En la actualidad, dos disciplinas parecidas comparten el término “realidad”. Una, la realidad virtual, se compone de imágenes e información que sustituyen por completo el mundo real, creando un verdadero mundo paralelo al del usuario. Y su disciplina parecida, la realidad aumentada. Es un campo de la computación que se ocupa en la fusión del mundo real con datos o gráficos generados por la computadora en tiempo real. Esta unión se hace con el fin de combinar la información proveniente de estas dos fuentes para formar una sola corriente de datos fácilmente comprensibles para un ser humano.
El enfoque actual de esta disciplina es unir los dos mundos a partir de video en vivo combinado con otra señal generada a partir de datos ingresados previamente o provenientes de la acción del usuario. Sus aplicaciones actuales son muy extensas, desde restauración de arte hasta equipo militar.
Es comúnmente aceptado que para poder ser clasificado como perteneciente a realidad aumentada, un proyecto debe cumplir tres puntos, que son unir elementos reales y virtuales, mostrar todo en 3D como es la visión normal humana, y hacer todo esto en tiempo real. Para lograr esto, un sistema de RA tiene que capturar las imágenes reales, procesarlas, sobreponer la información digital mediante un procesador y presentar todo esto al usuario. Y claro, a una velocidad suficiente para que quien lo emplea no se dé cuenta, ya que esto debe ser lo más natural posible.
A lo largo de los años se han intentado diferentes aproximaciones a lograrlo, principalmente debido a razones de tamaño y de costo. Para conseguir un buen comportamiento de la RA, antes eran necesarios dispositivos muy grandes para captar y analizar información, mientras que en la actualidad, con la tendencia a hacer las cosas cada vez más pequeñas, es posible que cualquier persona use alguna de estas herramientas en su vida cotidiana. Su atractivo radica en la enorme ayuda que puede representar para una persona esta “percepción aumentada”. Más allá del simple entretenimiento, hay muchas situaciones en las que la RA creativamente aplicada puede multiplicar la productividad de trabajadores o diseñadores de todo tipo.
Debido su flexibilidad de aplicación, podemos aplicar la realidad aumentada prácticamente a cualquier área que se nos ocurra. Por ejemplo, uno de los lugares en los que se vislumbran mayores contribuciones de la RA es en la educación. Existen varios proyectos que consisten en dotar a los libros de una profundidad adicional. Esto es, agregarles elementos en 3D para darle a los niños la oportunidad de conocer más exactamente lo que el libro les está describiendo. También la visualización de objetos a mayor escala es uno de los objetivos de esta realidad aplicada a la educación. Proyectores especiales que representan en medio de un salón de clases figuras como partes del cuerpo humano o personajes históricos están ya en desarrollo, e incluso existen representaciones de hechos mayores como batallas o descubrimientos que los alumnos pueden observar simplemente con la ayuda de unos lentes especiales y una computadora generadora de esta información.
Los proyectos más innovadores que involucran la realidad aumentada tienen que ver con aplicaciones que han sido presentadas muchas veces en videojuegos o películas, y que hasta ahora han sido considerados puramente ficción. A muchos nos viene a la mente inmediatamente el omnipresente HUD, o Heads-Up Display, la interfaz que en cualquier juego nos permite ver el estado de nuestro personaje, el mapa, el arma o balas que tenemos, etcétera. Siguiendo este mismo estilo pero con diferentes propósitos, la exploración médica uniendo imágenes reales con aquellas de ultrasonido o de rayos X permite examinar en gran detalle a pacientes delicados que tal vez no sobrevivirían una inspección instrusiva. Como estos ejemplos hay muchos en el mundo actual, y a continuación presento los que a mi juicio son los más relevantes o impresionantes debido a su complejidad o a su utilidad en un futuro cercano (aunque sin tomar en cuenta el costo actual, espero que se reduzca drásticamente cuando su uso se haga más general).
Uno de los últimos proyectos de reconstrucción y restauración de objetos arqueológicos pretende terminar con el dilema común a muchos investigadores: ¿Debemos restaurar un objeto encontrado a lo que creemos que es su condición original, o debemos respetarlo y conservarlo así, como un testimonio del pasado? Cuando empieza a funcionar, se toman imágenes en tiempo real de los objetos a restaurar. Después se trabaja digitalmente sobre ellos, ya que el objetivo es no maltratar al objeto real. Y como último paso, en una pantalla se proyecta la fusión de las dos imágenes en tiempo real. Esta aplicación se quiere implementar en museos para dar la oportunidad a los turistas de apreciar estos objetos tanto en su estado actual de conservación como en su aproximada forma original.
