Realidad aumentada como apoyo para el aprendizaje en los niños de inicial dos del Centro de cuidado infantil Amanecer Feliz

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UNIVERSIDAD REGIONAL AUTÓNOMA DE LOS ANDES UNIANDES

FACULTAD DE SISTEMAS MERCANTILES CARRERA DE SISTEMAS

PROYECTO DE INVESTIGACION PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA EN SISTEMAS E INFORMÁTICA

TEMA:

“REALIDAD AUMENTADA COMO APOYO PARA EL APRENDIZAJE EN

LOS NIÑOS DE INICIAL DOS DEL CENTRO DE CUIDADO INFANTIL AMANECER FELIZ”

AUTORA: AGUIAR RODRIGUEZ IRMA PAOLA

TUTOR: ING. MARTÍNEZ CAMPAÑA CARLOS EDUARDO

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APROBACIÓN DEL TUTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN

CERTIFICACIÓN

Quién suscribe, legalmente CERTIFICA QUE: El presente Trabajo de Titulación realizado por la señorita AGUIAR RODRIGUEZ IRMA PAOLA, estudiante de la Carrera de Sistemas, Facultad de Sistemas Mercantiles, con el tema “REALIDAD AUMENTADA COMO APOYO PARA EL APRENDIZAJE EN LOS NIÑOS DE INICIAL DOS DEL CENTRO DE CUIDADO INFANTIL AMANECER FELIZ”, 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 apruebe su presentación.

Ambato, julio del 2018

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Martínez Campaña Carlos Eduardo

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DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD

Yo, AGUIAR RODRÍGUEZ IRMA PAOLA, estudiante de la Carrera de Sistemas, Facultad de Sistemas Mercantiles, declaro que todos los resultados obtenidos en el presente trabajo de investigación, previo a la obtención del título de INGENIERA EN SISTEMAS E INFORMÁTICA, son absolutamente originales, auténticos y personales a excepción de las citas, por lo que son de mi exclusiva responsabilidad.

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Aguiar Rodríguez Irma Paola

C.I 1804420295

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DERECHOS DE AUTORA

Yo, Aguiar Rodríguez Irma Paola, 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 consultoría que se realicen en la Universidad o por cuenta de ella;

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Aguiar Rodríguez Irma Paola

C.I 1804420295

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DEDICATORIA

A:

Dios, por fortalecer mi corazón e iluminar mi mente y por haber puesto en mi camino a aquellas personas que han sido mi soporte y compañía durante todo el periodo de estudio.

A mis padres que, con su ejemplo de abnegación, superación, constancia, han sembrado en mis enseñanzas que jamás olvidare, gracias a ellos hoy estoy aquí, a mi amada hija Isabella por ser mi fuente de inspiración para poder superarme cada día más y así poder luchar para que la vida nos depare un futuro más estratégico, a mis hermanos y familiares que día a día con sus palabras y empuje

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AGRADECIMIENTO

La gratitud de muchos no es más que la secreta esperanza de recibir beneficios nuevos y mayores. Por esta razón el presente trabajo va dirigido

con una expresión de gratitud a todas las personas que, directa o indirectamente han colaborado en la realización de este proyecto, para cada uno de nuestros amigos y distinguidos maestros, quienes de una u otra manera sembraron en mí, conocimientos científicos y tecnológicos como valor agregado para ejercer la profesión.

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ÍNDICE GENERAL PORTADA

APROBACIÓN DEL TUTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN

DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD

DERECHOS DE AUTORA

DEDICATORIA

AGRADECIMIENTO

ÍNDICE GENERAL

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

ÍNDICE DE TABLAS

RESUMEN

ABSTRACT

INTRODUCCION ... 1

Antecedentes de la Investigación... 1

Situación problemica ... 3

Problema Científico ... 4

Objeto de investigación y campo de acción ... 4

Identificación de la línea de investigación ... 4

OBJETIVOS ... 4

Objetivo general ... 4

Objetivos específicos ... 4

Idea a Defender ... 5

Justificación del tema ... 5

CAPITULO I ... 6

1. MARCO TEÓRICO ... 6

1.1 Realidad Aumentada... 6

(8)

1.1.2 Que es la Realidad Aumentada ... 7

1.1.3 Características de la Realidad Aumentada ... 9

1.1.4 Cómo funciona la Realidad Aumentada ... 9

1.1.5 Cuál es el proceso de la Realidad Aumentada ... 10

1.1.6 Tipos de Realidad Aumentada ... 10

1.1.6.1 Realidad Aumentada con marcadores ... 10

1.1.6.2 Realidad Aumentada sin marcadores ... 11

1.1.6.3 Smart Terrain ... 12

1.1.6.4 Realidad Aumentada por geolocalización ... 12

1.1.7 Realidad Virtual basada en Marcadores ... 13

1.1.7.1 Qué es un marcador ... 13

1.1.7.2 Reconocimiento basado en imágenes u objetos ... 14

1.1.8 Identificación de escenas ... 15

1.1.8.1 Reconocimiento por marcadores ... 15

1.1.8.2 Reconocimiento sin marcadores ... 16

1.1.9 Campos de aplicación de la Realidad Aumentada ... 16

1.1.9.1 Marketing ... 16

1.1.9.2 Entretenimiento ... 16

1.1.9.3 Medicina ... 17

1.1.9.4 Educación ... 17

1.1.9.5 Decoración ... 18

1.1.9.6 Arquitectura ... 18

1.1.9.7 Turismo ... 18

1.2 Dispositivos Móviles ... 19

1.2.1 Definición de dispositivos móviles ... 19

1.2.2 Clasificación de dispositivos móviles ... 19

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1.2.2.2 E-Reader ... 20

1.2.2.3 Netbooks ... 21

1.2.2.4 Reproductores MP4 ... 22

1.2.2.5 Internet TV ... 22

1.2.3 Plataformas y lenguajes soportados... 23

1.2.4 Arquitectura ... 23

1.2.5 Sistemas Operativos para dispositivos móviles ... 24

1.2.5.1 IOS ... 25

1.2.5.2 BlackBerry OS ... 25

1.2.5.3 Windows Phone ... 25

1.2.5.4 Android ... 25

1.2.5.5 Otros sistemas operativos ... 26

1.2.6 Que es Android... 26

1.2.6.1 Versiones Disponibles ... 27

1.2.6.2 SDK de Android ... 30

1.3 Herramientas de Desarrollo ... 30

1.3.1 Unity ... 30

1.3.1.1 Descripción de Unity ... 30

1.3.2 Java JDK ... 31

1.3.3 Lenguajes de programación ... 31

1.3.3.1 C# ... 31

1.3.4 Librería de desarrollo para Android ... 32

1.3.4.1 Vuforia ... 32

1.3.4.1.1 Arquitectura... 32

1.3.4.2 ARToolKit ... 33

1.3.5 Herramientas de modelado 3D ... 34

(10)

1.3.5.2 Mapas Uv en Blender ... 34

1.3.5.3 3Ds Max ... 34

1.3.5.4 Open GL ... 34

1.3.6 Herramientas para edición de imágenes y audio ... 35

1.3.6.1 Audacity ... 35

1.3.6.2 Fireworks CS ... 35

1.3.6.3 Adobe Photoshop y Flash Cs ... 35

1.4 Las TIC en el Sistema Educativo. ... 36

1.5 Enseñanza-Aprendizaje ... 36

1.5.1 Introducción ... 36

1.5.1.1 Proceso de aprendizaje ... 37

1.5.2 Cómo funciona el proceso de enseñanza-aprendizaje ... 37

1.5.3 Ciclo de Aprendizaje... 38

1.5.4 Metodología ... 39

1.5.5 Modelo Educativo ... 39

7.2 Realidad aumentada en la educación ... 43

7.2.1 La importancia del contenido de la Realidad Aumentada ... 43

7.3 Conclusiones parciales del capitulo ... 43

CAPITULO II ... 45

2. MARCO METODOLÓGICO... 45

2.1 Caracterización de sector ... 45

2.2 Descripción del procedimiento metodológico ... 45

2.2.1 Modalidad de investigación ... 46

2.2.1.1 Cualitativa ... 46

2.2.1.2 Cuantitativa ... 46

2.2.1.3 Tipo de investigación ... 46

(11)

