Realidad aumentada como apoyo al proceso enseñanza - aprendizaje en la Unidad Educativa "Fray Bartolomé de las Casas - Salasaca"

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UNIVERSIDAD REGIONAL AUTÓNOMA DE LOS ANDES “UNIANDES”

FACULTAD DE SISTEMAS MERCANTILES

CARRERA DE SISTEMAS

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO EN SISTEMAS E INFORMATICA

TEMA:

“REALIDAD AUMENTADA COMO APOYO AL PROCESO ENSEÑANZA - APRENDIZAJE EN LA UNIDAD EDUCATIVA “FRAY BARTOLOMÈ DE LAS

CASAS – SALASACA””

AUTOR: ANANCOLLA MASAQUIZA RICHARD LEONARDO

ASESOR: ING.VISCAINO NARANJO FAUSTO ALBERTO

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APROBACIÓN DEL ASESOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN

CERTIFICACIÓN:

Quien suscribe, legalmente CERTIFICA QUE: El presente Trabajo de Titulación realizado por el señor RICHARD LEONARDO ANANCOLLA MASAQUIZA estudiante de la carrera de Sistemas, Facultad de Sistemas Mercantiles, con el tema REALIDAD AUMENTADA COMO APOYO AL PROCESO ENSEÑANZA - APRENDIZAJE EN LA UNIDAD EDUCATIVA “FRAY BARTOLOMÈ DE LAS CASAS – SALASACA”, ha sido prolijamente revisado, y cumple con todos los requisitos establecidos en la normativa pertinente de la Universidad Regional Autónoma de los Andes –UNIANDES-, por lo que apruebo su presentación.

Ambato, Febrero del 2018

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DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD

Yo, RICHARD LEONARDO ANANCOLLA MASAQUIZA, estudiante de la carrera de Sistemas, Facultad de Sistemas Mercantiles, con el tema REALIDAD AUMENTADA COMO APOYO AL PROCESO ENSEÑANZA - APRENDIZAJE EN LA UNIDAD EDUCATIVA “FRAY BARTOLOMÈ DE LAS CASAS – SALASACA”, declaro que todos los resultados obtenidos en el presente trabajo de investigación, previo a la obtención del título INGENIERO EN SISTEMAS E INFORMÁTICA, son absolutamente originales, auténticos y personales; a excepción de las citas, por lo que son de mi exclusiva responsabilidad.

Richard Leonardo Anancolla Masaquiza, CI. 1805272877

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DERECHOS DE AUTOR

Yo, RICHARD LEONARDO ANANCOLLA MASAQUIZA, declaro que conozco y acepto la disposición constante en el literal d) del Art. 85 del Estatuto de la Universidad Regional Autónoma de Los Andes, que en su parte pertinente textualmente dice: El Patrimonio de la UNIANDES, está constituido por: La propiedad intelectual sobre las Investigaciones, trabajos científicos o técnicos, proyectos profesionales y consultaría que se realicen en la Universidad o por cuenta de ella;

Richard Leonardo Anancolla Masaquiza, CI. 1805272877

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DEDICATORIA

Dedico mi trabajo de tesis a Dios por permitirme llegar hasta estas instancias tan importante de mi formación profesional y también por guiar mi camino como un hombre de bien. A mi abuelita Juana Chimbosina Palate por darme su apoyo incondicional en todo momento, por creer en mí, por cuidarme, por estar siempre conmigo en las buenas y en las malas, por brindarme sus ejemplos a seguir como una persona amable, respetuoso, luchador, a mis padres por darme la vida y estar apoyándome desde lejos, a mis tíos ya siempre me mostraron ejemplos de lucha constante y por brindarme su apoyo.

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AGRADECIMIENTO

Un Fraternal gratitud a la UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE LOS ANDES, facultad de Sistemas Mercantiles, por permitirme culminar mis estudios, a los maestros por brindarme sus conocimientos y poder compartir parte de mi vida con ustedes.

Al Ing. Fausto Viscaino quien me asesoro y me ayudo en las dudas presentadas en la elaboración de mi trabajo de tesis.

A la Unidad Educativa Fray Bartolomé de las Casas “Salasaca” quienes me ayudaron económicamente en mis estudios y poder cumplir mi sueño de ser un profesional.

A mi abuelita y tíos quienes me mostraron su ejemplo de lucha y no rendirme ante nada.

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ÍNDICE GENERAL PORTADA

APROBACIÓN DEL ASESOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD

DERECHOS DE AUTOR DEDICATORIA

AGRADECIMIENTO ÍNDICE GENERAL

ÍNDICE DE ILUSTACIONES ÍNDICE DE TABLAS

RESUMEN ABSTRACT

INTRODUCCIÓN ... 1

Antecedentes de la investigación ... 1

Situación problemática ... 3

Problema científico ... 3

Objeto de Investigación y Campo de Acción ... 3

Identificación de la línea de investigación ... 4

Objetivo general ... 4

Objetivo especifico ... 4

Idea a defender... 4

Justificación del Tema. ... 4

CAPITULO I ... 6

1. MARCO TEORICO ... 6

1.1. Realidad Aumentada... 6

1.1.1. Introducción ... 6

1.1.2. Definición de la Realidad Aumentada ... 7

1.1.3. Historia de la Realidad Aumentada ... 8

1.1.4. Características Realidad Aumentada ... 10

1.1.5. Aplicaciones Realidad Aumentada ... 11

(8)

1.1.5.2. Realidad aumentada en enseñanza ... 12

1.1.5.3. Realidad aumentada en marketing y venta ... 13

1.1.5.4. Realidad aumentada en viajes y guías turísticas ... 13

1.1.5.5. Realidad aumentada en procesos de mantenimiento ... 14

1.1.5.6. Realidad aumentada aplicada a procesos de búsquedas ... 14

1.1.5.7. Realidad aumentada en medicina ... 15

1.1.6. Realidad Aumentada en la educación ... 16

1.1.7. Tipos Realidad Aumentada ... 17

1.1.7.1. Realidad Aumentada basada en marcadores o imágenes. ... 17

1.1.7.2. Realidad Aumentada basada en la posición. ... 18

1.1.8. Tarea de Realidad Aumentada ... 19

1.1.8.1 Captación de escenas ... 19

1.1.8.2. Identificación de escenas ... 20

1.1.8.2.1. Reconocimiento por marcadores ... 20

1.1.8.2.2. Reconocimiento sin marcadores ... 20

1.1.8.3. Realidad Mas Aumento mezclado de realidad e información adicional .. 21

1.1.8.4. Visualización de escenas ... 21

1.1.8.4.1. Sistemas de bajo coste ... 21

1.1.8.4.2. Sistemas de alto coste ... 21

1.1.9. Componentes de Realidad Aumentada ... 22

1.2. Dispositivos Móviles Android. ... 23

1.2.1. Historia ... 23

1.2.2. Sistemas operativos Android ... 23

1.2.3. Android ... 23

1.2.4. Componentes de la Aplicación Android ... 24

1.3. Herramientas de Desarrollo ... 25

1.3.1. Unity 3D ... 25

1.3.2. Java JDK ... 25

1.3.3. Bases de datos ... 25

1.3.3.1. SQLite ... 26

1.3.4. Lenguaje de Programación ... 26

1.3.4.1.1. C# o C Sharp ... 26

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1.3.5.1. Vuforia ... 27

1.3.5.1.1. Arquitectura ... 27

1.3.5.2. ARToolKit ... 28

1.3.6. Herramientas de desarrollo de modelado 3D ... 28

1.3.6.1. OpenGL ... 28

1.3.6.2. Blender ... 29

1.3.6.2.1. Mapas UV en Blender ... 29

1.3.6.2.2. Un exportador sencillo ... 29

1.3.6.3. 3Ds Max ... 30

1.3.7. Herramientas de creación de imágenes y Audio para la aplicación ... 30

1.3.7.1. Adobe Photoshop y Flash Cs ... 30

1.3.7.2. Fireworks Cs ... 30

1.3.7.3. Audacity ... 31

1.4. Enseñanza – Aprendizaje ... 31

1.4.1. Introducción ... 31

1.4.2. Importancia de la Enseñanza - Aprendizaje ... 32

1.4.3. Tipos de Enseñanza – Aprendizaje ... 32

1.4.4. Tecnología de la información y la comunicación ... 33

1.4.4.1. Características de la Tecnología de Información y Comunicación ... 34

1.4.4.2. Tipos de Tecnologías de Información y Comunicación. ... 34

1.4.4.3. Ventajas del uso de las TIC en el Sistema Educativo... 35

1.4.5. Educación Tradicional y la Educación Moderna ... 36

1.4.5.1. Cuadro comparativo ... 36

1.4.6. Multimedia en la Educación ... 38

1.4.6.1. ¿Qué se entiende hoy por multimedia?... 39

1.5. Conclusiones parciales del capitulo ... 39

CAPITULO II ... 41

2. MARCO METODOLÓGICO ... 41

2.1. Caracterización del Sector ... 41

2.2. Descripción del proceso metodológico... 42

2.2.1. Modalidad de investigación ... 42

2.2.1.1. Cualitativa ... 42

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2.2.2. Métodos, técnicas e instrumentos ... 43

