1
Resumen — En este trabajo de aplicación se tiene como
objetivo definir un esquema referencial, sobre el cual será posible
desarrollar y aplicar las tecnologías de realidad aumentada (RA)1
adecuadas, como propuesta de innovación tecnológica y de
mejoramiento de la experiencia del usuario, a la necesidad de
potenciar el sector turístico, dedicado primordialmente a la
exposición y preservación del patrimonio cultural, histórico y
arqueológico nacional. Se busca en un primer momento, aplicar la
metodología de contexto2 utilizando marcadores3 y desarrollar
una propuesta de diseño que garantice la aplicación exitosa de RA
sobre la ruta arqueológica nacional4, a fin de visualizar mediante
esta focalización, la idea de interacción que se pretende
incorporar en la experiencia de los turistas internos y externos. El
resultado final es proporcionar la base necesaria para continuar
con las fases de diseño al detalle, construcción e implementación
de una solución que incorpore RA al sector objetivo.
Índice de términos — realidad aumentada, modelo de contexto,
arqueología, megatendecias sociales y tecnológicas, marcadores,
virtualidad cotidiana, realidades mixtas, código QR, Android.
I. INTRODUCCIÓN
as mega tendencias sociales y tecnológicas son el punto de
referencia que a menudo marca el horizonte de cambios,
sobre el cual muchos de los proyectos de innovación se
montan en la actualidad, a fin de obtener los resultados más
rentables y garantes de éxito; este indicador revela que las
características de la sociedades contemporáneas y los actuales
niveles de evolución exponencial en tecnología, relacionan
íntimamente la incorporación de innovación tecnológica
1 La realidad aumentada (RA): se refiere a la tecnología que permiten la
superposición, en tiempo real, de imágenes, marcadores o información
generada virtualmente sobre imágenes del mundo real. [1]
2 El contexto es una fuente rica en información, que requiere modelos de
representación avanzados. El contexto puede llegar a tener múltiples
representaciones alternativas. El punto clave está en encontrar la
representación más adecuada, facilitando el desarrollo de la aplicación [2]
3 Marcadores RA: En los sistemas de realidad aumentada, un marcador es
un objeto cuya imagen es conocida por el sistema [3]
4 La Ruta Arqueológica en El Salvador se compone por diferentes sitios
arqueológicos situados en el departamento de Santa Ana. Entre dichos sitios
arqueológicos están Joya de Cerén, Tazumal, Casa Blanca y San Andrés.[4]
orientada a la experiencia de usuario, con el mejoramiento y
reinvención de muchos sectores de acuerdo a lo expresado por
Cadavieco en [5], Lara en [6] y Torres en [7].
El Salvador ha mostrado durante los últimos años, un
incremento significativo en su actividad turística interna, esto
ligado en su mayoría a los esfuerzo por exponer al país como
un destino turístico atractivo, y a la apertura de los medios
digitales como líneas de comunicación por excelencia como lo
expresa CORSATUR en [8], sin embargo las sociedades
actuales con frecuencia, están mayormente atraídas por
aquellas actividades que les permitan integrar su etapa de
usuario tecnológico, su deseo de exploración y la sensación de
recreación libre como se argumenta en [9].
El proyecto procura hacer un levantamiento de
requerimientos, en torno a la necesidad de aplicar una
tecnología innovadora y transformadora, sobre una actividad,
que a lo largo de la última década ha mostrado abandono y
falta de impulso interno con iniciativas tecnológicas, en este
caso la ruta arqueológica de El salvador, la cual forma parte
del abanico de ocho (08) propuestas del Ministerio de Turismo
en su estrategia de fortalecimiento del turismo nacional,
mostrándose bastante tenue en cuanto a las otras ofertas de
entretenimiento turístico y cultural plasmadas en el plan
nacional de turismo [10].
Este primer acercamiento servirá para el desarrollo de un
diseño de referencia adaptando el modelo de contexto
mediante el uso de marcadores, que permita modelar de
manera general y proponer una estrategia de implementación
de una solución con tecnología RA para este campo
específicamente, esto dará lugar a un elemento esquemático
capaz de ser retomado como el molde a seguir para construir
todos los componentes que formaran parte del sistema de
información, que administre y presente la interacción RA con
los usuarios.
Se procura proponer una guía que sirva para el desarrollo
de los componentes en detalle dentro de las diferentes etapas
que se desarrollan en esta ruta, tomando en cuenta la
presentación de un diseño arquitectónico de la plataforma
tecnológica que dará alojamiento a esta solución.
Diseño y propuesta de aplicación de realidad
aumentada como potenciador de experiencia de
la ruta arqueológica de El Salvador basado en
el modelo de contexto y marcadores.
Ing. Henry Marquina Cruz, Ing. Alfredo Eduardo España Estrada
Universidad Don Bosco - Centro de Estudios de Postgrados – Maestría en Arquitectura de Software
henrymarquina@yahoo.com
alfespa17@gmail.com
L
mailto:henrymarquina@yahoo.com
mailto:alfespa17@gmail.com
2
Dentro del análisis y diseño de la solución se consideran
entidades con diferentes plataformas tecnológicas disponibles
y en regiones geográficamente distantes. Por medio de los
acercamiento de campo dentro del El Ministerio de Turismo
de El Salvador (MITUR)
5
, la Secretaria de la Cultura de la
Presidencia
6
, la Fundación Arqueológica de El Salvador
(FUNDAR)
7
, la Dirección Nacional del Patrimonio Cultural y
su Subdirección de Parques Arqueológicos Nacionales, se ha
logrado identificar el software y hardware con los que cuenta
cada parque arqueológico y se proponen las mejoras
necesarias para una futura implementación; asimismo, se
realiza un análisis de los procesos actuales para guiar e
interactuar con los visitantes de estos lugares, a fin de tomar en
cuenta los diferentes factores que podrían enriquecer el
proceso de incorporación de RA.
Además, se define cada uno de los componentes necesarios
de la arquitectura lógica y física del diseño propuesto, sus
funciones, operaciones y la manera en la que interactúan entre
sí.
También se investiga y se analiza la factibilidad de la
solución propuesta basados en su utilización y en los
resultados de proyectos aplicados en otros países y en
entidades turísticas, tales como España, México y países del
medio orientes con políticas de preservación de la arqueología
lo suficiente robustas para impulsar la incorporación de
tecnología innovadora tal y como es apreciado en [11], [12] y
[13].
Se describen los niveles de capacidad, disponibilidad,
continuidad y seguridad que se pueden lograr con el diseño
propuesto, así como el estándar básico que permita obtener un
producto final de calidad.
Se presentan una serie de diagramas basados en UML
8
y
diagramas del proceso de la visita turística guiada por medio
de la tecnología en exploración. Cabe señalar que se usa UML
por ser una herramienta estándar para modelado de la
operación de los diferentes actores de un sistema y se utiliza
BPMN
9
para diagramar el proceso de la visita guiada por ser
un estándar de modelado de procesos de negocio.
Ya que también se busca apoyar una futura implementación
del diseño, se presenta el resultado del análisis de la
tecnología con la que se cuenta y la tecnología que se requiere
para llenar la brecha tecnológica y garantizar un despliegue de
solución de acuerdo a las necesidades y realidad
presupuestaria de estas entidades.
5 Sitio Web Oficial del Ministerio de Turismo de El Salvador (MITUR):
http://www.mitur.gob.sv/
6 Sitio Web Oficial de la Secretaria de la Cultura de la Presidencia:
http://www.cultura.gob.sv/
7 Sitio Web Oficial de la Fundación Nacional de Arqueología de El
Salvador (FUNDAR): http://www.fundar.org.sv/
8 Lenguaje de modelado de sistemas de software más conocido y utilizado
en la actualidad; está respaldado por el OMG (Object Management Group),
Sitio Web Oficial: http://www.uml.org/
9 Notación gráfica estandarizada que permite el modelado de procesos de
negocio, en un formato de flujo de trabajo (workflow). Sitio Web Oficial:
http://www.bpmn.org/
II. ANTECEDENTES
A. Ruta Arqueológica de El Salvador
La Secretaria de la Cultura establecida el 25 de Junio de
2009, según lo expresado en [14], se crea con el propósito de
velar por la conservación, fomento y difusión de la cultura en
este país, y bajo su cargo la administración de la Dirección
Nacional de Patrimonio Cultural, que a su vez se encarga de
los departamentos y espacios siguientes: Ecoparque Saburo
Hirao, Parques Arqueológicos Nacionales, Zonas y
Monumentos Históricos, Registro de Bienes Culturales,
Museos Nacionales, Museo Nacional de Antropología Dr.
David J. Guzmán (MUNA), Arqueología, Gestión del
Patrimonio Edificado, Centro de Capacitación para la
restauración, conservación y promoción del patrimonio
cultural. Estos con la ayuda y promoción del MITUR,
articulan el aparataje que le da vida a una de las riquezas del
arqueo-turismo local.
Tal y como se muestra en [4], El Salvador presenta, un
potencial excepcional en el ámbito del turismo cultural, con
más de 2,000 lugares arqueológicos reconocidos, muestras de
las culturas maya y olmeca, principalmente. Destacan por su
importancia los restos arqueológicos de Las Pirámides de San
Andrés, Joya de Cerén, Cihuatán, Quelepa, Tazumal y
Tehuacán.
Entre los lugares objetivos para el proyecto de
implementación de RA se destacan los siguientes datos:
Joya de Cerén ubicado en el departamento de La Libertad,
a unos 30 minutos de la capital, fue declarado Patrimonio de la
Humanidad por la UNESCO en 1993. Este sitio muestra la
vida cotidiana de sus pobladores indígenas, interrumpida por
la erupción del Volcán de Loma Caldera en el año 600 D.C.
aproximadamente.
San Andrés a 32 Km. de San Salvador, y a solo 3 Km. de
distancia de Joya de Cerén, se encuentra este sitio
arqueológico ceremonial. San Andrés constituyó un centro
regidor regional, ceremonial y administrativo entre los años
600 a 900 D.C. Ahí se encuentra un obraje de añil que data de
la época colonial y que fue sepultado por la erupción del
Volcán Playón en el año de 1658 D.C. Ha sido un lugar de
importantes hallazgos, entre ellos, un centro religioso
elaborado en pedernal.
Tazumal a 80 Km. de San Salvador, su primera referencia
data del año 1892 y fue registrado formalmente en 1940. La
ocupación de Tazumal tuvo lugar desde 1,200 A.C. Dentro de
su estructura de más de 24 mts. de altura se encontraron
tumbas con más de 116 vasijas, joyería de jade, espejos de
pirita de hierro, artefactos de juego de pelota y cerámica con
forma de lagarto.
Los tres lugares antes expuestos, forman parte primordial de
la conocida Ruta Maya a nivel Latinoamericano y
especialmente en el caso local, de la Ruta Arqueológica.
Las imágenes mostradas en el ejemplo de Figura 1 – más
detalles en Apéndice “A”- indican el estado y forma como los
objetos arqueológicos son expuestos en la actualidad.