2.2.2.1 Métodos ... 47

2.2.2.2 Técnicas ... 47

2.2.2.3 Herramientas ... 48

2.2.3 Población y muestra ... 48

2.2.3.1 Población ... 48

2.2.4 Análisis e interpretación de resultados ... 49

2.2.4.1 Encuesta ... 49

2.2.4.2 Entrevista ... 55

2.3 Propuesta del investigador ... 56

2.4 Conclusiones parciales del capitulo ... 56

CAPITULO III ... 57

3. MARCO PROPOSITIVO... 57

3.1 Tema ... 57

3.2 Objetivos ... 57

3.2.1 Objetivo General... 57

3.2.2 Objetivos Específicos ... 57

3.3 Desarrollo de la propuesta ... 57

3.3.1 Metodología de desarrollo de software ... 57

3.3.2 Fases de la metodología XP ... 58

3.3.3 Planeación ... 59

3.3.3.1 Requerimientos funcionales ... 59

3.3.3.2 Requerimientos no funcionales ... 62

3.3.3.3 Cronograma de Actividades ... 64

3.3.3.4 Especificación de requerimientos ... 65

3.3.3.5 Modelo de dominio de Realidad Aumentada ... 65

3.3.3.6 Diagrama de casos de uso ... 66

(12)

3.3.4 Diseño ... 70

3.3.4.1 Diagrama de secuencia ... 70

3.3.5 Codificación ... 74

3.3.5.1 Desarrollo del proyecto en Unity ... 74

3.3.6 Pruebas ... 82

3.3.7 Costos ... 86

CONCLUSIONES ... 86

RECOMENDACIONES ... 87

BIBLIOGRAFÍA

(13)

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1. Qué es la Realidad Virtual ... 8

Ilustración 2. Tipo de Realidad Aumentada 1 ... 11

Ilustración 6. Marcador ... 14

Ilustración 7. Reconocimiento basado en imágenes ... 15

Ilustración 8. Clasificación de dispositivos móviles. Tablet ... 20

Ilustración 9. Clasificación de dispositivos móviles. E-Reader ... 21

Ilustración 10. Clasificación de dispositivos móviles. Netbooks ... 21

Ilustración 11. Clasificación de dispositivos móviles. Reproductor MP4 ... 22

Ilustración 12. Clasificación de dispositivos móviles. Internet TV... 23

Ilustración 13. Arquitectura de Android ... 24

Ilustración 14. Versiones Android... 29

Ilustración 15. Diagrama de flujo del SDK de Vuforia ... 33

Ilustración 17. Ciclo del aprendizaje ... 38

Ilustración 18. Metodología de aprendizaje ... 39

Ilustración 19. Bloque de estrategias ... 39

Ilustración 20. Tabulación de la Encuesta - Pregunta 1. ... 49

Ilustración 21: Tabulación de la Encuesta - Pregunta 2. ... 50

Ilustración 22: Tabulación de la Encuesta - Pregunta 3 ... 51

Ilustración 25: Tabulación de la Encuesta - Pregunta 6. ... 54

Ilustración 26: Fases de la metodología XP ... 58

(14)

Ilustración 28. Caso de uso observar números ... 66

Ilustración 29. Caso de uso observar vocales ... 66

Ilustración 30. Caso de uso observar colores ... 67

Ilustración 31. Caso de uso observar figuras geométricas ... 67

Ilustración 32. Caso de uso cuento ... 68

Ilustración 33. Diagrama de secuencia RF1 ... 70

Ilustración 39. Cambio de escena 1 ... 74

Ilustración 41. Silenciar audio ... 75

Ilustración 42. Cargando cámara ... 76

Ilustración 43. Entorno de desarrollo ... 77

Ilustración 44. Link de descarga... 81

Ilustración 45. Visualización de objetos en tiempo real – vocales ... 84

Ilustración 46. Visualización de objetos en tiempo real – colores ... 84

Ilustración 47. Visualización de objetos en tiempo real – números ... 85

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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. . Bloque - Relaciones lógico matemáticas... 41

Tabla 2. Bloque - Expresión oral y escrita ... 42

Tabla 3. Población objeto a investigar ... 48

Tabla 4: Estudio de campo. Pregunta 1. ... 49

Tabla 9: Estudio de campo. Pregunta 5 ... 54

Tabla 10. Requerimientos funcionales 1 ... 59

Tabla 17. Requerimientos no funcionales 1 ... 62

Tabla 18. Requerimientos no funcionales 2 ... 63

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RESUMEN

El presente trabajo investigativo, nace de la idea de contribuir en el proceso de enseñanza – aprendizaje de los niños de inicial II del centro de cuidado Infantil “Amanecer Feliz”, este proyecto de investigación se enmarca a la educación, y

se llevó a cabo mediante la recopilación de información, a través de entrevistas, encuestas, entre otros, la cual se planteó como objetivo del mismo implementar una aplicación de Realidad Aumentada como apoyo para el aprendizaje en los niños.

Actualmente los niños llegan a las aulas sobre estimulados por el entorno a través de los videojuegos y la televisión, de manera que los medios tradicionales, libros de texto y pizarra, no consiguen llamar su interés. La realidad aumentada

puede utilizarse para complementar los materiales didácticos con modelos virtuales que estimulen la percepción y ayuden a la comprensión de los conceptos

La aplicación de realidad aumentada fue desarrollada mediante la herramienta Unity3D conjuntamente con el SDK de vuforia, y el lenguaje de programación C Sharp, y la metodología XP para generar un desarrollo de software de calidad.

Con la implementación de la aplicación móvil se aportó para incentivar el uso de las TIC en la institución educativa, de esta manera se está permitiendo a los docentes a mejorar la calidad de la enseñanza.

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ABSTRACT

The research work is part of the Educational Software Development research to contribute to the teaching-learning process of the children of preschool II

"Amanecer Felíz" child care center, which is the entity responsible for learning and education of the kids. The Institution does not have any educational software, it is not used ICT for the teaching-learning process, they simply use traditional methods, based on this; the existence of problems in the teaching-learning process has been identified. In addition, they want to encourage the use of ICTs to children since a young age.

In chapter I of this project, the objectives, and justification of the project are determined. Subsequently, the bibliographic survey was developed on the subjects related to the research object, determining the state of the art of the research variables.

In chapter II, the type of research used was the field research in which the bibliographic methods for the theoretical references were determined; to carry out the development of the survey was carried out, the sample of this case study were the teachers of the institution and the interview was applied only to the director of the institution.

The proposed solution to the problem investigated is the implementation of a

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1 INTRODUCCION

Antecedentes de la Investigación

Según Azuma Ronald, 1997 la realidad aumentada es el término usado para definir un tipo de tecnología donde la visión de la realidad se amplía con elementos virtuales que añaden información digital. El objeto principal de la realidad aumentada es mejorar la percepción que tienen las personas sobre su entorno y permitir nuevas formas de interacción mediante la visualización de información que el usuario no puede percibir con sus sentidos. (Azuma R. , Agosto, 2015 )

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

La Realidad Aumentada es una experiencia inmersiva que superpone objetos 3D virtuales a la vista directa de un usuario del entorno real circundante, generando

la ilusión de que esos objetos virtuales existen en ese espacio. Mientras la realidad virtual reemplaza por completo la visión del mundo real del usuario, la realidad aumentada lo complementa. A largo plazo, la realidad aumentada potencialmente tiene un mercado mucho más grande que la realidad virtual, porque mejora la comprensión e interacción del usuario con el mundo real. La Realidad Aumentada conecta a los usuarios con las personas, las ubicaciones y los objetos que los rodean, en lugar de cortarlos fuera del entorno.

