universidad central del ecuador facultad de …€¦ · creación de marcadores para la realidad...

99
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA CARRERA DE INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN GRÁFICA Guía Didáctica aplicando Realidad Aumentada para alumnos de 4to año de Educación Básica, para las áreas de Ciencias Sociales y Ciencias Naturales en la Escuela Fiscal Mixta “Dr. Carlos Cadena N.” Trabajo de titulación modalidad Proyecto Integrador previo a la obtención del Título de Ingeniera en Computación Gráfica. Bautista Bonilla Jahaira Gabriela TUTORA: Ing. Zoila de Lourdes Ruiz Chávez QUITO,2018

Upload: others

Post on 05-Jul-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

CARRERA DE INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN GRÁFICA

Guía Didáctica aplicando Realidad Aumentada para alumnos de 4to año de Educación

Básica, para las áreas de Ciencias Sociales y Ciencias Naturales en la Escuela Fiscal

Mixta “Dr. Carlos Cadena N.”

Trabajo de titulación modalidad Proyecto Integrador previo a la obtención del Título de

Ingeniera en Computación Gráfica.

Bautista Bonilla Jahaira Gabriela

TUTORA: Ing. Zoila de Lourdes Ruiz Chávez

QUITO,2018

Page 2: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

ii

DERECHOS DE AUTOR

Yo, JAHAIRA GABRIELA BAUTISTA BONILLA, en calidad de autora y titular de los

derechos morales y patrimoniales del trabajo de titulación: “GUÍA DIDÁCTICA

APLICANDO REALIDAD AUMENTADA PARA ALUMNOS DE 4TO AÑO DE

EDUCACIÓN BÁSICA, PARA LAS ÁREAS DE CIENCIAS SOCIALES Y CIENCIAS

NATURALES EN LA ESCUELA FISCAL MIXTA “DR. CARLOS CADENA N.””,

modalidad Proyecto Integrador, de conformidad con el Art. 144 del CÓDIGO

ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS,

CREATIVIDAD E INNOVACIÓN, concedemos a favor de la Universidad Central del

Ecuador una licencia gratuita, intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la

obra, con fines estrictamente académicos. Conservamos a mi favor todos los derechos de

autor sobre mi obra, establecidos en la normativa citada.

Así mismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la

digitalización y publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de

conformidad a lo dispuesto en el Art, 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

El autor declara que la obra objeto de la presente autorización es original en su forma de

expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por

cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad

de toda responsabilidad.

Firma: __________________________________

Nombres y Apellidos: Jahaira Gabriela Bautista Bonilla.

CI: 171459251-4

Telf.: 0983431082

Dirección electrónica: [email protected]

Page 3: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

iii

APROBACIÓN DE LA TUTORA

En mi calidad de Tutora del trabajo de Titulación, presentado por JAHAIRA

GABRIELA BAUTISTA BONILLA, para optar por el Grado de Ingeniería en

Computación Gráfica; cuyo título es: GUÍA DIDÁCTICA APLICANDO REALIDAD

AUMENTADA PARA ALUMNOS DE 4TO AÑO DE EDUCACIÓN BÁSICA,

PARA LAS ÁREAS DE CIENCIAS SOCIALES Y CIENCIAS NATURALES EN

LA ESCUELA FISCAL MIXTA “DR. CARLOS CADENA N.”, considero que dicho

trabajo reúne los requisitos y méritos suficientes para ser sometido a las presentación

pública y evaluación por parte del tribunal examinador que se designe.

Además, certifico que este trabajo fue revisado en el programa anti plagio Urkund.

En la ciudad de Quito, a los 21 días del mes de diciembre de 2017.

________________________________

Ing. Zoila De Lourdes Ruiz Chávez

CI: 171192655-8

Telf:0987215026

Dirección electrónica: [email protected]

Page 4: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

iv

DEDICATORIA

Dedico este proyecto de titulación a Dios, quien supo guiarme por el buen camino,

darme fuerzas para seguir adelante y no desmayar en los problemas que se presentaban.

A mis padres: Cecilia Bonilla y Nelson Bautista, quienes me dieron vida, educación,

apoyo, consejos, ayuda en los momentos difíciles, y por ayudarme con los recursos

necesarios para estudiar.

Jahaira Gabriela Bautista Bonilla

Page 5: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

v

AGRADECIMIENTOS

Este proyecto de titulación es el trabajo final de toda una carrera universitaria, en la que

participaron varias personas, por tal motivo quiero agradecer:

• Doy infinitamente gracias a Dios, por haberme dado fuerzas, salud y valor para

culminar esta etapa de mi vida estudiantil.

• A mis padres Cecilia, Nelson a mi hermana Priscila, quienes, con su amor,

paciencia y su apoyo, estuvieron en los días más difíciles de mi vida estudiantil,

brindándome su ayuda en los momentos que he necesitado.

• A José Luis Romero, quien estuvo presente en mi vida brindándome un consejo o

un abrazo, y me anima a seguir a pesar de las dificultades, y con sus ocurrencias

da alegría a mi vida.

• A la Ing., Zoila Ruiz quien me ha guiado en todo este proceso y la realización de

este proyecto de titulación.

• A mis amigos/as, quienes me brindaron su amistad, sus palabras de aliento, y me

apoyaron en forma constante e incondicional en toda mi vida.

• Al a la Escuela Fiscal Mixta “Dr. Carlos Cadena N.”, por a verme aceptado

realizar mi proyecto de titulación para de los niños de la escuela.

• A los revisores Ing. Salvador y Ing. Lucero, por haber sido de ayuda en la

culminación del Proyecto.

Page 6: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

vi

CONTENIDO

DERECHOS DE AUTOR ................................................................................................ ii

APROBACIÓN DE LA TUTORA ................................................................................. iii

DEDICATORIA .............................................................................................................. iv

AGRADECIMIENTOS .................................................................................................... v

CONTENIDO .................................................................................................................. vi

LISTA DE TABLAS ........................................................................................................ x

LISTA DE GRAFICOS ................................................................................................... xi

LISTA DE FIGURAS .................................................................................................... xii

RESUMEN ..................................................................................................................... xv

ABSTRACT .................................................................................................................. xvi

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 1

CAPÍTULO I .................................................................................................................... 3

1. PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA ..................................................................... 3

1.1 Planteamiento del Problema .............................................................................. 3

1.2 Formulación y Descripción del Problema.......................................................... 4

1.3 Limitación del Problema .................................................................................... 4

1.4 Justificación ....................................................................................................... 5

1.5 Alcance .............................................................................................................. 5

1.6 Objetivos ............................................................................................................ 6

1.6.1 Objetivo General......................................................................................... 6

1.6.2 Objetivos Específicos ................................................................................. 6

1.7 Datos Informativos de la Escuela ...................................................................... 7

CAPÍTULO II ................................................................................................................... 8

Page 7: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

vii

2. MARCO TEÓRICO .................................................................................................. 8

2.1. Antecedentes ...................................................................................................... 8

2.2. Realidad Aumentada .......................................................................................... 9

2.2.1. Características ........................................................................................... 10

2.2.2. Diferencia de Realidad Aumentada y Realidad Virtual ........................... 11

2.2.3. Componentes ............................................................................................ 13

2.2.3.1. Marcadores ........................................................................................ 13

2.2.3.2. Cámara .............................................................................................. 13

2.2.3.3. Software ............................................................................................ 13

2.2.3.4. Proyección Ar .................................................................................... 14

2.2.4. Tipos de Realidad Aumentada .................................................................. 14

2.2.5. Niveles de Realidad Aumentada............................................................... 15

2.2.6. Aplicación de Realidad Aumentada ......................................................... 17

2.2.6.1. Educación .......................................................................................... 17

2.2.6.2. Medicina ............................................................................................ 18

2.2.6.3. Marketing .......................................................................................... 18

2.2.6.4. Arquitectura ....................................................................................... 19

2.2.6.5. Turismo ............................................................................................. 19

2.3. Realidad Aumentada aplicado al ámbito educativo ......................................... 20

2.4. Modelado 3D ................................................................................................... 21

2.4.1. Técnicas de modelado en Cinema 4D ...................................................... 22

2.5. Herramientas .................................................................................................... 26

CAPÍTULO III ............................................................................................................... 30

3. METODOLOGÍA ................................................................................................... 30

3.1. Valores de la Metodología XP. ........................................................................ 30

3.2. Roles de XP...................................................................................................... 31

Page 8: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

viii

3.3. Fases de elaboración y desarrollo .................................................................... 32

3.3.1. Planificación ............................................................................................. 32

3.3.2. Diseño ....................................................................................................... 32

3.3.3. Desarrollo ................................................................................................. 33

3.3.4. Pruebas...................................................................................................... 34

CAPÍTULO IV ............................................................................................................... 35

4. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN .......................................................................... 35

4.1. Valores de la Metodología XP en la aplicación ............................................... 35

4.2. Los Roles de XP en la aplicación .................................................................... 35

4.3. Planificación .................................................................................................... 36

4.3.1. Análisis de la Información Recolectada ................................................... 36

4.3.2. Psicología del color .................................................................................. 37

4.4. Diseño .............................................................................................................. 39

4.4.1. Modelos de Objetos 3D ............................................................................ 39

4.4.2. Diseño de la Guía Didáctica ..................................................................... 47

4.4.3. Grabación de Sonido ................................................................................ 48

4.4.4. Elaboración de Botones y Logos .............................................................. 50

4.5. Desarrollo ......................................................................................................... 50

4.5.1. Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ............................. 50

4.5.2. Codificación de la aplicación ................................................................... 51

4.5.3. Elementos en la escena ............................................................................. 51

4.5.4. Creación de Escenas ................................................................................. 52

4.5.5. Realidad Aumentada................................................................................. 54

4.5.6. Para la Animación .................................................................................... 55

4.5.7. Programación ............................................................................................ 56

4.5.8. Exportación con extensión de apk ............................................................ 58

Page 9: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

ix

CAPÍTULO V................................................................................................................. 60

5. PRUEBAS Y RESULTADOS ................................................................................ 60

5.1. Pruebas ............................................................................................................. 61

5.2. Resultados de Pruebas...................................................................................... 62

CAPÍTULO VI ............................................................................................................... 66

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................... 66

6.1. Conclusiones .................................................................................................... 66

6.2. Recomendaciones ............................................................................................ 67

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................ 68

ANEXOS ........................................................................................................................ 72

Page 10: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

x

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Valores de Xp (Bautista, 2017) ........................................................................ 31

Tabla 2. Roles de Xp (Bautista, 2017)............................................................................ 31

Figura 35. Metodología Xp (Bautista, 2017) .................................................................. 32

Tabla 3. Valores de Xp en la aplicación (Bautista, 2017) .............................................. 35

Tabla 4. Roles de Xp en la aplicación (Bautista, 2017) ................................................. 36

Tabla 5. Significado de los colores (Cruz M. , 2015) ..................................................... 38

Tabla 6. Modelado de América (Bautista, 2017)............................................................ 40

Tabla 7. Modelado de los Limites del Ecuador (Bautista, 2017) ................................... 42

Tabla 8. Modelado de las Provincias del Ecuador (Bautista, 2017) ............................... 43

Tabla 9. Modelado de la fauna y flora de Galápagos(Bautista, 2017) ........................... 44

Tabla 10. Modelado de las Partes de la Planta(Bautista, 2017) ..................................... 45

Tabla 11. Modelado de los Combustibles Fósiles(Bautista, 2017) ................................ 46

Tabla 12. Modelado de los Recurso Naturales Renovables(Bautista, 2017).................. 46

Tabla 13. Modelado de los Horizontes del suelo(Bautista, 2017) .................................. 47

Tabla 14. Botones(Bautista, 2017) ................................................................................. 52

Tabla 15. Características del primer dispositivo móvil (Bautista, 2017) ....................... 63

Tabla 16. Características del primer dispositivo móvil (Bautista, 2017) ....................... 64

Tabla 17. Características del segundo dispositivo móvil (Bautista, 2017) ..................... 64

Tabla 18. Características del tercer dispositivo móvil (Bautista, 2017) ......................... 64

Tabla 19. Calificación para dispositivo móviles (Bautista, 2017) .................................. 65

Page 11: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

xi

LISTA DE GRÁFICOS

Grafico 1. Porcentaje de personas encuestadas según su género y edad (Bautista, 2017)

........................................................................................................................................ 62

Grafico 2. Porcentaje de las Guías Didácticas (Bautista, 2017) .................................... 63

Page 12: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

xii

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Realidad Mixta (Bautista, 2017) ..................................................................... 10

Figura 2. Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí, 2014)......................................... 10

Figura 3. App de RA vista desde un dispositivo móvil (Adilsa, 2012) .......................... 11

Figura 4. Realidad Aumentada Indirecta (García, 2017)................................................ 12

Figura 5. Realidad Aumentada Directa (García, 2017) .................................................. 13

Figura 6. Ejemplo de Gafas de Realidad Virtual (Pascual, 2016) .................................. 13

Figura 7. Componentes de RA (Villegas Dianta, 2015) ................................................. 14

Figura 8. Código QR (BLÁZQUEZ SEVILLA. , 2017) ................................................ 14

Figura 9. Marcadores (BLÁZQUEZ SEVILLA. , 2017) .............................................. 15

Figura 10. Hiper-enlaces en el mundo físico (Lopez, 2016) .......................................... 16

Figura 11. Marcadores basados en RA (Lopez, 2016) .................................................. 16

Figura 12. RA sin marcadores (Lopez, 2016) ................................................................ 17

Figura 13. Visón Aumenta (Lopez, 2016) ...................................................................... 17

Figura 14. RA en el campo de la Educación (Cisne L., 2016) ....................................... 18

Figura 15. RA en el campo de la Medicina (Cisne L., 2016) ......................................... 18

Figura 16. RA en el campo de la Marketing (Eduardo G, 2017) ................................... 19