Existe también un proyecto de colaboración en 3D muy interesante para cualquier equipo de diseño. Con la información virtual y una interfaz intuitiva, los miembros del equipo pueden moverse alrededor de un objeto proyectado en medio de un cuarto y manipularlo como necesiten, ya sea rotándolo, ampliándolo o moviéndolo, y su vista y acciones particulares no intervienen con las de los otros usuarios a menos que así lo deseen. Está mejorándose para darle un mayor control al usuario con guantes que capturan sus movimientos y los transforman en modificaciones en tiempo real al objeto sobre el que el equipo está trabajando. Y debido precisamente a que es en tiempo real esta modificación, todos los miembros distribuidos pueden verlo desde el ángulo que cada uno quiera, para los fines que más le convengan.
BMW tiene en desarrollo un sistema de realidad aumentada para ayudar a sus mecánicos a armar y desarmar autos o motores sin errores y ahorrando el tiempo de leer los manuales. El usuario se pone unos goggles especiales, que proyectan en vivo sobre el motor del auto las piezas que se necesitan arreglar y la forma de quitarlas del chasis, complementado con una voz que también va explicando paso por paso el método de hacerlo correctamente. Por lo que pude investigar, esta tecnología hasta ahora es exclusiva de BMW.
Hace no mucho tiempo, el juego Crysis causó revuelo por su mezcla de ficción futurista con el más absoluto realismo en física del juego y comportamiento de los personajes. Y sin embargo, una de sus características más importantes se está volviendo una realidad en los trajes militares de última tecnología. Consiste en una interfaz integrada al visor del soldado en la cual se reúnen y presentan todos los datos pertinentes, ajustables y personalizables hasta cierto nivel por el usuario. Por ejemplo, sensores de temperatura que proyectan la imagen térmica sobre la imagen real del ambiente en el casco del soldado, contabilizadores de frecuencia cardiaca, hidratación y semejantes, un mapa y una brújula superpuestas al terreno. Aún con todo esto, falta revisar su característica más impresionante. Un enlace directo con un satélite dedicado le permite sobreponer en tiempo real imágenes de los objetivos e incluso de otros soldados ocultos, y actualizar de inmediato la información disponible, presentándola en pantalla sin distraer en lo absoluto al usuario.
En un campo completamente distinto, encontramos otro ejemplo de esta flexibilidad. Un sistema de realidad aumentada fue diseñado para el tratamiento de las fobias, específicamente a las cucarachas. Este sistema fue diseñado para una exposición gradual de un paciente al objeto que le causaba temor, y al ser controlado por los doctores no había un riesgo de que la cucaracha hiciera algo que perturbara al sujeto de estudio, cosa que sería impredecible en caso de un animal real. Así, manejando poco a poco la fobia de la persona, se consiguió una casi total eliminación del complejo.
Al principio mencionábamos el cambio en los dispositivos necesarios para hacer funcionar la RA. Antes se necesitaban enormes máquinas de procesamiento e incómodos dispositivos de entrada, pero con el actual desarrollo de los teléfonos celulares, estos pueden emplearse muy bien como receptores del mundo real.
En resumen, podemos ver que los campos de aplicación son inmensos. Si los esfuerzos se dirigen adecuadamente, podremos tener interfaces de uso común y barato en unos pocos años, y en cualquier parte de nuestra vida cotidiana. En las pruebas, la realidad aumentada incrementa la productividad y el aprendizaje enormemente. Si en el mundo real se desempeña de igual manera, podemos anticipar una verdadera revolución en nuestra forma de hacer las tareas diarias, con una mayor facilidad y claro, una interacción más entretenida para nosotros.
Aquí un video de una versión primitiva del prototipo de BMW. Saludos
Collaborative designs in 3D space. Shen, Y. Proceedings of the 7th ACM SIGGRAPH International Conference on Virtual-Reality Continuum and Its Applications in Industry. Article No. 29. 2008.
A virtual restoration stage for real-world objects. Aliaga, Daniel. International Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques.