(19)

2

aumentada pueden reemplazar todos los demás factores de forma de

visualización: monitores, pantallas de portátiles, teléfonos y tabletas.

Sin embargo, cumplir esta visión requiere numerosos avances, tanto experienciales como técnicos. Debemos desarrollar nuevos tipos de

experiencias convincentes a la vez que resuelve problemas clave en imágenes, óptica y pantallas.

La Realidad Aumentada tendrá éxito en el mercado de consumo antes si puede establecer nuevas formas de medios que los usuarios consideren convincentes. La visión de las pantallas RA de uso en la cabeza que reemplazan a los teléfonos inteligentes requiere muchos avances técnicos que probablemente tomará varios años para lograrlo. El éxito de Pokémon Go en 2016 demostró que una experiencia de RA puede lograr éxito en el mercado masivo incluso sin sistemas de visualización RA desgastados por la cabeza. (Azuma R. T., 2017)

Dentro de los registros bibliográficos que reposan en la biblioteca de las Universidades del Ecuador, se estacaron los siguientes trabajos de investigación que podrían tener relación al tema propuesto:

Desarrollo de una aplicación con realidad virtual y aumentada como herramienta de aprendizaje del idioma Kichwa para niños, Realizado por: Elizabeth Magaly Ayalan Lliquín, Bladimir Enrique Urgirles Rodríguez, Título a obtener: Ingeniero en Sistemas Informáticos, Año: 2017.

Objetivo: Desarrollar una aplicación con realidad virtual y aumentada como medio de aprendizaje del idioma Kichwa para niños entre 6 a 7 años.

Conclusión: El aprendizaje del idioma Kichwa ha mejorado significativamente con la implementación del aplicativo móvil Yachani Rayku Pakta, esto en base a la encuesta realizada a los docentes, donde se puede verificar el incremento del 49.82% en el aprendizaje de este.

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3

Objetivo: Desarrollar objetos de aprendizaje por medio de la tecnología

emergente Realidad Aumentada para la enseñanza de Arquitectura de Computadoras

Conclusión: El desarrollo de objetos de aprendizaje con la tecnología emergente

realidad aumentada genera un gran aporte a la educación, debido a que se puede mostrar de una forma dinámica los contenidos de algunas asignaturas y esto puede ser aplicable en cualquier contexto.

Aplicación de realidad aumentada orientada a la publicidad de alto impacto en la empresa VECOVA CÍA. LTDA., Realizado por: ING. Ana Verónica Guáitara López, Título a obtener: Maestría en informática empresarial, Año: 2014.

Objetivo: Desarrollar una aplicación de realidad aumentada para lograr un mejoramiento en la publicidad de alto impacto de los proyectos inmobiliarios de la empresa VECOVA Cía. Ltda.

Conclusión: El involucramiento de tecnología de proyección dentro de la presentación de proyectos inmobiliarios ocasiona una mayor atracción de intereses por parte del consumidor promedio.

Situación problemica

En la actualidad la tecnología se destaca por su facilidad de uso e innovación en distintas ramas de la ciencia. El uso de la tecnología se ha convertido en una gran herramienta en los últimos años y ha pasado a ocupar un lugar importante

e indispensable en la vida cotidiana de las personas, en el plano laboral, personal y también educativo.

En nuestro país las formas tradicionales de enseñanza se mantienen sin cambios

significativos, ya que hace muy difícil que las nuevas Tecnologías de Información y Comunicación se adapten a las metodologías de enseñanza.

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4

Las clases no son significativas porque no se utiliza ningún tipo de ordenador,

tableta o teléfono celular, la captación visual de los niños es limitada ya que a esta corta edad ellos aprenden más mediante la vista porque es difícil para ellos leer, escribir, escuchar y razonar.

La metodología de enseñanza tradicional conlleva a que el tiempo de aprendizaje en los niños es más largo, los niños que tienen problemas de aprendizaje no desarrollan sus habilidades con facilidad, no se incentiva a la utilización de la tecnología desde su corta edad ya que ellos en esta etapa aprenden con más facilidad y rapidez.

Problema Científico

¿Cómo apoyar el aprendizaje en los niños de inicial II del centro de cuidado infantil Amanecer Feliz?

Objeto de investigación y campo de acción

El Objeto de investigación – Informática Educativa Campo de acción. - Realidad Aumentada

Identificación de la línea de investigación

Desarrollo de software y programación de sistemas

OBJETIVOS Objetivo general

Implementar un sistema de realidad aumentada como apoyo para el aprendizaje

en los niños de inicial II del centro de cuidado infantil Amanecer Feliz.

Objetivos específicos

• Fundamentar los conceptos referentes para el desarrollo de las

aplicaciones de realidad aumentada y aprendizaje en los niños.

• Determinar mediante entrevistas con las docentes los contenidos y metodologías de mayor relevancia utilizados en el proceso de enseñanza de los niños, que será la base del estudio.

• Desarrollar un sistema de realidad aumentada como apoyo para el

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5 Idea a Defender

Con el apoyo de la aplicación de realidad aumentada para el centro de cuidado infantil Amanecer Feliz se contribuirá con una herramienta de apoyo para el aprendizaje de los niños de inicial II, lo cual permitirá fortalecer las habilidades y conocimientos de los niños, la utilización de las TIC como herramienta tanto para

los docentes como para niños permitirá impartir las clases de manera amena e interactiva.

El cambio más importante que se realizará con la aplicación de realidad aumentada será el entorno del aprendizaje, pese a que numerosos estudios han demostrado que el uso de nuevas tecnologías ha aumentado el grado de atención de los alumnos y de esta manera ayudado a retener los conocimientos de forma más eficiente.

Justificación del tema

La Realidad Virtual se puede utilizar como herramienta de apoyo en el ámbito educativo, estimula las ganas de aprender, despierta el interés, aumenta el nivel de atención, crea en los estudiantes un espíritu investigador y muchos otros factores que ayudan a que el entendimiento y asimilación sea mucho más fácil.

Con las oportunidades que ofrece la Realidad Virtual de avanzar en la capacidad innovadora del estudiante, al permitir un modelo que interactúa en tiempo y

espacio real, los niños podrán adquirir los conceptos de las asignaturas de forma sensitiva y atractiva para mantener la atención, fomentando la curiosidad y desarrollando la capacidad investigativa.

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6 CAPITULO I

1. MARCO TEÓRICO 1.1 Realidad Aumentada

1.1.1 Historia de la Realidad Aumentada

La realidad aumentada surgió por primera vez en los años 70, como una tecnología orientada a las experiencias en mundos virtuales. El término fue acuñado por Tom Caudell en 1992, y a partir de ese momento se sucedieron diferentes aplicaciones y plataformas para desarrollar más tecnología y aplicaciones de realidad aumentada.

Ya en el siglo XXI la realidad aumentada ha entrado en un periodo de auge, que se ha dividido en 3 etapas:

• Realidad Aumentada en ordenadores personales. • Realidad Aumentada en Smartphone.

• Realidad Aumentada en gafas y visores. (innovae-blog, 2018)

El primer sistema de Realidad Aumentada fue creado por Iván Sutherland en 1968, empleando un casco de visión que permitía ver sencillos objetos 3D rende rizados 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.

En 1997, investigadores de la Universidad de Columbia presentan The Touring Machine el primer sistema de realidad aumentada móvil (MARS). Utilizan un sistema de visión de tipo see-through que combina directamente la imagen real con gráficos 2D y 3D proyectados en una pantalla transparente.

