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I
UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DEL ECUADOR
TÍTULO DEL PROYECTO
“PROYECTO DE APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE REALIDAD AUMENTADA EN EL APRENDIZAJE COMO TÉCNICA DE MEJORAMIENTO PEDAGÓGICO EN NIÑOS DE 4TO AÑO BASICO CON LA ASIGNATURA DE CIENCIAS NATURALES”.
AUTOR: CARLOS FABRICIO RANGEL RIVERA
GUAYAQUIL, AGOSTO 2013
ECUADOR
VI
DEDICATORIA
A Dios por darme las fuerzas necesarias
para realizar este proyecto, a mis padres y hermana
por haberme apoyado en todo este tiempo
con mucho amor y cariño les dedico todo
mi esfuerzo puesto para la realización de esta tesis.
VII
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios, por darme todas las fuerzas y empeño a diario para cumplir mis
metas.
A mi padre y madre por su apoyo incondicional en todos mis estudios, profesión y vida
personal.
A los profesores por su paciencia y dedicacion en cada una de las asignaturas que
imparten y por aportar su conocimiento hacia sus alumnos.
Carlos Fabricio Rangel Rivera.
RESUMEN
La investigación presentada se realiza en cuanto al estudio del alcance sobre el
aprendizaje multimedio de las nuevas tecnologías que comprende la realidad
aumentada. Para dicho proyecto se aplicó la tecnología de realidad aumentada
combinando la misma con un libro de texto enfocado básicamente para estudiantes
del 4to año básico titulado NATULEZA VIVA 4, libro que fue desarrollado por la
Editorial Norma del año lectivo 2013 – 2014. La ejecución del proyecto se basó de la
investigación del análisis de dos variables. Se presentó las ventajas y el
funcionamiento de la realidad aumentada y su uso con otras áreas. Se realizó una
investigación aplicada para determinar los factores que incurren en el mejoramiento
participativo del aprendizaje en el aula de clases. El empleo de este nuevo sistema
obtuvo un gran beneficio al adaptar este nuevo componente de aprendizaje como
guía práctica y didáctica aportando un apoyo educativo de interés continuo por los
estudiantes. En la investigación de campo el estudio logró justificar cómo la
aplicación del libro NATULEZA VIVA 4 combinado con la tecnología de realidad
aumentada, ocasionó un gran interés por aprender de parte de los estudiantes como
también facilitó la enseñanza por parte del maestro, para lograr una comprensión del
conocimiento.
VIII
Indice
1.1 Introducción……………………………………………………………………….…..…....1
1.2 Problemática del Tema………………………………………………………………….....1
1.3 Delimitación del Problema ………………………………………………………………..3
1.4 Justificación………………………………………………………….……………………...4
1.5 ¿Qué son las Tics?.....................................................................................................5
1.6 Solución…………………………………………………………………………….………..6
1.7 Objetivos ………………………………………………………………………………...…6
1.7.1 Objetivos Generales…………………………………………………………………...6
1.7.2 Objetivos Específicos………………………………………………………………….7
1.8 Misión y Visión……..……………………………………………………………….………7
2. Marco teórico…………………………………………………………………………………8
2.1 Antecedentes Históricos…………………………………………………………….......8
2.1.1 Antecedentes Históricos de Realidad Aumentada…………………………….....9
2.1.2 Antecedentes Históricos de Adobe Illustrator………………..…….…..…….….10
2.1.3 Antecedentes Históricos de Adobe Photoshop…….…………..……...………..13
2.2 Fundamentación Teórica.……………………….……………………………………...16
2.2.1 ¿Qué es Realidad Aumentada?…………. ………..……….……………………...17
2.2.2 ¿Qué es Realidad Virtual?………………………….………………………………18
2.2.3 Realidad Virtual versus Realidad Aumentada…………………………………….19
2.2.4 ¿Qué necesito para Realidad Aumentada?…..…….…………………………….19
2.2.5 Marcador………………………………………………………………………………20
2.2.6 Introducción a Cinema ..…….………………………………………………………21
IX
2.3 Fundamentación Pedagógica……………………………….….………………………26
3. Marco Metodológico……………………………………………………………………..…27
3.1 Tipos de Investigación……………………………………………………………...….27
3.2 La Población y la Muestra…………………………………………………………..…28
3.3 El Tratamiento Estadístico de la Información.…….……..…………………………..28
3.4 Encuestas………………………………………………………………………………….29
4. Desarrollo e implementación del libro …………..……………………………….………39
4.1 Preproducción…………………………………………………………………………...39
4.1.1 Análisis del libro……………………………………………………………………..39
4.1.2 Diseño del Libro……………………………………………………………………..40
4.1.3 Diseño de los marcadores……………………………………………………….…42
4.1.4 Creación de los Modelados en Tercera Dimensión…………………………..…43
4.1.5 Realidad Aumentada Plugin Armedia…………………………………….….……45
4.2 Producción…………………………………………………………………………………47
4.2.1 Instructivo Base de Realidad Aumentada………………………………….………47
4.2.2 Tipos de Software de Realidad Aumentada..…..…………….……………………48
4.2.3 Marcadores………………………….………………………….…….…….…………48
4.2.3.1 Creación de Marcadores.….….………………………………………….………49
4.2.4 Creación de los Modelados………….…..…….…….…..……………………….…52
4.2.4.1 Creación de los Modelados en Tercera Dimensión...….. ..…………………..53
4.2.5 Uv Mapping y Texturación..…………………………….…..……………… …..…..60
4.2.5.1 Creación de Uv Mapping y Texturación…………….….……………………….60
X
4.2.6 Creación de Imágenes en Png…………………………………………….….….….74
4.2.7 Técnicas de Modelados a través de Planos………………………….…….…..…..78
4.2.8 Creación de Realidad Aumentada…………………………………………………..83
4.2.8.1 Desarrollo Plugin ArMedia………………………………………………….…….83
4.3 Postproducción……………………………………………………………………………90
4.3.1 Viewer………………………………………………………………………………….90
4.3.2 WebCam………………………………………………………………………………..91
4.3.3 ArPlayer……………………………………………………………….….………….…92
4.3.4 Marcadores Finalizados………………….……………………………………….…..92
5. Presupuesto..….……….……….………..…………..……………………………………..93
5.1 Anexos…………...……………………………………………………………………….94
5.1.1 Preguntas……………………………………………………………………………..94
5.1.2 Carta para las Instituciones…………………………………………………………96
5.1.3 Marcadores…………………………………………………………………………...97
5.1.4 Presentación del Libro Realidad Aumentada en las Instituciones……………...98
5.2 Glosario……………………………………………………………………………….…100
5.3 Bibliografía…………………………………………………………………..….………102
1
1.1 INTRODUCCIÓN
La presente investigación se originó por la necesidad de encontrar nuevos métodos de
enseñanza y aprendizaje más efectivos, que permitan provocar cambios en las
prácticas tradicionales de enseñanza. La utilización de las nuevas tecnologías ha
evolucionado constantemente como estrategia para mejorar el aprendizaje y
comprensión de las diferentes asignaturas académicas. Las tecnologías informáticas y
comunicacionales se han desarrollado de la mano con la educación. Sin embargo, la
utilización de las mismas en nuestro medio no han sido explotadas en su totalidad. Es
decir, no existe una innovación en cuanto de ellas como la utilización de la Realidad
Aumentada. Siendo esta una tecnología avanzada en nuestro medio educativo de
enseñanza básica. De acuerdo a los frutos de los estudios de campo realizados
podemos dictaminar que esta tecnología es totalmente desconocida, pero su
implementación está a las puertas de nuestras posibilidades tecnológicas, y como tal
consecuencia creemos que el uso de esta tecnología constituye una herramienta
importante y eficaz en el desarrollo de comprensión y aprendizaje del conocimiento de
los estudiantes.
1.2 PROBLEMÁTICA DEL TEMA
Actualmente la escasa motivación de la investigación de nuevas formas de interacción
tecnológica ha sido un ancla para la educación en muchos países latinoamericanos
entre los cuales se encuentra el nuestro, es por eso que este proyecto se ve dirigido a
mejorar el nivel de educación en el Ecuador dejando a un lado los métodos anticuados
de enseñanza y acogiendo una cultura tecnológica acorde al desarrollo mundial.
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El desarrollo de las nuevas tecnologías y su aplicación en la sociedad ha llevado a que
muchos estudiantes tengan acceso a ellas. Pero la problemática radica en “Cómo ellos
la utilizan” ya que por distintos factores solo acceden a ella por diversión y distracción,
a su vez esto genera que se pierda el interés de leer un libro ya que lo ven como una
obligación, extraviando la predilección por aprender de el.
Las nuevas tecnologías que han sido desarrolladas en nuestro país no se las ha
explotado al 100% para el aprendizaje a nivel escolar o a nivel de bachillerato.
Uno de los grandes problemas que existe a nivel escolar es que los estudiantes de
primer año básico a 5to año básico en su gran mayoría tienen dificultades en cuanto a
la comprensión en sus diferentes asignaturas, ya que incluso contando con libros de
texto ricos en gráficos no son un componente eficaz para el aprendizaje en estos
tiempos, donde la tecnología está presente.
En la actualidad en nuestro país, no existe suficiente material de apoyo didáctico
comparado con las aplicaciones actuales de nuevas tecnologías, haciendo que los
libros no sean suficientemente provechosos tomando en cuenta que los nuevos
sistemas de aprendizaje multimedios, han demostrado ser un valioso componente del
sistema educativo.
Para tener un ejemplo específico en el cual nosotros podamos apoyar esta teoría
tomamos en cuenta las ciencias naturales como asignatura basándonos en el libro
“NATURALEZA VIVA 4” del Grupo Editorial Norma, en donde se enseña sobre
animales, plantas, insectos, etc. Y se ha demostrado que no existe una aprehensión
completa del libro, ya que los estudiantes van perdiendo el interés por el enfoque
didáctico de las “imagines – texto” que en ella contiene.
Es por eso que al implementar un libro en Realidad Aumentada, cada una de las
personas que interactúen con el mismo podrán acceder a gráficos en tercera dimensión
totalmente interactivos con una base de datos muy amplia acerca de detalles como el
sistema solar, planeta tierra, su flora y su fauna, etc.
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Esto será implementado en la educación para estudiantes beneficiando más aun
aquellos que tienen problemas de aprendizaje, ya que con este novedoso método se
estimula de mejor manera sus sentidos ya que para ellos, una innovación de esta
magnitud en su forma de estudiar y aprender las cosas será mucho más atractiva,
mucho más fácil de captar, y mucho más eficiente que el método que se está utilizando
hasta la fecha.
Es imperante que en una sociedad inmersa en un desarrollo informático que cada día
da pasos agigantados, vayamos avanzando al ritmo de las tendencias mundiales que
hacen que todos los campos de la educación sean cada vez más interesantes,
involucrando de manera positiva a todos los que están en proceso de aprendizaje en
todos los niveles académicos ya sea en los iniciales como son los estudiantes de
primaria o los jóvenes adultos que están en un nivel más avanzado tanto en sus
carreras educativas como en su vida profesional.
Uno de los principales aspectos por los cuales se optó por realizar este proyecto es la
desmotivación y la falta de comprensión que se ve en el día a día de los estudiantes al
no aprovechar los conocimiento que se imparten en el salón de clases. De mantenerse
esta situación, el resultado que se obtendría sería la de estudiantes con muy bajo nivel
intelectual, poco rendimiento académico y un razonamiento crítico deficiente.
1.3 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
Este proyecto ha sido creado para ser aplicado en el área educativa específicamente
en el nivel primario de estudios de 4to año básico en la asignatura de ciencias
naturales, basándonos en el contenido del libro “Naturaleza Viva 4” del Grupo Editorial
Norma.
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Para este proyecto se eligió el libro de naturaleza viva 4 por el gran contenido
específico de ciencias naturales, como también la posibilidad de adaptar los dibujos a
imagines en tercera dimensión para la creación de realidad aumentada. Es así como el
libro Naturaleza Viva 4 del Grupo Editorial Norma es ideal para el desarrollo de la
realidad aumentada
Las Unidades Educativas escogidas para demostrar la aplicación de esta nueva
Tecnología llamada Realidad Aumentada son la Unidad Educativa “Winnie” y Masculino
“Espíritu Santo”, ubicados en la ciudad de Guayaquil.
