Tesis Final android

Desarrollo de una Aplicación Móvil y una Guía de Turismo para la Visualización y Descripción de los Sitios Turísticos del Centro de la Ciudad de Cartagena utilizando Realidad Aumentada.

Jorge Luis Arteaga Cabrera Roviro Enrique Acuña Tafur

Corporación Universitaria Rafael Núñez Facultad de Ingenierías y Arquitectura Programa de Ingeniería de Sistemas Cartagena – Febrero del 2014

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Desarrollo de una Aplicación Móvil y una Guía de Turismo para la Visualización y Descripción de los Sitios Turísticos del Centro de la Ciudad de Cartagena utilizando Realidad Aumentada.

Jorge Luis Arteaga Cabrera Roviro Enrique Acuña Tafur

Monografía Para Obtener el Título de Ingeniero de Sistemas.

Director de proyecto Ing. Yuliana Puerta Cruz

Corporación Universitaria Rafael Núñez Facultad De Ingenierías Y Arquitectura Programa De Ingeniería De Sistemas Cartagena Bolívar – Febrero del 2014

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Cartagena de Indias, Febrero 03 del 2014

Señores:

Coordinación de Investigaciones Facultad de Ingeniería Corporación Universitaria Rafael Núñez

Cordial saludo. La presente es para manifestar que he revisado y dirigido el trabajo de grado del estudiante Jorge Luis Arteaga Cabrera y Roviro Enrique Acuña Tafur, que lleva por título: “Desarrollo de una aplicación móvil y una guía de turismo para la visualización y descripción de los sitios Turísticos del centro de la ciudad de Cartagena utilizando Realidad Aumentada”, y estoy de acuerdo con los objetivos y resultados del proyecto.

Atentamente:

_____________________________________________________ Ing. Yuliana Puerta Cruz Director Del Proyecto

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Cartagena de Indias, Febrero 03 del 2014

Señores Coordinación de Investigaciones Facultad de Ingeniería Corporación Universitaria Rafael Núñez

Cordial saludo. Por medio de la presente nos permitimos presentarles para su estudio y evaluación el proyecto de grado titulado “Desarrollo de una aplicación móvil y una guía de turismo para la visualización y descripción de los sitios Turísticos del Centro de la ciudad de Cartagena utilizando Realidad Aumentada”, para su estudio y aprobación; el cual está integrado por Jorge Luis Arteaga Cabrera y Roviro Enrique Acuña Tafur.

Agradeciendo la atención presentada. Atentamente:

__________________________________________ Jorge Luis Arteaga Cabrera CC. 1070819886 de San Bernardo del Viento (Córdoba)

__________________________________________ Roviro Enrique Acuña Tafur CC. 1102583004 de Sucre (Sucre) Página | 4

ÍNDICE Resumen……………………….………….……..……………………..…………….11 Capítulo 1: Diseño Metodológico Diseño Metodológico………….………….……..……………………..…..………..13 El problema y objetivos de la Investigación……………………………..………..13 Descripción del problema…………………..……………………………..………...13 Formulación del problema………………………………………...….……………..13 Justificación del problema……………………………….....…...…………………..13 Formulación del problema……………………...………………………….………..14 Justificación de la investigación………………………………………………........14 Objetivos de la investigación…………...…………….………………..…..............14 Objetivo General………………….………………….……………….……………...15 Objetivos específicos………………………………………………….…..…..........16 Metas de la investigación ………..……………………….……..………..…..……16 Productos………………………………………...………………………………..….17 Estrategia metodológica……….………………………………………………..…..17 Clase o modalidad de la investigación….…………………………………..….….17 Capítulo 2: Revisión Literaria Marco teórico…………………………………………………………………..……..18 Antecedentes…………………………………..…………...…….…………..…..….18 Realidad Aumentada………………………………………………………………...22 Funcionamiento………………………………………………………………………23 Limitaciones para desarrollar RA…………..………………………………..……..25 Algunas Aplicaciones de la Realidad Aumentada…………………………..……25

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Aplicaciones Móviles…………………………………………………………...…...28 Dispositivos Móviles…………………………………………………………...…....28 Sistemas Operativos para Dispositivos Móviles……………………………….…28 Emuladores de Dispositivos Móviles………………………………………….…...28 Desarrollo de Aplicaciones para Dispositivos Móviles…………………………...29 Lenguajes de Programación…………………………………………………..……30 Entornos de Desarrollo en la Nube………………………………………..……….31 Metodologías de Desarrollo de Aplicación Móvil……………………………...….31 Capítulo 3: Metodología De Diseño De Componentes De Realidad Aumentada. Metodología de diseño de Interfaces De Realidad Aumentada.……….…….…33 Generacion de Archivo *.patt con ARToolkit.……………....………….….………33 Creación de Escenas………………...……………………………………….……..36 Recolección de Sitios………………………………………………………………..38 Capítulo 4: Metodología de Diseño de la Aplicación Móvil Diseño de la Aplicación Móvil……………………………………………………….39 Descripción de la Aplicación………………………………………...……….……..40 Objetivos de la Aplicación……………………………..…………….………………40 Funciones de la aplicación……………………………………...…………………..40 Requerimientos……………………………………………………………………....41 Diagrama UML (Casos De Uso)……………..…….……………….………………42 Casos de Uso Narrados…………………………………….……...…………….....42 Diagrama de Actividades…...…………………...………………….……………....50 Diagrama de Despliegue…...…………………...………………….……………….52 Diagrama De Base de Datos………………………………………………………..53 Descripción de Datos…………...…………………………………………………...54 Diseño de Interfaces de Usuario de la Aplicación………………..………………55 Página | 6

Implementación y Pruebas…..…………………………………………………......58 Capítulo 5. Metodología de Diseño de la Guia Física Descripción de la Guia Turistica………………………………………………...….61 Pruebas de la Guia………………………………………………………………..…62 Conclusiones…………………………………..……………………………………..65 Recomendaciones………….……………………………………….……………… 66 Trabajo Futuro………………………………………………………………………..67 Bibliografía………………………..…………………………..……...……………….68

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LISTADO DE FIGURAS Figura 1. Sistema de cámara-proyector y ejemplo del sistema sobre un cráneo de plástico………………………………………………………………………….....19 Figura 2. Marca y modelo virtual de la guitarra eléctrica………………………...20 Figura 3. Tratamiento de fobias…………………………………………………….21 Figura 4. Realidad Aumentada en la Revista científica indexada de la Sociedad Colombiana de Cardiología…………………………………………………………22 Figura 5. Funcionamiento de Realidad Aumentada…………………………...…23 Figura 6. Proceso Reconocimiento de Realidad Aumentada…………………...24 Figura 7. Aplicación de la Realidad Aumentada en la Publicidad………………26 Figura 8. Ejemplo de la Realidad Aumentada en procesos de Mecánica…......27 Figura 9. Aplicación Móvil Con uso de la Realidad Aumentada………………...27 Figura 10. Formato base de marcadores………………………………………….33 Figura 11. Diseño marcador Centro de Convenciones……………………….....34 Figura 12. Marcador Hiro…………………………………………..……………….35 Figura 13. ARToolKit Generator Marker…………………………………………..36 Figura 14. Selección de marcadores………………………………………...........36 Figura 15. Búsqueda de marcadores………………………………………………37 Figura 16. Selección del objeto multimedia a visualizar…………………………38 Figura 17. Configuración de tamaño de objetos multimedia…………………….38 Figura 18. Caso de Uso de Funcionalidades…………………………………......42 Figura 19. Caso de Uso Despliegue de Lugares…………………………………44 Figura 20. Caso de Uso Buscar Localización………………………………….….46 Figura 21. Caso de Uso Realizar Comentarios…………………………………...47 Figura 22. Caso de Uso Realizar Restaurante…………………………………...49 Página | 8

Figura 23. Diagrama de Actividades Lugares…………………………...………..50 Figura 24. Diagrama de Actividades Localización…….......……………………..51 Figura 25. Diagrama de Actividades Comentarios…………………………….....51 Figura 26. Diagrama de Actividades Restaurante…………………………….....52 Figura 27. Diagrama de Despliegue de Aplicación Móvil………………………..52 Figura 28. Diagrama de Base de Datos…...………………………………………53 Figura 29. Diccionario de Datos Tabla Comentarios….…………………………53 Figura 30. Diccionario de Datos Tabla Restaurante..……………………………54 Figura 31. Entorno de Desarrollo Appery.co………………………………………55 Figura 32. Lista de Lugares………………………………………………………....56 Figura 33. Despliegue de Iglesias……………………………………………….....56 Figura 34. Marcador Contenido Iglesia San Pedro Claver………………………57 Figura 35. Interfaz de Ubicación de Sitios………………………………………...57 Figura 36. Interfaz de Comentarios y Experiencias………………………………58 Figura 37. Interfaz de Restaurante…………………………………………………58 Figura 38. Registro de Comentarios Restaurante……………………………..…58 Figura 39. Screenshot de Listado de Lugares…………………………………....59 Figura 40. Screenshot de Registro Comentarios……………… ………………...59 Figura 41. Screenshot de ubicación de lugar…………………………………......60 Figura 42. Iglesia San Pedro Claver desde Aplicación…….………………….…60 Figura 43. Portal de los Dulces desde Aplicación…….……………………….…60 Figura 44. Sede Sistemas CURN desde Aplicación…….…………………….…61 Figura 45. Iglesia Tercera Orden desde Aplicación…….…………………….….61 Figura 46. Guia Contenido de Iglesia Catedral………….….………………….…62

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Figura 47.Iglesia San Pedro Claver desde la Guia…………………………….…63 Figura 48.Vista 2 Iglesia San Pedro Claver mediante RA…………………….…63 Figura 49. Portal de los Dulces mediante RA………………………………….….63 Figura 50. Vista 2 del Portal de los Dulces mediante RA…………………..……63 Figura 51. Castillo de San Felipe mediante RA……………………………..……64 Figura 52. Vista 2 de la Torre del Reloj mediante RA………………………...….64

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RESUMEN

Hasta hacen pocos años superponer sobre un escenario real cualquier tipo de contenido digital, de cualquier índole, visual, auditivo, etc., sin alterar su entorno era prácticamente imposible. Sin embargo, hoy en día ya es posible disponer de información digital añadida sobre cualquier objeto, gracias a las bondades de la Realidad Aumentada (RA), una tecnología a disposición de cualquier persona, la cual

permite visualizar cualquier objeto multimedia en tiempo real

permitiéndole una interacción casi real con estos objetos. A partir de esta nueva forma de visualización prácticamente cualquier ciencia puede ser abordada para la representación de información en formatos de audio, texto, video, imágenes y animaciones 3D que permiten a sus usuarios finales formas inéditas y rápidas para la interpretación de los datos que deben ser convertidos en información y conocimiento. La educación y la pedagogía son también sujetos de la RA desde donde se pueden atender en los educandos algunos de los desórdenes del aprendizaje más comunes como las extensas lecturas de materiales educativos. Las cartillas de RA son clara muestra de esto, donde los alumnos podrán recrear experiencias como el estudio de distintas ciencias en los que puedan aprender de manera fácil y divertida. Por otro lado en el sector turismo también se están incursionando estas tecnologías para promover actividades de mercadeo y marketing en miras de incentivar esta importante actividad económica, utilizando estos elementos de comunicación estratégicos y de gran impacto como promoción del turismo para llegar a una mayor audiencia. Seguido con esto, la gran acogida que han tenido las aplicaciones móviles actuales es muy grande por eso llevar de la mano el turismo implementado Realidad Aumentada en una aplicación es algo muy novedoso. Este trabajo de investigación está orientado a la elaboración de una Guía de Turismo con Contenidos Digitales utilizando Realidad Aumentada, para la visualización y descripción de los sitios históricos del centro de Cartagena, que Página | 11

pueda ser una herramienta turística e innovadora en procesos de aprendizaje y enseñanza acerca de la historia de Cartagena.

Además, se desarrolló una Aplicación Móvil que incluye los Marcadores y la Información de los principales Sitios Turísticos de la ciudad de Cartagena, brindando además otras funcionalidades localización, visualización de los marcadores y calificación y comentarios de los sitios, buscando acercar a los turistas con la ciudad.

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1. DISEÑO METODOLOGICO

En este capítulo se detalla el diseño metodológico del proyecto realizado, características fundamentales del proyecto como son la descripción del problema, justificación, los objetivos, metas de investigaciones y demás descripciones de mucha importancia para el desarrollo del proyecto.

1.1 EL PROBLEMA Y OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

1.1.1 Descripción del Problema Cartagena de Indias se destaca por ser una de las ciudades turísticas más apetecidas de Colombia, la cual mensualmente recibe a centenares de personas que vienen a vacacionar y a descansar, en plan de negocios y/o asistencia a congresos y eventos que comúnmente se desarrollan en la ciudad, aprovechando en algunos casos para conocer un poco sobre la historia y la cultura de la ciudad. En la actualidad cuando los turistas llegan a la ciudad, en algunas ocasiones sin conocimiento alguno de su historia y/o de los sitios turísticos mas importantes, no disponen de las herramientas suficientes para su apoyo, el único mecanismo que se ofrece hoy en día es el de los guías turísticos, quienes son personas que a través del tiempo han estudiado y adquirido conocimiento al respecto y lo utilizan para orientar al turista. Desde las entidades encargadas del sector turismo en la ciudad no se evidencian el uso de herramientas tecnológicas que den apoyo a la tarea realizada por el guía turístico y que le permitan al turista mantener información de la mano y a tiempo real, pudiendo mantener una interacción directa con los sitios y su historia. En la actual sociedad de la información y con el desarrollo de la Web 3.0 se hace necesario que diferentes sectores, no siendo ajeno el turismo, se integren en el uso de las TIC’s para utilizar sus beneficios en miras de incrementar su desarrollo economico así como innovar sus procesos, posibilitando al turista la planificación de su viaje y brindándole acompañamiento durante su estadía en la ciudad. Página | 13

Una alternativa que le permita al turista y cualquier persona contextualizarse con su entorno y resaltar la importancia de los sitios turisticos, sin necesidad de su desplazamiento físico, en miras de planificar su viajes, es aprovechar las ventajas de la realidad aumentada,

posibilitándole observar texturas,

volúmenes, panorámicas, formas arquitectónicas, espacios, identificar la ubicación e historia y conocer su geo-referenciarían. De acuerdo al Plan VIVA DIGITAL , el Ministerio desarrollara varias iniciativas TIC con un enfoque especial en Mipymes para promocionar su adopción por parte de ellas, el propósito es que al 2014 el 50% de ellas implementen TICS en sus negocios, para el caso del sector Turismo, se promueve el Turismo Digital para apoyar la formalización empresarial del sector. El propósito de este trabajo de investigación se enfoca en la utilización de la Realidad Aumentada para visualizar los sitios históricos del centro de la ciudad de Cartagena que son construidos mediante la Computación Inmersiva y su respectiva descripción, para ser utilizados como apoyo en el sector Turístico y Educativo como una herramienta de conocimiento innovadora, de fácil uso e interactiva. 1.1.2 Formulación del Problema ¿Es posible diseñar e implementar una Aplicación Móvil y una Guía de Turismo para la visualización y descripción de los sitios Turísticos del centro de la ciudad de Cartagena utilizando Realidad Aumentada? 1.2 JUSTIFICACION DEL PROBLEMA La Realidad Aumentada es un mecanismo de visualización innovador que sirve como una estrategia de aprendizaje, brindando además un amplio servicio a diferentes sectores como la publicidad, el diseño arquitectónico, la medicina, la educación, la ingeniería, el turismo entre otras. Permite la representación de información en diferentes formatos de audio, texto, video, imágenes y animaciones 3D que dan a conocer a sus usuarios finales formas inéditas y rápidas para la interpretación de los datos que deben ser convertidos en información y conocimiento. Las posibilidades están directamente relacionadas con la imaginación.

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El sector turístico es uno de los campos en donde la Realidad Aumentada resulta ser muy útil, para la visualización de lugares, acortando distancias entre los turistas y los sitios destinos, dándole la posibilidad de sentirse cerca, posibilitando su promoción en miras de incentivar esta actividad y de acelerar el crecimiento económico de este sector. Contextualizarse con su entorno, resaltar la importancia de los sitios turísticos sin necesidad de su desplazamiento físico así como permitirle al turista conocer de manera fácil, divertida y rápida, mediante contenidos multimedia y además de interactuar con estos, también representan un método innovador para el aprendizaje de la historia de los diferentes sitios turísticos. La aplicación de estas tecnologías va de la mano con lo propuesto en el Plan de Desarrollo de Cartagena “Campo para Tod@s 2012-2015”, desde el cual se busca

promocionar

la

ciudad

como

destino

turístico

nacional

e

internacionalmente y fortalecer la competitividad de la ciudad como destino turístico. Para el año 2012, el nivel de ingresos generados por el turismo de eventos en la ciudad, se incrementó en 104% lo que permitió ingresar a la economía, Us $119,03 millones, se busca mantener y/o aumentar estas cifras en miras de mantener una economía consolidada y estable. El propósito de este trabajo de investigación se enfoca en la utilización de la Realidad Aumentada para la visualización y descripción de Contenidos Digitales de los sitios turísticos del centro de Cartagena creados mediante la Computación Inmersiva, para ser utilizados como apoyo en el sector Turístico y Educativo como una herramienta de conocimiento innovadora, de fácil uso e interactiva.