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7

Esta técnica sería la precursora de otros métodos de tracking visuales en los

próximos años, más tarde en 1999, Kato y Billinghurst presentan ARToolKit, una librería de tracking visual de 6 grados de libertad que reconoce marcas cuadradas mediante patrones de reconocimiento. Debido a su liberación bajo licencia GPL se hace muy popular y es ampliamente utilizada en el ámbito de la

Realidad Aumentada.

En 2000, un grupo de investigadores de la University of South Australia presentan una extensión de Quake que permite jugar en primera persona en escenarios reales. El registro se realizaba empleando una brújula digital, un receptor de GPS y métodos de visión basados en marcas. Los jugadores debían llevar un sistema de cómputo portátil en una mochila, un casco de visión estereoscópica y un mando de dos botones.

En 2001 se presenta Archeoguide un sistema financiado por la Unión Europea para la creación de guías turísticas electrónicas basadas en Realidad Aumentada. El sistema proporciona información personalizada basada en el contexto, y muestra reconstrucciones de edificios y objetos mediante una base de datos multimedia adaptada al problema. La comunicación se realiza mediante Wifi, y el sistema es altamente escalable permitiendo diferentes dispositivos de visualización (portátiles, etc.).

En el 2003, Siemens lanza al mercado Mozzies, el primer juego de Realidad Aumentada para teléfonos móviles. El juego superpone mosquitos a la visión

obtenida del mundo mediante una cámara integrada en el teléfono. Este juego fue premiado como el mejor videojuego para teléfonos móviles en dicho año. (Carlos Gonzáles Morcillo, 2012)

1.1.2 Que es la Realidad Aumentada

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8

ampliándola con información digital pertinente. Hace visible, aquello que sin la

tecnología, sin dispositivos, no estaría a nuestro alcance a simple vista.

La RA revela información que no llevamos habitualmente a cuestas. Por ejemplo, si estoy en un lugar, veo ciertas cosas con mis ojos; con los nuevos dispositivos, puedo aumentar la visión y el conocimiento.

La RA nos permite tener información en otros formatos, video por ejemplo, en tiempo real. Entonces, no es necesario que nos traslademos y busquemos información en una biblioteca.

La RA nos trae todo a un mismo plano, al mismo tiempo. La tecnología recolecta información digital sobre lo que nos rodea restaurantes cercanos, datos de la persona a la que estoy escuchando, información histórica sobre un monumento,

etcétera y la suma al mundo físico.

Este proceso es lo que llamamos realidad aumentada. Por eso, la realidad permanece, ya que la información base parte de ella y la enriquece. Lo que nos permite, sobre todo es seguir trabajando en un mismo soporte y, en forma simultánea, recibir información extra sobre lo que estamos haciendo, casi sin tener que ir a buscarla. (Ver para crear, 2013)

La realidad aumentada consiste en combinar el mundo real con el virtual mediante un proceso informático, enriqueciendo la experiencia visual y mejorando la calidad de comunicación.

Gracias a esta tecnología se puede añadir información visual a la realidad, y

crear todo tipo de experiencias interactivas: Catálogos de productos en 3D, probadores de ropa virtual, video juegos y mucho más.

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1.1.3 Características de la Realidad Aumentada

Según Azuma, un sistema de Realidad Aumentada debe cumplir las siguientes características:

• Combina mundo real y virtual. El sistema incorpora información sintética

a las imágenes percibidas del mundo real.

• Interactivo en tiempo real. Así, los efectos especiales de películas que integran perfectamente imágenes 3D fotorrealistas con imagen real no se considera Realidad Aumentada porque no son calculadas de forma interactiva.

• Alineación 3D. La información del mundo virtual debe ser tridimensional y

debe estar correctamente alineada con la imagen del mundo real. Así, estrictamente hablando las aplicaciones que superponen capas gráficas 2D sobre la imagen del mundo real no son consideradas de Realidad Aumentada.

La combinación de estas tres características hace que la Realidad Aumentada sea muy interesante para el usuario ya que complementa y mejora su visión e interacción del mundo real con información que puede resultarle extremadamente útil a la hora de realizar ciertas tareas. De hecho la Realidad Aumentada es considerada como una forma de Amplificación de la Inteligencia que emplea el computador para facilitar el trabajo al usuario. (Carlos Gonzáles Morcillo, 2012)

1.1.4 Cómo funciona la Realidad Aumentada

Componentes básicos y necesarios para crear una RA:

• Objeto o persona real con un marcador (el código).

• Cámara o celular que sea capaz de “filmar”, “registrar” el código.

• Aplicación cargada en el dispositivo que interpretará traducirá, leerá, decodificará dicho código para comenzar su trabajo de “aumento” de la

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1.1.5 Cuál es el proceso de la Realidad Aumentada

• Se coloca el objeto real o la persona con la marca, el código, frente a la

cámara o al celular, para que el dispositivo capte la imagen.

• La cámara o el celular filma el objeto y manda las imágenes en tiempo real a la aplicación que generará la información digital. Captura el mundo real que le ha sido transmitido, aísla los elementos que le interesan y enriquece las observaciones con sonido, imágenes, etcétera.

• El aparato de salida, que puede ser un televisor o un monitor de computadora, exhibe la información digital en superposición con la

imagen real, como si ambas fueran la misma cosa. Estas aplicaciones lo que hacen, en realidad, es develar información que está inscripta en los objetos o en los lugares que nos rodean. Para ello, los objetos tienen una información precargada: los códigos QR (Ver para crear, 2013)

1.1.6 Tipos de Realidad Aumentada

Existen cuatro tipos de Realidad Aumentada, y se diferencian en la manera en la que el contenido es integrado en la experiencia. Cada una de ellas tiene sus particularidades que las hacen más o menos idóneas para cada solución.

1.1.6.1 Realidad Aumentada con marcadores

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.

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Ilustración 2. Tipo de Realidad Aumentada 1

Fuente: http://imascono.com/wp-content/uploads/2017/06/tipos-realidad-aumentada-marcadores.jpg

1.1.6.2 Realidad Aumentada sin marcadores

Este tipo de tecnología no es sensible al entorno sino que utiliza objetos concretos para activar y mostrar la información. La falta de marcador hace que necesite mayor potencia de cálculo para procesar los elementos virtuales. Es decir, se necesitan móviles o máquinas mucho más potentes que las habituales para conseguir que la experiencia funcione correctamente.

Ilustración 3. Tipo de Realidad Aumentada 2

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12 1.1.6.3 Smart Terrain

El tercero de los tipos de Realidad Aumenta es un ejemplo de lo que puede llegar a ser la Realidad Aumentada sin marcadores. Hablamos de la función ‘Smart Terrain’, incluida en la plataforma de software Vuforia. Se trata de un motor que convierte a los objetos cotidianos –una taza, un libro o el mando de la tele– en

el escenario perfecto de una experiencia de Realidad Aumentada o videojuego.

Ilustración 4. Tipo de Realidad Aumentada 3 Fuente: https://i.ytimg.com/vi/JvE_7filGsY/hqdefault.jpg

1.1.6.4 Realidad Aumentada por geolocalización

(30)

13

Ilustración 5. Tipo de Realidad Aumentada 4 Fuente:

http://1.bp.blogspot.com/-VYLz8wx9KUc/UbA8p5oYvnI/AAAAAAACOgg/vx6DKgK0fbM/s1600/images.jpg

1.1.7 Realidad Virtual basada en Marcadores 1.1.7.1 Qué es un marcador

Un marcador o patrón es una imagen (generalmente impresa en una hoja) que la computadora, Netbooks o notebook procesa, y de acuerdo a la programación definida para esa imagen, le incorpora los objetos 3D.

Los marcadores para Realidad Aumentada están realizados en archivos de imágenes como .pdf o .gif y en un archivo .pat o .patt que guarda la codificación de la imagen.

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.

• El software reconoce el marcador y superpone generalmente una imagen

(31)

14

Ilustración 6. Marcador Fuente: (aires, 2012)

1.1.7.2 Reconocimiento basado en imágenes u objetos

Consiste en obtener los descriptores SIFT de las imágenes de referencia de cada uno de las piezas a reconocer y posteriormente almacenarlos sistemáticamente en una base de datos.

La siguiente etapa es adquirir los descriptores de las imágenes de la escena a evaluar y relacionarlos por pares con los descriptores almacenados en la base de datos, para ello se hace uso de una técnica de clasificación denominada clasificador de vecino más cercano (KNN, k-Nearest Neighbors) y con base en el establecimiento de correspondencias identificar la región en donde se encuentran las piezas de nuestra base de datos.

(32)

15

pieza que funge como señalización al usuario y así realizar la interacción con el

mismo al momento que la persona seleccione el contorno, cuando eso ocurre se despliega una página web con contenido multimedia acerca de la pieza reconocida. (visión, s.f.)

Ilustración 7. Reconocimiento basado en imágenes Fuente: (visión, s.f.)

1.1.8 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.

1.1.8.1 Reconocimiento por marcadores

(33)

16

implicar una gran capacidad de cálculo y, por tanto, afecta al rendimiento del

sistema.

1.1.8.2 Reconocimiento sin marcadores

De la misma forma, es posible identificar la escena mediante reconocimiento de imágenes o mediante la estimación de la posición. También es posible encontrar

sistemas que realicen una combinación de ambas en función de la situación. A este tipo de identificación se le denominará híbrida. Dentro de cada uno de estos dos conjuntos de técnicas se pueden encontrar diversas variaciones que dependerán en gran medida de las prestaciones que deba ofrecer el sistema así como de sus posibilidades técnicas.

Puesto que las técnicas habituales en este proceso se encuentran centradas en el reconocimiento visual de la escena y procesado de imágenes, se describirá en mayor profundidad ese tipo de técnicas más adelante. No obstante, esto no significa que no se puedan utilizar cualquier otro tipo de técnica más apropiada para cada situación, como podrían ser el análisis en la intensidad de señales de radiofrecuencia o de señales infrarrojas. (Redondo, s.f.)

1.1.9 Campos de aplicación de la Realidad Aumentada 1.1.9.1 Marketing

La realidad aumentada mediante algoritmos de visión artificial es una tecnología muy económica, pues únicamente requiere de una cámara convencional,

marcadores impresos y un equipo de procesado (PC, móvil, Tablet, etc.), además tiene un gran impacto visual, por lo que en alto porcentaje la mayoría de aplicaciones que existen hoy se mueven en el campo comercial. Algunos ejemplos son las campañas publicitarias en grandes espacios, presentación de productos en ferias o catálogos interactivos que muestran modelos de los objetos 3D.

1.1.9.2 Entretenimiento

(34)

17

30.000 millones de dólares sólo en los Estados Unidos, resulta una apuesta

interesante para las compañías innovar con productos que sorprendan a los usuarios. Ya existen algunos ejemplos de juegos que, mediante el uso de una cámara, consiguen proporcionar al jugador una experiencia mucho más enriquecedora.

Además, la realidad aumentada también tiene cabida en otros ámbitos del entretenimiento como conciertos o teatro ya que resuelven de forma muy precisa el control de efectos especiales o elementos interactivos del decorado.

1.1.9.3 Medicina

Los sistemas de realidad aumentada pueden facilitar el trabajo en campos como la cirugía. A través de resonancias magnéticas es posible tomar datos del interior del paciente de manera no invasiva y realizar una reconstrucción que puede ser superpuesta sobre el cuerpo físico en tiempo real. De esta manera, se pueden conseguir operaciones más eficientes y con mayores garantías de seguridad para los pacientes.

Además, la realidad aumentada puede ayudar a enriquecer la información que proporcionan elementos como radiografías u otras herramientas de diagnóstico. El campo de la medicina es, potencialmente, uno de los ámbitos donde la realidad aumentada puede suponer una mayor revolución, sin embargo, debido

a los riesgos que comporta, de momento es uno de los menos explotados.

En este aspecto, es necesario conseguir algoritmos que determinen con un alto

grado de precisión la posición de los objetos virtuales para que la fusión con el cuerpo del paciente sea perfecta. Para conseguirlo es necesario adaptarse a las variaciones físicas del cuerpo y aplicar estas transformaciones a los modelos 3D. Ya existen líneas de investigación trabajando en este sentido. Estos trabajos reciben el nombre de realidad aumentada sobre modelos deformables y son capaces de obtener una malla de puntos no rígida.

1.1.9.4 Educación

(35)

18

libros de texto y pizarra, no consiguen llamar su interés. La realidad aumentada

puede utilizarse para complementar los materiales didácticos con modelos virtuales que estimulen la percepción y ayuden a la comprensión de los conceptos.

1.1.9.5 Decoración

Esta es una de las aplicaciones más recientes de realidad aumentada. Gracias a la inclusión de elementos virtuales en entornos reales es posible reproducir una escena decorada virtualmente sobre una habitación real. De esta manera, es posible comprobar que efecto producen diferentes productos en un entorno al que sería costoso situar el producto real. Además ayuda a realizar una composición espacial debido a que las representaciones de los objetos tienen un tamaño exacto al real.

Este es, sin duda, uno de los campos de futuro. Los nuevos dispositivos Tablet, que empiezan a popularizarse en el mercado tienen las características perfectas para este tipo de usos de realidad aumentada: pues son muy manejables, incorporan una cámara y una gran pantalla en comparación a los terminales móviles.

1.1.9.6 Arquitectura

La realidad aumentada puede entenderse como un nuevo formato para hacer más atractivos contenidos que ya existen en la realidad. Recurriendo al ejemplo

de las clásicas maquetas que se exponen en la presentación de proyectos, la realidad aumentada puede utilizarse para crear reproducciones exactas, enriquecidas con animaciones y una mayor interacción del usuario. Es posible recrear miniaturas a partir de composiciones 3D de planos y proyectos.

1.1.9.7 Turismo

(36)

19

Algunos ejemplos pueden ser: la reconstrucción virtual de una ciudad,

devolviendo sus monumentos a su estado medieval, paneles informativos que salgan de los mismos objetos y combinen contenido multimedia con los objetos tangibles, juegos de realidad aumentada que dan a conocer un hecho histórico…

existen muchas opciones para poder promocionar el patrimonio cultural de una

ciudad. (FRANCISCO, s.f.)

1.2 Dispositivos Móviles

1.2.1 Definición de dispositivos móviles

La línea entre lo que es un dispositivo móvil y lo que no lo es puede ser un poco difusa, pero en general, se pueden definir como aquellos micro-ordenadores que son lo suficientemente ligeros como para ser transportados por una persona, y que disponen de la capacidad de batería suficiente como para poder funcionar de forma autónoma. Normalmente, son versiones limitadas en prestaciones, y por tanto en funcionalidades, de los ordenadores portátiles o de sobremesa.

Por cierto, los ordenadores portátiles no se consideran como dispositivos móviles, ya que consumen más batería y suelen ser un poco más pesados de lo que se espera de algo pensado para llevar siempre encima.

1.2.2 Clasificación de dispositivos móviles 1.2.2.1 Tabletas

Google diseña una Tablet de bajo costo y potente, para competir con Amazon. Se llamara Nexus 7 y será fabricada por Asus, además contara con el nuevo sistema operativo Android 4.1 Jelly Bean.

Una tableta o Tablet PC es una computadora portátil con la que se puede interactuar a través de una pantalla táctil o multitáctil, sin necesidad de un teclado físico ni mouse. Para trabajar con la computadora el usuario puede utilizar una pluma stylus o los dedos.

(37)

20

intención de ejecutar sistemas operativos de PC, en general ni aplicaciones de

ellos.