Figura 17. RA en el campo de la Arquitectura (Aguirre , Ceron Dos , & Medios, 2016)

........................................................................................................................................ 19

Figura 18. RA en el campo del Turismo (Cisne L., 2016) ............................................. 20

Figura 19. Proceso de Modelado 3D (Medina , 2015) ................................................... 21

Figura 20. Estructuras Predefinidas (Bautista, 2017) ..................................................... 22

Figura 21. Box Modeling (Vaughan, 2016) ................................................................... 22

Figura 22. Ejemplo de Hyper Nurbs (Mujica, 2012) ...................................................... 23

Figura 23. Ejemplo de Extruir Nurbs (Bautista, 2017)................................................... 23

Page 13: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

xiii

Figura 24. Ejemplo de Torno Nurbs (Bautista, 2017) .................................................... 23

Figura 25. Operaciones Booleanas (Resta) (Bautista, 2017) .......................................... 24

Figura 26. Operaciones Booleanas (Intersección) (Bautista, 2017) ............................... 25

Figura 27. Operaciones Booleanas (Unión) (Bautista, 2017) ......................................... 25

Figura 28. Modelado de Hair (Maxon, 2017) ................................................................. 25

Figura 29. Logo de Cinema 4d (Maxon, 2017) ............................................................. 26

Figura 30. Logo de Ilustrador CC (Adobe, Adobe Illustrator CC, 2017)....................... 27

Figura 31. Logo de Photoshop CC (Adobe, Adobe Photoshop CC, 2017) .................... 27

Figura 32. Logo de InDesign CC (Adobe, Adobe Indesign CC, 2017) ......................... 28

Figura 33. Logo de Unity (Perez , 2016) ........................................................................ 28

Figura 34. Logo de Librería de Vuforia (Cruz A. , 2014) .............................................. 29

Figura 35. Metodología Xp (Bautista, 2017) .................................................................. 32

Figura 36. Maquetación del Libro (Bautista, 2017) ....................................................... 48

Figura 37. Grabación del Sonido (Bautista, 2017) ......................................................... 48

Figura 38. Reducción del Ruido (Bautista, 2017) .......................................................... 49

Figura 39. Desfasador de tono (Bautista, 2017) ............................................................ 49

Figura 40. Elaboración de Botones (Bautista, 2017) ...................................................... 50

Figura 41. Página Web de Vuforia- Creación de Marcadores (Bautista, 2017) ............. 51

Figura 42. Página Web de Vuforia- Creación de License Key (Bautista, 2017) ........... 51

Figura 43. Escena 1(Splash) (Bautista, 2017) ................................................................ 52

Figura 44. Escena 2 (Main Menú) (Bautista, 2017) ....................................................... 53

Figura 45. Escena 3 (Main) (Bautista, 2017).................................................................. 53

Figura 46. Escena 4 (Acerca de) (Bautista, 2017) .......................................................... 54

Figura 47. ARCamera y ImageTarget (Bautista, 2017).................................................. 54

Figura 48. Activación de ArCamera con la License Key y Database (Bautista, 2017) .. 55

Figura 49. Asignación de Database y el Modelado (Bautista, 2017) ............................. 55

Page 14: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

xiv

Figura 50. Creamos un Animator Controller (Bautista, 2017) ....................................... 55

Figura 51. Creación de Animator (Bautista, 2017) ........................................................ 56

Figura 52. Esquema de Escenas (Bautista, 2017) ........................................................... 56

Figura 53. Scripts Audio (Bautista, 2017) ..................................................................... 57

Figura 54. Scripts ControlAnimación (Bautista, 2017) ................................................. 57

Figura 55. Scripts Touch (Bautista, 2017) ..................................................................... 58

Figura 56. Apk para Android (Bautista, 2017) .............................................................. 59

Figura 57. Ejecución del Proyecto en Dispositivo Móvil (Bautista, 2017) .................... 60

Figura 58. Ejecución del Proyecto en Dispositivo Móvil (Bautista, 2017) ................... 61

Page 15: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

xv

TITULO: Guía Didáctica aplicando Realidad Aumentada para alumnos de 4to Año de

Educación Básica, para las Áreas de Ciencias Sociales y Ciencias Naturales en la Escuela

Fiscal Mixta “Dr. Carlos Cadena N.”

Autora: Jahaira Gabriela Bautista Bonilla

Tutora: Ing. Zoila De Lourdes Ruiz Chávez

RESUMEN

Este proyecto de titulación consiste en el desarrollo de una Guía Didáctica aplicando

Realidad Aumentada (RA), con el propósito de ser un apoyo en el proceso de enseñanza

- aprendizaje mediante la combinación de información y visualización de conocimiento,

mejorando la atención y retentiva de información transmitida de forma gráfica a los

alumnos de 4to año de Educación Básica, dando así un uso adecuado a las tecnologías

existentes. Los temas que contempla este aplicativo se basan en los contenidos de los

libros de Ciencias Sociales y Ciencias Naturales del Ministerio de Educación del Ecuador.

Esta guía didáctica consistió en diseñar, ilustrar, modelar y animar cada objeto 3D que

encontraremos en el libro; para el desarrollo del software utilizamos Unity 3D, con la

librería de desarrollo de software Vuforia, la que nos permite integrar la Realidad

Aumentada; en el modelado de los objetos en 3D se utilizó Cinema 4D; en las

ilustraciones y retoques del libro se usó las herramientas de Adobe Illustrator y

Photoshop.

PALABRAS CLAVE: / REALIDAD AUMENTADA / MODELADO 3D / GUÍA

DIDÁCTICA / CIENCIAS SOCIALES / CIENCIAS NATURALES

Page 16: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

xvi

TITLE: Teaching guide applying Augmented Reality for 4th year Basic School students,

in Social and Science Studies at Public Mixed School “Dr. Carlos Cadena N.”

Author: Jahaira Gabriela Bautista Bonilla

Tutor: Eng. Zoila De Lourdes Ruiz Chávez

ABSTRACT

This study consists in the development of a Teaching Guide applying Augmented Reality

(AR) through data combination and knowledge display in order to be a support in the

teaching and learning process, and thereby improving attention and information retention

graphically communicated to students of 4th year of Basic School, making the most of

the existing technologies. The topics covered in this application are based on the contents

of the Social and Science Studies’ textbooks of the Ecuadorian Ministry of Education.

This teaching guide involves the design, illustration, modelling and animation of every

3D object from the textbook; for the development of the software Unity 3D was used with

the software development Vuforia library, which allows to integrate Augmented Reality,

for the modelling of 3D objects Cinema 4D was used, for the textbook illustrations and

retouches Adobe Illustrator and Photoshop tools were applied.

KEYWORDS: / AUGMENTED REALITY / 3D MODELLING / TEACHING GUIDE

/ SOCIAL STUDIES / SCIENCE STUDIES

Page 17: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

1

INTRODUCCIÓN

En el proceso de enseñanza – aprendizaje habitualmente, como método tradicional de

enseñanza para captar la atención de los estudiantes al momento de recibir clases, se

utilizan herramientas como aplicaciones multimedia, texto, imágenes entre otras con fines

educativos, la idea principal es que la enseñanza sea más interesante e interactiva

consiguiendo un mejor rendimiento. En la actualidad la educación está buscando nuevos

métodos de visualización, para enriquecer los programas educativos.

La idea de la Realidad Aumentada1 (RA) no es exactamente nueva, fue el 1990 cuando

se adoptó el término de Realidad Aumentada, que es una técnica que permite interactuar

con la realidad física en tiempo real. En los sectores en los que destaca esta tecnología

son: salud, educación, publicidad, marketing, museos, turismo y moda. Por ejemplo, en

el sector de la salud, facilita algunas tareas en el área médica tanto en la fase de

diagnóstico e incluso en el tratamiento, existen aplicaciones que sirven de ayuda durante

operaciones; en el sector de la educación también se está empezando a sacar provecho de

las aplicaciones2 (apps). Tanto para profesores como para alumnos, las apps educativas

con Realidad Aumentada (RA) pueden proporcionar herramientas de aprendizaje muy

entretenidas y útiles, explotando el componente visual como su máximo atractivo,

mediante animaciones y vídeos. (Mocholí, 2014)

La diferencia de esta tecnología radica en que añade aspectos al mundo que normalmente

ve el usuario y lo mejora utilizando superposiciones digitales, mientras que la Realidad

Virtual sumerge completamente al usuario en un mundo generado por ordenador.

(Chantal , 2015)

El presente proyecto se enfoca en algunas materias que se dictan en la Escuela Fiscal

Mixta “Dr. Carlos Cadena N.”, con el propósito de mejorar el rendimiento, e innovar en

1 RA= Realidad Aumentada. 2 apps= aplicaciones.

Page 18: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

2

el modo de aprendizaje dirigido a los alumnos por medio de mecanismos audiovisuales,

presentado los objetos más llamativos para el proceso de aprendizaje; brindando una

herramienta de ayuda tecnológica a la planta de docentes, que permita una impartición

más atractiva de conocimiento durante cada clase.

En vista que el país no cuenta con una Guía Didáctica en las materias de Ciencias Sociales

y Ciencias Naturales, que integre la enseñanza con la tecnología y que permita a los niños

de 4to año de Educación Básica aprender de una forma diferente e interactuar con la

tecnología, se desarrolla una Guía Didáctica aplicando Realidad Aumentada en las

materias antes mencionadas, dirigidas al conocimiento de las provincias, partes de las

plantas, recursos renovables que existen en el Ecuador; para lo cual se ilustrara un libro

que contiene imágenes en 2D que son los marcadores.

Page 19: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

3

CAPÍTULO I

1. PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA

1.1 Planteamiento del Problema

La enseñanza tradicional de transmisión - recepción ha sido discutida, debido a que los

alumnos no ponen toda su atención a la explicación del docente en clases y tomando en

cuenta que la tecnología está avanzando día a día en el área de la educación y enseñanza,

además considerando que la educación es un proceso de aprendizaje constante, se debe

tener expectativas de las innovaciones que tienen las nuevas tecnologías.

Por lo antes mencionado, nace la necesidad de combinar educación - tecnología; con esto

nos permite la renovación del modelo de aprendizaje. Los avances en la educación y la

tecnología, se han combinado para brindar mejoras. Este proyecto está dirigido a la

utilización de las nuevas tecnologías como parte del desarrollo académico.

Los estudiantes de las diferentes Unidades Educativas tienen acceso a la tecnología, pero

no la saben utilizar de forma adecuada, solo la utilizan para el entretenimiento, dejando

de lado el interés de enriquecer su conocimiento. En cambio, en los niños podemos tener

su atención haciendo cosas cada vez más novedosas e interactivas que sean un soporte a

los métodos de enseñanza tradicionales.

La Guía Didáctica aplicando Realidad Aumentada para alumnos de 4to año de Educación

Básica, para las áreas de Ciencias Sociales y Ciencias Naturales, está enfocado en ayudar

a los docentes a impartir las clases de manera que los niños pongan mayor atención,

gracias a que la aplicación nos permite observar objetos en 3D, permitiendo una mejor

comprensión de los temas impartidos

Page 20: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

4

.

1.2 Formulación y Descripción del Problema

En el plantel mencionado el proceso de aprendizaje sigue siendo el tradicional, las

metodologías utilizadas en el entorno académico proporcionan un nivel de conocimiento

y compresión básica, dándonos problemas al momento de aprender y retener

conocimiento.

En la actualidad los niños manejan la tecnología desde edades muy tempranas, con un

uso netamente orientado al entretenimiento, o en las redes sociales; sin explotar la

tecnología en todas las áreas y sectores.

Se quiere introducir en el entorno educativo las nuevas tecnologías, para tener mejores

resultados con las metodologías utilizadas, una de ellas sería la introducción de objetos

3D utilizado la Realidad Aumentada, para llamar la atención de los alumnos cuando se

están impartiendo las clases, ya que tiene una visualización de los objetos; se espera que

mejore la comprensión y retención del conocimiento en los alumnos, impulsando el

interés por los estudios mediante la tecnología.

1.3 Limitación del Problema

Esta guía didáctica está enfocada en especial a los niños, que pertenecen a 4to año de

educación básica, a los docentes que imparten las materias antes mencionadas; ya que son

los beneficiarios directos de la Guía Didáctica que es el resultado de esta investigación.

• La plataforma sobre la cual funciona el aplicativo es Android desde la versión 4.4

en los dispositivos móviles; la aplicación de Realidad Aumentada nos permite

observar lo real y lo virtual, la cámara debe estar en una posición adecuada para

poder observar las imágenes 3D, ya que las imágenes del libro son los diferentes

marcadores que nos permiten la visualización de las imágenes en 3D.

• Los temas que contienen los libros de Ciencias Sociales y Ciencias Naturales de

4to Año de Educación Básica son renovados por el Ministerio de Educación.

Page 21: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

5

1.4 Justificación

El presente proyecto tiene como finalidad principal desarrollar una aplicación que utiliza

Realidad Aumentada para facilitar el aprendizaje de los niños de la Escuela Fiscal Mixta

“Dr. Carlos Cadena N.”, con esta Guía Didáctica se quiere lograr un mayor interés con

las nuevas tecnologías que podemos introducir para dar clases, para lograr que las clases

sean más dinámicas, que tengan una mejor comprensión en conocimiento teóricos,

prácticos y conseguir un mejor rendimiento; permitiendo a los alumnos no desviar su

atención en lo que se está dando en clases con las imágenes en tercera dimensión; que

vean que aprender es divertido.

Al momento no existe ninguna aplicación similar en el mercado orientado a niños de 4to

Año de Educación Básica, la cual apoyada por el gran número de dispositivos móviles

que existen actualmente, ayudará a las demás Escuelas a adquirir esta aplicación para

poder explicar sus clases.