1.3 OBJETIVOS 1.3.1 Objetivo General. Desarrollar una Aplicación Móvil y una Guía de Turismo para la visualización y descripción de los sitios turísticos del centro de la ciudad de Cartagena utilizando realidad aumentada. 1.3.2

Objetivos Específicos.

Relacionados con la Guía Turística que implementa Realidad Aumentada: Página | 15



Construir un repositorio de objetos virtuales de los sitios turísticos del centro de Cartagena.



Recopilar la descripción histórica de cada sitio turístico.



Elaborar el audio de la descripción histórica de los sitios turísticos del centro de Cartagena.



Diseñar los patrones para identificar cada objeto multimedia.



Desarrollar la escena, integrando los objetos virtuales a los patrones.



Diseñar la Guía Turística que integre los patrones y los respectivos objetos virtuales para su distribución en medio físico.

Relacionados con la Aplicación Móvil que implementa Realidad Aumentada: 

Identificar los requerimientos de la Aplicación Móvil.



Análisis de los requerimientos para el desarrollo de la aplicación móvil.



Diseñar la aplicación móvil que contenga los patrones para la visualización de los objetos virtuales de los sitios turisticos del centro de Cartagena.



Implementar la Aplicación Móvil que integra los elementos del sistema.



Realizar pruebas del sistema pertinentes.

1.4 METAS DE LA INVESTIGACION 

Implementar una herramienta que permita la visualización y el aprendizaje de los sitios turísticos e históricos del centro de Cartagena.



Permitir la interacción del usuario con contenidos digitales para el conocimiento de los sitios turísticos e históricos del centro de Cartagena.



Mostrar una nueva forma de visualización y recreación de contenidos digitales en tiempo real con el usuario mediante Realidad Aumentada.



Facilitar el aprendizaje de las personas y turistas mediante contenidos digitales que puedan ser visualizados con Realidad Aumentada de los sitios turísticos del centro de Cartagena.

1.5 PRODUCTOS El desarrollo de este trabajo generó los siguientes productos: Página | 16

 Aplicación Móvil para la visualización y descripción de los principales sitios turisticos del centro de Cartagena mediante Realidad Aumentada  Guía de Turismo con contenidos digitales donde se pueden visualizar y describir los principales sitios turísticos e históricos del centro de la ciudad de Cartagena mediante Realidad Aumentada.

1.6 ESTRATEGIAS METODOLOGICAS 1.6.1 Clase o Modalidad de la Investigación Investigación Aplicada

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2. REVISIÓN LITERARIA

En este Capítulo se presenta una revisión del estado del arte y de los sustentos teóricos que sirven como base de este trabajo, inicialmente se describen los antecedentes, seguido las bases teóricas sobre Realidad Aumentada y acerca el desarrollo de Aplicaciones Móviles.

2.1 ANTECEDENTES

La Realidad Aumentada inició su aparición en los medios tecnológicos en el año de 1962 por cuenta de los primeros pasos de la Realidad Virtual, donde por un proyecto denominado “Sensorama”, se recreaba la primera sensación de “inmersión” a la virtualidad. Para el año de 1973 se inventaron las primeras cámaras de cabeza, y solo fue hasta el año de 1985 que el ingeniero Myron Krueger permitió a los usuarios de este tipo de cámaras interactuar con objetos virtuales por vez primera. El nombre y concepto como conocemos hoy día a la RA aparecen por el año de 1992, cuando Tom Caudell acuña el término por vez primera, y se inicia la actividad comercial para este tipo de tecnologías. Hasta este momento la Realidad Virtual se conocía como la única herramienta de visualización electrónica [1]. El gran salto tecnológico lo dio el ingeniero japonés Hirokazu Kato, quien en el año de 1999 desarrollo una serie de bibliotecas y algoritmos que le dieron un gran impulso a la RA con su herramienta ARTolKit, logrando que los requerimientos de máquina para llevar a cabo este tipo de experiencias fueran posibles desde un computador de escritorio, un portátil y recientemente todo tipo de dispositivos móviles modernos. [1] A continuación se listan algunas investigaciones que han tenido aplicación con la realidad aumentada y que dan soporte a esta investigación:

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 Proyectos a Nivel Internacional:

1. Realidad Aumentada en la Medicina En [2] se presenta un dispositivo de Realidad Aumentada que utiliza un láser escáner para mostrar información directamente sobre los pacientes, el cual se muestra en la figura 1. El sistema también es capaz de medir la localización espacial de la información proyectada mediante una cámara estereoscópica para asegurar la precisión, aplicar las correcciones necesarias a la proyección y ayudar en el registro. El sistema de proyección tiene su propio interfaz de programación de aplicaciones (API).

Figura 1. Sistema de cámara-proyector y ejemplos de funcionamiento del sistema sobre un cráneo de plástico, [2]

2. Realidad Aumentada en la Educación En [3] se realiza un proyecto denominado AR-Learning, hace uso de la Realidad Aumentada para el apoyo a las clases de Música (Educación primaria)(Figura 2). Esa aplicación tiene como objetivo el apoyo al aprendizaje de los principios básicos de la música al alumnado, visualizando en tres dimensiones instrumentos, así como escuchando su sonido característico cuando interactúen con ellos. También se enseñan las notas básicas del pentagrama musical y las cualidades del sonido como son altura, timbre o intensidad.

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Figura 2. Marca y modelo virtual de la guitarra eléctrica. [3]

El año 2012 fue el lanzamiento por parte de Editorial Planeta del primer libro con Realidad Aumentada en España. Juan Gómez-Jurado, un autor 2.0, de la nueva generación pero curiosamente con novela histórica, un encaje realmente difícil y sorprendente, apostó por la realidad aumentada como elemento de valor añadido a su libro La Leyenda del Ladrón. (*) Además, el proyecto Ar-Books.com nace con el objetivo de reinventar la manera de leer los libros, complementando las ilustraciones y fotografías que tradicionalmente se intercalan en los contenidos textuales y posibilitando una experiencia interactiva tridimensional. La colección de AR-Books.com estará formada por una serie de libros de temáticas variadas, tanto didácticos como narrativos, donde el hilo conductor de la colección será el empleo de la realidad aumentada para enriquecer su lectura y comprensión. (**) 3. Realidad aumentada en la psicología En [4] se presenta un sistema de RA para el tratamiento de fobias a animales pequeños como cucarachas y arañas (Figura 3), iniciado con un proyecto final de carrera en la facultad de informática de la UPV, realizado por el alumno César Carrión Villaplana en el año 2004. Esta aplicación se probó con pacientes reales que, después de alrededor de una hora de tratamiento con este sistema, fueron capaces de interactuar y matar animales reales. * Tomado de Juan Gómez Jurado, “La Leyenda del Ladrón”, Primer libro en España con Realidad Aumentada, Editorial Planeta.

** Tomado de ARBooks, Disponible en http://www.ar-books.com/, extraído en octubre de 2013.

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Figura 3. Tratamiento de fobias.[4]

4. Realidad Aumentada en Turismo Visuartour, permite aprovechar las bondades de la realidad aumentada para dar a conocer yacimientos arqueológicos y monumentos históricos en España, tal cual se construyeron en sus orígenes. La realidad aumentada es una potente y eficaz herramienta para divulgar y dar a conocer el patrimonio histórico y cultural de la ciudad, enriqueciendo y dando un valor añadido a toda la información que queremos transmitir. Además de las múltiples aplicaciones, la realidad aumentada es el complemento perfecto para los códigos QR, realidad virtual, etc. (*) También La promoción turística ha encontrado en la tecnología de realidad aumentada y en el marketing móvil unos componentes de comunicación estratégicos y de gran impacto para llegar a una mayor audiencia, a la que se ha sumado el Gobierno Vasco para fomentar su marca ‘Bosque Country’. Con el objetivo de promocionar la marca turística ‘Basque Country’, esta comunidad autónoma ha creado una aplicación para móviles con toda la información de interés y servicios que se ofrece en la web de turismo del Gobierno Vasco, que también se ha adaptado para su visualización en tablets, además de diseñar innovadoras camisetas con tecnología de realidad aumentada. (**) * Tomado de Visuartour, Disponible en http://visuar.es/realidad_aumentada_turismo_visuar.html, extraído en octubre de 2013.

**Tomado de http://www.turismoytecnologia.com/aplicaciones-y-software-apps-soft-paraturismo/item/2955-usando-la-realidad-aumentada-marca-turistica-se-promociona.