1.4 JUSTIFICACIÓN
La Realidad Aumentada, a nivel educativo mejorará de manera significativa la forma de
enseñanza que hasta el momento se ha basado en técnicas antiguas de educación, es
por eso que si queremos estar en la vanguardia del desarrollo tecnológico debemos dar
una mirada a esta aplicación que permitirá la combinación entre la educación
tradicional y la moderna, mediante la utilización de gráficos en tercera dimensión
permitiendo una completa comprensión del material destinado a la educación.
La percepción de los estudiantes que se sometan a este nuevo plan de estudio
aumentará al ver con mayor detalle cada uno de los gráficos reproducidos por esta
tecnología, dándole así un mayor y más claro conocimiento acerca de lo que se está
impartiendo en clases.
El implemento de virtualización de un mundo real en animaciones basadas en modelos
texturizados en tercera dimensión simulan lo que es un entorno casi real usando esta
tecnología llamada Realidad Aumentada ya que con ella los estudiantes no desviarán
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su atención hacia alguna otra actividad, sino más bien se enfocarán netamente al
aprender el tema tratado en clases.
Los profesores se verán enormemente beneficiados al facilitarle su labor de
enseñanza, ya que al ser una herramienta de total interés para los estudiantes. Ya que
en la actualidad los libros de educación básica contemplan una serie de imágenes
gráficas de dos dimensiones que representan visualmente el contenido de conceptos a
tratar.
La implementación de este proyecto es de vital importancia para demostrar el
desarrollo de la educación gracias a la realidad aumentada ya que se ejecutará una
clase basada en información real con textos utilizados en la asignatura de ciencias
naturales en los niveles de 4to año básico del periodo lectivo 2013 – 2014.
1.5 ¿QUÉ SON LAS TICS?
Es un conjunto de herramientas para el tratamiento y acceso de información, son
instrumentos y materiales de construcción que facilitan el aprendizaje, es por esta
razón que se tomó en cuenta el uso de las nuevas tecnologías como lo es la realidad
aumentada para este proyecto.
La tecnología de la información y la comunicación más conocida como las TICS son
usadas para crear, leer, participar, escribir, ver, cooperar, investigar, experimentar,
crear, etc.
Tenemos tres puntos importantes por las cuales se da el uso de las Tics:
1.- Obtener información a tan solo un click.
2.- Para comunicarse de formas muy diversas como la Realidad Aumentada.
3.- Para expresarse.
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1.6 SOLUCIÓN
Mediante la implementación de la realidad aumentada se creara una comunión entre la
vida real y los gráficos de elementos creados en tercera dimensión que simule a la
naturaleza en si como medio de aprendizaje eficaz y concluyente.
Es por eso que en el desarrollo de este proyecto se ha tomado en cuenta una de las
asignaturas más extensas dentro de malla curricular de un estudiante promedio en el
Ecuador como son las ciencias naturales que imparte desde los elementos que
conforman la naturaleza hasta los fenómenos que se producen en ella.
Siendo de esta forma que se vuelve indispensable la graficación de su contenido de
manera tal que haga volar la imaginación del estudiante, estimulando así todos sus
sentidos gracias a esta aportación que nos brindan los avances tecnológicos enfocados
básicamente en la enseñanza de los medios educativos.
1.7 OBJETIVOS
1.7.1 OBJETIVO GENERAL
Implementar la realidad aumentada en la educación para mejorar la interacción entre
los antiguos métodos de educación y las modernas tecnologías informáticas en las
aulas de clases de las escuelas.
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1.7.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Crear mayor interés en el alumno haciendo más provechosa la labor educativa
en los planteles.
• Integrar a niños con problemas de aprendizaje.
• Mejorar de forma significativa la perspectiva de aprendizaje de los alumnos con
la utilización de Realidad Aumentada.
• Implementar nuevas tecnología al sistema educativo en cuanto a lenguajes
informáticos se refiere.
1.8 MISIÓN Y VISIÓN
MISIÓN
Motivar a utilizar las nuevas tecnologías de aprendizaje para así fortalecer la
educación, y unificar el desarrollo integral de la enseñanza con la utilización de las
nuevas tecnologías.
VISIÓN
Llegar a ser uno de los primero países en vía de desarrollo en implementar tecnología
pedagógica vanguardista para el 2015
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2 MARCO TEÓRICO
El marco teórico es la base fundamental para desarrollar el proyecto de tesis, el punto
más importante del trabajo de investigación que se realizó. Radica en construir la teoría
que va a argumentar el proyecto en base al planteamiento del problema que fue
enfocado. En él se expone cuando se identifican las teorías que logren los caminos
para solucionar el problema de investigación, como también la fundamentación teórica
de las mismas aplicaciones y la fundamentación pedagógica.
Para el desarrollo de este proyecto fue necesaria la investigación previa de los antecedentes históricos de las siguientes aplicaciones.
2.1 ANTECENTES HISTÓRICOS
Es muy importante recalcar los factores que ayudan y favorecen al estudio de las
nuevas tecnologías, involucrando las mismas al desarrollo de la educación que año a
año va en aumento en el Ecuador.
El medio informático es una rama que día a día va evolucionando con nuevas
tecnologías, nuevos implementos que favorecen a la formación pedagógica de niños y
adultos.
En el Ecuador existe poco interés de realizar proyectos educativos implementados con
nuevas tecnologías. Con el pasar de los años nos vamos dando cuenta que la
metodología de enseñanza que se usa en los libros de las instituciones es la misma,
cuenta con el texto respectivo y con imagines de dos dimensiones, es por esta razón
que al implementar la Tecnología Realidad Aumentada en el libro “Naturaleza Viva 4”
creado por el Grupo Norma, va ayudar al método pedagógico en función con la imagen
en tercera dimensión.
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Es muy importante tomar en cuenta los conceptos de las nuevas tecnologías en
combinación con los software que día a día van evolucionando.
2.1.1 ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE REALIDAD AUMENTADA
En 1950 Morton Heilig escribió sobre un “Cine de Experiencia”, que pudiera acompañar
a todos los sentidos de una manera efectiva integrando al espectador con la actividad
en la pantalla. Construyo un prototipo llamado el Sensorama en 1962, junto con 5
filmes cortos que permitían aumentar la experiencia del espectador a través de sus
sentidos (vista, olfato, tacto, y oído).
En 1968, Ivan Sutherland, con la ayuda de su estudiante Bob Sproull, construyeron lo
que sería ampliamente considerado el primer visor de montado en la cabeza o Head
Mounted Display (HMD) para Realidad Virtual y Realidad Aumentada. Era muy primitivo
en términos de Interfaz de usuario y realismo, y el HMD usado por el usuario era tan
grande y pesado que debía colgarse del techo, y los gráficos que hacían al ambiente
virtual eran simples “modelos de alambres”. A finales de los 80 se popularizo el término
Realidad Virtual por Jaron Lanier, cuya compañía fundada por él creo los primeros
guantes y anteojos de Realidad Virtual.
El termino Realidad Aumentada fue introducido por el investigador Tom Caudell en
Boeing, en 1992. Caudell fue contratado para encontrar una alternativa a los tediosos
tableros de configuración de cables que utilizan los trabajadores. Salió con la idea de
anteojos especiales y tableros virtuales sobre tableros reales genéricos, es así que se
les ocurrió que estaba “aumentando” la realidad del usuario. El término Realidad
Aumentada fué dado al público en 1992.
Desarrollado originalmente por Hirokazu Kato en 1999 y fue publicado por el HIT
Lab de la Universidad de Washington. Actualmente se mantiene como un proyecto de
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código abierto alojado en SourceForge con licencias comerciales disponibles en
ARToolWorks.
ATOMIC Authoring Tool - es un software Multi-plataforma para la creación de
aplicaciones de realidad aumentada, el cual es un Frontend para la librería ARToolKit.
2.1.2 ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE ILLUSTRATOR
Después del grandioso éxito del PROGRAMA para impresoras láser, Adobe PostScript,
que de hecho fue quien inauguró la apertura de Adobe en el año de 1982, Adobe
Systems lanza al mercado lo que sería uno de los programas más reconocidos de la
firma y una gran herramienta prodigio de la ilustración a partir de gráficos vectoriales,
Adobe Illustrator. Prematuramente forjado para la creación de ilustraciones con
formato PostScript y la elaboración de fuentes, Adobe Illustrator fue producido entonces
para ejecutarse sólo en el ambiente de los sistemas Apple Macintosh en el año
de 1986. Su lanzamiento oficial se dio al año siguiente en enero de 1987 bajo la versión
Adobe Illustrator 1.1.
Adobe Illustrator, al igual que la serie de programas creados en aquella época
(procesadores de texto, hojas de cálculo, CAD, Etc...) se muestra como una innovadora
alternativa de técnica digital a la ya conocida creación artesanal o manual del lápiz de
dibujo, el borrador, el papel y la pintura todo esto para la creación de dibujo o en su
defecto "Ilustración", para aquel entonces era una técnica muy conocida y recurrida en
los medios publicitarios la Aerografía (técnica de aplicación de pintura a partir de
soplete). Hoy en día Adobe Illustrator ya es capaz hasta de imitar esta última técnica,
pero mediante una de sus herramientas más especialmente particulares y curiosas, y
una de las razones por la que es apreciado, la Herramienta Malla de
degradado (Gradient Mesh Tool llamada solo "Herramienta Malla" en la versión en
español). Adobe Photoshop también es capaz de imitar o seguir esta técnica pero
mediante mapa de bits.
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Tras su primer lanzamiento Adobe Illustrator tuvo otros “diversos lanzamientos” siendo
creado para otras plataformas distintas de las de Macintosh en las que probó suerte
teniendo por supuesto aciertos y desaciertos. Pero Adobe Systems continuó colocando
su fe siempre en Adobe Illustrator.
En 1986 adobe systems pone a illustrator en producción pero este solo podría
ejecutarse en sistemas Apple Macintosh, usó para la creación de gráficos y fuentes en
formato PostScript, ya que la compañía había creado las innovadoras impresoras
láser PostScript que es un formato de documento creado por adobe significa page
description languages o lenguaje de descripción de páginas.
En 1987 adobe illustrator es lanzado al mercado como la versión adobe illustrator 1.0.
En 1988 adobe systems tuvo una decaída en cuanto al mercado del adobe illustrator y
su impresora laserwriter ya que esta solo podía imprimir documentos exclusivos de
adobe illustrator y otra cuestión fue que los monitores monocromáticos Apple apenas
eran de 9 pulgadas lo que motivo a Apple a mejorar sus monitores,otro
problema presente en los productos del illustrator fue la baja aceptación del sistema
de las curvas de bézier que era poco conocido y poco utilizado.
Fue cuando en 1989 el adobe illustrator cada vez se hacía más popular y el paradigma
de las curvas de bezier cada vez desaparecía, a los clientes les pareció más útil y fácil
de manejar así como mostraba mejores resultados en comparación con otros software
de diseño, en estas primeras versiones ya se introdujeron las herramientas de
navegación como el zoom así como los comandos para facilitar las funciones, cabe
mencionar que en este año salió al mercado la primera versión adobe illustrator para
Windows.
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En los 90s adobe 4.0 y 5.0 ya cuentan con la función de pre visualizar la imagen y en
esta última mencionada se caracteriza por la aparición de la herramienta capas.
Otras versiones destacadas por la aplicación de las más importantes y usadas
herramientas fue la v6.0 donde se aplica el degradado y el bote de pintura, en la v7.0
aparece la opción transform, filtros de pixel, rasterización y la herramienta de texto
vertical, la v8.0 la herramienta lápiz, malla de degradado y pinceles, en la versión v9.0
se aplicó salidas para flash, transparencias, opacidad, enmascarado y soporte pdf., en
la versión v10.0 símbolos, la opción guardar para web y la varita mágica.
Gracias a la notable popularidad de los productos adobe, en el 2003 adobe systems
lanza creative suite que son un paquete de software para edición de imagen.
En la primera versión cs el paquete consta de adobe illustrator, adobe photoshop y
adobe indesing, Estas versiones ya tienen una mayor facilidad de uso y una mejor
interfaz la nueva generación de adobe ofrece en cada una de sus versiones
herramientas y funciones para facilitar cada vez más el trabajo.
En las herramientas más destacadas en esta generación son:
En la versión CS nos ofrece la posibilidad de crear efectos 3D, plantillas, función
‘'Guardar para Microsoft Office", soporte para la tipografía japonesa,
En la versión CS2 soporte para las capas Photoshop, soporte para Adobe Bridge.
En la versión CS3: integración con Flash y modo de insolación.
