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Realidad aumentada y su aplicación en la educación [Escriba el subtítulo del documento] Docente: Dr. Francisco Matías García Reyna M.E. Ana Celia Anguiano Morán 06/08/2013


Realidad aumentada y su aplicación en la educación Introducción La necesidad del uso de la tecnología en la educación ha tomado mucho énfasis e importancia en la mejora de enseñanza y aprendizaje hacia las personas de los diferentes grupos de edad. El ámbito educativo está relacionado con las tecnologías de la comunicación e información (TIC´s), las cuales han venido a revolucionar la educación, por lo que en este tiempo se deben tener en cuenta, estudiándolas y comprendiendo su importancia y posibilidades reales, ya que puede ser una ventaja de aprendizaje. La realidad virtual se considera una tecnología adecuada para la enseñanza, debido a la facilidad para atraer la atención mediante la creación de sistemas de aprendizaje en forma de mundos virtuales, poniendo en uso todos los sentidos del ser humano, ya que es utilizado a través de la vista, el tacto, el oído; haciéndolo cada vez más intereante porque permite al usuario estar distraerse y aprender a la vez.

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Realidad aumentada y su aplicación en la educación

Realidad aumentada y su aplicación en la educación

Antecedentes Los inicios de la realidad aumentada se remontan a 1960, cuando Sutherland usó un dispositivo de despliegue de imágenes tridimensionales de tipo casco, para visualizar gráficos tridimensionales. Sin embargo, esta tecnología se ha desarrollado en los últimos quince años; ha madurado en hardware, software, aplicaciones y contenidos.

Actualmente, muchos celulares, consolas

de

videojuegos, PDA y TabletPC ya cuentan con algunos de los dispositivos necesarios para implementar realidad aumentada.

La problemática actual para desarrolladores de aplicaciones:

a) la construcción de software modular listo para diferentes dispositivos o hardware (deploy – componentes estándares listos para su instalación, prueba y configuración en diferentes arquitecturas de hardware), b) el desarrollo de contenidos estándares independientes de las aplicaciones y con riqueza de representación. (Heras Lara Lizbeth, 2007)

Conceptos Realidad virtual

El término "Realidad Virtual" se asocia a casi todo aquello que tiene que ver con imágenes en tres dimensiones creadas por computadoras y con la interacción de los usuarios con este ambiente gráfico. Esto supone la existencia de un complejo 2


Realidad aumentada y su aplicación en la educación sistema electrónico para proyectar espacios visuales en 3D y para enviar y recibir señales con información sobre la actuación del usuario, quien, con un sistema de este tipo, puede sentir que se encuentra inmerso en un "mundo virtual". El principal objetivo de la realidad virtual es el de crear una experiencia la cual haga sentir al usuario que se encuentra en un mundo aparentemente real, y para ello, se muestra mediante gráficos 3D y diferentes sonido que forman parte de las escenas mostradas, lo cual hace mantener la total atención del usuario. Básicamente la realidad virtual utiliza la mirada de un observador, el usuario, quien se mueve dentro del mundo virtual utilizando diferentes dispositivos adecuados para la aplicación, como lentes, cascos, guantes.

La Realidad Virtual expone todas las técnicas de reproducción de imágenes y las desarrolla, usándolas dentro del entorno en el que el usuario puede explorar, manipular e interactuar con los objetos expuestos Realidad aumentada

La Realidad Aumentada (RA), del inglés Augmented Reality, comprende aquella tecnología capaz de complementar la percepción e interacción con el mundo real, brindando al usuario un escenario real, aumentado con información adicional generada por ordenador. De este modo, la realidad física se combina con elementos virtuales, disponiéndose de una realidad mixta en tiempo real. Objetos virtuales bidimensionales y/o tridimensionales se superponen al mundo real; el efecto suscitado comporta la coexistencia de dos mundos, virtual y real, en el mismo espacio (Carracedo Javier Pedro, 2012) Funcionalidad de la Realidad Aumentada

La integración de objetos y mundos reales y virtuales, a veces agregados, combinados o fusionados o intercambiados, es el área de la creación y manejo de mundos integrados o realidad mezclada. Esta área de la visualización se basa en una estrategia de visualización e interactividad que hace uso de muchas tecnologías y de diferentes áreas de visualización científica; dando lugar a un espectro de modalidades que se mueven alrededor de dos extremos: si el entorno 3