2.2.3. Población y muestra ... 44

2.2.4. Análisis e Interpretación de resultados ... 44

2.2.4.1. Encuesta ... 44

2.2.4.2. Entrevista ... 54

2.3. Propuesta del investigador ... 56

2.4. Conclusiones parciales de capitulo ... 57

CAPITULO III ... 58

3.MARCO PROPOSITIVO ... 58

3.1 Tema ... 58

3.2. Objetivos ... 58

3.2.1. Objetivo general ... 58

3.2.2. Objetivo especifico ... 58

3.3. Desarrollo e la propuesta ... 58

3.3.1. Definición de la metodología ... 59

3.3.1.1. Etapa de la metodología ICONIX ... 59

3.3.2. Análisis de requisitos ... 61

3.3.2.1. Especificación de requerimientos ... 61

3.3.2.1.1. Requerimientos Funcionales ... 61

3.3.2.1.2. Requerimientos No Funcionales ... 63

3.3.2.2. Modelo Dominio ... 65

3.3.2.3. Diagrama de casos de Usos ... 65

3.3.3. Análisis y Diseño Preliminar ... 66

3.3.3.1. Descripción de Casos de Usos ... 66

3.3.4. Diseño ... 67

3.3.4.1. Diagrama de secuencia ... 67

3.3.5. Desarrollo ... 70

3.3.6. Pruebas ... 77

3.3.7. Costos ... 77

3.3.8. Implementación ... 78

CONCLUSIONES ... 85

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BIBLIOGRAFÍA ANEXOS

ANEXO 1: ENCUESTA A LOS PADRES

ANEXO 2: ENTREVISTA A LOS PROFESORES

ANEXO 3: IMÁGENES TARGET DE RECONOCIMIENTO

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Índice de Ilustraciones

Ilustración 1: Esquema general del concepto de realidad aumentada. ... 8

Ilustración 2 : Primer Sistema de Realidad Aumentada de Sutherland. ... 8

Ilustración 3: H-Pacman. ... 9

Ilustración 4: AR Tennis. ... 9

Ilustración 5: Zapatillas Adidas Originals: Augmented Reality. ... 10

Ilustración 6: Características de realidad aumentada. ... 10

Ilustración 7: Realidad Aumentada en Juegos. ... 11

Ilustración 8: Aplicaciones de la realidad aumentada en la educación. ... 12

Ilustración 9: Realidad Aumentada en una venta de zapatos. ... 13

Ilustración 10: Realidad aumenta en viajes y guías turísticas. ... 13

Ilustración 11: Realidad Aumentada de Reparación de un auto. ... 14

Ilustración 12: Realidad Aumentada de proceso de búsqueda. ... 15

Ilustración 13: Realidad aumentada en la medicina operación del corazón. ... 16

Ilustración 14: Realidad Aumentada en la Educación. ... 17

Ilustración 15:Realidad aumentada en marcadores e imágenes. ... 18

Ilustración 16: Realidad Aumentada Basada en posición. ... 18

Ilustración 17: Tarea de la Realidad Aumentada... 19

Ilustración 18: Componentes. ... 22

Ilustración 19: Arquitectura de Vuforia... 28

Ilustración 20: Ubicación de la Unidad Educativa.. ... 41

Ilustración 21:Tabulación de la encuesta - Pregunta 1. ... 45

Ilustración 22:Modelo de Dominio. ... 65

Ilustración 23: Diagrama de casos de usos. ... 65

Ilustración 24: Diagrama de secuencia RF1 ... 68

Ilustración 25: Diagrama de secuencia RF2. ... 68

Ilustración 26: Diagrama de secuencia RF3 y RF4. ... 69

Ilustración 27. : Diagrama de secuencia RF5. ... 69

Ilustración 28:Entorno de desarrollo. ... 70

Ilustración 29:Entorno de desarrollo. ... 71

Ilustración 30: insertarían de audio. ... 74

Ilustración 31: insertarían de audio. ... 75

Ilustración 32: Link de descarga. ... 76

Ilustración 33: Pantalla de la realidad aumentada. ... 77

Ilustración 34: Opción de desarrollo. ... 79

Ilustración 35: Habilitar la depuración de USB. ... 79

Ilustración 36: Pantalla principal. ... 80

Ilustración 37: Guía del uso de la aplicación. ... 80

Ilustración 38: Descarga de las imagen target. ... 81

Ilustración 39: Menú interactivo. ... 81

Ilustración 40: Observación del planeta mercurio. ... 82

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Ilustración 42: Observación del planeta Tierra... 83

Ilustración 43: Evaluación. ... 83

Índice de tablas Tabla 1: Cuadro Combativo. ... 38

Tabla 2: Población. ... 44

Tabla 3: Estudio de campo - Pregunta 1. ... 45

Tabla 5:Tabulación de la encuesta - Pregunta 2. ... 46

Tabla 9 :Tabulación de la encuesta - Pregunta 4. ... 48

Tabla 20: Requerimiento Funcional RF1. ... 61

Tabla 25:Requerimiento No Funcional RF1. ... 63

Tabla 26: Requerimiento No Funcional RF2. ... 64

Tabla 27: Requerimiento No Funcional RF2. ... 64

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RESUMEN

El presente trabajo de investigación se basa en la implementación de la Aplicación móvil con Realidad Aumentada como apoyo al proceso de enseñanza - aprendizaje de la Unidad Educativa “FRAY BARTOLOMÈ DE LAS CASAS - SALASACA”. El problema identificado es como mejorar el proceso de enseñanza aprendizaje en los niños de cuarto año de educación básica.

En el proyecto de investigación se desarrolla el marco teórico con sus referencias bibliográficas, donde se encuentra todos los elementos relacionados que se utilizaran para la realización de la aplicación móvil con realidad aumentada y a su vez sobre el proceso de enseñanza y aprendizaje en los niños.

En este proyecto se aplicaron métodos bibliográficos para las referencias teóricas; de campo para llevar acabo el desarrollo de la encuesta que se realizó a los padres familia de cuarto año de educación básica y entrevistas a los profesores del mismo grado, descriptiva para precisar la problemática en la Unidad Educativa “FRAY BARTOLOMÈ DE LAS CASAS - SALASACA”, por lo tanto, las herramientas de investigación tienen cuantitativos y cualitativos en este trabajo de investigación analítica – sintética e inducción- deducción.

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ABSTRACT

This research is based on the implementation of the mobile application with Augmented Reality as a support to the teaching-learning process of the Educational Unit "FRAY BARTOLOME DE LAS CASAS - SALASACA". The identified problem is how to improve the teaching-learning process in children in the fourth level of basic education. In the research project, the theoretical framework is developed with its bibliographical references, where all the related elements that will be used for the realization of the mobile application with augmented reality and in turn on the teaching and learning process of children are found.

In this project, bibliographic methods were applied for the theoretical references; the field to carry out is the development of the survey that was carried out to the parents family of the fourth level of basic education and interviews to the professors of the same grade, descriptive to specify the problematic in the Educational Unit "FRAY BARTOLOME DE LAS CASAS - SALASACA', therefore, the research tools have quantitative and qualitative in this analytical, synthetic and inductive-deductive research.