En la CS4: transparencias en las gradaciones, pre visualizaciones de las separaciones
En la CS5: herramientas de dibujo en perspectiva, bristle brush que imita el brochazo.
En la CS6 nos ofrece trazo con degradado, así como convertir las imágenes
pasterizadas en vectores modificables.
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2.1.3 ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE PHOTOSHOP
Fue creado como un entretenimiento por Thomas Knoll en la Universidad de Michigan
en 1987. La primera versión se llamaba Display, y servía simplemente para visualizar
imágenes en escala de grises en monitores que sólo mostraban blanco o negro.
Resulta que su hermano John estaba experimentando con las imágenes digitales, y le
pidió ayuda a Thomas para crear efectos. Los hermanos, con la ayuda de su padre,
adquirieron una Macintosh II, primer modelo a color. Thomas reescribió el código de
Display para adaptarlo al monitor color, y John escribió los primeros filtros de efectos.
En 1988, comenzaron a moverse entre las empresas de software con la intención de
comercializar su producto. Finalmente se contactaron con Adobe, y el producto
comenzó a comercializarse mundialmente y se fue convirtiendo en el software
poderoso que hoy conocemos Thomas y Jhon Knoll desarrollaron conjuntamente un
programa informático que, con el tiempo, sería conocido por Photoshop.
Thomas estudiaba en la Universidad de Michigan, estaba preparando su tesis sobre
"visión computarizada", cuando se dio cuenta de los serios inconvenientes que tenía
con su Macintosh; no podía visualizar en la pantalla imágenes (ni en color ni en escala
de grises). En ese momento, desarrolló un programa llamado Display, que le daba la
opción de ver imágenes entramadas de 1 bit en blanco y negro. A partir de aquí
perfeccionaron el sistema hasta convertirlo en un completo programa de retoque de
fotografías.
Adobe Photoshop es el nombre o marca comercial oficial que recibe uno de los
programas más populares de la casa Adobe, junto con sus programas hermanos
Adobe Illustrator y Adobe Flash, y que se trata esencialmente de una aplicación
informática en forma de taller de pintura y fotografía que trabaja sobre un "lienzo" y que
está destinado para la edición, retoque fotográfico y pintura a base de imágenes de
mapa de bits (o gráficos rasterizados). Su nombre en español significa literalmente
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"tienda de Fotos" pero puede interpretarse como "taller de foto". Su capacidad de
retoque y modificación de fotografías le da el rubro de ser el programa de edición mas
conocido.
Actualmente forma parte de la familia Adobe Creative Suite y es desarrollado y
comercializado por Adobe Systems Incorporated inicialmente para computadores Apple
pero posteriormente también para plataformas PC con sistema operativo Windows.Su
distribución viene en diferentes presentaciones, que van desde su forma individual
hasta como parte de un paquete siendo estos: Adobe Creative Suite Design Premium y
Versión Standard, Adobe Creative Suite Web Premium, Adobe Creative Suite
Production Studio Premium y Adobe Creative Suite Master Collection.
Photoshop en sus versiones iniciales trabajaba en un espacio bitmap formado por una
sola capa, donde se podían aplicar toda una serie de efectos, textos, marcas y
tratamientos. En cierto modo tenía mucho parecido con las tradicionales ampliadoras.
A medida que ha ido evolucionando el software ha incluido diversas mejoras
fundamentales, como la incorporación de un espacio de trabajo multicapa, inclusión de
elementos vectoriales, gestión avanzada de color (ICM / ICC), tratamiento extensivo de
tipografías, control y retoque de color, efectos creativos, posibilidad de incorporar
plugins de terceras compañías, exportación para sitios web entre otros.
Photoshop se ha convertido, casi desde sus comienzos, en el estándar de facto en
retoque fotográfico, pero también se usa extensivamente en multitud de disciplinas del
campo del diseño y fotografía, como diseño web, composición de imágenes bitmap,
estilismo digital, fotocomposición, edición y grafismos de vídeo y básicamente en
cualquier actividad que requiera el tratamiento de imágenes digitales.
Photoshop ha dejado de ser una herramienta únicamente usada por diseñadores /
maquetadores, ahora Photoshop es una herramienta muy usada también por fotógrafos
profesionales de todo el mundo, que lo usan para realizar el proceso de "positivado y
ampliación" digital, no teniendo que pasar ya por un laboratorio más que para la
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impresión del material.
Con el auge de la fotografía digital en los últimos años, Photoshop se ha ido
popularizando cada vez más fuera de los ámbitos profesionales y es quizá, junto a
Windows y Flash (de Adobe Systems También) uno de los programas que resulta más
familiar (al menos de nombre) a la gente que comienza a usarlo, sobre todo en su
versión Photoshop Elements, para el retoque casero fotográfico.
Aunque el propósito principal de Photoshop es la edición fotográfica, este también
puede ser usado para crear imágenes, efectos, gráficos y más en muy buena calidad.
Entre las alternativas a este programa, existen algunos programas libres como GIMP,
orientada a la edición fotográfica en general, o propietarios como PhotoPaint de Corel,
capaz de trabajar con cualquier característica de los archivos de Photoshop, y también
con sus filtros plugin.
Photoshop fue creado en el año 1990, soporta muchos tipos de archivos de imágenes,
como BMP, JPG, PNG, GIF, entre otros, además tiene formatos de imagen propios.
Los formatos soportados por Photoshop son:
• PSD, PDD: formato estándar de photoshop con soporte de capas.
• PostScript: no es exactamente un formato, sino un lenguaje de descripción de
páginas. Se suele encontrar documentos en PostScript. Utiliza primitivas de
dibujo para poder editarlo.
• EPS: es una versión de PostScript, se utiliza para situar imágenes en un
documento. Es compatible con programas vectoriales y de autoedición.
• DCS: fue creado por Quark (empresa de software para autoedición) y permite
almacenar tipografía, tramas, etc. Se utiliza para filmación en autoedición.
• Prev. EPS TIFF: permite visualizar archivos EPS que no se abren en Photoshop,
por ejemplo los de QuarkXPress.
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• BMP: formato estándar de Windows.
• GIF: muy utilizado para las web. Permite almacenar un canal alfa para dotarlo de
transparencia, y salvarlo como entrelazado para que al cargarlo en la web lo
haga en varios pasos. Admite hasta 256 colores.
• JPEG: también muy utilizado en la WWW, factor de compresión muy alto y
buena calidad de imagen.
• TIFF: una solución creada para pasar de PC a MAC y viceversa.
• PICT: desde plataformas MAC se exporta a programas de autoedición como
QuarkXPress.
• PNG: la misma utilización que los GIF, pero con mayor calidad. Soporta
transparencia y colores a 24 bits. Solo las versiones recientes de navegadores
pueden soportarlos.
• PDF: formato original de Acrobat. Permite almacenar imágenes vectoriales y
mapa de bits.
• IFF: se utiliza para intercambio de datos con Amiga.
• PCX: formato solo para PC. Permite colores a 1, 4, 8 y 24 pixels.
• RAW: formato estándar para cualquier plataforma o programa gráfico.
• TGA: compatible con equipos con tarjeta gráfica de Truevision.
• Scitex CT: formato utilizado para documentos de calidad profesional.
• Filmstrip: se utiliza para hacer animaciones. También se puede importar o
exportar a Premiere.
• FlashPix: formato originario de Kodak para abrir de forma rápida imágenes de
calidad superior.
2.2 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
Para la realización de este proyecto fué importante tomar en cuenta la fundamentación
teórica, ya que en este punto se va a obtener los conceptos generales de cada uno de
los elementos que se va a usar.
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Identificar en que momento y como se va a usar cada uno de los componentes
establecidos para desarrollar el proyecto y el propósito que ocupa cada uno.
2.2.1 ¿QUÉ ES REALIDAD AUMENTADA?
El vocablo Realidad Aumentada hace alusión a la visualización directa o indirecta de
objetos del mundo real combinados con objetos virtuales los cuales son generados por
un ordenador, y su función da lugar a una realidad mixta o Realidad Aumentada.
La Realidad Aumentada está ganando mucho terreno en el mundo de la informática y
la versatilidad de esta tecnología permite su implementación en diversos contextos. Es
así que muchas compañías están apostando a utilizar realidad aumentada para
desarrollar sus publicidades para que sus productos capten más atención de los
usuarios.
Sin dudas los espacios públicos como plazas, calles o shoppings son ámbitos en los
que la Realidad Aumentada logra sobre salir ya que toma por sorpresa a las personas y
realiza una interacción a partir de modelos diseñados en tercera dimensión visualmente
atractivos.
National Geographic realizó una extraordinaria muestra de Realidad Aumentada en
centros comerciales de diferentes partes del mundo en los que mostro en una pantalla
gigante distintos modelos realizados en tercera dimensión los cuales impresionaba a
las personas, ya que los animales interactuaban con las mismas, la cual la llamaban
“Una oportunidad para ingresar en el mundo de National Geographic”.
18
2.2.2 ¿QUÉ ES REALIDAD VIRTUAL?
Podemos decir que la Realidad Virtual es un mundo con imágenes virtuales los cuales
son producidos por un ordenador, en el que el usuario deberá usar distintos tipos de
objetos para poder aprovechar a su máximo esta tecnología ya sean guantes, gafas y
otros objetos que se usan para la realidad virtual, el cual simula como si estuvieran en
ese mundo.
La meta de la realidad virtual es crear una experiencia, que le haga sentir que usted se
encuentra en la mitad de un mundo virtual, separado del mundo real. La realidad virtual
se apoya sobre gráficas computarizadas en 3D más audio. La realidad virtual utiliza la
visión de un observador. Usted se mueve dentro del mundo virtual, en vez de controlar
figuras generadas por computador alrededor de usted en el mismo mundo.
Cabe recalcar que el termino realidad virtual también puede aplicarse a otros mundos
virtuales generados por otros medios, como por ejemplo a través de la imaginación,
sueños, libros, cine, etc.
La realidad virtual ideal sería la que desde una inmersión total nos permita una
interacción sin límites con el mundo virtual, además de aportarnos como mínimo los
mismos sentidos que tenemos en el mundo real (vista, oído, tacto, gusto, olfato). Sin
embargo, la mayoría de los sistemas actuales se centran en únicamente 2 sentidos
(vista y odio),
19
2.2.3 REALIDAD VIRTUAL VERSUS REALIDAD AUMENTADA
Cuadro que detalla las diferencias entre Realidad Aumentada y Realidad Virtual.
Figura1
2.2.4 ¿QUÉ NECESITO PARA CREAR REALIDAD AUMENTADA?
• Monitor del computador: Instrumento donde se mostrará las imágenes en
tercera dimensión combinado con el entorno real, es decir Realidad Aumentada.
• Cámara Web: Dispositivo que toma la información de los vectores para
proyectarlos al monitor.
DIFERENCIAS
Realidad Virtual Realidad Aumentada
• Sustituye la realidad física.
• Sistema informatico que genera representaciones de la realidad.
• La Realidad Virtual introduce al
usuario en un ambiente artificial
• No sustituye la realidad fisica.
• Combina objetos de la vida real con objetos artificiales.
• No aleja al usuario del entorno
realidad.
20
• Software: En este paso se puede utilizar distintos software de modelado 3D
tales como 3D max, cinema 4d, Flex o Flash para modificar los “actionscript”.
• Marcadores: Los marcadores básicamente son vectores plasmadas en una
hoja con símbolos que el software interpreta, es importante que tengamos varios
tipos de marcadores para que el software pueda reconocer cada uno de ellos y
pueda plasmar la imagen correcta.
2.2.5 MARCADOR
Es uno de los componentes básicos para el desarrollo de la Realidad Aumentada. Un
marcador o patrón es un vector generalmente impresa en una hoja, la cual sirve para
reconocer y procesar la información para proyectar las imagines en tercera dimensión.
Después de haber creado el diseño del marcador, es necesario procesarlo con el plugin
de ArMedia el cual creara una extensión .patt que será el componente básico del
reconocimiento de código digital. (Figura 2)
Marcador o imagen vectorial que ayuda a proyectar los modelados en 3d.
Figura 2
21
2.2.6 INTRODUCCIÓN CINEMA
Cinema 4D es un software de creación de gráficos y animación 3D desarrollado
originariamente para Commodore Amiga por la compañía alemana Maxon, y portado
posteriormente a plataformas Windows y Macintosh (OS 9 y OS X). Tiene una versión
gratis para estudiantes
Permite modelado (primitivas, splines, polígonos), texturización y animación. Sus
principales virtudes son una muy alta velocidad de renderización,
una interfaz altamente personalizable y flexible, y una curva de aprendizaje (comparado
con otros programas de prestaciones profesionales similares) muy vertical; en poco
tiempo se aprende mucho.
MODELADO
Hoy en día existen otros sistemas de modelado en donde el usuario no trabaja con
polígonos, sino con superficies curvas definidas matemáticamente. Imaginemos una
circunferencia: podría representarse como un polígono de muchos lados pero también
podría representarse como una función matemática entre dos variables X e Y (el
conjunto de los puntos de un plano que equidistan de otro). Evidentemente el usuario
no tiene que vérselas con engorrosas fórmulas,sino que de la misma forma que en un
programa vectorial como Illustrator o FreeHand resulta sencillo trazar curvas perfectas (
no sólo círculos o elipses) en un modelador no poligonal se disponen de diferentes
tipos de herramientas (splines, NURBS, patches bezier, etc) para crear superficies
curvas complejas.
Cuando trabajamos con polígonos es necesario economizar, no merece la pena utilizar
muchos polígonos para definir una superficie curva (una simple esfera) si se va a
observar desde muy lejos. Los creadores de juegos optimizan mucho el número de
polígonos de sus objetos para poder mover esa información en tiempo real (no hay que
22
perder de vista que el ordenador debe llevar un control absoluto de dónde se encuentra
cada vértice de un polígono en cada momento, y el número de puntos en el espacio
puede irse con relativa facilidad a varios millones).
La ventaja de los splines (curvas matemáticas) es que siempre definen la superficie
perfectamente por mucho que nos acerquemos. Sin embargo resultan bastante más
difíciles de manejar y en ciertas situaciones puede resultar muy engorroso resolver
algunos problemas con ellas.
CARACTERÍSTICAS SUPERFICIALES
Si volvemos a mirar a nuestro alrededor comprobaremos que aparte de la estructura de
las cosas tenemos una gran variedad de acabados superficiales. Todo esto debemos
imitarlo en el ordenador.
Una vez resuelto el modelo debemos ir a cada una de sus partes o piezas y asignarles
diferentes propiedades:
• Color: es quizá lo que más claramente percibimos las personas. Y sin embargo
no siempre es algo tan sencillo: ¿de qué color es un espejo? ¿y un vaso? ¿y
nuestra piel? Normalmente se maneja más de una variable para definir el color,
como la difusión, que controla la cantidad y el color de la luz dispersada por el
objeto, o el color ambiente que controla la sensibilidad del material a la luz
ambiente (básicamente controlamos la cantidad de luz que hay presente en las
sombras de un objeto, ya que casi nunca aparecen negras).
• Especularidad: controla los brillos o destellos que produce la luz en un objeto.
Un objeto es muy brillante si tiene una alta especularidad y mate si la tiene baja.
• Reflectividad: controla los reflejos del entorno en la superficie del objeto.
Muchas veces cuando miramos un objeto no estamos viendo el color de ese
material, sino lo que refleja (el caso más extremo sería un espejo). La superficie
23
de un coche nuevo es reflectante, la de una tela vaquera no. Normalmente un
objeto muy reflectante también es muy brillante (especular).
• Transparencia: un vidrio de nuestra ventana dejará ver lo que hay al otro lado
—si está limpio—. Si no intervinieran otros factores no tendríamos por qué ver el
cristal, lo que ocurre es que a veces está teñido y casi siempre distinguimos el
propio cristal por los reflejos que emite, los destellos de luz o las deformaciones
que se producen al mirar a su través.
• Refracción: esas deformaciones son el resultado de un proceso de refracción.
El cristal de una lupa deforma lo que hay debajo —aumentándolo— por un
proceso de refracción. Un palo metido en el agua parece doblarse, por el mismo
motivo.
TEXTURIZADO
Muchos objetos no pueden definirse con un único color superficial. El terrazo del suelo,
la madera de los muebles o el estampado de una camisa, se componen de diferentes
colores con una distribución a veces geométrica y otra completamente azarosa. Por
eso recurrimos a las texturas.
Si escaneamos un trozo de mármol y guardamos la imagen con un determinado
formato, después podemos aplicar ese acabado superficial a cualquier objeto. Y no
tiene por qué ser algo plano: podemos aplicarlo a un cilindro, a una esfera o a lo que
queramos, haciendo que la imagen cubra por completo toda la superficie o bien de
manera que se vaya repitiendo progresivamente.
Este tipo de textura (generalmente una imagen real o creada por nosotros en un
programa de imagen, como Photoshop) se conoce como textura bitmap —o mapa de
bits—. Como en cualquier otra imagen bitmap (como una foto) es muy importante
controlar la resolución, adaptándola a nuestras necesidades; si no lo hacemos podría
ocurrir que al acercarnos mucho al objeto aparecieran los pixeles de la imagen.
24
Existen 4 procedimientos básicos para aplicar una textura:
• Planar: para aplicar una textura de mármol en un suelo. Si aplicamos este
sistema en un objeto veremos que en la cara donde intervenimos aparece la
textura perfectamente definida, pero en las adyacentes aparece proyectada
longitudinalmente.
• Cúbico: para evitar el anterior problema podemos utilizar este sistema. Si
tenemos que texturizar un armario lo haríamos mediante una aplicación cúbica,
proyectándose la textura en las 6 direcciones de las caras de un cubo.
• Cilíndrico: si queremos ponerle la etiqueta a una botella de vino usaremos una
proyección cilíndrica.
• Esférico: para aplicar la textura de los mares y continentes a la bola terrestre,
éste sería el procedimiento idóneo.
Evidentemente hay muchos objetos que se salen de estas formas, y en donde no
vemos tan claro ninguno de estos sistemas de texturizado. Y ahí es donde interviene el
ingenio: a veces podemos descomponer un objeto en diferentes zonas más básicas.
En cualquier caso existen otros sistemas más complejos de texturizado, como el UV,
que tiene en cuenta cómo ha sido generado el objeto en la fase de modelado
(siguiendo las coordenadas de generación) para aplicar la textura adaptándose a la
forma como un guante.
Todos los aspectos de una infografía influyen en la calidad de la misma, pero quizá sea
el texturizado lo que más importancia tenga. Una buena textura puede salvar un
modelado mediocre (de hecho los videojuegos basan su calidad más en el texturizado
que en el modelado).
25
ILUMINACIÓN
Esta es una de las disciplinas más difíciles de la infografía, pues en el mundo real la luz
tiene un comportamiento complejo que no resulta fácil imitar en nuestro ordenador. La
principal dificultad deriva del hecho de que la luz es emitida desde un determinado
punto (el Sol, una bombilla, la llama de una vela…) y al chocar con los cuerpos los
ilumina, pero también se refleja en ellos, iluminando otros puntos que, en principio,
parecería que no deberían verse afectados por ella.
En cualquier programa 3D disponemos de diferentes tipos de luces para iluminar una
escena. Por lo general siempre se habla de 4 clases de luces (existen otras, pero estas
son las más importantes):
• Radial: una luz que procede de un punto concreto —que nosotros situamos en
la escena— y emite sus rayos en todas las direcciones. Sería la luz idónea para
una bombilla que cuelga de la pared, o una llama…
• Spot o foco: las típicas luces de los teatros o espectáculos. Están dirigidas en
una dirección concreta y podemos controlar la mayor o menor apertura del cono
de luz, así como su difusión (si se recorta brusca o suavemente) y otros factores.
• Paralela: Es la luz ideal para simular a nuestro Sol. Éste es un astro que se
encuentra en un punto concreto y que emite luz en todas las direcciones, por lo
que podríamos emplear una luz radial para representarlo. Pero respecto a
nosotros, el Sol se encuentra muy, muy lejos. Tanto, que posicionar un punto
luminoso a muchos miles de kilómetros no resulta práctico. Por eso disponemos
de este tipo de luces: se llaman paralelas porque aunque las situemos a muy
poca distancia de nuestra escena los rayos que emiten son paralelos, como —
prácticamente— lo son los del Sol cuando llegan a la Tierra.
• Ambiente: Es un tipo de luz que no procede de ningún punto concreto. Viene de
todas direcciones. Como hemos dicho la luz no sólo procede de un determinado
punto y llega a un objeto en una dirección, iluminándolo desde un cierto ángulo,
26
sino que además rebota. En una habitación con las paredes blancas —o
claras— la luz que entra por una ventana (es decir: desde una determinada
dirección) rebota en todas las paredes y objetos que se encuentra a su paso, de
modo que podemos encontrarnos con un sofá que está levemente iluminado en
una zona en la que debería estar en sombra (fijémonos que en una habitación
casi nunca veremos zonas al 100% de oscuridad —negro—). Al aire libre
también sucede otro fenómeno, que es la dispersión de la luz al atravesar la
atmósfera, las nubes o la contaminación.
2.3 FUNDAMENTACION PEDAGÓGICA
Debemos tomar en cuenta que la enseñanza escolar no se compone solamente de
representaciones mentales creadas por los alumnos, sino que también se extiende al
plano social y la experiencia compartida.
Está claro que los alumnos no construyen su conocimiento de manera individual, sino
gracias a la intercesión de sus docentes y compañeros de aula.
La presente aserción exhibe la esencia del aprendizaje ya que asevera la necesidad de
asentar sus conocimientos con la cooperación de varios factores como son los
maestros, los compañeros y sobre todo el ambiente en donde se desarrollen las clases.
27
3. MARCO METODOLÓGICO
Para la realización del proyecto se describió y se analizó profundamente y
detalladamente la problemática ya planteada, se tomó en consideración los datos
recolectados, los procedimientos específicos y las técnicas de observación, en este
proceso se detalló los tipos de investigación que se va a realizar.
En el Marco Metodológico se determinó como se desarrollará el estudio, la cual
consiste en ejecutar los conceptos y elementos de la problemática.
3.1 TIPOS DE INVESTIGACIÓN
El proyecto requiere del uso de diferentes tipos de investigación los mismos que se
detallaran a continuación:
La investigación es aplicada ya que se busca conocer de qué forma la aplicación de
Realidad Aumentada mejore el método pedagógico en los alumnos de 4to año básico.
La investigación de campo se trata de analizar si los alumnos en conjunto con los
docentes se sientes cómodos y familiarizados al momento de utilizar la aplicación de
Realidad Aumentada. Para esto se desarrolló el muestreo de los estudiantes de 4to
año básico de dos instituciones las cuales son Masculino Espíritu Santo y la Unidad
Educativa Winnie.
28
3.2 LA POBLACIÓN Y LA MUESTRA
Se tomó como muestra a los estudiantes de 4to año básico del Masculino Espíritu
Santo, y a los estudiantes de 4to año básico de la Unidad Educativa Winnie, con sus
respectivos docentes. Se trabajó con las dos instituciones donde se obtuvo un
resultado del muestreo para ejecutar profundamente el resultado de la investigación.
3.3 EL TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE LA INFORMACIÓN
La información que se obtuvo de las encuestas será expuesta utilizando gráficos
estadísticos circulares.
29
3.4 ENCUESTAS
ALUMNOS
Pregunta 1.- ¿Te gustaría que los dibujos que contengan tu libro se vean igual que un
video juego?
Cuadro Estadístico 1
Alternativa Cantidad Porcentaje
Si 35 100%
No 0 0%
Total 35 100%
Fuente: Estudiantes de 4to año basico del Masculino Espíritu Santo y la Unidad
Educativa Winnie.
Gráfico 1
SI
NO
30
Pregunta 2.- ¿Se sintieron comodos con los nuevos graficos que observaron con el
libro de ciencias naturales?
Cuadro Estadístico 2
Alternativa Cantidad Porcentaje
Si 35 100%
No 0 0%
Total 35 100%
Fuente: Estudiantes de 4to año básico del Masculino Espíritu Santo y la Unidad
Educativa Winnie.
Gráfico 2
SI
NO
31
Pregunta 3.- ¿Les gustó la nueva forma de interactuar con el nuevo libro más que el
que usan actualmente?
Cuadro Estadístico 3
Alternativa Cantidad Porcentaje
Si 32 90%
No 3 10%
Total 35 100%
Fuente: Estudiantes de 4to año básico del Masculino Espíritu Santo y la Unidad
Educativa Winnie.
Gráfico 3
SI
NO
32
Pregunta 4.- ¿Preferirían el nuevo Naturaleza Viva 4 de Realidad Aumentada o el libro
que usan actualmente?
