UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
La Universidad Católica de Loja
ÁREA TÉCNICA
TÍTULO DE ARQUITECTO
“Diseño y diagnóstico de proyectos arquitectónicos
mediante realidad virtual no inmersiva”. Aplicación:
Vivienda para discapacitados.
TRABAJO DE TITULACIÓN
AUTOR:
Gómez Soto, Darío Javier.
DIRECTOR:
Burneo Valdivieso, Xavier Eduardo, Arq.
LOJA-ECUADOR
APROBACIÓN DEL DIRECTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN
Arquitecto.
Xavier Eduardo Burneo Valdivieso.
DOCENTE DE TITULACIÓN
De mi consideración:
El presente trabajo de titulación: “Diseño y diagnóstico de proyectos
arquitectónicos mediante realidad virtual no inmersiva. Aplicación: Vivienda
para discapacitados” realizado por: Darío Javier Gómez Soto; ha sido orientado
y revisado durante su ejecución, por cuanto se aprueba la presentación del mismo.
Loja, julio de 2015
...
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS
Yo Gómez Soto Darío Javier declaro ser autor del presente trabajo de titulación: “Diseño y diagnóstico de proyectos arquitectónicos mediante realidad virtual no inmersiva.
Aplicación: Vivienda para discapacitados” de la Titulación de Arquitecto, siendo Xavier
Eduardo Burneo Valdivieso director del presente trabajo; y eximo expresamente a la
Universidad Técnica Particular de Loja y a sus representantes legales de posibles reclamos
o acciones legales. Además certiico que las ideas, conceptos, procedimientos y resultados vertidos en el presente trabajo investigativo, son de mi exclusiva responsabilidad.
Adicionalmente declaro conocer y aceptar la disposición del Art. 88 del Estatuto Orgánico de la
Universidad Técnica Particular de Loja que en su parte pertinente textualmente dice: “Forman
parte del patrimonio de la Universidad la propiedad intelectual de investigaciones, trabajos
cientíicos o técnicos y tesis de grado que se realicen a través, o con el apoyo inanciero, académico o institucional (operativo) de la Universidad”
...
Gómez Soto, Darío Javier.
DEDICATORIA
El presente trabajo de in de titulación lo dedico en primer lugar a Dios por haberme dado la vida y permitirme estar en este mundo
para poder cumplir cada una de mis metas, a mi esposa y a mi
AGRADECIMIENTO
Agradezco de todo corazón a mi esposa y a mi hijo por los
momentos de sacriicio para que pueda culminar mis estudios, a mis padres: Luis Gómez y Narcisa Soto por haberme traído a este
mundo, a mis abuelos por haber cuidado de mi durante mi infancia
y a mi tío Cesar y a su esposa por haber creído en mi e impulsado
el inicio de mi carrera. A la Universidad Técnica Particular de
Loja, al Arq. Xavier Burneo Valdivieso por haber compartido sus
conocimientos y experiencia como docente investigador y aportar
en el desarrollo de esta investigación, inalmente agradezco a los Docentes de la Titulación de Arquitectura por la formación
impartida, a mis amigos y todas las personas que me brindaron
APROBACIÓN DEL DIRECTOR DEL TRABAJO DE FIN DE TITULACIÓN ...ii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS...iii
DEDICATORIA ...iv
AGRADECIMIENTO ...v
ÍNDICE DE CONTENIDOS ...vi
RESUMEN EJECUTIVO ...1
ABSTRACT ...2
INTRODUCCIÓN ...3
CAPITULO I...5
REALIDAD VIRTUAL NO INMERSIVA ...5
1.1. Concepto de realidad virtual no inmersiva...6
1.2. Antecedentes. ...6
1.2.1. Cronología de realidad virtual. ...7
1.2.2. Fundamentos de la estereoscopía. ...11
1.2.3. Métodos de visualización estereoscópicas. ...11
1.2.3.1. Filtros. ...11
1.2.3.2. Activos. ...12
1.2.3.3. Auto estereoscópico. ...12
1.3. Aplicaciones de realidad virtual no inmersiva. ...13
1.3.1. En la arquitectura. ...13
1.3.2. En la medicina. ...13
1.3.3. En la física. ...14
1.3.4. En la arqueología. ...15
1.3.5. En la industria. ...15
1.4. Equipos de realidad virtual no inmersiva. ...16
1.4.1. Gafas estereoscópicas. ...16
1.4.2. Pantallas estereoscópicas de proyección. ...16
1.4.2.1. Powerwall. ...17
1.4.2.2. Workbench ...18
1.4.2.3. Pantalla portátil. ...18
1.4.3. Ratones 3D. ...18
1.4.4. Guantes de datos. ...18
1.4.5. Proyectores. ...19
1.5. Software de realidad virtual no inmersiva. ...19
1.5.1. EON Studio. ...20
1.5.3. Unity. ...22
1.5.4. Ve3D ...23
1.5.5. MAYA ...24
1.6. Descripción del sistema de proyección estereoscópica pasiva de la UTPL. ...25
1.6.1. Estéreo pasivo. ...25
1.6.2. Características de los equipos. ...26
1.6.2.1. Estacion de trabajo HP Z820. ...26
1.6.2.2. Proyector Barco FL35. ...27
1.6.2.3. Modulador DepthQ. ...27
1.7. Referentes académicos de realidad virtual. ... 28
1.7.1. Universidad EAFIT. ...28
1.7.2. Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). ...29
1.7.3. Universidad de la Coruña. ...30
CAPITULO 2...31
ANÁLISIS DE VIVIENDA DE PERSONAS CON DISCAPACIDAD FÍSICA QUE LABORAN EN LA UTPL. ...31
2.1. Normativas...32
2.2. Análisis de vivienda de discapacitados...37
2.2.1. La persona discapacitada. ...37
2.2.2. Ubicación y análisis general de la vivienda. ...38
2.2.3. El dormitorio. ...39
2.2.4. El área de estudio. ...41
2.2.5. La cocina. ...42
2.2.6. El cuarto de baño. ...42
2.3. Diagnóstico de la vivienda. ...45
2.3.1. El dormitorio ...45
2.3.2. El área de estudio. ...46
2.3.3. La cocina. ...46
2.3.4. El cuarto de baño. ...46
2.4. Referentes de proyectos para discapacitados...47
2.4.1. Sala de realidad virtual adaptada a silla de ruedas. ...47
2.4.2. Proyecto Abedul. ...48
CAPÍTULO 3...49
PLANTEAMIENTO DE ESPACIOS INTERIORES DE UNA VIVIENDA UTILIZANDO EL SISTEMA DE REALIDAD VIRTUAL NO INMERSIVA. ...49
3.1. Practicas con el software de realidad virtual no inmersiva. ...50
3.1.2. Practica con cajas. ...50
3.1.3. Practica de animación. ...51
3.2. Visualización de proyectos mediante realidad virtual no inmersiva. ...51
3.2.1. Proyecto de cocina. ...51
3.2.1.1. Consideraciones Generales. ...51
3.2.1.2. Distribución. ...52
3.2.2. Proyecto de cuarto de baño. ...54
3.2.2.1. Consideraciones Generales. ...54
3.2.2.2. Distribución. ...54
3.3. Análisis y diagnóstico de las alternativas...57
3.3.1. Análisis y diagnóstico de la cocina. ...58
3.3.1.1. Área de almacenamiento. ...58
3.3.1.2. Área de lavado. ...59
3.3.1.3. Área de cocción. ...60
3.3.1.4. Conclusiones de la propuesta. ...61
3.3.2. Análisis y diagnóstico del cuarto de baño. ...62
3.3.2.1. Lavamanos. ...62
3.3.2.2. El inodoro. ...63
3.3.2.3. La ducha. ...64
3.3.2.4. Conclusiones de la propuesta. ...65
3.4. Adaptación de una habitación para discapacitados. ...65
3.4.1. Propuesta arquitectónica. ...65
3.4.1.1. El área de cocina. ...66
3.4.1.2. El área de dormitorio. ...67
3.5. Adaptación del cuarto de baño para discapacitados. ...69
3.5.1. Propuesta arquitectónica. ...69
3.6. Encuesta realizada a la persona discapacitada en silla de ruedas. ...71
CAPITULO 4: ...73
PROPUESTA DE INCORPORACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGÍAS EN EL PROCESO DE DISEÑO, CON LA ASISTENCIA DE LA REALIDAD VIRTUAL NO INMERSIVA PARA LA COMUNICACIÓN, VISUALIZACIÓN Y COMPRENSIÓN DEL PROYECTO ARQUITECTÓNICO. ...73
4.1. Introducción ...74
4.2. Metodología. ...74
4.2.1. Consideraciones ...74
4.2.2. Procedimiento ...75
4.2.5. Recomendaciones. ...81
4.3. Aplicación de realidad virtual para potenciar otras materias. ...82
4.3.1. En patrimonio. ...82
4.3.2. En historia de la arquitectura. ...84
4.3.3. En construcciones. ...84
CONCLUSIONES FINALES ...86
RECOMENDACIONES ...88
BIBLIOGRAFÍA ...89
ANEXO ...92
i.1. Software de realidad virtual no inmersiva. ...93
i.1.1.1. Tutorial del software. ...93
i.1.1.1.1. Conociendo la interfaz de usuario. ...93