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INTRODUCCIÓN

Antecedentes de la investigación

Las actuales concepciones de la educación son el resultado de los nuevos tiempos y del propio proceso en la evolución de la humanidad, han generado nacientes escenarios para el aprendizaje y por ende surgimiento de saberes que, tanto a estudiantes como a docentes y directivos los compromete a la adquisición de un sinnúmero de competencias que den respuestas a los enfoques que van emergiendo frente a la sociedad del conocimiento y de la información, a las comunidades de aprendizaje o de tipo cultural, entre otras.

Las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC), constituyen otra forma de ver y configurar una realidad, son herramientas que han cambiado los estilos de tratar la información, de interactuar con los demás; y sobre todo, instrumentos que facilitan la realización de múltiples trabajos en la gestión educativa como son: gestión administrativa de una institución, elaboración de material didáctico, son instrumentos didácticos y son fuentes de múltiples aprendizajes ya sea formales o informales; es decir, las TIC son un canal o medios que la sociedad requiere hoy en día para interactuar en cualquier contexto social, ya sea en zonas urbanas o rurales. (Myrian L. Devia V., 2013)

La Realidad Aumentada está relacionada con la tecnología Realidad Virtual que sí está más extendida en la sociedad; presenta algunas características comunes como por ejemplo la inclusión de modelos virtuales gráficos 2D y 3D en el campo de visión del usuario; la principal diferencia es que la Realidad Aumentada no reemplaza el mundo real por uno virtual, sino al contrario, mantiene el mundo real que ve el usuario complementándolo con información virtual superpuesta al real. El usuario nunca pierde el contacto con el mundo real que tiene al alcance de su vista y al mismo tiempo puede interactuar con la información virtual superpuesta. (Redondo, 2014)

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digitales empleados; de esta forma no sólo la visualización y representación de éstos, ayuda a entender de una mejor manera aquello que se pretende enseñar sino que se refuerza la comprensión y el aprendizaje de una forma más amena y transparente. (Rocío, Diciembre – 2015)

En la biblioteca de la Universidad Técnica Particular de Loja se ha encontrado un trabajo de grado previo a la obtención de título de Carrera Ingeniero en Sistemas Computacionales e Informáticos el desarrollo realizado por el Ing. Rodrigo Alexander Saraguro Bravo con el tema: “IMPLEMENTACIÓN DE UNA APLICACIÓN ANDROID BASADA EN REALIDAD AUMENTADA APLICADA A PUNTOS DE INTERÉS DE LA UTPL” (2012) de la ciudad de Loja. La investigación realizada se basa en difundir información de la UTPL a través de tecnologías como la realidad aumentada y geolocalización, sobre puntos de interés como: 3 sitios del campus, centros universitarios, paradas de bus del transporte estudiantil y demás sitios importantes de la ciudad; lo que permitirá un mejor acceso a esta información tanto para estudiantes, personal y visitantes interesados en esta información.

En la Universidad de Cartagena se encontró la tesis del Ing. Luis Carlos Tovar, APLICACIÓN INTERACTIVA BASADA EN REALIDAD AUMENTADA PARA EL APRENDIZAJE DE AJEDREZ BÁSICO (2013) el objetivo de investigación es apoyo a la apropiación de los conceptos y jugadas básicas del ajedrez a través de la realidad aumentada y modelamiento en 3D de las piezas de ajedrez.

También se encontró tesis investigación de Silvia Paulina Maldonado Mangui, con el tema APLICACIÓN DE LA REALIDAD AUMENTADA COMO HERRAMIENTA DE ENSEÑANZA Y SU INCIDENCIA EN EL RENDIMIENTO ACADÉMICO DEL PRIMER CICLO de la carrera de diseño gráfico de la universidad técnica de Cotopaxi en el período académico septiembre 2013 – febrero 2014, enfoca su investigación a la búsqueda de software que permita visualizar objetos con realidad aumentada para el proceso de enseñanza- aprendizaje.

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Situación problemática

En actualidad el conocimiento es receptado por el ser humano, a través de imágenes, pero sucede que las imágenes son distorsionadas en el proceso de enseñanza; esto deja de ser eficiente entre el educador, educando, entorno, materiales. El problema de aprendizaje tiende a ser diagnosticado cuando los niños llegan a la edad escolar.

En la Unidad Educativa “Fray Bartolomé de las Casas – Salasaca” hay varios factores que existen en el aprendizaje de los niños que no permite la captación visual. Esto es porque se concentra en aquellas cosas que pueden ser difíciles paras los niños leer, escribir, matemática, escuchar, hablar, razonar. Ya que la captación visual es limitada falta de didáctica en explicación de conceptos relacionados a la realidad. Ya que los maestros no utilizan imágenes que capte la atención de los niños de una manera adecuada y por ende existe la falta de aprendizaje. Los maestros y los padres observan que el niño no está aprendiendo como se esperaba.

Uno de los retos de los profesores es hacer que clase sea interesante, para que los niños capten la atención donde ellos puedan interactuar. Es probable que el niño no exhiba todas estas señales los maestros deben considerar la posibilidad de que el niño tenga un problema del aprendizaje esto conlleva a buscar nuevas estrategias pedagógicas adecuadas para captar a atención de los niños.

Problema científico

¿Cómo mejorar el proceso de enseñanza - aprendizaje en la Unidad Educativa “FRAY BARTOLOMÈ DE LAS CASAS - SALASACA”?

Objeto de Investigación y Campo de Acción Objeto de investigación:

Tecnologías de la Información y Comunicación Campo de acción:

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Identificación de la línea de investigación

Desarrollo de Software y Programación de Sistemas Objetivo general

Implementar una Aplicación Android con Realidad Aumentada como apoyo al proceso de enseñanza - aprendizaje de la Unidad Educativa “FRAY BARTOLOMÈ DE LAS CASAS - SALASACA”.

Objetivo especifico

Fundamentar los referentes términos sobre la Realidad Aumentada, sus herramientas de desarrollo y el proceso de enseñanza – aprendizaje.

Realizar una investigación de campo sobre el proceso enseñanza – aprendizaje en la Unidad Educativa “Fray Bartolomé de las Casas - Salasaca”.

Desarrollar la Aplicación Android de Realidad Aumentada como apoyo al proceso enseñanza-aprendizaje en la Unidad Educativa “Fray Bartolomé de las Casas - Salasaca”.

Validar la propuesta. Idea a defender

Con la implementación de una Aplicación Android de Realidad Aumentada se mejorará el proceso de enseñanza - aprendizaje y su entorno educativo porque gracias a esta aplicación se verá la enseñanza de los profesores y el aprendizaje de los niños de la Unidad Educativa “Fray Bartolomé de las Casas - Salasaca” del ciclo Básico

Justificación del Tema.

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Para los profesores es muy importante buscar nuevas estrategias pedagógicas adecuadas para fortalecer la enseñanza y así hacer que sus clases sean más interesantes, interactivo, motivante para que los niños aprendan de la mejor manera. Los principales beneficiarios de este proyecto serán los niños y profesores de la Unidad Educativa “Fray Bartolomé de las Casas - Salasaca” del ciclo Básico, los niños al captar la atención y profesores al obteniendo los resultados deseados por cada uno de ellos. La aplicación realizada en este proyecto nos permitirá aprovechar los deseos de explorar de los niños y así captar la atención de cada uno de ellos de una manera innovadora e interesante aplicando la realidad aumentada.

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CAPITULO I

1. MARCO TEORICO 1.1. Realidad Aumentada 1.1.1. Introducción

La informática gráfica es un área en continuo desarrollo motivado, entre otros factores, por los grandes intereses comerciales que la impulsan desde el ámbito de los videojuegos, el cine y la televisión, las aplicaciones médicas e industriales, simulación, entre otros.

