La realidad aumentada explicada por Alan B. Craig

'Understanding augmented reality' es una revisión amplia de los conceptos y estado del arte de la realidad aumentada, una disciplina que el autor define como 'un medio' más que una tecnología, resaltando el hecho de que combina muchas tecnologías, que éstas pueden evolucionar sin que sin embargo el concepto de realidad aumentada varíe, y de que lo más importante es el contenido, aquello que se transmite mediante técnicas de realidad aumentada.

El tratamiento es muy ordenado y sistemático, a veces incluso ligeremente aburrido, y con ello se tiene al menos la aparente tranquilidad de no haber dejado ningún punto imporante sin tratar.

El libro se estructura en nueve capítulos:

• 'What is aumented reality?': propone la definición de realidad aumentada como un medio, hace un brillante repaso histórico de cómo hemos alcanzado el concepto actual de realidad aumentada y pone la realidad aumentada en relación con otras tecnologías.


• 'Augmented reality concepts': habla de los principales elementos y conceptos presentes en una solución de realidad aumentada incluyendo los sensores, el procesador y los visualizadores.


• 'Augmented reality hardware': Hace un muy sistemático repaso por el hardware necesario y su estado del arte siguiendo el mismo orden que en el capítulo anterior, a saber, sensores, procesador y visualizadores.


• 'Augmented reality software': Toca ahora el turno para el repaso del software, una materia que ordena en cuatro apartados, software directamente involucrado en la aplicación de realidad aumentada, software usado para crear la aplicación, software usado para crear contenido y otros tipos de software


• 'Content is key! Augmented reality content': defiende la importancia del contenido para cualquier aplicación de realidad aumentada y repasa algunas ideas como los diferentes tipos de contenidos para los diferentes sentidos, la creación estática o dinámica de contenidos, etc


• 'Interaction in augmented reality': se centra ahora en la interacción del usuario con la aplicación y aborda temas como la comunicación, la navegación o los entornos multipersona


• 'Mobile augmented reality': hace foco brevemente en el uso de los dispositivos móviles para soportar aplicaciones de realidad aumentada, con sus ventajas y limitaciones, y los tipos de arquitecturas aplicables.


• 'Augmented reality aplications': Propone una tipología de aplicaciones de realidad aumentada e identifica áreas de uso.


• 'The future of augmented reality': Hace una prospección de lo que el futuro puede deparar a la realidad aumentada, repasando primero el estado en cuanto a aplicaciones, tecnología y desarrollo de contenidos para, a continuación, identificar una serie de tendencias de índole general.

'Understanding augmented reality' es un tratado serio, riguroso y abarcador de esta disciplina, muy ordenado en su desarrollo, abundantemente acompañado por fotografías y esquemas para ayudar a entender o visualizar aquello que se explica, no profundamente técnico aunque sin eludir tampoco la tecnología y, en general, de muy buena factura. El único pero sea, tal vez, el tono tan plano de la exposición a la que se le echaría en falta un puntito de pasión u originalidad para el tratamiento de un tema tan atractivo.

En cualquier caso, una más que buena referencia.

Alan B. Craig

(Fuente: Traducción y ligera elaboración propia de su perfil en la página oficial del libro 'Understanding Augmented Reality'.)

Alan B. Craig

El doctor Alan B. Craig ha estado en el National Center for Supercomputing Applications (NCSA) durante más de 25 años. Además, es Director Asociado de interacción hombre-máquina en el Institute for Computing in Humanities, Arts, and Social Science (I-CHASS). Es también el interlocutor acerca de humanidades, arte y ciencias sociales del Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE).

El doctor Craig no es nuevo en el mundo de la escritura. Además de 'Understanding augmented reality', también ha escrito 'Understanding Virtual Reality' con William R. Sherman. Ha escrito numerosos capítulos de libros y artículos. Habla nacional e internacionalmente sobre una variedad de materias a audiencias que van desde las académicas a la administración o la industria.

