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Investigando he encontrado que aquello a lo que le estaba buscando un nombre, ya lo tenía. Se trata de la Realidad Aumentada (Augmented Reality), que busca agregar información virtual a nuestro entorno real, en contraposición a la Realidad Virtual (Virtual Reality), que busca una inmersión del individuo en el ambiente virtual. El problema de la RV es que construir un entorno como la gente es muy complejo y costoso, y siempre quedarán fuera muchos detalles. Al contrario, la RA agrega datos (gráficos, 3D, audio, y otros) a nuestro entorno inmediato en tiempo real.

Un sistema de Realidad Aumentada entonces, genera una visión compuesta para el usuario siendo una combinación de la escena real vista por el usuario y de una escena virtual generada por el computador que aumenta (en el sentido de enriquecer) la escena con la información adicional.

Las características más importantes de la RA son que este ambiente virtual es una escena tridimensional generada por un computador que requiere gráficos del alto rendimiento para proporcionar un mayor nivel de realismo. Por otro lado, el mundo virtual generado es interactivo. Un usuario requiere una respuesta en tiempo real del sistema para poder interactuar con el modelo. El punto más importante, y que diferencia a la RA con la RV es que los sistemas de Realidad Virtual sumergen al usuario completamente en este ambiente artificial generado por el computador, bloqueando todo su entorno verdadero. Para que esta inmersión sea realista el sistema de RV debe detectar exactamente cómo el usuario se está moviendo y así determinar qué efecto tendrá en la escena virtual que se le muestra a través del casco o lentes VR.
La realidad virtual se esfuerza para crear un ambiente totalmente inmersivo. En contraste, un sistema de realidad aumentada lo que hace es “aumentar” la escena verdadera del mundo manteniendo la presencia del usuario en ese mundo. Las imágenes virtuales se combinan con la visión verdadera para crear la exhibición aumentada.

Los sistemas de Realidad Aumentada sincronizan la representación virtual con los movimientos del usuario y/ o de la cámara de video, mostrándoselos a través de lentes especiales, proyecciones o por medio de un monitor.

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Algo muy importante en las aplicaciones de RA, es calcular el punto de vista de la cámara para poder realizar las operaciones necesarias sobre los objetos virtuales para que estos se integren correctamente en el mundo real. Es decir, si queremos mostrar objetos virtuales, de modo que el usuario realmente crea que existen en su entorno real, se tienen que realizar transformaciones sobre esos objetos de modo que el usuario los vea (a través de la cámara o dispositivo de captura utilizado) en la posición, tamaño, orientación e iluminación en que esos objetos serían percibidos por el usuario en caso de que realmente estuvieran allí.

¿Cómo funciona esta representación?

Para visualizar los modelos se utilizan unas plantillas de forma cuadrada, que se componen de un cuadrado negro con un cuadrado blanco más pequeño en su centro, y un pequeño dibujo negro en el interior del cuadrado blanco. La aplicación, utilizando sus funciones y utilidades será capaz de detectar la plantilla en las imágenes capturadas por el video.

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Una vez detectada una plantilla en una imagen, la aplicación estudia la orientación, posición y tamaño de la plantilla, siendo capaz de calcular la posición y orientación relativa de la cámara respecto a la plantilla, y usando esta información procede a dibujar el objeto correspondiente sobre la imagen capturada mediante librerias externas, de modo que el objeto aparezca sobre la plantilla en la posición, orientación y tamaño correspondiente al punto de vista de la cámara, siempre que el programador de la aplicación así lo haya decidido.

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El funcionamiento básico de una aplicación RA es:

  • Primero se captura un fotograma del mundo real mediante la cámara.
  • A continuación la imagen se umbraliza con cierto valor de umbral (threshold), de forma que los pixeles cuya intensidad supere el valor del umbral son transformados en pixels de color negro. El resto se transforman en píxels blancos.
  • Se buscan y encuentran todos los marcos negros como los de la plantilla existentes en la imagen (al umbralizar la imagen el marco aparece blanco y el cuadrado blanco aparece negro).
  • Se compara el interior del marco con las plantillas de las que se tiene información almacenada.
  • Si la forma de la plantilla analizada y la plantilla almacenada coincide, se utiliza la información de tamaño y orientación de la plantilla almacenada para compararla con la plantilla que se ha detectado y así poder calcular la posición y orientación relativas de la camara a la plantilla, y se guarda en una matriz.
  • Se utiliza esta matriz para establecer la posición y orientación de la cámara virtual (transformación de la vista), lo que equivale a una transformación de las coordenadas del objeto a dibujar.
  • Al haber puesto la camara virtual en la misma posición y orientación que la camara real, el objeto virtual se dibuja sobre la plantilla, se renderiza y se muestra la imagen resultante, que contiene la imagen del mundo real y el objeto virtual superpuesto, alineado sobre la plantilla.
  • Se realiza el mismo proceso con los siguientes fotogramas.

Los usos que se le puede dar a estas tecnologías de representación interactiva son ilimitados, educación, entrenamiento militar, industria del entretenimiento, ingeniería, robótica, publicidad, etc. Sin duda alguna, un área que los diseñadores podemos cubrir utilizándola para entregar mensajes de nuevas maneras, para desarrollar aplicaciones educacionales realmente interactivas, etc.

Continuaré posteando más información sobre este tema y sus aplicaciones. Más información:
http://www.se.rit.edu/~jrv/research/ar/
http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/
http://studierstube.icg.tu-graz.ac.at/
http://www1.cs.columbia.edu/graphics/top.html
http://www.cs.ucl.ac.uk/staff/r.freeman/demos/demos.htm

Mientras tanto, un ejemplo clarísimo de Realidad Aumentada y uno de los usos que podemos darle, otro ejemplo en el que se utilizan elementos para modificar el modelo, y un ejemplo argentino, realizado por Iconolab, para que veamos que no está tan lejos esta

Posteado por Leplancton |
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