CAPÍTULO III DESARROLLO DE LA PROPUESTA
3.4. Conclusiones parciales del Capítulo III
Una vez terminado el desarrollo de este capítulo se puede concluir que:
El presente capítulo es de vital importancia ya que se detalla la propuesta y se realiza el análisis del sistema y los diagramas para el diseño del sistema que se utilizan para la elaboración de la guía virtual.
Se describe los requerimientos necesarios para la implementación adecuada de la Guía Virtual de la Infraestructura Física del Campus de “Uniandes – Tulcán”
Se a da conocer el desarrollo de la guía virtual y los componentes, herramientas, para la creación del sistema informático, y para su correcto funcionamiento se realizan las respectivas pruebas.
CONCLUSIONES GENERALES
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El sistema informático va a ser de gran ayuda para estudiantes, docentes y público en general que visita las instalaciones del campus universitario de Uniandes – Tulcán y así tener una información organizacional de calidad.
Con la implementación de la guía virtual los usuarios que realicen el recorrido virtual lo van hacer de una manera dinámica, interactiva y divertida, en una forma tridimensional.
Los programas que se utilizó para el desarrollo del sistema informático fueron analizados de una manera detallada para así cumplir con las necesidades y expectativas del usuario.
La Guía Virtual de la Infraestructura Física del Campus de “Uniandes – Tulcán” va a ser una novedad impresionante por lo que ninguna otra institución de nuestra provincia cuenta con este sistema informático
Es importante obtener un sistema informático para tener una mayor agilización y así investigar y recopilar información sobre la teoría de lo que vamos a utilizar para brindar una solución al problema suscitado sobre el desconocimiento organizacional de la infraestructura física del Campus de “Uniandes – Tulcán.
En el Marco Metodológico se presentó todo sobre los métodos y la investigación que tiene el proyecto para dar solución al problema que tiene Uniandes – Tulcán.
En el capítulo I se recopila información de la línea de investigación y los programas que se utiliza para el desarrollo de la guía virtual, y así obtener un sistema informático de calidad, y brindar una solución al problema suscitado sobre el desconocimiento organizacional de la infraestructura física del Campus de “Uniandes – Tulcán.
En el capítulo II se presentó todo sobre los métodos y la investigación que tiene el proyecto para dar solución al problema que tiene Uniandes – Tulcán, detallando los tipos de investigación que se utiliza para la elaboración del proyecto planteado y recopilando información con la utilización de cuestionarios y así sacar las conclusiones de los resultados obtenidos para emplearlos a la propuesta del tema planteado.
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En el capítulo III se detalla la propuesta y se realiza el análisis del sistema y los diagramas para el diseño del sistema que se utilizan para la elaboración de la guía virtual, para tener una información más representativa y detallar los componentes, herramientas, para la creación del sistema informático y requerimientos necesarios para la implementación adecuada de la Guía Virtual de la Infraestructura Física del Campus de “Uniandes – Tulcán”
RECOMENDACIONES GENERALES
Como recomendaciones principales para la expansión y mejoras del presente sistema tenemos las siguientes:
Dentro de lo académico se recomienda a UNIANDES – Tulcán la creación de una materia, que estudie el campo de la realidad virtual y los modelos tridimensionales con la consigna de
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que sus estudiantes tengan bases sólidas sobre el modelado virtual y puedan crear modelos más avanzados y mejorados que se puedan aplicar en distintos campos de la vida real.
La institución educativa debe tener en cuenta que es imprescindible realizar ciertas actualizaciones y mantenimientos del equipo en él va a estar instalado la Guía Virtual, ya que con el pasar de los años el desgaste de este equipo puede ocasionar algunos inconvenientes al momento de su uso.
Se recomienda implementar la Guía Virtual con el fin de mejorar la información organizacional de la Infraestructura Física del campus de Uniandes – Tulcán.
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Guía Virtual de la Infraestructura Física del nuevo Campus de
Uniandes – Tulcán.
“UNIVIRTUAL”
Danilo Alexander Pantoja Villarreal, Universidad Regional Autónoma de los Andes Uniandes – Tulcán, Técnico Ejecutivo Analista de Sistemas, Tulcán – Ecuador, [email protected].
RESUMEN
En la actualidad, el uso de modelos virtuales para la arquitectura está en auge, ya que representan una plataforma para la exposición de edificaciones existentes o en desarrollo, así como también para la creación de guías, visitas, recorridos virtuales. Estos permiten el movimiento dentro de un modelo en 3D, con lo cual se puede mostrar una aproximación de un lugar específico sin la necesidad de transportarse físicamente a dicho lugar.
