PDF de programación - 3D ArcoOreto - Síntesis de Imagen Digital Tridimensional Aplicaciones y Portfolio de Proyectos

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Síntesis de Imagen Digital Tridimensional
Aplicaciones y Portfolio de Proyectos
Grupo Oreto · Grupo Arco · Universidad de Castilla-La Mancha

Introducción

Qué es Realidad Aumentada
Objetivos y Medios de Uso
Casos de Estudio

Realidad Aumentada

L

sintético,

totalmente

a Realidad Aumentada (RA) surge
como variación de la Realidad Virtual.
Mientras que en entornos de Realidad
Virtual se sumerge al usuario en un
entorno
la
Realidad Aumentada le permite ver
objetos
virtuales generados por
ordenador superpuestos a la imagen
logra
del mundo
mediante
de
visualización, el cual puede ser de
múltiples tipos, desde gafas de visión
que
lleva el usuario, pantallas,
sistemas de proyección, etc.

real. Esto se
un
dispositivo

los

objetos

es

mantener

los desafíos clave en

Uno de
la
creación de un sistema de Realidad
Aumentada
la
correspondencia entre la imagen real
y
por
ordenador. Esto recibe el nombre de
registro. Este registro puede realizarse
de múltiples formas, aunque las más
extendidas son mediante marcas
conocidas o mediante la extracción de
características naturales de la escena.

generados

la Figura

El esquema de
inferior
resume los elementos que forman un
sistema de realidad aumentada. Un
ordenador conectado a una o varias
cámaras
y
orientación de una o varias marcas
visuales.

la posición

calcula

Empleando esta información es posible representar objetos
3D superpuestos en la imagen real. De esta forma, el
usuario puede interactuar con el sistema de nuevas formas:
modificando la posición de las marcas, la posición de la
cámara, o empleando mecanismos clásicos de interacción
con el ordenador (pantallas táctiles, comandos de voz, etc).

«Los sistemas de realidad aumentada

abren nuevas posibilidades de
interacción hombre-máquina»

En los últimos años se vienen aplicando las técnicas de
Realidad Aumentada en multitud de campos. Prestigiosos
museos nacionales e internacionales (como el Louvre-DNP,
el Allard Pierson de Amsterdam o el Galicia Dixital de
Santiago de Compostela), editoriales de libros impresos
(New Reality de Brasil, LanGear Tech y Uniefe Print),
videojuegos o servicios de posicionamiento global con
información aumentada de lugares de interés turístico entre
otras hacen uso de esta familia de técnicas visuales.

Publicación docente
sobre Geología e
Historia Natural de
Mixed Reality Learning
Media - LarnGear
Tecnology Co. (2007)

Sistema de Realidad
Ampliada portátil con
registro híbrido
mediante un sistema
multicámara y un
sistema inercial.
Proyecto CENIT
Hesperia (2009).

Objeto 3D aumentado
publicado en la revista
AutoMotor de tirada
nacional en Brasil.
Contenido virtual
desarrollado por New
Reality (2008).

Diagrama
Sistema
Realidad
Aumentada

1. Cámara
El sistema puede estar
compuesto por una o
varias cámaras (para
aumentar la precisión).
Son totalmente válidas
cámaras de bajo coste
(webcam).

1

3

2

5

6

6. Usuario
El usuario del sistema
puede interactuar
mediante las marcas,
detección de elementos
naturales (cara) o
mecanismos clásicos
(pantalla táctil, voz, etc...)

4

5. Marca
Una o varias marcas
(o imágenes controladas)
son utilizadas para obtener
un posicionamiento absoluto
en el espacio 3D.

2. Pantalla
Puede emplearse cualquier
sistema de proyección (monitor,
LCD, TV...) donde se mostrará la
composición de la imagen real
con la virtual.

3. Elemento Virtual
Se puede mostrar cualquier objeto
3D, video o elemento multimedia
perfectamente alineado con la/s
marca/s detectadas.

4. Ordenador
El ordenador tendrá cargado el programa de realidad
aumentada y estará conectado a la/s pantalla/s y a
la/s cámara/s y se encargará de calcular las
coordenadas 3D de la/s marca/s para superponer los
elementos virtuales.

3

Grupos de Investigación Oreto Arco · Universidad de Castilla-La Mancha · Paseo de la Universidad, 4 · 13071 Ciudad Real

Teléfono: 926 29 53 00 · Fax: 926 29 53 54 · Web: http://oreto.inf-cr.uclm.es/ · http://arco.esi.uclm.es/

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Aplicaciones y Portfolio de Proyectos
Grupo Oreto · Grupo Arco · Universidad de Castilla-La Mancha

Proyecto
Hesperia

Realidad Aumentada

E

El proyecto Hesperia tiene por objeto
el desarrollo de
tecnologías que
permitan
la creación de sistemas
punteros de seguridad, vídeo vigi-
lancia y control de operaciones de
infraestructuras y espacios públicos.
El proyecto surge para dar respuesta
a una demanda sostenida a medio y
largo plazo, en particular, en países de
la Unión Europea y en Estados
Unidos.

Uno de los paquetes de trabajo del
proyecto Hesperia está destinado a la
creación de
interfaces de usuario
avanzados que ayuden al personal de
seguridad a realizar su labor. En este
ámbito, los grupos de investigación
Oreto y Arco de
la UCLM han
desarrollado un sistema híbrido de
Realidad Aumentada que añade infor-
mación contextual al usuario mediante
el uso de gafas de visión estereos-
cópicas activas. El control del sistema
puede realizarse mediante comandos
de voz.

Cámara Auxiliar de
Posicionamiento
Minimiza el error de
posicionamiento
global. Puede
usarse varias.

Sistema Inercial
Brújula CMPS03 +
IDG300 Gyro +
ADXL330 Arduino
USB (En el interior
del Casco)

CPU + GPU
La mochila
guarda el
sistema de
procesa-miento
(en el prototipo
se utiliza un
portátil
conven-
cional)

Arriba: imagen del
usuario del sistema de
realidad aumentada
realizando una labor de
mantenimiento.
Izquierda: percepción
final del usuario con
instrucciones
multimedia
superpuestas de los
passos a re