Cuadro Estadístico 4
Alternativa Cantidad Porcentaje
Realidad
Aumentada
35 100%
Libro Actual 0 0%
Total 35 100%
Fuente: Estudiantes de 4to año básico del Masculino Espíritu Santo y la Unidad
Educativa Winnie.
Gráfico 4
Realidad Aumentada
Libro Actual
33
Pregunta 5.- ¿Te resultó divertido estudiar con el libro Naturaleza Viva 4 de Realidad
Aumentada?
Cuadro Estadístico 5
Alternativa Cantidad Porcentaje
SI 32 90%
No 3 10%
Total 35 100%
Fuente: Estudiantes de 4to año básico del Masculino Espíritu Santo y la Unidad
Educativa Winnie.
Gráfico 5
SI
NO
34
DOCENTE DE LA ASIGNATURA DE CIENCIAS NATURALES
Pregunta 1.- ¿Está de acuerdo con el actual metodo de enseñanza de los libros?
Cuadro Estadístico 1
Alternativa Cantidad Porcentaje
SI 2 100%
No 0 0%
Total 2 100%
Fuente: Docentes de 4to año básico del Masculino Espíritu Santo y la Unidad Educativa
Winnie.
Gráfico 1
SI
NO
35
Pregunta 2.- ¿Se sintió que mejoró el sistema de aprendizaje con el libro Naturaleza
Viva 4 de Realidad Aumentada?
Cuadro Estadístico 2
Alternativa Cantidad Porcentaje
SI 1 50%
No 1 50%
Total 2 100%
Fuente: Docentes de 4to año básico del Masculino Espíritu Santo y la Unidad Educativa
Winnie.
Gráfico 2
SI
NO
36
Pregunta 3.- ¿Consideró Ud. que con libro Naturaleza Viva 4 de Realidad Aumentada
los estudiantes obtuvieron un mayor interés que con el libro actual?
Cuadro Estadístico 3
Alternativa Cantidad Porcentaje
SI 2 100%
No 0 0%
Total 2 100%
Fuente: Docentes de 4to año básico del Masculino Espíritu Santo y la Unidad Educativa
Winnie.
Gráfico 3
SI
NO
37
Pregunta 4.- ¿Cree Ud. que el libro Naturaleza Viva 4 de Realidad Aumentada pueda
ser un aporte de aprendizaje y enseñanza mas significativo que el actual?
Cuadro Estadístico 4
Alternativa Cantidad Porcentaje
SI 2 100%
NO 0 0%
Total 2 100%
Fuente: Docentes de 4to año básico del Masculino Espíritu Santo y la Unidad Educativa
Winnie.
Gráfico 4
SI
NO
38
Pregunta 5.- ¿Le gustaría que la escuela cuente con el libro Naturaleza Viva 4 de
Realidad Aumentada?
Cuadro Estadístico 5
Alternativa Cantidad Porcentaje
SI 2 100%
NO 0 0%
Total 2 100%
Fuente: Docentes de 4to año básico del Masculino Espíritu Santo y la Unidad Educativa
Winnie.
Gráfico 5
SI
NO
39
4. DESARROLLO DEL LIBRO REALIDAD AUMENTADA
4.1 PREPRODUCCIÓN
La preproducción es la etapa en la cual se va a desarrollar un esquema de todos los
elementos que se va a utilizar para el desarrollo del proyecto, la cual cuenta con un
análisis minucioso de los factores primarios y secundarios que intervienen en el mismo.
Es muy importante que en este paso detallemos los objetivos de cada uno de los
implementos que se va a usar; los software que serán necesarios para la elaboración
del proyecto los cuales cumplirán un papel importante.
4.1.1 ANÁLISIS DEL LIBRO
Para realizar este proyecto me basé en el libro Naturaleza Viva 4 que fue creado por el
Grupo Editorial Norma, para estudiantes de 4to año básico en la asignatura de Ciencias
Naturales.
Se tuvo que realizar un estudio de cada uno de los capítulos del libro con su contexto e
imagenes, para el desarrollo de los modelos en tercera dimensión para proyectar la
realidad aumentada y a su vez facilitar la enseñanza y comprensión del material
didáctico en su totalidad hacia los estudiantes.
40
4.1.2 DISEÑO DEL LIBRO
Después de un extenso análisis del contenido del libro, se tuvo la obligación de diseñar
cada una de las páginas del mismo para mantener cierta línea grafica del libro
Naturaleza Viva 4 del Grupo Editorial Norma, cabe recalcar que las imágenes que se
encuentran en el contenido del libro no fueron cambiadas ni manipuladas.
En primera instancia se debió desarrollar un instructivo base que se adjuntará en las
primeras páginas del libro, el cual muestre la forma de como interactuar con los
elementos necesarios para la ejecución de realidad aumentada.
PASOS PARA EL USO DEL LIBRO REALIDAD AUMENTADA.
DESCRIPCIÓN 1. Abrir el libro y colocarlo a un
costado (lado izquierdo de la cámara).
41
2. Colocamos el lente de la cámara en forma perpendicular hacia el libro.
3. Colocamos el disco base en la
posición donde indica el libro.
4. Abrimos el archivo ejecutable que
se indica en el recuadro de cada página del libro.
a) El libro viene con 1 disco base, 5 recuadros negro y blanco el mismo que los vamos a llamar marcadores.
a) Debemos observar que detrás de cada marcador contiene un color guía con la página que es asignada.
5. Podemos observar como nuestra webcam capta el marcador y proyecta las imagines en el monitor.
42
Posteriormente se elaboró y se adjuntó un nuevo diseño complementario por cada
página del libro para la utilización de los marcadores, y así enlazar las páginas con la
realidad aumentada.
Páginas del libro con el indicador de los marcadores.
Al momento de tipiar cada una de las páginas del libro Naturaleza Viva 4 del Grupo
Editorial Norma se pudo constatar que existían errores ortográficos, por lo cual se
procedió a corregir dichos errores al momento de transcribir el libro Naturaleza Viva 4.
4.1.3 DISEÑO DE LOS MARCADORES
Para la creación de los marcadores se considera muchos factores uno de ellos fue que
el cuadrado interno con el cuadrado externo debe tener una medida exacta para ser
43
captados con claridad por la Web Cam, la medida considerada de los marcadores para
el desarrollo de este proyecto fue de 5x5 cm.
El software utilizado para la creación de los marcadores fue Adobe Illustrator, uno de
los software más populares por los diseñadores gráficos por la variedad de
herramientas que contiene. (Figura 1)
Creación de marcadores en Adobe Illustrator.
Figura 1
4.1.4 CREACION DE LOS MODELADOS EN TERCERA
DIMENSION.
Para la creación de las imagines en tercera dimensión (3D) se usó el software llamado
Cinema 4D, este gran programa cuenta con muchas herramientas que nos permiten
modelar, texturizar, iluminar y animar cada uno de los modelos creados.
44
Para la elaboración de cada una de las imagenes del libro “Naturaleza Viva 4” en
tercera dimensión se consideró los puntos principales, los cuales se los detalla a
continuación:
a) Textura
b) Iluminación
c) Sombras
TEXTURA Y UV MAPPING
Muchos objetos no pueden definirse con un único color superficial. El terrazo del suelo,
la madera de los muebles o el estampado de una camisa, se componen de diferentes
colores con una distribución a veces geométrica y otra completamente azarosa. Por
eso recurrimos a las texturas.
Si escaneamos un trozo de mármol y guardamos la imagen con un determinado
formato, después podemos aplicar ese acabado superficial a cualquier objeto. Y no
tiene por qué ser algo plano: podemos aplicarlo a un cilindro, a una esfera o a lo que
queramos, haciendo que la imagen cubra por completo toda la superficie o bien de
manera que se vaya repitiendo progresivamente.
No en todos los modelados se usó texturas descargadas por internet también se
combinó con otras técnicas de texturizado como la es UV MAPPING
Para realizar las texturas de los modelos creados en cinema 4d se usó la herramienta
UV MAPPING o también llamada BP UV EDIT, el mismo que ayudo a texturizar objetos
con varias texturas. Es una herramienta de mapeado de texturas independiente para la
creación y modificación de las coordenadas UV de n-lados modelos 3D
poligonales. Ofrece varias ventanas, totalmente configurables con vistas
completamente interactivos en 2D y 3D. Incluye plana, caja, cilíndrica, esférica y
polares modos de asignación, todos los cuales están disponibles en un entorno de
cartografía en tiempo real, interactivo.
45
ILUMINACION
Fue muy importante para ciertos diseños tomar en cuenta la iluminación de los
modelados, esta es una parte muy interesante que hay que hablarlo minuciosamente
ya que muchos diseños cuentan con un sin número de light (iluminación), existen 7
distintos tipos de iluminación en cinema 4d, para poderlos usar de acuerdo al modelos
u objeto que hemos creado.
Esta es una de las disciplinas más difíciles de la infografía, pues en el mundo real la luz
tiene un comportamiento complejo que no resulta fácil imitar en nuestro ordenador. La
principal dificultad deriva del hecho de que la luz es emitida desde un determinado
punto (el Sol, una bombilla, la llama de una vela…) y al chocar con los cuerpos los
ilumina, pero también se refleja en ellos, iluminando otros puntos que, en principio,
parecería que no deberían verse afectados por ella.
SOMBRAS
Las sombras juegan el papel con la iluminación de los objetos, dependiendo de qué
tipo de iluminación escojamos, se va a obtener una sombra diferente y así darle un tipo
de realismo a cada una de las imágenes modeladas en tercera dimensión.
4.1.5 REALIDAD AUMENTADA PLUGIN ARMEDIA
Para la realización del libro Naturaleza Viva 4 en Realidad Aumentada se tuvo q
investigar muy a fondo esta excelente tecnología ya que existen muchas técnicas para
realizarlas, una de ellas en la cual se basó para desarrollar en lo que sería este
excelente proyecto fue un PLUGIN llamado AR MEDIA, este excelente componente
46
ayuda a crear esta excelente tecnología llamada Realidad Aumentada en las imágenes
ya creadas en cinema 4d, es muy importante mencionar que este plugin cuenta con
dos tipos de licencias, una que es totalmente gratuita la que fue usada para crear este
grandioso proyecto y la segunda licencia que es Ar-Media Plugin (Professional).
Este increíble plugin es compatible para 3D MAX, Cinema 4d, etc.
AR MEDIA PLAYER
Permite a los usuarios mostrar archivos de realidad aumentada creadas por el Plugin
AR-media.
La última versión del AR-media Player viene con un montón de nuevas características
que lo hacen adecuado para la visualización de alta calidad de los contenidos Realidad
Aumentada.
Marcadores ligados: es posible visualizar un modelo único de dos o más marcadores,
otorgando la posibilidad de mostrar el mismo objeto con diferentes puntos de vista.
Gestión de Capas: objetos 3D se puede colocar en diferentes capas, que se pueden
visualizar de forma independiente durante la visualización AR.
Presentación temporizada: puede organizar sus contenidos en 3D para que actúe
como un conjunto de diapositivas. De hecho, cada capa se puede visualizar para un
intervalo de tiempo elegido y luego se reemplaza con la capa siguiente.
Sombras en tiempo real: una luz única configurada puede proyectar sombras sobre
los objetos 3D, con el fin de obtener una visualización más realista. Además, se puede
interactuar con esta fuente de luz, en tiempo real, moverlo y modificar la visualización
de las sombras.
47
4.2 PRODUCCIÓN
La producción se realizó básicamente de acuerdo al planteamiento de la
preproducción, en donde se enfocó primeramente en la inserción del instructivo base
que se adjuntará en las primeras páginas del libro, el cual muestre la forma de como
interactuar con los elementos necesarios para la ejecución de realidad aumentada.
Posteriormente se realizó libro en el diseño de los marcadores, retocar imágenes en
Photoshop para la posterior texturización de los modelados, el desarrollo de los
modelados en tercera dimensión, de acuerdo al contexto e imagines originales del libro
y la exportación de los diseños para la ejecución de la Realidad Aumentada.
4.2.1 INSTRUCTIVO BASE DE REALIDAD AUMENTADA
48
4.2.2 TIPOS DE SOFTWARE DE REALIDAD AUMENTADA
Realidad Aumentada es un vocablo que se usa para poder definir una visión directa o
indirecta de un ambiente del mundo real, en la cual los objetos físicos se combinan con
objetos virtuales es decir se crea una realidad mixta el mundo virtual y el mundo real.