Existen varias técnicas y métodos que permiten el desarrollo de estos recorridos, en el presente artículo se describe el uso de Sketchup 2013 y Unity 4.
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Se realizó un Guía Virtual de la Infraestructura Física del nuevo Campus de Uniandes – Tulcán, utilizando el programa Sketchup 2013, para el modelamiento 3d de la infraestructura y el programa Unity 4 para la animación en 3d, con esto lograr un recorrido interactivo.
El desarrollo del sistema de simulación se la realizó aplicando el Proceso Game y patrones de diseño, como un marco de trabajo referencial que se integra con un método de análisis, diseño y codificación para la obtención de la aplicación final.
El proyecto desarrollado constituye un piloto para la creación de nuevos modelos virtuales, y la Universidad Regional Autónoma de los Andes Uniandes – Tulcán se beneficiará de aplicar estas nuevas tecnologías y métodos de difusión para darse a conocer como una institución educativa de calidad y calidez.
Palabras Clave: Modelamiento 3D, Recorrido Interactivo, Guía Virtual, Animación 3D.
SUMMARY
At present, the use of virtual models for architecture is booming, as they represent a platform for exposing and developing existing buildings as well as for creating guides, tours, virtual tours. These allow movement within a 3D model, which can show an approximation of a specific location without having to be physically transported to the location. There are various techniques and methods that enable the development of these routes, the present article describes the use of SketchUp and Unity in April 2013. We performed a Virtual Guide Physical Infrastructure of the new Campus of Uniandes - Tulcán, using the Sketchup program 2013 for 3D modeling and program infrastructure Unity 4 for
animation in 3d, with this achieving an interactive tour.
The development of the simulation system is performed by applying the process Game and design patterns such as a reference framework that is integrated with a method of analysis, design
and coding for the production of the final application.
The pilot project is developed for creating new virtual models, and the Autonomous Regional University of the Andes Uniandes - Tulcán will benefit from applying these new technologies and methods of dissemination to be known as a quality educational institution and warmth.
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Keywords: 3D Modeling, Interactive Tour Guide Virtual 3D Animation.
1. INTRODUCCIÓN
La tecnología avanza a pasos agigantados, si bien en el pasado se veía a los computadores solo como equipos empresariales, ahora se evidencia como estos dejaron de ser simples máquinas procesadoras de números y ofrecen al usuario experiencias en vídeo voz y datos, creando innumerables opciones a desarrollarse en el ámbito multimedia.
Si bien en un inicio los motores de juegos fueron diseñados con el propósito de simplificar el nivel de abstracción al momento de desarrollar un videojuego, ahora se han tornado en herramientas que permite la creación de contenido interactivo para el usuario. Por ejemplo, se los puede visualizar en el ambiente arquitectónico, para la modelación de edificaciones a ser construidas o también poder usarlas para desarrollar simuladores de vuelo para el entrenamiento de los futuros aviadores, y obviamente para el efecto de este proyecto, se pueden usar con el fin de producir una réplica virtual de un museo en el cual no solo el usuario recorre el establecimiento, sino que además interactúa con los elementos que encuentra en su visita para tener una mayor información y una mayor profundización en los diferentes elementos que componen Uniandes – Tulcán.
El presente artículo pretende dar a conocer la experiencia adquirida durante la ejecución del proyecto, al momento de realizar el análisis, mostrar el diseño del modelo en 3D de Uniandes – Tulcán, y dar a conocer cuáles fueron las tareas que se realizaron para la generación de la guía virtual.
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En la parte inicial del artículo se citan las consideraciones referentes a la ingeniería de software, a continuación se detallan aspectos relevantes sobre el modelado y animación 3D que fueron los pilares para el desarrollo de la aplicación. También se presenta a detalle el proceso utilizado para el desarrollo de la guía virtual, las iteraciones que fueron consideradas al desarrollar cada parte de la aplicación y presentar el resultado obtenido mediante el proceso game.
2. MÉTODOS
2.1. INGENIERÍA DE SOFTWARE
La Ingeniería de software es una tecnología estratificada que se apoya sobre un enfoque de calidad. El fundamento es la capa de proceso, que se refiere a la unión que mantiene juntas las capas de tecnología que refieren el desarrollo racional y oportuno de la ingeniería de software.
El proceso define un marco de trabajo para un conjunto de áreas claves de proceso que se deben establecer para la entrega efectiva de la tecnología de la ingeniería de software. (PRESSMAN, 2006)
El objetivo de la Ingeniería de Software es diseñar y no trabajar en los detalles de la implementación. Lo importante es que la solución pueda ser realizada y sirva para el propósito requerido. (Liu, 26 Febrero 2003. )
El proyecto se basa en una rápida pero acertada aplicación de la Ingeniería de Software para el desarrollo de la guía virtual, enfocándose en la factibilidad de realizar cambios y llevar un control del tiempo utilizado para cada una de las tareas.
La Ingeniería de Software debe descansar sobre un esfuerzo de organización de la calidad. La gestión total de la calidad y las filosofías similares fomentan la continua mejora de los procesos consensuados para el proyecto.
Esta capa abarca la continua verificación de la aplicación desarrollada, a fin de obtener un aplicativo que sea del agrado del usuario, en este caso de la Universidad Regional Autónoma de los Andes Uniandes – Tulcán.
El fundamento de la Ingeniería de Software es la capa de procesos. El proceso define un marco de trabajo para un conjunto de áreas clave, las cuales forman la base del control de gestión de
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proyectos de software y establecen el contexto en el cual se aplican los métodos técnicos, se producen resultados de trabajo, se establecen hitos, se asegura la calidad y el cambio se gestiona adecuadamente.
En el presente proyecto se toma como proceso game, un marco de trabajo referencial sobre el cual se sustenta el desarrollo.
Figura 1: Capas de Ingeniería de Software
Los métodos de la Ingeniería de Software indican cómo construir técnicamente una aplicación. Debido a que el proceso game define un marco de trabajo ágil, enfocándose en el desarrollo, en el proyecto se utiliza un método genérico de desarrollo. Abordando el análisis de requisitos, el diseño, y las pruebas constantes durante todo el desarrollo del proyecto.
Por último, las herramientas proporcionan un soporte para el proceso y los métodos que apoyan el presente utilizan patrones de diseño, aplicando los diferentes diagramas que permitieron una mejor visualización de la estructura del aplicativo a desarrollar. (KENDALL, 2007)
2.2. EL PROCESO GAME
Game define un conjunto de prácticas, roles, y que puede tomarse como punto de partida para definir el proceso de desarrollo que se ejecutará durante un proyecto. Se basa en:
El desarrollo incremental de los requisitos del proyecto en bloques temporales cortos y fijos.
La priorización de los requisitos por valor para el usuario y coste de desarrollo en cada iteración.
La potenciación del equipo, que se compromete a entregar unos requisitos y para ello se le otorga la autoridad necesaria para organizar su trabajo.
La sistematización de la colaboración y la comunicación tanto entre el equipo y como con el cliente
2.3. SKETCHUP PRO 2013 Y PATRONES DE DISEÑO
Es una aplicación CAD para la creación de modelos tridimensionales. Es utilizado por arquitectos, ingenieros civiles, cineastas, desarrolladores de juegos y otros profesionales; para crear modelos de casas, edificios, objetos, etc. utilizando una amplia gama de herramientas en un entorno de edición WYSIWYG. (MARK, 2001)
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Sketchup Pro 2013 simplifica la creación de modelos 3D, a través de un método diferente: en lugar de dibujar un polígono, el usuario dibuja formas planas (dos dimensiones) y lo empuja o tira para generar una tercera dimensión. Por lo tanto, un cuadrado o rectangular se convierte fácilmente en un cubo; de la misma manera, se convierte en un círculo o cilindro.
Sketchup fue diseñado con el objetivo de que pudiera usarse de una manera intuitiva y flexible. SketchUp permite conceptualizar y modelar imágenes en 3D de edificios, coches, personas y cualquier objeto o artículo que imagine el diseñador o dibujante. Además el programa incluye una galería de objetos, texturas e imágenes listas para descargar.
2.4. UNITY
Unity es un motor de videojuego multiplataforma creado por Unity Technologies.
Unity está disponible como plataforma de desarrollo para Windows y OS X, y permite crear juegos para Windows, OS X, Linux, Xbox 360, Play Station 3, Wii, Wii U, iPad, iPhone y Android. Gracias al Plug-In Web de Unity, también se pueden desarrollar juegos de navegador, para Windows y Mac.
Unity 4 cuenta con sombras en tiempo real en móviles, creación de instancias, malla de piel, la capacidad de utilizar los mapas normales cuando usas mapas de light maps, y un refinado perfilador de GPU.
Es fácil de hacer gráficos de gama alta escalables a los modernos PCs y chips gráficos móviles. (MORALES, 2005)
Características de Unity 4.
Soporte texturas 3D.
Navegación: obstáculos dinámicos y prioridad de evasión.
Optimizaciones importantes en el rendimiento y uso de memoria de UnityGUI.