En algunos entornos puede ser necesario integrar la representación de imagen sintética con imágenes del mundo real. La Realidad Aumentada se encarga de estudiar las técnicas que permiten integrar en tiempo real contenido digital con el mundo real. Según la taxonomía descrita por Milgram y Kishino, los entornos de Realidad Mixta son aquellos en los que “se presentan objetos del mundo real y objetos virtuales de forma conjunta en una única pantalla”. Esto abre un abanico de definiciones en la que se sitúan las aplicaciones de Realidad Aumentada. A diferencia de la Realidad Virtual donde el usuario interactúa en un mundo totalmente virtual, la Realidad Aumentada se ocupa de generar capas de información virtual que deben ser correctamente alineadas con la imagen del mundo real para lograr una sensación de correcta integración.

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1.1.2. Definición de la Realidad Aumentada

Esta es una de esas tendencias que, pese a parecer sacada de algunas películas de ciencia ficción, aún no ha terminado de despegar, quizás por su implementación. De todas formas, es muy posible que los próximos años termine siendo algo muy cotidiano, cuando se pula un poco el concepto y se integre en otros dispositivos, como, por ejemplo, engafas. La idea no es otra que la de utilizar el GPS y la brújula del teléfono, ara que el terminal sepa exactamente hacia donde estamos enfocados con la cámara, por ejemplo, a una montaña o a un edificio emblemático. (Muñiz Troyano, 2014)

Conociendo la posición, estas aplicaciones se conecta al internet y buscan información de las zonas en bases de datos como la Wikipedia, de manera que estos datos se mezclen con las imágenes captada por la cámara, para que así tenga valiosos resultados de cada cosa que enfoquemos.

Actualmente, hay grandes proyectos en este terreno, aunque aún no ha conseguido la popularidad suficiente, pero aun así merece la pena conocerlos, porque pueden llegar a ser de los más útiles. (Muñiz Troyano, 2014)

La Realidad Aumentada es una tecnología que complementa la percepción e interacción con el mundo real y permite al usuario estar en un entorno real aumentado con información adicional generada por el ordenador. Esta tecnología está introduciéndose en nuevas áreas de aplicación como son entre otras la reconstrucción del patrimonio histórico, el entrenamiento de operarios de procesos industriales, marketing, el mundo del diseño interiorista y guías de museos. (Basogain, 2012)

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Ilustración 1: Esquema general del concepto de realidad aumentada. Fuente: (Télefonica, 2011).

1.1.3. Historia de la Realidad Aumentada

El primer sistema de Realidad Aumentada fue creado por Iván Sutherland en 1968, empleando un casco de visión que permitía ver sencillos objetos 3D renderizados en Wireframe en tiempo real. Empleaba dos sistemas de tracking para calcular el registro de la cámara; uno mecánico y otro basado en ultrasonidos. Sin embargo, no fue hasta 1992 cuando se acuñó el término de Realidad Aumentada por Tom Caudell y David Mizell, dos ingenieros de Boeing que proponían el uso de esta novedosa tecnología para mejorar la eficiencia de las tareas realizadas por operarios humanos asociadas a la fabricación de aviones. (Gonzáles Morcillo, Vallejo Fernández, Albusac Jiménez, & Castro Sánchez, 2012)

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En 2004 investigadores de la Universidad Nacional de Singapur presentan Human Pacman, un juego que emplea GPS y sistemas inerciales para registrar la posición de los jugadores. El PacMan y los fantasmas son en realidad jugadores humanos que corren por la ciudad portando ordenadores y sistemas de visión. (Gonzáles Morcillo, Vallejo Fernández, Albusac Jiménez, & Castro Sánchez, 2012)

Ilustración 3: H-Pacman.

Fuente: (Gonzáles Morcillo, Vallejo Fernández, Albusac Jiménez, & Castro Sánchez, 2012).

En 2005 A. Henrysson adapta la biblioteca ARToolKit para poder funcionar en Symbian, y crea un juego de Tenis que gana un premio internacional el mismo año. (Gonzáles Morcillo, Vallejo Fernández, Albusac Jiménez, & Castro Sánchez, 2012)

Ilustración 4: AR Tennis.

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A principios de 2010 Adidas lanza al mercado un juego de 5 zapatillas originales de Realidad Aumentada. Los propietarios de estos modelos podrán enseñar la lengüeta de la zapatilla a una cámara y aparecerá un mundo 3D de la marca, con posibilidad de jugar a contenido exclusivo y obtener premios especiales (a modo de objetos 3D) (Gonzáles Morcillo, Vallejo Fernández, Albusac Jiménez, & Castro Sánchez, 2012)

Ilustración 5: Zapatillas Adidas Originals: Augmented Reality. Fuente:

https://i1.wp.com/www.visioninvisible.com.ar/wp-content/uploads/2010/01/AAR.jpg?resize=474%2C316. 1.1.4. Características Realidad Aumentada

Para que una aplicación pueda ser definida como una aplicación de realidad aumentada deberá cumplir con las siguientes características.

Ilustración 6: Características de realidad aumentada.

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1.1.5. Aplicaciones Realidad Aumentada

Las posibilidades de adaptación de la realidad aumentada a las diferentes actividades cotidianas y a los sectores y ámbitos empresariales son muchas y muy amplias. Y es que precisamente aquí es donde radica todo su potencial. En la actualidad, gran parte de las iniciativas de realidad aumentada, se han centrado en el ámbito del ocio y el marketing, pero es previsible que se extiendan a otras áreas a medida que la tecnología madure y se simplifique todavía más. Sectores como los del turismo, la educación y la salud también comienzan a tener un grupo considerable de aplicaciones, a los que hay que añadir los que tradicionalmente han venido utilizando más estas tecnologías (incluso en su acepción más amplia) como son el militar, la manufactura y mantenimiento automovilístico y aeronáutico, así como el entrenamiento de habilidades y destrezas. (Télefonica, 2011)

1.1.5.1. Realidad Aumentada en Juegos

Indica que en el año 2000 algunas universidades comenzaron a ver el potencial que podía tener el uso de la realidad aumentada y para su investigación comenzaron a crear réplicas de juegos para el ordenador o las videoconsolas usando esta tecnología. Un juego clásico muy conocido y replicado de este modo es PacMan, que fue implementado por la National University of Singapore, de manera que el jugador podía ser, bien un fantasma o el propio Pac-Man y el laberinto eran las propias calles de Singapur. Para poder jugar, el usuario tenía que disponer de un ordenador portátil, unas gafas (que permitían ver la realidad y los datos del juego), GPS, Bluetooth, wifi, infrarojos y sensores. (Télefonica, 2011)

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1.1.5.2. Realidad aumentada en enseñanza

En la actualidad, están apareciendo aplicaciones sociales, lúdicas y basadas en la ubicación que muestran un potencial importante para las aplicaciones en este ámbito, tanto para proporcionar experiencias de aprendizaje contextual como de exploración y descubrimiento fortuito de la información conectada en el mundo real.

Uno de los campos de aplicación de la realidad aumentada son los libros. Un ejemplo de esta aplicación es el de la alemana Metaio que desarrolla libros que incluyen elementos de este tipo utilizando realidad aumentada basada en el uso de códigos. Los libros se imprimen de manera normal; después de la compra, los consumidores instalan un programa especial en sus ordenadores y apuntan al libro con una cámara web para ver las visualizaciones. La tecnología permite que cualquier libro pueda desarrollarse en una edición de realidad aumentada después de publicarlo. En la actualidad, están desarrollando un atlas que contiene visiones 3D de lugares geográficos. Un ejemplo de la aplicación de estas ideas se muestra en la siguiente figura donde puede apreciarse la activación de la AR para mostrar partes del cuerpo, calcular volúmenes o aprender vocabulario en otro idioma. (Télefonica, 2011)

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1.1.5.3. Realidad aumentada en marketing y venta

El marketing y los procesos de venta son los ámbitos donde más se está aplicando en este momento la realidad aumentada. En relación al marketing, área en la que captar la atención es un elemento fundamental, las empresas ven la realidad aumentada como una forma de diferenciarse con respecto a la competencia, ofreciendo al usuario la posibilidad de acceder a experiencias visuales llamativas; en el ámbito de la venta, la gran ventaja que ofrece la realidad aumentada es la opción de comprobar el resultado de su compra sin necesidad de probar físicamente el producto, lo cual es ideal en entornos de venta por Internet. (Télefonica, 2011)

Ilustración 9: Realidad Aumentada en una venta de zapatos. Fuente: https://www.reasonwhy.es.