i.1.1.1.2. Crear un proyecto en maya. ...94
i.1.1.1.3. Guardar la escena. ...94
i.1.1.1.4. Crear una escena con polígonos. ...94
i.1.1.1.5. Aplicar materiales. ...95
i.1.1.1.6. Corrección de Gamma a los materiales. ...95
i.1.1.1.7. Como crear una cámara estereoscópica. ...96
i.1.1.1.8. Coniguración de una cámara estereoscópica. ...96
i.1.1.1.9. Coniguración para renderizar una imagen. ...97
i.1.1.1.10. Como renderizar una imagen. ...97
i.1.1.1.11. Comandos en maya ...98
i.1.1.1.12. Aplicar luces IES a la escena. ...98
i.2. Adobe After Effects. ...99
i.2.1. Tutorial del software. ...99
i.2.1.1. Interfaz de usuario. ...99
i.2.1.2. Crear una composición. ...99
RESUMEN EJECUTIVO
La investigación consiste en explorar el uso de la realidad virtual no inmersiva como una
herramienta de visualización, análisis y diagnóstico de proyectos arquitectónicos. Se muestra
el uso de software especializado en la creación y simulación de ambientes virtuales. En
la experimentación se diseñó espacios interiores para discapacitados en donde mediante
la proyección de imágenes estereoscópicas la persona en silla de ruedas puede percibir
el espacio tridimensional y analizar su funcionamiento. Para desarrollar este trabajo se
abordó temas como la normativa vigente en el Ecuador sobre accesibilidad de las personas
discapacitadas al medio físico, se enfatizó en los espacios internos de la vivienda. Además
se propone incorporar la realidad virtual no inmersiva como una herramienta de visualización
de proyectos de la titulación de Arquitectura para lo cual se ha desarrollado una metodología
experimentada en el presente trabajo. Los resultados obtenidos en el diseño de espacios
interiores para personas discapacitadas en silla de ruedas son muy prometedores ya que el
usuario se sintió satisfecho con el diseño debido a que se tomó en cuenta sus necesidades y
se las comprobó mediante una simulación con el sistema de realidad virtual.
PALABRAS CLAVES: Realidad virtual, No inmersiva, Estereoscopía, Visualización, Modelado
ABSTRACT
The research is to explore the use of non-immersive virtual reality as a visualization tool,
analysis and diagnosis of architectural projects. The use of specialized software in creating
virtual environments and simulation shown. In the experimental interiors designed for disabled
where by projecting stereoscopic images the person in a wheelchair can perceive
three-dimensional space and analyze its performance. To develop this work topics such as current
legislation was addressed in Ecuador on accessibility for people with disabilities to the physical
environment, it was emphasized in the internal spaces of the house. In addition it is proposed
to incorporate not immersive virtual reality as a visualization tool titling projects architecture
for which it has developed a proven methodology in this paper. The results obtained in the
design of interior spaces for disabled people in wheelchairs are very promising because the
user was satisied with the design because it took into account their needs and are tested by a simulation to reality system virtual.
KEYWORDS: Virtual reality, Non immersive, Stereoscopic, Visualization, 3D Modeling,
INTRODUCCIÓN
El presente trabajo muestra el uso de la realidad virtual no inmersiva dentro del proceso de
diseño arquitectónico como una herramienta que nos permite visualizar la construcción virtual
de los proyectos más complejos que podamos realizar. Con esto se pretende que los alumnos
de la titulación se involucren en el uso de nuevas tecnologías para el desarrollo y presentación
de sus propuestas de diseño en los talleres de proyectos.
La investigación se ha estructurado en cuatro capítulos, en donde el primero se reiere a la recopilación de información sobre el origen y evolución de la realidad virtual, fundamentos
de la visión estereoscópica, los equipos que se necesitan para implementar un sistema de
visualización estereoscópica pasiva, las universidades que cuentan con laboratorios de
investigación y desarrollo de realidad virtual lo cual nos servirá como referentes para potenciar
el laboratorio de la UTPL. El segundo, aborda el tema de las personas discapacitadas, para ello
se recopila la normativa vigente en el país para que la vivienda y los espacios públicos tengan
espacios adaptados para su discapacidad, por otro lado se analiza la vivienda de una persona
en silla de ruedas que labora en la universidad prestando el servicio de información en el
balcón de servicios. En el tercero, se muestra las prácticas realizadas en la coniguración para
la visualización de mundos virtuales, luego se plantea el diseño de espacios interiores para
discapacitados en donde se presenta el proyecto y el análisis que se realiza con la simulación
de la persona en silla de ruedas. Por último el cuarto, se explica el proceso desarrollado
durante el presente trabajo como una metodología para implementar la realidad virtual no
inmersiva dentro del proceso de diseño arquitectónico, además se propone potenciar otras
materias para que el uso de esta tecnología sea generalizado en la titulación de arquitectura.
Este trabajo tiene una gran importancia para todos los que estamos involucrados en el diseño
ya que se presenta una alternativa que favorece la visualización de proyectos arquitectónicos,
la comprensión de grandes proyectos, el análisis y diagnóstico en una fase temprana del
diseño, con esto se pretende que los trabajos de los alumnos sean más próximos a la realidad
y que se ajusten a las necesidades de los usuarios.
La problemática que dio origen a esta investigación es que en las aulas de clase se diseñan y
pérdida de tiempo y dinero, es por ello que se plantea iniciar una nueva forma de proyectar
en donde se visualicen nuestras ideas en tres dimensiones a una escala real para tomar
los correctivos al inicio y dar soluciones arquitectónicas mejor desarrolladas. Para solucionar
esta problemática se ha planteado un objetivo general que consiste en: “Mostrar el uso de
sistemas de realidad virtual del tipo no inmersivo, como herramienta de diseño, diagnóstico y veriicación de propuestas arquitectónicas”. Además se propone cumplir con los siguientes objetivos especíicos:
• Conocer los sistemas de realidad virtual no inmersivos, como herramienta de diseño, diagnóstico y veriicación de propuestas arquitectónicas a través de referentes.
• Análisis de viviendas de personas con discapacidad física que laboran en la UTPL. • Modelar espacios interiores de una vivienda utilizando el sistema de realidad virtual
no inmersiva para una persona con discapacidad tomando en consideración la
normativa vigente en el Ecuador.
• Evaluación del modelo virtual con el in de reducir los problemas de diseño y constructivos en una fase temprana del diseño arquitectónico.
• Incorporar las nuevas tecnologías en el proceso de diseño, con la asistencia de la realidad virtual no inmersiva para la comunicación, visualización y comprensión
del proyecto arquitectónico.
Dando solución a cada uno de los objetivos especíicos en los diferentes capítulos se conirma la siguiente hipótesis: “La generación de modelos tridimensionales y su representación
mediante el sistema de realidad virtual no inmersiva constituye una valiosa herramienta de visualización en el proceso de diseño y diagnóstico de proyectos arquitectónicos”, ya que en la visualización de espacios interiores para discapacitados se logró cumplir con los objetivos
planteados.