Una de las grandes ventajas al usar esta tecnología es que los elementos virtual en
combinación con los elementos reales se los observa en tiempo real.
Existen varias plataformas en la cuales se puede realizar la tecnología Realidad
Aumentada con la ayuda de los vectores o también llamados marcadores los cuales
ayudan a enlazar cada una de las imagines creadas posteriormente con cada
marcador, los software más conocidos para realizar Realidad Aumentada son las
siguientes:
ArToolKit
Atomic
Ar-Media.
4.2.3 MARCADORES
Básicamente los marcadores son imágenes creadas en Illustrator, Gimp o si desean lo
pueden crear de manera online http://flash.tarotaro.org/ar/MGO2.swf, en esta última se
crea el marcador mediante la Webcam.
Los marcadores son muy importantes al momento de desarrollar la Tecnología
Realidad Aumentada ya que va ayudar a que la webcam reconozca que marcador
49
enfoca y que imagen debería mostrar, ya que cada marcador es enlazado con una
imagen distinta para que no exista confusión al momento de que la webcam capte el
marcador.
4.2.3.1 CREACIÓN DE MARCADORES
A continuación se detalla paso a paso como fue la creación de los marcadores:
1.- Lo primero que hice fue abrir el programa click en FILE-NEW. (Figura 1)
Indica los pasos para abrir una neuva ventana.
Figura 1
2.- Nos saldrá la siguiente ventana, le damos click en PROFILES y seleccionamos la
opción PRINT y le damos OK. (Figura 2)
Esta ventana nos indica que tipo de formato vamos a seleccionar.
Figura 2
50
3.- Para realizar el MARCADOR perfecto debemos tomar uno de muestra como en la
siguiente imagen. (Figura 3)
Debemos de agregar una imagen de un marcador como muestra.
Figura 3
4.- Seleccionamos la herramienta RECTANGLE TOOL para realizar el cuadrado de
acuerdo al modelo que me descargé, es importante que el cuadrado lo hagamos en
otro LAYER. (Figura 4)
Realizamos un cuadrado tomando como muestra la imagen del marcador.
Figura 4
51
5.- Realizamos el mismo paso para crear el cuadrado exterior negro, lo realizamos en
un LAYER distinto en este caso sería el LAYER 3. (Figura 5)
Se realiza otro rectángulo para plasmar el cuadrado exterior.
Figura 5
6.- En la parte interior del cuadrado debemos ponerle ya sea una imagen en color
negro o letras negras para diferenciar cada marcador con otro, para eso debemos
seleccionar la herramienta TYPE TOOL. (Figura 6)
Escribir un texto en la parte interior del cuadrado.
Figura 6
52
7.- Digitamos dentro del cuadrado blanco, en esta ocasión digitamos la palabra 3D.
(Figura 7)
Agrega el texto dentro del marcador.
Figura 7
4.2.4 CREACIÓN DE MODELADOS
Para la creación de los objetos en tercera dimensión se tomó en cuenta diferente
software de diseño y modelados en 3d, ya que en el Mercado existes diferentes
aplicaciones para el desarrollo del mismo. Se tomó la decisión de elegir el software
cinema 4d para el modelamiento en tres dimensiones ya que es un software que
contiene un interface muy intuitiva.
Este punto fue el que llevo mucho más tiempo ya que consiste en modelar cada uno de
los componentes y los detalles que contienen los dibujos de las páginas del libro
“Naturaleza viva 4”, para que al momento de ser visualizados por los alumnos no se
pierda esa similitud que deben tener las imagines del libro con los modelados en
tercera dimensión, y no se desvié el interés de los estudiantes.
53
4.2.4.1 CREACIÓN DE MODELADOS EN TERCERA DIMENSION
Se realizó un sin número de objetos en tercera dimensión con el software cinema 4d,
en los cuales comprende una serie de pasos sistemáticos, los cuales se detallan a
continuación basados en el siguiente modelado.
La figura que se va a modelar va a ser un sol con su respectivo textura y el planeta
tierra, el cual se los va a detallar minuciosamente para su creación.
1.- Seleccionamos la primitiva Sphere. (Figura 8)
Seleccionamos una primitiva.
(Figura 8)
2.- Seleccionamos en la barra de herramientas la opción que dice Make Editable.
(Figura 9)
Observar la barra de herramientas y darle click en Make Editable.
(Figura 9)
54
3.- Al seleccionar la opción Make Editable nuestra primitiva se va a convertir en un
objeto editable, el siguiente paso es seleccionar en la barra de herramientas la opción
Polígonos. (Figura 10)
Seleccionar en la barra de herramientas la opción Polígonos.
(Figura 10)
4.- Al tener la imagen editable lo que vamos hacer es seleccionar cada polígono con
Shift sostenido y un click, como nos muestra la (Figura 11).
Seleccionar cada uno de los polígonos.
Figura 11
55
5.-Nos dirigimos a la parte superior seleccionamos la opción Mesh, Create Tools y
seleccionamos la opción Extrude como nos muestra la (figura 12).
Selecionamos Mesh, Create Tools.
Figura 12
6.- Al seleccionar la opción Extrude lo que va a suceder es extruir cada polígono
seleccionado como nos muestra la (Figura 13).
Extruimos cada polígono seleccionado.
Figura 13
56
7.- Al extruir los polígonos, el siguiente paso es seleccionar la opción Points para coger
los puntos de cada polígono extruido como nos muestra la (Figura14) (Figura 15).
Dar click en la opción Points.
Figura 14
8.- Con la herramienta Live Selection, tomamos los puntos del polígono extruido como
nos muestra la (Figura 15).
Click en la herramienta Live Selection, para extruir los polígonos.
Figura 15
57
9.- Tomamos la herramienta Scale y escalamos los puntos que fueron seleccionados
anteriormente, esto realizamos en todos los puntos de los polígonos extruidos. (Figura
16)
Seleccionamos la herramienta Scale.
Figura 16
10.- El siguiente paso es seleccionar una textura y la adjuntamos en el modelado ya
creado (Figura 17).
Añadimos una textura para la primitiva.
Figura 17
58
11.- Seleccionamos otra primitiva llamada Sphere para la creación del planeta tierra
(Figura 17).
Seleccionamos una primitiva Sphere.
Figura 17
12.- Descargamos una textura del planeta tierra y adjuntamos el material en la primitiva
Sphere, damos doble en la parte inferior izquierda de cinema, nos va aparecer un
material llamado Mat1. (Figura 18)
Adjuntamos el material para añadir la textura a la Sphere.
Figura 18
59
13.- Nos va aparecer una nueva ventana, le damos check en color y seleccionamos la
textura. (Figura 19)
Seleccionamos la textura.
Figura 19
14.- Al darle click nos va aparecer una ventana, en donde vamos a seleccionar la
textura (Figura 20).
.
Aparece una ventana con la textura seleccionada.
Figura 20
60
15.- Adjuntamos la textura en la primitiva Sphere, nos quedaría como se muestra en la
Figura 21.
Adjuntamos la textura a la primitiva.
Figura 21
4.2.5 UV MAPPING Y TEXTURACIÓN
El desarrollo del UV Mapping (mapeado UV) y la texturación son de vital importancia
para la creación de realidad aumentada, ya que esta técnica nos permite una adecuada
adaptación de la textura hacia el objeto 3d.
El mapa UV no es nada más que la proyección en dos dimensiones haciendo
referencia del alto y ancho de una textura en este caso una imagen plana.
4.2.5.1 CREACIÓN DE UV MAPPING Y TEXTURIZACION
Sin duda fue de vital importancia la creación de mapas uv para la texturización de
modelados, a continuación se muestra el uso de la técnica UV Mapping sobre el
siguiente modelado en tercera dimensión en el siguiente ejemplo:
61
1.- A continuación agregamos una primitiva llamada Landscape. (Figura 22)
Agregamos la primitiva Landscape.
Figura 22
2.- Le damos click en Make Editable, como nos muestra la Figura 23.
Hacemos editable la primitiva.
Figura 23
62
3.- En la parte superior derecha le damos click en LAYOUT y seleccionamos la opción
BP UV EDIT, como nos muestra la Figura 24.
Seleccionamos la opción BP UV EDIT.
Figura 24
4.- Nos va aparecer la siguiente ventana, como nos muestra la Figura 25.
Muestra de la una nueva ventana.
Figura 25
63
5.- Le damos click en UV POLYGONS, como nos muestra la figura 26.
Seleccionamos la opción Uv Polygons.
Figura 26
6.- Automáticamente el LANDSCAPE se nos va a dividir en todos los polígonos que
conforma, lo que debemos hacer es lo siguiente damos click en la herramienta
selección y seleccionamos los polígonos que deseamos pintar. (Figura 27)
Seleccionamos los polígonos de la primitiva.
Figura 27
64
7.- En la ventana del lado derecho se nos va a seleccionar una cara del cuadrado, lo
que hacemos es coger la herramienta SCALE y hacer más pequeño los polígonos
seleccionados para que encaje bien en el lienzo. (Figura 28)
Seleccionamos la herramienta Scale para mover los polígonos.
Figura 28
8.- Realizamos este procedimiento con cada una de las partes que vamos a pintar o
añadirle una textura del LANDSCAPE y lo encajamos en el lienzo. (Figura 29)
Realizamos el paso 7 para dividir los polígonos que se va a pintar.
Figura 29
65
9.- Seleccionamos el grupo de polígonos que voy a pintar, nos dirigimos a la parte
inferior derecha, damos click en la pestaña UV MAPPING y selección la pestaña
PROJECTION, nos va a mostrar 8 tipos de proyecciones y seleccionamos una de ellas
la que más nos guste en este caso usamos el PROJECTION CUBIC2. Realizamos esto
con cada grupo de polígonos que vayamos a usar. (Figura 30)
Damos click en Projection para proyectar de manera cúbica los polígonos.
Figura 30
10.- Le damos click en PAINT SETUP WIZARD como podemos observar en la Figura
31.
Seleccionamos la opción paint Setup Wizard.
Figura 31
66
11.- Nos va aparecer la siguiente ventana, le damos NEXT, como podemos observar
en la Figura 32.
Damos click en Next.
Figura 32
12.- Nos va a salir la siguiente ventana, des chequeamos la opción RECALCULATE UV
y ponemos la opción REALIGN, como podemos observar en la Figura 33 y 34.
Des chequeamos la opción Recalculate y seleccionamos Realign.
Figura 33
67
Damos click en next.
Figura 34
13.-Nos va a salir la siguiente ventana y le ponemos finalizar, como podemos observar
en la Figura 35.
Nos aparece la siguiente ventana y damos click en Finish.
Figura 35
68
14.- En la ventana derecha le damos click en FILE – OPEN TEXTURE, como podemos
observar en la Figura 36.
Damos click en Open Texture.
Figura 36
15.- Al momento de seleccionar la imagen nos va a quedar lo siguiente, como podemos
observar en la Figura 37.
Observamos como se añade nuestra textura.
Figura 37
69
16.- Le damos click en la herramienta SELECT RECTANGLE, como podemos observar
en la Figura 38.
Seleccionamos la opción Select Rectangle.
Figura 38
17.- Seleccionamos la imagen, le damos control + c para copia y seleccionamos la
opción TEXTURES y en MAT_COLOR.TIF que es la textura del LANDSCAPE que
hicimos anteriormente. (Figura 39)
Copiamos la textura y nos dirigimos a Mat_Color.tif.
Figura 39
70
18.- Escalamos la imagen y la colocamos en cada grupo de polígonos que deseemos,
como podemos observar en la Figura 40.
Escalamos la imagen y la colocamos en el grupo de polígonos.
Figura 40
19.- Añadimos otra imagen y repetimos los mismos pasos.
Nos quedaría como se muestra en la Figura 41
Anadimos otra textura y repetimos el paso 14 al 17.
Figura 41
71
20.- Debemos guardar la textura damos click en FILE-SAVE TEXTURE AS, como nos
muestra la Figura 42.
Guardamos la textura.
Figura 42
21.- Seleccionamos la opción JPEG, como podemos observar la Figura 43.
Seleccionamos la opción Jpeg.
Figura 43
72
22.- Damos click en ok para finalizar, como podemos observar la Figura 44.
Damos click en OK.
Figura 44
23.- Regresamos a la ventana inicial, le damos click en LAYOUT y en STANDARD,
como podemos observar la Figura 45.
Regresamos a la ventana inicial dando click en Standard.
