PATRONES DE REFERENCIA

El punto principal dentro del desarrollo de la RA es un sistema de seguimiento de

movimiento o Tracking System. Desde el principio hasta ahora la RA se apoya en

“Marcadores” o un arreglo de Marcadores dentro del campo de visión de las cámaras para

que la computadora tenga un punto de referencia sobre el cual superponer las imágenes.

Estos marcadores son predefinidos por el usuario y pueden ser pictogramas exclusivos

para cada imagen a ser superpuestas, o formas simples, como marcos de cuadros, o

simplemente texturas dentro del campo de visión. Recién en los últimos años el

desarrollo de RA “markerless” esta madurando, añadiendo un grado más a la inmersión

al no tener que trabajar con tarjetas o cosas extrañas al ambiente. Los sistemas de

computación son mucho más inteligentes, capaces de reconocer formas simples, como el

suelo, sillas, mesas, formas geométricas sencillas, como por ejemplo un teléfono celular

sobre la mesa, o incluso el cuerpo humano. Pudiendo el sistema de seguimiento captar,

por ejemplo, un puño cerrado y añadir a éste una flor o un sable láser virtual.

APLICACIONES

La Realidad Aumentada ofrece infinidad de nuevas posibilidades de interacción, que hacen que esté presente en muchos y varios ámbitos, como son la arquitectura, el entretenimiento, la educación, el arte, la medicina o las comunidades virtuales.

Proyectos educativos:

 

Actualmente la mayoría de aplicaciones de Realidad Aumentada para proyectos educativos se usan en museos, exhibiciones, parques de atracciones temáticos... puesto que su coste todavía no es suficientemente bajo para que puedan ser empleadas en el ámbito doméstico. Estos lugares aprovechan las conexiones wireless para mostrar información sobre objetos o lugares, así como imágenes virtuales como por ejemplo ruinas reconstruidas o paisajes tal y como eran en el pasado.

Cirugía:

 

La aplicación de Realidad Aumentada en operaciones permite al cirujano superponer datos visuales como por ejemplo termografías o la delimitación de los bordes limpios de un tumor, invisibles a simple vista, minimizando el impacto de la cirugía.

Entretenimiento:

 

Teniendo en cuenta que el de los juegos es un mercado que mueve unos 30.000 millones de dólares al año en los Estados Unidos, es comprensible que se esté apostando mucho por la Realidad Aumentada en este campo puesto que ésta puede aportar muchas nuevas posibilidades a la manera de jugar. Una de las puestas en escena más representativas de la Realidad aumentada es el "Can You See Me Now?", *[1] de Blast Theory [2]. Es un juego on-line de persecución por las calles donde los jugadores empiezan en localizaciones aleatorias de una ciudad, llevan un ordenador portátil y están conectados a un receptor de GPS. El objetivo del juego es procurar que otro corredor no llegue a menos de 5 metros de ellos, puesto que en este caso se les hace una foto y pierden el juego. La primera edición tuvo lugar en Sheffield pero después se repitió en otras muchas ciudades europeas. Otro de los proyectos con más éxito es el ARQuake Project, donde se puede jugar al videojuego Quake en exteriores, disparando contra monstruos virtuales. A pesar de estas aproximaciones, todavía es difícil obtener beneficios del mercado de los juegos puesto que el hardware es muy costoso y se necesitaría mucho tiempo de uso para amortizarlo.

Simulación:

 

Se puede aplicar la Realidad Aumentada para simular vuelos y trayectos terrestres.

Servicios de emergencias y militares:

 

En caso de emergencia la Realidad Aumentada puede servir para mostrar instrucciones de evacuación de un lugar. En el campo militar, puede mostrar información de mapas, localización de los enemigos...

Arquitectura:

 

La Realidad Aumentada es muy útil a la hora de resucitar virtualmente edificios históricos destruidos, así como proyectos de construcción que todavía están bajo plano.

Apoyo con tareas complejas:

 

tareas complejas, como el montaje, mantenimiento, y la cirugía pueden simplificarse mediante la inserción de información adicional en el campo de visión. Por ejemplo, para un mecánico que está realizando el mantenimiento de un sistema, las etiquetas pueden mostrar las partes del mismo para aclarar su funcionamiento. La Realidad Aumentada puede incluir imágenes de los objetos ocultos, que pueden ser especialmente eficaces para el diagnóstico médico o la cirugía. Como por ejemplo una radiografía de rayos vista virtualmente basada en la tomografía previa o en las imágenes en tiempo real de los dispositivos de ultrasonido o resonancia magnética nuclear abierta.

Los dispositivos de navegación:

 

AR puede aumentar la eficacia de los dispositivos de navegación para una variedad de aplicaciones. Por ejemplo, la navegación dentro de un edificio puede ser mejorada con el fin de dar soporte al encargado del mantenimiento de instalaciones industriales. Las Lunas delanteras de los automóviles pueden ser usadas como Pantallas de visualización frontal para proporcionar indicaciones de navegación y información de tráfico.