El problema que surgió en el transcurso de la investigación, fue con la búsqueda de software
especializado para el desarrollo de sistemas de realidad virtual no inmersiva ya que por ser
una tecnología nueva su costo es demasiado elevado y las versiones de prueba duran muy
poco y no vienen cargados con las herramientas para la visualización estereoscópica. La
oportunidad fue contar con una persona discapacitada que trabajara en la universidad la cual
nos colaboró de gran manera ya que siempre está pendiente a que se atienda sus necesidades
CAPITULO I
1.1. Concepto de realidad virtual no inmersiva.
Realidad virtual no inmersiva es una simulación por
computador en donde el usuario puede visualizar los objetos
tridimensionales pero no puede interactuar en tiempo real con
[image:15.595.86.385.207.354.2]los mismos.
Figura 1-01. Pantalla de realidad virtual no inmersiva. Fuente: (Granada, s.f.)
Los sistemas de realidad virtual no inmersiva nos permiten
la interacción y navegación de modelos tridimensionales en
tiempo real mediante el uso de periféricos tales como el ratón
3D y el teclado, este sistema utiliza la proyección de imágenes
estereoscópicas que mediante el uso de gafas polarizadas
ayudan a generar la sensación de estar dentro del ambiente
virtual.
Este sistema nos abre un nuevo mundo a través de una
ventana de escritorio, tiene varias ventajas como el bajo costo
en relación al sistema de inmersión y es de fácil aceptación
de los usuarios.
1.2. Antecedentes.
Tabla 1.1. Antecedentes de Realidad Virtual.
AÑO ACONTECIMIENTO IMAGEN
1844 Charlse Wheatstone crea “el estereoscopio”, el cual
será la base de los primeros visores de realidad virtual.
¿Que es realidad virtual?
Es una simulación por ordenador en
la que se emplea el graismo para
crear un mundo que parece realista. Además, el mundo sintetizado no es estático sino que responde a las ordenes del usuario (gestos, voces, etc.)
(Burdea & Philippe, 1996, pág. 23,24)
La realidad virtual no inmersiva es aquella que se logra principalmente a través de modelación de los proyectos utilizando programas de computador que permiten una visualización tridimensional. Dicha modelación le permite interactuar al observador con el modelo en tiempo real a través de monitores
o supericies de proyección (Rosen
et al, 2001) pero se abstiene de brindar al observador la sensación de presencia en dicha escena debido a la ausencia del hardware
especial. (Ramos et al, 2007 citado
AÑO ACONTECIMIENTO IMAGEN
1891 Louis Ducos du Hauron patenta el “Anaglifo” y realiza
las primeras proyecciones. Consiste en una imagen
estereoscópica en la que se elimina con un iltro fotográico el color rojo y esta se verán con el ojo
derecho y para la imagen que se visualizará con el ojo
izquierdo se eliminan el verde y el azul.
Fuente: (Historia, s.f.)
De acuerdo a Burdea & Philippe (1996, pp. 25-26) la realidad
virtual tiene sus orígenes con el Sensorama Simulator
inventado por el estadounidense Morton Heilig en 1960, fue el
primer sistema de video de realidad virtual. Consistía en una
estación de uso individual que contaba con un sistema de
video 3D conseguido con cámaras de 35 mm acopladas, el
Sensorama proporcionaba movimiento, color, sonido estéreo,
olores, viento con pequeños ventiladores y un asiento con
vibraciones. Además Heilig había pensado en la posibilidad
de una televisión montada en un casco, son las primeras
ideas de los cascos inmersivos de realidad virtual.
“Concibió un casco de simulación que incorporaba
diapositivas tridimensionales, amplios efectos periféricos, sonido estereofónico y la capacidad de incluir olores.” (Burdea & Philippe, 1996, pág. 27)
Además mencionan Burdea & Philippe (1996, pp. 27-30) que los
trabajos iniciados por Heilig sobre un sistema de visualización
montado en la cabeza los continuó Ivan Sutherland, en 1966
el cual utilizó dos tubos catódicos ubicados a lo largo de las
orejas, en su investigación descubrió que podía proporcionar
imágenes de escenas provenientes de un ordenador en lugar
de imágenes analógicas tomadas con cámaras y concibió un
generador de escenas que son los orígenes de los modernos aceleradores gráicos.
[image:16.595.79.542.85.558.2]1.2.1. Cronología de realidad virtual.
Figura 1-02. Sensorama
Simulator.
Tabla 1.2. Cronología de Realidad Virtual.
AÑO ACONTECIMIENTO IMAGEN
1930 Link Flight Trainer: simulador de vuelo basado en
un sistema neumático para simular los movimientos
y entrenar a los pilotos.
1962 Simulador Sensorama: Morton Heilig, antiguo operador cinematográico, patentó un aparato de simulación realista al que llamó Simulador
Sensorama, el primer sistema de entretenimiento
completamente inmersivo.
1968 Ivan Sutherland concluyó la construcción de un
casco de visualización de imágenes estereoscópicas
generadas por ordenador.
1977 Guante sensitivo: tres estudiantes de la Universidad
de Illinois, Chicago, becados con una Dotación
Nacional para las Artes, inventaron el primer
guante sensitivo, un guante electrónico que permite
comunicarse con el ordenador de un modo intuitivo
mediante los movimientos de la mano.
1978 Aspen Movie Map: desarrollado en el MIT
(Massachusetts Institute of Technology), por Andrew
Lippman MIT. Se trataba de un mapa visual de la
ciudad de Aspen, realizado con millones de fotos. 1980 Super Cockpit: Se trata de un dispositivo que provee
estímulos visuales, táctiles y auditivos dentro de la
cabina de un avión de caza, superponiendo al entorno
real del piloto informaciones complementarias para
el control del aparato y de sus sistemas balísticos,
además de advertir de las amenazas y señalar los
objetivos militares.
AÑO ACONTECIMIENTO IMAGEN
1983 Guante para introducir datos: el Dr. Gary Grimes,
de los Bell Labs, patentó el primer guante que
reconocía las posiciones de la mano con la intención
de crear caracteres alfanuméricos y poder sustituir
los teclados por estos.
1984 Ciberespacio: William Gibson publica su novela de ciencia icción, Neuromancer en el que se utiliza por primera vez el término “Ciberespacio” reiriéndose a un mundo alternativo al de las computadoras
1984 VIVED: (Virtual Visual Environment Display-
Dispositivo visual para entornos virtuales) Casco
estereoscópico desarrollado por el Ames Research
Center de la NASA en California. Estaba destinado
a la preparación de astronautas para misiones
espaciales.
1987 Guante de RV: Tom Zimmerman desarrolla el primer
guante de RV en ser comercializado.
1988 Sistema VIEW: (Virtual Interface Environment
Workstation - Estación de trabajo de entorno virtual)
del Centro de Investigación Ames de la NASA. El
sistema VIEW proporciona un entorno virtual de
imágenes estereoscópicas y auditivas sensibles a
las entradas de gestos, voz y posición del operador. 1991 Virtuality: la compañía W. Industries desarrollaron
los Virtuality, e instalados en los salones recreativos
de EE.UU. El equipo incluía unos cascos y gafas de
visionado.
1992 CAVE: Electronic Visualization Lab (EVL) de la
universidad de Illinois, Chicago, ideó el concepto de una habitación con gráicos proyectados desde detrás de las paredes y suelo, apareciendo CAVE
(Cave Automatic Virtual Environment).
AÑO ACONTECIMIENTO IMAGEN
1994 VRML: aparece la primera formulación del VRML
(Virtual Reality Modeling Language). El término
VRML fue creado por Dave Raggett y estaba llamado
a ser un estándar para la representación de espacios
tridimensionales para la web.
1998 Cybersphere: de VR-Systems UK40, una esfera
traslúcida que contiene al usuario. Las imágenes se
proyectan sobre la esfera proporcionando un campo
de visión de 360º.
2003 Second Life: se crea el famoso mundo virtual para Internet, en 3D “Second Life” donde por medio de un programa pc, los usuarios o residentes, pueden moverse por él, relacionarse, modiicar su entorno y participar en su economía.
2004 Google Earth: Google compra Earthview, un
programa desarrollado en 2001, para crear el Google
Earth, una representación del mundo que combina la
potencia de las búsquedas de Google con imágenes de satélites, mapas, terrenos y ediicios 3D.
2005 WII: se anuncia el lanzamiento de WII de la
empresa Nintendo, la videoconsola que nace con
la idea de conseguir una interacción antes nunca
experimentada en una videoconsola entre el jugador
y el videojuego.
2007 Google Street View: es una característica de
Google Maps y de Google Earth que proporciona
panorámicas a nivel de calle.
