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Realidad Aumentada Modulo 1. Introduccion a RA - Autor: MJAbasolo, UNLP, CICPBA
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Realidad Aumentada Modulo 1. Introduccion a RA - Autor: MJAbasolo, UNLP, CICPBA

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Introducción a Realidad Aumentada. …

Introducción a Realidad Aumentada.
Que es RV y RA
Un poco de historia
Como es una aplicación de RA
Aplicaciones de RA

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  • 1. REALIDAD AUMENTADA Profesora: María José Abásolo Universidad Nacional de La Plata Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Informática UNLP | noviembre 2013
  • 2. Contenidos MÓDULO 1 Introducción a Realidad Aumentada (RA)  MÓDULO 2 Dispositivos de entrada y salida  MÓDULO 3 Fundamentos teóricos  MÓDULO 4 Librerías y authoring de RA  Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Informática UNLP | noviembre 2013
  • 3. Contenidos MÓDULO 1 Introducción a Realidad Aumentada (RA)  MÓDULO 2 Dispositivos de entrada y salida  MÓDULO 3 Fundamentos teóricos  MÓDULO 4 Librerías y authoring de RA  Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Informática UNLP | noviembre 2013
  • 4. M1- Introducción a la Realidad Aumentada  Qué es Realidad Virtual (RV) y Realidad Aumentada (RA)  Un poco de historia  Sistemas actuales de RV y RA  Características de un sistema de RA  Aplicaciones de RA Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 5. M1- Introducción a la Realidad Aumentada  Qué es Realidad Virtual (RV) y Realidad Aumentada (RA)  Un poco de historia  Sistemas actuales de RV y RA  Características de un sistema de RA  Aplicaciones de RA Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 6. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Realidad Virtual  La Realidad Virtual (RV) es el conjunto de experiencias sensoriales sintéticas que comunican componentes físicos y abstractos a un operador humano o participante Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 7. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Realidad Virtual 4 características claves de RV  Mundo Virtual  Inmersión (mental y física)  Retroalimentación (feedback) sensorial  Interactividad Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 8. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Realidad Aumentada  La realidad aumentada (RA) agrega información sintética a la realidad  Algunos la definen como un caso especial de realidad virtual (RV), otros como algo más general y ven a RV como un caso especial de RA Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 9. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Que es la RA  Siguiendo la definición del autor Ronald Azuma un sistema de RA tiene 3 requerimientos:    Combina la realidad con objetos virtuales Los objetos virtuales están “registrados” en el mundo real: posición coherente Es interactivo en tiempo real Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 10. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Que es la RA  Desde un punto de vista más amplio la RA no se refiere solo a imágenes, sino que es:     una aplicación interactiva que combina la realidad con información sintética -tal como imágenes 3D, sonidos, videos, texto, sensaciones táctiles (haptics) en tiempo real y de acuerdo al punto de vista del usuario Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 11. M1- Introducción a la Realidad Aumentada RV y RA  Realidad Virtual (RV)     El usuario está inmerso en un mundo 3D sintético y se “siente” dentro de él La realidad se suprime, aunque pueden incluirse elementos de la realidad El ambiente virtual está controlado Realidad Aumentada (RA)    El usuario ve la realidad “aumentada” o enriquecida con objetos sintéticos La realidad no se suprime Puede requerir la movilidad del usuario en un ambiente externo y no controlado Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 12. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Terminología Entorno Entorno Virtual Real Realidad aumentada Virtualidad aumentada Realidad Mixta Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 13. M1- Introducción a la Realidad ComparaciónAumentada de diferentes medios Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Informática UNLP | noviembre 2013
  • 14. M1- Introducción a la Realidad Aumentada  Qué es Realidad Virtual (RV) y Realidad Aumentada (RA)  Un poco de historia  Sistemas actuales de RV y RA  Características de aplicación de RA  Aplicaciones de RA Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 15. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  Año 1929: Edward Link desarrolla un simulador de vuelo mecánico para entrenar pilotos Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 16. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  Año 1962 Morton Heilig crea “Sensorama” un simulador de moto con imágenes, sonido, vibración y olfato. Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 17. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  Año 1965: Ivan Sutherland escribe el artículo “The ultimate display” donde introduce por primera vez el concepto de realidad virtual Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 18. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  Año 1967 General Electric desarrolla el primer simulador de vuelo computerizado Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 19. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  Año 1968: Ivan Sutherland escribe el artículo “A headmounted three dimensional display” Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 20. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  Año 1975: Myron Krueger crea Videoplace, dos personas en diferentes habitaciones, cada una con una pantalla y una cámara, se comunican mediante sus imágenes proyectadas en el espacio compartido en la pantalla Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 21. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  Año 1990: WIndustries construye el primer sistema de RV público: Virtuality (inicialmente el juego Dactyl Nightmare en el que dos jugadores se disparan entre ellos) Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 22. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  Año 1992 Tom Caudell crea el termino Realidad Aumentada para describir una pantalla que usarían los técnicos electricistas de Boeing que mezclaba gráficos virtuales con la realidad física Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 23. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  Año 1997 Columbia Touring Machine  Usuario con HMD con tracker + camara + mochila con PC, batería, + GPS + antena comunicación wireless para acceso web + computadora hand-held con pantalla táctil Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 24. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  Año 1997 Ronald Azuma provee definición formal del término Realidad Aumentada en el artículo “A Survey of Augmented Reality” Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 25. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  Año 1998: Disney abre el primero de sus DisneyQuest o centro de ocio familiares con diversas atracciones de RV Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 26. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  Año 1999 Hirozaku Kato desarrolla Artoolkit en el hitLAB, una de las librerías de software libre más usadas hasta la fecha para la creación de aplicaciones de realidad aumentada.  DEMO: “simpleVRML” de ARToolkit (aquí estoy yo) web http://www.hitl.washington.ed/artoolkit Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 27. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  Año 2001 Arqueoguide   Guía turístico con modelos 3D Usuario con HMD + PC + GPS + WLAN video http://www.youtube.com/watch?v=IOAb2ejUdjk Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 28. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  10 últimos años: los sistemas externos de RA han evolucionado ya que utilizan dispositivos móviles con GPS, acelerómetros, giroscopios y/o brújula incorporados Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 29. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  Año 2008-09 Gravimetric AR Browsers de RA:  web  web  web  Wikitude de Mobilizy http://www.wikitude.com Layar de LayarMet http:// www.layar.com/ junaio de Metaio http://www.junaio.com/ video http://www.youtube.com /watch?v=b64_16K2e08 Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 30. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Historia de RV y RA  2012  Google Project Glass http://plus.google.com/+ web projectglass http:// video www.youtube.com/ watch?v =Nc4ox89bofk Demo en Google I/O2012 video http:// www.youtube.com/ watch?v= Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform MP1gvGcXcLk
  • 31. M1- Introducción a la Realidad Aumentada  Qué es Realidad Virtual (RV) y Realidad Aumentada (RA)  Un poco de historia  Sistemas actuales de RV y RA  Características de aplicación de RA  Aplicaciones de RA Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 32. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Sistemas actuales de RV Los sistemas de RV más habituales utilizan:  HMD (Head-Mounted Display) o cascos  CAVE o cuevas  WorkBench  ICON  Monitor Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 33. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Sistemas actuales de RV Los sistemas de RV más habituales utilizan:  HMD  CAVE  WorkBench  ICON  Monitor Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 34. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Sistemas actuales de RV Los sistemas de RV más habituales utilizan:  HMD  CAVE  WorkBench  ICON  Monitor Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 35. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Sistemas actuales de RV Los sistemas de RV más habituales utilizan:  HMD  CAVE  WorkBench  ICON  Monitor Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 36. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Sistemas actuales de RV Los sistemas de RV más habituales utilizan:  HMD  CAVE  WorkBench  ICON  Monitor WorkBench del lab 41 de la Universidad Islas Baleares Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 37. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Sistemas actuales de RV Los sistemas de RV más habituales utilizan:  HMD  CAVE  WorkBench  ICON  Monitor Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 38. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Sistemas actuales de RV Los sistemas de RV más habituales utilizan:  HMD  CAVE  WorkBench  ICON  Monitor Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 39. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Sistemas actuales de RV Los sistemas de RV más habituales utilizan:  HMD  CAVE  WorkBench  ICON  Monitor Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 40. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Dispositivos de visualización Los dispositivos de visualización usados en RA   Monitor  Gafas de óptica “see-through”  Gafas de video “see-through”  Dispositivos móviles “hand-held”  Proyector Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 41. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Dispositivos de visualización Los RA dispositivos de visualización usados en  Monitor Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 42. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Dispositivos de visualización Los dispositivos de visualización usados en RA   Gafas de óptica “see-through” Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 43. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Dispositivos de visualización Los dispositivos de visualización usados en RA   Gafas “HMD” de video “see-through” Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 44. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Dispositivos de visualización Los dispositivos de visualización usados en RA   Dispositivos “hand-held” (tablet, teléfonos celulares, PDA) Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 45. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Dispositivos de visualización Los dispositivos de visualización usados en RA   Proyector video http://www.electrictv.com/?p=17741 Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 46. M1- Introducción a la Realidad Aumentada  Qué es Realidad Virtual (RV) y Realidad Aumentada (RA)  Un poco de historia  Sistemas actuales de RV y RA  Características de un sistema de RA  Aplicaciones de RA Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 47. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Características de un sistema RA  La información virtual se debe vincular espacialmente al mundo real: es decir, un objeto virtual siempre debe aparecer en cierta ubicación relativa a un objeto real  La visualización de la escena aumentada (mundo real + sintético) debe hacerse de manera coherente para el usuario  Registro de imágenes (registration): se denomina así al proceso de tener diferentes datos en relación a un único sistema de coordenadas Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 48. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Características de un sistema RA  La mezcla de imágenes reales y virtuales puede hacerse de dos formas dependiendo el dispositivo de visualización utilizado:   Si el dispositivo de visualización es transparente, es decir deja ver la (R)ealidad, solamente se deberán visualizar por computadora los objetos (V)irtuales, y la mezcla R+V la realiza el ojo humano Si el dispositivo de visualización es oclusivo, se debe CAPTURAR la escena real mediante una cámara y la mezcla R+V se debe realizar por computadora para visualizar el video mezclado Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 49. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Características de un sistema RA  Se necesita conocer en todo momento la posición del usuario con respecto al mundo real   Posición global: la posición y orientación en la tierra Posición relativa: como se mueve el usuario en relación a su posición anterior Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 50. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Características de un sistema RA  Se denomina TRACKING al proceso de seguimiento de la posición y orientación de un objeto   Tracking del usuario A veces se necesita el tracking de objetos reales (por ejemplo, bisturís) Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 51. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Características de un sistema RA  El tracking puede realizarse de muchas maneras dependiendo de la precisión necesaria  Tracking basado en dispositivos (acelerómetros, giroscopios, brújula, GPS, etc.)  Tracking basado en video: se captura mediante una cámara la escena real y se analiza la imagen en busca de objetos clave  Tracking híbrido: combinación de ambos Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 52. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Características de un sistema RA Diagrama conceptual de RA captura tracking Posición y orientación Video o visión directa del mundo real generador de escena virtual Proyección de la escena virtual (gráficos 3d) combinador Imagen real + objetos virtuales registrados Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 53. M1- Introducción a la Realidad Aumentada  Qué es Realidad Virtual (RV) y Realidad Aumentada (RA)  Un poco de historia  Sistemas actuales de RV y RA  Características de un sistema de RA  Aplicaciones de RA Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 54. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA             Medicina Aplicaciones militares Inspección y anotación de escenas Asistencia en la fabricación Asistencia en la realización de tareas complejas Planificación trayectoria robot Entretenimiento Educación Diseño Museística y Arquitectura Navegación Rehabilitación Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 55. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Medicina Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 56. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Medicina Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 57. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Medicina Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 58. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Medicina:  web  demo educación Ejemplo: visualización huesos http://www.youtube.com/watch?v=29OSzQbxpcQ LeanAR http://www.learnar.org Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 59. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Asistencia en la realización de tareas complejas  Ejemplo: ARMAR - Augmented Reality for maintenance and Repair http://www.youtube.com/watch?v=mnzvymlSvk&feature=player_embedded#at=59 Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 60. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Asistencia  en tareas complejas Ejemplo: reparación motor BMW video http://www.youtube.com/watch?v=4UA_PgBpiws Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 61. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Planificación trayectoria robot Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 62. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Inspección y anotación de escenas Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 63. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Inspección y anotación de escenas  Navicam 1995 video http://www.youtube.com/watch?v=S6XKPEexRbU Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 64. Aplicaciones de RA  Inspección  y anotación de escenas Ejemplo: excavaciones Talmaki, S., Dong, S., and Kamat, V.R. (2010). "Geospatial Databases and Augmented Reality Visualization for Improving Safety in Urban Excavation Operations Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 65. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Diseño  de productos Ejemplo: Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 66. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Diseño y Arquitectura Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 67. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Arquitectura  y museística British Museum “Street Museum” video http://www.youtube.com/watch?v=qSfATEZiUYo Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 68. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Arquitectura  video y museística Sightseeing http://www.youtube.com/watch? v=gwtmk1ZjhY0 Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 69. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Arte  y museística MOMA art exhibition video http://www.youtube.com/watch?v=b9T2LVM7ynM Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 70. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Entretenimiento Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 71. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Educación  Ejemplo: libro aumentado www.youtube.com/watch?v=PuAUXliDzSA Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 72. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Entretenimiento   y educación Ejemplo: libro aumentado http://www.youtube.com/watch?v=he5mZX1sRXk&fea Videos musicales http:// www.talkingdogstudios.com/10thdim/ Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 73. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Asistencia  a la navegación Ejemplo: Augmented Driving by imaGinyze 2010 http://www.imaginyze.com/Site/Welcome.html Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 74. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Rehabilitación Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 75. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA  Publicidad General Electric http://ge.ecomagination.com/ demo smartgrid/?c_id=Huff#/augmented_reality Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 76. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Aplicaciones de RA Publicidad/Web  Living Sasquatch web http://www.livingsasquatch.com/  Iron Man 2 web http://www.iamironman2.com/uk/  Taj Mahal en 3D de Sourcebits ARToy http:// web www.sourcebits.com/artoy/  Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform
  • 77. M1- Introducción a la Realidad Aumentada Referencias   Ronald T. Azuma. A Survey of Augmented Reality. In Presence: Teleoperators and Virtual Environments 6, 4 (August 1997), 355-385. Ronald T. Azuma et al. Recent Advances in Augmented Reality. In IEEE Computer Graphics and Applications (Nov-Dec 2001), 34-47. Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform