jueves, 30 de enero de 2014

Tesis: Objetivos e Hipótesis

A continuación definiré los objetivos e hipótesis de la tesis, así como mostrar un pequeño progreso en la librería que manejaré durante el desarrollo de la tesis.

Referencias:

Como referencia para la estructura de la hipotesis y objetivos, así como otras partes de una tesis, utilicé los siguientes documentos:
  • [DESARROLLO DE SISTEMAS DE REALIDAD VIRTUAL Y AUMENTADA PARA LA VISUALIZACIÓN DE ENTORNOS ACROFÓBICOS. ESTUDIOS COMPARATIVOS ENTRE ELLOS], David C. Pérez López, Valencia, 2009
  • [Handheld Augmented Reality], Daniel Wagner, Graz, Austria, October 1st, 2007

  • Descripción corta: 

    Como una versión corta de la descripción de la tesis, de ahora en adelante manejaré la siguiente definición:

    "Investigación, desarrollo, implementación y evaluación de sistemas de Realidad Aumentada"

    Objetivos:

    El objetivo general del trabajo es estudiar los diferentes métodos de implementación de un sistema de Realidad Aumentada, de tal manera que sea posible evaluar cuales son los más adecuados para desarrollar determinados tipos de aplicaciones y para qué hardware en específico.

    A continuación se plantean los objetivos de una forma más específica:
    • Investigación, desarrollo, implementación y evaluación de un sistema de Realidad Aumentada mediante el uso de técnicas de Visión Computacional.
    • Investigación, desarrollo, implementación y evaluación de un sistema de Realidad Aumentada mediante el uso de Geolocalización.
    • Investigación, desarrollo, implementación y evaluación de un sistema de Realidad Aumentada mediante el uso de sonido.
    Lo anterior considerando la implementación de diversas aplicaciones con un nivel de complejidad simple-medio, tanto como para dispositivos móviles (smartphones, tablets) como para computadoras personales y posible hardware casero integrado (Arduino, Beaglebone, Raspberry Pi).

    Hipótesis:

    Los sistemas de Realidad Aumentada que utilizan visión computacional como el principal método de interacción con el mundo real sufrirán de la complejidad que requiera la aplicación determinada, causando limitaciones en la cantidad de aplicaciones viables que pueden ser desarrolladas para dispositivos móviles comúnes.

    En cambio, los sistemas de Realidad Aumentada basados en Geolocalización ofrecerán una gran variedad de aplicaciones en el área de dispositivos móviles dado lo siguiente:
    • Baja complejidad de su implementación en aplicaciones reales
    • Alta cantidad de aplicaciones ya existentes en el mercado
    • Ventajas gracias a su portabilidad
    En el caso de computadoras personales sin embargo, sus aplicaciones serán escasas.

    El uso de dispositivos tipo Head-Mounted Display, para la implementación de sistemas de Realidad Aumenta sufrirán de una sola limitación: sus especificaciones de hardware, teniendo la más alta cantidad de aplicaciones viables para implementar, por ser la plataforma más óptima en la mayoría de casos debido a lo siguiente:
    • Portabilidad
    • No se impide el uso de las manos para interactuar con el mundo real
    • Esencialmente, lo que el usuario ve se convierte en información para el sistema (el escenario perfecto)
    Progreso

    El progreso en la librería en esta ocasión no fue mayor por ser aún la segunda semana de desarrollo de la tesis, aunque me hubiera gustado aumentar el progreso. La idea original de la adición hecha era agregar detección de círculos para mediante la detección y rastreo de un círculo pintar el feed de la cámara de un cierto color (para más adelante crear una especie de software tipo "Paint" mediante el uso de webcam).

    Lo limité a crear líneas, buscando pares de círculos y trazándolas entre ellas. Por supuesto que la precisión no es adecuada y además el procesamiento es lento, pero esa es una de las ideas de la tesis, evaluar el tipo de aplicaciones viables posibles a implementar y el hardware óptimo para cada una.

    A continuación algunas capturas:






    Nota: Se programó sobre el ejemplo de detección de rostro explicado en la última entrada, para seguir usando la detección de caras y no mostrar mi rostro.

    Como siempre, el progreso esta disponible en el repositorio:

    martes, 21 de enero de 2014

    Tesis de Licenciatura

    Para acreditar mi último semestre de licenciatura, realizaré mi trabajo de tesis el cual consistirá en proyecto de investigación científica acerca de la Realidad Aumentada.

    Nombre tentativo: Métodos de implementación de Sistemas de Realidad Aumentada

    Descripción: 

    Investigación e implementación de las diferentes modalidades de sistemas de realidad aumentada, así como un estudio de las posibles aplicaciones que existen o pueden existir para cada una, la interacción con los usuarios y sus limitaciones conforme a la tecnología usada en su implementación.

    Objetivos:

    Con la tesis buscaría estudiar y evaluar los métodos más conocidos para crear sistemas de realidad aumentada, como lo son: 
    • el uso de visión computacional para detectar tags u objetos previamente designados en los cuales hacer una sobreposición de lo que se desea agregar o "aumentar" a la realidad,
    • combinación de geolocalización y sensores varios (típicamente acelerómetro, giroscopio) para posicionar virtualmente objetos en determinadas coordenadas geográficas de tal forma que al enfocar la cámara hacia esas coordenadas se pueda observar el sistema u objeto deseado.
    Los métodos anteriores pueden tener aplicaciones como: reconocer objetos en una tienda y mostrar su precio en el caso del primero, o proveer al usuario de información acerca de sus alrededores (edificios importantes, nombres de calles, etc) en el caso del segundo.

    Dependiendo de las aplicaciones, la tecnología usada para implementar el sistema de realidad aumentada puede impactar altamente la experiencia del usuario, llegando en algúnos casos a ser totalmente impensable realizarlo en dispositivos móviles actuales, creando limitaciones tecnológicas, otro de los puntos a estudiar en la tesis.

    Estudiar los métodos, las aplicaciones, sus interacciones con usuarios y la factibilidad que resulta de lo anterior tomando en cuenta las tecnologías actuales en el mercado, serviría como guía para entusiastas de la realidad aumentada, de tal forma que puedan identificar áreas de oportunidad en las cuales implementar sus sistemas.

    Ejemplo de inicio:

    La forma más básica de iniciar realidad aumentada mediante visión computacional es reconociendo algún objeto o patrón y mostrando algo en base a ello. En el caso del siguiente ejemplo, se reconocen los rostros mediante un feed de video (webcam) y sobre el área detectada se sobrepone la imagen de una cara feliz, ajustandola al tamaño del rostro detectado.


    Ligas importantes:

    En las siguientes ligas será posible seguir el progreso de mi tesis:

    Github: Repositorio con herramientas, librerías y código propio usado para la investigación.