2010 Kinect para Xbox 360, es un controlador de juego
libre y entretenimiento creado por Alex Kipman,
desarrollado por Microsoft para la videoconsola
Xbox 360.
2012 Oculus Rift: proyecto de casco de realidad virtual
creado por los creadores de Quake y Doom
1.2.2. Fundamentos de la estereoscopía.
“Ver en 3D es la capacidad que tenemos para percibir el
volumen, distancia y profundidad. Esto lo logramos mediante diferentes “señales” visuales y no solamente con la estereopsis (ver con los dos ojos) como se cree generalmente.” (Epelbaum, 2010)
Según Villegas (2012, pág. 42) la visión estereoscópica
se logra mediante la proyección de dos imágenes en dos
dimensiones del mismo objeto, para lograr el efecto 3D es
necesario tomar las siguientes consideraciones como la
separación de los instrumentos de toma, distancia focal y el
punto de convergencia. Las imágenes separadas son vistas
una por cada ojo y el cerebro se encarga de mezclarlas y
darnos el efecto de profundidad, para lograr este efecto el
cerebro requiere del uso de dispositivos ópticos como los HMD y gafas polarizadas que iltran la información que llega al observador.
1.2.3. Métodos de visualización estereoscópicas.
“Básicamente, todos los métodos de visualización
estereoscópica tienen el mismo objetivo: enviar una imagen
diferente a cada ojo. El proceso debe ser dividido en dos: la toma de imágenes y su proyección.” (Epelbaum, 2010)
Epelbaum (2010) maniiesta que el proceso que se sigue para la toma de imágenes es sincronizar las dos cámaras para
simular el ojo izquierdo y el derecho, otro procedimiento es el
uso de lentes especiales tipo primas que dividen la imagen en
dos y la graban por separado. La generación de imágenes es
independiente de la proyección, se generan imágenes para
cada sistema de proyección.
1.2.3.1. Filtros.
“Existen dos tipos de iltros los anaglifo y los polarizados. Los iltros anaglifo separan la imagen en dos colores que pueden
Imagen 1-04 Funcionamiento de las cámaras 3 D.
Fuente: (López, s.f.)
Imagen 1-03 Funcionamiento de la estereoscopía.
ser cian y rojo logrando que el cerebro pueda crear una imagen casi real. Los iltros polarizados funcionan mejor y se basan en el principio de polarización de la luz, básicamente la luz se “alinea” con respecto al iltro utilizado.” (Epelbaum, 2010)
Para proyectar con el sistema polarizado es necesario contar
con un sistema especial de proyección que puede ser dos proyectores con iltros polarizantes o monitores especiales que polaricen la imagen. En la actualidad existen proyectores
capaces de proyectar las dos imágenes por separado y mediante un modulador de polarización de la luz iltrar las imágenes para cada ojo del observador.
1.2.3.2. Activos.
“Los sistemas activos “cierran” un ojo y el otro de manera sincronizada con el proyector (sea un proyector o un monitor).” (Epelbaum, 2010), están compuestos por pequeñas pantallas
LCD que se ubican delante de cada ojo y se oscurecen
completamente para alternar las imágenes y generar la visión
en tercera dimensión. Este sistema lo utilizan la mayoría de
monitores LED 3D, la imagen es de mejor calidad pero los
lentes son costosos.
1.2.3.3. Auto estereoscópico.
“Los sistemas auto estereoscópicos son sistemas que no necesitan de lentes ni iltros especiales.” (Epelbaum, 2010) Los pequeños prismas que utilizan envían imágenes en
ángulos diferentes a cada ojo, el problema de este sistema es
que tiene mala calidad y el usuario debe estar perfectamente
perpendicular a la pantalla para poder apreciar el efecto 3D.
Una de las marcas de televisores que está invirtiendo en este
sistema es Philips que apunta su mercado a los profesionales
de la publicidad, con este sistema se puede observar el efecto
3D sin necesidad de gafas y cuenta con 28 puntos de vista
lenticular.
Imagen 1-05 Filtros anaglifos y polarizados.
Fuente: (Cámara, s.f.)
Imagen 1-07 Sistema auto estereoscópico de Philips.
1.3. Aplicaciones de realidad virtual no inmersiva.
1.3.1. En la arquitectura.
Ahora es posible efectuar visitas virtuales a lugares de
importancia histórica y estética remotos e inaccesibles,
en la cima de las más altas montañas o en el fondo de
los mares; o bien a sitios inexistentes ya sea porque
estos quedaron atrás enterrados en la arena de los
tiempos o porque nunca existieron como ocurre con
aquellas visiones no construidas de gigantes de la talla
de Corbusier, Wright o Sant’Elia. (Velez Jahn, 1999)
Una de las tantas aplicaciones que tiene la realidad virtual
es que nos presenta la posibilidad de llevar a un cliente a
dar un paseo por un proyecto que aún no se ha construido,
esta experiencia servirá para recibir sugerencias y tomar
decisiones en una etapa temprana del proyecto arquitectónico.
Esto nos genera una experiencia superior a la brindada por
las imágenes en dos dimensiones porque el cliente siente
que está viviendo el espacio construido virtualmente.
Otra aplicación de realidad virtual no inmersiva es en el
campo del diseño de estructuras, esta tecnología nos permite
visualizar una estructura antes de su construcción, además
comprender mejor el comportamiento y mejorar los criterios
estructurales en los diseños arquitectónicos.
En general la realidad virtual del tipo no inmersiva nos sirve
en arquitectura para visualizar proyectos arquitectónicos
en una fase temprana del diseño lo cual nos permite tomar
decisiones para solucionar posibles inconvenientes en la
etapa de construcción.
1.3.2. En la medicina.
En la medicina existe un amplio campo de acción pero entre
los que ya se ha experimentado es el cadáver virtual en donde
Imagen 1-08 Recorrido virtual para discapacitados.
Fuente: (Underwood Comunicación S.L.U., 2014)
Imagen 1-09 Espacios para discapacitados.
los estudiantes pueden aprender anatomía sin necesidad
de tener un cadáver real. Es una herramienta muy útil para
el aprendizaje de los estudiantes de medicina que pueden
adquirir conocimientos más amplios de los que pueden ver
en un libro.
Imagen 1-10: Estudiantes examinando un cadáver virtual.
Fuente: (MYTS, 2014)
1.3.3. En la física.
En la universidad UNAM de México se han realizados
algunas aplicaciones de realidad virtual en donde el usuario
puede sumergirse dentro de un material que tiene una escala
nanométrica, esto ayuda a comprender la estructura molecular
del mismo y facilita la comprensión y la comunicación de
información compleja para personas ajenas a estos campos.
Imagen 1-12 Estructura molecular de un material.
Fuente: (UNAM, 2013)
Imagen 1-11 Practica de una cirugía con un modelo virtual.
Fuente: (Cordero Vargas, 2015)
El empleo de la realidad virtual en la cirugía tiene repercusiones en numerosas actividades, como la enseñanza de la anatomía y de la patología a los estudiantes, las practicas de procedimientos quirúrgicos de cirujanos noveles,
la planiicación de operaciones
complejas, la ayuda informática y de navegación durante una intervención y la predicción de las consecuencias de una intervención.
Altobelly, 1993; Rosen y otros,
1994; Citados en Burdea & Philippe,
1.3.4. En la arqueología.
Se puede realizar la reconstrucción virtual de un sitio
arqueológico que ha sido destruido por el paso del tiempo
y de esta manera poder divulgar la investigación. En este
caso existe un ejemplo de reconstrucción virtual del sitio
arqueológico de Xochicalco en México, un complejo de
grandes dimensiones.
Imagen 1-13 Reconstrucción virtual del sitio arqueológico de Xochicalco.
Fuente: (INAH, 2012)
1.3.5. En la industria.
Podemos aplicar la RV en la visualización de productos
que se van a lanzar al mercado, por ejemplo en la industria
automovilística en donde podemos observar a detalle los
vehículos que están en proceso de diseño.
Imagen 1-14 Visualización del diseño de un automóvil en 3D.
Fuente: (Patiño Barahona, 2012)
Imagen 1-15 Cambios en el diseño de un automóvil.