A lo largo de su carrera ha estado implicado en el desarrollo y estudio de muchas tecnologías y conceptos, incluyendo la realidad virtual, realidad aumentada, visualización científica, computación de altas prestaciones, sistemas colaborativos, data mining y sistemas web. Le han sido concedidas 3 patentes americanas por sus innovaciones. Además de su trabajo en representación visual de la información, el doctor Craig has estado fuertemente implicado en el uso del sonido para representar datos, así como en sistemas multimodales. Su trabajo ha abarcado todo el continuo de la realidad, desde lo real a lo digital y vuelta a lo digital a través de la invención personal, así como en la frontera entre ambos mundos. En todos sus empeños se ha enfocado fundamentalmente en aplicaciones relacionadas con la educación.

Más allá de su vida profesional, el doctor Craig ha estado implicado en numerosos otros empeños creativos, concentrándose fundamentalmente en la escritura, grabación e interpretación de música.

Puedes saber más acerca del autor visitando su perfil en I-CHASS.

Ficha técnica:

TITULO: UNDERSTANDING AUGMENTED REALITY

AUTOR: Alan B. Craig

EDITORIAL: Morgan Kaufmann

AÑO: 2013

ISBN: 978-0240824086
PAGINAS: 296

Artículos de este blog relacionados

• Tendencias en realidad aumentada
• Siete estilos de aplicaciones de realidad aumentada
• Diez pasos para aplicar realidad aumentada
• La importancia del contenido en realidad aumentada
• Sensores para realidad aumentada
• Los tres elementos nucleares de una solución de realidad aumentada
• ¿Por qué realidad aumentada en lugar de física?
• Una definición de realidad aumentada
• Soñar tecnología

Tendencias en realidad aumentada

Vamos a ir cerrando la serie de posts dedicados a realidad aumentada inspirados en la lectura del libro 'Understanding Augmented Reality' de Alan B. Craig.

Antes de echar ese cierre con una reseña del libro, vamos a repasar brevemente las tendencias que al autor apunta para la realidad aumentada. Cabe advertir que el libro está escrito en 2013 así que pudieran estar ligeramente desactualizadas pero creo que, en realidad, son bastante actuales.

Éstas son las tendencias apuntadas:

• Aplicaciones de realidad aumentada móvil


• Marcadores de referencia (fiducial markers) especializados. Los marcadores de referencia ayudan a orientarse a las aplicaciones de realidad aumentada, especialmente a su 'visión'. El autor prevé nuevos tipos de marcadores, más naturales, incluyendo marcadores del tipo del 'skyline' de una ciudad


• Trazado mejorado y tecnologías de trazado híbridas como, por ejemplo, la combinación de GPS con trazado óptico.


• Menos estorbos, es decir, uso de pantallas en lentillas, sensores más pequeños y ligeros, etc de forma que el usuario se sienta más libre, más natural...


• Uso de más sentidos, desplazando algo del foco actual en lo visual hacia el olfato, el tacto, etc


• Visualizadores y representaciones de más alta fidelidad.


• Sistemas de proyección, Es decir, no tanto que el usuario vea la realidad aumentada sino que la proyecte lo que soportaría, por ejemplo, múltiples participantes en la experiencia.


• Mayor control sobre el mundo real, es decir usar menos botones y dispositivos y emplear más el propio mundo real para controlar la experiencia.


• Aplicaciones privadas y multipersona.


• Aplicaciones que pueden cambiar de contenido, es decir, aplicaciones más genéricas pero que pueden aplicarse sobre contenido diferente de forma sencilla.


• Repositorios de contenidos y aplicaciones de realidad aumentada


• Más áreas de aplicación.


• Contenido ubícuo y canales de 'aumento'.


• Nuevos mecanismos de descubrimiento de contenido aumentado, es decir, que el usuario puede 'descubrir' que hay contenido disponible sin necesidad de saberlo previamente.


• Herramientas de edición más simples de usar


• Atención a discapacitados.


• Mejoras y más formales mecanismos de evaluación de las experiencias aumentadas.

Muchas tendencias, y todas bastante razonables. Algunas, como lo de la movilidad, parecen confirmarse. iremos viendo las otras...

Siete estilos de aplicaciones de realidad aumentada

Muchas son, sin duda, las posibilidades de la realidad aumentada. muchos los sectores y áreas donde se puede aplicar. Probablemente todavía sea pronto para reconocer con nitidez dónde están sus límites.