1.5 Alcance

El tema “Guía Didáctica aplicando Realidad Aumentada para alumnos de 4to Año de

Educación Básica, para las áreas de Ciencias Sociales y Ciencias Naturales en la Escuela

Fiscal Mixta “Dr. Carlos Cadena N.”; consta de las siguientes variables:

• Variable dependiente: la Escuela mencionada, gracias a su aceptación se puede

realizar la ejecución del proyecto.

• Variable independiente: la Realidad Aumentada es la combinación de la realidad

física y virtual a través de un dispositivo (Smartphone, Tablet); esta herramienta

de estudios en las materias mencionadas está orientado en dar ayuda a los niños,

facilitar a los docentes al momento de dar sus clases, dar una motivación a los

niños y conseguir interés en la materia.

Esta Guía Didáctica está orientado a los niños de 4to Año de Educación Básica con el

propósito de ayudar en la enseñanza impartida por los docentes de la escuela, teniendo en

cuenta que su visualización es más llamativa e interactiva permitiendo que los niños

presten total atención evitando distracciones al momento de impartir la clase.

Page 22: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

6

El diseño del libro de Ciencias Sociales y Ciencias Naturales está desarrollado en el

programa de Adobe InDesign, el modelado de las figuras en 3D está realizado en Cinema

4D, la aplicación para Realidad Aumentada se desarrolló en la plataforma Unity.

Al momento de ejecutar la aplicación, debemos tomar en cuenta que la cámara del

dispositivo móvil debe ser maneja de tal forma que tenga un enfoque apropiado a la

imagen del libro (Imagen en 2D), siendo estos los marcadores que permiten interactuar

con la Realidad Aumentada, mostrando los modelos en 3D relacionados a la imagen

captada.

1.6 Objetivos

1.6.1 Objetivo General

• Desarrollar una Guía Didáctica aplicando Realidad Aumentada para alumnos de 4to

año de Educación Básica, para las áreas de Ciencias Sociales y Ciencias Naturales

en la Escuela Fiscal Mixta “Dr. Carlos Cadena N.”.

1.6.2 Objetivos Específicos

• Investigar los requisitos de los alumnos de la Escuela Fiscal Mixta “Dr. Carlos

Cadena N.”, para realizar los diseños que están en la aplicación del libro de Estudios

en el área de Ciencias Sociales y Ciencias Naturales.

• Modelar los objetos 3D que se utilizan en la aplicación de Realidad Aumentada.

• Diseñar el libro y la interfaz de la aplicación en la Materia de Ciencias Sociales y

Naturales.

• Comprobar la correcta funcionalidad de la aplicación utilizando los marcadores,

mediante las pruebas y correcciones necesarias.

• Desarrollar los conocimientos adquiridos en las diferentes asignaturas como son:

Física para Videojuegos I y II, Animación 2D y 3D, Simulación Gráfica.

Page 23: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

7

1.7 Datos Informativos de la Escuela

Nombre: Escuela Fiscal Mixta “Dr. Carlos Cadena N.”

Provincia: Pichincha.

Cantón: Rumiñahui.

Parroquia: Sangolquí.

Distrito: 17d11 Mejía Rumiñahui.

Régimen: Sierra

Dirección: Urbanización La Palma

Beneficiarios directos: Alumnos matriculados en 4to Año de Educación Básica, docentes

de la escuela, director.

Beneficiarios indirectos: Padres de familia.

Page 24: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

8

CAPÍTULO II

2. MARCO TEÓRICO

2.1. Antecedentes

Las nuevas tecnologías gráficas son parte de la vida diaria, las podemos observar en

nuestro entorno como son: anuncios, carteles, videojuegos entre otros; esto nos lleva a

verlas como herramientas de soporte en el proceso de aprendizaje de los niños, facilitando

la interacción docente - niño; fortaleciendo el conocimiento de forma visual.

La tecnología se ha convertido en un método alternativo dentro de la pedagogía, los

docentes se encuentran constantemente buscando métodos que introduzcan a los

estudiantes en el aprendizaje de forma entretenida. Los procedimientos de enseñanza,

ayudan a los niños a tener más interés por aprender, mejorando la creatividad, la

estimulación con recursos visuales para las actividades.

Esta propuesta nace con la finalidad de conocer la Realidad Aumenta, ayudar en el área

de la educación con la visualización de imágenes tridimensionales, para que el

aprendizaje de los niños de 4to año de Educación Básica de la Escuela Fiscal Mixta “Dr.

Carlos Cadena N.” tengan una mejor comprensión de los conceptos estudiados, que

aprender sea sencillo y divertido; con el fin de brindar un aprendizaje visual y entretenido

para los niños de la escuela antes mencionada, que sea interesante e interactiva al

momento de adquirir el conocimiento y también sirva de ayuda a los docente al momento

de impartir sus clases.

La Realidad Aumentada es una tecnología que nos brinda material digital, conocido

como objetos 3D para reforzar el conocimiento adquirido, que facilita la comunicación e

interacción entre niño - docente mejorando el rendimiento académico, siendo llamativo

para los niños que pueden visualizar imágenes tridimensionales; la Realidad Aumentada

es la combinación de la realidad y lo virtual, funciona básicamente a través de una cámara

de un dispositivo móvil y un marcador (objeto 3D).

Page 25: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

9

2.2. Realidad Aumentada

La Realidad Aumentada la podemos definir como la tecnología que mezcla el entorno

real (es lo que podemos observar a nuestro alrededor) y virtual ( es lo que se ve pero sin

estar presente en la realidad); para poder observar utilizamos unas gafas u otros

dispositivos especiales, una persona puede observar el mundo real con ciertos elementos

agregados, que aparecen en pantalla a modo de información digital.

El origen de la Realidad Aumentada (RA) o Augmented Reality (AR) adquiere presencia

en el mundo científico a principios de los años 1990, con la aparición de:

• Ordenadores de procesamiento rápido,

• Técnicas de renderizado de gráficos en tiempo real,

• Sistemas de seguimiento de precisión portables,

Permiten implementar la combinación de imágenes generadas por el ordenador sobre la

visión del mundo real que tiene el usuario. Esta aplicación está siendo utilizada en

campañas de publicidad, en turismo para poder identificar y localizar monumentos, se

disponen de una gran cantidad de información que están asociadas a objetos del mundo

real, la Realidad Aumentada se presenta como el medio que une y combina dicha

información con los objetos del mundo real. (Basogain, Olabe, Espinosa, Rouèche, &

Olabe, 2010)

En otras palabras, la Realidad Aumentada es una tecnología que permite la superposición,

en tiempo real, de imágenes, marcadores o información generados virtualmente, sobre

imágenes del mundo físico a través de un dispositivo. De esta manera se crea un entorno

en el que la información y los objetos virtuales se fusionan con los reales. Se la conoce

como realidad mixta y se usa en aplicaciones en tiempo real donde se saca todo su

potencial. (Hernández, 2017).

Page 26: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

10

Figura 1. Realidad Mixta (Bautista, 2018)

“La Realidad Aumentada está relacionada con la tecnología de Realidad Virtual que está

más extendida en la sociedad; presenta algunas características comunes como por ejemplo

la inclusión de modelos virtuales gráficos 2D y 3D en el campo de visión del usuario; la

diferencia es que la Realidad Aumentada no reemplaza el mundo real por uno virtual,

sino al contrario, mantiene el mundo real que ve el usuario complementándolo con

información virtual superpuesta al real. El usuario nunca pierde el contacto con el mundo

real que tiene al alcance de su vista y al mismo tiempo puede interactuar con la

información virtual superpuesta.” (Basogain, Olabe, Espinosa, Rouèche, & Olabe,

2010)

Figura 2. Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí, 2014)

2.2.1. Características

Su principal característica es la de combinar elementos reales con elementos virtuales.

Sin embargo, existen más características de la Realidad Aumentada las cuales menciona

Ernesto Peña en la página VexSoluciones y Ronald Azuma en 1997, referidos en la

bibliografía:

Page 27: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

11

• Combina elementos reales y virtuales.

La característica fundamental es la capacidad de integrar información virtual dentro de

una escena real. La Realidad Aumentada consiste en la súper posición de

texto e imágenes sintéticas sobre la imagen real capturada por una cámara. (Peña, 2016)

Figura 3. App de RA vista desde un dispositivo móvil (Adilsa, 2012)

• Es interactiva en tiempo real.

Los elementos del entorno físico del mundo real, se combinan con elementos virtuales

para crear una realidad mixta en tiempo real. Ya sea que estemos caminando por la calle,

al aplicar la realidad aumentada con nuestros dispositivos, podemos apreciar su

funcionalidad en el acto. (Peña, 2016)

• Está registrada en 3D.

La información del mundo virtual debe ser tridimensional y debe estar correctamente

alineada con la imagen del mundo real (alineación 3D).

2.2.2. Diferencia de Realidad Aumentada y Realidad Virtual

Se tiende a confundir estos dos términos, sin embargo, son totalmente diferentes, ya que

uno es totalmente virtual y el otro tiene dos componentes para poder desarrollarse, la

realidad y la virtualidad.

En la página de “Squid and the Whale movie” nos menciona un concepto de Realidad

Aumentada y Realidad Virtual:

Page 28: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

12

La Realidad Virtual (o VR, por sus siglas en inglés) es una tecnología que está centrada

fundamentalmente en crear un ambiente totalmente virtual donde las personas sientan que

están viviendo esa realidad; lo sensorial juega un papel fundamental en este tipo de

tecnología, para tal fin se usan dispositivos externos que se ponen en el cuerpo de los

usuarios como cascos y trajes. (Squid and the whale movie, 2016)

Mientras que la Realidad Aumentada (o AR, por sus siglas en inglés) es una tecnología

que se refiere a crear a partir de un entorno físico (información virtual), para esto es

necesario un dispositivo tecnológico como una pantalla, tablet o un smartphone que hace

que la información ya existente tenga información adicional y de esta manera se da una

recreación de una combinación de realidad con virtualidad en tiempo real. (Squid and

the whale movie, 2016)

En resumen, la diferencia es que en la Realidad Aumentada mantiene fundamentalmente

el entorno físico real de forma directa o indirecta, incorporando elementos creados de

forma tecnológica, Pokémon GO es un claro ejemplo de realidad aumentada indirecta.

Indirecta porque debemos usar el teléfono y su cámara para poder usarla. Las Google

Glass, o lo que antaño fueron, son también Realidad Aumentada, pero en este caso de

forma directa. Mientras, por su parte, en la Realidad Virtual todo el entorno es creado, la

persona se sumerge totalmente (immersive) que llega a confundirse, pero no es más que

gráficos procesados en un ordenador. Debemos usar gafas o casco. (García, 2017)

Figura 4. Realidad Aumentada Indirecta (García, 2017)

Page 29: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

13

Figura 5. Realidad Aumentada Directa (García, 2017)

Figura 6. Ejemplo de Gafas de Realidad Virtual (Pascual, 2016)

2.2.3. Componentes

En Realidad Aumenta para el correcto funcionamiento de una aplicación, se requiere de

varios elementos juntos como nos menciona el autor Betancourth Santiago de la página

de Maestro de la Web:

2.2.3.1. Marcadores

Los marcadores son hojas de papel con símbolos (similar al código QR), el software

interpreta y de acuerdo a un marcador específico realiza una respuesta específica

mostrando una imagen 3D.

2.2.3.2. Cámara

Dispositivo que capta la información del mundo real y la transmite al software de

Realidad Aumentada. Puede ser la cámara de la computadora o la cámara del teléfono.

2.2.3.3. Software

Programa que toma los datos reales y los transforma en Realidad Aumentada.

Page 30: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

14

2.2.3.4. Proyección Ar

Instrumento donde se verá reflejado la suma de lo real y lo virtual que conforman la

Realidad Aumentada. (Rodriguez & Toloza, s.f.)

Figura 7. Componentes de RA (Villegas Dianta, 2015)

2.2.4. Tipos de Realidad Aumentada

Alegría Blázquez Sevilla nos menciona en su documentación de Realidad Aumentada

en Educación, explicando los tipos de Realidad Aumentada:

• Basado en los marcadores

Los marcadores representan el tipo de activador de la información por excelencia en el

mundo de la Realidad Aumentada y podrían englobarse en tres grupos.

• Códigos QR: son un tipo de formas geométricas en blanco y negro que incluyen

información del tipo URL, texto, email, SMS, redes sociales, PDF, imágenes,

teléfonos, wifi y geolocalización. Algunas aplicaciones facilitan la inclusión de

una imagen o logo en el mismo. (BLÁZQUEZ SEVILLA. , 2017)

Figura 8. Código QR (BLÁZQUEZ SEVILLA. , 2017)

• Markerless NFT: los activadores de la información son imágenes u objetos reales.

(BLÁZQUEZ SEVILLA. , 2017)

Page 31: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

15

• Marcadores: suelen adoptar formas geométricas en blanco y negro, y se enmarcan

en un cuadrado. En algunas ocasiones también incluyen siglas o imágenes

simples. (BLÁZQUEZ SEVILLA. , 2017)

Figura 9. Marcadores (BLÁZQUEZ SEVILLA. , 2017)

• Basado en la localización

La Realidad Aumentada que se clasifica del tipo “posicionamiento”, debe su nombre a

que es determinada por activadores, “triggers” o “desencadenantes” de la información

que son los sensores que indican el posicionamiento del dispositivo móvil:. (BLÁZQUEZ

SEVILLA. , 2017)

• GPS: Indica la ubicación del dispositivo a través de las coordenadas.

• Brújula: Hace referencia a la orientación del dispositivo en la dirección que enfoca

la cámara integrada.

• Acelerómetro: Identifica la orientación y ángulo del dispositivo al uso.

La información se captura a través de la cámara que contiene integrado el dispositivo y

este a su vez procesará la información a través del software de posicionamiento instalado.