3
Figura 1 Museo Arqueológico Joya de Cerén
Fuente: Captura Propia
B. Turismo en El Salvador
Según lo expuesto en el informe estadístico del MITUR
para el año 2012 en [15], existe una marcadas tendencias al
alza por parte de los visitantes provenientes del Norte y Centro
de América, acaparando el 94.3% de los visitantes registrados
durante ese año, una tendencia que ha venido siendo muy
parecida durante la última década.
De acuerdo a estos datos preliminares, la actividad turística
como tal, durante el 2012 generó en concepto de ingresos
económicos por este rubro un total de $771.55 millones de
dólares entre excursionistas, turistas y visitantes, un aumento
de 25.4% con respecto a similar período del 2011, lo que
indica una recuperación en términos económicos, donde el
gasto promedio de un turista ronda según estos datos entre
$41.10 y $99.60 diarios.
C. Mega tendencias Sociales y Tecnológicas
Los investigadores del Tecnológico de Monterey plasman
en [16] que la mega tendencia social de la virtualidad
cotidiana y la mega tendencia tecnológica de las realidades
mixtas en conjunto dan lugar a un sin número de posibilidades
estratégicas de negocios e impulso al sector turístico.
Como bien argumenta Azuma en [17] la línea entre el
mundo real y el mundo virtual es cada vez más delgada. La
información de los sistemas digitales es parte esencial de las
actividades diarias de las personas. La RA se encuentra sobre
esa línea, sirviendo como potenciador y presentador de
información digital superpuesta que suplementa la experiencia
sobre la realidad.
D. Tendencias en el Turismo Mundial
Según el resumen ejecutivo del estudio realizado por el
partner tecnológico AMADEUS en [18], los nativos digitales
10
están comenzando a formar parte del mercado objetivo para la
próxima década.
10 Los Nativos Digitales son la generación que nació en la era digital,
rodeada de computadoras, Internet, videojuegos, teléfonos celulares y
reproductores de multimedia (Nacidos entre los 80’s y 90’s). fuente [en
linea]: http://feelsynapsis.com/jof/002/index.html?pageNumber=52
Las generaciones de jóvenes consumidores poseen un estilo
de vida e ideología que se apartan de las normas
convencionales. La mayoría ha tenido un teléfono celular
desde los 13 o 14 años de edad, y todos saben usar las redes
sociales, como Facebook y Twitter, entre otros. También están
acostumbrados a un ritmo de vida ajetreado y dominan la
capacidad de hacer varias cosas a la vez. Los jóvenes hoy
empiezan a trabajar más tarde (a los 22 o 23 años, como pro-
medio) pero, al mismo tiempo, cada vez tienen más autonomía
en lo que se refiere a esparcimiento y pasatiempos,
principalmente porque los nuevos medios les han permitido un
mayor acceso a la cultura.
Los nativos digitales nacieron en un mundo globalizado y
saben decodificar las reglas del marketing, la publicidad y las
marcas. Además, cuando buscan información, lo que capta de
inmediato su atención son las imágenes o los videos, y después
exploran su contenido; prefieren un acceso aleatorio a
información a través de hipervínculos. Los nativos digitales
también privilegian el consenso derivado de su red de amigos
y familiares por encima de la supuesta confiabilidad de los
medios tradicionales. Es por ello que han planteado un
auténtico reto para cualquiera que pretenda elaboran sus
estrategias de para atraerlos.
Los teléfonos inteligentes con conexión a Internet
(Smartphone) han tenido un éxito rotundo en años recientes y
crean excelentes oportunidades para el sector. World Travel
Monitor
11
en [19] reveló en 2010 que el 40% de los viajeros
internacionales posee un Smartphone con acceso a Internet,
correo electrónico y otras funciones, mientras que el 57% tiene
teléfonos móviles tradicionales y con el marcado crecimiento
de los Smartphone durante los últimos 3 años es posible
argumentar que en la actualidad más de ¾ de los visitantes
turistas poseen un dispositivo inteligente
12
.
E. Descripción del problema
La ruta arqueológica ha mostrado durante los últimos años,
fuertes signos de abandono por parte de las autoridades
responsables, propiciando un impacto significativo, al grado
de estancamiento en la experiencia turísticas cultural
arqueológica, este escenario ha dado lugar a la reciente
creación de las Direcciones y Subdirecciones antes
mencionadas en este documento. La puesta en marcha de la
Dirección Nacional de Parques Arqueológicos en coordinación
con el MITUR, plantea un cambio de pensamiento,
estableciendo al sector turismo como un factor clave para el
desarrollo de la economía a nivel local, por lo cual se busca
implementar diferentes iniciativas que fomenten el atractivo a
este sector; lastimosamente este tipo de empujes se han
limitado a un enfoque meramente publicitario y no se ha
destinado recursos para la incorporación de innovación en la
11 Sistema de información turística global sobre el comportamiento
específico de los residentes de un país determinado en referencia a los viajes
que realizan al extranjero, Sitio Oficial: http://www.ipkinternational.com/
12 Nota en línea: “Estiman que la penetración de smartphones crecerá
24,9% por año” http://www.telesemana.com/blog/2012/05/04/estiman-que-
la-penetracion-de-smartphones-crecera-249-por-ano/
4
experiencia del turista, de tal forma que genere un deseo de
conocer con mayor detalle la cultura Salvadoreña. Para este
cometido el uso de tecnología se presta como candidato para
dar ese valor agregado en la identificación del usuario con la
cultura, de la forma como ha sido fomentado en diversas
partes del mundo, al hacer uso de RA para sumergir al usuario
en una experiencia enriquecedora e interactiva como lo
propone Torres en [7].
FUNDAR registró para el año 2012 a 210,489 visitantes
distribuidos según la tabla 1 tomada de su sitio web [20].
Parque Nacional Extranjeros Total
San Andrés 74,272 6,775 81,047
Joya de Ceren 38,448 8,903 47,351
Tazumal 75,755 6,336 82,091
Tabla 1 Estadística de visitantes a parques arqueológicos
durante el año 2012
Según FUNDAR los parques tienen una gran importancia
educativa y turística. El 90% del uso turístico es por
salvadoreños, muchos de ellos estudiantes. 10% son
extranjeros procedentes de muchos países.
La cantidad de estudiantes que visitan los parques
(particularmente San Andrés, Joya de Cerén y Tazumal)
muchas veces excede su capacidad, ya que en ocasiones más
de 3,000 visitantes llegan a un parque un mismo día.
Durante su gestión, FUNDAR introdujo medidas para
mejorar esta situación. Ahora se pide que las escuelas hagan
cita para su visita a fin de programarlas y así evitar números
inmanejables de estudiantes. Además se intenta limitar el
tamaño de los grupos (que en el pasado ascendía a más de 400
personas) y asegurar que haya suficientes profesores y padres
de familia para supervisar los grupos a fin de asegurar que su
visita sea una verdadera oportunidad de conocer el pasado
prehispánico.
Tal y como lo expone la Fundación Telefónica en [21], la
RA en el campo de la enseñanza y el turismo está tomando
mucha relevancia, ya que tienden a potencian las experiencias
de aprendizaje contextual como de exploración y el
descubrimiento fortuito de la información conectada en el
mundo real.
Para dimensionar más adelante el impacto de la propuesta
de solución es necesario tener una visión clara del proceso de
visitas guiadas que se tiene al momento de realizar este
proyecto de aplicación, para lo cual se presenta un diagrama
BPMN en Apéndice “B”, con la descripción de este proceso
según la información recabada por medio de solicitudes
escritas a la Dirección de Parques Arqueológicos Nacionales,
y que actualmente no se posee un proceso propiamente
definido ni diagramado para estas instituciones.
III. MARCO TEÓRICO
Antes de entrar en la definiciones de la arquitectura lógica y
física a proponer, es necesario analizar desde el punto de vista
crítico las ventajas y desventajas que plantea la aplicación de
RA en el Sector Turismo en el contexto de la realidad
nacional, para ello se hace uso de un análisis de Fortalezas-
Oportunidades-Debilidades-Amenazas (FODA), que permita
obtener esta visión holística preliminar, con el propósito de
garantizar la mejor estrategia de implementación.
A. Análisis FODA
Holden deja evidenciado en [22] que la RA en el ámbito
turístico posee importantes beneficios, pero tiene que hacer
frente a una serie de amenazas y debilidades para poder
implantarse con éxito. No obstante los aspectos positivos son
muy numerosos y se están consolidando. Se puede apreciar la
adaptación de este análisis en las tablas 2 y 3
Fortalezas Debilidades
Enriquece la experiencia
del visitante de sitios
arqueológicos.
Permite combinar
información virtual con
datos reales para
complementar el proceso
de aprendizaje.
Sistema interactivo y
atractivo para manipular
objetos virtuales en lugar
de exponer los artefactos
físicos.
Es una apuesta innovadora
por las nuevas tecnologías
en la rama del turismo
arqueológico.
Es una tecnología de
calidad en constante
evolución y mejora.
Su despliegue se basa en el
uso de dispositivos muy
populares como los
smartphones y tablets.
Es cómodo para el turista
disponer en su móvil en su
destino turístico.
El turismo arqueológico y
cultural es especialmente
sensible a la coyuntura
económica actual.
Dificultad para cambiar los
hábitos de la oferta para
introducir tecnologías de
esta naturaleza.
La realidad aumentada está
orientada a un sector de
mercado muy específico,
por lo que es una
tecnología poco usada en
el mercado Salvadoreño.
Ofrece un número extenso
de puntos de interés, lo que
dificulta su usabilidad de
no ser bien orientada y
organizada.
Dificultad para disponer de
medios en materia de
actualización e integración
Tabla 2 Análisis FODA (Fortalezas y Debilidades)
Oportunidades Amenazas
Permite al usuario decidir
los contenidos que le
interesan de acuerdo a
diferentes criterios.
Alto precio del roaming de
datos. Esto es un problema
cuando el usuario quiere
utilizar sistemas de
realidad aumentada en
países diferentes al suyo y
no disponen de conexión
gratuita.
Tabla 3a Análisis FODA (Oportunidades y Amenazas)
5
Oportunidades Amenazas
Es una línea innovadora en
el ámbito turístico
arqueológico y resulta
interesante integrarlo en
una visita guiada y
gestionada en un museo de
exposición de artefactos y
zonas arqueológicas.
Permite crear proyectos
multidisciplinares que
permiten integrar
diferentes ámbitos como el
patrimonio cultural,
turismo, educación, etc.
El momento actual permite
aprovechar la experiencia
en otros campos y su
aplicación exitosa en otros
ámbitos económicos, para
trasladarlos y aplicarlos al
turismo arqueológico.
Se trata de una tecnología
aplicable a los destinos
turísticos arqueológicos y
museos de exposición de
artefactos para potenciar la
trazabilidad turística.
Se necesita tener todas las
bases de datos
actualizadas.
Elevados costes de
inversión inicial y de
actualización.
Poca inversión en
tecnología en la rama
turística arqueológica.
