejemplo de imagen común

Figura 5.3 Ejemplo de marca híbrida

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6 Planificación

6.1 Modelo de proceso de desarrollo de software El modelo de proceso de desarrollo de software seleccionado que se acomoda de mejor

forma con el proyecto debido a los requerimientos planteados por los clientes es el modelo de prototipo el cual pertenece a los modelos de desarrollo iterativo incremental. Esto se debe a que se trabajó en contacto con los clientes y profesores los cuales requieren de ver distintas versiones con avances relevantes para comprobar el desarrollo del software. De esta forma, se podrán incluir sugerencias y/o cambios en los requerimientos planteados. La figura 6.1 muestra las etapas para lograr los distintos incrementos del proyecto, desde el análisis hasta las pruebas, y así, comprobar el cumplimiento de cada incremento.

Figura 6.1 Modelo de proceso de software

6.1.1 Incrementos del proyecto Primero incremento: reconocimiento de marcas. Segundo incremento: funcionalidades en objetos.

o Funcionalidad 1: rotar objeto. o Funcionalidad 2: reproducir archivos multimedia (audio y videos). o Funcionalidad 3: desplegar cuadro de información.

Tercer incremento: desarrollo módulo de biología. Cuarto incremento: desarrollo módulo de química. Quinto incremento: desarrollo módulo de física.

6.1.2 Paradigma El paradigma utilizado para el desarrollo de la aplicación es orientado a objetos. Para esto

se seleccionó UML como lenguaje de modelado. Este lenguaje consta con distintos diagramas, los cuales permiten representar distintas perspectivas.

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6.2 Carta Gantt En la figura 6.2 se muestra la Carta Gantt del proyecto, en ella se aprecian las distintas

tareas que se deben realizar para cumplir con el desarrollo del software. Para mayor información respecto a la planificación del proyecto, se recomienda revisar el detalle ubicado en el Anexo A.

Figura 6.2 Carta Gantt – Detalle

Page 22: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

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6.3 Análisis de riesgo El análisis de riesgo corresponde a un método sistemático de recopilación, evaluación,

registro y difusión de información necesaria para formular recomendaciones orientadas a la adopción de medidas en respuesta a un peligro determinado. Para esto, se deben identificar, evaluar (probabilidad), gestionar (reducir o eliminar el peligro) y comunicar (adaptación). Para ver el análisis de riesgo del proyecto, revise el Anexo A.

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7 Requerimientos Se requiere desarrollar un recurso tecnológico para apoyar la enseñanza y aprendizaje de

asignaturas de ciencias (Física, Química y Biología), para estudiantes de enseñanza media, en la cual puedan visualizar e interactuar con imagines en 3D mediante Realidad Aumentada.

Para las actividades que cuenten con RA, será necesario desarrollar una interfaz para el usuario, que contenga el espacio para proyectar la cámara y una o dos secciones más con información relacionada.

La aplicación cuenta con un nivel de complejidad: aquellas en las que el usuario interactúa

con la marca y la información que aparece en pantalla, como es el caso de botones de audio, video, agrandar y achicar una imagen, girarla, etc.

7.1 Requerimientos funcionales El usuario debe acceder a un menú. El usuario debe visualizar objetos (video y/o objetos 3D). El usuario puede seleccionar área de estudio (Física, Química o Biología). El usuario debe ver las referencias (links) asociadas al área de estudio.

7.2 Requerimientos no funcionales - Visualizar logo del sistema. - Fondo oscuro. - La posición de menú debe estar arriba de la cámara.

7.3 Requerimientos referenciados

Tabla 7.1 Requerimientos referenciados

Requerimientos RF0 El usuario debe acceder a un menú RF1 El usuario debe visualizar objetos (video y/o objetos 3D). RF2 El usuario puede seleccionar área de estudio (Física, química o biología). RF3 El usuario debe ver las referencias (links) asociadas al área de estudio.

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8 Contenidos Como es mencionado en la descripción del tema, el proyecto se enfoca en facilitar el

aprendizaje de los contenidos de ciencias en estudiantes de primero y segundo medio. La aplicación cuenta con dos secciones de contenidos, las cuales son en 2D y otra en 3D (realidad aumentada). A continuación, basado en estas dos secciones, se detallan los contenidos de la aplicación.