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 Proyectos Realizados a Nivel Nacional:

1. Aplicaciones RA desarrolladas para el sector Editorial El sector de los libros y las revistas es, con la publicidad, uno de los sectores mayormente usados en la actualidad para la implementación de la RA. El ejemplo muestra la revista científica indexada de la Sociedad Colombiana de Cardiología donde el suscrito fue invitado al editorial de la revista volumen 18 No.1 con un artículo de fondo en RA (Figura 4). Los lectores cuentan con una separata que les permite invocar dos experiencias que complementan lo impreso. [1]

Figura 4. Realidad Aumentada en la Revista científica indexada de la Sociedad Colombiana de Cardiología. [1]

2.2 REALIDAD AUMENTADA

La Realidad Aumentada es una visión directa o indirecta de un ambiente físico del mundo real, donde sus elementos se combinan con objetos virtuales para la creación de una realidad mixta en tiempo real.

Desde esta nueva forma de visualización prácticamente cualquier ciencia puede ser abordada por esta tecnología para la representación de información en formatos de audio, texto, video, imágenes y animaciones 3D que permiten a sus usuarios finales formas inéditas y rápidas para la interpretación de los datos que deben ser convertidos en información y conocimiento. Las posibilidades están directamente relacionadas con la imaginación [1]. Página | 22

2.2.1 Funcionamiento de la Realidad Aumentada El funcionamiento de la RA viene determinado generalmente por los componentes que se muestran en la figura 5 [1]:

Figura 5. Funcionamiento de Realidad Aumentada [1]

1. Visor: Desde donde se adquiere la señal de video del mundo real.  Cámaras web (alta, media y baja resolución)  Cámaras de dispositivos móviles (Smartphone y tabletas)  Accesorios o periféricos (como las gafas de RA) 2. Experiencias: Los diferentes objetos multimediales a representar  Texto  Audio  Video  Objetos 3D  Animaciones 3. Marcador: La forma en que se reconoce las experiencias a invocar  Marcadores monocromáticos (generalmente cuadrados)  Marcadores 4x4 colores (portadas revistas, impresos) Página | 23

 Marcadores por imágenes exteriores (edificios, interiores, fachadas) 4. Desarrollo: Son los programas usados para programar las experiencias 5. Procesador: En la plataforma usada para generar la RA como un todo. La RA es un proceso de cálculo numérico y matemático que permite el despliegue de todo tipo de experiencias multimediales sobre las pantallas de dispositivos,

y se

logra

por una

serie

de algoritmos y bibliotecas

preseleccionadas desde las herramientas de programación para la debida elaboración de la experiencia completa, la figura 6 permite ver la relación entre las coordenadas del marcador y las coordenadas de la cámara para generar la imagen aumentada. Existen herramientas de varios tipos que hacen la elaboración de RA muy rápida o compleja en la medida de nuestras necesidades y presupuesto.

Figura 6. Proceso Reconocimiento de Realidad Aumentada [1]

Muchos de los recursos para llevar a cabo este tipo de experiencias son de dominio público con licencias de aplicación por autorización del autor, siempre y cuando exista un usufructo por parte del desarrollador. Para el uso comercial existen también entornos de desarrollo completos y más complejos que permiten Página | 24

la elaboración de todo tipo de experiencias de RA por parte de los usuarios. Normalmente este tipo de herramientas son de pago [1]

EL funcionamiento de la RA viene determinado generalmente por los siguientes pasos: a. El video detecta la imagen a procesar b. Se identifica el patrón de colores y sus contrastes c. Se identifican las esquinas a procesar d. Se posiciona la cámara contra el marcador observado detectando su lugar e. Se identifica el tipo de gráfica interna dentro del marcador. f. Dicha gráfica identifica el tipo de experiencia a invocar en la RA g. Se asocia la posición original del marcador a la experiencia que se quiere ver h. Se invoca la experiencia (video, objeto 3D, animación etc) i.

Se recogen los datos de su tamaño y posición relativa programada

j.

Se despliega la experiencia sobre la pantalla

2.2.2 Limitaciones para desarrollar RA Las experiencias de RA tienen varios componentes a tener en consideración para que pueda ser considerada como exitosa: La iluminación: Es una de las variables más importantes a tener en cuenta, ya que en la medida que esta sea no homogénea, insuficiente o muy alta las experiencias podrán no visualizarse. Los marcadores: El diseño de un marcador debe también ser objeto de estudio para poder invocar las experiencias solicitadas debidamente. Si el marcador no tiene unos parámetros en su forma que ayuden al cálculo de su posición en el espacio, la experiencias saltara intermitentemente de un lugar a otro, no pudiendo ser bien observada. Visores Flash: Los nuevos browsers como Google Chrome vienen muy restringidos en seguridad para su uso, lo que no permite controlar ciertas variables para asegurar que aplicaciones como Adobe Flash Player se encuentre en la versión requerida para una exitosa visualización. Es recomendable

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"encapsular" los archivos flash en archivos HTML para asegurar la debida corrección de este tipo de novedades. Cámaras: Sea cual fuese la cámara usada, en la medida que la definición de los marcadores e impresos aumente el proceso de reconocimiento será más exigente, razón por la cual entre mayor sea la resolución de la cámara más exitosa será la visualización RA. [1]

2.2.3 Campos de Acción de la Realidad Aumentada:  RA en publicidad y Mercadeo El mercadeo y la publicidad fueron los primeros ejemplos desde donde se puso en práctica la RA después de salir de los centros de investigación y desarrollo (Figura 7). La oportunidad de poder ofrecer posibilidades asociadas al texto y el video convencional de la propaganda impresa, hizo de esta posibilidad una oportunidad

única

para

enriquecer

los

procesos

comerciales

y

de

posicionamiento de marcas. [1]

Figura 7. Aplicación de la Realidad Aumentada en la Publicidad [1]

 RA en Ingeniería La ingeniería y la técnica igualmente se han visto aludidas por la RA en la medida que ha permitido recrear procesos complejos por cuenta de las experiencias en el mantenimiento y reparación de máquinas (Figura 8), así como el complemento de todo tipo de información asociada a los manuales de usuario final que normalmente acompañan el conocimiento técnico. Actualmente con la disponibilidad de gafas de RA los procesos inmersivos pueden hacer que prácticamente podamos abordar procesos ingenieriles sin la necesidad de conocimientos previos. [1] Página | 26

Figura 8. Ejemplo de la Realidad Aumentada en procesos de Mecánica [1]

 RA en móviles Para este tipo de RA solo interviene el Smartphone, o tableta, su cámara digital, un GPS (cuando la situación lo requiera), y un programa ejecutándose en el teléfono, o desde Internet, por lo que es necesario, en este caso, un plan de datos inalámbrico. Cada día se diversifica más la oferta de aplicaciones en ese sentido, donde el usuario final puede descargar un visor y tener acceso a una serie de "capas" de información para la parte del mundo donde se desee tener información vía RA (Figura 9). [1]

Figura 9. Aplicación Móvil Con uso de la Realidad Aumentada. [1]

En el estado del arte, en el ítem 2.1 Antecedentes, se muestran algunas otras aplicaciones en sectores tales como:

medicina, psicología, editoriales,

educación y turismo, estás dos últimas en conjunto con su integración en las aplicaciones móviles, representan los campos de acción de este trabajo. 2.2.4 Algunas herramientas disponibles para RA Existen actualmente varios tipos de herramientas para llevar a cabo proyectos de RA así [1]: Herramientas Autores ( Atomic, BuildAR, etc.)

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Herramientas de Desarrollo (D-Fusion, Metaio, etc)

2.3

APLICACIONES MÓVILES

Los dispositivos móviles constituyen poderosas herramientas, que asociadas con recurso humano calificado permiten lograr eficiencia y efectividad en las actividades de cualquier tipo de organización, ya que tienden a reducir el tiempo y esfuerzo en la captura de datos lo que finalmente se traduce en reducción de costos. [5] Hoy en día

es cada vez más frecuente utilizar dispositivos como móviles,

smartphones, Tablets, como herramientas de trabajo, éstos dispositivos día tras día aumentan en prestaciones y en posibilidades de uso, por lo que estos se están convirtiendo en herramientas fundamentales para trabajar en movilidad e incluso, como sustitutos de los computadores para determinadas situaciones y tareas que los usuarios desean realizar. 2.3.1 Sistemas Operativos para Dispositivos Móviles

A continuación se hace una breve descripción de los principales sistemas operativos que corren en dispositivos móviles.  iOS: Plataforma de desarrollo de la compañía Apple para aplicaciones sobre dispositivos iPhone, iPod, iTouch, iPad, etc.  Android: Plataforma de desarrollo de la compañía Google para aplicaciones sobre dispositivos basados en Android como el Nexus One, HTC Dream, Samsung Galaxy, etc.  BlackBerry OS: Plataforma de desarrollo de la compañía RIM para aplicaciones sobre dispositivos Blackberry orientados al mercado profesional como Blackberry Curve, Storm, Pearl, etc.  Windows Phone: Anteriormente llamado Windows Mobile es un sistema operativo móvil compacto desarrollado por Microsoft, y diseñado para su uso en teléfonos inteligentes (Smartphones) y otros dispositivos móviles como Nokia Lumia, entre otros. Página | 28

 Symbian OS: Sistema operativo producto de la alianza de varias empresas de telefonía móvil, entre las que se encuentran Nokia, Sony Ericsson, Samsung, Siemens, Lenovo, LG, Motorola, Mitsubishi Electric, Panasonic, Sharp, etc.

