21. Introduccin

SantillanaRA , es una aplicacin ideada para mostrar contenidos pedaggicos basados en la tecnologa de la Realidad Aumentada. Esto implica que se acerca a las aulas aplicaciones con grficos en 3D, con nuevas posibilidades de interaccin. Para ello, el siguiente punto tratar de explicar el concepto de Realidad Aumentada a fin de permitir a los usuarios exprimir al mximo los contenidos de los que disponga.

Como veremos, cada contenido es nico, pero todos comparten una serie de funcionalidad comn. Esto va a permitir la familiarizacin del usuario con esta herramienta, facilitando el uso de nuevos contenidos que se vayan generando. Esta funcionalidad ser descrita posteriormente en este manual.

Figura 1. Ejemplos de diferentes contenidos

32. Realidad aumentada

2.1 Introduccin

Existen dos conceptos contrarios pero por ello mismo ntimamente ligados: la realidad y la virtualidad. La realidad, en un extremo, sera el mundo real tal y como lo conocemos; la virtualidad sera una representacin (no real, y por tanto virtual) del mismo o de algo diferente. Entre ambos extremos podemos encontrar puntos intermedios en donde realidad y virtualidad se van mezclando progresivamente.

Realidad Realidad Aumentada Virtualidad Aumentada Virtualidad

Como se puede apreciar, la Realidad Aumentada es por tanto un estado en donde tenemos parte de algo real y parte virtual.

Generalmente, cuando se habla de Realidad Aumenta se hace referencia a un tipo concreto de aplicaciones en donde la parte real se introduce en forma de video capturado mediante una simple cmara, y que se mezcla con modelos virtuales. Por una parte tenemos el video capturado, la parte real, que se muestra al fondo de la aplicacin. Por otro, la integracin de modelos virtuales mediante el uso de marcas especiales que el sistema es capaz de reconocer. La siguiente seccin tratar de explicar el uso de estas marcas, a fin de familiarizar al usuario en el manejo de esta tecnologa.

2.2 Uso de Realidad Aumentada

Como se ha dicho arriba, en la prctica veremos la Realidad Aumentada como un video sobre el que se integrarn en ciertos momentos modelos virtuales. Para esta integracin se hace uso por una parte de una cmara conectada al ordenador, y por otra de unas marcas espaciales que la aplicacin es capaz de detectar, y que interpreta como cdigos. Cada contenido traer consigo un fichero con las marcas que necesita para funcionar, pero en la mayora de los casos se reutilizarn las mismas marcas 1. Estas marcas han de ser impresas y colocadas en un soporte rgido (por ejemplo cartn).

Para que el sistema pueda reconocer la marca sin problemas es necesario que la cmara pueda verla en su totalidad. Esto significa que ha de ser visible la parte negra de la marca y un poco de parte blanca exterior, a fin de poder distinguirla. Adems, la marca ha de ser completamente plana, por lo que si se imprime en papel es recomendable que se fije a un soporte rgido, como cartn. Si la marca

1 De este modo no habr que imprimir tantas veces.

4no es plana el sistema puede llegar a detectarla, pero se perder a menudo y la precisin de la deteccin ser mucho menor.

En el manejo de la marca cabe considerar varias cosas para garantizar esta correcta deteccin a la que se hace mencin.

Hay que asegurarse de que existe un borde blanco alrededor del borde negro de la marca. Esto hay que tenerlo en cuenta a la hora de imprimir, recortar y montar la marca sobre un soporte rgido. Si no dejamos ese espacio en blanco, es posible que cuando estemos usando la marca sobre un fondo oscuro, el sistema no pueda distinguirla.

A la hora de coger la marca, hemos de tener cuidado de no tapar con los dedos la parte negra. Si esto sucede, la marca no se podra detectar, ya que se ha perdido la referencia del borde blanco (ver las figuras 2 y 3).

Si la marca queda muy perpendicular a la cmara se perder. Cuanto ms paralela mejor se apreciar (ver figura 4).

Controlar que la iluminacin sea adecuada para que la aplicacin sea capaz de distinguir la marca de forma adecuada.

Figura 2. Ejemplo sosteniendo una marca correctamente

5Figura 3. Ejemplo cogiendo una marca de modo incorrecto (se tapa la parte oscura)

Figura 4. Marca casi perpendicular a la cmara

Finalmente, sobre esta marca aparecer un modelo virtual que seguir completamente a la marca2, mediante un proceso denominado tracking o seguimiento de la marca. Esto significa que si movemos o giramos nuestra marca real, el modelo que aparece en pantalla sobre la misma lo har del mismo modo.

2 El objeto concreto que aparecer depender de cada contenido.

6De esta manera podremos inspeccionar modelos desde prcticamente cualquier ngulo.

72.3 Realidad aumentada en SantillanaRA

Como ya hemos mencionado, SantillanaRA es una aplicacin que nos permite visualizar contenidos de Realidad Aumentada. Por ello hay cierta funcionalidad que se encuentra presente en todos los ejercicios.

Figura 4. Iconos comunes en todas las aplicaciones de SantillanaRA

Algunas de estas opciones van asociadas a acciones generales, al margen de la Realidad Aumentada. La funcionalidad de stos se describir en la siguiente seccin.

Las opciones que estn asociados a funciones de Realidad Aumentada son los siguientes:

83. Comandos generales de la aplicacin

Como ya hemos mencionado, todas las aplicaciones comparten una funcionalidad comn. Esta funcionalidad se encuentra disponible en forma de opciones de men o atajos de teclado.