Cada área de ciencias, cuenta con una sección en 2D y 3D con información para que los jóvenes estudiantes puedan complementar sus estudios. Cada área, tendrá distintas formas de presentación de contenidos, es por eso que a continuación se presenta una tabla por cada área donde se detalla que forma de presentación de contenidos hay.

8.1 2D

8.1.1 Física En el área de física, se encuentran los contenidos señalados en la tabla 8.1. En la figura

8.1 se puede apreciar el menú de física el cual cuenta con los contenidos descritos en la tabla correspondiente.

Tabla 8.1 Contenido 2D - Física

Contenido Información Audio Video Imagen Interacción Animación Sistema solar Si - Si - - - Modelo de ondas Si - - Si Si - Tipo de ondas Si - - Si Si Si La luz Si - - Si Si - Fuerza Si - Si Si - - Electricidad SI - - - - -

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Figura 8.1 Contenidos – Menú física

8.1.2 Química En el área de Química, se encuentran los contenidos señalados en la tabla 8.2. En la figura

8.2 se puede apreciar el menú de química el cual cuenta con los contenidos descritos en la tabla correspondiente.

Tabla 8.2 Contenido 2D - Química

Contenido Información Audio Video Imagen Interacción Animación Tabla periódica Si - - Si Si - Cambios de estado Si - - Si Si Si Ácido y Álcalis - - - Si Si Si Modelo atómico Si Si - - - - Purificación del agua

Si - - Si Si -

Petróleo Si Si - - - - Suelos - - Si - - -

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Figura 8.2 Contenidos – Menú química

8.1.3 Biología En el área de biología, se encuentran los contenidos señalados en la tabla 8.3. En la figura

8.3 se puede apreciar el menú de biología el cual cuenta con los contenidos descritos en la tabla correspondiente.

Tabla 8.3 Contenido 2D - Biología

Contenido Información Audio Video Imagen Interacción Animación Esqueleto Si - - - - - Sistema nervioso - - Si - - - Sistema circulatorio

- - Si - - -

Órganos y sistemas - - Si - - - Célula humana - - Si - - - Gametogénesis Si - - Si Si -

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Figura 8.3 Contenidos – Menú biología

8.2 3D (Realidad Aumentada) En la sección de realidad aumentada, existe diversos contenidos que requieren de la

cámara del dispositivo como también los targets (también denominadas marcas, para mayor información sobre esto, se recomienda ver el apartado Reconocimiento de Marcas).

8.2.1 Física En el área de física, se encuentran los contenidos señalados en la tabla 8.4. En la figura

8.4 se puede apreciar un ejemplo de un objeto visualizado gracias a la realidad aumentada.

Tabla 8.4 Contenido 3D - Física

Contenido Información Audio Video Imagen Interacción Animación Planetas de sistema solar

Si - - Si Si Si

Volumen del sonido

Si Si - - Si Si

Propagación del sonido

Si Si - - Si -

Columnas de viento

Si - Si Si Si -

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Figura 8.4 Contenidos – Ejemplo RA física

8.2.2 Química En el área de química, se encuentran los contenidos señalados en la tabla 8.5. En la figura

8.5 se puede apreciar un ejemplo de un objeto visualizado gracias a la realidad aumentada.

Tabla 8.5 Contenido 3D - Química

Contenido Información Audio Video Imagen Interacción Animación Tabla periódica Si - - Si Si Si Hidrocarburos Si - - - Si -

.

Figura 8.5 Contenidos – Ejemplo RA química

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8.2.3 Biología En el área de biología, se encuentran los contenidos señalados en la tabla 8.6. En la figura

8.6 se puede apreciar un ejemplo de un objeto visualizado gracias a la realidad aumentada.

