Departamento de Computación

La realidad aumentada combina elementos virtuales generados en una computadora en escenas físicas reales, esto con la finalidad de complementar o facilitar el entendimiento de la escena real. En este trabajo se establecen algunos criterios para el desarrollo de sistemas de realidad aumentada en el iPad, un dispositivo restringido tanto en poder de cómputo como en memoria. El iPad es una tableta de uso muy intuitivo y posee la ventaja de incorporar en un solo dispositivo una pantalla de despliegue --de adecuadas dimensiones para desarrollar aplicaciones de realidad aumentada--, una cámara y los sensores para interactuar tocando la pantalla, un giroscopio y un acelerómetro. Para lograr llevar al iPad un sistema de realidad aumentada es indispensable resolver el problema que representa migrar una aplicación demandante en recursos de un entorno completo a uno limitado, empleando marcadores cuadrados para la detección de la posición de la cámara y dibujando los objetos virtuales en la escena, mediante la biblioteca OpenGL ES, que está optimizada para dispositivos móviles. Se realizaron tres aplicaciones con un enfoque educativo para demostrar la metodología de diseño: (1) un fascículo de especies para niños, donde el modelo de la especie aparece de forma virtual sobre un marcador, (2) una aplicación para el aprendizaje del lenguaje japonés mediante tarjetas con marcadores, donde el significado real de los símbolos se indica empleando modelos virtuales y (3) una aplicación que simula el movimiento de una pelota virtual sobre un laberinto que además usa el giroscopio y el acelerómetro del iPad.

Abstract

Augmented reality combines computer-generated virtual elements within real-world physical scenes in order to complement them or to make easier to understand the scene itself. In this project we set out some criteria for the development of augmented reality systems on iPad, a restricted device in both computing power and memory storing. iPad is a tablet with a very intuitive use and has the advantage of incorporating a display screen --with the proper size that fits the development of augmented reality applications--, a camera and the necessary sensors to interact by touching the screen, a gyroscope and an accelerometer. In order to program an augmented reality system on iPad, it is essential to solve the problem of migrating an application that uses lots of resources in a non-constrained environment to a limited one applying square markers for detecting the camera position and drawing virtual objects in scene using OpenGL ES, a library which is optimized for mobile devices. We made three applications with an educational approach to demonstrate our design methodology: (1) a booklet of species for children, where the model of the species virtually appears on a marker, (2) an application for japanese language learning through cards with a marker on it, where the meaning of the symbols is shown using virtual models and (3) an application that simulates the movement of a virtual ball on a maze, which additionaly uses iPad's gyroscope and accelerometer.