3.1 Acciones mediante iconos

Volver: abre una ventana de confirmacin de salida, que cierra la aplicacin en caso de aceptar. En caso de cancelar, la aplicacin vuelve al estado anterior.

Mostrar Informacin: Muestra una explicacin textual e informacin adicional del recurso que estamos presentando.

Figura 5. Iconos comunes en todas las aplicaciones de SantillanaRA

9Aumentar y disminuir el tamao del modelo: Nos permite aumentar el tamao del modelo para ajustarlo al tipo de pantalla o al patron. Los cambios son persistentes.

Figura 6. Iconos para aumentar y disminuir el tamao

Bloquear el modelo y controles manuales: Nos permite deshabilitar temporalmente el seguimiento de la marca y modificar la posicin del modelo en el espacio de forma manual

Figura 7. Controles manuales

3.2 Acciones por teclado

Tambin existen una serie de acciones que pueden llevarse a cabo mediante la pulsacin de ciertas teclas. Son las siguientes

Teclas AccinEscape Sale de la aplicacinCursor arriba Aumenta el tamao del modeloCursor abajo Disminuye el tamao del modeloTecla V Salir de la aplicacinTecla i Mostrar el texto de informacin y el botn para escuchar la

narrativa.

10

4. Lanzador

En el men de Educacin existe una entrada para SantillanaRA . No se trata de la aplicacin definitiva, sino que consiste en un lanzador que muestra todos los contenidos instalados en el sistema, y otra serie de funcionalidades.

Podremos seleccionar el idioma de la aplicacin Podemos seleccionar la presentacin Finalmente, el botn -> iniciar el contenido. Hay que tener en cuenta que

no es posible lanzar 2 ejercicios de forma simultnea.

Figura 5. Captura del lanzador de aplicaciones

Adems, esta herramienta permite el acceso a este manual (botn Manual).

11

5. Configuracin del sistema

Para el funcionamiento correcto de todo el sistema ser necesario configurarlo. Este proceso slo se ha realizar una vez, ya que se guarda en un fichero de configuracin todos los datos generados en este proceso.

5.1 Configuracin de la cmara

Figura 6. Captura de la aplicacin de configuracin

Existe la posibilidad de que estn instalados en el sistema ms de un dispositivo de captura ( dos cmaras web, una capturadota de video y una cmara web, un receptor tdt y una cmara web, etc. ..) por ello, se ha desarrollado una aplicacin para la seleccin de la fuente de video.

12

Esta aplicacin viene integrada en el grupo de programas SantillanaRA .

Esta aplicacin nos permite:

- Select Device: Seleccionar el dispositivo de captura de imagen que usaremos posteriormente de entre todos los dispositivos de captura de imagen instalados en el sistema.

- Show Video Format: Ocultar o mostrar los dilogos de configuracin de la cmara. Formato. En el caso de que los controladores de la cmara no guarden la ltima configuracin por defecto, podra ser necesario dejar activo el dialogo de formato de video para configurarlo en el arranque de cada aplicacin.

- Show Video properties: Muestra el dialogo de propiedades de la cmara.- Previsualizar el dispositivo de captura

Cada cmara tiene sus propios controles y su modo de funcionar, por lo que es necesario configurar cada una para poder funcionar correctamente. Adems, dado que la cmara es un recurso que puede ser utilizado por otra aplicacin, su configuracin interna puede.

La aplicacin permite configurar la cmara, mientras vemos en tiempo real los resultados de dicha configuracin. Como ya hemos dicho, los parmetros dependen del tipo de cmara, pero algunos estarn siempre presentes.

En primer lugar tenemos el formato de video .El formato de la cmara especfica tanto el tamao de captura como el mismo formato. Aqu nos interesar seleccionar una opcin de tamao 640 x 480 a 30 fps (cuadros por segundo). En cuanto al formato, la aplicacin es capaz de funcionar tanto con formatos YUV como RGB, por lo que no debemos tener problemas a la hora de seleccionar uno u otro. No obstante, algunas cmaras ofrecen el formato MJPEG, el cual no debemos seleccionar por no estar por el momento soportado por la aplicacin.

En cuanto al formato de salida, en principio es posible escoger cualquiera, por ejemplo RGB.

13

Figura 7. Formato de video

En funcin de los diferentes modelos de cmaras podemos encontrarnos otro tipo de cuadros, pero todos nos solicitan la misma informacin:

14

Figura 8. Formato de video

Tenemos que controlar los frames por segundo velocidad de fotogramas a 30 y tenemos que controlar el tamao de salida, esto es, 640x480.

Una vez tengamos configurado el formato de video, pasaremos a configurar los controles de la cmara (propiedades de video). Como se comentaba arriba, para diferentes cmaras habr diferentes controles, pero hay algunos que suelen ser comunes y configurables. El objetivo aqu es el de ir modificando los valores de los parmetros hasta conseguir una configuracin aceptable: color de video similar al real, iluminacin correcta Desde un punto de vista prctico, el objetivo es conseguir que en el video se pueda ver la marca que usaremos posteriormente.

Es importante deshabilitar todas las configuraciones automticas de la cmara (auto balance de blancos, auto exposicin, auto gamma etc). Si el controlador de la cmara esta cambiando constantemente los parmetros de la cmara no se puede hacer un buen seguimiento de la marca.

Hay que prestarle una especial atencin a la exposicin, ya que solo a determinados valores, la cmara podr llegar a su mxima velocidad. Es necesario una iluminacin ambiente suficiente para ajustar la exposicin y para la ejecucin posterior de la aplicacin de realidad aumentada.

15

Figura 8. Propiedades de video

16

.2 Impresin de marcas