Tabla 8.6 Contenido 3D - Biología

Contenido Información Audio Video Imagen Interacción Animación Sentidos Si - - - Si - Esqueleto Si - - - Si - Corazón Si - - - Si Si Riñón Si - - - Si - Cerebro Si - - - Si - Hígado Si - - - Si - Intestinos Si - - - Si - Pulmones Si - - - Si - Estomago Si - - - Si -

Figura 8.6 Contenidos – Ejemplo RA biología

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9 Frameworks Los Frameworks que se utilizaron para el desarrollo del software fueron Unity con el SDK

de Vuforia. Ambas herramientas cumplen con los requerimientos del proyecto para lograr implementar un software que utilice realidad aumentada. La investigación previa, sobre Frameworks, se encuentra en el Anexo B.

9.1 SDK Vuforia Qualcomm es una empresa compuesta de ingenieros, científicos y estrategas de negocios

de diversos países. Uno de sus productos es Qualcomm Vuforia el cual brinda la posibilidad de crear aplicaciones de realidad aumentada para diversas plataformas, su SDK está disponible en su portal de desarrolladores. Ese se puede utilizar para construir aplicaciones de visión móviles para Android e iOS. Las aplicaciones pueden ser construidas con Eclipse (Java / C ++), XCode (C ++) y Unity - el motor del juego multiplataforma [4].

Ventajas:

Permite utilizar marcas híbridas. SDK Gratuito. Extensión a Unity 5.

9.2 Unity Unity es una plataforma de desarrollo flexible y poderosa para crear juegos y experiencias

interactivas 3D y 2D multiplataforma. Es un ecosistema completo para todo aquel que busque desarrollar un negocio a partir de la creación de contenido de alta gama y conectarse con sus jugadores y clientes más fieles y entusiastas [5].

Al ser un framework en el cual se diseñan juegos de manera gráfica, éste requiere de muy poca escritura de códigos para realizar sus funcionalidades. Para realizar funcionalidades en forma de código esta plataforma soporta dos lenguajes de programación, C++ y Java-Script. Con los cuales se pueden desarrollar scripts para funciones dinámicas dentro de la ejecución de la aplicación desarrollada.

Unity tiene un dinamismo al soportar diversos formatos para incluir en la aplicación. En la figura 9.1 se presentan los distintos formatos soportados de imagen y audio. En la figura 9.2 se presentan los formatos de video y texto soportados por Unity.

Figura 9.1 Formato imagen y audio Unity

Page 31: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

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Figura 9.2 Formato video y texto Unity

Ventajas:

Unity permite la exportación del software a múltiples plataformas. Trabajo en ambiente 3D y 2D. Versión gratuita.

Page 32: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

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10 Análisis y diseño UML El análisis y diseño UML logra exponer y comprender los requerimientos para el

desarrollo del software. Para esto, existen diversos tipos de diagramas que ayudan a comprender el desarrollo del software, entre estos existen los diagramas de casos de uso, de secuencia, diagrama de clases, entre otros.

A continuación, se presenta el diagrama de caso de uso general del proyecto. Para mayor especificación los diagramas restantes se presentan en el Anexo C.

10.1 Análisis UML

10.1.1 Caso de uso

Figura 10.1 Caso de uso

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11 Interfaz La interfaz gráfica de usuario (GUI) tiene como objetivo interactuar y presentar la

información al usuario, mediante la cual este último puede realizar acciones en el sistema. En un comienzo, el software estaba orientado a ser utilizado en dispositivos de escritorio, debido a esto la interfaz de usuario ha sido modificada como se muestra a continuación.

11.1 Versiones de interfaz A continuación, se presentan las versiones trabajadas a lo largo del desarrollo de la

aplicación, con sus distintas evoluciones, según los cambios de requerimientos.

En la versión 1, se trabajó con fines de realizar una aplicación para un dispositivo de escritorio, la interfaz correspondiente se muestra en la figura 11.1.

En la versión 2, el enfoque del proyecto cambia debido a un cambio de plataforma. El software se desarrolló orientado a dispositivos móviles, específicamente Android. La interfaz correspondiente se muestra en la figura 11.2.

En la versión 3, se planteó el cambio del diseño de la aplicación implementando figuras en 3D. La interfaz correspondiente se muestra en la figura 11.3.