Ilustración 8. Clasificación de dispositivos móviles. Tablet

Fuente: http://images.samsung.com/is/image/samsung/latin-galaxy-tab-s3-lte-sm-t825nzkatpa-frontblack-thumb-75663393

1.2.2.2 E-Reader

Los e-Reader son lectores de libros electrónicos donde se almacena información y cuenta con herramientas tecnológicas adicionales, disponible a los usuarios. En otras palabras, e-Reader:

Es un dispositivo electrónico que reproduce los contenidos de libros electrónicos, con una cantidad de lectura como en papel gracias a la tecnología de tinta electrónica en el mercado existe una gran confusión entre el termino e-reader (dispositivo que actúa como soporte de lectura) y el termino e-book (contenido

(38)

21

Ilustración 9. Clasificación de dispositivos móviles. E-Reader

Fuente: https://d3lfzbr90tctqz.cloudfront.net/epi/resource/r/e-reader-kindle-paperwhite-6/912028d0bf282b5ca4932e2880fa7935393d8df49874c2d28df378922b1602c5_500

1.2.2.3 Netbooks

Un Netbooks es un subportátil, es decir, una categoría de ordenador portátil de bajo coste y generalmente reducidas dimensiones, lo cual aporta a una mayor movilidad y autonomía. Son utilizados principalmente para navegar por internet y realizar funciones básicas como procesador de texto y de hojas de cálculo. El termino fue creado por la empresa británica Psion para utilizarlo en una gama

de computadoras portátiles (llamadas laptops en algunos países) similares a un palmar, lanzada en 1999.

Ilustración 10. Clasificación de dispositivos móviles. Netbooks

(39)

22 1.2.2.4 Reproductores MP4

Un reproductor MP4 multimedia es aquel dispositivo móvil que ha sido específicamente diseñado para proporcionar al usuario la reproducción de uno o varios formatos de datos digitales, ya sea audio, video o imágenes. Dentro de estos dispositivos están los reproductores de MP3, los DVD portátiles.

Ilustración 11. Clasificación de dispositivos móviles. Reproductor MP4

Fuente: https://images.ssstatic.com/reproductor-mp4-turquesa-4gb-8707776z0-00000067.jpg

1.2.2.5 Internet TV

Google está intentando reducir la separación que hay entre ver la televisión de difusión y los contenidos de Internet. Los dispositivos van desde los aparatos de televisión completa con Android incorporado, para set-top boxes que se

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23

Ilustración 12. Clasificación de dispositivos móviles. Internet TV

Fuente: https://gigaom.com/wp-content/uploads/sites/1/2012/02/connected-internet-tv-set-with-apps-o.jpg

1.2.3 Plataformas y lenguajes soportados

Cada una de las plataformas tiene sus particularidades, no sólo en cuanto al manejo del dispositivo por el usuario, sino también a la hora de desarrollar aplicaciones para las mismas.

No será lo mismo programar una aplicación para Windows Mobile que para Symbian, entre otras cosas porque no todas las plataformas soportan los mismos lenguajes de programación. (Valenzuela, 2013)

1.2.4 Arquitectura

Como se ha mencionado anteriormente, Android es una plataforma para dispositivos móviles que contiene un sistema operativo, librerías (bajo C y C++), framework para el desarrollo de aplicaciones y una suite de aplicaciones iniciales. Su diseño cuenta con las siguientes características:

• Los componentes básicos de las aplicaciones se pueden sustituir

fácilmente por otros.

• Busca el desarrollo rápido de aplicaciones que sean reutilizables y

verdaderamente portables entre diferentes dispositivos.

(41)

24

• Permite la presentación de gráficos 2D y 3D. • Posibilita el uso de Base de Datos.

• Soporta un elevado número de formatos multimedia. • Brinda servicio de localización GSM.

• Controla los diferentes elementos hardware: Bluetooth, Wi-Fi, cámara

fotográfica o de video, GPS, acelerómetro, infrarrojos, etc., siempre y cuando el dispositivo móvil lo contemple.

• Cuenta con un entorno de desarrollo muy cuidado mediante un SDK disponible de forma gratuita. (Valenzuela, 2013)

Ilustración 13. Arquitectura de Android Fuente: (Manuel Báez, 2012)

1.2.5 Sistemas Operativos para dispositivos móviles

Un conjunto de programas de bajo nivel que permiten la abstracción de las singularidades del hardware específico del teléfono móvil y provee servicios a

(42)

25

La revolución tecnológica de los dispositivos móviles, ha influenciado en la

creación de sistemas operativos que mejoren el rendimiento e incrementen la productividad del dispositivo. Existe una diversidad de sistemas operativos; entre ellos:

1.2.5.1 IOS

Es un sistema operativo tipo Unix considerado como una variante del MAC OS X de la empresa Apple Inc., su código es cerrado, solo admite el uso en dispositivos móviles de la propia compañía, que se distribuye ya instalado y de forma exclusiva.

1.2.5.2 BlackBerry OS

Un sistema simple y óptimo; creado por Apple inicialmente para iPhone; en

actualidad funciona en iPad, iPod Touch o el Apple TV; este es un derivado de MAC OS X, lanzado en el 2007, representa la combinación casi perfecta entre el hardware y software, y su manejo multi-táctil que no había podido ser superada hasta el lanzamiento del Galaxy S I y II por parte de la corporación Samsung Es un OS desarrollado por Research in Motion (RIC) para su Smartphone BlackBerry está basado en java y posee una arquitectura ARM, viene incorporado en los teléfonos fabricados por la empresa denominada con el mismo nombre, brindan gran soporte y seguridad a correos electrónicos, la privacidad y salvaguardia de datos privados.

1.2.5.3 Windows Phone

Sistema operativo móvil desarrollado por Microsoft, como sucesor de Windows Mobile para teléfonos inteligentes y otros dispositivos móviles, dirigido al mercado de usuarios de consuno, dejando de lado al mercado empresarial.

1.2.5.4 Android

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

• Sistema operativo • Middleware

(43)

26

Android como sistema operativo para dispositivos móviles fue construido sobre

Linux Kernel 2.6 y está diseñado para plataformas móviles.

Android fue lanzado bajo la licencia Apache, una licencia libre y de código abierto lo que significa que cualquiera que quiera usar Android puede hacerlo

descargando código fuente. Por otra parte, los fabricantes de hardware pueden agregar sus propias extensiones propietarias. Este modelo de desarrollo simple hace de Android muy atractivo y, por ello, ha despertado el interés del mercado de consumidores de aplicaciones móviles. Actualmente, se ha incrementado el uso de dispositivos móviles como celulares, tablets, etc.

La principal ventaja de la adopción de Android es que ofrece un enfoque unificado para el desarrollo de aplicaciones. Los desarrolladores solo necesitan desarrollar para Android y sus aplicaciones deben ser capaces de funcionar con numerosos dispositivos diferentes, siempre y cuando los dispositivos funcionen con Android. En el mundo de los Smartphone, las aplicaciones constituyen la parte más importante de la cadena de éxito. Los fabricantes de dispositivos ven a Android como su mejor esperanza para desafiar en el mercado a los iPhone, que cuenta con una gran base de aplicaciones.

1.2.5.5 Otros sistemas operativos

Symbian: Es un sistema operativo desarrollado por Psion utilizado en los teléfonos Nokia dominó el mercado durante muchos años y desapareció debido a que no se adoptó a la era de los Smartphone.

Firefox OS: Sistema operativo para teléfonos móviles, mismo que fue creado por la fundación de Mozilla, sus desarrolladores son independientes, se basa en código abierto de Linux, no tuvo acogida por lo cual salió del mercado.

Ubuntu Touch: Es una propuesta de Canonical con Ubuntu su código es abierto, se le puede denominar “distro” (una especie de versión) de Linux, enfocada a

tablets y Smartphone, es seguro y libre de virus.