2.3.2 Emuladores de Dispositivos Móviles

Un punto clave al momento de desarrollar aplicaciones para dispositivos móviles es la existencia de aplicaciones conocidas como emuladores, ya que, por lo general no es posible contar con todos los modelos de dispositivos móviles para probar los desarrollos realizados.

Estas aplicaciones están disponibles para sistemas de escritorio y emulan tanto el sistema operativo como la funcionalidad del dispositivo. Existen entornos de desarrollo o IDEs que incorporan emuladores de dispositivos móviles; con estos IDEs no solo es posible la edición y depuración del código fuente, sino que también la previsualización en un dispositivo simulado de la ejecución del código.

Algunos fabricantes de dispositivos móviles también han liberado emuladores que corren en computadoras de escritorio, como ocurre con el emulador oficial de Palm llamado POSE (Palm OS Emulator), o con Microsoft Device Emulator 1.0 que emula el Windows Mobile. [5]

2.3.3 Desarrollo de Aplicaciones para Dispositivos Móviles

Actualmente, existen en el mercado diversos lenguajes de programación para dispositivos móviles, que van desde C y C++ hasta Basic, pasando por Java. Las aplicaciones pueden ser cómodamente desarrolladas en sistemas de escritorio y probadas empleando emuladores, para finalmente instalarlas en los dispositivos reales.

En lo que al almacenamiento respecta, existe un mecanismo propio de los dispositivos móviles conocido como Record Management System (RMS), es semejante a una base de datos, pero no soporta instrucciones SQL. Página | 29

Por otro lado, existen servidores de bases de datos relacionales para estos dispositivos, entre ellos: HSQL Database Engine, SQL Anywhere Studio, IBM DB2 Everyplace, Oracle9i Lite y PointBase Micro Edition. [5]

2.3.4 Lenguajes de Programación

El desarrollo de aplicaciones para dispositivos móviles usualmente se lleva a cabo en plataformas para sistemas de escritorio, siendo posible el desarrollo bajo Windows, Mac OS, Unix y Linux. Así cómo es posible desarrollar en diversas plataformas, también es posible desarrollar en diversos lenguajes de programación; a continuación se hace una breve descripción de los principales lenguajes disponibles en el mercado para el desarrollo de aplicaciones para dispositivos móviles. [5]  Android SDK: El SDK de Android proporciona las diferentes bibliotecas API y las herramientas útiles de desarrollo necesarias para crear, probar y depurar aplicaciones para Android.  Java 2 Micro Edition: También abreviado J2ME, fue desarrollado como una respuesta para una plataforma de dispositivos móviles. J2ME es en realidad un subconjunto de Java 2 Standard Edition (J2SE) dirigido a dispositivos con recursos limitados principalmente en lo concerniente a capacidad de procesamiento, memoria y resoluciones de pantalla.  SuperWaba: Es un lenguaje de programación basado en Java, optimizado para su uso en dispositivos con pantallas pequeñas. Auque incluye su propio conjunto de librerías, los programas desarrollados en SuperWaba pueden ser ejecutados en cualquier plataforma que interprete Java. SuperWaba es la continuación del proyecto Waba, planteado como una alternativa frente a Java Micro Edition.  Visual Studio .NET: Es un entorno de desarrollo, que emplea una tecnología llamada framework, que es semejante a la Java Virtual Machine (JVM). El framework también está disponible en una versión más liviana conocida como .NET Compact Framework, dirigida principalmente a dispositivos móviles. [5] Página | 30

2.3.5 Entornos de Desarrollo en la Nube Existen diversos entornos de desarrollo para aplicaciones móviles donde se integran servicios en la nube y se pueden implementar para diferentes plataformas. Entre estos:  Appery.io: Appery.io, desarrollado por Exadel, es la primera plataforma móvil que ofrece un entorno de desarrollo rápido basado en la nube con servicios de back-end integradas y un catálogo rico de la API de plug-ins que simplifican drásticamente la integración con los servicios en la nube y los sistemas de la empresa. Combina la simplicidad de desarrollo visual con el poder de JavaScript para crear aplicaciones empresariales multiplataforma rápidamente. Debido a que la plataforma es 100% basado en la nube, puede centrarse en la creación de grandes aplicaciones, mientras nos preocupamos por el mantenimiento de la plataforma.(*) Tomado de http://appery.io/about-us/, 12 de diciembre de 2013.

 App Inventor: Google App Inventor es una aplicación de Google Labs para crear aplicaciones de software para el sistema operativo Android. De forma visual y a partir de un conjunto de controles básicos, el usuario puede ir conectando una serie de bloques para crear la aplicación desde cero. El sistema es gratuito y se puede descargar fácilmente de la web. Las aplicaciones fruto de App Inventor están limitadas por su sencillez, aunque permiten cubrir un gran número de necesidades básicas en un dispositivo móvil y de forma fácil y natural.

2.3.6 Metodologías de Desarrollo de Aplicaciones Móviles En [6] se habla acerca de las metodologías de desarrollo de software que se emplean hoy en día, muchas de ellas con sus ventajas y desventajas, igual para el desarrollo de aplicaciones móviles. La escogencia de estas metodologías debe hacerse en función de las necesidades y requerimientos.

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Entre las metodologías de desarrollo más aplicadas en Aplicaciones Móviles se encuentran:  Modelo Waterfall El modelo waterfall es el modelo más estático y predictivo. Es aplicable en proyectos en los que los requisitos están fijados y no van a cambiar durante el ciclo de vida del desarrollo. Esta aproximación divide el proyecto en fases estancas totalmente secuenciales. En este modelo, el desarrollo se interpreta como el agua que va cayendo de un estanque al siguiente.  Desarrollo Rápido de Aplicaciones El desarrollo rápido de aplicaciones es un método muy útil para el desarrollo de proyectos realmente urgentes con tiempos de entrega muy cortos.  Desarrollo Ágil (cualquiera de sus variantes) El desarrollo ágil es un modelo de desarrollo basado en iteraciones, donde en cada iteración se realizan todas las fases del ciclo de desarrollo.  Mobile-D El objetivo de este método es conseguir ciclos de desarrollos muy rápidos en equipos muy pequeños (de no más de diez desarrolladores) trabajando en un mismo espacio físico.

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3. METODOLOGÍA DE DISEÑO DE COMPONENTES DE REALIDAD AUMENTADA.

En el desarrollo de los componentes de realidad aumentada de este trabajo, se está siguiendo una metodología hibrida a partir de las metodologías propuestas en [7] y [8]. Inicialmente se describe el diseño de los Marcadores, los pasos para la generación del archivo *.patt, creación de la escena y por último se describe la la recopilación de los sitios turisticos que van hacer visualizados mediante Realidad Aumentada.

3.1 Diseño De Patrones O Marcadores La visión por computador utiliza complejos algoritmos para reconocer los marcadores y es capaz de calcular su orientación en el espacio sobre la base de su forma, desde el punto de vista de la cámara [3]. Un marcador o patrón es una imagen (generalmente impresa en una hoja) que la computadora procesa, y de acuerdo a la programación definida para esa imagen, le incorpora los objetos 3D. Los marcadores para Realidad Aumentada están realizados en archivos de imágenes como .pdf o .gif y en un archivo .pat o .patt que guarda la codificación de la imagen. Por ejemplo el que se muestra en la Figura 10:

Figura 10. Formato base de marcadores, Tomado de ARToolkit.