Sin embargo, Alan B. Craig, en su libro 'Understanding augmented reality' se atreve a identificar siete estilos de aplicaciones, algo así como patrones de aplicaciones que se repiten con independencia del sector u objetivo específico de la aplicación.

Estos son los estilos que identifica el autor:

• Libros mágicos: Se trata de un libro del cuál algunos elementos como, por ejemplo, ilustraciones o conceptos, se pueden visualizar,por ejemplo de forma tridimensional, mediante técnicas de realidad aumentada.


• Espejos mágicos: Se trata de espejos que, aparte de reflejar el mundo real, incluyen elementos digitales. Un caso podría ser, por ejemplo, una aplicación en que le permite a uno verse en el espejo con diferentes trajes o vestidos.


• Puertas y ventanas mágicas: Se trata, como el nombre indica, de una ventana o una puerta a través de las cuales, aparte del mundo real, se ve una realidad digital adicional. Podría valer para imaginarse, por ejemplo, si se está haciendo la reforma de una casa, imaginarse lo que se vería al poner una puerta en un sitio u otro.


• Lentes mágicas: Se trata de observar la realidad a través de una lentes o gafas que presentan información adicional.


• Ayuda a la navegación: Un tipo de aplicaciones que, como el nombre hace imaginar, simplemente ayudan a las personas a encontrar el camino en un sitio que desconocen.


• Aumento no referencial: En este caso, la realidad no se aumenta incluyendo nuevos objetos o informaciones, sino modificando ligeramente los objetos reales, por ejemplo cambiando colores, el volumen de la voz, etc


• Realidad aumentada de visión objetiva: Es un caso en que los usuarios ven una representación de sí mismos. La realidad y aumentada incluye al propio usuario en la escena.

Seguramente, el tiempo y la creatividad traerán nuevos estilos y posibilidades, pero me ha parecido una clasificación interesante, clarificadora y que nos ayuda a imaginarnos mucho mejor todo lo que se puede conseguir con realidad aumentada.

Diez pasos para aplicar realidad aumentada

La realidad aumentada, como todas las soluciones tecnológicas, adquieren pleno sentido cuando son eso, soluciones, es decir, cuando ayudan a resolver un problema.

Finalizando ya su libro 'Understanding augmented reality', Alan B. Craig nos ofrece un decálogo para aplicar realidad aumentada a la resolución de problemas. Estos son sus diez pasos:

• Identificar el problema


• Determinar si existen otras soluciones al problema


• Determinar las capacidades de la realidad aumentada que ayudarían a resolver el problema


• Diseñar la aplicación de realidad aumentada


• Implementar la aplicación de realidad aumentada


• Probar la aplicación de realidad aumentada


• Evaluar los resultados de la aplicación con respecto al problema


• Modificar el diseño y la aplicación


• Probar la aplicación modificada


• Repetir iterativamente desde el paso que corresponda

No sorprende mucho ¿verdad? Quizá tampoco aporte en exceso. No deja de ser puro sentido común y el hecho de aplicarlo a realidad aumentada es casi accidental.

Es bueno, no obstante, que las tecnologías están fundamentalmente para ofrecer soluciones, y recordar, aunque sea apelando al sentido común, cómo hacer eso...

La importancia del contenido en realidad aumentada

La tecnología, con todo y lo apasionante y cautivadora que resulta, no es más que un medio para la mayor parte de nosotros, para todos menos para el reducido conjunto de profesionales que desarrolla productos tecnológicos o realiza investigación y desarrollo.

La tecnología, superado su innegable embrujo, debe ser portadora de algo para que tenga sentido, debe servir a un fin, para que sirva de algo.

En el caso de la realidad aumentada, ese algo es el mensaje, un mensaje que puede ser información, por ejemplo en el caso de las aplicaciones quizá más profesionales, o un mensaje que puede ser una historia, en el caso de aplicaciones más lúdicas.

Y para el usuario, al final, eso es lo que importa. Y, por tanto, el mensaje tiene que ser bueno por derecho propio, independientemente de la tecnología que lo soporta.