Realidad aumentada y su aplicación en la educación del espacio (el ambiente circundante) es dominantemente virtual y se le agregan objetos virtuales y reales, se habla de realidad virtual; mientras que si el entorno dominante es real y se le agregan objetos virtuales, se habla de realidad aumentada. La realidad aumentada es una tecnología que integra señales captadas del mundo real (típicamente video y audio) con señales generadas por computadores (objetos gráficos tridimensionales); las hace corresponder para construir nuevos mundos coherentes, complementados y enriquecidos – hace coexistir objetos del mundo real y objetos del mundo virtual en el ciberespacio-. Esta tecnología aprovecha las tecnologías derivadas de la visualización para construir aplicaciones y contenidos con las cualidades que estas áreas han madurado en las últimas décadas. Del procesamiento de imágenes toma la cualidad de resaltar aspectos en las imágenes captadas por la cámara de video, estos rasgos son analizados por procesos de visión para extraer propiedades geométricas del entorno y los objetos (posición tridimensional, patrones fiduciarios para el reconocimiento y ubicación de objetos susceptibles a sustitución, etc.). De los gráficos por computadora toma la síntesis de objetos tridimensionales y sus transformaciones, mientras que gracias a la teoría de interfaces gráficas ha sido posible la construcción de nuevas metáforas dentro de estos mundos mixtos. Un sistema de realidad aumentada general inicia con el registro de las señales del mundo real (video y audio, aunque se continúan evaluando subsistemas para la síntesis de señales para los otros sentidos). Estas señales son procesadas por un sistema de realce de orillas de objetos para preparar la imagen para la segmentación o extracción de objetos y el reconociendo de patrones y marcas fiduciarias. Este proceso permite determinar en dónde hay que remplazar un objeto real por uno virtual, cuál objeto virtual debe colocarse sobre el espacio real (el espacio de video) y en qué posición y perspectiva (Heras Lara Lizbeth, 2007) Elementos de la Realidad Aumentada

Bajo esta aproximación pragmática actual, para componer un servicio de realidad aumentada son necesarios 4 elementos básicos: 4


Realidad aumentada y su aplicación en la educación • Por un lado, un elemento que capture las imágenes de la realidad que están viendo los usuarios. Basta para ello una sencilla cámara de las que están presentes en los ordenadores o en los teléfonos móviles. • Por otro, un elemento sobre el que proyectar la mezcla de las imágenes reales con las imágenes sintetizadas. Para ello se puede utilizar la pantalla de un ordenador, de un teléfono móvil o de una consola de videojuegos. • En tercer lugar, es preciso tener un elemento de procesamiento, o varios de ellos que trabajan conjuntamente. Su cometido es el de interpretar la información del mundo real que recibe el usuario, generar la información virtual que cada servicio concreto necesite y mezclarla de forma adecuada. Nuevamente encontramos en los PCs, móviles o consolas estos elementos. • Finalmente se necesita un elemento al que podríamos denominar «activador de realidad aumentada». En un mundo ideal el activador sería la imagen que están visualizando los usuarios, ya que a partir de ella el sistema debería reaccionar. Pero, dada la complejidad técnica que este proceso requiere, en la actualidad se utilizan otros elementos que los sustituyen. Se trata entonces de elementos de localización como los GPS que en la actualidad van integrados en gran parte de los Smartphone, así como las brújulas y acelerómetros que permiten identificar la posición y orientación de dichos dispositivos, así como las etiquetas o marcadores del tipo RFID o códigos bidimensionales, o en general cualquier otro elemento que sea capaz de suministrar una información equivalente a la que proporcionaría lo que ve el usuario, como por ejemplo sensores. En un caso ideal, algunos de estos elementos podrían llegar a eliminarse. Esto ocurriría si se consigue, por ejemplo, proyectar la información sintetizada de forma que el ojo sea capaz de verla, bien sobre unas gafas, directamente sobre la retina, o con alguna técnica holográfica avanzada. Pero,

por el momento, esto deberíamos

considerarlo todavía futurista

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Realidad aumentada y su aplicación en la educación

Aplicación de la Realidad Aumentada en la Educación

Las tecnologías multimedia y la realidad virtual son tecnologías importantes en la actualidad que apoyan a la pedagogía en diferentes áreas, como la alfabetización audiovisual y la alfabetización informativa y son las nuevas unidades básicas del sistema educativo, que incluyen el diseño y la construcción de nuevos escenarios educativos, y la elaboración de instrumentos educativos electrónicos.

La realidad aumentada consiste en un conjunto de dispositivos que añaden información virtual a la información física proporcionada, por medio de esta se pueden sobreimprimir datos informáticos al mundo real. La realidad virtual es una expresión muy interesante y que puede tener efectos muy importantes en el campo educativo, deido a su caracter multimedia y el grado de interactividad pueda soportar. De esta manera la realidad virtual ayuda a abrir nuevas posibilidades para el desarrollo de procesos perceptivos y sensoriales.