Interferencias debidas a
clima lluvioso o tormentas
eléctricas.
Poca aceptación de los
visitantes categorizados
como Baby Boomers
13
o
Generación X
14
Tabla 4b Análisis FODA (Oportunidades y Amenazas)
Luego de esta resumida vista comparativa, podremos
plantear más adelante las estrategias que materialicen las vías
de acción necesarias, para maximizar el beneficio que se
pretende obtener con una implementación de RA en el turismo
arqueológico nacional.
B. Definición General
A diferencia de las máquinas los seres humanos cuentan con
sentidos que le permiten interactuar con el ambiente que los
rodea para poder transformarlo, a pesar de contar con esta
capacidad, la humanidad ha creado diferentes tipos de
herramientas que le han permitido realizar trabajos
complicados o peligrosos, los cuales se realizan mediante una
interacción hombre-máquina.
Con el nacimiento de los sistemas digitales y la gran
evolución que han tenido estos en los últimos 50 años, la línea
de interacción entre los seres humanos y sus herramientas se
ha vuelto cada vez más difusa, complementándose una con la
otra, las plataformas informáticas se han mezclado con el
diario vivir hasta el punto de sistemas que interactúan con el
usuario simulando una mezcla entre el mundo real y un
entorno virtual, la cual se define como realidad aumentada, en
13 Baby Boomers: Término usado para describir a las personas que
nacieron durante el baby boom (natalidad explosiva), posterior a la Segunda
Guerra Mundial, entre los años 1940 y fines de la década de los 1960.[23]
14 Generación X: Se usa normalmente para referirse a las personas nacidas
tras la generación de los baby boomers entre 1960 hasta 1980. [23]
circunstancias ideales estos dos ambientes coexisten de una
forma transparente.
H. Pombo identifica en [24] que un sistema sea
categorizado como de realidad aumentada debe de poseer
cuatro tareas fundamentales que se detallan a continuación:
1. Captación de escenas.
2. Identificación de escenas.
3. Realidad y aumento.
4. Visualización de escena.
Figura 2 Flujo básico de una plataforma de RA. [24]
Sobre estas características mostradas en la Figura 2, se basa
el acercamiento investigativo en cuanto a las tecnologías,
métodos y técnicas que permitan tener un panorama lo
suficiente representativo del estado del arte de la RA.
1) Categoría de Dispositivos de Captación de Datos
Una de las tareas más importantes en cualquier sistema de
realidad aumentada es la de identificar el escenario que se
desea aumentar. En el caso de los sistemas que utilicen
reconocimiento visual, es indispensable contar con algún
mecanismo que permite recoger la escena para que pueda ser
posteriormente procesada. En esta sección se analizan los
diferentes tipos de dispositivos físicos que permiten captar
dicho escenario.
a) Dispositivos video-through.
Dentro de este grupo están aquellos dispositivos que
realizan la captura de imágenes o video que se encuentran
aislados de los dispositivos de visualización. En este conjunto
se encontrarían las cámaras de video o los terminales móviles
como los smartphones o tablets (siempre y cuando tengan una
cámara).
b) Dispositivos see-through.
Son los dispositivos que realizan tanto la tarea de
capturar la escena real como de mostrarla con información
aumentada al usuario. Estos dispositivos acostumbran a
trabajar en tiempo real, haciéndolos no sólo más costosos en
presupuesto sino también en complejidad. Dentro de este
grupo se encontrarían aquellos dispositivos conocidos como
head-mounted. Cabe remarcar que estos dispositivos see-
through llevan años siendo usados, por ejemplo, en los Head
Up Displays (HUDs) utilizados por los aviones de combate
para mostrar información al piloto sobre altura, velocidad,
identificación de blancos, y otros sin necesidad de apartar la
vista de la zona frontal de la cúpula de su cabina.
Los Dispositivos head-mounted se definen como
dispositivos que permiten visualizar un mundo virtual desde
una perspectiva egocéntrica, conocidos generalmente como
HMDs por sus siglas en inglés [25].
6
Figura 3 Ejemplo de dispositivo HMD [24]
2) Categorías de Realidad Aumentada
a) Realidad Aumentada con Marcadores
(1) Códigos QR (quick response)
El código QR se define como un sistema de almacenamiento
de información en una matriz de puntos, el cual puede ser
representado de forma impresa o en una pantalla, fueron
creado por la compañía Denso Wave en el año de 1994. Este
tipo de codificación es capaz de almacenar hasta un total de
7,089 caracteres como se especifica en [26] y sus posibilidades
son innumerables, además es un estándar ISO (ISO/IEC18004)
aprobado en junio del año 2000.
Figura 4 Ejemplo de estructura de código QR [26]
Cada código QR está formado por módulos establecidos en
una matriz rectangular y está compuesto por una región de
codificación de datos y una región de parámetros de función
que son separadores, patrones de alineación y patrones de
tiempo [27]
Como se identifica en [27] la capacidad de almacenamiento
de los códigos de respuesta rápida varía dependiendo del tipo
de información que se desea almacenar como se muestra en la
tabla 4:
Tipo de Datos Capacidad Máxima de
Almacenamiento
Texto Numérico 7089 caracteres
Texto Alfanumérico 4296 caracteres
Binario 2953 bytes
Kanji[20] 1817 caracteres
Micro QR 35 caracteres
Tabla 5 Comparativa de datos almacenados en códigos QR
Los códigos de respuesta rápida tiene una característica
importante la cual es la capacidad de corregir errores si una
parte del código se encuentra dañada o manchada y esta se
clasifica según [27] en la tabla No. 5.
Tipo de Corrección de
Errores
Capacidad de Restauración de
datos.
L 7%
M 15%
Q 25%
H 30%
Tabla 6 Comparativa de capacidad de corrección de
errores en códigos QR.
(2) Data Matrix
Es un código de barra de dos dimensiones que posee una
alta densidad y es capaz de codificar números y archivos, fue
desarrollado originalmente por RSVI Acuity Cimatrix y luego
mejorado por la agencia espacial estadounidense NASA y su
centro de investigación de símbolos. Es un código de barra
muy eficaz que utiliza un área pequeña de cuadrado que hace
uso de un patrón único en su perímetro para la localización y
decodificación de los datos. Los datos almacenados como
letras, números o bytes pueden ser codificados utilizando
caracteres Unicode, las implementaciones actuales forman
parte de un estándar ISO/IEC 160022 y soportan corrección de
errores [28].
Figura 5 Ejemplo de código de barra matriz de datos [28].
(3) PDF417
Es un formato de símbolo de códigos de barras lineales
apiladas, utilizados en una variedad de aplicaciones,
principalmente de transporte, tarjetas de identificación, y la
gestión de inventarios. PDF significa Portable Data File. El
417 significa que cada patrón en el código consta de 4 barras y
espacios, y que cada patrón es 17 unidades de largo. La
simbología PDF417 fue inventado por el Dr. Ynjiun P. Wang
en Symbol Technologies en 1991. [29]
Figura 6 Anatomía de un símbolo PDF417
15
Entre sus capacidades se encuentra la inclusión de vínculos
entre símbolos los cuales son escaneados en secuencia lo que
15 Imagen Descargada de manual web sobre uso de PDF [En línea]
Disponible en: http://mdn.morovia.com/manuals/PDF417-Font-ware-Writer-
SDK-4/chapter.overview.php, Visitado el 18 de diciembre de 2013
7
permite almacenar más información. En este tipo de
codificación los usuarios pueden decidir la longitud de la
dimensión vertical y horizontal a ser utilizada [29].
b) Realidad Aumentada sin Marcadores
(1) SIFT (Scale-invariant feature transform)
Además de los códigos de respuesta rápida o marcadores
predefinidos existen algoritmos que permiten identificar por
medio características objetos en tiempo real como los
utilizados por Vuforia SDK
16
y los algoritmos SIFT
17
(Scale-
invariant feature transform). Este tipo de algoritmos extrae de
una imagen, previa ejecución de una determinada aplicación,
sus características (descriptores) de referencia para generar
una correspondencia lógica de puntos y crear un modelo
métrico del mundo, al mismo tiempo es utilizado para generar
valores de proyección y posicionamiento de la cámara los
cuales son factores importantes en aplicaciones del modelo de
contexto.[30]
Figura 7 Ejemplo de identificación de características en
imagen de objeto [30]
Una vez determinado los puntos de interés o descriptores de
una imagen en particular esta puede ser almacenada para ser
comparada con una segunda imagen en un momento posterior
en el tiempo. Para la realización de este tipo de comparaciones
existen diferentes métodos que ayudan a realizar este trabajo
como los siguientes: técnicas de espacio frecuencia,
descriptores diferenciales o descriptores basados en
distribución, los cuales no serán profundizados en este trabajo
debido al enfoque basado en marcadores que se plantea desde
un inicio.
3) Formato de Captura de Datos
a) Reconocimiento de Imágenes
A grandes rasgos, el proceso de reconocimiento de
imágenes consiste en los siguientes pasos, tal y como se
expone en [31][32][33]. En primer lugar se adquiere la imagen
mediante algún dispositivo preparado para llevar a cabo esta
tarea, como puede ser una webcam. Una vez adquirida la
imagen se realiza una etapa de procesamiento para eliminar
imperfecciones de la imagen tales como el ruido. Cuando se ha
pre-procesado la imagen se procede a su segmentación para
16 Información detallada sobre el SDK de vuforia [en línea], Disponible en:
https://developer.vuforia.com/, Visitado el 18 de diciembre de 2013
17 Información detallada sobre el Algoritmo SIFT [en línea], Disponible
en: http://www.frsf.utn.edu.ar/cneisi2010/archivos/04-
Reconocimiento_de_Imgenes_SIFT.pdf, Visitado el 18 de diciembre de 2013
buscar información característica en ella que pueda ser de
utilidad a posteriores tareas. Tras la fase de segmentación se
procede a la búsqueda de características morfológicas tales
como perímetros o texturas. A esta etapa se le denomina
representación y descripción. Por último, se procede al
reconocimiento e interpretación de la escena mediante redes
neuronales, lógica difusa, algoritmos de inteligencia artificial,
entre otros. El proceso se ilustra en la figura 8.
Figura 8 Proceso de reconocimiento de imágenes mediante
técnicas de visión artificial clásica [24]
b) Captura de Imágenes y Video
Formato YCbCr 420: Este tipo de espacio de color es el
utilizado por el sistema operativo Android para codificar la
señal de vídeo recibida por las cámaras de vídeo. Pertenece a
la familia de los YUV
18
.