1.4. Equipos de realidad virtual no inmersiva.
“Un sistema de realidad virtual es una interfaz que implica
simulación en tiempo real e interacciones mediante múltiples
canales sensoriales. Estos canales sensoriales son los del ser humano: la vista, el oído, el tacto, el olfato y el gusto” (Burdea, 1993-b citando en Burdea & Coiffet, 1996, pp. 23-24)
Entre las herramientas de la realidad virtual no inmersiva
tenemos las gafas estereoscópicas, las pantallas de
proyección estereoscópicas, los ratones 3D, los guantes
sensitivos y los proyectores.
1.4.1. Gafas estereoscópicas.
“Las gafas estéreo permiten apreciar escenas estáticas. Sea
cual sea la dirección de la mirada del usuario, la escena contemplada no se modiica” (Burdea & Coiffet, 1996, p. 76) Las gafas estereoscópicas están diseñadas para pantallas
que muestran alternativamente las imágenes derecha e
izquierda.
1.4.2. Pantallas estereoscópicas de proyección.
Imagen 1-17 Pantalla de proyección estereoscópica.
Fuente: (EAFIT, 2012)
Imagen 1-16 Gafas estereoscó-picas
“Los sistemas de visualización permiten generar imágenes
estereoscópicas a partir de modelos 3D generados en
el sistema informático. Existen distintos tipos de equipos
utilizables en Realidad Virtual, cada uno con características que lo hacen útil en determinadas aplicaciones.” (Granada)
La imagen para el ojo izquierdo se envía mediante un
modelador que oscurece la mitad de la pantalla en
lugares controlados. La imagen para el ojo derecho
se transmite a un modelador complementario y
ambas imágenes pasan por una multiplexión (Single
Multiplexed Image) que contiene los datos tanto para
el ojo izquierdo como para el derecho. Es decir, una
única imagen, y no dos como anteriormente, contiene
toda la información útil. Lo que aún se ha de resolver
es la manera de desmodular la imagen de modo que el
usuario vea en relieve. (Burdea & Coiffet, 1996, p. 80)
1.4.2.1. Powerwall.
De acuerdo con (Granada)la powerwall es una pantalla que
utiliza estéreo pasivo con proyección trasera para evitar las
sombras, esto nos permite movernos libremente por delante
de la pantalla. Esta pantalla es adecuada para presentaciones
a grupos de trabajo en donde se puede visualizar y analizar
un modelo.
Imagen 1-19 Pantalla de proyección de realidad virtual.
Fuente: (Granada, s.f.)
Imagen 1-18 Pantalla de visualización del ixtli de la UNAM.
1.4.2.2. Workbench
“El worbench es una mesa orientable con proyección trasera
y estéreo pasivo. Este sistema cuenta con un sistema de tracking magnético con seis grados de libertad.” (Granada)
1.4.2.3. Pantalla portátil.
“Sistema de proyección portátil dotado de una pantalla en la
que se realiza proyección estereoscópica trasera utilizando
estereo pasivo. Este sistema cuenta con un sistema de tracking magnético con seis grados de libertad.” (Granada)
Imagen 1-21 Pantalla portátil de proyección 3D. Fuente: (Granada, s.f.)
1.4.3. Ratones 3D.
Nos permite navegar en ambientes virtuales en tercera
dimensión, este tipo de ratón 3D nos proporciona control
sobre los 6 grados de libertad de un objeto en el espacio
tridimensional.
1.4.4. Guantes de datos.
Es un dispositivo de entrada de control, sirven para la
manipulación de los objetos 3D, estos deben estar instalados
con un sistema de posicionamiento.
Los guantes de datos surgieron con la necesidad de
reducir las limitaciones que imponían los periféricos de las
Imagen 1-20 Workbench
Fuente: (Granada, s.f.)
Imagen 1-22 Mouse 3D.
computadoras al uso de las manos, en la actualidad existen tres tipos de tecnología de guante: sensores de ibra óptica, medidas mecánicas y galgas extensométricas. Los guantes con sensores lexibles son más cómodos de usar y los mecánicos tienen mayor precisión.
1.4.5. Proyectores.
Estos equipos proyectan simultáneamente dos películas
desplazadas entre sí enviando a nuestros ojos una imagen
para cada uno de ellos, de esta forma se logra que podamos
ver las imágenes en relieve o lo que se llama ver en 3D.
Imagen 1-24 Proyector 3D
Fuente: (Underwood Comunicación S.L.U., 2014)
1.5. Software de realidad virtual no inmersiva.
“Entre los más interesantes avances tecnológicos en
realidad virtual aplicable a los sistemas arquitectónicos,
debemos destacar los modeladores del espacio
virtual. Mediante tales modeladores es posible tomar
ejemplos de la realidad y utilizarlos como información
3D -mediante la simulación de ambientes imaginados-
permitiendo que el usuario perciba aspectos de posible
concreción real. El usuario tiene la posibilidad de
recorrer y experimentar los objetos que integran el
espacio virtual de manera programada e interactiva, incorporando lo que se deine como 4D (Monedero, 2001). Generar una experiencia superior a la brindada
por las imágenes bidimensionales y tridimensionales, permite al diseñador modiicar la frecuencia y las características de re alimentación de datos en el proceso de diseño.” (Molina & Serrentino, 2003)
Imagen 1-23 Guante de datos.
Fuente: (InnovaTecno, s.f.)
1.5.1. EON Studio.
Es un software de realidad virtual para la creación de
aplicaciones interactivas, no se necesita tener conocimientos
de programación para poder visualizar los modelos en 3D.
Importa geometría de diferentes formatos, esto nos facilita el
modelado en cualquier programa que tenga la capacidad de
generar modelos 3D. Soporta dispositivos de realidad virtual
como cascos, gafas, guantes.
Este software es utilizado en la universidad EAFIT de
Colombia para visualizar los proyectos de construcción.
Prestan el servicio de visualización de proyectos de
construcción a entidades públicas y privadas interesadas en
poder adelantarse a la construcción de sus proyectos.
Imagen 1-25 Visualización del ojo humano en el programa EON Reality. Fuente: (Reality, 2015)
Ventajas:
• Importa las texturas de los modelos • Fácil de interactuar
• Compatibilidad con varios formatos
• La interfaz de presentación del modelo inal es amigable con el usuario.
Desventajas:
• Es un software demasiado costoso.
• Las opciones de estéreo no están habilitadas en las versiones de prueba.
• Según los técnicos de la EAFIT es un software que tiene muchas limitaciones.
Imagen 1-26 Simulación con Eon Icube Mobile.
1.5.2. Vizard VR Toolkit.
Es un software de realidad virtual que nos permite crear
simulaciones a partir de modelos 3D y manipularlos
mediante indicadores de posición y sensores de movimiento.
Utiliza lenguaje de programación python que es un código
inteligente en donde podemos hacer simulación interactiva.
Este programa nos permite conectarnos a dispositivos 3D
estereoscópicos.
Vizard es compatible con varios programas 3D, uno de ellos
es 3ds Max para ello cuenta con un plug-in para exportar
desde el software antes mencionado.
Imagen 1-27 Vista de un ambiente virtual.
Fuente: (Vizard, 2002)
Ventajas:
• Importa texturas de los modelos • Fácil de interactuar con el teclado • Compatibilidad con varios formatos
• La calidad de video es muy buena como resultado de una buena programación.
Desventajas:
• Se necesita conocimientos de programación para
crear el ambiente virtual.
• Sirve para visualizaciones inmersivas.
Imagen 1-28 Visualización en el programa.
1.5.3. Unity.
Unity es un motor gráico para la creación de video juegos en 2D y 3D, también utilizado en visualizaciones arquitectónicas
y animaciones 3D en tiempo real. Este programa soporta la
integración con 3Ds Max, Maya, Blender, y Cinema 4D.
Imagen 1-29 Ambiente 3 D en Unity. Fuente: (Unity Technologies, s.f.)
Ventajas:
• Importa texturas de los modelos.
• Permite crear interacción con el modelo.
• Tiene parámetros predeinido para crear recorridos.
• Se puede aplicar luces reales al modelo porque utiliza luces IES.
• Tiene una amplia biblioteca para facilitar la animación de los objetos y personajes.
• Se puede agregar texturas a nuestra escena.
Desventajas:
• No permite realizar estereoscopía
• Es un programa dedicado para video juegos no para arquitectura.
• Se necesita tener una noción básica de programación para ir seleccionando las acciones
que van a realizar nuestros objetos.
Imagen 1-30 Visualización con el software.
Fuente: (Unity Technologies, s.f.)