1.1.5.4. Realidad aumentada en viajes y guías turísticas

Sin duda, el ámbito de los viajes y el turismo es muy adecuado para la explotación de la tecnología de realidad aumentada, tanto en el campo de las guías de viaje, como en el de la promoción de lugares. (Télefonica, 2011)

Ilustración 10: Realidad aumenta en viajes y guías turísticas.

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1.1.5.5. Realidad aumentada en procesos de mantenimiento

La posibilidad de sobrescribir información digital sobre la realidad puede servir tanto para formar a operarios menos expertos como para reducir los errores en las tareas de mantenimiento o el tiempo de realización de las mismas. De hecho, se puede decir que la primera aplicación de realidad aumentada fue precisamente en este ámbito, en concreto en el proceso de cableado eléctrico de las aeronaves de Boeing. Un ejemplo de aplicación podría ser el de un operario que repara vehículos, para lo que utiliza una aplicación de realidad aumentada como guía que le indica en todo momento las operaciones que debe realizar. (Télefonica, 2011)

Ilustración 11: Realidad Aumentada de Reparación de un auto. Fuente:

https://wwwhatsnew.com/wp-content/uploads/2013/09/Sele%C3%A7%C3%A3o_026-600x381.png. 1.1.5.6. Realidad aumentada aplicada a procesos de búsquedas

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Ilustración 12: Realidad Aumentada de proceso de búsqueda. Fuente: http://panorender.com/wp-content/uploads/2015/01/layar.jpg. 1.1.5.7. Realidad aumentada en medicina

El área de la medicina también es muy susceptible para el uso de realidad aumentada, ya que en muchas de las actividades que se realizan en este ámbito, los profesionales médicos demandan gran cantidad de información de contexto, como complemento a la información visual directa o a la que les suministran cámaras. Así, para un cirujano, puede ser muy importante disponer de tres dimensiones de los órganos y huesos, alrededor de la zona en la que está llevando a cabo una intervención, o también información complementaria como datos del paciente o sobre la operación.Por tanto, la capacidad de enriquecer la visión de la realidad mediante el uso de información digital puede jugar un papel importante en el área de la medicina, siendo un ejemplo claro de cómo las nuevas tecnologías pueden ser útiles para mejorar los servicios que reciben los ciudadanos.

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seguridad diagnóstica, así como eliminar los tiempos de espera clínica, al conseguir en tiempo real los resultados de la exploración. (Télefonica, 2011)

Ilustración 13: Realidad aumentada en la medicina operación del corazón. Fuente:

http://www.abc.es/media/sociedad/2017/10/20/[email protected]. 1.1.6. Realidad Aumentada en la educación

La realidad aumentada es la combinación de la realidad física y virtual. Dicha fusión se realiza a través de procesos informáticos, normalmente es necesario contar con un dispositivo para poder hacer uso de esta herramienta. Aunque tiene múltiples posibilidades dentro de diferentes ramas, es posible adaptarla en la educación por su carácter versátil. El uso de elementos tridimensionales puede contribuir a ampliar la perspectiva de estudio, hacer crecer la motivación de los estudiantes y hasta conseguir un mayor interés en la materia.

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Ilustración 14: Realidad Aumentada en la Educación. Fuente: www.educativa.com.

1.1.7. Tipos Realidad Aumentada

1.1.7.1. Realidad Aumentada basada en marcadores o imágenes.

Los marcadores son símbolos impresos en papel o imágenes sobre las cuáles se superponen los elementos virtuales. Este contenido adicional aparece cuando la app de Realidad Aumentada asociada reconoce el marcador y activa la experiencia. Para que funcione correctamente, es necesario que el marcador se encuentre en una superficie plana y que el dispositivo mantenga una distancia adecuada. En algunos casos, cuando la cámara deja de apuntar al marcador el contenido virtual desaparece de la pantalla. En otros, el marcador es utilizado exclusivamente para activar la experiencia y el 3D se mantiene en la pantalla, aunque el dispositivo cambie su posición. Para experimentar la Realidad Aumentada basada en marcadores el procedimiento general suele ser el siguiente:

 Imprimes el marcador correspondiente  Enciendes la webcam

 Abres la aplicación (te solicitará acceso a la webcam)  Sitúas el marcador delante de la cámara.

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Ilustración 15:Realidad aumentada en marcadores e imágenes.

Fuente: https://elandroidelibre.elespanol.com/wp-content/uploads/2011/07/realidad-aumentada.jpg.

1.1.7.2. Realidad Aumentada basada en la posición.

En los últimos años (desde el 2009) se han venido desarrollando aplicaciones para dispositivos móviles llamadas navegadores de Realidad aumentada.Estas aplicaciones utilizan el hardware de los Smartphone o teléfonos inteligentes (GPS, brújula y acelerómetro) para localizar y superponer una capa de información sobre puntos de interés (POIs) de nuestro entorno.El último de los tipos de Realidad Aumentada de nuestra lista se ha convertido en un fenómeno mundial gracias al lanzamiento de Pokémon GO. Se trata de la Realidad Aumentada por localización, modalidad en la que el dispositivo combina la información ofrecida por el GPS y los datos descargados desde Internet con un sinfín de combinaciones y dinámicas que abren el juego a cualquier parte del planeta. (TEAM, 2016)

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1.1.8. Tarea de Realidad Aumentada

Como se ha explicado antes, se podría resumir la realidad virtual como un sistema informático que simula un entorno ficticio ofreciendo al usuario la sensación de que es real, así como todo lo que ocurre en él. La diferencia entre la Realidad Aumentada y la realidad virtual es que en la primera se toma parte de la simulación de un entorno ficticio de la realidad virtual para añadirlo sobre un escenario real. De esta manera la escena que nuestros sentidos detectan en un escenario físico real, está enriquecida con información que no existe en el escenario físico original y que es proporcionada por un sistema informático. Para poder añadir dicha información adicional, primeramente, se debe analizar el entorno real en el que se encuentra el usuario para posteriormente analizarla, procesarla y finalmente mostrarla.

Por otro lado, en todo sistema de realidad aumentada son necesarias, al menos, cuatro tareas fundamentales para poder llevar a cabo el proceso de aumento. Estas tareas se explicarán con mayor profundidad en secciones posteriores, pero básicamente son: captación de escena, identificación de escena, mezclado de realidad y visualización. A continuación, describiremos estas cuatro tareas necesarias. (Redondo, 2014)

Ilustración 17: Tarea de la Realidad Aumentada. Fuente: (Redondo, 2014).

1.1.8.1 Captación de escenas

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analizan los diferentes tipos de dispositivos físicos que permiten captar dicho escenario. (Redondo, 2014)

 Dispositivos video-through: dentro de este grupo se encuentran aquellos dispositivos que realizan la captura de imágenes o video y que están aislados de los dispositivos de visualización.

 Dispositivos see-through: son los dispositivos que realizan tanto la tarea de capturar la escena real como de mostrarla con información aumentada al usuario. Estos dispositivos acostumbran a trabajar en tiempo real.

