miércoles, 27 de abril de 2011

An Augmented Reality Learning Space for PC DIY

Eimeen Schulz

Universidad de las Américas Puebla

Puebla, México

eimeen.schulzgo@udlap.mx

Abstract— Hoy en día, la tecnología formado parte de la vida de una persona. Por esto, se ha buscado desarrollar aplicaciones y herramientas que beneficien el desarrollo de conocimiento en las personas desde pequeños. En el presente documento se hablará sobre una herramienta útil para ayudar a la sociedad, hablando desde su niñez, a tener un mejor y sencillo aprendizaje, además de que éste sea analizado y obtener un razonamiento lógico, por medio de realidad aumentada.

Keywords-Realidad aumentada; aprendizaje; multimedia; tecnología; CAI.

I. Introduction

CAI (Computer assisted instruction) es un término utilizado para referirse a la educación por medio de tecnología, siendo la computadora el objeto más utilizado. Por esto, se ha utilizado como una herramienta para la educación, ya que éste se vuelve eficiente pero lo más importante, es divertido y le da experiencia

La realidad aumentada ha sido una gran herramienta para diferentes simulaciones del mundo real, y es un tema que tiene mucho futuro en la vida diaria de la gente. Lo que hoy en día se está intentando lograr es que las compras que se hagan en un mal ya incluyan la realidad aumentad. ¿Cómo? Digamos que vamos a comprar ropa, pero no nos gusta probarnos la ropa. El papel en este caso de la AR será el mostrarnos como nos quedaría la blusa o playera que queremos, sin necesidad de tener que probárnosla.

Pero así como su aplicación puede ser ahora en la mayor parte videojuegos, se ha considerado así mismo como una gran herramienta para la educación, es decir, que se una con CAI para el desarrollo de aplicaciones que sean específicas para la educación de los niños.

II. Realidad Aumentada vs Realidad Virtual

A diferencia de la realidad virtual, la realidad aumentada es el agregar una parte del mundo virtual (imágenes) al mundo real en tiempo real. Es decir, en vez de que el usuario se sumerja en un mundo artificial, éste va a poder continuar en el mundo real pero interactuando con objetos que sean virtuales.

III. Desarrollo

A. Componentesde un RA PC DIY

Para poder crear esta realidad aumentada, mencionan los componentes que se deben tener. Entre estos se encuentran:

1. Cámara - con la cual se van a obtener los objetos del mundo real.

2. Unidad de tracking – Obtiene la posición del usuario en tiempo real para poder crear la interacción con el objeto virtual.

3. Unidad encoder/decoder – aquí es donde la imagen es codificada en p.e. una hoja y con el decoder se va a poder ver la imagen en 3D.

4. Generador de información en 3D – Una herramienta para poder hacer la imágenes en 3D es MAYA

5. Instrucciones de PC DIY

6. Unidad de interacción

B. Herramienta para la contrucción de figuras geometricas en 3D

El ejemplo que muestran es el de una aplicación para el aprendizaje de las figuras geométricas en 3D. Lo que se puede ver con este ejemplo es que llama la atención de los estudiantes, lo que los hace estar más interesados en la materia, pero principalmente, el poder comprender mejor de lo que el profesor les está enseñando. Así mismo mencionan que gracias a esta herramienta el estudiante va a tener una mejor relación con el profesor, y va a crearse un mayor deseo por estudiar.

IV. Pruebas de Implementación

Mencionan que se hizo una prueba con 26 estudiantes, y para poder obtener críticas constructivas les aplicaron una encuesta donde se pedía evaluar la el placer, aprendizaje, interacción, y la satisfacción con el sistema.

Los resultados mostraron que se sintieron satisfechos y aprendieron, más no quedaron satisfechos con la forma en la que se tiene que interactuar con el sistema.

Esto se presentó ya que el sistema no se mostró estable, ya que había momentos en los que la imagen desaparecía.

Autores

Heien-Kun Chiang

Tiene proyectos de investigación sobre “Ubiquitous Computing and Mobile Commerce”, “Human-Computer Interface and Interactive Design” , y “Computer Supported Collaborative Work”.

Un proyecto de investigación relacionado es el “Digital Gaming and E-Learning” ya que lo que se plantea es el utilizar los juegos digitales como herramientas de educación, para renovar la idea de lo que es el estudio. En la RA enfocada hacia eLearning se puede considerar como un juego para la gente por el cual obtendrán nuevo conocimiento.

Chun-Yen Huang

Tiene proyectos de investigación sobre “The Effect of Perceived University Reputation and Teacher Expectation on The Self-efficacy of Graduate Students”, “Terrain Synthesis Based on Microscopic Terrain Feature”, “Tabu Search Based Multi-Watermarking over Lossy Networks”.

“Capacity Enhancement in Hybrid Wireless Relay Network with Network Coding” es un proyecto de investigación donde se muestra como se puede aumentar la capacidad de redes inalámbricas hibridas aplicando una técnica de codificación de redes. Esto puede estar relacionado con la conexión que se debe tener en tiempo real para ver la interacción del usuario con la aplicación.