Así nos lo recuerda Alan B. Craig en su libro 'Understanding augmented reality' cuando nos dice:

If Augmented Reality is used to tell a story the story must be good without Augmented Reality. If Augmented Reality is used to convey information, the information must be good in its own right.

Así que, al igual que se dice, por ejemplo, en storytelling o en periodismo 'contemos una buena historia', la misma receta se aplica a la realidad aumentada: contemos una buena historia, proporcionemos una buena información...

Sensores para realidad aumentada

Ya comentábamos en el post anterior que Alan B. Craig es muy ordenado en su libro 'Understanding augmented reality'. En efecto, tiende a clasificar y enumerar todas las posibilidades dentro de las tecnologías o soluciones que componen la realidad aumentada.

Y eso nos viene muy bien para poner en orden nuestras propias ideas. Si en el artículo anterior veíamos los tres componentes básicos, sensores, procesador y monitor, vamos ahora, siguiendo el camino que nos traza el autor, a repasar los primeros, los sensores.

¿Qué sensores se utilizan, pues, en realidad aumentada?

Pues esta es la clasificación que nos propone Craig:

• Sensores usados para trazado (tracking): se encargan de conocer la posición del mundo real, de los usuarios y cualquier dispositivo de la solución. De esta forma se puede conseguir esa sincronización o registro entre mundo real y virtual que comentamos al dar la definición de realidad aumentada. A su vez, estos sensores los clasifica en:
  
  
  • Cámara (visión por ordenador): quizá una de las tecnologías más importantes. Craig, sin embargo, más que explicar la tecnología alrededor de la visión por computador en lo que se centra es en los 'fiducial markers', es decir, marcas en el entorno que permiten al sistema de visión y a la solución en su conjunto, no sólo observar lo que existe y su movimiento sino también situarlo espacialmente.
  
  
  • Posicionamiento (GPS): una tecnología no muy específica de la realidad aumentada pero que también sirve en ocasiones para el posicionamiento espacial grosero.
  
  
  • Giróscopos, acelerómetros, brújulas y otros: otro tipo de sensores que permiten apreciar la orientación (giróscopos), dirección (brújulas) y aceleración (acelerómetros). Muchos de estos sensores vienen ya incorporados, por ejemplo, en móviles y tablets.
  
  
• Sensores para recoger información del ambiente: el tipo de información que recogen puede incluir humedad, temperatura y otra información atmosférica. Otro tipo de informaciones posibles son, por ejemplo, el pH, tensión eléctrica, radiofrecuencia, etc


• Sensores para recoger entradas del usuario: en este apartado se incluyen dispositivos bastante comunes como botones, pantallas táctiles, teclados, etc.

Se trata, como vemos, de una clasificación sencilla, fácil de entender y recordar, y que nos da una idea de que se juntan desde sensores muy, muy comunes como los teclados o el GPS) con otros más especializados (como, por ejemplo, la visión por computador).

Con esto hemos repasado rápidamente la tipología de sensores utilizados en realidad aumentada.

Aprovechándonos del rigor y orden de Alain B. Craig, veremos también algo, en futuros artículos,  sobre los otros elementos de las soluciones de realidad aumentada.

Los tres elementos nucleares de una solución de realidad aumentada

Si algo caracteriza el libro 'Understanding augmented reality' de Alan B. Craig es su orden y estructura. Trata todo lo relativo a la realidad aumentada en dos pasos: primera identifica los elementos que componen lo que quiere explicar y luego repasa, uno a uno, sus características técnicas, funcionales o lo que sea menester.

Y empieza en esa línea ya desde el principio cuando nos identifica los tres elementos nucleares de una solución aumentada. Son éstos:

• Sensores: que permiten conocer el estado del mundo real en que se enmarca la solución.


• Un procesador: que evalúa la información recibida de los sensores y 'genera' la realidad digital que lo acompaña y cómo se comporta


• Un monitor: que muestra al usuario esa realidad aumentada que combina el mundo real y el virtual/digital.

Un esquema sencillo y fácil de entender (aunque luego sensores, procesadores y monitores puedan hacer uso de tecnologías complejas u difíciles). Un esquema que, por otra parte, es muy común a muchas soluciones digitales que interactuan con el mundo físico real, no sólo con el usuario humano.