2.2.5. Niveles de Realidad Aumentada

Carlos Prendes Espinosa, profesor del Departamento de Informática y Comunicaciones

en la Consejería de Educación de la región de Murcia establece en su artículo “Realidad

Aumentada y Educación: Análisis de experiencias prácticas”, los denominados, niveles

de la Realidad Aumentada, que define como los distintos grados de complejidad que

presentan las aplicaciones basadas en la Realidad Aumentada según las tecnologías que

implementan:

Page 32: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

16

• Nivel 0. Hiper-enlaces en el mundo físico: Los activadores de este nivel de

Realidad Aumentada son los códigos QR tan extendidos y conocidos en estos

momentos. Teniendo la aplicación adecuada en el dispositivo, al escanear dicho

código QR, el mismo nos llevará a un sitio web concreto que nos muestre el

contenido que interactúa con la realidad. (Lopez, 2016)

Figura 10. Hiper-enlaces en el mundo físico (Lopez, 2016)

• Nivel 1. Marcadores basados en Realidad Aumentada: Las aplicaciones utilizan

marcadores, imágenes en blanco y negro, cuadrangulares y con dibujos

esquemáticos, habitualmente para el reconocimiento de patrones 2D. La forma

más avanzada de este nivel también permite el reconocimiento de objetos 3D.

(Espinosa, 2015)

Figura 11. Marcadores basados en RA (Lopez, 2016)

• Nivel 2. Sin marcadores de Realidad Aumentada (Markerless RA): Puede utilizar

cualquier parte del mundo real como un gatillo para poner en marcha una

experiencia de Realidad Aumentada. Este gatillo podría ser una imagen o una

ubicación. Las aplicaciones de Realidad Aumentada instaladas en los teléfonos

pueden utilizar la información GPS para desencadenar la RA, cuando el

Page 33: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

17

dispositivo está en una cierta ubicación geográfica y colocada de una cierta forma.

(Chantal , 2015)

Figura 12. RA sin marcadores (Lopez, 2016)

• Nivel 3. Visión aumentada estaría representado por dispositivos como Google

Glass, lentes de contacto de alta tecnología u otros que, en el futuro, serán capaces

de ofrecer una experiencia completamente contextualizada, inmersiva y personal.

(Chantal , 2015)

Figura 13. Visón Aumentada (Lopez, 2016)

2.2.6. Aplicación de Realidad Aumentada

La Realidad Aumentada es una tecnología que optimiza la forma de explicar todo tipo de

cosas, gracias a los contenidos 3D animados. Además, gracias la interacción con el mundo

real a través de la cámara, resulta muy divertido y sorprendente utilizar este tipo de

aplicaciones. Algunos de los ámbitos en los que se aplica son:

2.2.6.1. Educación

“La educación también está empezando a sacar provecho de las apps y de la Realidad

Aumentada. Tanto para profesores como para alumnos, las apps educativas de RA pueden

proporcionar herramientas de aprendizaje muy entretenidas y útiles, explotando el

Page 34: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

18

componente visual como su máximo atractivo, utilizando animaciones y vídeos. Por

ejemplo, la RA cobra gran importancia en las materias que requieren una dimensión más

práctica como la Física y la Química.” (Cisne L., 2016)

Figura 14. RA en el campo de la Educación (Cisne L., 2016)

2.2.6.2. Medicina

“En el sector de la medicina, en la que la Realidad Aumentada puede facilitar la tarea de

los médicos tanto en la fase de diagnóstico hasta llegar al tratamiento o incluso durante

las operaciones.” (Cisne L., 2016)

Figura 15. RA en el campo de la Medicina (Cisne L., 2016)

2.2.6.3. Marketing

En el sector de Marketing es donde se ha trabajado con más ganancias, ya que es una

forma de atraer la atención de la gente, de una forma muy novedosa e impactante.

(Bihartech, 2014)

Page 35: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

19

Figura 16. RA en el campo del Marketing (Eduardo G, 2017)

2.2.6.4. Arquitectura

En el sector de la arquitectura, podemos hacer que un plano en dos dimensiones cobre

vida con la Realidad Aumentada. Permite enseñar cómo quedaría una obra antes de

empezar, con el ahorro de tiempo y dinero que esto puede suponer en la fase de diseño.

(Bihartech, 2014)

Figura 17. RA en el campo de la Arquitectura (Aguirre , Ceron Dos , & Medios,

2016)

2.2.6.5. Turismo

La Realidad Aumentada también se pueden desarrollar en el sector del turismo, realizando

aplicaciones móviles para informar y entretener. Muy útil y con todas las papeletas para

convertirse en el sustituto de las guías turísticas. La RA puede aportarnos todo tipo de

información turística. Aliándose con la geolocalización, el desarrollo de apps de Realidad

Aumentada puede ser un buen producto nacido de la alianza entre turismo y tecnología.

(Cisne L., 2016)

Page 36: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

20

Figura 18. RA en el campo del Turismo (Cisne L., 2016)

2.3. Realidad Aumentada aplicado al ámbito educativo

Los usos de la Realidad Aumentada en el ámbito educativo son muy amplios; adaptándose

a las necesidades de los docentes - niños. La Realidad Aumentada permite realizar

actividades prácticas y experienciales que faciliten la comprensión de los conocimientos

y la adquisición de conocimiento en el aula.

En el blog de canalTIC.COM nos explica el uso de la Realidad Aumentada en el ámbito

educativo se propone las siguientes ideas: (Fernanado, 2014)

• Modelos 3D. Existen conceptos y procesos que resultan ideales para su

aprendizaje con modelos tridimensionales porque aportan un valor añadido.

• Aprendizaje significativo. El empleo de materiales de RA incrementa el

significado de lo que se aprende al tener disponibilidad de información en el

mismo lugar.

• Constructivismo. El alumno/a puede construir y conectar conocimientos mediante

el consumo de recursos de Realidad Aumentada.

• Hardware. Para utilizar esta tecnología no es necesaria una inversión en hardware

adicional. Un mini portátil con cámara web y acceso a Internet es suficiente para

acceder a la mayoría de desarrollos de RA.

• Estándares. Existen distintas herramientas para crear recursos de RA. Sin

embargo, no siempre se adaptan a estándares en el diseño de la capa virtual lo que

se traduce en dificultades para reutilizar el trabajo realizado en distintos sistemas

de RA.

Page 37: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

21

• Software libre. Las empresas privadas que desarrollan herramientas de RA

diseñan la aplicación para forzar que los elementos virtuales se almacenen en sus

servidores y de esta forma asegurar el negocio solicitando un desembolso mensual

o anual por su utilización. Esto tiene sentido cuando los productos se utilizan en

un ámbito profesional o empresarial, pero en el entorno de proyectos educativos

resulta muy importante.

Además, al ser una tecnología en desarrollo permite que los niños y docentes sean

creadores del futuro de la Realidad Aumentada para el aprendizaje.

2.4. Modelado 3D

El modelado 3D es el proceso para desarrollar una representación matemática de

cualquier objeto tridimensional (ya sea inanimado o vivo), ya que tiene tres dimensiones

(largo, ancho y profundidad), se lo obtiene a través de un software especializado. Se puede

visualizar como una imagen bidimensional mediante un proceso llamado renderizado 3D.

Los modelos pueden ser creados automática o manualmente. El proceso manual de

preparar la información geométrica para los gráficos 3D es similar al de las artes plásticas

como la escultura. El software de modelado 3D es un tipo de software de gráficos 3D

utilizado para producir modelos tridimensionales. Los programas individuales de este tipo

son llamados Aplicaciones de modelado o modeladores. (Medina , 2015)

Figura 19. Proceso de Modelado 3D (Medina , 2015)

Los modelos 3D son objetos tridimensionales usando una colección de puntos en el

espacio dentro de un espacio 3D, conectados por figuras geométricas (triángulos, líneas,

superficies curvas, etc.). Los modelos 3D son usados en una variedad de campos. La

industria médica usa modelos detallados de órganos; esto puede ser creado con múltiples

Page 38: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

22

partes de imágenes 2D. La industria del cine lo usa como personajes y objetos para la

animación. La industria de la arquitectura los utiliza para demostrar las propuestas de

edificios.

2.4.1. Técnicas de modelado en Cinema 4D

Existen técnicas de modelado 3D comunes para la creación de modelos tridimensionales,

en las cuales se encuentran:

• Estructuras predefinidas:

Son estructuras que se encuentran predefinidas en el programa, que nos sirven para

modelar objetos o escenas a partir de ellas, por ejemplo: esferas, conos, cubos, polígonos,

cápsulas, tubos, planos, cilindros, pirámides, platónicos, toroides, etc.

Figura 20. Estructuras Predefinidas (Bautista, 2018)

• Box Modeling (Modelado atrás de una caja)

Es el modelado de figuras complejas a través de una caja, empleando modificadores de

mallas, convirtiendo el modelo deseado.

Figura 21. Box Modeling (Vaughan, 2016)

Page 39: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

23

• NURBS Modeling

El Autor Pete Maric en su página triplet3D nos habla de los Nurbs3 más importantes que

tiene Cinema 4D, las cuales son las siguientes:

• Hyper NURBS: Suaviza los bordes afilados de una pieza de geometría.

Figura 22. Ejemplo de Hyper Nurbs (Mujica, 2012)

• Extruir NURBS: Da un grosor de splines y hace visible la geometría generada

en el renderizado. Controla las tapas y el redondeo para agregar biseles a los

bordes de su forma.

Figura 23. Ejemplo de Extruir Nurbs (Bautista, 2018)

• Torno NURBS: Muy adecuado para crear cualquier objeto generado a partir de

la rotación de una figura plana como tazas, jarrones, cuencos, etc.

Figura 24. Ejemplo de Torno Nurbs (Bautista, 2018)

3 Nurbs= Non Uniform Rational B-spline

Page 40: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

24

• Operaciones Booleanas

"Booleano", en términos de programación computacional, es un tipo de dato que puede

ser "verdadero" o "falso". En términos de aplicaciones gráficas se usa "booleano" para

describir cómo serán combinadas las formas.

Los primeros algoritmos para realizar las operaciones booleanas sobre polígonos se

basaban en el uso de bitmaps4. Utilizar bitmaps para modelar formas de polígonos tiene

muchas desventajas. Una de ellas es el alto consumo de memoria debido a que la

resolución del polígono es proporcional al número de bits utilizados para representar los

polígonos. Las implementaciones modernas de las operaciones booleanas sobre

polígonos tienden a utilizar algoritmos de barrido de planos (o algoritmos de barrido de

líneas).

Consiste, en tomar dos mallas y aplicarles las operaciones booleanas disponibles:

• Resta: Resta dos figuras A – B o B – A.

Figura 25. Operaciones Booleanas (Resta) (Bautista, 2018)

• Intersección: Da como resultado sólo lo que esta “tocándose” de ambas figuras.

4 Bitmaps=Una imagen en mapa de bits o imagen de pixeles, es una estructura o fichero

de datos que representa una rejilla rectangular de píxeles o puntos de color,

denominada matriz, que se puede visualizar en un monitor, papel u otro dispositivo de

representación.

Page 41: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

25

Figura 26. Operaciones Booleanas (Intersección) (Bautista, 2018)

• Unión: Funde ambas figuras creando una nueva.

Figura 27. Operaciones Booleanas (Unión) (Bautista, 2018)

• Sistema de partículas

Un sistema de partículas (proyección de formas geométricas, de forma controlada

mediante parámetros variados tales como choque, fricción y demás). Es combinable, con

efectos de dinámica y deformadores. Es ideal para crear humo, agua u objetos repetitivos.

• Hair (Pelos)

Un sistema de simulación de pelo que puede usar para crear fácilmente pelo, pelaje y

plumas.

Figura 28. Modelado de Hair (Maxon, 2017)

Page 42: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

26

2.5. Herramientas

Para la herramienta de Modelado de las figuras tridimensionales se utilizó el programa de

Cinema 4D, es un programa multiplataforma, podemos encontrar documentación del

programa en su página oficial, su interfaz en amigable, Cinema 4D cuenta con Mograph

que sirve para crear escenarios, ya que pose varios efectos, como efectos de dinámicas

(objetos cayendo y colisionando); con lo dicho anteriormente es el programa que vamos

a utilizar ya que cumple con los requerimientos necesarios.

• Cinema 4D

Maxon Cinema 4D es el software más popular a nivel profesional en la creación de gráfico

y animación 3D. Cuenta con poderosas y precisas herramientas de modelado, un sistema

flexible de texturizado, animación intuitiva y la habilidad de renderizado en sistemas de

foto realismo a dibujos animados. Si desea crear gráficos avanzados 3D, pero necesita

una ayuda para asegurarse de crear impresionantes gráficos rápida y fácilmente, entonces

Cinema 4D es su elección. La creación de efectos avanzados 3D, como el pelo, es

sorprendentemente fácil y rápido con Cinema 4D haciendo gran parte de su trabajo.

Permite modelar atrás de formas primitivas, splines, polígonos. (Maxon, 2017)

Figura 29. Logo de Cinema 4D (Maxon, 2017)

Para la herramienta de Diseño se utilizó el paquete de Adobe Creative, ya que es un

paquete completo donde encontramos programas para retocar, ilustrar y maquetar libros

tales como el de Ciencias Naturales y Ciencias Sociales; como son Adobe Illustrator,

Adobe Photoshop y Adobe InDesign.