El formato de presentación de los datos de la señal viene
codificado en un arreglo de bytes en el cual, si la imagen tiene
una altura de N píxeles y una Longitud de M pixeles, los NxM
primeros bytes contienen la componente Y de la escena,
mientras que el resto de bytes contienen las componentes
cromáticas Cb y Cr.[34][35]
4) Arquitecturas de Realidad Aumentada
Los sistemas de realidad aumentada son sistemas
informáticos en los que existe una interacción entre el sistema
y el usuario. Como en cualquier otro sistema de estas
características, el tiempo de respuesta es un componente
crítico que determina en gran medida el éxito o fracaso de una
aplicación. En función de las prestaciones del sistema y los
componentes hardware disponible y la complejidad de
procesamiento de sus procesos, es normal encontrar dos tipos
de arquitecturas básicas [24]: los sistemas autónomos y los
sistemas distribuidos. En esta sección se explicarán sin entrar
en demasiado detalle estos dos conceptos.
a) Sistemas Autónomos
Según las implementaciones mencionadas en [24][36][37] y
[38], este tipo de aplicaciones coincidían todas en que el
reconocimiento está basado en la detección visual de algún
elemento significativo. La arquitectura interna de este tipo de
aplicaciones suele estar compuesto por, al menos, los
siguientes módulos:
18 El modelo YUV define un espacio de color en términos de una
componente de luminancia y dos componentes de crominancia. El modelo
YUV es usado en los sistemas PAL y NTSC de difusión de televisión, el cual
es el estándar en la mayoría del mundo.Fuente:
http://www.fourcc.org/fccyvrgb.php
8
1. Captación de escenario.
2. Tratamiento de imágenes.
3. Reconocimiento visual.
4. Coincidencia de patrones.
5. Mezclado de realidad y aumento.
6. Visualización.
La figura 9 muestra una arquitectura interna típica de una
aplicación de realidad aumentada que funciona mediante
reconocimiento visual.
Figura 9 Diagrama de arquitectura de Sistema Autónomo
Fuente: Creación Propia
b) Sistemas Distribuidos
Son aquellos que delegan parte del trabajo en el usuario y el
resto en el proveedor. En los sistemas distribuidos de realidad
aumentada, y sobre todo en aquellos para dispositivos móviles,
esto se traduce a que desde el terminal se realizan las tareas de
captación de la escena y de presentación de resultados,
mientras que en los servidores del proveedor se lleva a cabo el
resto de procesamiento, desde identificación de escenarios a
composición de imágenes.
Debido a esta descarga de trabajo sobre los terminales de
los usuarios, los equipos del proveedor deben ser más
potentes. Los requisitos se hacen, por tanto, evidentes. El
proveedor deberá disponer, en primer lugar, de una red de
comunicación entre sus sistemas y los usuarios. En segundo
lugar, necesita una arquitectura de servidores que se encarguen
de recibir peticiones y procesarlas o encaminarlas a otra
arquitectura para que lleve a cabo este proceso. Cuando el
número de usuarios es elevado es necesario disponer de un
clúster acorde a los requerimientos de servicio.
Por otro lado, si la aplicación requiere gran cálculo y
tiempos de respuesta muy bajos, también será necesario
disponer de un clúster dedicado sólo al procesamiento de
resultados. Por último, destacar que en los sistemas
distribuidos también están involucrados los requisitos
derivados de las fases de creación y mantenimiento que han
sido descritos al hablar de los sistemas autónomos
Figura 10 Diagrama de arquitectura de Sistema
Distribuido
Fuente: Creación Propia
c) Solución Hibrida
La elección de una de las dos configuraciones no es una
tarea sencilla, ni tampoco tiene por qué ser una decisión
inflexible. En base a las experiencias recabadas de los
diferentes proveedores de RA y al conocimiento extraído del
análisis de diferentes proyectos, se concluye que la elección de
una u otra configuración depende en gran medida de las
prestaciones de la aplicación o sistema y a las posibilidades
económicas del proyecto. Implantar un sistema con un clúster
de servidores elevado puede suponer una inversión muy alta
que puede no estar a la altura de los presupuestos.
Por lo general, implantar un sistema distribuido puede ser la
medida más eficaz si se quiere realizar tareas complejas en
cuanto a capacidad de cálculo u ofrecer una experiencia de uso
espectacular que requiera de equipos especializados. Por
último, la implantación de un sistema autónomo puede ser la
solución perfecta si lo que se desea es dar un servicio de
realidad aumentada en entornos pequeños y bien conocidos,
como podría ser el caso de un pequeño museo. Para este caso
de estudio particular se opta por una solución hibrida a fin de
aprovechar las características de estos sistemas adaptando sus
fortalezas a los objetivo buscados, según se desarrolla la
propuesta de solución.
5) Frameworks de Realidad Aumentada
A pesar que las tecnologías de RA son relativamente
recientes, ya existen muchos marcos de trabajo y librerías que
pueden dar muy buenos resultados sin demasiado esfuerzo. El
análisis este proyecto se centra en los más representativos para
la plataforma Android.
a) ARToolkit
Es una biblioteca que permite la creación de aplicaciones
de realidad aumentada, en las que se sobrepone imágenes
virtuales al mundo real. Para ello, utiliza las capacidades de
seguimiento de vídeo, con el fin de calcular, en tiempo real, la
posición de la cámara y la orientación relativa a la posición de
los marcadores físicos. Una vez que la posición de la cámara
real se sabe, la cámara virtual se puede colocar en el mismo
punto y modelos 3d son sobrepuestos exactamente sobre el
marcador real. Así ARToolKit resuelve dos de los principales
problemas en la realidad aumentada, el seguimiento de punto
de vista y la interacción objeto virtual [36][39].
El SDK de ARToolkit para Android incluye componentes
tanto en C/C++ y Java para permitir el desarrollo de
aplicaciones. Estos componentes incluyen:
Módulos básicos ARToolKit: Estas son las
bibliotecas estáticas nativas que pueden ser utilizados para
construir una biblioteca compartida.
ARToolKitWrapper: una envoltura C++ alrededor
de ARToolKit, proporciona acceso de alto nivel a las
funciones ARToolKit y gestión de marcadores, con interfaces
C y JNI. Esta es una biblioteca compartida nativa que se puede
incluir en una aplicación para Android.
ARBaseLib: una biblioteca de Java en Android que
se comunica con ARToolKitWrapper. Mediante el uso de las
clases establecidas ARBaseLib, con ella una aplicación
Android gana fácil acceso a la funcionalidad nativa de
9
ARToolKit, como se muestra en figura 11.
Con estos componentes, varias estrategias de desarrollo son
posibles, que varían en complejidad según se detalla:
Desarrollo nativo mediante la creación de una nueva
biblioteca compartida que se vincula a las bibliotecas estáticas
ARToolKit.
Desarrollo nativo mediante la creación de una nueva
biblioteca compartida que utiliza ARToolKitWrapper.
Desarrollo de Java utilizando el ARBaseLib
proporcionado (Java) y ARToolKitWrapper bibliotecas
(nativo).[39]
Figura 11 Diagrama Ilustrativo del componente
ARWrapper[40]
b) Layar
Layar es un navegador de realidad aumentada, desarrollado
para plataformas móviles como Android o iPhone (ver figura
12). Tiene una licencia privativa por lo que no se dispone de
acceso al código fuente.
Está basado en un sistema de capas que funcionan sobre el
navegador de realidad aumentada base, y que el usuario puede
decidir si mostrar o no. Cada una de estas capas es
desarrollada independientemente por compañías, personas a
título personal o programadores independientes, y representan
mundos de realidad aumentada paralelos y disjuntos.
Sus características principales son:
Localización basada en GPS.
Capas en dos dimensiones
Capas en tres dimensiones
Estructura de cliente-servidor, permitiendo la
descarga de datos de las capas definidas por los usuarios en
tiempo real.
Promoción de las capas: las capas definidas por el
usuario pueden ser puestas a disposición de la comunidad de
manera centralizada.[41]
Figura 12 Arquitectura Layar
19
19 Imagen de Arquitectura Layar, HttpHandler for Layar Service, fuente
[En línea]: http://layardotnet.codeplex.com/documentation.
c) Vuforia
Vuforia es un SDK para dispositivos móviles que permite
la creación de aplicaciones RA. Se utiliza tecnología de visión
por computador para reconocer y rastrear imágenes planas y
objetos 3D simples, tales como cajas, en tiempo real como lo
ilustra la figura 13. Esta capacidad de registro de imágenes
permite a los desarrolladores posicionar y orientar los objetos
virtuales, como los modelos 3D y otros medios de
comunicación, en relación con las imágenes del mundo real
cuando éstos se ven a través de la cámara de un dispositivo
móvil. El objeto virtual hace un seguimiento de la posición y
la orientación de la imagen en tiempo real, por lo que la
perspectiva del espectador en el objeto se corresponde con su
perspectiva sobre la imagen de destino, por lo que parece que
el objeto virtual es una parte de la escena del mundo real.
El SDK Vuforia soporta una variedad de tipos de destino en
2D y 3D, incluyendo rastreo sin marcadores objetivos de la
imagen, configuraciones 3D multi-objetivo, y una forma de
marcador direccionable conocido como un marcador de
fotograma.
Las características adicionales del SDK incluyen detección
de oclusión localizada
20
usando “Botones virtuales”, sobre la
imagen de tiempo de ejecución, y la capacidad para crear y
reconfigurar objetos mediante programación en tiempo de
ejecución. [42]
Vuforia proporciona interfaces de programación de
aplicaciones (API) en C++, Java, Objective-C. El SDK es
compatible con el desarrollo nativo para iOS y Android a la
vez permitiendo el desarrollo de aplicaciones de RA fáciles de
transportar a ambas plataformas.
Las aplicaciones de RA desarrolladas utilizando Vuforia
son, compatible con una amplia gama de dispositivos móviles
como el iPhone (4/4S), iPad, teléfonos y tablets con Android
OS versión 2.2 o superior de Android y un procesador ARMv6
o 7 con FPU (Unidad de Punto Flotante capacidades de
procesamiento). [43]
Figura 13 Arquitectura Vuforia
21
20 Oclusión Localizada: Se refiere al enfoque basado en limitar o estrechar
el flujo de contenido desde la interfaz RA, por medio de la localización de
componentes visuales a fin de optimizar los recursos del dispositivo [42].
21 Diagrama de arquitectura de Vuforia SDK [En línea]:
https://developer.vuforia.com/resources/dev-guide/getting-started
10
d) Zxing
Es un proyecto open-source (libre de derechos de autor para
uso y modificación) que ofrece soporte para la lectura y
decodificación para la gran mayoría de códigos de barras,
códigos BIDI o QR en múltiples plataformas. Este documento
se centra en su versión para Android.
Zxing procesa imágenes multi-formato en 1D/2D y de
código abierto. Actualmente es capaz de reconocer los
formatos UPC-A, UPC-E, EAN-8, EAN-13, Códigos 39, 93,
128, ITF, Codabar, RSS-14 (en todas sus variantes), Matriz de
datos (Data Matrix), Aztec, PDF 417 y por supuesto los
populares códigos QR, muy usados desde que la tecnología
móvil está presente en la vida secular.