En la versión 4, el software toma de base el diseño de la versión 2 y reutiliza los botones utilizados de la versión 3. La interfaz correspondiente se muestra en la figura 11.4.

Figura 11.1 Primera versión interfaz

Page 34: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

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Figura 11.2 Segunda versión interfaz

Figura 11.3 Tercera versión interfaz

Page 35: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

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Figura 11.4 Cuarta versión interfaz

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12 Reconocimiento de Marcas Una marca es una representación gráfica utilizada para distinguir diversos objetos (ya sea

audio, video, texto, objetos 3D, entre otros). Mediante estas marcas, se tiene una vía más rápida de acceso a la información. En la figura 12.1, las marcas poseen patrones de reconocimiento en torno a las letras escritas en el centro de ésta (dependiendo del texto indicado, se visualiza un objeto asociado que se muestra en pantalla). En la figura 12.2, la marca se complementa con una imagen representativa del contenido, siendo así más claro para el usuario y aportando más puntos de reconocimiento para una mejor estabilidad de la marca.

Figura 12.1 Primera versión de marcas

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Figura 12.2 Marca representativa a información del planeta Tierra

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13 Prototipo final En esta etapa del proyecto se encuentra desarrollado un prototipo funcional, el cual cumple

con todos los requisitos funcionales especificados al principio del documento. Listo para dejar el ambiente de desarrollo y subir a un ambiente de producción y mantención de éste.

13.1 Descripción del prototipo El prototipo consta principalmente de dos secciones. La primera contiene información de

las distintas áreas de estudio y, la segunda, contiene información en conjunto con el uso de realidad aumentada.

13.1.1 Presentación de información En esta sección se encuentra información acerca de los diversos tópicos abarcados por la

aplicación en el área de las ciencias, en el cual se incluyen textos, imágenes, audios y videos explicativos referentes a cada área.

13.1.2 Realidad Aumentada En esta sección se utiliza la cámara del dispositivo para visualizar los objetos que se

proyectan a través de la marca seleccionada, y de este modo tener una clara imagen en 3D, con la cual se pueden desplegar textos informativos, audios, objetos animados, entre otros.

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14 Conclusiones La investigación realizada en este proyecto comprendió varios aspectos que permitieron

el desarrollo de un software. Cada requisito mínimo exigido fue tomado en cuenta desde los inicios del trabajo, para construir un sistema capaz de ejercer todas las tareas necesarias y de manera estable. Fue necesario realizar una Carta Gantt, en la cual se especificaron todas las tareas y fechas de realización de éstas, para así poder avanzar de manera adecuada en toda la creación, no sólo de manera individual, sino que también de forma grupal. En primera instancia, definir una descripción, además de los requerimientos y los objetivos, permitieron determinar el enfoque final del proyecto. Posteriormente, fue necesario realizar una investigación para determinar los Frameworks a utilizar, con énfasis en que cumplieran con los objetivos del proyecto.

Respecto al desarrollo del proyecto se puede decir que las tecnologías ocupadas plantean

un mundo lleno de soluciones para diversas áreas. Con tecnologías como la realidad aumentada, es posible percibir y comprender aspectos del mundo que son difíciles de apreciar a simple vista como reacciones químicas, procesos biológicos, entre otros. Con estas tecnologías aplicadas al desarrollo de software educativo, se puede producir un mayor interés en las áreas de ciencias, debido a su natural atractivo al generar imágenes claras en nuestro mundo.

A futuro se podría expandir el área de contenidos ingresando nuevos tópicos de estudios.

Además, con el uso de esta tecnología, se busca llegar a la comunidad educativa de enseñanza básica creando una nueva aplicación con contenidos específicos para ellos.