ACM SIGGRAPH Asia 2008 papers. Article No. 149
Juan, M. MedICLab, Univ. Politecnica de Valencia, Spain. International Symposium on Mixed and Augmented Reality, 2004. ISMAR 2004. 2004
El enfoque actual de esta disciplina es unir los dos mundos a partir de video en vivo combinado con otra señal generada a partir de datos ingresados previamente o provenientes de la acción del usuario. Sus aplicaciones actuales son muy extensas, desde restauración de arte hasta equipo militar.
Es comúnmente aceptado que para poder ser clasificado como perteneciente a realidad aumentada, un proyecto debe cumplir tres puntos, que son unir elementos reales y virtuales, mostrar todo en 3D como es la visión normal humana, y hacer todo esto en tiempo real. Para lograr esto, un sistema de RA tiene que capturar las imágenes reales, procesarlas, sobreponer la información digital mediante un procesador y presentar todo esto al usuario. Y claro, a una velocidad suficiente para que quien lo emplea no se dé cuenta, ya que esto debe ser lo más natural posible.
A lo largo de los años se han intentado diferentes aproximaciones a lograrlo, principalmente debido a razones de tamaño y de costo. Para conseguir un buen comportamiento de la RA, antes eran necesarios dispositivos muy grandes para captar y analizar información, mientras que en la actualidad, con la tendencia a hacer las cosas cada vez más pequeñas, es posible que cualquier persona use alguna de estas herramientas en su vida cotidiana. Su atractivo radica en la enorme ayuda que puede representar para una persona esta “percepción aumentada”. Más allá del simple entretenimiento, hay muchas situaciones en las que la RA creativamente aplicada puede multiplicar la productividad de trabajadores o diseñadores de todo tipo.
Debido su flexibilidad de aplicación, podemos aplicar la realidad aumentada prácticamente a cualquier área que se nos ocurra. Por ejemplo, uno de los lugares en los que se vislumbran mayores contribuciones de la RA es en la educación. Existen varios proyectos que consisten en dotar a los libros de una profundidad adicional. Esto es, agregarles elementos en 3D para darle a los niños la oportunidad de conocer más exactamente lo que el libro les está describiendo. También la visualización de objetos a mayor escala es uno de los objetivos de esta realidad aplicada a la educación. Proyectores especiales que representan en medio de un salón de clases figuras como partes del cuerpo humano o personajes históricos están ya en desarrollo, e incluso existen representaciones de hechos mayores como batallas o descubrimientos que los alumnos pueden observar simplemente con la ayuda de unos lentes especiales y una computadora generadora de esta información.
Los proyectos más innovadores que involucran la realidad aumentada tienen que ver con aplicaciones que han sido presentadas muchas veces en videojuegos o películas, y que hasta ahora han sido considerados puramente ficción. A muchos nos viene a la mente inmediatamente el omnipresente HUD, o Heads-Up Display, la interfaz que en cualquier juego nos permite ver el estado de nuestro personaje, el mapa, el arma o balas que tenemos, etcétera. Siguiendo este mismo estilo pero con diferentes propósitos, la exploración médica uniendo imágenes reales con aquellas de ultrasonido o de rayos X permite examinar en gran detalle a pacientes delicados que tal vez no sobrevivirían una inspección instrusiva. Como estos ejemplos hay muchos en el mundo actual, y a continuación presento los que a mi juicio son los más relevantes o impresionantes debido a su complejidad o a su utilidad en un futuro cercano (aunque sin tomar en cuenta el costo actual, espero que se reduzca drásticamente cuando su uso se haga más general).
Uno de los últimos proyectos de reconstrucción y restauración de objetos arqueológicos pretende terminar con el dilema común a muchos investigadores: ¿Debemos restaurar un objeto encontrado a lo que creemos que es su condición original, o debemos respetarlo y conservarlo así, como un testimonio del pasado? Cuando empieza a funcionar, se toman imágenes en tiempo real de los objetos a restaurar. Después se trabaja digitalmente sobre ellos, ya que el objetivo es no maltratar al objeto real. Y como último paso, en una pantalla se proyecta la fusión de las dos imágenes en tiempo real. Esta aplicación se quiere implementar en museos para dar la oportunidad a los turistas de apreciar estos objetos tanto en su estado actual de conservación como en su aproximada forma original.