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Dentro del marcador vacío se debe pegar la imagen representativa del objeto 3D, para ello deben tenerse en cuenta los siguientes pasos: a. Buscar una imagen y abrirla con algún editor de imágenes (para nuestro caso utilizamos el editor Gimp). b. Pintar la imagen hasta lograr el aspecto que deseamos, en nuestro caso desarrollamos letras que son las que identificaran los distintos sitios turísticos que implementaremos. Se notará de la siguiente manera:

Figura 11. Diseño marcador Centro de Convenciones

La figura 11 muestra el diseño del marcador diseñado para el Centro de Convenciones, estos mismos pasos se aplicaron para el diseño de los marcadores correspondientes a los demás sitios. Se utilizó en la imagen que describe el marcador las iniciales de cada uno de los sitios. 3.2 Generación de Archivo *.patt utilizando ARToolKit Una vez se han diseñado los patrones o marcadores, es necesaria su generación de archivo identificador. Para llevar a cabo esta tarea, se utilizó ARToolKit, que es una biblioteca de software para crear aplicaciones de Realidad Aumentada (AR). Los marcadores ARToolKit son cuadrados, con una imagen en el centro y un contorno negro, cuadrado alrededor de la imagen. La mayoría de los ejemplos de código de los paquetes procedentes de ARToolKit utilizan uno de un puñado Página | 34

de patrones de marcador ampliamente disponibles, tales como el marcador clásico Hiro se muestra en la Figura 12. Este es uno de los marcadores que están disponibles en numerosos fuentes en línea y se incluyen entre los más descargados. [1]

Figura 12. Marcador Hiro, Tomado de ARToolkit.

Como ya se mencionó en el desarrollo de este trabajo, se crearon diseños propios de los marcadores, luego de elaborar los diseños, se deben tener en cuenta los siguientes pasos para la creación de los mismos: 1. Se debe generar un archivo de extensión *.patt a partir de un marcador, esto se realiza con el generador online, al cual se puede accesar desde el siguiente link: http://flash.tarotaro.org/blog/2008/12/14/artoolkit-markergenerator-online-released/, se busca ARToolKit Marker Generator Online y se abre la ventana que se muestra en la figura 13.

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Figura 13. ARToolKit Generator Marker

2. Posteriormente, se le da el acceso a la cámara y se muestra la imagen del marcador al cual se le va a generar el .patt, se hace click en Get Pattern y seguido Save para guardar el archivo que genera con extensión .patt que es el identificador del marcador.

3.3 Creación de la Escena Las escenas son el resultados de interrelacionar los objetos multimedia con los patrones o marcadores, permitiendo que cada objeto tenga un identificador diferente para ser visualizado. Existen diferentes programas que facilitan la creación de Escenas, en el desarrollo de este trabajo se utilizó BuildAR, la cual realiza un seguimiento basado en el marcador, lo que significa que los modelos 3D aparecen vinculados a marcadores físicos impresos físicos que pueden ser diseñados mediante la creación de un conjunto de marcadores y algunos modelos 3D, lo cual permite construir de forma fácil las escenas de realidad aumentada. Es necesaria una cámara web que capture la imagen y los marcadores necesarios para cada objeto. Se pueden usar de diferentes formas, tomándolos con la mano o realizando un cuaderno o libro con ellos, de forma que aparezcan sucesivamente. Cabe anotar que con los mismos marcadores se pueden ver

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diferentes objetos multimedia. Únicamente se debe cargar la escena de la temática correspondiente. El paso inicial para la elaboración de las escenas es tener instalada la herramienta

BuildAR

(Descargar

versión

gratis

http://www.buildar.co.nz/home/download/). Una vez abierta, se mostrará una interfaz como el de la Figura 14, en la cual se seleccionara Markers, Add Markers:

Figura 14: Selección de marcadores.

Luego nos aparecerá una interfaz (Figura 15), en la cual nos pide hacer la búsqueda de nuestro marcador:

Figura 15: Búsqueda de marcadores.

Por último queda agregar los objetos multimedia que serán visualizados en el marcador seleccionado. Para ello se debe seleccionar el marcador y agregarle Página | 37

el tipo de objeto multimedia que se desea, por ejemplo en la Figura 16, se muestra la interfaz para seleccionar el objeto que se desea mostrar en la escena.

Figura 16. Selección del objeto multimedia a visualizar.

Ahora se debe configurar al gusto el tamaño de visualización de los objetos, para ello se manipula en la configuración los tamaños que el editor da por defecto, como se muestra en la figura 17.

Figura 17. Configuración de tamaño de objetos multimedia.

En la elaboración del audio se utilizó la Grabadora de Windows y Garage Band, y posteriormente se agrego el archivo de audio asociado al marcador con el objeto respectivo.

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3.4 Recopilación de Sitios Histórico Para el desarrollo de este trabajo se recibió un banco de objetos modelados en 3D a partir del trabajo de investigación titulado Computación Inmersiva Aplicada a la Construcción De Sitios Históricos Virtuales del Centro Amurallado de la Ciudad de Cartagena [9]. El listado de los sitios que se incluyeron en este trabajo y a los cuales respectivamente se les crearon sus marcadores se muestra a continuación:  Iglesia san pedro Claver  Iglesia la catedral de santa catalina  Iglesia santo Toribio  Iglesia tercera orden  Plaza de la aduana  Plaza de bolívar  Parque centenario  Teatro Heredia  Teatro colon  Torre de reloj  Las bóvedas  Castillo san Felipe  Portal de los dulces  Camellón de los mártires  Centro de convenciones  Gobernación de bolívar  Alcaldía de Cartagena  Palacio de la inquisición

Como parte del trabajo [9] se incluyeron algunas de las sedes de la Corporación Universitaria Rafael Núñez, también fueron incluidos en este trabajo los siguientes:  Claustro de san francisco  Laboratorio de sistemas de la CURN  Sede mogollón. Página | 39

4. METODOLOGÍA DE DESARROLLO DE LA APLICACIÓN MÓVIL

Teniendo en cuenta las características y los requerimientos de este proyecto, su desarrollo se encaja en la propuesta de la metodología Ágil, por lo tanto es la metodología que se siguió en su desarrollo.

En este capítulo se muestra el resultado de cada una de las tareas realizadas en las fases de desarrollo de la Aplicación Móvil.

4.1 Descripción de la Aplicación

La Aplicación móvil consiste en tener una interacción con los lugares más representativos del centro de la ciudad de Cartagena utilizando Realidad Aumentada para la Visualización de los mismos. Principalmente la aplicación contiene el listado de lugares que se quieren mostrar, con una breve descripción del sitio, otra funcionalidad es que el usuario puede buscar la localización de este lugar, y como otra parte funcional también puede realizar comentarios, experiencias de uso y conocimiento desde la aplicación.

Además se brinda la funcionalidad de visualizar información relacionada con Restaurantes de la ciudad, permitiendo al usuario visualizar la carta y el contenido de la misma, la localización del restaurante y comentarios y calificaciones que se realizan sobre los platos y el lugar. Inicialmente se tomó un restaurante como caso de estudio que sirvió como escenario de prueba.

4.2 Objetivos de aplicación 

Conocer un poco más sobre la historia de Cartagena de Indias con los lugares más representativos e históricos del centro de la ciudad.



Despertar el interés de las personas de conocer lugares de una forma novedosa.

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

Brindar una alternativa a los usuarios que puedan comentar y dejar sus experiencias vividas tanto de la aplicación como lo vivido en los lugares que pueden conocer.

4.3 Fase de Análisis

4.3.1 Identificación y Listado de Requerimientos Los principales requerimientos de esta aplicación están orientados a satisfacer una necesidad de acercamiento y conocimiento de los principales sitios turísticos de la Ciudad de Cartagena implementando Realidad Aumentada, sirviendo a la vez como un producto turístico y educativo, con base en esto, se definieron los siguientes:  Requerimientos de los Sitios Turísticos o Listar sitios a ser visualizados o Desplegar contenido histórico de los sitios turísticos o Desplegar Marcadores que contienen escenas de los objetos multimedia de los lugares. o Reproducir el audio que describe la historia de estos lugares. o Visualizar Objeto Multimedia, lo cual debe integrar escena y audio.  Requerimientos Orientados con la localización de los Lugares. o Listar sitios a ser visualizados o Escoger Lugar a Visualizar o Ver ubicación del Lugar en el Mapa  Requerimientos Orientados con la Evaluación y Calificación de los Sitios o Escoger sitio a ser evaluado. o Calificar el sitio. o Realizar comentarios.  Requerimientos Orientados con la Promoción de Otros Lugares (En esta fase del proyecto solo Restaurantes) o Listar Lugares

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o Desplegar Marcadores que contienen escenas de los objetos multimedia de los lugares. o Visualizar Objeto Multimedia, lo cual debe integrar escena. o Mostrar Carta y Lista de Precios (Caso Restaurantes)  Requerimientos Orientados con la Evaluación y Calificación de los Platos. o Escoger plato a ser evaluado. o Calificar el plato. o Realizar comentarios sobre el plato.

4.3.2 Elaboración de Casos De Uso

Un caso de uso representa un proceso común e importante. Los casos de uso constituyen una técnica para la captura de requisitos potenciales de un nuevo sistema o una actualización software. Un diagrama de Casos de Uso muestra las distintas operaciones que se esperan de una aplicación o sistema y cómo se relaciona con su entorno (usuarios u otras aplicaciones) [5].