Page 43: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

27

• Adobe Illustrator

Adobe Ilustrador es un programa de edición de gráficos vectoriales publicado por

Adobe. Es útil para diseñar logotipos, imágenes prediseñadas, planos y otras ilustraciones

precisas e independientes de la resolución. Ilustrador fue lanzado por primera vez

en 1987 para el Apple Macintosh. La versión actual es Ilustrador CC. (Hope, 2017)

Figura 30. Logo de Illustrator CC (Adobe, Adobe Illustrator CC, 2017)

• Adobe Photoshop

La mejor aplicación de edición de imágenes y diseño del mundo constituye la base de

casi todos los proyectos creativos. Trabaja en el ordenador de sobremesa y dispositivos

móviles para crear y mejorar fotografías, diseños de aplicaciones web y móviles, arte en

3D, vídeos y mucho más. (Adobe, Adobe Photoshop CC, 2017)

Figura 31. Logo de Photoshop CC (Adobe, Adobe Photoshop CC, 2017)

• Adobe InDesign CC

El conjunto de herramientas de maquetación y diseño de páginas líder del sector, permite

trabajar con ordenadores de sobremesa y dispositivos móviles para crear, realizar

Page 44: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

28

comprobaciones preliminares y publicar de todo, desde libros y folletos impresos hasta

revistas digitales. (Adobe, Adobe Indesign CC, 2017)

Figura 32. Logo de InDesign CC (Adobe, Adobe Indesign CC, 2017)

Para la herramienta de Desarrollo se utilizó Unity 3D, es más conocido hoy en día ya que

encontramos tutoriales y documentación, versión gratuita, cuenta con una librería

(Vuforia) propia para realizar Realidad Aumentada.

• Unity 3D

Unity 3D es una de las plataformas para desarrollar videojuegos más completos que

existen. Permite la creación de juegos para múltiples plataformas a partir de un único

desarrollo, incluyendo el desarrollo de juegos para consola (PlayStation, Xbox y Wii),

escritorio (Linux, PC y Mac), navegador, móviles y tabletas (iOS, Android, Windows

Phone y BlackBerry). Es posiblemente la tecnología de mayor crecimiento en estos

momentos, en especial con la reciente actualización que facilita el desarrollo de juegos

2D. Su principal limitación es el precio de su licencia completa, que puede alcanzar y

superar los 4.500 $ por una licencia completa para una sola persona. (Mocholí, 2014).

Figura 33. Logo de Unity (Perez , 2016)

Page 45: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

29

• Librería De Realidad Aumentada (Vuforia)

Originalmente desarrollado por Qualcomm y recientemente adquirido por PTC, Vuforia

está en su sexta versión. Su SDK está constantemente evolucionando y es compatible con

Android, iOS y Unity. Desafortunadamente, Vuforia no es de código abierto, pero su

rango de precio es razonable, y no hay costo inicial para desarrollo o educación. Se puede

crear casi cualquier clase de experiencia de RA en las plataformas móviles más populares

usando Vuforia. (Megali, 2016)

Vuforia es un SDK que permite construir aplicaciones basadas en la Realidad Aumentada;

una aplicación desarrollada con Vuforia utiliza la pantalla del dispositivo como un "lente

mágico" en donde se entrelazan elementos del mundo real con elementos virtuales (como

letras, imágenes, etc.). Al igual que con Wikitude5, la cámara muestra a través de la

pantalla del dispositivo, vistas del mundo real, combinados con objetos virtuales como:

modelos, bloque de textos, imágenes, etc. (Marino Dodge, s.f.)

Figura 34. Logo de Librería de Vuforia (Cruz A. , 2014)

5 URL: https://www.wikitude.com/

Page 46: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

30

CAPÍTULO III

3. METODOLOGÍA

Este proyecto se enfocó en introducir los avances tecnológicos en la Educación, donde se

utiliza la enseñanza tradicional; en la Escuela Fiscal Mixta “Dr. Carlos Cadena N.”, con

la ayuda de la planta de docentes de la escuela antes mencionada se mantuvo reuniones

para saber los temas que se dictan en 4to Año de Educación Básica; teniendo en cuenta

que la variable independiente es la Realidad Aumentada la que facilita a los docentes en

la enseñanza y la variable dependiente es la escuela mencionada, gracias a su aceptación

se puede realizar la ejecución del proyecto.

Con lo antes mencionado se utilizó la Metodología XP (eXtreme Programming)

formulado por Kent Beck, que establece los parámetros necesarios para el desarrollo de

un producto de software óptimo, donde la metodología se acopla con las necesidades de

este proyecto, algunas fases de la metodología se las ha cambiado según la necesidad.

La XP es la metodología más destacada de los procesos ágiles de software; al igual que

estos, la Programación Extrema se diferencia de las metodologías tradicionales

principalmente en que pone más énfasis en la adaptabilidad que en la previsibilidad.

Según la página oficial de esta metodología, es una disciplina de desarrollo ágil de

software que se basa en los valores de simplicidad, comunicación, retroalimentación,

coraje. Esta metodología tiene como ventaja una programación organizada, menor taza

de errores y mayor satisfacción. (Borja López )

3.1. Valores de la Metodología XP.

La metodología XP consta de valores que se presentan en el equipo de desarrollo, la tabla

1 describe estos valores:

Page 47: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

31

Tabla 1. Valores de XP (Bautista, 2018)

Valores Concepto

Comunicación

La XP ayuda mediante sus prácticas a la comunicación entre los

integrantes del grupo de trabajo: jefes de proyecto, clientes y

desarrolladores.

Sencillez Los programas deben ser los más sencillos posibles y tener la

funcionalidad necesaria que se indican en los requisitos.

Retroalimentación Las pruebas que se le realizan al software nos mantienen

informados del grado de fiabilidad del sistema.

Valentía Asumir retos, ser valientes ante los problemas y afrontarlos. El

intentar mejorar algo que ya funciona.

3.2. Roles de XP

Esta metodología usa roles para organizar quienes se encargan de cada una de las

actividades, en la tabla 2., describiremos los roles de XP:

Tabla 2. Roles de XP (Bautista, 2018)

Roles Concepto

Programador

Es responsable de las decisiones técnicas y de

construir el sistema. Debe existir una

comunicación y coordinación adecuada entre los

programadores y otros miembros del equipo.

Cliente o Usuario Determina qué se va a construir en el sistema.

Encargado de pruebas (Tester)

Colabora en la realización de las pruebas

funcionales y a verificar que las pruebas sean

realizadas.

Encargado de seguimiento

(Tracker)

Se encarga de hacer seguimiento al proceso de

ejecución y de verificar si las estimaciones

iniciales concuerdan con los resultados de cada

fase.

Page 48: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

32

3.3. Fases de elaboración y desarrollo

Figura 35. Metodología XP (Bautista, 2018)

3.3.1. Planificación

La Planificación es la etapa inicial de todo proyecto en XP; en este punto se comienza a

interactuar con el cliente para analizar los requerimientos del sistema. En los cuales están:

• Análisis de la Información Recolectada

Para el uso de esta fase se tuvo varias reuniones con el personal docente de la Escuela

Fiscal Mixta “Dr. Carlos Cadena N.”, específicamente con las maestras de las asignaturas

de Ciencias Sociales y Naturales, para tener claro los temas que abarca el aplicativo en

cada materia. En estas reuniones con las maestras de las asignaturas se nos proporcionó

el libro de las dos materias de donde se obtuvieron los conceptos de cada tema.

3.3.2. Diseño

En esta etapa debemos resaltar que es la tarea permanente durante la vida del proyecto,

ya que partimos de un diseño inicial que va a ir siendo corregido y mejorado en el

transcurso del proyecto.

Primera Fase: Planificación

Segunda Fase: Diseño

Tercera Fase: Desarrollo

Cuarta Fase: Verificación

Page 49: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

33

• Modelo de Objetos 3D

Los modelos van a tener nuestra creatividad e imaginación, son los que se van a observar

en la aplicación de Realidad Aumentada tomando en cuenta colores, texturas y

complejidad.

• Diseño de la Guía Didáctica.

En el diseño de la Guía Didáctica se utilizó el programa de Adobe InDesign donde nos

permitió diseñar cada hoja del libro, tomando en cuenta tipografía, las imágenes

bidimensionales plasmadas en el libro que son los marcadores para que asome los

modelos 3D, donde se utilizó la Realidad Aumentada, para el retocado de estas imágenes

se utilizó Adobe Photoshop.

• Grabación de Sonido

Adobe Audition es un programa que nos sirve para la edición y la grabación de audio

digital de Adobe, que nos permite realizar una edición de mezcla de ondas multipista,

también nos permite editar, mezclar, grabar y restaurar audio, está diseñado para acelerar

de la producción de video y finalización de audio, nos permite guardar en diferentes

formatos de audio.

Para grabar el sonido se utilizó el programa de Adobe Audition, el cual permitió grabar

el sonido que contiene la aplicación con cada uno de los modelos.

3.3.3. Desarrollo

El desarrollo es un proceso que se realizó en forma paralela con el diseño.

• Creación de marcadores para Realidad Aumentada

Las imágenes plasmadas de manera bidimensional se convirtieron en marcadores para

que la cámara de los dispositivos móviles los capture, y se muestre los modelos 3D.

Page 50: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

34

• Codificación de la aplicación

Teniendo lo anterior modelado, diseñado y definidos los colores; procedemos a realizar

la programación de la aplicación.

3.3.4. Pruebas

Es donde vamos a realizar todas las pruebas de la aplicación para ver el rendimiento del

dispositivo móvil, también se realizó pruebas por personas.

• Pruebas por persona

Se realizó un cuestionario a un grupo de personas para ver cuál es su opinión acerca de la

aplicación.

• Pruebas por rendimiento de dispositivo móvil

Se realizó esta prueba para ver en qué dispositivo móvil se ejecuta mejor la aplicación.

Page 51: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

35

CAPÍTULO IV

4. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN

En este capítulo se explica detenidamente cada fase de la metodología que fue usada en

el proyecto de la Guía Didáctica aplicando Realidad Aumentada para alumnos de 4to año

de Educación Básica, para las áreas de Ciencias Sociales y Ciencias Naturales en la

Escuela Fiscal Mixta “Dr. Carlos Cadena N.”.

4.1. Valores de la Metodología XP en la aplicación

La metodología XP consta de valores para el de desarrollo de software, a continuación,

los detallamos en la tabla 3.:

Tabla 3. Valores de XP en la aplicación (Bautista, 2018)

Valores Concepto

Comunicación Este valor se fomentó mediante reuniones,

consultas y recomendaciones con los docentes.

Sencillez

Este software cuenta con la funcionalidad requerida

de forma sencilla y capaz de ser entendida por el

usuario(niños).

Retroalimentación Se mantuvo reuniones y pruebas de aceptación para

cumplir con los requerimientos.

Valentía

Valentía para poder desarrollar una aplicación con

la nueva tecnología e implementar en el área de la

educación.

4.2. Los Roles de XP en la aplicación

En el desarrollo de este proyecto, se asignó roles que están definidos en XP, a

continuación, en la tabla 4., describiremos los roles de XP:

Page 52: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

36

Tabla 4. Roles de XP en la aplicación (Bautista, 2018)

Roles Concepto

Programador Gabriela Bautista realizó el código del sistema.

Cliente o Usuario

Es la Escuela Fiscal Mixta “Dr. Carlos Cadena N.”,

donde se encuentran los docentes de las asignaturas de

Ciencias Sociales y Ciencias Naturales, que nos ayudó

con los temas de la Guía Didáctica, guiándonos en los

requerimientos que ellos necesitaban.

Encargado de pruebas

(Tester)

Gabriela Bautista realizó las pruebas funcionales y la

verificación del proyecto.

Encargado de

seguimiento (Tracker)

Ing. Zoila de Lourdes Ruiz Chávez, realizó el

seguimiento del proyecto.

4.3. Planificación

4.3.1. Análisis de la Información Recolectada

Con la participación de los docentes de la Escuela Fiscal Mixta “Dr. Carlos Cadena N.”,

en las reuniones que se han desarrollado en el transcurso de la creación se pudo definir

los temas de las Guías Didácticas en Ciencias Sociales y Ciencias Naturales, que se

imparten a los niños en el plantel mencionado; a continuación, se detallan los temas:

• Temas de la Guía Didáctica de Ciencias Sociales

o América

o América del Norte

o América Central

o América del Sur

o Límites del Ecuador

o División Política del Ecuador

Page 53: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

37

o Provincias de la Costa

o Fauna y Frutas de la Costa

o Provincias de la Sierra

o Fauna y Frutas de la Sierra

o Provincias de la Oriente

o Fauna y Frutas de la Oriente

o Galápagos

o Fauna y Flora de la Galápagos

o Parques Nacionales en el Ecuador

• Temas de la Guía Didáctica de Ciencias Naturales

o Partes de la Planta

o Partes de la Flor

o Partes de la Hoja

o Partes del Fruto

o Partes del Tallo

o Partes de la Raíz

o Recurso Naturales No Renovables (Combustibles Fósiles)

o Recurso Naturales No Renovables(Minerales)

o Recurso Naturales Renovables

o Recurso Estratégico Suelo (Horizontes del suelo)

o Recurso Estratégico Agua (Ciclos de Agua)

4.3.2. Psicología del color

La psicología del color es un estudio que está dirigido a analizar cómo percibimos y nos

comportamos ante distintos colores, así como nuestro cerebro al percibirlos. (Garcia,

2016)

Los colores pueden cambiar nuestra percepción, alterar nuestros sentidos, emociones;

tienen el poder de mejorar nuestra memoria y atención, e incluso el poder de

convencernos para que tomemos cierta decisión, poder conocer el significado, es clave

para entender mejor la conducta. Imaginar por un momento un juguete para niños

Page 54: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

38

pequeños, es muy probable que se piense en un objeto de colores brillantes con fuertes

contrastes que rebose energía y vitalidad. (Ainhoa, 2107)

• Significado de los colores

Tabla 5. Significado de los colores (Cruz M. , 2015)

Color Significado

Colores Primarios

Amarillo

Es el color de la luz y del oro. Expresa relajación, naturaleza, frescura

y dinamismo, está muy relacionado con la naturaleza, la vida y la

salud.

Rojo

Es el color más vigoroso; demuestra alegría y fiesta. Es impulsivo y

simboliza la sangre, el fuego, la pasión, la fuerza y la revolución.

Expresa peligro, atracción, pasión, dinamismo, calidez, amor, valor y

agresividad.

Azul

Es el color del espacio, de la lejanía y del infinito. En publicidad se le

relaciona con la limpieza y la frescura. Expresa profesionalismo,

conocimiento, fuerza, frio, calma, serenidad, descanso, confianza y

inteligencia.