Figura 45
73
24.- Nos quedaría así la imagen con un solo material de textura, como podemos observar la Figura 46.
Observemos la imagen nos quedaría un solo material con 3 texturas.
Figura 46
25.- Nos podría quedar así nuestro modelado, tomando en cuenta que se agregó
nuevos objetos modelados como lo es las casas, los arbustos y las plantas, en donde
se utiliza la misma técnica del UV Mapping. (Figura 47)
Nos quedaría asi añadiendo más primitivas a nuestro modelado.
Figura 47
74
4.2.6 CREACIÓN DE IMAGENES EN PNG
Este excelente software de edición de imagines me ayudó mucho a editar ciertas
texturas o modificarlas para posteriormente agregarlas a mi proyecto de Cinema 4d.
Contamos con algunos software de edición de imagines pero Photoshop es uno de los
más recomendables por la cantidad de herramientas que posee esto ayuda a que el
diseñador se sienta cómodo al momento de editar imagines o crearlas.
Para añadir imagines o texturas realice los siguientes pasos:
1.- Abrimos Photoshop y agregamos la imagen que deseamos retocar. (Figura 48)
Agregamos la imagen que vamos a retocar.
Figura 48
75
2.- Al pasar la imagen podremos observar que esta con un fondo blanco, lo que vamos
hacer es quitarle ese fondo.
Nos dirigimos a la parte derecha de nuestra pantalla y le damos doble click izquierdo
donde dice BACKGROUND para desactivar el candado. Al darle doble click nos va
aparecer esta pantalla lo que vamos hacer es darle OK. (Figura 49)
Desactivar el candado que contiene el layer.
Figura 49
3.- Este paso es muy importante cuando vayamos a editar una imagen, lo que vamos
hacer es duplicar la capa, debemos arrastrar el Layer generado en el paso anterior
hacia el icono que dice CREATE A NEW LAYER. (Figura 50)
Duplicar la capa donde se encuentra nuestra imagen.
Figura 50
76
4.- Al duplicar la capa seleccionamos el layer que contiene de nombre LAYER 0 COPY.
Nos dirigimos al lado izquierdo del programa y seleccionamos la herramienta MAGIC
WAND TOOL. (Figura 51)
Seleccionamos la herramienta Magic Wand Tool.
Figura 51
5.- Al seleccionar la herramienta le damos click a la parte que deseamos eliminar en
este caso es el fondo blanco de la imagen. Cuando le damos click a la parte blanca se
va a observar que unas líneas punteadas rodean la parte seleccionada, le damos
suprimir para eliminarla y nos quedaría así. (Figura 52)
Seleccionamos el sector que deseamos eliminar dando un click izquierdo.
Figura 52
77
6.- Realizamos el mismo paso hasta que la imagen no tenga ninguna parte en blanco.
Al concluir este este proceso le damos click en FILE- SAVE AS, como podemos
observar la Figura 53.
Realizar este proceso ahsta que la imagen no contenga ningún espacio en blanco.
Figura 53
7.- Nos aparecerá la siguiente ventana, seleccionamos la ruta donde deseemos
guardar nuestra imagen, es recomendable guardarla en la misma carpeta donde se
encuentra nuestro modelo de cinema 4d. Elegimos la extensión que en este caso seria
.PNG y le damos click en save. (Figura 54)
Debemos guardar la imagen con extensión Png.
Figura 54
78
4.2.7 TÉCNICAS DE MODELADOS A TRAVES DE PLANOS
Para añadir las imágenes en un plano es recomendable que se use un software de
edición de imagenes en este caso para desarrollar mi proyecto use el software llamado
Photoshop, este gran software me ayudo para quitarle fondo a las imágenes.
Para crear los arbustos usamos solo la herramienta llamada PLANE, esta herramienta
ayuda cuando tenemos en un solo dibujo muchos elementos es decir varios polígonos
por elementos, esto no es favorable ya que si tenemos muchos polígonos en un solo
dibujo al momento de transformarlo a Realidad Aumentada nuestro dibujo se pondrá
muy lento.
Se realizó los siguientes pasos para la creación de imagines con extensión Png en un
plano.
1.- Abrimos Cinema 4D y seleccionamos un PLANE, como nos muestra la figura 55.
Seleccionamos la primitiva Plane.
Figura 55
79
2.- Después de seleccionar el PLANE debemos de bajarle los segmentos al objeto
hacemos esto para reducir los polígonos de nuestra imagen.
El PLANE viene predeterminado con 20 segmentos en el Width y 20 segmentos en
Height debemos ponerlos en 1. Esta opción se encuentra en la parte inferior derecha
de nuestra pantalla en la pestaña Object. (Figura 56)
Reducimos los segmentos de 20 a 1.
Figura 56
3.- Añadimos la imagen que guardamos como png.
Agregamos un nuevo material dando doble click izquierdo en la parte inferior izquierda,
como podemos observar la Figura 57.
Agregamos un material para añadir la textura.
Figura 57
80
4.- Para agregar textura al Nuevo material debemos darle doble click izquierdo donde
dice Mat, nos va aparecer la siguiente ventana. (Figura 58)
Nos aparecerá la siguiente ventana para seleccionar la textura.
Figura 58
5.- Agregamos la imagen dando click donde dice Texture, como podemos observar la
Figura 59.
Agregamos la textura dando click en Texture.
Figura 59
81
6.- Aparecerá una nueva pantalla donde me permite seleccionar la imagen que deseo
poner como textura, vamos a seleccionar la imagen que grabamos con extensión PNG
en Adobe Photoshop. (Figura 60)
Seleccionamos la imagen que deseemos.
Figura 60
7.- Al cargar la imagen nos va a salir la siguiente ventana en la cual podremos observar
algo curioso que la imagen sale con fondo blanco, lo cual eso no es lo que deseamos.
(Figura 61)
Al seleccionar la imagen, nos aparecerá con fondo blanco.
Figura 61
82
8.- Debemos darle click en la opción ALPHA y cargamos la misma imagen, como
podemos observar la Figura 62.
Dar click en la opción Alpha.
Figura 62
9.- Notaran que el fondo blanco desapareció, observemos la Figura 63.
Cargamos la misma imagen que cargamos aneriormente.
Figura 63
83
10.- La imagen nos quedara así, como nos muestra la Figura 64.
Observemos que la imagen plasmada esta sin fondo blanco.
Figura 64
4.2.8 CREACIÓN DE REALIDAD AUMENTADA
Para crear esta espectacular tecnología y aplicarla a este proyecto se tuvo que decidir
que método se iba utilizar ya que para crear Realidad Aumentada existen varios
métodos.
El método usado fue el Plugin Ar-Media fue creado para facilitar a los diseñadores el
desarrollo de Realidad Aumentada, lo interesante de este Plugin es que es compatible
para los software CINEMA 4D, SKETCHUP, 3DS MAX, MAYA, VECTORWORKS y
SCIA ENGINEER.
4.2.8.1 DESARROLLO PLUGIN ARMEDIA
Para la ejecución y la exportación a la realidad aumentada con el plugin ArMedia se
enfocó el desarrollo en los siguientes pasos:
84
1.- Para crear Realidad Aumentada nos dirigimos a la parte superior de cinema a la
barra de herramienta y le damos click en Plugins, se va a desplegar una lista y
elegimos la opción de dice Ar Media Plugin. (Figura 65)
Seleccionamos la opción Ar Media Plugin.
Figura 65
2.- Al seleccionar la opción Ar Media Plugin nos va aparecer dos ventanas, una es para
crear audio a nuestros modelos, configurarle soundtrack y la otra ventana con el
nombre ArPlugin Toolbar es para las propiedades de los marcadores y para enlazar los
objetos del modelo a cada uno de los marcadores que tengamos.( Figura 66)
Aparecerán dos ventanas la cual nos indica las propiedades del Plugin
Figura 66
3.- Le damos click en la opción que dice STAR THE AR MEDIA MARKER
GENERATOR, nos va salir una ventana la cual contiene 3 campos.
El primer campo es para ponerle nombre a nuestro marcador, el Segundo campo
llamado Input Image es para seleccionar el marcador que hayamos creado y el Tercer
campo llamado Output es para añadirle una ruta a nuestro marcador el cual nos va a
85
generar 3 archivos uno con extensión de actual del marcador el cual es .AI, el Segundo
con .PATT y THUMBEIR. (Figura 67)
Seleccionar el marcador que vaya a utilizar.
Figura 67
4.- Al tener ya la ruta de nuestro marcador le damos click en la opción Create.
Automáticamente nos envía a la ventana anterior, le damos click en la opción SHOW
THE MAIN ARPLUGIN PANEL. (Figura 68)
Damos click en la opción Show The Main Arplugin Panel.
Figura 68
5.- Al darle click nos va a salir una nueva ventana con varias opciones tenemos en la
parte superior izquierda un cuadro llamado Markers Library, Ar Media nos da la opción
de usar marcadores ya creados por el plugin los cuales se encuentran en esta ventana
llamada Markers Library. Si observamos bien en la parte inferior de Markers Library
tenemos un botón llamado Add este botón nos ayuda añadir el marcador creado
posteriormente a nuestra Librería de Marcadores. (Figura 69)
86
Añadimos el marcador que posteriormente fue cargado.
Figura 69
6.- En esta ocasión vamos a seleccionar un marcador que vino predeterminado en el
Plugin, le damos doble click izquierdo en 3D Comics y automáticamente va a salir el
mismo nombre en el cuadrado del lado derecho llamado Scene. (Figura 70)
Seleccionamos el marcador dando doble click.
Figura 70
87
7.- Le damos doble click en 3D Comics que se encuentra en la ventana llamada Scene.
Nos va aparecer la siguiente ventana. (Figura 71)
Al darle doble click nuestro marcador se mostrará en una nueva ventana.
Figura 71
8.- Seleccionamos todos los elementos que contiene nuestro modelo.
Esta ventana es muy importante, aquí vamos a enlazar los elementos que contiene
nuestro modelo con el vector mostrado. (Figura 72)
Seleccionamos todos los objetos que vayamos a enlazar con el marcador.
Figura 72
88
9.-Al seleccionar todos los elementos le damos click en el boton Include, se van añadir
todos los elementos a nuestra ventana. (Figura 73)
Damos click en el botón Include.
Figura 73
10.- Al tener ya todos los elementos le damos click en el boton View y nos mostrara la
siguiente ventana, le damos click en Continue. (Figura 74)
Damos click en el botón View.
Figura 74
89
11.- Nos va a mostrar una nueva ventana llamada Video Format son las
configuraciones de la salida de video. (Figura 75)
Aparece la siguiente ventana con las configuraciones de la salida de video.
Figura 75
12.- Al darle click en Ok nos va a salir una nueva ventana con el tipo de contraste que
queremos que tenga nuestra cámara al terminar la configuración le damos click en Ok.
(Figura 76)
La siguiente ventana muestra las configuraciones de color, brillo.
Figura 76
90
4.3 POSTPRODUCCIÓN
Es la última parte del proceso de la elaboración del libro de realidad aumentada en
donde todo el desarrollo de producción se verá compilado y procesado, se armaran
todas las piezas y partes del proyecto para la ejecución del mismo.
Con la concepción de todos estos últimos elementos ya los estudiantes y profesores
pueden utilizar el libro sin ninguna complicación.
A partir de este punto tendremos los siguientes
4.3.1 VIEWER
Al concluir con la creación de la Tecnología Realidad Aumentada tenemos el archivo
ejecutable, el cual nos va a mostrar las imagines en tercera dimensión que creamos
posteriormente.
Para tener un éxito en la creación y visualización de esta tecnología Realidad
Aumentada, se trabajó con las siguientes características de mi computadora:
Procesador: corei7, 2.20 GHz
Memoria Ram: 6 Gb
Tarjeta Gráfica: Amd Radeon Hd 7650M
Para visualización de la Tecnología realidad Aumentada las características básicas que
debe tener una computadora es:
Procesador:
Memoria Ram:
91
Tarjeta Gráfica:
Para tener una excelente visualización debemos contar con una cámara de buena
calidad y considerar bien el ángulo de posición para que capte con perfección los
marcadores y los pueda reconocer con exactitud.
4.3.2 WEBCAM
Para realizar este proyecto tome en cuenta mucho lo que es la nitidez y resolución de
la WebCam, por esa razón use la WebCam de la marca Microsoft 1080p HD.