1. Caso de Uso General

Figura 18. Caso de Uso de Funcionalidades

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Caso de Uso

Desplegar Lugares

Actores

Usuario

Tipo

Primario, Esencial

Descripción

Este caso de uso se presenta cuando el usuario escoge el lugar que desea visualizar y se despliega todo el contenido del sitio.

Caso de Uso

Buscar Localización

Actores

Usuario

Tipo

Primario, Esencial

Descripción

Este caso de uso se presenta cuando el usuario escoge un lugar para visualizar la localización de este mismo en el mapa.

Caso de Uso

Realizar Comentarios

Actores

Usuario,

Tipo

Primario, Esencial

Descripción

Este caso de uso se presenta cuando el usuario realiza comentarios de la aplicación y las experiencias de uso.

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2. Lugares:

Figura 19. Caso de Uso Lugares.

Caso de Uso

Listar Sitios

Actores

Sistemas

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso el sistema despliega los sitios turísticos almacenados en él.

Caso de Uso

Seleccionar Sitios

Actores

Usuario Final

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso permite al usuario final seleccionar el sitio que el desee.

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Caso de Uso

Mostrar Contenido

Actores

Sistemas

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso el sistema despliega la información del sitio que el usuario final con anterioridad haya seleccionado.

Caso de Uso

Confrontar Marcador con Visor

Actores

Usuario Final

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso permite al usuario final mostrar a la cámara de la computadora, el patrón del sitio que desea percibir.

Caso de Uso

Visualizar Objeto Multimedia

Actores

Sistema

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso permite que el sistema exhiba la visualización del objeto multimedia que el usuario final con anterioridad seleccionó.

Caso de Uso

Calificar Sitio

Actores

Usuario Final

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso permite al usuario final darle una calificación al sitio. El usuario hará clic en Calificar Sitio y la aplicación lo lleva a la página Comentarios.

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3. Localización:

Figura 20. Caso de Uso Localización.

Caso de Uso

Listar Sitios

Actores

Sistema

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso el sistema despliega los sitios turísticos almacenados en él.

Caso de Uso

Escoger Sitio

Actores

Usuario Final

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso permite al usuario final seleccionar el sitio que el desea localizar.

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Caso de Uso

Solicitar Localización

Actores

Usuario Final

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso permite al usuario final presionar el botón para solicitar la localización del sitio escogido con anterioridad.

Caso de Uso

Localizar en Mapa

Actores

Sistema

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso permite al sistema ubicar el sitio que el usuario final notificó localizar.

4. Comentarios:

Figura 21. Caso de Uso Comentarios.

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Caso de Uso

Escribir Comentarios

Actores

Usuario Final

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso permite al usuario final escribir el comentario del sitio visualizado.

Caso de Uso

Registrar Comentario

Actores

Sistema

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso permite al sistema registrar o guardar el comentario hecho por el usuario final sobre el sitio visualizado.

Caso de Uso

Registrar Calificación del Sitio

Actores

Sistema

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso permite al sistema registrar o guardar la calificación hecha por el usuario final al sitio visualizado mediante Realidad Aumentada.

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5. Restaurantes

Figura 22. Caso de Uso Restaurantes.

Caso de Uso

Listar Restaurantes

Actores

Sistema

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso el sistema despliega los restaurantes almacenados en él.

Caso de Uso

Seleccionar Restaurantes

Actores

Usuario Final

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso permite al usuario final seleccionar el restaurante que el desee.

Caso de Uso

Mostrar Contenido

Actores

Sistemas

Tipo

Primario

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Descripción

Este caso de uso el sistema despliega la información del restaurante que el usuario final con anterioridad haya seleccionado.

Caso de Uso

Comentar Platos

Actores

Usuario Final

Tipo

Primario

Descripción

Este caso de uso permite al usuario final comentar los platos del restaurante que él deseé y que haya seleccionado con anterioridad.

4.3.4 Elaboración de Diagrama de Actividades

Los diagramas de actividades describen la secuencia de actividades en un sistema o aplicación. Las actividades se representan por medio de rectángulos y la secuencia es descrita por medio de flechas. [5] A continuación se describen los diagramas de actividades de este proyecto. 1. Lugares

Figura 23. Diagrama de Actividades Despliegue de Lugares

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2. Localización

Figura 24. Diagrama de Actividades Buscar Localización

3. Comentarios

Figura 25. Diagrama de Actividades Realizar Comentarios

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4. Restaurantes

Figura 26. Diagrama de Actividades Realizar Comentarios

4.4 Diseño de la Aplicación 4.4.1 Diagrama de Despliegue El Diagrama de Despliegue es un tipo de diagrama del Lenguaje Unificado de Modelado que se utiliza para modelar el hardware utilizado en las ejecuciones de sistemas y las relaciones entre sus componentes.

Figura 27. Diagrama de Despliegue de Aplicación Móvil

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4.4.2 Elaboración de Diagrama de Bases de Datos

Los diagramas entidad-relación o diagramas E-R representan los conceptos (entidades) u objetos del sistema o aplicación y sus relaciones. Estos diagramas facilitan el diseño de las bases de datos. [5]

Debido a restricciones en el motor de base de datos proporcionado por el entorno de desarrollo Appery.co, no es posible en este momento crear relaciones entre las entidades, por eso se describe únicamente las entidades independientes. Es trabajo de investigación a futuro la implementación de una base de datos relacional que interactúe con el aplicativo. Las entidades se muestran descritas en la Figura 28.

Figura 28. Tablas de Diagrama de Base de Datos

 Descripción de Datos Tabla Comentarios Comentarios (Lugares) Campo

Tipo de Dato

Descripción

Id

String

Se Guarda el código que se asocia al registro.

Nombre

String

El Nombre de la persona que hace un comentario.

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Comentarios

String

Guarda el comentario que realiza la persona.

Lugar

String

Se Guarda el lugar escogido por el usuario.

Calificación

Number

Guarda el número de calificación dado por el usuario.

Acl

Lista de Control de Acceso, un sistema de seguridad donde se asigna un permiso por defecto.

CreatedAt

Date

Guarda la Fecha y hora de creación del Registro por defecto.

UpdateAt

Date

Guarda la Fecha y hora de actualización del registro por defecto.

Figura 29. Diccionario de Datos Tabla Comentarios

Restaurantes Campo Id

Tipo de Dato String

Descripción Se Guarda el código que se asocia al registro.

Nombre

String

El Nombre de la persona que hace un comentario

Comentantarios

String

Guarda el comentario que realiza la persona.

Plato

String

Guarda el nombre del plato que escogió.

Restaurante

String

Guarda

en

nombre

del

restaurante

asociado. Calificación

Number

Guarda el número de calificación dado por el usuario.

Acl:

Lista de Control de Acceso, un sistema de seguridad donde se asigna un permiso por defecto.

CreatedAt

Date

Guarda la Fecha y hora de creación del Registro por defecto. Página | 54

UpdateAt

Date

Guarda la Fecha y hora de actualización del registro por defecto.

Figura 30. Descripción Tabla Restaurantes

4.4.3 Diseño de Interfaces de Usuario de la Aplicación El Diseño de las interfaces de la aplicación móvil se realizó en el entorno de desarrollo Appery.co como se muestra en la figura 31.

Figura 31. Entorno de Desarrollo Appery.co

La figura 32 y 33 muestra el despliegue de los Lugares, clasificados en Iglesias, Plazas, Parques, Teatros, Sedes CURN, Restaurantes y Otros sitios. Para esto se utilizó el control de Acordeones (Accordion), ya que permite clasificar los sitio y su respectiva descripción de forma ordenada.

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Figura 32. Lista de Lugares

Figura 33. Despliegue de Iglesias

En la figuras de la 35 a la 38 se muestra el botón Atrás para ello se utilizó el control ButtonBack, el cual es utilizado para regresar a la página anterior.

Con el fin de organizar los botones para las funcionalidades de la aplicación se utilizó la Barra de Navegación (NavBar),

es el control utilizado para la

navegación de las páginas de la aplicación. Esto se describe en las figuras de la 32 a la 38.

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Figura 34. Marcador de Iglesia San Pedro Claver

Figura 35. Interfaz de Ubicación de Sitios

En la figura 34 se despliegan las imágenes y los textos, para incluir los textos que describen los sitios turísticos se implementó el control Label, que permite esta funcionalidad. Para la inclusión de las imágenes se utilizó el Control Imagen (Image) que es utilizado para cargar las imágenes en la aplicación. Cajas de Texto (TextView), este control es utilizado por el usuario para ingresar texto, como por ejemplo, escribir el comentario

En la figura 35 se utilizaron las Vista en Listas ListView para listar los sitios, este control es utilizado para listar y seleccionar un sitio determinado.