Colores Secundarios y Terciarios

Verde Es el color de la naturaleza y de la humanidad. Expresa relajación,

naturaleza, frescura y dinamismo.

Morado Se identifica con la pasión, y tiene que ver con ideas acerca del

sufrimiento y la muerte. Expresa lujo, realeza, sabiduría y creatividad.

Rosa Representa dulzura, feminidad, delicadeza, encanto, sensibilidad,

cortesía, ilusión, etc. Es un color asociado a lo espiritual y psíquico.

Blanco

Tiene lecturas positivas como la pureza, la limpieza, la paz y la virtud.

Transmite inocencia, optimismo, frescura, limpieza, simplicidad,

pureza.

Café

Expresa confortabilidad, humildad y equilibrio, por su color es muy

asociado a productos como el chocolate, el café, la tierra, la madera y

al otoño.

Naranja Expresa dinamismo, juventud, alegría y diversión.

Page 55: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

39

En el proyecto se utilizó los colores que los niños conocen desde pequeños, que saben

diferenciar los matices cromáticos:

• Amarrillo: se utilizó en el fondo del sol, sabiendo que este color significa alegría,

inteligencia, optimismo y claridad.

• Azul: se utilizó en el fondo del cielo, sabiendo que este color significa alegría,

inteligencia, optimismo y claridad.

• Blanco: este color se utilizó en el fondo de las nubes, sabiendo que este color

significa inocencia, pureza y limpieza.

• Gris: este color se utilizó en las piedras, sabiendo que este color significa

formalidad y sombrío.

• Marrón: este color se utilizó en el color del suelo y los troncos de los árboles,

sabiendo que este color significa estabilidad.

• Rosa: este color se utilizó en algunos detalles de los modelos, sabiendo que este

color significa compresión, buen humor, amor, sensibilidad y calma.

• Verde: este color se utilizó en la naturaleza (arboles, plantas, yerba), sabiendo

que este color significa crecimiento y expansión.

4.4. Diseño

4.4.1. Modelos de Objetos 3D

Para la modelación de los objetos 3D se utilizó el programa de Cinema 4D que es el

software más popular a nivel profesional en la creación de gráfico y animación

3D. Cuenta con una gran documentación y tutoriales.

Para la elaboración de los modelos, se capturo imágenes del libro de Ciencias Sociales y

Naturales del Ministerio de Educación, se descargó imágenes conseguidas en el internet,

para poder utilizar como una referencia al momento de la modelación, teniendo estas

imágenes se comenzó a modelar partiendo de figuras predeterminadas por el programa y

con las herramientas que proporciona Cinema 4D como por ejemplo: mover, duplicar,

cortar, selección, extruir, escalar y rotar, se fue diseñando cada modelo para lograr tener

la figura deseada, una vez concluido con este proceso se empezó a definir el color de cada

polígono para que sea llamativo al momento de visualizar cada objeto 3D .

Page 56: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

40

• Guía Didáctica de Ciencias Sociales

Los temas de la Guía Didáctica de Ciencias Sociales, fueron sacados del libro del

Ministerio de Educación de Ciencias Sociales de 4to año de Educación Básica con la

ayuda de los docentes de la escuela antes mencionada, en cada tema se observa una

animación y un audio; para que sea un aprendizaje más divertido y llamativo, mostrando

los modelos en 3D.

o Mapas

En los modelos de los mapas de América, América del Norte, América Central y América

del Sur, se puede observar la rosa de los vientos donde están los puntos cardinales que

nos van ayudar a ver los límites (Norte, Sur, Este y Oeste) de cada mapa de América.

En la animación de estos mapas, se puede observar que sobresalen un poco del mapa las

divisiones del Continente Americano (América del Norte, América del Sur, América

Central); en América del Norte vemos que sobresalen tres países (Canadá, Estados

Unidos, México); en América Central son siete (Bélize, Guatemala, Honduras, El

Salvador, Nicaragua, Costa Rica, Panamá); en América del Sur podemos visualizar doce

(Argentina, Bolivia, Brasil, Chile, Colombia, Ecuador, Guyana, Paraguay, Perú,

Suriname, Uruguay, Venezuela); el audio que está incorporado en cada mapa de América

nos proporciona información del mapa.

Tabla 6. Modelado de América (Bautista, 2018)

Nombre Vista Sombreado Gouraud

(Líneas) Texturizado

América Perspectiva

Page 57: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

41

América

del Norte Perspectiva

América

Central Perspectiva

América

del Sur Perspectiva

o Mapas de Ecuador

En los modelos de los mapas de los límites, división política y parques nacionales del

Ecuador, es importante conocer nuestro territorio con los límites y las regiones naturales

que lo forman, aquí podemos observar la rosa de los vientos donde encontramos los

puntos cardinales que nos van ayudar a divisar los límites (Norte, Sur, Este y Oeste) del

Ecuador.

En la animación de los modelos de los límites se observa que sobresale del mapa del

Ecuador y así poder visualizar mejor nuestro territorio ecuatoriano; en la división política

del Ecuador observamos que cada una de las 24 provincias del Ecuador tiene un color

diferente, también podemos ver al inicio de la animación como sobresalen las regiones

naturales, las provincias que las forman, teniendo en cuenta que Ecuador tiene cuatro

regiones naturales(Costa, Sierra, Oriente e Insular); en los parques nacionales del

Ecuador, que son zonas naturales que están protegidas, de igual forma se utiliza el color

verde para los parques y sobresale del mapa para una mejor visualización.

Page 58: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

42

Tabla 7. Modelado de los Limites del Ecuador (Bautista, 2018)

Vista

Sombreado Gouraud

(Líneas) Texturizado

Límites del

Ecuador Perspectiva

División

Política y

Regiones

Perspectiva

Parques

Nacionales Perspectiva

o Regiones de la Costa, Sierra, Oriente y Galápagos

El Ecuador consta de 4 regiones naturales, la Costa, la Amazonía, las Islas Galápagos y

la cordillera de los Andes, que atraviesa el país de norte a sur, dividiendo en tres el

territorio continental: la costa (entre el océano Pacífico y la cordillera), la sierra (la zona

andina) y la Amazonía (al este de la cordillera). Además de esto, el país cuenta con

la región insular (las islas Galápagos); es importante conocer las regiones naturales con

sus límites; cada modelado va a tener una rosa de los vientos donde están los puntos

cardinales que nos van ayudar a ver los límites (Norte, Sur, Este y Oeste) de las regiones

naturales.

En la animación de estos mapas, se puede observar que sobresalen un poco del mapa; el

audio que está incorporado en cada región va a decir la provincia y la capital de cada una.

Page 59: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

43

Tabla 8. Modelado de las Provincias del Ecuador (Bautista, 2018)

Vista

Sombreado Gouraud

(Líneas) Texturizado

Costa Perspectiva

Sierra Perspectiva

Oriente Perspectiva

Galápagos Perspectiva

o Frutas y fauna de las Regiones

Ecuador es uno de los países más biodiversos del mundo (megadiverso), con especies de

animales y aves del planeta las cuales habitan en los Andes, la costa y la región

amazónica. Es importante conocer las frutas y la fauna de nuestro país por cada región

natural.

En la animación de los modelos de las frutas, fauna vamos a ver su textura y algunos

movimientos. En el Anexo A se puede ver los diferente animales y frutas de cada región

naturales de nuestro país.

Page 60: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

44

Tabla 9. Modelado de la fauna y flora de Galápagos (Bautista, 2018)

Vista Sombreado Gouraud

(Líneas) Texturizado

Flora

Algas

Perspectiva

Fauna

Tortuga

Perspectiva

• Guía Didáctica de Ciencias Naturales

Los temas de la Guía Didáctica de Ciencias Naturales fueron sacados del libro del

Ministerio de Educación de Ciencias Naturales de 4to año de Educación Básica con la

ayuda de los docentes de la escuela antes mencionada, cada tema se va a tener un audio.

o Partes de la Planta

Todas las plantas, igual que el cuerpo humano, tienen sus partes bien definidas. Cada

parte cumple una función específica. La naturaleza sigue demostrando al hombre cuán

importante son las plantas para la existencia de la diversidad y supervivencia ecológica.

Es por eso que es importante estudiar las partes de las plantas (tallo, flor, hoja, fruto, raíz)

que hemos modelado cada una de las partes de la planta con cada una de sus partes; cada

modelado tiene un audio donde nos explica las partes de las plantas.

Page 61: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

45

Tabla 10. Modelado de las Partes de la Planta (Bautista, 2018)

Vista

Sombreado Gouraud

(Líneas) Texturizado

Partes

de la

Planta

Perspectiva

Partes

de la

Flor

Perspectiva

Partes

de la

Hoja

Perspectiva

Partes

del

Fruto

Perspectiva

Partes

del

Tallo

Perspectiva

Partes

de la

Raíz

Perspectiva

o Recursos Naturales No Renovables

Los Recursos Naturales No Renovables son los que no pueden ser producidos,

regenerados o reutilizado. Estos recursos frecuentemente existen en cantidades fijas o son

consumidos mucho más rápido de lo que la naturaleza puede recrearlos. Los Recursos

Naturales No Renovables se dividen en dos (combustible fósil y minerales), los

combustibles fósiles son lo que proceden de la biomasa producida hace millones de años

la cual pasó por grandes procesos de transformación hasta la formación de sustancias de

Page 62: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

46

gran contenido energético como el carbón, el petróleo o el gas natural. En el Anexo A se

puede observar los demás modelados.

Tabla 11. Modelado de los Combustibles Fósiles (Bautista, 2018)

Vista Sombreado Gouraud

(Líneas) Texturizado

Barril de Petróleo

Perspectiva

o Recurso Naturales Renovables

Un recurso renovable es un recurso natural que se puede restaurar por procesos naturales

a una velocidad superior a la del consumo por los seres humanos. Para representar los

recursos naturales renovables se decidió modelar la radiación solar y el viento los cuales

son recursos perpetuos que no corren peligro de agotarse a largo plazo.

Tabla 12. Modelado de los Recurso Naturales Renovables (Bautista, 2018)

Vista Sombreado Gouraud

(Líneas) Texturizado

Sol

Perspectiva

Viento

Perspectiva

Page 63: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

47

o Recurso Estratégicos

Los recursos estratégicos del suelo se modelo los horizontes del suelo que se llaman así

a una serie de estratos horizontales que se desarrollan en el interior del mismo y que

presentan diferentes caracteres de composición, textura, adherencia, también consta de

un audio donde nos va a explicar cada horizonte del suelo.

Los recursos estratégicos del agua se modelo el ciclo del agua que comienza con la

evaporación del agua contenida en los depósitos, como mares, ríos, elevándose a las nubes

y gracias a las bajas temperaturas se enfría y se condensa en las nubes transformándose

en agua. Luego las gotas producidas por la condensación se unen formando así nubes que

caen a la superficie de la tierra como granizo o nieve o líquida.

Tabla 13. Modelado de los Horizontes del suelo (Bautista, 2018)

Vista Sombreado Gouraud

(Líneas) Texturizado

Perspectiva

Perspectiva

4.4.2. Diseño de la Guía Didáctica

La Guía Didáctica nos sirve para dar una visión del contenido del aplicativo, las imágenes

que vamos a encontrar en esta Guía Didáctica son los marcadores que nos permiten

interactuar con la aplicación que se realizó en Unity 3D que va a generar la Realidad

Aumentada.

Para la maquetación de esta Guía Didáctica se utilizó la herramienta de Adobe InDesign,

donde logramos reunir el trabajo realizado; que nos permitió ubicar las imágenes que van

Page 64: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

48

a ser los marcadores y el texto, para tener una buena encuadernación y la organización

bien de las páginas de las Guía Didáctica.

Figura 36. Maquetación del Libro (Bautista, 2018)

4.4.3. Grabación de Sonido

Para la grabación de los sonidos que va a tener los modelos anteriores, fueron grabados

con el micrófono de la laptop, utilizando Adobe Audition, con este programa se pudo

eliminar el ruido ambiental de cada una de las grabaciones, además nos permitió cambiar

el tono de voz para que sea más amigable la voz.

A continuación, se explica para el proceso grabar el sonido:

Debemos tener en cuenta que no exista mucho ruido al momento de grabar para no tener

ruido y que se escuche la voz; grabamos por medio del micrófono de la laptop el contenido

de cada modelado que queremos que se escuche.

Figura 37. Grabación del Sonido (Bautista, 2018)

Grabamos

Sonido

Page 65: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

49

Una vez grabado el sonido debemos eliminar el ruido ambiental, se selecciona una parte

de la grabación, para así dirigimos a efectos --> reducción de ruido y de esta forma se

reduce significativamente el ruido de fondo. Este efecto permite eliminar una

combinación de ruido, incluido el silbido de cinta, el sonido de fondo del micrófono,

zumbido de línea de potencia o cualquier ruido constante en una forma de onda.

Figura 38. Reducción del Ruido (Bautista, 2018)

Cuando tenemos ya eliminado el ruido nos dirigimos a efecto->defasador de tono que

sirve para cambiar el tiempo de forma que el tono varíe, para que sea amigable la voz

para los niños.

Figura 39. Desfasador de tono (Bautista, 2018)

Page 66: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

50

4.4.4. Elaboración de Botones y Logos

Para la elaboración de los botones y los logos, se utilizó la herramienta de Adobe

Ilustrador, aquí se ilustro el diseño del botón que contiene el texto con la función del

botón, que al momento de pasar con el mouse va a cambiar a color a rojo el botón. Para

la elaboración de los íconos de las aplicaciones ver Anexo B.

Figura 40. Elaboración de Botones (Bautista, 2018)

4.5. Desarrollo

Para el desarrollo de la aplicación se utilizó Unity 3D en la versión 5.6.4 (64 bits), para

Realidad Aumentada se utilizó Vuforia en la versión 6.5.