Yin-Yu Chou

Algunos proyectos de investigación son “Genetics of Anisotropy Asymmetry: Registration and Sample Size Effects (2010)”, “Combined Surface/Volume Fluid Registration- Performance Evaluation using Brain MRIs from 342 Adults”, “Tensor-Based Analysis of Genetic Influences on Brain Integrity using DTI in 100 Twins”, entre otros.

“Transitive and Symmetric Nonrigid Image Registration” es una tesis sobre la captura de imágenes no rígidas para su aplicación en la medicina. La captura de éstas son en 2D y en 3D. Este conocimiento previo pudo ser utilizado en la captura de imágenes en 3D.

Feng-Lan Kuo

“Locality support for mobile P2P network”, “A Study of Taiwanese EFL Learners’ Comprehension of Connected Speech” y “Effects of multimedia glosses on vocabulary learning and story retelling of EFL primary school students in Taiwan” son algunos de los proyectos de investigación.

“The impact of 3D Game’s emotional factors on player behaivior in large display” es un trabajo el cual considerado que está directamente relacionado con la investigación comentada previamente, solo que es el estudio de los efectos que podrían ser causados por una realidad aumentada.

Long-Chyr Chang

Surface intersection using parallelism“ y “SmartGIS: a SVG-based tool for visualizing and monitoring of SARS movement” son algunas investigaciones de este autor.

En “X-WALTZ: The framework of an Interactive Multimedia Math Learning” propone un ambiente de aprendizaje para matemáticas pero que puede ser utilizado en cualquier medio, como en computadora o PDA, mostrando objetos multimedia claros y que puedan ser compartidos. Este trabajo lo considero compatible con el previo ya que es investigación sobre eLearning, claro que aplicados en más áreas que solamente en matemáticas.

Hown-Wen Chen

“Nonlinear matrix computation & analysis”, “Inverse dynamic problems and empirical data smoothing by using dynamic programming filter”, y “Industrial product design, computer simulation, and CAD” son algunos de sus trabajos de investigación.

En “Reconstruction of 3D medical images: A nonlinear interpolation technique for reconstruction of 3D medical images” presenta como de una imagen de 2 dimensiones obtenidas por resonancia magnética, así como por tomografías computarizadas crea interpolaciones para crear la imagen en 3D. Este conocimiento lo considero conectado directamente para el trabajo previo ya que se necesita conocimiento para la reconstrucción de una imagen de un objeto del mundo real para poder verlo en RA.

Opinión Personal

Al ver las películas de hace algunos años como Starwars IV, creó el deseo en el humano de poder tener mensajes con hologramas. Pero lo que ahora tenemos es una interacción con lo que serían los hologramas, conocido como realidad aumentada. El desarrollo de la RA así como su implementación en la educación es un tema que considero en lo personal muy interesante, así como importante. Esto porque es algo que, además de facilitar la educación en las nuevas generaciones, es algo que ayuda al desarrollo de la creatividad en cada persona, y es un tema que grandes empresarios han considerado que hace falta en los jóvenes de hoy.

Esta RA es el futuro no solo en la educación, sino en la vida diaria de la sociedad, desde la interacción con la televisión, hasta las compras que se podrán hacer. Para tener una idea más clara, les recomiendo estos videos:

A Day Made of Glass by Corning

IVEO - Demo de RA

domingo, 10 de abril de 2011

Propuesta del uso de estilos y paradigmas de interfaces apropiados para distintos escenarios y aplicaciones.

Considerar los siguientes casos:


Escenario 1

Un ingeniero que está diseñando una pieza mecánica como entrada para un equipo industrial que habrá de producirla en serie.

Paradigma

Computadoras como escenario

Computadoras como asistentes

Justificación

Al tener considerado que la pieza va a ser la misma, el ingeniero en este caso diseñaría la pieza con algún programa en la computadora, de tal forma que se tengas las medidas, coordenadas y/o datos necesarios para que al utilizar algún robot (segundo paradigma) éste obtenga y se fabrique la pieza diseñada.

Escenario 2

Un cliente de una compañía de cable que desea contratar por teléfono un nuevo paquete de servicio.

Paradigma

Computadora como autómata

Justificación

En este caso el cliente lo que hará será interactuar con una interfaz de voz con la suposición que ya sabe la información correcta y la interfaz lo guiará paso a paso para que se tenga la contratación con éxito.

Escenario 3

Un turista que está recorriendo los sitios relacionados con el bicentenario en Puebla auxiliado por un dispositivo móvil.

Paradigma

Computadora como asistente

Computadora como escenario

Justificación

El taxista utilizará en este caso en móvil para poder encontrar la ruta deseada, obteniendo mapas como guías de la ruta (1er paradigma) o así mismo, obtener una ruta guiada por medio de alguna simulación de la misma (segundo paradigma). Esto depende de las necesidades del taxista.

Escenario

Un equipo de publicistas que se reúne diariamente para plantear y discutir propuestas de comerciales en radio y televisión.

Paradigma

Computadoras como lugar de reunión.

Justificación

Hoy en día el enfoque de la telefonía ha evolucionado hacia las video llamadas, y éstas son muy útiles para las empresas, ya que no siempre las reuniones son con empleados de la misma ciudad, estado o país.

En este caso, los integrantes del equipo, teniendo en cuenta que no se encuentran en el mismo país, tendrás una fecha y horario propuesto para poder tener sus reuniones.