1.1.8.2. Identificación de escenas

El proceso de identificación de escenas consiste en averiguar qué escenario físico real es el que el usuario quiere que se aumente con información digital. Este proceso puede llevarse a cabo, básicamente, de dos maneras: utilizando marcadores o sin utilizarlos. (Redondo, 2014)

1.1.8.2.1. Reconocimiento por marcadores

En los sistemas de realidad aumentada, unos marcadores un objeto cuya imagen es conocida por el sistema. Las maneras en que el sistema conoce el marcador se pueden agrupar en tres conjuntos, mediante su geometría, su color o mediante ambas características. Para llevar a cabo el procesamiento de un marcador se puede escoger cualquiera de los mecanismos de procesado de imagen que más tarde se explicarán, pero hay que tener en cuenta que, dichos mecanismos, suelen implicar una gran capacidad de cálculo y, por tanto, afecta al rendimiento del sistema. (Arreguin Gonzalez, 2014) 1.1.8.2.2. Reconocimiento sin marcadores

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1.1.8.3. Realidad Mas Aumento mezclado de realidad e información adicional En los sistemas de realidad aumentada, excepto en los sistemas que utilizan hologramas tridimensionales o similares, los dispositivos de visualización son en dos dimensiones, como pueden ser las pantallas de ordenadores, teléfonos móviles, etc. Este suceso puede llevar a pensar que sólo es posible representar información bidimensional y, aunque esto es cierto, es posible simular la sensación de tridimensionalidad en un plano 2D. Para realizar la conversión de una imagen en 3D al plano bidimensional se suele utilizar la técnica de proyección de perspectiva (o proyección de puntos). Esta técnica consiste en simular la forma en que el ojo humano recibe la información visual por medio de la luz y cómo genera la sensación 3D. Este proceso consiste en la superposición de dos imágenes bidimensionales captadas desde diferentes ángulos, dando la sensación de profundidad inexistente en imágenes 2D. (Redondo, 2014)

1.1.8.4. Visualización de escenas

Según Daniel Abril Redondo de la Universidad Carlos III de Madrid dentro de los sistemas de realidad aumentada, el último proceso que se lleva a cabo, y quizás uno de los más importantes, es el de visualización de la escena real con la información que se añade a la misma. Sin este proceso, la realidad aumentada no tendría razón de ser. En esta sección se describirán los mecanismos de visualización habituales. Para ello se realizará una clasificación de estos entre sistemas de bajo coste y sistemas de alto coste. (Redondo, 2014)

1.1.8.4.1. Sistemas de bajo coste

Este tipo de sistemas de visualización se caracterizan por estar presentes en la gran mayoría de dispositivos, tanto móviles como fijos y que cualquier usuario puede obtener de forma barata y sencilla. Dentro de este grupo se pueden diferenciar entre dos tipos básicos de sistemas: sistemas móviles y sistemas fijos. (Redondo, 2014)

1.1.8.4.2. Sistemas de alto coste

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físicos, pudiendo ver la información aumentada mediante proyecciones sobre elementos físicos reales. Para poder hacer realidad este fenómeno se utilizan dispositivos de proyección en 2D o, sobre todo en los últimos años, en 3D. (Redondo, 2014)

1.1.9. Componentes de Realidad Aumentada

Según Arreguin González Jacqueline Fabiola de la Universidad Autónoma del Estado de México, 2014 en su trabajo de investigación. La realidad aumentada se basa en cuatro componentes fundamentales para su realización y visualización, los cuales son:

 Dispositivo móvil: Instrumento donde se verá reflejado la suma de lo real y lo virtual que conforman la realidad aumentada.

 Cámara: Dispositivo que toma la información del mundo real y la transmite al software de realidad aumentada.

 Software: Programa que toma los datos reales y los transforma en realidad aumentada.

 Marcadores o imágenes: Los marcadores básicamente son hojas de papel con símbolos que el software interpreta y de acuerdo a un marcador especifico realiza una respuesta específica (mostrar una imagen 3D, hacerle cambios de movimiento al objeto 3D que ya esté creado con un marcador).

Ilustración 18: Componentes.

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1.2. Dispositivos Móviles Android.

El sistema operativo Android fue desarrollada por la compañía Android Inc., fundada en el año 2013 que fue admirada por google unas años después, la fecha exacta julio 2015. La OHA (Open Handset Aliance) se fundó en 2007 y es comandada por la compañía de la importancia de google, HTC, LG, SAMSUMNG, entre otros. Esta alianza empresarial se encontraba detrás del producto “ANDROID” al llegar el día de lanzamiento (23 de septiembre 2008). (Castillo, 2015)

Para Android ser un producto de OHA fue uno de los movimientos claves, ya que ser una plataforma libre y que los fabricantes podrían implementar y adaptar a sus dispositivos, empezó a generar interés en los fabricantes de móviles, ya que se resolvía la problemática del software y ahora los fabricantes de dispositivos solo tenía que centrarse únicamente en el hardware. (Castillo, 2015)

1.2.1. Historia

1.2.2. Sistemas operativos Android

Android es un sistema operativo, inicialmente diseñado para teléfonos móviles como los sistemas operativos iOS (Apple), Symbian (Nokia) y Blackberry OS. En la actualidad, este sistema operativo se instala no sólo en móviles, sino también en múltiples dispositivos, como tabletas, GPS, televisores, discos duros multimedia, miniordenadores, etcétera. Incluso se ha instalado en microondas y lavadoras. Está basado en Linux, que es un núcleo de sistema operativo libre, gratuito y multiplataforma. (Sacristán, 2012)

Android es un sistema operativo y una plataforma software, basado en Linux para teléfonos móviles. Android permite programar en un entorno de trabajo (framework) de Java, dado que Android es de código libre, por lo que sabiendo programar en lenguaje Java, va a ser muy fácil comenzar a programar en esta plataforma. (López, 2012)

1.2.3. Android

Android es más que un sistema operativo, es un conjunto de software para dispositivos móviles que incluye lo siguiente:

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 Middleware  Aplicaciones

Android fue lanzada bajo la licencia apache, una licencia y código abierto lo que significa que cualquier que quiera puede usar Android puede hacerlo descargando el código fuente. Por otra parte, los fabricantes de hardware pueden agregar sus propias extensiones. (Nolasco Velenzuela, 2013)

1.2.4. Componentes de la Aplicación Android

A continuación, los distintos tipos de componentes de software con los que podremos construir una aplicación Android.

 Activity: Las actividades representan el componente principal de la interfaz gráfica de una aplicación Android. Se puede pensar en una actividad como el elemento análogo a una ventana o pantalla en cualquier otro lenguaje visual.  View: Las vistas son los componentes básicos con los que se construye la

interfaz gráfica de la aplicación Android pone a nuestra disposición una gran cantidad de controles básicos, como cuadros de texto, botones, listas desplegables o imágenes, aunque también existe la posibilidad de extender la funcionalidad de crear nuestros propios controles personalizados.

 Service: Los servicios son componentes sin interfaz gráfica que se ejecutan en segundo plano. Los servicios pueden realizar cualquier tipo de acciones, por ejemplo, actualizar datos, lanzar notificaciones, o incluso mostrar elementos visuales-

 Content Provider: Un proveedor de contenidos es el mecanismo que se ha definido en Android para compartir datos entre aplicaciones. Mediante estos componentes es posible compartir determinados datos de nuestra aplicación sin mostrar detalles sobre su almacenamiento interno, su estructura, o su implementación.

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 Widget: Los widgets son elementos visuales, normalmente interactivos, que pueden mostrarse en la pantalla principal del dispositivo Android y recibir actualizaciones periódicas.

 Intent: Es el elemento básico de comunicación entre los distintos componentes Android que hemos descrito anteriormente. Se pueden entender como los mensajes o peticiones que son enviados entre los distintos componentes de una aplicación o entre distintas aplicaciones. Mediante un intent se puede mostrar una actividad desde cualquier otra, iniciar un servicio, enviar un mensaje broadcast, iniciar otra aplicación. (Nolasco Velenzuela, 2013)

1.3. Herramientas de Desarrollo 1.3.1. Unity 3D

Unity 3D es un motor de creación de videojuegos 3D lanzado oficialmente como tal el 1 de junio 2005. Este motor permite la creación de juegos y otros contenidos interactivos como diseños arquitectónicos o animaciones 3D en tiempo real. Muchas personas interesadas por el desarrollo se topan con la dificultad de aprender los lenguajes de programación y los motores que los utilizan. Sin estudios de programación o de animación por ordenador, el aprendizaje de los conceptos, métodos y los principios necesarios para la creación de un videojuego se hace muy difícil. (Iman, 2012)

1.3.2. Java JDK

Java 7 Develepment kit (o JDK) es el kit de desarrollo oficial del lenguaje de programación java, uno de los más importantes y populares entre los orientados a objetos. En la actualidad, Java 7 Java 7 Develepment kit es el entorno de desarrollo más popular para java. No incluye IDE grafico así que se debería instalar por separado. (Nolasco Velenzuela, 2013)

1.3.3. Bases de datos

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almacenar y recuperar la información de una base de datos de manera que sea tanto práctica como eficiente. Los sistemas de bases de datos se diseñan para gestionar grandes cantidades de información. La gestión de los datos implica tanto la definición de estructuras para almacenar la información como la provisión de mecanismos para la manipulación de la información. (Silberschatz, Korth, & Sudarshan, 2014)

1.3.3.1. SQLite

Es un sistema de gestión de bases de datos relacionales compatibles con ACID, contenida en relativamente pequeña (275 kit) biblioteca escrita en C. SQLite es un proyecto de dominado publico 1 creada por D. Richard Hipp.