Fuentes dinámicas en todas las plataformas con HTML como marcado.
Depuración remota de Unity Web Player.
Nuevos flujos de trabajo en la ventana de proyecto.
Mapa iterativo de light map.
Componentes basados en refinados de flujos de trabajo.
Mejorado el pipeline de importación de Cubemap.
LXIV Las mallas se pueden construir a partir de figuras.
3. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN 3.1. DIAGRAMAS
3.1.1 DIAGRAMAS LOGICOS
Notación del Diagrama Lógico de flujo de procesos de información
Los diagramas lógicos de flujo de procesos de información que tiene la guía virtual son los que se detalla a continuación:
Diagrama lógico de flujo de proceso de información de primer nivel
El usuario interactúa con la Guía Virtual de la Infraestructura Física del Nuevo Campus de Uniandes – Tulcán “UNIVIRTUAL” a través de un ordenador.
Diagrama lógico de flujo de proceso de información de segundo nivel USUARIO
Guía Virtual de la Infraestructura Física del
Nuevo Campus de “Uniandes – Tulcán”
UNIVIRTUAL
Guía Virtual de la Infraestructura Física del Nuevo Campus de
“Uniandes – Tulcán” UNIVIRTUAL
Selecciona Lugar de Recorrido Virtual BIENVENIDA
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El visitante ingresa a la Guía Virtual de la Infraestructura Física del Nuevo Campus de Uniandes – Tulcán “UNIVIRTUAL” se representa ante el visitante una pantalla de bienvenida luego se le presenta una pantalla para que él pueda elegir el lugar de interés que quiere recorrer, el sistema devuelve al usuario las imágenes e información que conforman la Guía Virtual
3.1.2 DIAGRAMAS DE CASO DE USO. 3.1.2.2.1 Casos de uso del dominio.
3.1.2.2.2 Caso de uso: navegar modelo tridimensional Fuente: Casos de uso del dominio
Elaborado por: Danilo Pantoja
Fuente: Casos de uso tridimensional
Elaborado por: Danilo Pantoja
Cargar modelo tridimensional Navegar modelo tridimensional USUARIO Buscar Información Zona Virtual Cargar Información Zona Virtual USUARIO Seleccionar Zona Virtual del
Campus Universitario
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Proceso mediante el cual el usuario puede recorrer por el modelo virtual de todo el campus universitario.
Flujo básico de eventos.
El usuario puede utilizar el mouse o el teclado para realizar acciones de rotación, traslación.
Navegar por el campus universitario.
Ingresar en edificios del campus educativo.
Salir del mundo virtual cerrando la aplicación.
La guía virtual se realiza con éxito.
3.2 ITERACIONES
Cada iteración representa una parte del aplicativo completo a desarrollar. El proceso Game requiere la subdivisión de todas las tareas en iteraciones, a fin de obtener un entregable al final de cada una y decidir si es factible la continuación del proyecto o si se debe terminarlo.
3.2.1. ITERACION I
La primera iteración del proyecto desarrollado consistió en el modelado en 3D de la infraestructura de Uniandes – Tulcán.
El Dr. Alex Cruz (Director de Uniandes – Tulcán), quien facilitó el proceso de inspección de esta institución educativa y permitió la toma de fotografías y medidas de la edificación, con el objetivo de obtener un modelo muy apegado a la realidad. Con las mediciones por bloques y los datos obtenidos se procedió con la creación de un plano básico de las áreas a ser modeladas, y posteriormente se utilizó el software Sketchup Pro 2013 para el modelado.
3.2.2. ITERACION II
En esta iteración se enfoca el trabajo en la realización del software que permitirá realizar un recorrido virtual por el modelo de la infraestructura de Uniandes - Tulcán generado en la anterior iteración.
Se el programa Unity 4, para realizar un aplicativo 3D de manera rápida y eficaz.
En primera instancia se diseñó la cámara y el movimiento de la misma, luego de lo cual se cargaron las diferentes partes de la infraestructura de Uniandes – Tulcán y se las subdividió en secciones para que no exista tanto contenido cargado en memoria.
Al final de la iteración se logró entregar un aplicativo que permite recorrer todos los edificios de Uniandes – Tulcán.
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3.2.3. ITERACION III
A fin de complementar el aplicativo ya desarrollado en la iteración anterior, se planteó el reto de expandir más la información contenida en el recorrido virtual. En esta iteración se genera un archivo .exe de instalación
4. RESULTADOS
4.1. EVALUACIÓN DE OBJETIVOS ALCANZADOS Objetivo General
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Implementar una Guía Virtual en que garantice la información organizacional de la nueva