Al hablar de los códigos QR, Zxing tiene su propio
generador online zxing.appspot.com, pero también existe
www.unitaglive.com que es prácticamente, una muy bien
valoradas opción libre con la que es posible crear códigos
totalmente personalizados, con logos, degradados, etc. [44]
Figura 14 Utilización de Zxing en prototipo SIGPV
(Sistema integrado de Administración de Vinos) [45]
C. Plataformas Móviles
Para este proyecto se ha optado por la opción que presenta
la plataforma Android, basados en un análisis comparativo de
las diferentes plataformas móviles más representativas en el
mercado a la fecha, el detalle se presenta en el Apéndice “C”
D. Formato de Almacenamiento de Datos para Plataformas
Móviles
1) DB SqLite
En la búsqueda de alcanzar los objetivos del proyecto, la
velocidad de respuesta es el elemento más importante para
garantizar un servicio exitoso, debido a las grandes cantidades
de datos multimedia que serán enviados a los dispositivos
móviles, por lo tanto una base de datos con características
destacadas en velocidad de consulta seria la mejor opción,
SQLite cumple con las características de rapidez que se buscan
en el desarrollo del proyecto
22
.
22 Bechmark SQL, DataBase Speed Comparison: [En Linea]:
http://www.sqlite.org/speed.html
SQLite es un sistema de gestión de bases de datos relacional
compatible con ACID, contenida en una relativamente
pequeña (~275 kiB) biblioteca escrita en C. SQLite es un
proyecto de dominio público creado por D. Richard Hipp.
A diferencia de los sistemas de gestión de bases de datos
cliente-servidor, el motor de SQLite no es un proceso
independiente con el que el programa principal se comunica.
En lugar de eso, la biblioteca SQLite se enlaza con el
programa pasando a ser parte integral del mismo. El programa
utiliza la funcionalidad de SQLite a través de llamadas simples
a subrutinas y funciones. Esto reduce la latencia en el acceso a
la base de datos, debido a que las llamadas a funciones son
más eficientes que la comunicación entre procesos. El
conjunto de la base de datos (definiciones, tablas, índices, y
los propios datos), son guardados como un sólo fichero
estándar en la máquina host. Este diseño simple se logra
bloqueando todo el fichero de base de datos al principio de
cada transacción.
En su versión 3, SQLite permite bases de datos de hasta 2
Terabytes de tamaño, y también permite la inclusión de
campos tipo BLOB.
El autor de SQLite ofrece formación, contratos de soporte
técnico y características adicionales como compresión y
cifrado.[46]
Figura 15 Arquitectura de SQLite[46]
IV. DISEÑO PROPUESTO
A. Propuesta de nuevo proceso de visita guiada con RA para
museos de exposición de la ruta Arqueológica
Como bien se pudo apreciar en el diagrama del proceso de
visita guiada de los parques arqueológicos nacionales en el
Apéndice “B”, elaborado y generalizado en base a los datos
recabados de la Dirección Nacional de Parques
Arqueológicos, se ha planteado una propuesta de proceso que
permita optimizar el tiempo de organizar cada grupo de
visitantes, como también mejorar el método para obtener
información complementaria sobre los artículos expuestos en
cada sitio arqueológico.
11
Con la introducción del elemento tecnológico, es posible
plantear en el proceso de visita guiada un elemento capaz de
ser medido, y con el suficiente potencial de automatizar y
agilizar etapas que de otra forma llevarían más tiempo.
Desde una perspectiva objetiva, la mejora más significativa
dentro de este proceso está relacionada con la capacidad de
solventar las inquietudes de cada visitante de tal forma que
ninguno tenga que esperar más de lo necesario por ello, en
vista que el elemento tecnológico dota al visitante de una
libertad tal, que la experiencia cultural, educativa y turística
logra un nuevo nivel de apreciación. El Diagrama que describe
esta propuesta está contenido en el Apéndice “D”
B. Determinación del escenario
A continuación se listan y describen los casos de uso
plasmados en la Figura 16, así como los requerimientos
funcionales y no funcionales necesarios para diseñar la
solución propuesta.
Figura 16, Casos de usos de sistema de RA para Ruta
Arqueológica.
Fuente: Creación Propia
1) Casos de uso
En los casos de uso se describen las actividades y los
procesos que deben ser ejecutados tanto por un usuario o
sistema en su interacción con el proceso en estudio.
CU-001 Captura de Imagen
CU-002 Validación
CU-003 Carga de Contenido
CU-004 Motor de Realidad Mixta
CU-005 Presentación de Contenido
CU-006 Mantenimiento de Contenido
2) Requerimientos Funcionales y No Funcionales
Los requerimientos funcionales (RF) muestran los detalles
técnicos del sistema, mientras que los no funcionales (NF)
describen las características externas al sistema para mejorar
aspectos como el rendimiento, la seguridad y la experiencia de
uso, que dan una sensación de agrado y comodidad al usuario.
RF-001: Captura de Imagen
RF-002: Decodificación y Validación de Marcador
RF-003: Búsqueda y Carga de Contenido Asociado
RF-004: Mezcla en Motor de Realidad Mixta
RF-005: Presentación de Contenido RA
RF-006: Administración de Contenido
NF-001: Equipo recomendado para la implementación
NF-002: Personal
NF-003: Lenguaje de programación
NF-004: Almacenamiento
NF-005: Rapidez de las consultas
NF-006: Entorno amigable y funcional
NF-007: Características de la conexión
NF-008: Capacidad de integración e interconexión con
otras aplicaciones.
Para profundizar en los detalles de los casos de uso y
requerimientos, referirse al Apéndice “E”.
C. Estrategia General de Diseño
La estrategia básicamente se comprende de cinco pilares
para desarrollar la solución, basados en anterior análisis
FODA:
1) El objeto de la implementación debe estar enfocado en el
mejoramiento de la experiencia de usuario otorgándole mayor
flexibilidad y libertad en su búsqueda de información y
contenidos multimedia relacionados con el artefacto
explorado.
2) Organizar de tal manera los contenidos relacionados con
un artefacto objetivo, que no se dificulte la usabilidad y
navegabilidad en la exploración de la información.
3) Utilizar los métodos y herramientas actuales mejor
documentadas y más usadas en implementaciones de visitas
guiadas que garanticen mantenibilidad a nivel de herramientas
y flexibilidad a nivel de procesos y métodos de
implementación.
4) Se requiere de una solución lo suficientemente ligera que
permita a la mayoría de dispositivos móviles poder desplegar
el cliente RA para interactuar con los contenidos relacionados
haciendo uso de dispositivos inteligentes capaces de
conectarse a una red inalámbrica, y
5) Finalmente hacer uso de plataformas de código abierto
para evitar el pago de licencias.
Luego de esta etapa de establecimiento de bases se busca
garantizar el éxito de la solución informática partiendo de un
diseño robusto, flexible y altamente escalable. Es por esto que
es oportuno colocar lo más importante de los pilares teóricos
de las arquitecturas lógicas y físicas a ser utilizadas. Además,
permite plasmar algunos patrones existentes y buenas prácticas
comprobadas en desarrollo de aplicaciones RA.
D. Arquitectura lógica
Una aplicación de RA requiere de un modelo de datos
apropiado para manejar la información del mundo real, que
sea flexible, extensible y con la capacidad para representar
información del mundo real y virtual. Un modelo apropiado
impactará positivamente el tiempo de desarrollo y harán el
sistema de RA más efectivos, prestando un mayor beneficio al
usuario turista.
12
Para el planteamiento del modelo se toma como base, la
propuesta descrita por Toro en [47] que presenta un modelo de
contexto propio para aplicaciones de Realidad Aumentada, el
cual será adaptado para dar respuesta a las necesidades del
sector turístico arqueológico de El Salvador.
Toro enfatiza tres métodos de interacción con RA ilustrados
en la Figura 17. De los cuales se enfoca el desarrollo de la
propuesta sobre en el primero (Combinación de visión con
objetos virtuales) debido a su facilidad de desarrollo y
despliegue adecuado para los objetivos del proyecto.
Figura 17 Métodos: a) Combinación de visión con objetos
virtuales, b) Método directo, c) Método Indirecto [47]
1) Modelo de Contexto
El contexto es una fuente rica en información, que requiere
modelos de representación avanzados. Variadas formas de
representar o abstraer el contexto se han presentado en los
últimos años, desde arquitecturas centradas en sensores que
actualizan una lista de parámetros del sistema asociados a una
probabilidad, pasando por el modelo de contexto presentado
en [48] por Harter basado en un modelo conceptual Entidad-
Relación, hasta llegar a la propuesta de Henricksen en [49] con
un modelo de contexto orientado a objetos y basado en grafos,
que permite modelar el contexto como un conjunto de
entidades y relaciones.
La meta es adaptar el modelo propuesto por Toro que
finalmente presenta un modelo simple y flexible, capaz de
permitir su uso en múltiples aplicaciones de RA.
2) RA basada en Marcadores
La propuesta de arquitectura lógica adaptando el modelo de
contexto para los objetivos del proyecto, lleva a considerar la
aplicación de RA basado en marcadores como los utilizados en
la Figura 18.
Figura 18 Izquierda: Tarjetas con marcadores para
Realidad Aumentada, descargadas del sitio del Producto
de Sony, Play Station Vita. [50] Derecha: Ejemplo
ilustrativo de imagen que de forma tridimensional está
sobresaliendo de un libro [51]
Para fusiones coherentes de imágenes del mundo real,
obtenidas con cámara, e imágenes virtuales en 3D, las
imágenes virtuales deben atribuirse a lugares del mundo real.
Ese mundo real debe ser situado, a partir de imágenes de la
cámara, en un sistema de coordenadas. Dicho proceso se
denomina registro de imágenes. Este proceso usa diferentes
métodos de visión por ordenador, en su mayoría relacionados
con el seguimiento de vídeo.
Por lo general los métodos constan de dos partes. En la
primera etapa se puede utilizar la detección de esquinas, la
detección de Blob, la detección de bordes, de umbral y los
métodos de procesado de imágenes. En la segunda etapa el
sistema de coordenadas del mundo real es restaurado a partir
de los datos obtenidos en la primera etapa. Los métodos
utilizados en la segunda etapa incluyen geometría proyectiva
(epipolar), paquete de ajuste, la representación de la rotación
con el mapa exponencial, filtro de Kalman y filtros de
partículas.[24]
Para aplicar el modelo de contexto apoyado en marcadores
en la ruta arqueológica del El Salvador se propone la creación
de una aplicación móvil, implementada en la plataforma móvil
Android haciendo uso de herramientas de código abierto, la
cual sería capaz de leer códigos QR para identificar los
diferentes elementos de las exposiciones, como se ilustra en
figura 19, para luego poder mostrar información
complementaria en forma multimedia (imágenes, videos y web
dinámicas), siendo la implementación capaz de proveer la
plataforma necesaria para que en una segunda fase, el
modelado de artefactos en 3D sea considerado.
Figura 19 Diagrama General de Interfaz de Usuario,
realizado con la herramienta de maquetado Balsamiq.