Imagen 1-31 Visualización de una cocina.
1.5.4. Ve3D
Es un visor de modelos 3D importados de formatos VRML
y Open Inventor, es un programa que permite visualizar,
manipular y recorrer los modelos. Soporta despliegue de
estéreo activo.
No se lo puede utilizar en el sistema no inmersivo porque no
genera la profundidad de los objetos.
Imagen 1-32 Modelos cargados en el programa Ve3D.
Fuente: (Virtual, s.f.)
Ventajas:
• Permite interactuar con el modelo. • Fácil de manipular por el usuario.
• Se puede realizar una visualización básica del modelo y no consume recursos en el computador.
Desventajas:
• No importa las texturas de los modelos. • La visualización es básica.
• No muestra realismo en los modelos.
• Incompatible con el sistema de realidad virtual pasivo.
Imagen 1-33 Practicas con el programa.
Fuente: (Virtual, s.f.)
Imagen 1-34 Practicas con el programa.
1.5.5. MAYA
Se trata de un programa de animación 3D, nos permite realizar
el modelado, simulaciones y renderizado con alta calidad de
imagen.
En el ámbito de la arquitectura se lo utiliza para la animación
y renderizado ya que tiene herramientas que facilitan estas
operaciones. Se pueden crear imágenes con alto grado de realismo por su motor de render que es fácil de conigurar.
Imagen 1-35 Vista de un proyecto cargado en Maya. Fuente: (Autodesk, s.f.)
Ventajas:
• Me permite interactuar con el modelo • Puedo realizar estereoscopía
• Fácil de manipular por el usuario
• Es un programa idóneo para la animación porque cuenta con herramientas que facilitan los
movimientos y desplazamientos.
Desventajas:
• Hay que exportar a otros programas para editar el video en 3 D.
• Importa archivos con defectos.
Imagen 1-37 Practicas con el programa.
Fuente: Gómez, 2015.
Imagen 1-36 Efectos en Maya.
1.6. Descripción del sistema de proyección
estereoscópica pasiva de la UTPL.
Según Godoy Aguirre & Ramos Nava (2010) la proyección
estereoscópica se basa en el principio de separación de
los ojos y cada ojo ve una imagen ligeramente diferente,
la diferencia de información de estas dos imágenes es
interpretada por el cerebro como la profundidad de los objetos.
La estereoscopía se fundamenta en los conceptos de la visión
humana, se proyectan dos imágenes con diferentes puntos de
vista y se utiliza un método para que cada ojo vea la imagen
correspondiente y generar la sensación de profundidad.
Imagen 1-39 Sistema de iltrado de la luz.
Fuente:(Conigurarequipos, 2015)
1.6.1. Estéreo pasivo.
Este sistema está basado en los principios de polarización
de la luz. En donde el observador tiene un par de lentes con iltros opuestos de polarización de luz. De igual forma deben ser proyectadas 2 imágenes. (Godoy Aguirre & Ramos Nava,
2010)
Imagen 1-38 Pantalla de proyección estereoscópica.
El proyector despliega la información para cada ojo y el iltro de luz se encarga de polarizar la imagen y con las gafas se
van intercalando las líneas de píxeles de la pantalla para
generar la profundidad.
Conectividad: sistema pasivo.
B
Cable 3-pin DIN to BNC
3-pinDIN BNC input modulator input modulator control ouput modulator control cable RLSDZ04-06 Power adapter Power adapter Cable DVI DVI-D 1 DVI-D DVI-PORT
HP
Ethernet Cable Cruzado Ethernet
Imagen 1-40 Conexión estación de trabajo con el proyector 3D. Fuente: (Electritelecom, 2015)
1.6.2. Características de los equipos.
1.6.2.1. Estación de trabajo HP Z820.
Un computador creado para alto rendimiento en computación
y visualización de alta tecnología como realidad virtual,
cuenta con dos procesadores que soportan hasta 16 núcleos
de procesamiento.
Características técnicas según la página Web del fabricante:
Sistema operativo: Windows 7 Professional 64-bit
Familia de procesadores: Intel Xeon CPU E5-2695
Memoria RAM: 16,0 GB
3D de alto rango: NVIDIA Quadro K6000
Fuente: (HP, 2015)
Imagen 1-41 Estación de trabajo HP Z820.
1.6.2.2. Proyector Barco FL35.
Es un proyector estereoscópico de alta calidad de imagen y lexibilidad estéreo 3D.
Cuenta con las siguientes especiicaciones técnicas tomadas de la página del fabricante. (Barco 2015)
Tecnología: Proyector LED DLP de estado sólido de segunda
generación
Capacidad: 3D Estéreo activo
Compatibilidad con gafas 3D: Modelos IR / RF
Resolución: WQXGA (2.560 x 1.600), WUXGA (1.920 x
1.200), 1080p (1.920 x 1.080)
Relación de aspecto: 16:10 (WQXGA), 16:10 (WUXGA), 16:9
(1080p)
Frecuencias de barrido horizontal: 15-150 kHz (según la
resolución)
Frecuencias de barrido vertical: 48-190 Hz (según la
resolución)
Formatos de video: HDTV (1080p, 1080i, 720p), EDTV (576p,
480p), SDTV (576i, 480i)
1.6.2.3. Modulador DepthQ.
Se trata de un modulador de polarización de la luz que cambia
electrónicamente la orientación de polarización de luz que
pasa a través de él.
Características técnicas tomadas de la página Web de
DepthQ. (Design, 2015)
Conmutación: 50 microsegundos
Velocidad de destello: 100 Hz hasta 400 Hz
Relación de aspecto: 16:10
Modos: 2 D y 3 D
Imagen 1-42 Proyector Barco. Fuente: Gómez, 2015.
1.7. Referentes académicos de realidad virtual.
Las universidades que cuentas con laboratorios de realidad
virtual y que están utilizando esta tecnología para la
investigación en distintas áreas del conocimiento son las
siguientes:
1.7.1. Universidad EAFIT.
Imagen 1-44 Laboratorio de Realidad Virtual de la universidad.
Fuente: (EAFIT U., Laboratorio de Investigación en Realidad Virtual, 2009)
Universidad privada de Colombia ubicada en Medellín
acreditada con una universidad de alta calidad. Cuenta con
un laboratorio de investigación en realidad virtual en donde
tienen varias líneas de investigación como la educación, la
medicina, la arquitectura, entre otras.
En cuanto a la arquitectura se encuentran desarrollando un
proyecto denominado “Gestión de la construcción usando realidad virtual”, con este proyecto pretenden mediante la visualización con el sistema de realidad virtual evitar errores de diseño y encontrar estrategias para mejorar la planiicación en proyectos arquitectónicos.
Algunos proyectos que están desarrollando:
• Simuladores de cirugía colaborativos.
• Rehabilitación motora usando realidad virtual. • Gestión de la construcción usando realidad virtual.
1.7.2. Universidad Nacional Autónoma de México
(UNAM).
Imagen 1-46 Visualización de un prototipo de automóvil en el laboratorio Ixtli de la UNAM.
Fuente: (Muñoz, 2013)
Cuenta con un departamento de visualización mediante el
sistema de realidad virtual, su misión es asistir a la comunidad
académica en el uso y desarrollo de esta tecnología como
una herramienta en la realización y mejora de sus proyectos
de investigación.
Es un departamento ligado al área de sistemas informáticos
y se dedican a desarrollar aplicaciones de realidad virtual.
Abarcan varias áreas como la ingeniería automotriz, la
medicina, la química, entre otras. Prestan servicios como
asesoría en la creación y uso de ambientes virtuales 3D
inmersivos y no inmersivos.
El laboratorio de visualización se denomina IXTLI y viene
funcionado desde el año 2004 como una sala con tecnología
de realidad virtual inmersiva, especializado en el desarrollo
e integración de ambientes virtuales y la visualización. En la
actualidad se encuentra abierto a la comunidad universitaria, entidades públicas y privadas en beneicio de la docencia y la investigación.
Imagen 1-47 Visualización de un proyecto en el sistema de RV. Fuente: (Heras, 2011)
1.7.3. Universidad de la Coruña.
Se ha generado un grupo de trabajo de visualización avanzada
en Arquitectura, Ingeniería y Urbanismo que pertenece a
la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos,
Canales y Puertos de dicha universidad denominado
videalab. Desarrollan trabajos de investigación en técnicas
de visualización por computador aplicados a los campos de
la construcción.