Es muy importante al momento de implementar la WebCam visualizar si los
marcadores son captados por la WebCam es por esa razón que el ángulo
recomendable para realizar esta acción es de 45 grados para que el lente de la
WebCam tenga un enfoque casi perfecto hacia el marcador y lo pueda captar con
claridad y nitidez. (Figura 1)
La cámara debe de estar en la posición perpendicular al marcador.
Figura 1
92
4.3.3 ARPLAYER
ArPlayer es un plugin que ayuda a visualizar las imágenes creadas en cinema 4d.
De entre sus características, podemos destacar las siguientes:
• Podemos tener una biblioteca de modelos guardados, descargarlos desde una
biblioteca online.
• Se pueden importar modelos directamente desde cualquier aplicación de
modelado antes mencionada, creada con el plugin de ARmedia.
• Los modelos 3D se pueden explorar desde cualquier ángulo (rotación y escalado)
realizando simples gestos en la pantalla del dispositivo.
• En un panel de configuración se nos permite ajustar una serie de variables con el
fin de mejorar nuestra experiencia de realidad aumentada.
• Esta aplicación también nos permite realizar capturas con nuestra cámara.
4.3.4 MARCADORES FINALIZADOS
Para una eficiente presentación de lo que es el libro Naturaleza Viva 4 de Realidad
Aumentada se desarrolló cinco marcadores en el material llamado por su firmeza y
Resistencia, cada uno de los marcadores contiene en la parte posterior un color
específico, el cual nos va a indicar cuál es el marcador asignado para cada página.
Los cinco marcadores contiene una base del mismo material acrílico, el mismo que
sirve para asentar cada marcador y se obtenida una mejor presentación como
podemos observar en la Figura 1-2 del capítulo Anexos 5.4.3.
93
5. PRESUPUESTO
A continuación se ha elaborado un cuadro donde se especifica los costos para la
elaboración del proyecto.
PRESUPUESTO
Cámara web $65
Libro de Ciencias Naturales $20
Hojas de impresión para encuesta $10
Libro de Realidad Aumentada $65
94
5.1 ANEXOS
5.1.1 PREGUNTAS
ESTUDIANTES
1.- ¿Te gustaría que los dibujos que contengan tu libro se vean igual que un video juego?
SI NO
2.- ¿Se sintieron cómodos con los nuevos gráficos que observaron con el libro de
ciencias naturales?
SI NO
3.- ¿Les gusto la nueva forma de interactuar con el Nuevo libro más que el que usan actualmente?
SI NO
4.- ¿Preferirían el nuevo Naturaleza Viva 4 de Realidad Aumentada o el libro que usan
actualmente?
REALIDAD AUMENTADA ACTUAL
5.- ¿Te resulto divertido estudiar con el libro Naturaleza Viva 4 de Realidad
Aumentada?
SI NO
95
DOCENTE
1.- ¿Esta de acuerdo con el actual método de enseñanza de los libros?
SI NO
2.- ¿Se sintió que mejoró el sistema de aprendizaje con el libro Naturaleza Viva 4 de
Realidad Aumentada?
SI NO
3.- ¿Considero Ud. que con libro Naturaleza Viva 4 de Realidad Aumentada los
estudiantes obtuvieron un mayor interés que con el libro actual?
SI NO
4.- ¿Cree Ud. que el libro Naturaleza Viva 4 de Realidad Aumentada pueda ser un
aporte de aprendizaje y enseñanza más significativo que el actual?
SI NO
5.- ¿Le gustaría que la escuela cuente con el libro Naturaleza Viva 4 de Realidad
Aumentada?
SI NO
96
5.1.2 CARTA PARA LAS INSTITUCIONES
Guayaquil, 17 de Julio del 2013
Master Geoconda Cedeño Rectora del Colegio Masculino Espíritu Santo Presente.- De mis consideraciones: Yo Carlos Fabricio Rangel Rivera, estudiante de la Universidad Internacional del Ecuador, actualmente me encuentro realizando mi proyecto de tesis titulado “PROYECTO DE APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE REALIDAD AUMENTADA EN EL APRENDIZAJE COMO TÉCNICA DE MEJORAMIENTO PEDAGÓGICO EN NIÑOS DE 4TO AÑO BÁSICO CON LA ASIGNATURA DE CIENCIAS NATURALES”. Me gustaría solicitar su permiso para realizar una breve demostración de la aplicación de este software a los estudiantes de 4to año básico de su muy prestigiosa institución “Colegio Masculino Espíritu Santo”.
Este proceso tendrá una duración de 30 minutos aproximadamente. Los implementos utilizados para el desarrollo del mismo serán: una laptop, cámara web y un libro.
Agradeciéndole de antemano por su atención.
Atentamente
Carlos Rangel
97
5.1.3 MARCADORES
1.- Base acrílica donde se va asentar los marcadores.
Base donde se pondrán los marcadores.
Figura 1
2.- Marcador diseñado en material acrílico por su firmeza y resistencia.
Marcador parte frontal. Marcador parte posterior.
Figura 2 Figura 3
98
3.- Base acrílica con el marcador.
Marcador asentado en la base acrílica.
Figura 4
5.1.4 PRESENTACION DEL LIBRO REALIDAD AUMENTADA EN LAS INSTITUCIONES
1.- Presentación de Libro Naturaleza Viva 4 con Realidad Aumentada.
Alumnos de la Unidad Educativa “Winnie”.
Figura 5
99
2.- Interacción del libro de Realidad Aumentada con un estudiante de 4to año básico.
Estudiante interactuando con el libro hecho en Realidad Aumentada.
Figura 6
3.- Los estudiantes de 4to año básico respondiendo las preguntas de las encuestas.
Estudiantes realizando las encuestas
Figura 7
100
5.2 GLOSARIO
Marcadores: Los marcadores básicamente son vectores plasmadas en una hoja con
símbolos.
Tercera dimensión: En geometría y análisis matemático, un objeto o ente es
tridimensional si tiene tres dimensiones. Es decir cada uno de sus puntos puede ser
localizado especificando tres números dentro de un cierto rango.
Predilección: Puede referirse tanto a la «acción y al efecto de predecir, como a las
palabras que manifiestan aquello que se predice.
Tipografías: La tipografía es el oficio que trata el tema de
las letras, números y símbolos de un texto impreso (ya sea sobre un medio físico o
electromagnético), tales como su diseño, su forma, su tamaño y las relaciones visuales
que se establecen entre ellos.
Graficación: Es el conjunto de elementos o signos que permiten la interpretación de
cualquier elemento o cosa.
Vectores: Una imagen vectorial es una imagen digital formada por objetos geométricos
independientes (segmentos, polígonos, arcos, etc.), cada uno de ellos definido por
distintos atributos matemáticos de forma, de posición, de color, etc.
Aseverar: Afirmar o asegurar lo que se dice.
Infografía: Es una representación más visual que los propios textos; en la que
intervienen descripciones, narraciones o interpretaciones, presentadas de manera
gráfica normalmente figurativa, que pueden o no coincidir con grafismos abstractos y/o
sonidos.
Texturizado: La textura es un elemento visual que sensibiliza y caracteriza
materialmente las superficies de los objetos o sujetos fotografiados
101
Auge: Periodo o momento de mayor elevación o intensidad de un proceso o estado de
cosas.
Especularidad: Controla los brillos o destellos que produce la luz en un objeto. Un
objeto es muy brillante si tiene una alta especularidad y mate si la tiene baja.
Splines: (curvas matemáticas)
Polígonos: Un polígono es una figura geométrica plana limitada por al menos tres
segmentos rectos consecutivos no alineados, llamados lados.
Renderización: Es un término usado en para referirse al proceso de generar una
imagen desde un modelo. Este término técnico es utilizado por los animadores o
productores audiovisuales y en programas de diseño en 3D.
102
5.3 BIBLIOGRAFÍA
http://www.armedia.it/arplayer
Creado por Inglobe Technologies S.r.l. © 2008-2013
http://www.jeuazarru.com/docs/Realidad_Aumentada.pdf
Creado por Prof. Juan de Urraza
http://osorellana1.weebly.com/historia-de-la-realidad-aumentada.html
Creado por website with Weebly
http://www.fing.edu.uy/inco/cursos/sig/clases/AugementedReality111010.pdf
Creado por la Universidad de la República de Uruguay Facultad de Ingeniería, publicado en el 2012.
http://recursos.educ.ar/aprendizajeabierto/592/realidad-aumentada/que-es-la-realidad-aumentada/
Creado por el Ministerio de Educación de la Republica de argentina, publicado en el 2011.
http://www.realidadvirtual.com/que-es-la-realidad-virtual.htm
Creador anónimo, publicado el 2010.
http://sig.utpl.edu.ec/sigutpl/staftpro/realidad/re_virtual.PDF
http://es.wikipedia.org/wiki/Adobe_Illustrator
Creador anónimo publicado 11 de Mayo del 2012
103
http://www.aulafacil.com/cursosenviados/Metodo-Cientifico.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todo_cient%C3%ADfico
Creador anónimo, publicado el 25 de marzo del 2013
http://www.buenastareas.com/ensayos/La-Historia-De-Photoshop/3652547.html
Creador anónimo publicado marzo 2012
http://es.wikipedia.org/wiki/Adobe_Photoshop
Creador anónimo, publicado 18 de junio del 2013
http://nagore-eizaguirre-olascoaga.suite101.net/photoshop-el-programa-de-retoque-digital-fotogrfico-a17056
Creado por Nagore Olascoaga, publicado el 25 de Febrero del 2010.
http://translate.google.com.ec/translate?hl=es-419&sl=en&u=http://www.uvmapper.com/&prev=/search%3Fq%3Dque%2Bes%2Buv%2Bmapping%26biw%3D1383%26bih%3D894
Creador anónimo, publicado el 26 de Enero del 2011.
http://translate.google.com.ec/translate?hl=es-419&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/UV_mapping&prev=/search%3Fq%3Dque%2Bes%2Buv%2Bmapping%26biw%3D1383%26bih%3D894
Referencias Mullen T, y Murdock, Kl, 28 de Febrero de 2013
104
http://www.maxon.net/es/products/cinema-4d-studio/overview.html
Creado por Maxon.
http://translate.google.com.ec/translate?hl=es-419&sl=en&u=http://www.armedia.it/sketchup_arplugin&prev=/search%3Fq%3Dque%2Bes%2Bar%2Bmedia%26biw%3D1383%26bih%3D894
Creado por ArMedia, publicado en el 2008
UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DEL ECUADOR
FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRAFICO DE TESIS
FACULTAD DE CIENCIAS TECNOLOGICAS APLICADAS
ESCUELA DE INFORMÁTICA Y MULTIMEDIA
TITULO: INGENIERO EN INFORMÁTICA Y MULTIMEDIA
AUTOR: CARLOS FABRICIO RANGEL RIVERA
DIRECTOR: ING. MILTON VELIZ
ENTIDAD QUE AUSPICIÓ LA TESIS: NINGUNA
FINANCIAMIENTO: NO PREGRADO: SI
FECHA DE ENTREGA DE TESIS:
Día: 30 Mes: 08 Año: 2013
GRADO ACADEMICO OBTENIDO: INGENIERO EN INFORMÁTICA Y
MULTIMEDIA.
No. Págs. 104 No. Ref. Bibliográfica: 17 No. Anexos: 10
TRADUCCIÓN AL INGLÉS
TITLE: PROPOSED APPLICATION OF REALITY AUGMENTED TECHNOLOGY IN
LEARNING AS A PEDAGOGIC TECHNICAL IMPROVEMENT IN 4TH LEVEL
CHILDREN WITH SCIENCE SUBJECT
ABSTRACT:
The investigation presented was performed because of the study of multimedia scope
learning into the new technologies that included reality augmented. For this project
we applied the reality augmented technology combining it with a basically focused
textbook for 4th level students titled NATULEZA VIVA 4, this book was developed by
the Editorial Norma on school year 2013-2014. The implementation of this project
was based on the analysis research of two variables. It presented the advantages
and operation of reality augmented and how you can use it with others areas. We
realized an applied research to determine the factors that incur in a better
participatory improvement of learning in the classroom. The use of this new system
was a great benefit to adapt this new component of learning and teaching as a
practical guide providing educational support to continued interest for the students.
Into the Field investigation the study reach to justify how the application of
NATULEZA VIVA 4 book combined with reality augmented technology, caused a
great interest in learning from the students as well as facilitated teaching by the
teacher, to gain an understanding of knowledge.
FIRMAS:
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DIRECTOR GRADUADO