Existe también un proyecto de colaboración en 3D muy interesante para cualquier equipo de diseño. Con la información virtual y una interfaz intuitiva, los miembros del equipo pueden moverse alrededor de un objeto proyectado en medio de un cuarto y manipularlo como necesiten, ya sea rotándolo, ampliándolo o moviéndolo, y su vista y acciones particulares no intervienen con las de los otros usuarios a menos que así lo deseen. Está mejorándose para darle un mayor control al usuario con guantes que capturan sus movimientos y los transforman en modificaciones en tiempo real al objeto sobre el que el equipo está trabajando. Y debido precisamente a que es en tiempo real esta modificación, todos los miembros distribuidos pueden verlo desde el ángulo que cada uno quiera, para los fines que más le convengan.
BMW tiene en desarrollo un sistema de realidad aumentada para ayudar a sus mecánicos a armar y desarmar autos o motores sin errores y ahorrando el tiempo de leer los manuales. El usuario se pone unos goggles especiales, que proyectan en vivo sobre el motor del auto las piezas que se necesitan arreglar y la forma de quitarlas del chasis, complementado con una voz que también va explicando paso por paso el método de hacerlo correctamente. Por lo que pude investigar, esta tecnología hasta ahora es exclusiva de BMW.
Hace no mucho tiempo, el juego Crysis causó revuelo por su mezcla de ficción futurista con el más absoluto realismo en física del juego y comportamiento de los personajes. Y sin embargo, una de sus características más importantes se está volviendo una realidad en los trajes militares de última tecnología. Consiste en una interfaz integrada al visor del soldado en la cual se reúnen y presentan todos los datos pertinentes, ajustables y personalizables hasta cierto nivel por el usuario. Por ejemplo, sensores de temperatura que proyectan la imagen térmica sobre la imagen real del ambiente en el casco del soldado, contabilizadores de frecuencia cardiaca, hidratación y semejantes, un mapa y una brújula superpuestas al terreno. Aún con todo esto, falta revisar su característica más impresionante. Un enlace directo con un satélite dedicado le permite sobreponer en tiempo real imágenes de los objetivos e incluso de otros soldados ocultos, y actualizar de inmediato la información disponible, presentándola en pantalla sin distraer en lo absoluto al usuario.
En un campo completamente distinto, encontramos otro ejemplo de esta flexibilidad. Un sistema de realidad aumentada fue diseñado para el tratamiento de las fobias, específicamente a las cucarachas. Este sistema fue diseñado para una exposición gradual de un paciente al objeto que le causaba temor, y al ser controlado por los doctores no había un riesgo de que la cucaracha hiciera algo que perturbara al sujeto de estudio, cosa que sería impredecible en caso de un animal real. Así, manejando poco a poco la fobia de la persona, se consiguió una casi total eliminación del complejo.
Al principio mencionábamos el cambio en los dispositivos necesarios para hacer funcionar la RA. Antes se necesitaban enormes máquinas de procesamiento e incómodos dispositivos de entrada, pero con el actual desarrollo de los teléfonos celulares, estos pueden emplearse muy bien como receptores del mundo real.
En resumen, podemos ver que los campos de aplicación son inmensos. Si los esfuerzos se dirigen adecuadamente, podremos tener interfaces de uso común y barato en unos pocos años, y en cualquier parte de nuestra vida cotidiana. En las pruebas, la realidad aumentada incrementa la productividad y el aprendizaje enormemente. Si en el mundo real se desempeña de igual manera, podemos anticipar una verdadera revolución en nuestra forma de hacer las tareas diarias, con una mayor facilidad y claro, una interacción más entretenida para nosotros.
Aquí un video de una versión primitiva del prototipo de BMW. Saludos
Collaborative designs in 3D space. Shen, Y. Proceedings of the 7th ACM SIGGRAPH International Conference on Virtual-Reality Continuum and Its Applications in Industry. Article No. 29. 2008.
A virtual restoration stage for real-world objects. Aliaga, Daniel. International Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques.
ACM SIGGRAPH Asia 2008 papers. Article No. 149
Juan, M. MedICLab, Univ. Politecnica de Valencia, Spain. International Symposium on Mixed and Augmented Reality, 2004. ISMAR 2004. 2004