Aplicaciones Industriales:

 

La realidad aumentada puede ser utilizada para comparar los datos digitales de las maquetas físicas con su referente real para encontrar de manera eficiente discrepancias entre las dos fuentes. Además, se pueden emplear para salvaguardar los datos digitales en combinación con prototipos reales existentes, y así ahorrar o reducir al mínimo la construcción de prototipos reales y mejorar la calidad del producto final.

 

 

Prospección:

 

En los campos de la hidrología, la ecología y la geología, la AR puede ser utilizada para mostrar un análisis interactivo de las características del terreno. El usuario puede utilizar, modificar y analizar, tres mapas bidimensionales interactivos.

 

 

Colaboración:

 

La realidad aumentada puede ayudar a facilitar la colaboración entre los miembros de un equipo a través de conferencias con los participantes reales y virtuales.

 

 

Publicidad:

 

Una de las últimas aplicaciones de la realidad aumentada es la publicidad. Hay diferentes campañas que utilizan este recurso para llamar la atención del usuario.

 

Fiat ha lanzado una campaña en la que cualquier usuario puede crear su propio anuncio de televisión con el Fiat 500 como protagonista a través de la página web, el usuario solo necesita tener una webcam.

 

La revista Esquirre publica en la edición de diciembre del 2009 diferentes códigos QR (Quick Response), que son una variante más potente de los códigos de barras que pueden ser escaneados por una webcam que en reconocerlos nos ofrece información extra sobre el producto. Los códigos QR que incorpora la revista son reconocidos por las webcams de los usuarios y en ser reconocidos activan un video superpuesto a la imagen de la webcam. Para poder interpretarlos se necesita un software especifico.

SOFTWARE PARA REALIDAD AUMENTADA

Para fusiones coherentes de imágenes del mundo real, obtenidas con cámara, e imágenes virtuales en 3D, las imágenes virtuales deben atribuirse a lugares del mundo real. Ese mundo real debe ser situado, a partir de imágenes de la cámara, en un sistema de coordenadas. Dicho proceso se denomina registro de imágenes. Este proceso usa diferentes métodos de visión por ordenador, en su mayoría relacionados con el seguimiento de vídeo. Muchos métodos de visión por ordenador de realidad aumentada se heredan de forma similar de los métodos de odometría visual.

 

Por lo general los métodos constan de dos partes. En la primera etapa se puede utilizar la detección de esquinas, la detección de Blob, la detección de bordes, de umbral y los métodos de procesado de imágenes. En la segunda etapa el sistema de coordenadas del mundo real es restaurado a partir de los datos obtenidos en la primera etapa. Algunos métodos asumen los objetos conocidos con la geometría 3D (o marcadores fiduciarios) presentes en la escena y hacen uso de esos datos. En algunos de esos casos, toda la estructura de la escena 3D debe ser calculada de antemano. Si no hay ningún supuesto acerca de la geometría 3D se estructura a partir de los métodos de movimiento. Los métodos utilizados en la segunda etapa incluyen geometría proyectiva (epipolar), paquete de ajuste, la representación de la rotación con el mapa exponencial, filtro de Kalman y filtros de partículas.

D.A.R.T. (Designer’s Augmented Reality Toolkit) [editar]

 

El Designer’s Augmented Reality Toolkit (DART) es un sistema de programación que fue creado por el Augmented Environments Lab, en el Georgia Institute of Technology, para ayudar a los diseñadores a visualizar la mezcla de los objetos reales y virtuales. Proporciona un conjunto de herramientas para los diseñadores: extensiones para el Macromedia Director (herramienta para crear juegos, simulaciones y aplicaciones multimedia) que permiten coordinar objetos en 3D, vídeo, sonido e información de seguimiento de objetos de Realidad Aumentada.

Software Libre para Realidad Aumentada [editar]

ARToolKit Librería GNU GPL que permite la creación de aplicaciones de realidad aumentada, desarrollado originalmente por Hirokazu Kato en 19991 y fue publicado por el HIT Lab de la Universidad de Washington. Actualmente se mantiene como un proyecto de código abierto alojado en SourceForge con licencias comerciales disponibles en ARToolWorks..

ATOMIC Authoring Tool - es un software Multi-plataforma para la creación de aplicaciones de realidad aumentada, el cual es un Front end para la librería ARToolKit. Fue Desarrollado para no-programadores, y permite crear rápidamente, pequeñas y sencillas aplicaciones de Realidad Aumentada. Está licenciado bajo la Licencia GNU GPL

ATOMIC Web Authoring Tool es un projecto hijo de ATOMIC Authoring Tool que permite la creación de aplicaciones de realidad aumentada para exportarlas a cualquier sitio web. Es un Front end para la librería Flartoolkit.Está licenciado bajo la Licencia GNU GPL

HARDWARE PARA REALIDAD AUMENTADA

Los dispositivos de Realidad aumentada normalmente constan de un "headset" y un sistema de display para mostrar al usuario la información virtual que se añade a la real. El "headset" lleva incorporado sistemas de GPS, necesarios para poder localizar con precisión la situación del usuario.

 

Los dos principales sistemas de "displays" empleados son la pantalla óptica transparente (Optical See-through Display) y la pantalla de mezcla de imágenes (Video-mixed Display). Tanto uno como el otro usan imágenes virtuales que se muestran al usuario mezcladas con la realidad o bien proyectadas directamente en la pantalla.

 

Los Sistemas de realidad aumentada modernos utilizan una o más de las siguientes tecnologías: cámaras digitales , sensores ópticos, acelerómetros, GPS, giroscopios, brújulas de estado sólido, RFID, etc. El Hardware de procesamiento de sonido podría ser incluido en los sistemas de realidad aumentada. Los Sistemas de cámaras basadas en Realidad Aumentada requieren de una unidad CPU potente y gran cantidad de memoria RAM para procesar imágenes de dichas cámaras. La combinación de todos estos elementos se da a menudo en los smartphones modernos, que los convierten en un posible plataforma de realidad aumentada.

Wrap 920AR

De hecho, la Wrap 920AR, que aún no está disponible, ofrece una visión similar a la de mirar un LCD de 67 pulgadas desde tres metros de distancia, con dos cámaras capaces de capturar imágenes en resoluciones de 752 x 480 a 60 cuadros por segundo.

Con la Wrap 920AR es posible sumergirse en una experiencia única de video y realidad aumentada, tal como si se mirara una pantalla de 67 pulgadas a tres metros de distancia. A la fecha de publicación, aún no estaba disponible comercialmente.

La línea Wrap

La línea Wrap

Por otra parte la línea Wrap, que constituye una tendencia más moderna, permite que una pantalla de 46 pulgadas sea completamente portátil. De hecho la Wrap 230 permite conectarse a cualquier dispositivo que disponga de salida de video PAL o NTSC; la experiencia es la misma que ver una pantalla de 46 pulgadas desde tres metros de distancia. Puede conectarse también para recibir video desde dispositivos externos tales como un iPhone. Dispone de dos displays LCD de alta resolución de 320 x 240.

Es de esperar que la oferta de estos dispositivos de inmersión en realidad aumentada crezca  y su precio sea cada vez más bajo.

HW para realidad aumentada

Tal es el caso de iWear CamAR, cuyo nombre resulta también de por sí elocuente: si asumimos que "i" en inglés se pronuncia como "ai", y que "eye" también se pronuncia como "ai", y que eye significa ojo, estamos precisamente en presencia de una cámara que se monta frente a los ojos.

Esta cámara permite en definitiva presenciar la realidad junto con modelos 3D virtuales en tiempo real. Las imágenes que se acompañan permiten ver un modelo 3D de un yate modelado en Autodesk Alias en plena oficina de quien lleva puestas las gafas. El render HDRI, las sombras de oclusión ambiental y los cambios en materiales cuyas variantes se logran con un único click, se visualizan, como dijimos, en tiempo real.

iWear CamAR de Vuzik es una cámara USB que permite visualizar el mundo real perfectamente combinado con modelos y prototipos virtuales 3D.  Posee las siguientes características:

·         Sensor de imagen de 1.3 MP.

·         Captura de video en 1280 x 1024.

·         Captura de imágenes fijas en hasta 5.0 MP interpolados.

·         30 cuadros por segundo en 800 x 600.

·         Conexión USB 2.0 de alta velocidad.

·         Windows y Mac.

Vuzix provee además acceso gratuito a desarrolladores a su kit de desarrollo.

Dispositivos para la realidad aumentada

Los últimos dispositivos para realidad aumentada que se agregaron al mercado facilitan experiencias inmersivas en distintas áreas, desde videojuegos y marketing, hasta arquitectura e ingeniería.

En los últimos tiempos no sólo ha crecido el número de aplicaciones orientadas a la realidad aumentada, sino también las industrias en las cuales encuentra un uso más que ideal.

REALIDAA AUMENTADA

La realidad aumentada (RA) es el término que se usa para definir una visión directa o indirecta de un entorno físico del mundo real, cuyos elementos se combinan con elementos virtuales para la creación de una realidad mixta a tiempo real. Consiste en un conjunto de dispositivos que añaden información virtual a la información física ya existente. Esta es la principal diferencia con la realidad virtual, puesto que no sustituye la realidad física, sino que sobreimprime los datos informáticos al mundo real.

 

Con la ayuda de la tecnología (por ejemplo, añadiendo la visión por computador y reconocimiento de objetos) la información sobre el mundo real alrededor del usuario se convierte en interactiva y digital. La información artificial sobre el medio ambiente y los objetos pueden ser almacenada y recuperada como una capa de información en la parte superior de la visión del mundo real.

 

La realidad aumentada de investigación explora la aplicación de imágenesgeneradas por ordenador en tiempo real a secuencias de vídeo como una forma de ampliar el mundo real. La investigación incluye el uso de pantallas colocadas en la cabeza, un display virtual colocado en la retina para mejorar la visualización, y la construcción de ambientes controlados a partir sensores y actuadores.