Fuente: Creación Propia
3) Componentes Lógicos
El modelo de aplicación de realidad aumentada ilustrado en
figura 20, contará con ocho (08) componentes principales que
se mencionan a continuación:
1. Componente para Captura de Video.
13
2. Componente para Identificación de Código.
3. Componente de Comparación de Códigos
4. Componente de Almacenamiento de Códigos.
5. Componente de Búsqueda de Contenido
6. Componente de Motor de RA.
7. Componente de Presentación de Datos
8. Componente de Administración de Contenido
Figura 20 Diagrama de componentes de Sistema de
Realidad Aumentada
Fuente: Creación Propia
4) Definición de Códigos de respuesta Rápida
Para poder identificar los diferentes elementos que se
encuentran a lo largo de toda la ruta arqueológica cada uno de
estos deben ser catalogado e identificado de forma única, para
realizar esto se propone el uso de códigos QR.
Se utilizará un código de tipo alfanumérico con una
capacidad de corrección H para contar con la mayor capacidad
de corrección de errores, como se describe en la tabla No 6,
este se colocara al costado de los objetos para que los
diferentes visitantes haciendo uso de sus dispositivos móviles
puedan enfocar estos marcadores y la aplicación móvil como
cliente de RA captura el patrón identificado de forma
interactiva, en dicho archivo de texto alfanumérico se codifica
un archivo XML
23
que servirá para identificar cada objeto que
se encuentre en la ruta turística.
Código XML Imagen QR Asociada
OBJTAZ1
TAZUMAL
23 XML significa lenguaje de marcas generalizado (Extensible Markup
Language). Es un lenguaje usado para estructurar información en un
documento o en general en cualquier fichero que contenga texto, como por
ejemplo ficheros de configuración de un programa o una tabla de datos.
Fuente: http://www.ri5.com.ar/ayuda07.php
Tabla 7 Ejemplo de archivo XML para identificar objeto
de ruta arqueológica y código QR generado por Zxing
API.
El formato del archivo XML que se codificará en los
códigos de QR se describe a continuación haciendo uso de
XML Schema.
Tabla 8 Estructura de archivo definida con XML Schema
5) Captura de Imágenes
Uno de los factores críticos para el desarrollo de la
aplicación es el uso de los diferentes componentes que poseen
los dispositivo para interactuar con el medio que los rodea,
como lo es la cámara de video, en la plataforma Android para
hacer uso de componentes especiales como el mencionado
anteriormente se debe definir el tipo de permisos que el
software necesita para poder funcionar de forma adecuada, en
este caso en particular se necesita acceder a la cámara para
poder detectar los códigos QR que serán utilizados y luego
identificar los objetos de las exposiciones. Para realizar esto es
necesario modificar el archivo XML “Manifest”[52], el cual es
utilizado para definir los componentes principales de la
aplicación, la definición de los permisos necesarios para su
funcionamiento o definir la versión mínima en de la plataforma
Android para utilizar entre otras configuración. Para permitir
acceso a la cámara web por la parte de la aplicación, es
necesario definir los permisos que se muestran a continuación.
Tabla 9 Fragmento de archivo “Manifest” utilizado para
definir los permisos necesarios para el funcionamiento de
una aplicación Android.
14
Una vez definidos los permisos principales de acceso a la
cámara es posible hacer uso de la Clase Intent para inicializar
la cámara del dispositivo y realizar la captura de imágenes
haciendo uso del parámetro de inicialización
ACTION_IMAGE_CAPTURE en la actividad que
corresponde al componente de captura de imágenes, una vez
cargada la cámara se puede proceder a la captura del código
QR presente en el objeto de la exposición.[53][54]
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
Intent intent = new
Intent(MediaStore.ACTION_IMAGE_CAPTURE);
fileUri =
getOutputMediaFileUri(MEDIA_TYPE_IMAGE);
intent.putExtra(MediaStore.EXTRA_OUTPUT,
fileUri);
startActivityForResult(intent,
CAPTURE_IMAGE_ACTIVITY_REQUEST_CODE);
}
Tabla 10 Fragmento de código Java para obtener una
captura de la cámara del dispositivo móvil.
Una vez la aplicación ha capturado la imagen esta se almacena
en la memoria interna del dispositivo para su posterior
procesamiento.
6) Identificación de Imágenes
Una vez el usuario de la ruta turística ha capturado la
imagen del código de respuesta rápida del objeto en el cual
está interesado, el componente de identificación y lectura entra
en acción y decodifica el mensaje de la imagen para su
posterior manipulación [55].
public String leerQR(){
Result result = null;
BinaryBitmap binaryBitmap;
try{
binaryBitmap = new BinaryBitmap(new
HybridBinarizer(new
BufferedImageLuminanceSource(ImageIO.read(new
FileInputStream(“RutaArchivo”)))));
return new
MultiFormatReader().decode(binaryBitmap);
}catch(Exception ex){
Log.e(“RealidadAumentada”,ex.getMessage());
return null;
}
}
Tabla 11 Fragmento de código Java para identificar una
imagen capturada de la cámara del dispositivo portátil.
E. Arquitectura física
Como resultado del análisis de las entrevistas y
documentación oficial de los sitios del MITUR, FUNDAR, y
la Secretaria de la Cultura se propone la arquitectura física
detallada en la Figura 21, la cual cumple el requerimiento no
funcional NF-001 del Apéndice E.
Para solventar las necesidades que se tienen en las
diferentes partes de la ruta arqueológica del El Salvador, se
propone una arquitectura híbrida entre un sistema autónomo y
un sistema distribuido que se describe a continuación:
Figura 21 Diagrama de arquitectura física hibrida
propuesto.
Fuente: Creación Propia
La solución cuenta con un servidor local en cada una de los
museos de exposición de los parques que forman parte de la
ruta arqueológica, en estos lugares lo usuarios con los
dispositivos móviles que tengan instalada la aplicación pueden
capturar la imagen del código QR que se encuentra cerca de
los objetos expuestos, para luego por medio de la red
inalámbrica consultar con el servidor NAS (Network Attached
Storage)
24
multimedia en el que se encuentran los videos,
fotos, audios o contenido de texto informativo de un objeto
especifico.
Además se propone la existencia de un servidor NAS
principal el cual pueda centralizar la información multimedia y
se distribuya de forma automática a las diferentes
exposiciones. El servidor multimedia debe poseer acceso a
internet para consultar con el servidor NAS principal si existe
alguna actualización de la información multimedia con el
servidor principal y actualizar los archivos por medio de la
conexión a internet, de no existir dicha conexión se podrá
hacer uso de una máquina local para poder actualizar los
archivos de forma local en periodos de tiempo determinados.
F. Definición del nivel de servicio
El diseño propuesto busca cumplir con un alto nivel de
servicio para el usuario móvil. El nivel de servicio se definió
en función de los niveles de capacidad, disponibilidad,
continuidad y seguridad, los cuales se describen a
continuación:
Capacidad escalable en el almacenamiento de la
información, podrá extenderse en el doble de su capacidad
actual. Por ello, se estima un 100% de nivel de crecimiento.
Disponibilidad basada en redundancia de
componentes físicos de acceso (Doble Tarjeta de Red en
equipo proxy), procesamiento (20 % de la capacidad de
usuarios en número dispositivos móviles para alquiler) y
almacenamiento (Servidores NAS y almacenamiento
24 Los servidores NAS son discos duros que están conectados a una red, ya
sea por medio de cable Ethernet o incluso Wi-Fi
15
centralizado) local y remoto. Por ello, se estima un 97.00% de
nivel de disponibilidad, tomando en cuenta que la zona
geográfica que comprende a El Salvador, es catalogada como
de múltiples amenazas naturales (zona volcánica) y clima
tropical con abundante lluvia durante la mitad del año, lo cual
amenaza la disponibilidad directamente.
Continuidad del servicio apoyado no solo en la
redundancia de componentes de red, sino en la reutilización y
adecuación de los componentes lógicos descritos en el diseño
propuesto, lo cual facilita la actualización del mismo sin
necesidad de detener el servicio de RA y el acceso a la
información. Por ello, se estima un 97.0% de nivel de
continuidad, considerando además los diferentes riesgos
asociados al uso de tecnologías en continua evolución y el
escaso personal calificado en las mismas.
Seguridad apoyada por Software, a través de reglas
de conexión en Proxy. Se estima un 96.00% de nivel de
seguridad, tomando en consideración que no se cuenta con una
interfaz de cara al público accedida desde el internet, sino que
se trata de una red wifi privada y de transmisión de contenido
que no requiere de sobre empaquetados que resguarden la
integridad de los datos, por la misma naturaleza pública y
educativa de los datos.
De acuerdo a lo anterior, se considera un nivel de servicio
muy superior para un proceso de visita guiada de museos de
exposición capaz de operar con contingencia sin demasiados
impactos.
V. INVERSIÓN ESTIMADA EN INFRAESTRUCTURA Y
DESARROLLO
Ya que también se busca apoyar una futura implementación
del diseño propuesto en la ruta arqueológica (piloto Joya de
Cerén – Tazumal – San Andrés), se realizó el análisis de los
componentes físicos, de software (licenciamiento) y soporte
técnico con los que cuenta actualmente para así determinar
qué productos se requiere comprar y/o contratarse para llenar
la brecha tecnológica, de forma que se cumplan
satisfactoriamente las expectativas de los visitantes de la ruta.
Como punto de partida, la infraestructura con la que se
cuenta es casi nula. Se encontraron solamente equipos de gama
media y baja para tareas administrativas, ningún servidor lo
suficientemente potente para soportar manejo de contenido
multimedia de alta demanda, los equipos de escritorio cuentan
con SO Windows 7, servidor independiente para correo
electrónico pero ninguno para base de datos, sin redundancia
de proveedor de acceso a Internet, equipos y software de
seguridad desactualizados y en otros casos no existían. En
conclusión, es necesario fortalecer la infraestructura según se
especifica en los requerimientos no funcionales descritos en el
Apéndice “E”, y en el cuadro de inversión detallado en el
Apéndice “F” para alcanzar los niveles de disponibilidad,
capacidad, continuidad y seguridad esperados para el óptimo
funcionamiento del sistema RA bajo una demanda estimada de
200 usuarios (dispositivos) simultáneos.
A. Infraestructura
Los cambios propuestos a la infraestructura tecnológica que
está involucrada directamente en el proceso de visita guiada
utilizando RA son:
Tres equipo corriendo software proxy con
funciones de cortafuegos y filtro de contenidos, con capacidad
para 100 clientes simultáneos, idóneo también para mejorar el
rendimiento de la disponibilidad a los usuarios que realizan
consultas de contenido multimedia por sus conocidas
capacidades de guardar en ante memoria (Cache) los sitios a
los que acceden los sistemas de red.
Cuatro servidores NAS para el contenido
Multimedia capaz de brindar servicio en alta disponibilidad.
Con esta configuración se garantiza acceder a contenido
centralizado o local.
Implementar una solución de comunicación
basada en código abierto para redes privadas seguras,
conocida como OpenVPN
25
, entre los servidores principales y
los servidores locales, para evitar la inyección de contenido
malicioso y conexiones no autorizada a los servidores.
No se requiere de licencias para desplegar la
solución RA.