Seguramente escriba próximamente en este blog sobre ese patrón de las soluciones digitales que interactúan con el mundo físico. De momento, los tres componentes nucleares que expone Craig nos sirven para estructurar nuestras ideas y algunos contenidos que vendrán.

¿Por qué realidad aumentada en lugar de física?

¿Por qué realidad aumentada? ¿Por qué enriquecer nuestra realidad física con elementos digitales en lugar de con otros elementos físicos?

Esa pregunta se la formula Alan B. Craig en las primeras páginas de su libro 'Understanding augmented reality'. Y ésta es su respuesta:

When artifacts are made of physical materials, it requires significant effort and time to make alterations, specially when those alterations are significant.

Así de simple, pero así de importante: aumentamos la realidad física con una realidad digital porque esta última es infinitamente más moldeable, rápida y barata que la realidad física.

Y digo que es muy importante porque no se trata sólo de realidad aumentada. Se trata de la esencia de lo digital y por qué lo digital es tan disruptivo.

En cursos que he impartido recientemente sobre transformación digital, en el momento de explicar a los alumnos por qué lo digital es disruptivo, les cuento cinco características que explican esa disrupción y dos están implícitas en la explicación que Alan B. Craig propone para explicar el porqué de la realidad aumentada: la moldeabilidad (programabilidad) y el precio (coste marginal cero).

La realidad aumentada es sólo, en ese sentido, una manifestación más de la disrupción.

Una definición de realidad aumentada

 

La realidad aumentada es una tecnología, en realidad un conjunto coordinado de tecnologías, o mejor aún, un tipo de soluciones o aplicaciones, que se encuentran en crecimiento y que, aunque sin gozar de la propaganda asociada a otras tecnologías o soluciones como puedan ser Big Data o Inteligencia Artificial, sí parece situarse entre los elementos tecnológicos emergentes o crecientes y que nos puden conducir a disrupciones y transformaciones.

Voy a tratar la realidad aumentada en varios posts próximamente pero, quizá por ello, conviene pararse antes a disponer de una definición.

En su libro 'Understanding augmented reality', Alan B. Craig nos ofrece la siguiente:

A medium in which digital information is overlaid on the physical world that is in both spatial and temporal registration with the phisycal world and that is interactive in real time.

Hay algunos elementos que creo dentro de la definición a destacar o comentar.

En primer lugar, el autor habla de un medio (medium) e insiste mucho en este aspecto. La palabra elegida resulta algo extraña pero creo que en esencia, lo que nos quiere decir es que no se trata de una tecnología concreta sino de que hay muchas tecnologías implicadas y que pueden evolucionar sin que deje de ser realidad aumentada. 

Por supuesto, es esencial destacar que el hecho de que información digital se superpone al mundo físico, eso es la esencia de la realidad aumentada, pero me interesa mucho el aspecto que, con un término de nuevo algo extraño, el autor denomina como in registration. Intentando explicarlo, creo que en castellano puede ser mejor término el decir que está sincronizado. Tampoco es que el termino sincronizado sea del todo exacto pero la idea no es difícil de entender: en realidad aumentada, la información o realidades digitales, se deben encontrar plenamente integradas en el mundo físico, como si formasen parte de él. Si tenemos un jarrón digital encima de una mesa (ejemplo que propone el propio Craig), debe aparecer como justamente encima, apoyado, no flotando. Si se mueve la mesa, se debe mover el jarrón con ella. Eso sería el registro o sincronización espacial. La sincronización temporal es la misma idea pero aplicada al devenir temporal: si el jarrón se mueve con la mesa debe ser de forma simultánea, no después, es decir, debe comportarse como haría un jarrón físico.

El último punto de la definición, interesante porque se suele dar por entendido pero no se suele explicitar, es la interactividad, la capacidad del usuario para interactuar con la parte digital de esa realidad aumentada.

Creo que la definición que propone Alain B. Craig tiene la virtud de recoger, en una frase bastante corta, todos los significados y matices de la realidad aumentada. Así que es un buen comienzo.