El motor de SQLite no es un proceso independiente con el que el programa principal se comunica. En lugar de eso, la biblioteca SQLite se enlaza con el programa pasando por parte integral del mismo. El programa Utiliza funcionalidades de SQLite a través de llamadas simples a subrutinas y funciones. (Nolasco Velenzuela, 2013)

1.3.4. Lenguaje de Programación 1.3.4.1.1. C# o C Sharp

Es un lenguaje de programación orientado a objetos desarrollado por Microsoft desde el año 2000. Su sintaxis básica deriva del C, C++ o Java, reconocerá al instante la sintaxis de llaves de C#. Los desarrolladores que conocen cualquiera de estos lenguajes puede empezar normalmente a trabajar en C# de forma productiva en un espacio muy corto de tiempo. La sintaxis de C# simplifica muchas de las complejidades de C++ y proporciona características eficaces, como tipos de valor que aceptan valores NULL, enumeraciones, delegados, expresiones lambda y acceso directo a memoria, que no se encuentran en Java. C# admite métodos y tipo genéricos, que proporcionan una mayor seguridad de tipos y rendimiento, e integradores, que permiten a los implementadores de clases de colecciones definir comportamientos de iteración personalizados que son fáciles de usar por el código de cliente. Las expresiones Language-Integrated Query (LINQ) convierten la consulta fuertemente tipada en una construcción de lenguaje de primera clase utiliza un modelo de objetos similar al de Java. Algunos de sus objetivos principales son: (Microsoft, 2015)

 Lenguaje simple, moderno y de carácter general.

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 Adecuación para construir aplicaciones de cualquier tamaño. 1.3.5. Librería de desarrollo de Realidad Aumentada para Android 1.3.5.1. Vuforia

Vuforia fue desarrollada por la empresa Qualcomm, es una plataforma de desarrollo de aplicaciones de realidad aumentada para dispositivos móviles con sistema operativo Android. Además, incluye un plugin para interactuar con Unity3D. Fue publicada en 2010 en código abierto y en la actualidad se han publicado infinidad de aplicaciones con ella. Se basa en el reconocimiento de imágenes a partir de características especiales, soporta tanto marcadores naturales (targets) como RA sin marcadores. (Cruz, 2014) 1.3.5.1.1. Arquitectura

La arquitectura del SDK de Vuforia consta de los siguientes componentes.

 Cámara: se asegura de que cada frame capturado por la cámara del dispositivo pase al tracker para su posterior procesamiento.

 Image Converter: realiza la conversión entre el formato de la cámara y un formato interoperable con OpenGL adecuado para el renderizado. Esta conversión es necesaria porque la cámara de cada dispositivo proporciona diferentes resoluciones y formatos.

 Tracker: este módulo contiene algoritmos de visión artificial encargados de la detección de rastreo de cada frame capturados por la cámara. Los resultados son almacenados en un objeto de estado. Se pueden cargar múltiples objetos, pero no puede haber más de uno activo simultáneamente.

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Ilustración 19: Arquitectura de Vuforia. Fuente: (Cruz, 2014).

1.3.5.2. ARToolKit

Es probablemente la biblioteca más famosa de Realidad Aumentada. Con interfaz en C y licencia libre permite desarrollar fácilmente aplicaciones de Realidad Aumentada. Se basa en marcadores cuadrados de color negro. Fue escrita originalmente en C por H. Kato, y mantenida por el HIT Lab de la Universidad de Washington, y el HIT Lab NZ de la Universidad de Canterbury (Nueva Zelanda). (Gonzáles Morcillo, Vallejo Fernández, Albusac Jiménez, & Castro Sánchez, 2012)

1.3.6. Herramientas de desarrollo de modelado 3D

1.3.6.1. OpenGL

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OpenGL en aplicaciones de Realidad Aumentada. (Gonzáles Morcillo, Vallejo Fernández, Albusac Jiménez, & Castro Sánchez, 2012)

1.3.6.2. Blender

Blender es una herramienta de modelado de contorno B-Rep (Boundary Representation). Esto implica que, a diferencia de herramientas de CAD, trabaja con modelos huecos definidos por vértices, aristas y caras. Estos modelos tienen asociado un centro que define el origen de su sistema de referencia local.

(Gonzáles Morcillo, Vallejo Fernández, Albusac Jiménez, & Castro Sánchez, 2012) 1.3.6.2.1. Mapas UV en Blender

Blender da soporte a este tipo de proyección. Aunque Blender no impone ninguna restricción a la hora de trabajar con tamaños de texturas, las tarjetas gráficas están optimizadas para trabajar con texturas cuyas dimensiones seanmúltiplos de 2 píxeles. Será recomendable en Blender trabajar igualmente con ese tipo de texturas para facilitar su posterior exportación. (Gonzáles Morcillo, Vallejo Fernández, Albusac Jiménez, & Castro Sánchez, 2012)

1.3.6.2.2. Un exportador sencillo

A continuación, estudiaremos cómo crear un exportador que soporte las siguientes características:

 Soporte de modelos poligonales: El formato soporta modelos poligonales. Aunque el exportador soporta polígonos de cualquier número de vértices, el importador está limitado a trabajar con triángulos, por lo que debemos convertir previamente los modelos a caras triangulares.

 Texturas: Soporte de texturas con mapas UV. No se dan soporte para otro tipo de materiales. La implementación actual ignora cualquier información sobre los modelos de iluminación (no se exportan normales de vértice ni de cara).

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 Representación: Sencillo modo de representación alámbrica empleando modo de transparencia. (Gonzáles Morcillo, Vallejo Fernández, Albusac Jiménez, & Castro Sánchez, 2012)

1.3.6.3. 3Ds Max

Es el programa más utilizado en el campo de la creación y animación de 3d. Lo utilizan todas as compañías que crean juegos de ordenadores para elaborar sus escenarios y personajes. Pero también se utiliza en arquitectura para hacer presentaciones y recorridos en 3d por el exterior y el interior del edificio también en cinematográficas para la creación de películas. (MEDIAactive, El Gran Libro de 3ds Max 2010, 2010) 1.3.7. Herramientas de creación de imágenes y Audio para la aplicación 1.3.7.1. Adobe Photoshop y Flash Cs

Adobe Photoshop Cs: es un editor de gráficos usado principalmente para el retoque de fotografías y gráficos, su nombre en español significa literalmente "taller de fotos". Es líder mundial del mercado de las aplicaciones de edición de imágenes y domina este sector de tal manera que su nombre es ampliamente empleado como sinónimo para la edición de imágenes en general. (Reyes, 2009)

Flash Professional CS: Nació con una simple animación vectorial. Es una potente herramienta desarrollada por Adobe que ha superado las mejores expectativas de sus creadores. Flash fue creado con el objeto de realizar animaciones y diseños vistosos para la web, y gráficos interactivos. (MEDIAactive, A prende Flash Cs , 2009)

1.3.7.2. Fireworks Cs

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1.3.7.3. Audacity

Según la página oficial audacity.es es una aplicación informática multiplataforma libre, que se puede usar para grabación y edición de audio, distribuido bajo la licencia GPL. Es el editor de audio más difundido en los sistemas GNU/Linux. (Audacity, 2017) 1.4. Enseñanza – Aprendizaje