4.5.1. Creación de marcadores para la Realidad Aumentada

Para la creación de los marcadores, se debe entrar a la página oficial de Vuforia, donde

solita iniciar sesión para poder añadir los marcadores de las dos Guías Didácticas que van

a ser las imágenes que corresponden a cada modelado, una vez cargadas las imágenes

procedemos a descargar la Database que será importada al proyecto de Unity 3D; también

se debe crear la License Key, la llave que permite hacer uso de Vuforia.

Page 67: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

51

Figura 41. Página Web de Vuforia- Creación de Marcadores (Bautista, 2018)

Figura 42. Página Web de Vuforia- Creación de License Key (Bautista, 2018)

4.5.2. Codificación de la aplicación

Para la codificación de la aplicación se utilizó Unity 3D en la versión 5.6.4 (64 bits). Ver

Anexo C.

4.5.3. Elementos en la escena

o Botones

Se creó un menú de botones que permite al usuario (niño o docente) obtener ayuda,

cambiar de escena o salir, entre otras, los que a continuación se detalla:

License Key

Database

Marcadores

Page 68: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

52

Tabla 14. Botones (Bautista, 2018)

Botones Nombre Descripción

AppCCNN AppCCSS

Botón Salir Permite cerrar el programa.

Botón de

Atrás

Regresa a la pantalla

principal.

Botón Acerca

de

Muestra una imagen con los

agradecimientos.

Botón de

Iniciar

Se ejecuta el programa.

Botón de

Audio

Reproduce el audio de cada

uno de los modelos.

Botón de

Pausa

Permite pausar la animación

y el sonido del modelado.

Botón de

Animación

Permite observar la

animación de cada modelo.

4.5.4. Creación de Escenas

El presente proyecto está formado por 4 escenas las mismas que son:

a) Escena 1(Splash): Esta escena nos muestra el splash de la aplicación, tiene una

duración de 2 segundos.

Figura 43. Escena 1(Splash) (Bautista, 2018)

Page 69: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

53

b) Escena 2 (Main Menú): Esta escena nos muestra los botones de Acerca de,

Iniciar y Salir.

Figura 44. Escena 2 (Main Menú) (Bautista, 2018)

c) Escena 3 (Main): Esta escena nos muestra ya ejecutándose el programa, con los

botones de animación, sonido, pausa y atrás.

Figura 45. Escena 3 (Main) (Bautista, 2018)

d) Escena 4 (Acerca de): Esta escena nos muestra información de la aplicación la

universidad, facultad, quién lo realizó y quién lo revisó.

Page 70: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

54

Figura 46. Escena 4 (Acerca de) (Bautista, 2018)

4.5.5. Realidad Aumentada

Debemos crear un nuevo proyecto en Unity 3D, en la escena Main una vez puesto los

botones donde los deseamos, se realiza la programación de Realidad Aumenta; en la

escena Main cuando se crea, asoma con la cámara de Unity, este objeto se elimina, para

importa el SDK Vuforia, tener acceso a la cámara de Vuforia y a los marcadores.

Figura 47. ARCamera y ImageTarget (Bautista, 2018)

Cuando ya tenemos puestos estos dos objetos (ARCamera y ImageTarget) debemos

activar la DataBase y pegar la Licencia Key en ARCamera para poder utilizar la Realidad

Aumentada, que anteriormente fue descargada de Vuforia; en la ImageTarget asignamos

el modelo que le corresponde.

ARCamera ImageTarget

Page 71: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

55

Figura 48. Activación de ARCamera con la License Key y Database (Bautista,

2018)

Figura 49. Asignación de Database y el Modelado (Bautista, 2018)

4.5.6. Para la Animación

Creamos un Animator Controller para cada uno de los modelos. Ver Anexo D.

Figura 50. Creamos un Animator Controller (Bautista, 2018)

Se creó un estado vacío de nombre “No Animación” para que no se mueva, después creó

un parámetro llamado "Animar" que es de tipo bool por defecto le dejo en false, agrego

mi animación desde el modelo y hago una transición entre las 2 es decir si el parámetro

Animar es verdadero irá a la animación Principal y si es falso irá a la No Animación; para

Page 72: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

56

crear las transiciones solo damos clic derecho sobre una animación y ponemos Make

Transition, después en la otra.

Figura 51. Creación de Animator (Bautista, 2018)

4.5.7. Programación

El proyecto utiliza C#. como lenguaje de programación a continuación, se muestra el

esquema de escenas:

Figura 52. Esquema de Escenas (Bautista, 2018)

Se usaron scripts para el funcionamiento de la aplicación de la Guía Didáctica de Ciencias

Sociales, los mismos que son detallados a continuación:

Page 73: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

57

o Scripts ControlAudio: Este script nos permite escuchar el audio, cuando el

modelo es pulsado para alzarse y ahí se reproduce el audio en las Guías Didácticas.

Figura 53. Scripts Audio (Bautista, 2018)

o Scripts ControlAnimación: Este script se utilizó en la aplicación de la Guía

Didáctica de Ciencias Sociales que nos permite ver la animación de cada uno.

Figura 54. Scripts ControlAnimación (Bautista, 2018)

public void Reproduce(){

var aud = getCurrentTarget();

aud.Play();

}

public void Pausa_Audio(){

var aud = getCurrentTarget();

if (aud.isPlaying)

{

aud.Pause();

}

}

/// Cuando se da clic en el botón de animar se ejecuta este método

/// lo q hace es iniciar el animator asociado al Target activo

public void Animar(){

string tag = getCurrentTargetTag() + "_map";

anims = GameObject.FindGameObjectsWithTag(tag);

if (pausar){

pausar = false;

}

else

if (!animar) {

animar = true;

time = 0;

}

foreach (Transform child in getCurrentTarget().transform){

Animator animator = child.GetComponent<Animator>();

animator.enabled = true;

animator.SetBool("Animar", true);

}

}

/// Pausa la animación es decir detiene la animación y el Animator

public void PausarAnim(){

if (animar){

pausar = true;

foreach (Transform child in getCurrentTarget().transform){

Animator animator = child.GetComponent<Animator>();

animator.enabled = false;

animator.SetBool("Animar", false);

}

}

}

Page 74: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

58

o Scripts Touch: Este script permite dar clic o aplastar en la pantalla para que se levante

un poco las provincias, países, limites, regiones, etc.

Figura 55. Scripts Touch (Bautista, 2018)

En el Anexo E se observa otros scripts y los scripts de Ciencias Naturales.

4.5.8. Exportación con extensión de apk

void OnMouseDown(){

Disable_animator();

var audio = GetComponent<AudioSource>();

string tag = getCurrentTargetTag() + "_map";

mapas = GameObject.FindGameObjectsWithTag(tag);

if (mapas == null) return;

float posZArriba = (transform.localPosition.z + 30f);

estaArriba = posZorigen != transform.localPosition.z;

foreach (GameObject mapa in mapas) {

mapa.transform.localPosition = new

Vector3(mapa.transform.localPosition.x,

mapa.transform.localPosition.y, posZorigen);

AudioSource audio2 = mapa.GetComponent<AudioSource>();

if (audio2 != null && audio2.isPlaying){

audio2.Stop();

}

}

if (estaArriba){

if (audio != null){

audio.Stop();

}

}

else{

transform.localPosition = new

Vector3(transform.localPosition.x, transform.localPosition.y,

posZArriba);

if (audio != null){

audio.Play();

}

AudioSource audio2 =

getCurrentTarget().GetComponent<AudioSource>();

if (audio2 != null && audio2.isPlaying){

audio2.Stop();

}

}

Debug.Log("OnMouseDown: " + this.gameObject.name + "=" +

transform.localPosition);

}

Page 75: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

59

• Dispositivos móviles Android

Para exportar nos dirigimos a la pestaña de file, damos clic en Buils Settings, donde damos

la ubicación para guardar el apk y damos clic en Build.

Figura 56. Apk para Android (Bautista, 2018)

Esto nos genera un archivo con extensión apk el cual puede ser instalado en el dispositivo

móvil.

Page 76: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

60

CAPÍTULO V

5. PRUEBAS Y RESULTADOS

El proyecto de titulación ha finalizado satisfactoriamente, se consiguió crear modelos

llamativos, los botones manejan una correcta cromática para la escena de Main logrando

visualizar claramente, con los distintos sonidos que se reproduce cuando se utiliza la

Realidad Aumentada; el programa cumplió con el objetivo de crear una Guía Didáctica

para las asignaturas de Ciencias Sociales y Ciencias Naturales aplicando la Realidad

Aumentada.

La ejecución del proyecto se muestra a continuación en un Dispositivo Móvil:

o Guía Didáctica de Ciencias Naturales

Figura 57. Ejecución del Proyecto en Dispositivo Móvil (Bautista, 2018)

Page 77: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

61

o Guía Didáctica de Ciencias Sociales

Figura 58. Ejecución del Proyecto en Dispositivo Móvil (Bautista, 2018)

5.1. Pruebas

• Pruebas por persona

Para realizar las pruebas se seleccionó un grupo de personas de la escuela y de alrededor

de la escuela antes mencionada de distintas edades y género para que manipulen la

aplicación, se realizó un cuestionario acerca de aplicación para examinar cuál fue la

experiencia que tuvieron. Ver Anexo F.

Page 78: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

62

• Pruebas por rendimiento de máquina y dispositivo móvil

Se ejecutó la aplicación de las Guías Didácticas de las asignaturas de Ciencias Sociales y

Ciencias Naturales en distintos tipos de dispositivos móviles, para determinar el correcto

funcionamiento en los dispositivos móviles que funcionen correctamente.

5.2. Resultados de Pruebas

• Resultado por persona

La prueba se realizó a 15 personas que tuvieron una breve explicación de lo que es la

realidad aumentada para que puedan utilizar la aplicación, a continuación, se nombra

algunos aspectos por categoría, lo que las personas les llamó la atención de las Guías

Didácticas y de la experiencia que tuvieron en la aplicación.

Grafico 1. Porcentaje de personas encuestadas según su género y edad

(Bautista, 2018)

012345

7 --8 21-24 25-30 30-35

Po

rcen

taje

Edades

Porcentaje de Personas Encuestadas según su Género y Edad

Hombres Mujeres

Page 79: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

63

Grafico 2. Porcentaje de las Guías Didácticas (Bautista, 2018)

Al grupo que fue realizado la encuesta les llamo más la atención de la Guía Didácticas de

Ciencias Sociales con un porcentaje de 81%, ya que es más llamativa al momento de

usarla como por ejemplo si tocamos los países se alzan un poco y nos dicen la capital y

el país.

Tabla 15. Características de la encuesta (Bautista, 2018)

Edad Calidad de

Gráficos Objetos llamativos

7-8 Buena, Excelente Mapas de América, Ecuador, partes de las plantas

y los Animales

21-24 Buena, Excelente Mapa de América y del Ecuador

25-30 Buena, Excelente Las partes de la planta

30-35 Excelente Las dos Guías Didácticas

De la tabla 15 se concluye:

o A los niños a los que se aplicó la encuesta les llamó la atención los modelos,

ya que se le hizo fácil manejar y observar, la experiencia en el uso del programa

fue buena, los elementos que más le llaman la atención fue los mapas de

América, Ecuador, partes de las plantas y los animales.

o Los adultos tuvieron una experiencia excelente en las aplicaciones, les llamó

más la atención todos los modelos de las Guías Didácticas.

19%

81%

Guías Dídacticas

CCNN CCSS

Page 80: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

64

• Resultado por rendimiento de dispositivo móvil

Para calificar el rendimiento en los dispositivos móviles decidimos utilizar categorías:

Mala, Regular, Buena y Excelente. Se realizó las pruebas en tres diferentes dispositivos

móviles con Android, cuyas características son:

o Primer dispositivo móvil

Tabla 16. Características del primer dispositivo móvil (Bautista, 2018)

Nombre Modelo Sistema

Operativo

Procesador Memoria

RAM

Cámara

Trasera

Huawei

P9 Lite

Huawei

VNS-L23

Android

6.0.1

KIRIN 650 2 GB 13 MP

o Segundo dispositivo móvil

Tabla 17. Características del segundo dispositivo móvil (Bautista, 2018)

Nombre Modelo Sistema

Operativo

Procesador Memoria

RAM

Cámara

Trasera

Galaxy

A3 4G

SM-A300M Android

5.0.2

Quad Core

Arm

2 GB 8 MP

o Tercer dispositivo móvil

Tabla 18. Características del tercer dispositivo móvil (Bautista, 2018)

Nombre Modelo Sistema

Operativo

Procesador Memoria

RAM

Cámara

Trasera

Galaxy

J7

(2016)

SM-

J710MN

Android

6.0.1

Octa- Core 2 GB 13 MP

Page 81: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

65

Resolución soportable de los celulares:

Nombre Resolución

Huawei P9 Lite 1080 x 1920 pixels

Galaxy J7 (2016) 720 x 1280 pixels

Galaxy A3 4G 540 x 960 pixels

Calificación para dispositivo móvil:

Tabla 19. Calificación para dispositivo móviles (Bautista, 2018)

Nombre Evaluación Comentarios

Huawei P9 Lite Bueno Buena calidad de gráficos,

la animación de cada marcador se ejecuta sin

problema

Galaxy A3 4G Regular Buena calidad de gráficos,

la animación de algunos modelos se vuelve

lentos.

Galaxy J7 (2016) Bueno Buena calidad de gráficos,

la animación de cada marcador se ejecuta sin

problema

Page 82: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

66

CAPÍTULO VI

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1. Conclusiones

• La Guía Didáctica en el presente proyecto cumplió con todas las expectativas

planteadas al inicio del proyecto. Mediante una interfaz gráfica amigable y sencilla los

niños de la Escuela Fiscal Mixta “Dr. Carlos Cadena N.” del cuarto año de Educación

Básica, se identificaron y les resultó un aplicativo muy atractivo para aprender.