La realidad aumentada es una tecnología que complementa la percepción e interacción con el mundo real y que se ha empeado a introducir en el ámbito de la educación. Entre las características que pueden ser aprovechadas con el uso de aplicaciones con realidad aumentada están: 

Es una representación para comprender mejor lo real.

Se entremezclan entre lo real y lo virtual, lo potencial y lo actual

Se alimentan de la vida intermedia de los lenguajes simbólicos

Se alimentan de la realidad visible.

Son inteligibles, de los sensible, la concepción y la percepción.

Son sistemas que procuran dar la ilusión más convincente posible de inmersión funcional dentro de un mundo sintético.

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Realidad aumentada y su aplicación en la educación

La realidad aumentada se diferencía de la realidad virtual en que no sustituye la realidad física, sino que sobreimprime los datos informáticos al mundo real y esto aporta un ingrediente extra, verdaderamente importante para el apoyo en la educación.

Las realidades virtuales buscan atrapar al usuario en un entorno en el cual éste pierde la vista del mundo fisico y explora un espacio recreado con imágenes por medio de la computadora. Para lograr esto es necesario que el usuario porte unos lentes, cascos, guantes, u otros aparatos especiales que sean capaces de capturar

su

posición

y

rotación

para

poder

desplegar

las

imágenes

correspondientes. En este caso la persona puede sentir que recorre un espacio e interactuar,

cuando

en

realidad

se

encuentra

en

una

sala

vacía.

En las realidades aumentadas, las imágenes virtuales se utilizan para completar la visión de la realidad. Es decir que se utiliza la realidad como base y se le agregan realidades virtuales que la complementan. Lo que el usuario ve en este caso es su entorno real con unos elementos añadidos creados digitalmente (Canela García Mayra) En el ámbito educativo la Realidad Aumentada constituye una plataforma tecnológica especialmente eficaz en todo lo relacionado con la forma en que los estudiantes perciben la realidad física, puesto que permite desglosarla en sus distintas dimensiones, con objeto de facilitar la captación de sus diversas particularidades, en ocasiones imperceptibles para los sentidos. Así, con la RA es factible generar modelos que simplifican la complejidad multidimensional del mundo circundante, lo que, desde una perspectiva académica, aporta completud a cualquier experiencia de aprendizaje (Carracedo Javier Pedro, 2012) Aplicación para elaboración de materiales didácticos

Las posibilidades aplicativas de la Realidad Aumentada, respecto a la elaboración de materiales didácticos y actividades de aprendizaje, son múltiples y 7


Realidad aumentada y su aplicación en la educación heterogéneas

en,

prácticamente,

todas

las

disciplinas

universitarias,

fundamentalmente, en las especialidades científico-tecnológicas. Es más, esta tecnología conjuga perfectamente la formación presencial con la educación a distancia, como se ha puesto de manifiesto en diversas iniciativas promovidas desde la Universidad Abierta y a Distancia de México, con las que se puede optimizar el tiempo invertido en los laboratorios presenciales, destinados a proyectos

de

desarrollo

tecnológico

que

requieren

ciertas

habilidades

cognoscitivas. La Realidad Aumentada es capaz de proporcionar experiencias de aprendizaje fuera del aula, más contextualizadas, desplegando nexos de unión entre la realidad y la situación de aprendizaje en que participan los estudiantes. Cualquier espacio físico puede convertirse en un escenario académico estimulante (Carracedo Javier Pedro, 2012) Conclusiones

La Realidad Aumentada como una tecnología a tener en cuenta en la educación básica y superior es una herramienta útil para facilitar el proceso enseñanza aprendizaje. Ciertamente, la Realidad Aumentada no alumbra un concepto nuevo, mas es en los últimos años cuando están aflorando aplicaciones prácticas en el marco de la educación superior. Sin embargo, aún queda mucho trabajo por delante.

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Realidad aumentada y su aplicación en la educación

Bibliografía Canela García Mayra, F. P. (s.f.). Aplicación de la realidad aumentada en nñis con TDHA. Carracedo Javier Pedro, M. M. (2012). Realidad Aumentada una alternativa Metodológica en la Educación Nicaraguense. Heras Lara Lisbeth, J. l. (s.f.). Heras Lara Lizbeth, V. B. (2007). la realidad aumentada una tecnología en espera de los ususarios. Revista digital Universitaria.

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Realidad aumentada