12 Access Point de alta velocidad (4 en cada
museo de exposiciones)
60 Tablets de gama media, con cámara trasera
de 3 megapíxeles (20 en cada museo de exposiciones,
especificaciones técnicas en tabla 15 de Apéndice “F”).
Contratación de Internet dedicado de 1Mb ISP
local, para la sincronización de contenido entre servidores
locales y servidor principal remoto.
Los cambios propuestos a la infraestructura tecnológica
alcanzarían una inversión inicial aproximada de $12,892.84
USD entre los tres sitios objetivo y brindará una
disponibilidad aproximada de 97.5%, según se muestra en la
tabla 6 del Apéndice F. asimismo se presente consolidado de
costes estimados en infraestructura en la tabla 11.
Descripción C/Unidad Cant. Total Inicial
Servidor Proxy $389.00 3 $1,167.00
Servidor NAS 4TB $949.99 3 $2,849.97
Servidor NAS 12TB $1,439.99 1 $1,439.99
Access Point $109.99 12 $1,319.88
Dispositivos
Móviles Tablets
$100.00 60 $6,000.00
Servicio Internet
dedicado
$120.00 C/Mes $120.00
TOTAL ESTIMADO $12,892.84
Tabla 12 Costes estimados en infraestructura
Se estima que dentro del presupuesto del departamento
encargado de infraestructura tecnológica se ha asignado el
80% del total para inversión en proyectos de este rubro, según
25 Open VPN: Sitio web oficial de OpenVPN Technologies, Inc [En línea]
http://openvpn.net/
16
los datos recuperados del portal de transparencia en [56] y la
entrevista con el personal de la Dirección de Parques
Arqueológicos Culturales.
Finalmente, los cambios a la infraestructura propuestos por
el diseño sugieren la siguiente secuencia:
1. Implementación de una nueva infraestructura de
Servidores de Contenido basados en NAS.
2. Implementación de una nueva infraestructura de redes y
seguridad perimetral: red de alta velocidad wifi y
servidores proxy.
3. Consolidación de infraestructura necesaria para
despliegue de una futura segunda fase de solución,
considerando servidores de aplicaciones más robustos
para la experiencia RA en 3D.
B. Desarrollo
Debido al grado de especialización necesaria para la
creación de las aplicaciones móviles, la configuración de los
equipos para implementar la solución y el recurso humano
limitado en el área de tecnología de la Dirección de Parques
Arqueológicos Nacionales, se recomienda la contratación de
una empresa externa para llevar a cabo el proyecto en la
modalidad llave en mano
26
.
La empresa contratada para el desarrollo de la aplicación
software debe considerar la incorporación del personal
recomendado tal y como es descrito en el requerimiento no
funcional NF-002 en Apéndice “E”.
Los costes estimados del desarrollo se detallan a
continuación para una planificación aproximada de 30 días
hábiles (~ 6 semanas laborales):
Rol C/H Horas
Estimadas
Total
Analista(1) $15.00 24 H $360.00
Arq. Software (1) $25.00 40 H $1,000.00
Programador(2) $15.00 100 H $3,000.00
Tester(1) $10.00 40 H $400.00
Esp. Redes(1) $10.00 80 H $800.00
Arq. Infraestructura(1) $25.00 40 H $1,000.00
Gerente Proyecto(1) $25.00 80 H $2,000.00
TOTAL ESTIMADO $8,560.00
Tabla 13 Costes estimados para desarrollo de aplicación
La inversión total estimada en mejoramiento y preparación de
infraestructura tecnológica y desarrollo de la aplicación RA es
de $21,452.84.
VI. BENEFICIOS ESPERADOS
La incorporación de tecnologías innovadoras como la RA
en la ruta arqueológica concentra las mejoras mostradas en la
26 Proyectos llave en mano o Turnkey Contract: Concepto aplicable a la
ingeniería de software, para referirse a los desarrolladores soluciones software
que también toman a su cargo las adaptaciones a necesidades particulares del
cliente, así como los cursos de formación del personal, etc. [En línea]
http://en.wikipedia.org/wiki/Turnkey
Tabla No. 7 y se describen como beneficios a corto y
mediano plazo en los párrafos subsiguientes.
Características Proceso de
visita Guiada
Diseño propuesto
Identificación y
Decodificación de
Imágenes
Manual – a
través de guías
humanos -
Limitado
Automático –
Ilimitado
(Depende de
Robustez
tecnológica)
Velocidad de
Respuestas
Manual –
Respuesta Serial
(uno a la vez)
Automático
(Instancias por
usuario) múltiples
consultas,
procesamiento
paralelo
Seguridad Física Seguridad
Limita la
Interacción
Seguridad no es
limitante de
interacción
KPI del sistema No se puede
obtener
Se puede obtener
Alta disponibilidad
de acceso al
sistema
No existe Se incorpora
Alta disponibilidad
de acceso a datos
No existe Se incorpora
Mantenimiento
Flexible de
Contenido
No existe Se incorpora
Tabla 14 Tabla de mejoras más importantes incorporadas
en el diseño propuesto
Mejoras a corto plazo
1. Optimización del tiempo que toma a cada usuario turista
el obtener información o contenido relacionado con cada
artefacto o pieza arqueológica en exposición.
2. Mejora significativa la experiencia de libertad y
manipulación de objetos virtuales de forma personalizada de
acuerdo a los intereses de cada usuario.
3. El mejoramiento de la experiencia turística no expone ni
atenta a la seguridad de los artefactos arqueológicos.
4. La limitante del lenguaje es absorbida por herramientas
software y contenido en varios idiomas.
Mejoras a largo plazo
1. Se sientan las bases para incorporar elementos
tecnológicos innovadores con mayores niveles de rentabilidad
y a la vanguardia de las necesidades cambiantes de las nuevas
generaciones.
2. La Cultura, Turismo y Educación se ven potenciadas
directa e indirectamente, dotando de elementos tecnológicos
que mejoran la percepción de los visitantes acerca del legado
cultural y patrimonial.
3. El uso de una solución RA basada en software libre,
provee de un potente sistema capaz de generar auto
sostenibilidad y rentabilidad
17
4. Se sientan las bases para continuar incorporando
elementos que permitan llevar la experiencia RA a la
manipulación de objetos en 3D y su uso en exteriores.
VII. CONCLUSIONES
A continuación, se enlistan las resoluciones que, después del
desarrollo de esta primera etapa del proyecto de aplicación,
aportan el sentido a la investigación, al análisis y al diseño de
la propuesta de solución, para el problema de potenciar el
sector del turismo arqueológico nacional con tecnologías
innovadoras.
Con el estudio y análisis realizado a la incorporación de
tecnologías innovadoras como la RA para el fomento del
Turismo Arqueológico y Cultural, se concluye que es
necesario mantener una constante observancia de los avances
tecnológicos que signifiquen ventajas y oportunidades en el
camino de convertir a El Salvador como un destino turístico a
la vanguardia de las exigencias de las nuevas generaciones. Es
aquí donde el diseño de la solución propuesta busca ser lo
suficientemente robusta y flexible para suplir las necesidades
provenientes de esta nueva realidad.
Luego de realizar el proceso investigativo ya indicado,
conocer el conjunto de etapas involucradas y posibilidades
tecnológicas actuales y emergentes en RA, permite concluir
que estas tecnologías aplicadas en la arqueología y cultura, son
muy importantes, puesto que proporciona los insumos
necesarios para hacer frente a las necesidades de libertad
tecnológica de una nueva y creciente clase de visitante. Por
ello, se propusieron mejoras en el proceso de visitas guiadas
que brindan a los parques arqueológicos la oportunidad de
desplegar y echar a andar una solución RA de forma ágil. Para
una mayor comprensión, estas mejoras se diagramaron en un
BPMN.
Después de investigar las referencias internacionales en
materia de aplicación de RA como herramienta para la labor
arqueológica y cultural, se concluye que existe una gama de
posibilidades de las que estas instituciones pueden hacer uso;
la implementación de estas tecnologías debería ser promovido,
gestionado y actualizado localmente por el Gobierno de El
Salvador con el objetivo de que todas las instituciones
turísticas, culturales y hasta educativas apuesten por incorporar
tecnologías innovadoras, lo cual lamentablemente hasta la
fecha de finalización de este trabajo no había sucedido. No
obstante, como parte del diseño desarrollado, se deja
elaborado un referente documental capaz de guiar desde una
visión de alto nivel a una implementación exitosa según se
propone.
Debido a la naturaleza del problema y las extensas
posibilidades que ofrece, y luego de revisar diversas
arquitecturas de software existentes, se concluyó que la
arquitectura hibridas para el despliegue de apps móviles es la
que mejor se adapta a las necesidades de implementar RA; es
por ello que se han utilizado algunos de sus componentes y
buenas prácticas comprobadas por los mayores referentes en la
actualidad en sistemas de RA, para realizar el diseño
propuesto.
Con la creación del estudio de factibilidad técnico y
financiero que enmarca los componentes tecnológicos por
medio de un cuadro de costes de la tecnología necesaria, y
teniendo en cuenta la infraestructura existente en los parques
arqueológicos que forman la ruta arqueológica, se concluye
que es factible realizar la inversión para implementar lo
propuesto.
18
VIII. REFERENCIAS
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el mundo, Barcelona: Editorial Ariel, S.A., 2011.
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[Consultado el 16 de diciembre de 2013].
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Aumentada, Una Evolución de Las Aplicaciones de Los Dispositivos
Móviles. Píxel-Bit. Revista de Medios y Educación, 2012.
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En Espera De Usuarios. Revista Digital Universitaria, 2007.
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Obra Aumentada. Arte Y Políticas De Identidad, Servicio De
Publicaciones De La Universidad De Murcia, 2011
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Turismo - CORSATUR, Informe De Coyuntura Cuarto Trimestre 2011
El Salvador: Actividad Turística, El Salvador, 2012
[9] CIDTUR, Evolución y Tendencias de la Industria Turística,
Publicación del Centro de Información y Documentación Turísticas –
Gobierno de Cuba, 2012
[10] Grupo GDT, Plan Nacional de Turismo 2014 El Salvador, TURASIST,
División de Turismo de PwC y Grupo GDT, El Salvador, 2014
[11] Actas del II Congreso Internacional Ciudades Históricas Patrimonio
Mundial, Ciudades Históricas Patrimonio Mundial - Córdoba Romana:
Un Ejemplo del Uso de Realidad Aumentada Aplicada a la
Arqueología, Córdoba, 2012
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Cultural, Consejo Nacional para la Cultura y el Arte, Gobierno de
México, 2012.
[13] Arquitip Israel, Advanced Mobile Apps for Heritage Sites [En línea].
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[15] Unidad de Inteligencia de Mercado Corporación Salvadoreña de
Turismo - CORSATUR, Resumen estadístico de resultados globales
sobre llegadas de visitantes en El Salvador, Gobierno de El Salvador,
2012
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Development, Visitado el 19 de diciembre de 2013
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%C3%B3n-sobre-las-Play-Cards-para-Realidad-Aumentada/, Visitado
el 18 de diciembre de 2013.