Page 40: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

31

15 Referencias [1] Instituto politécnico nacional, México. [Citado el: Jueves 2 de abril del 2015] http://www.cedicyt.ipn.mx/RevConversus/Paginas/RealidadAumentada.aspx [2] UML. [Citado el: Martes 16 de junio de 2015] http://www.uml.org/ [3] Métodos de aprendizaje. [Citado el: Martes 16 de junio de 2015] http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?ID=78032 [4] Vuforia. [Citado el: Martes 16 de junio de 2015] http://developer.vuforia.com [5] Unity. [Citado el: Martes 16 de junio de 2015] https://unity3d.com/es [6] Aumentaty. [Citado el: Lunes 16 de Marzo del 2015] http://www.aumentaty.com/ [7] Metaio. [Citado el: Martes 17 de Marzo del 2015] http://www.metaio.com/home/

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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA INFORMÁTICA

ANEXOS

Page 42: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

A-1

Anexo A Planificación

1. Carta Gantt A continuación, se presenta la Carta Gantt del proyecto.

Figura A.1 Carta Gantt

Figura A.2 Carta Gantt 2

Figura A.3 Carta Gantt 3

Figura A.4 Carta Gantt 4

Figura A.5 Carta Gantt 5

Page 43: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

A-2

Figura A.6 Carta Gantt 6

2. Análisis de riesgo

2.1 Análisis detallado

2.1.1 Riesgo de calendario Tabla A.1 Riesgo de calendario.

Descripción Probabilidad Incumplimiento de las tareas asignadas.

40%

Perdida de recurso humano no prevista.

10%

Incumplimiento de fechas asignadas.

20%

2.1.2 Riesgo de tecnología Tabla A.2 Riesgo de tecnología.

Descripción Probabilidad Mal uso de herramientas de desarrollo.

50%

Mal uso de herramienta de diseño

5%

Problemas de integración de las diferentes partes del proyecto desarrolladas en paralelo

30%

2.1.3 Riesgo operacional Tabla A.3 Riesgo operacional.

Descripción Probabilidad Falta de liderazgo.

20%

Falta de comunicación.

5%

Falta de motivación.

10%

Problemas personales.

20%

Page 44: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

A-3

2.1.4 Otros tipos de riesgos Tabla A.4 Otros tipos de riesgos.

Descripción Probabilidad Desastres naturales (incendios, terremotos, tsunami, etc.).

30%

2.2 Plan de mitigación El plan de mitigación es un documento donde quedan registrados los posibles eventos

riesgosos que pueden suceder en un proyecto. Busca reducir el impacto de dichos eventos si llegaran a suceder. Es por esto que se detallan las acciones a realizar si surge algún impedimento en el proceso de desarrollo del software. A continuación, se listarán los riesgos identificados al desarrollar el sistema y junto con ellos las medidas a implementar para la mitigación de cada uno.

2.2.1 Contingencia de calendario Tabla A.5 Plan de contingencia de calendario.

Riesgo Medidas de Contingencia Incumplimiento de las tareas asignadas.

Asignar nuevas tareas.

Perdida de recurso humano no prevista.

Repartir conocimientos/responsabilidad entre varias personas capacitadas.

Incumplimiento de fechas asignadas.

Asignar nuevas fechas.

Page 45: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

A-4

2.2.2 Contingencia de tecnología Tabla A.6 Plan de contingencia de tecnología.

Riesgo Medidas para minimizar o mitigar riesgos Mal uso de herramientas de desarrollo.

Corrección en el trabajo existente y cambiar a una tecnología más adecuada que este dentro del presupuesto.

Mal uso de herramienta de diseño

Corrección en el trabajo existente y cambiar a una tecnología más adecuada que este dentro del presupuesto.

Problemas de integración de las diferentes partes del proyecto desarrolladas en paralelo

Estudio y corrección de fallas en la sinergia del proyecto. Hacer uso de documentos de seguimiento del proyecto los cuales deben ser accesibles para todos

2.2.3 Contingencia operacional Tabla A.7 Plan de contingencia operacional.

Riesgo Medidas para minimizar o mitigar riesgos Falta de liderazgo. Designar un nuevo líder. Falta de comunicación. Falta de motivación. Problemas personales.

Establecer cargos a cada miembro del equipo y que cada uno esté pendiente de su cumplimiento.

2.2.4Otros tipos de contingencia Tabla A.8 Otros tipos de contingencia.

Riesgo Medidas para minimizar o mitigar riesgos Desastres naturales (incendios, terremotos, tsunami, etc.).