En las figuras de la 36 a la 38 aparecen botones para realizar ciertas tareas, para lo cual se implementó el control Botón (Buttons), este control es utilizado para realizar una determinada acción, por ejemplo, para registrar un comentario, localizar sitio.

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Figura 36. Comentarios y Experiencias

Figura 37. Interfaz de Restaurante

En la figura 38 se utilizó la Barra de Deslizamiento (Slider) para calificar los platos y lugares, este control es utilizado para selecciona la calificación que el usuario decide dar a un determinado sitio.

Figura 38.Registro de Comentarios Restaurante

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4.5 Implementación y Pruebas de la aplicación Se Realizaron pruebas respectivas de las funcionalidades de la aplicación móvil utilizando el software visualizador al igual con la guía turística en físico. La Aplicación Móvil fue testeada en 2 móviles un Samsung Galaxy S4 y LG Optimus L3 los dos dispositivos poseen sistema operativo Android donde las características de estos terminales son ideales para correr la aplicación.

Se encontró que las Funcionalidades de visualización, comentarios y ubicación de lugares de la aplicación cumplen con los requerimientos perfectamente y funcionan en los dispositivos correctamente, tanto como en la navegación y todos los aspectos.

En la Guía Turística que comprende los patrones de visualización y descripción de sitios se testeo la interacción con el software visualizador y se mostraron los objetos correctamente, el software detecta todos los patrones y muestra el respectivo contenido multimedia. La Figuras 39, 40, 41 muestran la funcionalidad de listado de lugares, registro de comentarios y localización respectivamente.

Figura 39. Screenshot de Listado de Lugares

Figura 40. Registro de Comentarios

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Figura 41. Screenshot de ubicación de lugar

En las siguientes figuras 42, 43, 44, 45 se muestra la interacción de la aplicación móvil con el visor de realidad aumentada y aquí puede ver los lugares visualizando desde el dispositivo móvil.

Figura 42. Iglesia San pedro Claver desde Aplicación.

Figura 43. Portal de los Dulces desde Aplicación

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Figura 44.Sede de Sistemas CURN desde Aplicación. Figura 45. Iglesia Tercera Orden desde Aplicación

Estas fueron las respectivas pruebas funcionales que se le realizaron a la aplicación móvil cumpliendo con cada uno de los requerimientos con eficacia.

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5. ELABORACIÓN DE LA GUÍA TURÍSTICA UTILIZANDO REALIDAD AUMENTADA.

Esta guía fue elaborada utilizando la herramienta Publisher, en este software fue donde se diseñó todo el contenido de la Guía Turística que contiene cada uno de los marcadores identificadores de cada sitio y su descripción textual. 5.1 Descripción de la Guía Turística. Una vez se construyeron los marcadores y las escenas de los sitios históricos, se diseñó la Guía física

que integra el contenido de estos sitios con sus

respectivos marcadores. Este documento se organizó de la siguiente forma: 

Nombre del Lugar



Descripción Histórica del lugar



Marcador

Los objetos también incluyen audio de la descripción histórica del sitio. La figura 46 muestra un ejemplo de cómo ha sido estructurada la guía física.

Figura 46. Guia Contenido de Iglesia Catedral

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Este es el diseño utilizado en la guía física para todos los sitios históricos con el mismo seguimiento para la interaccion con realidad aumentaday su conocimiento desde este producto. 5.2 Pruebas De La Guía Física A continuación se describen los resultados de las pruebas realizadas a la revista física, utilizando la Realidad Aumentada como herramienta de visualización, esta prueba corresponde a una prueba funcional de los elementos de realidad aumentada desarrollados en este trabajo.

Figura 47. Iglesia San Pedro Claver mediante RA. Figura 48.Vista 2Iglesia San Pedro Claver mediante RA

La figura 47 y 48 deja ver el resultado de la visualización de la Iglesia San Pedro Claver mediante la Realidad Aumentada.

Figura 49. Portal de los Dulces mediante RA.

Figura 50. Vista 2 del Portal de los Dulces mediante RA

Las figuras 49 y 50 son resultado de la visualización del Portal de Los Dulces mediante la Realidad Aumentada. Página | 63

Figura 51. Castillo de San Felipe mediante RA.

Figura 52. Vista de la Torre del Reloj mediante RA

En las anteriores figuras 51, 52 podemos percibir el resultado de la visualización del Castillo de San Felipe y de la Torre del Reloj mediante la Realidad Aumentada.

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CONCLUSIONES

El desarrollo de este trabajo permitió la elaboración de una guía física para la descripción de los sitios turísticos de Cartagena que contiene la descripción histórica de los respectivos sitios turísticos y marcadores o patrones identificados para cada objeto multimedia. La creación de los patrones o marcadores de los sitios turísticos se diseñaron identificándose con su nombre respectivamente, además se construyeron las escenas con los objetos multimedia identificados con cada patrón y el audio alusivo a cada sitio turístico. Se Recolecto información de las descripciones históricas de los sitios turísticos más representativos del centro de la ciudad de Cartagena y Se elaboró el audio de cada de las descripciones de los sitios turísticos. Se Diseñó y Desarrollo una Aplicación Móvil la cual contiene información de los sitios históricos, los patrones que identifican cada objeto del sitio representativo, la ubicación respectiva de cada sitio y comentarios que se pueden realizar desde la aplicación. Se logró integrar los marcadores en la aplicación logrando la convergencia entre estas dos tecnologías, realidad aumentada y aplicaciones móviles. Como funcionalidad adicional a los objetivos propuestos en este trabajo, se incluyo una en la que se le permite al usuario de la aplicación conocer las cartas de los principales restaurantes de la ciudad como objeto de estudio.

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RECOMENDACIONES 1. Se Recomienda Utilizar un Dispositivo Móvil Smartphone de alta gama con sistema operativo Android o iOS, y tener acceso a internet para disfrutar de todas las funcionalidades. 2. Se Recomienda utilizar una cámara alterna de buenos pixeles para mejorar la visualización en diferentes entornos. 3. El Computador a utilizar debe tener unas buenas características de buen rendimiento para que los gráficos y el software pueda correr bien. 4. Se Recomienda para visualizar los objetos con Realidad Aumentada tener buena iluminación para que software pueda detectar bien los marcadores o patrones. 5. Se recomienda que los demás estudiantes tomen esta tecnología y profundicen un poco para la visualización de otros objetos multimedia como animaciones o recorridos de manera virtual e implementen los demás sitios históricos que se puedan encontrar el resto del centro y de la ciudad amurallada. 6. Se debe tener instalado BuildAR Viewer, una Cámara principalmente para poder visualizar los objetos y disfrutar las experiencias de la Realidad Aumentada.

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TRABAJO FUTURO

En este trabajo se desarrolló un prototipo funcional inicial de la aplicación, en versiones posteriores se pretende incrustar objetos 3D de otros lugares destacados de la ciudad, como por ejemplo: restaurantes, museos, cines, discotecas y ofrecer algunos servicios adicionales para estos lugares, logrando ofrecer una versión completa como Aplicación Móvil que sirve como Portal Turístico de Cartagena, además poder visualizar los objetos desde la cámara del Smartphone.

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BIBLIOGRAFÍA 1. Carlos Ortiz (2012). Primer Congreso Nacional de Ingeniería CECAR “Realidad Aumentada y Sus Aplicaciones”. 2. Glossop, N. D. y Z. Wang (2003). "Laser projection augmented reality system for computer assisted surgery.". 3. Gallego Delgado, (2012) “AR-Learning: libro interactivo basado en realidad aumentada con aplicación a la enseñanza.”, 4. Juan, M.C., Alcañiz, M., Monserrat, C., Botella, C., Baños, R.M. & Guerrero, B. (2005). Using augmented reality to treat phobias. 5. Nelson

Eduardo

Hernández

Germán

(2006), “Programación

De

Aplicaciones Para Dispositivos Móviles”, Universidad De El Salvador, Ciudad Universitaria. 6. Robert Ramirez Vique, “Métodos para el desarrollo de Aplicaciones Moviles”, PID_00176755. 7. Mazen Abdulmuslih Alsirhani (2012), “Análisis de sistemas de realidad aumentada y metodología para el desarrollo de aplicaciones educativas” 8. Carlos Alcarria Izquierdo, "Desarrollo de un sistema de Realidad Aumentada en dispositivos móviles", 2010 9. Jhoander Bello Berrio(2014), “Computación Inmersiva Aplicada a la Construcción De Sitios Históricos Virtuales del Centro Amurallado de la Ciudad de Cartagena”. Tesis de Grado, Cartagena de Indias. 10. Carlos Alcarria Izquierdo (2010), “Desarrollo de un sistema de Realidad Aumentada en dispositivos móviles”, Universidad Politécnica De Valencia.

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