1.2.6 Que es Android

(44)

27

“medio de comunicación” se queda bastante pequeño. Es así como nace

Android. Android es un sistema operativo y una plataforma software, basado en Linux para teléfonos móviles. Además, también usan este sistema operativo (aunque no es muy habitual), tablets, Netbooks, reproductores de música e incluso PC. Android permite programar en un entorno de trabajo (framework) de

Java, aplicaciones sobre una máquina virtual Dalvik (una variación de la máquina de Java con compilación en tiempo de ejecución). Además, lo que le diferencia de otros sistemas operativos, es que cualquier persona que sepa programar puede crear nuevas aplicaciones, widgets1, o incluso, modificar el propio sistema operativo, 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.

1.2.6.1 Versiones Disponibles

Android 1.0 Nivel de AP11 (septiembre 2008)

Primera versión de Android. Nunca se utilizó comercialmente, por lo que no tiene

mucho sentido desarrollar para esta plataforma.

Android 1.1 Nivel de API 2 (febrero 2009)

No se añadieron apenas funcionalidades, simplemente se fijaron algunos errores de la versión anterior. Es la opción a escoger si queremos desarrollar una aplicación compatible con todos los dispositivos Android. No obstante, apenas existen usuarios con esta versión.

Android 1.5 Nivel de API 3 (abril 2009, Cupcake)

Android Versión 1.5 Características: Widgets, teclado QWERTY virtual, copy & paste, captura de vídeos y poder subirlos a YouTube directamente.

Android 1.6 Nivel de API 4 (diciembre 2009, Donut)

Android Versión 1.6 Características: Añade a la anterior la mejoría de la interfaz de la cámara, búsqueda por voz, y navegación en Google Maps.

Android 2.0 Nivel de API 5 (octubre 2009, Eclair)

(45)

28

Android 2.1 Nivel de API 7 (enero 2010, Eclair)

Se considera una actualización menor, por lo que le siguieron llamando Eclair. Destacamos el reconocimiento de voz que permite introducir un campo de texto sin necesidad de utilizar el teclado. También permite desarrollar fondos de pantalla animados. Se puede obtener información sobre la señal de la red actual

que posea el dispositivo.

Android 2.2 Nivel de API 8 (mayo 2010, Froyo)

Android Versión 2.2 Características: Incluye hostpot Wifi, mejora de la memoria, más veloz, Microsoft Exchange y video-llamada.

Android 2.3 Nivel de API 9 (diciembre 2010, Gingerbread)

Android Versión 2.3 Características: Mejoras del consumo de batería, el soporte de vídeo online y el teclado virtual, e incluye soporte para pagos mediante NFC2.

Android 3.0 Nivel de API 11 (febrero 2011, Honeycomb)

Android Versión 3.0/3.4 Características: Mejoras para tablets, soporte Flash y Divx, integra Dolphin, multitarea pudiendo cambiar de aplicación dejando las demás en espera en una columna, widgets y homepage personalizable.

Android 3.1 Nivel de API 12 (mayo 2011)

Permite manejar dispositivos conectados por USB (tanto host como dispositivo) Protocolo de transferencia de fotos y video (PTP/MTP) y de tiempo real (RTP).

Android 3.2 Nivel de API 13 (julio 2011)

Optimizaciones para distintos tipos de tableta. Zoom compatible para aplicaciones de tamaño fijo. Sincronización multimedia desde SD.

Android 4.0 Nivel de API 14 (octubre 2011, Ice Cream Sandwich)

(46)

29

Android 4.1 Nivel de API 16 (julio 2012, Jelly Bean)

Pasamos al caramelo, Android 4.1 'Jelly Bean' apareció en julio de 2012 con una estética similar, por no decir idéntica a la de ICS. Mejorando y optimizando la plataforma.

Android 4.4 Nivel de API 19 (octubre 2013, KitKat)

Y fue entonces cuando Google sorprendió al mundo entero llegando a un acuerdo con una famosa marca de chocolatinas para lanzar Android 4.4 'KitKat'

Android 5.0 Nivel de API 21 (noviembre 2014, Lollipop)

Nuevo cambio de unidad, pasamos a Android 5.0 Lollipopque como ya ocurrió en el algunas de las transiciones entre versiones ha traído consigo unos muy

amplios cambios sobre todo en la interfaz, que se ha redefinido casi al completo para incluir el denominado Material Design.

Android 6.0 Nivel de API 23 (octubre 2015, Marshmallow)

Y cruzamos la raya que separa al pasado y presente, del futuro. De Android 6.0

'Marshmallow' se presentó en el pasado Google I/O

Android 7.0 Nivel de API 24 (julio 2016, Nougat)

Android 7.0 Con más formas de personalizar Android, Nougat es la versión más dulce de nuestro sistema operativo. (Sánchez, 2017)

Ilustración 14. Versiones Android

(47)

30 1.2.6.2 SDK de Android

El SDK es un conjunto de herramientas que le permiten a un programador crear aplicaciones para un sistema en concreto, por ejemplo ciertos paquetes de software, plataformas de hardware, computadoras, consolas de video juegos, y sistemas operativos, se seleccionan de acuerdo al sistema, ya que cada uno de ellos carga las Apis del sistema para el cual se está realizando la aplicación. (CCIA, 2014)

1.3 Herramientas de Desarrollo 1.3.1 Unity

Unity 3D es una herramienta que nos ayuda a desarrollar videojuegos para diversas plataformas mediante un editor y scripting para crear videojuegos con un acabado profesional. Esta herramienta está accesible al público en diferentes versiones, gratuita y profesional, cada cual con sus ventajas y limitaciones, evidentemente la más completa es la profesional.

Sin embargo además estas versiones “básicas” existen añadidos que permiten

trasladar nuestro desarrollo a dispositivos móviles, evidentemente volviendo a realizar un desembolso para obtener dicha licencia y poder utilizar estas

funcionalidades extras en esta herramienta. (Aroca, 2012)

1.3.1.1 Descripción de Unity

El editor de Unity es el centro de la línea de producción, ofreciendo un completo editor visual para crear juegos. El contenido del juego es construido desde el editor y el gameplay se programa usando un lenguaje de scripts. Esto significa que los desarrolladores no necesitan ser unos expertos en C++ para crear juegos con Unity, ya que las mecánicas de juego son compiladas usando una versión de JavaScript, C# o Boo, un dialecto de Python.

(48)

31 1.3.2 Java JDK

Java 7 Development Kit (o JDK) es el Kit de desarrollo oficial del lenguaje de programación Java, uno de los más populares entre los orientado a objetos. En la actualidad, Java 7 Development Kit es el entorno de desarrollo más popular para Java. (Valenzuela, 2013)

1.3.3 Lenguajes de programación 1.3.3.1 C#

C# es un lenguaje elegante, con seguridad de tipos y orientado a objetos, que permite a los desarrolladores crear una gran variedad de aplicaciones seguras y sólidas que se ejecutan en .NET Framework .NET.

Puede usar C# para crear aplicaciones cliente de Windows, servicios web XML, componentes distribuidos, aplicaciones cliente-servidor, aplicaciones de base de datos y muchas, muchas más cosas. Visual C# proporciona un editor de código avanzado, prácticos diseñadores de interfaz de usuario, un depurador integrado y muchas otras herramientas que facilitan el desarrollo de aplicaciones basadas en el lenguaje C# y .NET Framework.

En cuanto el lenguaje orientado a objetos, C# admite los conceptos de encapsulación, herencia y polimorfismo. Todas las variables y métodos, incluido el método Main, el punto de entrada de la aplicación, se encapsulan dentro de

las definiciones de clase. Una clase puede heredar directamente de una clase primaria, pero puede implementar cualquier número de interfaces. Los métodos que invalidan los métodos virtuales en una clase primaria requieren la palabra clave override como una manera de evitar redefiniciones accidentales. En C#,

un struct es como una clase sencilla; es un tipo asignado en la pila que puede implementar interfaces pero que no admite herencia.