Sus líneas de investigación son varias entre ellas tenemos
realidad virtual, visualización 3D, mundos virtuales,
visualización del territorio, imagen y video inmersivo 360°.
Un proyecto de realidad virtual desarrollado por el videalab es
el denominado museo vacío que consiste en una habitación
de realidad virtual en donde el usuario puede transitar y
mediante el uso de una mochila y un casco puede visualizar
las aplicaciones interactivas que lo rodean en un ambiente
inmersivo, el museo vacío se convierte en una potente
herramienta en el estudio e interpretación del patrimonio
histórico.
Imagen 1-49 Museo vacío: Mundo de la Música Sacra.
Fuente: (Coruña, s.f.)
CAPITULO 2
ANÁLISIS DE VIVIENDA DE PERSONAS CON DISCAPACIDAD
2.1. Normativas.
La normativa utilizada es la norma INEN sobre accesibilidad al medio físico, documento
implementado por la vicepresidencia de la república del Ecuador como norma técnica
[image:41.595.81.542.216.368.2]obligatoria.
Tabla 2.1. Normas para el diseño de cocina.
COCINA MOBILIARIO
DIMENSIONES
REQUERIDAS ALTURA (m) GIRO
(m)
ZONA DE ALCANCE
SEP
ARA
CIÓN
LA
TERAL (m)
LARGO (m)
ANCHO
(m) PROM MIN MÁX
CIRCULACIÓN 0.70 Ø1,50360° 0,60
ZONA ÚTIL
VERTICAL 0,85 0,40 1,40
MESONES 0,8 0,60
ESTANTES 0,40 1,40 0.60
Fuente: Accesibilidad de las personas con discapacidad y movilidad reducida al medio físico. Espacios, cocina.
NTE INEN 2 313:2001 2001-07
En la cocina debe existir un espacio libre que permita un radio de giro de 360° hasta una altura
de 70 cm.
Características generales según la norma INEN sobre accesibilidad:
• El piso debe ser de material antideslizante.
• Se recomienda el uso de estanterías con accesorios de rodamiento y las puertas corredizas.
[image:41.595.324.538.621.736.2]• En el fregadero el espacio inferior debe estar libre porque la aproximación a este aparato es frontal, debe existir mínimo una supericie de mesón lateral.
Figura 2-01 Cocina para personas en silla de ruedas.
[image:41.595.85.229.622.728.2]Tabla 2.2. Normas para el diseño de dormitorio.
DORMITORIO MOBILIARIO
DIMENSIONES
REQUERIDAS ALTURA (m) GIRO
(m)
ZONA DE ALCANCE
SEP
ARA
CION
LA
TERAL (m)
LARGO (m)
ANCHO
(m) PROM MIN MAX
DORMITORIO 3,1 3 Ø1,50360°
CAMA 0,4 0,2 0,6 0,9
MECANISMO
DE CONTROL 0,85 1,2 0,6
Fuente: Accesibilidad de las personas con discapacidad y movilidad reducida al medio físico. Espacios, dormitorio.
NTE INEN 2 300:2001 2001-07
El dormitorio debe contar con un área libre de diámetro de 1.50 m para que la persona pueda girar, una zona de circulación de 90 cm alrededor de la cama y se recomienda una supericie mínima de 13.20 m² con proporción cuadrada de acuerdo a la norma INEN de accesibilidad.
Características generales según la norma INEN de accesibilidad:
• La cama debe estar levantada del suelo mínimo 20 cm para que permita el paso del reposapiés.
• Los mecanismos de control, sean estos de iluminación, ventilación, extracción de humos, deben estar centralizados en un punto de fácil acceso, junto a la puerta de
[image:42.595.84.528.573.721.2]acceso y junto a la cama.
Figura 2-04 Dormitorio de discapacitado en silla de ruedas.
Fuente: (Habitissimo, 2015)
Figura 2-03 Dormitorio de discapacitado en silla de ruedas.
Tabla 2.3. Normas para el diseño de baño.
BAÑO
MOBILIARIO SORIOSACCE
DIMENSIONES
REQUERIDAS ALTURA (m)
GIRO (m)
ZONA DE AL
-CANCE SEP ARA CION LA TERAL (m) LARGO (m) ANCHO
(m) PROM MIN MAX
1,8 2,1 Ø1,50360°
LAVABO 1,5 0,9 0,8 0,75 1,05 0,6
0,45-0,55
BARRA 0,9 0,8 0,05
INODORO 1,5 1,5 0,45 >0,6 0,45-0,55
BARRA
0,85-0,90 0,75 0,05
PUERTA ≥0,80
TINAS 0,45
GRIFERIA 0,6
DUCHAS ASIENTO 0,4 0,45
BARRA 0,9 0,05
Fuente: Accesibilidad de las personas con discapacidad y movilidad reducida al medio físico. Área
higiénico-sanitaria. NTE INEN 2 293:2001 2001-08
El mobiliario y la distribución de los cuartos de baño determinan las dimensiones mínimas del
espacio para los usuarios puedan hacer uso de las instalaciones con autonomía.
Características generales según la norma INEN de accesibilidad:
• No se debe disponer de tomas de corriente o interruptores dentro de un área de seguridad en torno al lavabo, tina y ducha.
• El cuarto de baño debe estar dotado de un sistema de alarma sonora y visual de forma que permita al usuario dar y recibir información en caso de accidente.
• Los pisos deben ser de material antideslizantes.
[image:43.595.83.535.589.733.2]• El tipo de grifería debe ser de palanca, monomando, sistema de sensores que faciliten el accionamiento de control de caudal y temperatura.
Figura 2-06 Baño para
discapacitados.
Fuente: (Archiexpo, 2015)
Figura 2-05 Dormitorio de discapacitado en silla de ruedas.
Tabla 2.4. Normas para el diseño de puertas.
PUERTAS ACCESORIOS
DIMENSIONES
REQUE-RIDAS ALTURA (m)
GIRO (m)
ZONA DE AL
-CANCE SEP ARA CION LA TERAL (m) LARGO
(m) ANCHO (m) PROM MIN MAX
PUERTA 0,9 2,05
AGARRADERAS 0,3 0,8 1,2
Fuente: Accesibilidad de las personas con discapacidad y movilidad reducida al medio físico. Espacios de acceso,
puertas. NTE INEN 2 309:2001 2001-08
Características generales según la norma INEN de accesibilidad:
• Las puertas corredizas son recomendables en espacios de tamaño reducido. • Las puertas y marcos deben ser de un color que contraste con la pared adyacente. • Las puertas vidrio deben ser señalizadas correctamente para evitar riesgos de
colisión al no ser percibidas.
[image:44.595.91.539.96.181.2]• Los accesos a un ediicio deben estar bajo cubierta.
Tabla 2.5. Normas para el diseño de escaleras especiales.
ESCALERAS ESPECIALES ACCESORIOS
DIMENSIONES
REQUE-RIDAS ALTURA (m)
GIRO (m)
ZONA DE AL
-CANCE SEP ARA CION LA TERAL (m) LARGO
(m) ANCHO (m) PROM MIN MAX
HUELLA ≥1,20
CONTRA
HUELLA ≤0,12
CIRCULACION 0,9 0°
CIRCULACION 1 90°
CIRCULACION 1,2 ≥90°
Fuente: Accesibilidad de las personas con discapacidad y movilidad reducida al medio físico. Espacios, escaleras
[image:44.595.87.543.255.535.2]especiales. NTE INEN 2 249:2000 2000-02 Figura 2-07 Puertas para discapacitados.
Fuente: (ASISTER, 2013)
Figura 2.08 Puerta automática para discapacitados.
Son escaleras conformadas con escalones más bajos y descansos más largos que las
escaleras comunes. Estas escaleras se las utiliza cuando son el único medio para salvar
[image:45.595.86.539.170.302.2]desniveles. (Ver tabla 2.5)
Tabla 2.6. Normas para el diseño de pasillos.
PASILLOS ACCESORIOS
DIMENSIONES
REQUE-RIDAS ALTURA (m)
GIRO (m)
ZONA DE AL
-CANCE
SEP
ARA
CION
LA
TERAL (m)
LARGO
(m) ANCHO (m) PROM MIN MAX
1.00
1.20 90°
Fuente: Accesibilidad de las personas con discapacidad y movilidad reducida al medio físico. Ediicios, corredores
y pasillos. NTE INEN 2 247:2000 2000-02
Los corredores y pasillo en el interior de una vivienda deben tener un ancho mínimo de 1.00
m y cuando gira a 90° debe ser de 1.20m.