• Con la colaboración de los docentes de las asignaturas de las escuelas antes

mencionada se pudo obtener la información para la elaboración de los objetos y así

cumplir con el alcance planteado, cubriendo los temas necesarios en este año de

Educación Básica.

• El modelado de los objetos presentes en la aplicación fue basado en las imágenes de

los libros del Ministerio de Educación del Ecuador, así también fueron tomadas

imágenes del internet para poder modelar de mejor manera las características y generar

figuras atractivas dentro de la aplicación para captar la atención del niño y contribuir

con el aprendizaje mediante la memorización visual.

• Con la utilización de las herramientas de Unity y Vuforia se facilitó y potenció el

poder brindar una buena funcionalidad al aplicativo con realidad aumentada,

presentando resultados satisfactorios.

Page 83: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

67

6.2. Recomendaciones

• Se recomienda localizar de forma adecuada la cámara frente al marcador para poder

observar la realidad aumentada y visualizar el modelado.

• Se debe considerar la factibilidad de aumentar animaciones con efectos especiales en

los modelados, esto nos permitirá mejorar el aplicativo dando mayor énfasis en las

características y abarcar un mayor número de requerimientos.

• Para el sonido se recomienda grabar en un estudio profesional para eliminar el ruido,

mediante la utilización de equipo profesional para mejorar la calidad sonora.

• Se recomienda la utilización regular del aplicativo para realizar mejoras de acuerdo a

las necesidades que surgen en el proceso o de ser necesario detectar y corregir los

posibles errores.

Page 84: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

68

BIBLIOGRAFÍA

Adilsa. (22 de Marzo de 2012). Obtenido de Slide Share:

https://es.slideshare.net/profesoradilsa/caractersticas-realidad-aumentada

Adobe. (2017). Adobe Illustrator CC. Obtenido de

http://www.adobe.com/la/products/illustrator.html

Adobe. (2017). Adobe Indesign CC. Obtenido de

http://www.adobe.com/la/products/indesign.html?promoid=PLHRQGPR&mv=o

ther

Adobe. (2017). Adobe Photoshop CC. Obtenido de

http://www.adobe.com/la/products/photoshop.html?promoid=PC1PQQ5T&mv=

other

Aguirre , T., Ceron Dos , L., & Medios. (2 de Mayo de 2016). Tercera Vision. Obtenido

de http://terceraversion.com/wp/2016/05/02/arquitectura-digital-la-revolucion-

en-las-salas-de-venta/

Ainhoa, A. (1 de septiembre de 2107). Obtenido de

https://blog.cognifit.com/es/psicologia-del-color-significado-colores/

Azuma, R. (4 de Agosto de 1997). A survey of Augmented Reality. Obtenido de

https://www.cs.unc.edu/~azuma/ARpresence.pdf

Basogain, X., Olabe, M., Espinosa, K., Rouèche, C., & Olabe, J. (2010). Obtenido de

Realidad Aumentada en la Educación: una tecnología emergente:

http://files.trendsandissues.webnode.com/200000010-3884839004/educamadrid-

2007.pdf

Bautista, G. (Enero de 2018). GUÍA DIDÁCTICA APLICANDO REALIDAD

AUMENTADA PARA ALUMNOS DE 4TO AÑO DE EDUCACIÓN BÁSICA,

PARA LAS ÁREAS DE CIENCIAS SOCIALES Y CIENCIAS NATURALES

EN LA ESCUELA FISCAL MIXTA “DR. CARLOS CADENA N.”. Quito,

Pichincha, Ecuador.

Betancourth, S. (29 de Octubre de 2009). Maestros Del Web. Obtenido de

http://www.maestrosdelweb.com/que-es-realidad-aumentada/

Bihartech. (7 de Febrero de 2014). Obtenido de http://www.bihartech.com/ejemplos-

realidad-aumentada/

Page 85: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

69

BLÁZQUEZ SEVILLA. , A. (2017). Realidad Aumentada En Educacion. Madrid.

Obtenido de http://oa.upm.es/45985/1/Realidad_Aumentada__Educacion.pdf

Borja López , Y. (s.f.). Obtenido de Metodología Ágil de Desarrollo de Software – XP :

http://www.runayupay.org/publicaciones/2244_555_COD_18_290814203015.p

df

Chantal , I. (2015). Obtenido de CyberClick: http://www.cyberclick.es/numerical-

blog/que-es-la-realidad-aumentada-y-como-impacta-en-tu-marketing-digital

Cisne L., M. (9 de Julio de 2016). Docencia Blearning. Obtenido de

https://docenciablearning.wikispaces.com/Home

Cruz, A. (14 de Enero de 2014). Desarrollo Libre. Obtenido de

http://www.desarrollolibre.net/blog/tema/73/android/realidad-aumentada-con-

vuforia#.WXjjBog1_IU

Cruz, M. (28 de Mayo de 2015). Obtenido de

http://www.publicidadpixel.com/significado-de-los-colores/

Eduardo G, E. (24 de Marzo de 2017). America Latina. Obtenido de

http://www.cioal.com/2017/03/24/realidad-aumentada-y-robotica-el-impulso-

del-comercio-en-el-futuro/

Espinosa, C. (2015). Realidad aumentada y educación: análisis de experiencias. Revista

de Medios y Educación, 187-203.

Fernanado. (18 de Enero de 2014). canalTIC.com. Obtenido de

http://canaltic.com/blog/?p=1859

Garcia, J. (21 de Mayo de 2016). Psicología del color: significado y curiosidades de los

colores. Obtenido de https://psicologiaymente.net/miscelanea/psicologia-color-

significado

García, R. (6 de Mayo de 2017). Realidad Aumentada y Realidad Virtual. Obtenido de

http://omicrono.elespanol.com/2017/05/realidad-virtual-vs-realidad-aumentada-

opinion/

Hernández, L. (2017). Programar Facil. Obtenido de

https://programarfacil.com/podcast/18-realidad-aumentada/

Hope, C. (26 de Abril de 2017). Adobe Illustrator. Obtenido de

https://www.computerhope.com/jargon/a/adobe-illustrator.htm

Page 86: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

70

Lopez, L. (3 de Mayo de 2016). Realidad Aumentada y la Educaciòn. Obtenido de

https://blogs.deusto.es/aplicaciones-tic/la-realidad-aumentada-y-la-educacion/

Marino Dodge, J. (s.f.). Realidad Aumentada Movil Multiplataforma. Obtenido de

http://acis.org.co/archivos/Conferencias/2016/RA_Unity3D.pdf

Maxon. (2017). Cinema 4D Creatividad junto a Simplicidad. Obtenido de

https://www.maxon.net/en/

Medina , D. (Agosto de 2015). Modelado 3D. Obtenido de

https://www.goconqr.com/en/p/3130646-noveno---modelado-3d-slide_sets

Megali, T. (12 de Septiembre de 2016). Envatotuts. Obtenido de

https://code.tutsplus.com/es/tutorials/introducing-augmented-reality-with-

vuforia--cms-27160

Mocholí, A. (15 de Octubre de 2014). Yeeply. Obtenido de

https://www.yeeply.com/blog/desarrollar-aplicaciones-moviles-de-realidad-

aumentada/

Mujica, C. (7 de Noviembre de 2012). Cinema 4d. Obtenido de

http://www.3dimentional.net/hypernurbs-en-cinema-4d/

Pascual, J. (3 de Abril de 2016). Realidad Virtual. Obtenido de

http://computerhoy.com/noticias/zona-gaming/realidad-virtual-25-preguntas-

respuestas-que-debes-conocer-42543

Peña, E. (23 de Octubre de 2016). Vex Soluciones. Obtenido de

https://www.vexsoluciones.com/tecnologias/que-es-la-realidad-aumentada/

Perez , M. (10 de Enero de 2016). Ubunlog. Obtenido de https://ubunlog.com/unity-5-3-

finalmente-llega-a-linux/

Rodriguez, B., & Toloza, R. (s.f.). El Gran Avance de la Tecnologia. Obtenido de

https://rominatoloza.atavist.com/untitled-project-r28k7

Squid and the whale movie. (27 de Junio de 2016). Obtenido de ¿Qué es la Realidad

Virtual?: http://www.squidandthewhalemovie.com/que-es-la-realidad-virtual/

Vaughan, W. (9 de Junio de 2016). 3dtotal. Obtenido de

https://www.3dtotal.com/tutorial/2213-linda-panda-a-making-of-modo-by-

william-vaughan-panda

Page 87: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

71

Villegas Dianta, A. (5 de Octubre de 2015). E-Historia. Obtenido de http://www.e-

historia.cl/e-historia/propuesta-para-el-trabajo-de-contenidos-conceptuales-con-

uso-de-realidad-aumentada-en-el-aula/

Page 88: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

72

ANEXOS

Page 89: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

73

ÍNDICE DE ANEXOS

ANEXOS ................................................................................................................................... 72

ANEXO A: Modelos. ................................................................................................................. 74

ANEXO B: Iconos de la aplicación. ........................................................................................... 77

ANEXO C: Codificación. ......................................................................................................... 78

ANEXO D: Animación .............................................................................................................. 81

ANEXO E: Scripts ..................................................................................................................... 82

ANEXO F: Cuestionario. ........................................................................................................... 83

Page 90: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

74

ANEXO A: Modelos.

A1 Animales de las regiones

Región Sombreado Gouraud

(Líneas) Texturizado

Costa

Sierra

Oriente

Tabla A1 Animales de las regiones (Bautista, 2018)

A2 Frutas de las regiones

Región Vista Sombreado Gouraud

(Líneas) Texturizado

Costa Perspectiva

Page 91: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

75

Sierra Perspectiva

Sierra Perspectiva

Oriente Perspectiva

Oriente Perspectiva

Galápagos Perspectiva

Tabla A2 Frutas de las regiones (Bautista, 2018)

A3 Recurso Naturales No Renovables (Combustibles Fósiles)

Vista Sombreado Gouraud

(Líneas) Texturizado

Tanque de Gas

Perspectiva

Carbon

Page 92: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

76

Perspectiva

Tabla A3 Recurso Naturales No Renovables (Combustibles Fósiles) (Bautista,

2018)

A4 Recurso Naturales Renovables

Vista Sombreado Gouraud

(Líneas) Texturizado

Acero

Perspectiva

Oro

Perspectiva

Titanio

Tabla A4 Recurso Naturales Renovables (Bautista, 2018)

Page 93: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

77

ANEXO B: Iconos de la aplicación.

B1 Icono de la Guía Didáctica de Ciencias Sociales

Figura B1 Icono de la Guía Didáctica (Bautista, 2018)

B2 Icono de la Guía Didáctica de Ciencias Naturales

Figura B2 Icono de la Guía Didáctica (Bautista, 2018)

Page 94: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

78

ANEXO C: Codificación.

C1 Importación de los marcadores

Figura C1 Importación de los marcadores (Bautista, 2018)

C2 Importación de Vuforia

Figura C2 Importación de Vuforia (Bautista, 2018)

C3 Realidad Aumentada

Figura C3 Realidad Aumentada (Bautista, 2018)

C4 Activación de ArCamera con la License Key y Database

ARCamera ImageTarget

Page 95: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

79

Figura C4 Activación de ArCamera con la License Key y Database (Bautista, 2018)

C5 Importaciones de Imágenes

Figura C5 Importaciones de Imágenes (Bautista, 2018)

C6 Importación de Modelos

Figura C6 Importaciones de Imágenes (Bautista, 2018)

C7 Importación del Sonido

Figura C7 Importación del Sonido (Bautista, 2018)

C8 Asignación de un modelo a un marcador

Figura C8 Asignación de un modelo a un marcador (Bautista, 2018)

Page 96: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

80

C9 Asignación de Audio y Animación

Figura C9 Asignación de Audio y Animación (Bautista, 2018)

C10 Visualización de los Modelos de CCSS

Figura C10 Visualización de los Modelos CCSS (Bautista, 2018)

C11 Visualización de los Modelos de CCNN

Figura C11 Visualización de los Modelos CCNN (Bautista, 2018)

Page 97: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

81

ANEXO D: Animación

D1 Creamos un Animator Controller para cada modelo.

Figura D. 1: Animator Controller para los modelos (Bautista, 2018)

Page 98: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

82

ANEXO E: Scripts

E1 Script de Cambio de Pantalla

Figura E. 1: Script de Cambio de Pantalla (Bautista, 2018)

E2 Script de Splash a menú

Figura E. 2: Script de Splash a menú (Bautista, 2018)

public void CargaPantalla(string pCargar){

SceneManager.LoadScene(pCargar);

}

public void salir() {

Application.Quit();

}

IEnumerator Example() {

yield return new WaitForSeconds(2);

Application.LoadLevel (3);

}

Page 99: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Creación de marcadores para la Realidad Aumentada ..... 50 4.5.2. Codificación de la ... Ejemplo de Realidad Aumentada (Mocholí,

83

ANEXO F: Cuestionario.

CUESTIONARIO

Antes de usar la Aplicación:

1. Seleccione su género: M ___ F____

2. Escriba su edad: ________

3. ¿Conoce usted acerca de la Realidad Aumentada?

SI___ NO___

4. ¿Ha utilizado usted una Guía Didáctica con Realidad Aumentada?

SI___ NO ___

Después de usar la Aplicación:

5. Su experiencia usando la aplicación de Realidad Aumenta con las Guías Didácticas fue:

EXCELENTE ____ BUENO_____ MALO _______

6. Le llamo la atención la aplicación:

SI___ NO___

7. ¿Cómo califica usted la calidad de los gráficos de las Guías Didácticas?

EXCELENTE ____ BUENO_____ MALO _______

8. Cree usted que la calidad de los modelados de las Guías Didácticas fue:

EXCELENTE ____ BUENO_____ MALO _______

9. ¿Qué asignatura le llamo más su atención?

CCNN____ CCSS_____

10. ¿Cree usted que el Aplicativo influye en el aprendizaje del niño?

SI___ NO___

¡Gracias por Responder a las Preguntas!