1.4.1. Introducción

En la universidad de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo del Ing. José Israel López Pumalema en su trabajo de investigación REALIDAD AUMENTADA COMO HERRAMIENTA DE APRENDIZAJE EN NIÑOS DE SEIS AÑOS DEL COLEGIO “JR. COLLEGE.” (2012). La educación interactiva es una oportunidad y forma de aprendizaje que se acopla a la necesidad del estudiante. La educación interactiva facilita el manejo de la información y de los contenidos del tema que se desea tratar y está mediada por las tecnologías de la información y la comunicación las TIC que proporcionan herramientas de aprendizaje más estimulantes y motivadoras que las tradicionales. Este tipo de educación ha sido muy utilizada por estudiantes y profesores, además su importancia está incrementando, puesto que esta educación es una herramienta para incorporarnos al mundo tecnológico que será lo que próximamente predominará en la gran mayoría de los centros educativos

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1.4.2. Importancia de la Enseñanza - Aprendizaje

Durante el desarrollo de las clases y en el proceso de formación, transmisión y adquisición del conocimiento, el docente debe implementar tácticas que conlleven al alumno a aprender a aprender, con un objetivo general, que nos muestre los diferentes impactos de la utilización de estrategias de enseñanza y de aprendizaje en el aula de clase, y que propicien en los individuos habilidades como aprender a pensar, aprender a aprender y aprender a hacer dentro de y fuera de un contexto. Teniendo claros y definidos objetivos específicos, que dirijan a los individuos al aprender y a cómo hacer un buen uso de sus habilidades antes, durante y después del conocimiento, para medir cual ha sido el avance cognitivo, y de esta manera evaluar el uso de las estrategias de aprendizaje habituales, concretas y de apoyo, que se han implementado para generar un conocimiento significativo, partiendo de las estrategias Preinstruccionales, Coinstruccionales, y Potsintruccionales y las diferentes subestrategias que estas arrojan, para facilitar el aprendizaje. (Paula A. Bustamante R., 2007)

Se pretende mostrar la importancia del uso de estrategias de aprendizaje en el desarrollo del proceso de enseñanza, existe la necesidad la necesidad de recuperar la pedagogía como la teoría general de la ella, puesto que, nos va a permitir relacionarnos con diferentes eventos educativos, como; dinámicas de grupo, diseños metodológicos de uso permanente, y como estrategias para el desarrollo de procesos, que tiene como objetivo, el aprendizaje de los que están inmersos directamente, el docente y el estudiante, accediendo así, a un proceso significativo que facilita el desempeño y la competencia del estudiante, en eventos que se le presenten posteriormente en su vida; por esta razón, las estrategias de aprendizaje desarrolladas en el aula, se convierten en un espacio de gran envergadura para el proceso de enseñanza aprendizaje en la comunidad educativa, partiendo del diseño de un currículo dinámico, participativo y crítico, que plasme el desarrollo de actividades, implementando modelos que apoyen y orienten un proceso permanente de enseñanza interactuantes que produzcan nuevas ideas y que tengan como objetivo la construcción del conocimiento. (Paula A. Bustamante R., 2007)

1.4.3. Tipos de Enseñanza – Aprendizaje

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distintas maneras en que un individuo puede aprender. Se cree que una mayoría de personas emplea un método particular de interacción, aceptación y procesado de estímulos e información. La siguiente es una lista de los tipos de aprendizaje más comunes citados por la literatura de pedagogía:

 Aprendizaje - Aprendizaje receptivo: En este tipo de aprendizaje el sujeto sólo necesita comprender el contenido para poder reproducirlo, pero no descubre nada.

 Aprendizaje - Aprendizaje por descubrimiento: el sujeto no recibe los contenidos de forma pasiva; descubre los conceptos y sus relaciones y los reordena para adaptarlos a su esquema cognitivo.

 Aprendizaje - Aprendizaje repetitivo: se produce cuando el alumno memoriza contenidos sin comprenderlos o relacionarlos con sus conocimientos previos, no encuentra significado a los contenidos estudiados.

 Aprendizaje - Aprendizaje significativo: es el aprendizaje en el cual el sujeto relaciona sus conocimientos previos con los nuevos dotándolos así de coherencia respecto a sus estructuras cognitivas.

 Aprendizaje - Aprendizaje observacional: tipo de aprendizaje que se da al observar el comportamiento de otra persona, llamada modelo.

 Aprendizaje - Aprendizaje latente: aprendizaje en el que se adquiere un nuevo comportamiento, pero no se demuestra hasta que se ofrece algún incentivo para manifestarlo. (Salazar, 2008)

1.4.4. Tecnología de la información y la comunicación

En líneas generales podríamos decir que las nuevas tecnologías de la información y comunicación son las que giran en torno a tres medios básicos: la informática, la microelectrónica y las telecomunicaciones; pero giran, no sólo de forma aislada, sino lo que es más significativo de manera interactiva e interconexionadas, lo que permite conseguir nuevas realidades comunicativas”. (Prats, y otros, 2011)

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especialmente a los recursos de carácter informático, audiovisual, tecnológicos, del tratamiento de la información y los que facilitan la comunicación. (Prats, y otros, 2011) 1.4.4.1. Características de la Tecnología de Información y Comunicación

Las características de las TIC son tan variadas como las mismas TIC, pero en términos generales se mencionarán las que los autores consideran primordiales.

 Inmaterialidad: su materia prima es la información en cuanto a su generación y procesamiento, así se permite el acceso de grandes masas de datos en cortos períodos de tiempo, presentándola por diferentes tipos de códigos lingüísticos y su transmisión a lugares lejanos.

• Interactividad: permite una relación sujeto-maquina adaptada a las características de los usuarios.

• Instantaneidad: facilita que se rompan las barreras temporales y espaciales de las naciones y las culturas.

• Innovación: persigue la mejora, el cambio y la superación cualitativa y cuantitativa de sus predecesoras, elevando los parámetros de calidad en imagen y sonido.

• Digitalización de la imagen y sonido: lo que facilita su manipulación y distribución con parámetros más elevados de calidad y a costos menores de distribución, centrada más en los procesos que en los productos.

• Automatización e interconexión: pueden funcionar independientemente, su combinación permite ampliar sus posibilidades, así como su alcance.

• Diversidad: las tecnologías que giran en torno a algunas de las características anteriormente señaladas y por la diversidad de funciones que pueden desempeñar. (Castro, Guzmán, & Casado, 2007)

1.4.4.2.Tipos de Tecnologías de Información y Comunicación.

Con respecto a este tema Kustcher y St.Pierre (2001), consideran que las TIC que tienen impacto en la educación son las siguientes:

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• Información digital (programas de aplicación y programas que muestran o administran la información: programa de aplicación didáctica, página WEB, base de datos, programa de aplicación de procesamiento de palabras, hoja electrónica de cálculo).

• Comunicación digital (mensajería electrónica, “charla”, foros electrónicos, novedades electrónicas, telecopiador, tele conferencia, audio y videoconferencia). (Castro, Guzmán, & Casado, 2007)

1.4.4.3. Ventajas del uso de las TIC en el Sistema Educativo.

Tres grandes sistemas de información y comunicación conforman las TIC un espacio en el ámbito educativo mundial: el video, la informática y las telecomunicaciones que unidas con un solo fin son herramientas valiosas para la materialización del conocimiento que adquirirá el educando.

 “Los rápidos progresos de las tecnologías de la información y la comunicación modifican la forma de elaboración, adquisición y transmisión de conocimientos”. La educación debe hacer frente a los retos que suponen las nuevas oportunidades que abren las tecnologías, que mejoran la manera de producir, organizar, difundir, controlar el saber y acceder al conocimiento. Debe garantizarse un acceso equitativo a estas tecnologías en todos los niveles de los sistemas de enseñanza.

 Las tecnologías auguran, en el campo educativo, la progresiva desaparición de las restricciones de espacio y de tiempo en la enseñanza y la adopción de un modelo de aprendizaje más centrado en el estudiante. Al mismo tiempo favorecen la comercialización y la globalización de la Educación Superior, así como un nuevo modelo de gestión de su organización.