Características generales según la norma INEN de accesibilidad:
• El espacio de circulación no se debe invadir con elementos de cualquier tipo. • Los pisos deben ser irmes, antideslizantes y sin irregularidades en el acabado. • Los elementos como los equipos de emergencia, extintores y otros de cualquier tipo
cuyo borde inferior esté por debajo de los 2.05 m de altura, no pueden sobresalir
[image:45.595.84.542.556.712.2]más de 15 cm del plano de la pared.
Figura 2-10 Discapacitado circulando en un pasillo.
Fuente: (Fepamic, 2011)
Figura 2-09 Pasillo para discapacitados en silla de ruedas.
2.2. Análisis de vivienda de discapacitados.
2.2.1. La persona discapacitada.
Imagen 2-11 Sr. Marco René Pasaca
Fuente: Gómez, 2015.
La persona que nos colaboró en la parte práctica de este
proyecto de investigación es el Sr. Marco Rene Pasaca
trabajador de la UTPL en el área de balcón de servicios,
su trabajo es brindar información y entregar turnos a los
estudiantes para que sean atendidos sus requerimientos.
Su discapacidad se debe a que sufrió una caída de un
segundo piso en el año 2006 y como consecuencia quedaron
paralizadas las extremidades inferiores por lo cual tuvo que
utilizar una silla de ruedas para poder movilizarse.
El Sr. Rene Pasaca se vale por sí mismo para realizar todas las
actividades diarias en su vivienda, esto se debe a un estado físico activo ya que realiza deporte los ines de semana con sus compañeros discapacitados.
Procura ser una persona autónoma en sus actividades
diarias es por ello que debe contar con espacios adaptados
para personas en sillas de ruedas para que su vida sea más
cómoda.
Imagen 2-12 Dialogo con el director de tesis.
Fuente: Gómez, 2015.
Imagen 2-13 Utilizando el ascensor.
Fuente: Gómez, 2015.
Imagen 2-14 Dentro del baño de su área de trabajo.
2.2.2. Ubicación y análisis general de la vivienda.
La vivienda está ubicada en la ciudad de Loja, barrio La
Tebaida en las calles Chile y Argentina, se trata de una
vivienda de una planta con espacios independientes porque
viven varias familias, existe un pasillo que conecta a todos los
ambientes y conduce al patio posterior. En el retiro posterior existe una ediicación de dos plantas que es arrendada a personas particulares.
El espacio en donde vive es un espacio amplio que consta
del dormitorio, área de estudio, cocina y comedor. Debido a
la necesidad de introducir todos los espacios de una vivienda
en un solo ambiente existe contaminación en los mismos. El
dormitorio se ubica en un área intermedia de la vivienda por
lo cual carece de iluminación.
El cuarto de baño está ubicado en un patio posterior al cual
accede por un pasillo un tanto estrecho. Se trata del baño
general para toda la familia.
En el retiro frontal se han construido una rampa que ayuda a la
circulación en silla de ruedas, tiene una pendiente adecuada
que facilita la circulación hacia el interior de la vivienda.
Imagen 2-16 Vivienda de la familia Pasaca.
Fuente: Gómez, 2015.
Imagen 2-17 Rampa en el ingreso.
Fuente: Gómez, 2015.
Imagen 2-15 Patio Posterior de la vivienda.
2.2.3. El dormitorio.
El espacio del dormitorio es bastante amplio es por ello que
además de la cama y el clóset consta del área de cocina y
un área de estudio. Existe un área libre en donde cuenta con
radio de giro de 360° debido a que el mobiliario del área de
cocina es mínimo.
A
B
A
B
Figura 2-19 Estado actual del dormitorio.
Fuente: Gómez, 2015.
Imagen 2-18 Vista general del dormitorio.
[image:48.595.89.398.222.742.2]La altura de la cama es de 50 cm del nivel de piso al colchón,
una altura adecuada para facilitar la transición desde la silla
de ruedas sin ayuda de una segunda persona.
CORTE A-A
Figura 2-20 Corte del estado actual del dormitorio.
Fuente: Gómez, 2015.
La ubicación del clóset no es apropiada porque no existe
espacio para la aproximación lateral al mueble. La puerta
es abatible y no se puede abrir, la ubicación de la cama
se lo impide, a este mueble no tiene acceso de una forma
independiente.
Por su ubicación el dormitorio tiene escasa iluminación natural,
consta de una pequeña ventana con iluminación indirecta a
través de un patio cubierto, la ventana está ubicada junta a la
puerta de acceso, la mayor parte del tiempo tiene que utilizar luz artiicial.
Imagen 2-21 Vista del dormitorio.
Fuente: Gómez, 2015.
Imagen 2-22 Aproximación lateral a la cama.
Fuente: Gómez, 2015.
Imagen 2-23 Transición de la silla a la cama.
Fuente: Gómez, 2015.
Imagen 2-24 Acceso al dormi-torio.
[image:49.595.85.386.142.328.2]2.2.4. El área de estudio.
Se trata de un espacio junto al área de descanso en
donde existe un computador de escritorio que utiliza como
herramienta de consulta y estar al tanto en las publicaciones
de la asociación a la que pertenece. Además de ser una
herramienta muy útil para estar en contacto con sus familiares
y personas con discapacidad física.
CORTE B-B
Figura 2-25 Corte del estado actual del dormitorio.
Fuente: Gómez, 2015.
El teclado se ubica sobre la mesa debido a que en la parte
inferior impide que la silla pueda ingresar. El CPU se encuentra
en la parte inferior lateral izquierda dejando libre el espacio
para el ingreso de las piernas. La altura de la mesa es de 75
cm desde el nivel de piso.
Imagen 2-26 Zona de estudio.
Fuente: Gómez, 2015.
Imagen 2-27 Encendido del computador.
Fuente: Gómez, 2015.
[image:50.595.86.384.232.414.2]2.2.5. La cocina.
Es un espacio adaptado dentro del dormitorio en donde
consta de un mueble sobre el cual se sienta una cocineta, el
espacio lateral sobrante sirve como área de trabajo. La altura
del mueble es de 63 cm y la altura del piso hasta la cocineta
es de 77 cm altura adecuada para maniobrar los utensilios de
cocina.
Imagen 2-28 Zona de cocina.
Fuente: Gómez, 2015.
También cuenta con un microondas ubicado a una altura de
44 cm que está dentro de la altura mínima de alcance, la
aproximación al electrodoméstico es de forma lateral.
La mesa para comer tiene una altura de 78 cm en donde la
persona se siente cómoda y puede ingresar con su silla de
ruedas.
El espacio libre es suiciente para poder maniobrar y realizar las tareas de cocina, se ha adecuado el mobiliario para que
sea funcional a las necesidades de la persona discapacitada.
2.2.6. El cuarto de baño.
El espacio interior es reducido como se puede observar en la
imagen (2-31), el baño está ubicado debajo de la grada y no cumple con las especiicaciones técnicas para una persona discapacitada. No tiene las dimensiones mínimas que se
requiere para girar en el interior del ambiente.
Imagen 2-29 Simulación de uso de la cocina.
Fuente: Gómez, 2015.
Imagen 2-31 Vista interna del baño.
X
Y
[image:52.595.109.365.84.428.2]X
Y
Figura 2-30 Planta del baño estado actual.
Fuente: Gómez, 2015.
La puerta de ingreso (Ver imagen 2-32) es de 68 cm por debajo
del mínimo que se requiere para un ingreso cómodo sin tener
que esforzarse y lastimarse las manos en la estructura de la
puerta.
La altura del inodoro es de 40 cm, un tanto bajo de acuerdo
a la norma que exige 45 cm, no consta de las barra de apoyo
para la transición de la silla al inodoro, por aquello existe el
riesgo de sufrir accidentes en alguna maniobra por parte del
usuario.
El lavamanos tiene una altura de 88 cm más alta de lo que
exige la norma que es 80 cm. La aproximación se la realiza
lateralmente porque las dimensiones no permiten hacer el
uso de forma frontal.
Imagen 2-32 Ingreso al baño.