Hacer uso de respaldos, protecciones existentes u otro hecho externo. Contratar seguros.

Page 46: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

B-1

Anexo B

Análisis de Frameworks

1. Aumentaty

Ventajas: o permite trabajar con diversos formatos de modelos 3d. o permite modelos 3d con animaciones. o permite el uso de marcas y el sistema de markless

Desventajas: o limitación con la cantidad de marcas disponibles. o SDK no disponible para prueba.

Aumentaty Markerless A diferencia de Aumentaty, el Markerless SDK permite utilizar imágenes como marcas.

Para lograr el funcionamiento correcto de las marcas con imágenes, estas deben contener una gran cantidad de detalles para realizar el reconocimiento [6].

Ventajas:

o Incorporación de botones virtuales o Carga múltiples imágenes o Las marcas pueden ser representativas a la figura 3D a generar. o Al tapar la marca con la mano, no se pierde el objeto 3D. o Cantidad infinita de marcas

Desventajas:

o La imagen requiere contraste y muchos detalles. o Requieren equipos de más potencia.

Page 47: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

B-2

2. Metaio

. Figura B.1 Metaio

Todo en uno El Metaio Suite incluye las herramientas y tecnologías más modernas para crear Realidad

Aumentada. El paquete ofrece el software, opciones de licencias y productos adicionales como una suscripción anual. Con Metaio Suite se está listo para crear, publicar y administrar aplicaciones online y offline - flexible y sin límites.

Este pack incluye una licencia del Metaio Creator, Metaio SDK, Metaio Cloud, Continuous Visual Search (CVS) de hasta 1,000 imágenes y 3GB de espacio en la nube. Ofrece un paquete Basic y otro Pro [7].

AREL y el SDK Metaio Con el SDK Metaio es posible crear con una plataforma independiente la experiencia de

Realidad Aumentada con AREL en lugar de utilizar los lenguajes de programación específicos de la plataforma - Java para el SDK de Android, Objective C para iOS y C ++ para Windows. A continuación, puede desplegarlo en la plataforma de destino basado en el SDK Metaio y que son capaces de ampliar su cartera de plataforma fácilmente con poco esfuerzo adicional.

Page 48: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

B-3

Se ofrece la posibilidad de agregar extra: Plataforma específica Funcionalidad y para acceder al SDK Metaio través de la interfaz específica de la

plataforma independiente.

Figura B.2 Especificaciones de Metaio

Costos Creator: 490€ SDK:

o Basic License: 2950€ o Pro License: 4950€

3. Otros frameworks BuildAR ARToolkit Unity

Page 49: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

B-4

Tabla comparativa

Tabla B.1 Comparación de Frameworks

Framework

Costo Documentación

Estabilidad

Ambiente de desarrollo

SDK para pruebas

Aumentaty - Baja Media Android, MAC, Windows.

No disponible

Metaio Pro 4950€

Basic 2,950€

Alta Buena Android, MAC, Windows.

Disponible

Unity Pro 1140€

Media Limitada

Buena Android, MAC, Windows, entre otros.

No disponible

BuildAR 437,41€ Alta Buena MAC y Windows.

No disponible

Vuforia Pro 442.85€

Alta Buena Android, IOS y Unity.

Disponible

Resultado de la investigación En un principio, como resultado de la investigación acerca de los Frameworks y SDK, se

determinó que para realizar el proyecto se utilizaría el SDK de Metaio en su versión de libre difusión. Luego de un arduo proceso de pruebas e investigación se tomó esta decisión teniendo en cuenta diversos aspectos de cada uno de los Frameworks planteados. Posteriormente, debido a problemas con el SDK de Metaio, se realizó un cambio de Frameworks y se trabajó con Unity y Vuforia obteniendo excelentes resultados.

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C-1

Anexo C

Diseño UML

1. Diagrama de clases

Figura C.1 Diagrama de clases (Diseño)

Page 51: Realidad Aumentada y Reconocimiento de Marcas Híbridas

C-2

2. Diagramas de secuencia

Reconocer marca

Figura C.2 Reconocer marca

Ver área de estudio

Figura C.3 Ver área de estudio