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intro.html, visitado el 19 de diciembre de 2013.
19
[53] M. de la C. Alonso, F. P. Galán, “Realidad aumentada con servicios
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[54] S. Gómez, “Curso de Programación Android”, Versión 2.0, Nov 2012
[En Línea] disponible en: http://www.sgoliver.net/blog/?page_id=3011,
visitado el 20 de diciembre de 2013.
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Android” [En línea] disponible en:
http://androideity.com/2011/11/23/trabajar-con-codigos-qr-en-tus-
aplicaciones-android/, visitado el 20 de diciembre de 2013.
[56] Gobierno de El Salvador Portal de Transparencia Fiscal, “Presupuestos
Votados - 2014” [En línea] disponible en:
http://www.transparenciafiscal.gob.sv/portal/page/portal/PTF/Presupues
tos_Publicos/Presupuestos_votados/A%F1o%202014/Presupuestos/LP0
500-14.pdf, visitado el 05 de enero de 2014.
20
IX. APÉNDICES
A. Apéndice “A”
Imágenes de las exposiciones en la ruta arqueológica de El Salvador:
Figura 22 Exposición de artefactos arqueológicos en Sitio Arqueológico Joya de Cerén
Fuente: http://www.museoscentroamericanos.net/el_salvador_museos/joya_ceren/sitio_joya_ceren.htm
Figura 23 Exposición de artefactos arqueológicos en Sitio Arqueológico Tazumal
Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Interior_del_Museo_del_Tazumal.jpg
Figura 24 Exposición de artefactos arqueológicos en Sitio Arqueológico San Andrés
Fuente: http://www.museoscentroamericanos.net/el_salvador_museos/museo_san_adres/sitio_san_andres.htm
21
B. Apéndice “B”
Diagrama BPMN de proceso de visitas guiadas en los museos de exposición de los sitios arqueológicos de El Salvador
(Tazumal, San Andrés y Joya de Cerén), construido a partir de los datos descriptivos proporcionados por la Dirección Nacional
de Parques Arqueológicos Nacionales.
Figura 25 Diagrama BPMN de proceso actual de visita guiada en museos de exposición de los parques arqueológicos,
elaborado con la herramienta Bizagi Modeler de licencia freeware.
Fuente: Creación Propia
22
C. Apéndice “C”
A continuación se presenta una comparativa de las plataformas móviles más representativas del mercado al momento de
realizar esta investigación, donde se describen las características más importantes de estas tanto su comportamiento y tendencia
en el mercado en la escala de tiempo como se muestra:
Interfaces graficas de los SO Móviles del
Mercado más populares.
Tabla 15 Comparativa de las principales plataformas móviles Fuente: Universidad Politécnica de Valencia – 2012
Uno de los aspectos fundamentales a la hora de comparar las plataformas móviles es su cuota de mercado. En la siguiente
gráfica se puede ver un estudio realizado por la empresa Gratner Group, donde se muestra la evolución del mercado de los
sistemas operativos para móviles según el número de terminales vendidos. Se puede destacar:
El importante descenso de ventas de la plataforma Symbian de Nokia;
El declive continúo de BlackBerry;
El rezago de la plataforma de Windows que parece que no despega;
Como Apple tiene afianzada una cuota de mercado en torno al 15%.
Finalmente se destaca el espectacular ascenso de la plataforma Android, que le ha permitido alcanzar en dos años una
cuota de mercado superior al 75%.
Figura 26 Porcentaje de teléfonos inteligentes vendidos según su sistema operativo
Fuente: Creación Propia basados en datos publicados por grupo garther en http://www.gartner.com/newsroom/id/2623415
23
D. Apéndice “D”
Propuesta de proceso de visitas Guiadas con RA para parques de la ruta arqueológica
Figura 27 Diagrama BPMN de proceso propuesto de visita guiada en parques arqueológicos, elaborado con la
herramienta Bizagi Modeler de licencia freeware
Fuente: Creación Propia
Mezcla en
motor de
realidad
mixta
24
E. Apéndice “E”
Casos de Uso
En los casos de uso se documentan las actividades y los procesos que pueden ser desarrollados por un usuario o sistema en su
interacción con el proceso en estudio. Estos procesos han sido segmentados de acuerdo al tipo de función que desempeñarán en
el software para facilitar su análisis y entendimiento en los siguientes pasos:
ID CU-001
Nombre Captura de Imagen
Actor Usuario Turista
Motivo Permitir al usuario capturar en tiempo real la imagen decodificada por la cámara del dispositivo
móvil
Resumen El usuario accede a este caso de uso y desde este podrá crear capturas de imágenes o videos.
Precondiciones El usuario turista inició la aplicación.
Flujo Principal 1. El turista desea obtener información un sitio turístico, para esto el turista hace una captura del
marcador QR cerca del objeto en específico, las capturas que puede realizar se especifican
en el subflujo.
Subflujos 1. Captura de Patrón QR: La cámara del dispositivo móvil captura la imagen de un patrón QR y
este es enviado para validación y decodificación.
2. Captura de Patrón de Imagen: La cámara del dispositivo captura una imagen enfocada y está
continuamente envía a la etapa de validación y decodificación hasta encontrar un patrón
familiar previamente almacenado.
Excepciones Tanto en el subflujo 1 y 2, se genera mensaje de error si la cámara del dispositivo no se encuentra
disponible.
Condiciones posteriores La imagen capturada pasa a la etapa de validación y decodificación
ID CU-002
Nombre Validación
Actor Sistema RA
Motivo Permitir al sistema validar en tiempo real la imagen y decodificar el patrón capturado.
Resumen El sistema accede a este caso de uso y desde este podrá validar y decodificar el patrón capturado
Precondiciones El usuario inició la aplicación
La imagen a validar esta capturada
Flujo Principal 1. Recibe imagen obtenida del proceso de captura.
2. Valida e interpretación de código QR, por medio de algoritmo de interpretación de
marcadores.
3. Prepara petición decodificada para la carga de contenido.
Subflujos N/A
Excepciones 1. En el paso 2, si no se trata de un código QR o una imagen previamente almacenada, el sistema
no procede con la ejecución del algoritmo de interpretación y continúa a la espera de ese
evento.
2. En el paso 3, si la decodificación genera una petición que no es soportada por el sistema RA,
este envía un mensaje de contenido no soportado.
Condiciones posteriores La petición de contenido decodificada esta lista para ser ejecutada.
ID CU-003
Nombre Carga de Contenido
Actor Sistema RA
Motivo Permitir al sistema cargar en tiempo real el contenido asociado a un patrón capturado.
Resumen El sistema ejecuta una petición de contenido al repositorio de datos el cual crea envía esta
información al dispositivo solicitante.
Precondiciones La imagen esta validada y su petición fue decodificada
Flujo Principal 1. Carga la petición de multimedia decodificada.
2. Copia el contenido en dispositivo solicitante.
Subflujos N/A
25
Excepciones En el paso 2, si no el dispositivo móvil está lleno, se envía un mensaje informando que el contenido
será visto directamente desde el servidor de contenido.
Condiciones posteriores El contenido está listo para ser mostrado de forma independiente o mezclado con la imagen capturada
en tiempo real por la cámara.
ID CU-004
Nombre Motor de Realidad Mixta
Actor Sistema RA
Motivo Permitir al sistema superponer en tiempo real el contenido multimedia sobre el patrón identificado
con la captura en tiempo real de la cámara del dispositivo.
Resumen El sistema superpone contenido virtual sobre imágenes capturadas en tiempo real identificadas con el
patrón QR.
Precondiciones El contenido está listo para ser mostrado o ejecutado
Flujo Principal Superposición de contenido multimedia sobre marcador identificado en tiempo real
Subflujos N/A
Excepciones Si el enfoque al marcador se pierde, el sistema espera un tiempo parametrizable para que sea
enfocado, de lo contrario muestra un mensaje de alera para que el marcador sea ubicado nuevamente
en la visión de la cámara.
Condiciones posteriores El contenido se muestra superpuesto sobre el marcador QR identificado
ID CU-005
Nombre Presentación de Contenido
Actor Sistema RA
Motivo Permitir al sistema validar en tiempo real la imagen y decodificar el patrón capturado.
Resumen El sistema accede a este caso de uso y desde este podrá validar y decodificar el patrón capturado
Precondiciones El contenido está listo para ser mostrado o ejecutado
Flujo Principal 1. Recibe la multimedia cargada
2. Presenta en pantalla el contenido o cargado en formato de video, imagen, webs o texto
formateado con CSS
Subflujos Si se trata de contenido cargado para ser ejecutado de forma independiente de la imagen de la
cámara, el contenido pude ser mostrado inmediatamente después de la carga de contenido
En caso de multimedia y objetos 3D superpuestos, el contenido a mostrar debe proceder del motor de
realidad mixta
Excepciones N/A
Condiciones posteriores Presentación de contenido relacionado al objeto enfocado, presentado en formatos multimedia,
botones de navegación dinámica y textos formateados
ID CU-006
Nombre Mantenimiento de Contenido
Actor Administrador de Contenido RA
Motivo Permitir al administrador gestionar el contenido multimedia disponible para la aplicación RA.
Resumen El Administrador accede a este caso de uso y desde este podrá dar mantenimiento al contenido
solicitado por la app móvil de RA.
Precondiciones El administrador debe ingresar a la aplicación de administración de contenido.
Flujo Principal 1. Ingreso de Contenido en NAS
2. Generación y asociación de código RA
Subflujos 1. Actualización de Contenido
2. Eliminación de Contenido
Excepciones Para el subflujo 1, si el contenido a ser modificado está siendo utilizado en línea, este no podrá ser
modificado hasta que el recurso este librado o sea copiado por completo al dispositivo móvil.
Para el subflujo 2, si el contenido a ser eliminado está siendo utilizado en línea, este no podrá ser
eliminado hasta que el recurso este librado.
Condiciones posteriores Contenido actualizado según los requerimientos del administrador.
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Requerimientos funcionales
Se describen los requerimientos que permiten al sistema realizar las operaciones necesarias para el cumplimiento de su
objetivo, y se detalla cuál es la función que en cada paso se debe ejecutar.
Nombre RF-001: Captura de Imagen
Resumen Captura de imagen por medio de cámara de dispositivo móvil.
Motivo Se requiere de un componente de captura de video, capaz de generar un flujo continuo de tramas de
imágenes en los formatos de captura soportados por el SO Android (YUV o RGB), para el continuo
escaneo de la realidad en busca de patrones QR o imágenes mapeadas.
Requerimiento Se requiere que el sistema este inicializado y que el dispositivo posea una cámara en condiciones
operativas enlazado al componente de captura de video con acceso a todas las funciones nativas de la
cámara en Android.
Referencias CU-001
Nombre RF-002: Decodificación y Validación de Marcador
Resumen Decodificación y validación de marcadores capturados en tiempo real.
Motivo Se requiere de un componente de identificación de códigos