(49)

32

fuente de C# puede definir cualquier número de clases, structs, interfaces y

eventos. (Microsoft, 2015)

1.3.4 Librería de desarrollo para Android 1.3.4.1 Vuforia

Vuforia es una plataforma de desarrollo de software que pone a disposición de los programadores de aplicaciones móviles un motor de reconocimiento de imágenes muy potente, así como un amplio abanico de herramientas diseñado para permitirles dar rienda suelta a su creatividad sin que se vean obligados a preocuparse por las limitaciones de índole técnica.

Además, Vuforia es totalmente compatible tanto con Android como con iOS, lo que permite a los desarrolladores portar sus aplicaciones de una plataforma a otra sin dificultad y en un plazo de tiempo mínimo.

Está disponible para Android e iOS y se basa en el reconocimiento de imágenes basado en características especiales, por lo que también soporta marcadores naturales (targets) o RA sin marcadores. (Revilla, 2013)

1.3.4.1.1 Arquitectura

Una aplicación de RA basada en Vuforia estará integrada por los siguientes

componentes fundamentales:

Camera:

Este módulo se asegura de que cada frame capturado pase al cracker. En este módulo se debe indicar cuándo la aplicación inicia la captura y cuando termina. El tamaño y formato de cada frame dependerá del dispositivo móvil utilizado.

Image Converter:

(50)

33 Tracker:

Este módulo contiene los algoritmos de visión artificial que se encargan de la detección y rastreo de los objetos de cada frame. Diferentes algoritmos se encargan de la detección de nuevos “targets” o “markers” y de evaluar los

botones virtuales. Los resultados son almacenados en un objeto de estado. Este módulo puede cargar múltiples conjuntos de objetos, pero nunca puede haber más de uno activo al mismo tiempo.

Ilustración 15. Diagrama de flujo del SDK de Vuforia

Fuente:

http://www.desarrollolibre.net/public/images/example/vuforia/data_flow_diagram_Vuforia_SDK_

app_env.png

1.3.4.2 ARToolKit

(51)

34 1.3.5 Herramientas de modelado 3D 1.3.5.1 Blender

Blender es una herramienta de modelado de contorno B-Rep. 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. (Carlos Gonzáles Morcillo, 2012)

1.3.5.2 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 sean múltiplos de 2 n píxeles. Será recomendable en Blender trabajar igualmente con ese tipo de texturas para facilitar su posterior exportación (Carlos Gonzáles Morcillo, 2012)

1.3.5.3 3Ds Max

Es el programa más utilizado en el campo de la creación y animación de 3d. Lo utilizan todas las 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. (El gran libro de 3Ds Max, 2017)

1.3.5.4 Open GL

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35

1.3.6 Herramientas para edición de imágenes y audio 1.3.6.1 Audacity

Audacity es un editor de audio gratuito. Puedes grabar sonidos, reproducir sonidos, importar y exportar archivos WAV, AIFF, y MP3, y más. Utilízalo para editar tus sonidos usando Cortar, Copiar y Pegar (con ilimitados Deshacer),

mezclar pistas, o aplicar efectos a tus grabaciones. También posee un editor de envolvente de amplitud propio, un modo espectrograma ajustable a medida y una ventana de análisis de frecuencia para aplicaciones de análisis de audio. Efectos propios incluidos Bass Boost (Realzador de Graves), Wahwah, y Removedor de Ruido, y también soporta efectos plug-in VST. (Intercultural, 2017)

1.3.6.2 Fireworks CS

Adobe Fireworks es un editor de gráficos vectoriales y mapas de bits. Fireworks está pensado para que los desarrolladores web puedan crear rápidamente interfaces web y prototipos de websites.

El programa tiene la capacidad de integrarse con otros productos de Adobe tales como el Dreamweaver o Flash. Está disponible de forma individual o integrado en Adobe Creative Suite. En la Suite de Adobe se identifica por usar el color amarillo, color que venía usando como representación desde que pertenecía a Macromedia. (Wikipedia, 2018)

1.3.6.3 Adobe Photoshop y Flash Cs Adobe Photoshop

Adobe Photoshop es un editor de gráficos desarrollado por Adobe Systems

Incorporated y utilizado principalmente para el retoque de fotografías y gráficos. Traducido al español significa “taller de fotos” y es el líder mundial dentro del

mercado de las aplicaciones de edición de imágenes en general.

Flash Cs

(53)

36

creadores. Flash fue creado con el objeto de realizar animaciones y diseños

vistosos para la web, y gráficos interactivos. (El gran libro de 3Ds Max, 2017)

1.4 Las TIC en el Sistema Educativo.

Las ventajas y beneficios que aportan las tecnologías en los procesos educativos quedan reflejados en estudios (Balanskat et al, 2006) que aseguran que las TIC

influyen positivamente en el rendimiento educativo en las escuelas de educación primaria, especialmente en inglés y en menor medida en las cien-cias.

En este sentido, aseguran que las escuelas con buenos recursos en TIC logran mejores resultados que los que están mal equipados y respecto al papel del docente afirman que el mayor impacto se en-cuentra en relación a los maestros que son usuarios con experiencia y que desde el principio habían inte-grado las TIC en su enseñanza.

Los maestros que consideran que el impacto de las TIC es altamente posi-tivo, hacen un uso de las éstas más orientada a proyectos, con enfoque colaborativo y de una manera ex-perimental. Con las TIC, el profesor tiende a ser más que un asesor, es un compañero para fomentar el diálogo crítico y un líder para determinados ámbitos temáticos. Se reconocen ampliamente ventajas rela-tivas a la motivación del alumnado, la interactividad, y las posibilidades derivadas de enfoques activos y colaborativos. (RELATEC, 2012)

1.5 Enseñanza-Aprendizaje 1.5.1 Introducción

La revisión de la evolución histórica de la educación preescolar, los cambios sociales y culturales, los avances en el conocimiento acerca del desarrollo y el

aprendizaje infantil y, en particular, el establecimiento de su carácter obligatorio, permiten constatar el reconocimiento social de la importancia de este nivel educativo.

(54)

37

conocimientos), saber hacer (conjunto de habilidades y destrezas) y saber

estar/ser capacidad de integración.

Actualmente ampliados al hacer (capacidad para poner en práctica) y querer hacer (interés y motivación para poner en práctica).

Todo proceso instructivo viene determinado por la estrategia docente derivada de una reflexión didáctica sobre el por qué enseñar, qué y cómo hacerlo.

Reflexión que ha de concretarse en los objetos de conocimiento, habilidades, capacidades y competencias a adquirir; en el método, las técnicas y los recursos docentes más adecuados para la comprensión, desarrollo y adquisición de los primeros. Asimismo, la estrategia docente debe contar con un mecanismo de feedback que permite controlar su ejecución y corregir los fallos o debilidades observados. (Sánchez I. M., 2011)

1.5.1.1 Proceso de aprendizaje

En esta parte del proceso la tarea más importante del docente es acompañar el aprendizaje del estudiante. La enseñanza debe ser vista como el resultado de una relación personal del docente con el estudiante.

El docente debe tomar en cuenta el contenido, la aplicación de técnicas y

estrategias didácticas para enseñar a aprender y la formación de valores en el estudiante.

1.5.2 Cómo funciona el proceso de enseñanza-aprendizaje

El aprendizaje y la enseñanza son procesos que se dan continuamente en la

vida de todo ser humano, por eso no podemos hablar de uno sin hablar del otro. Ambos procesos se reúnen en torno a un eje central, el proceso de enseñanza-aprendizaje, que los estructura en una unidad de sentido.