Manual de como crear realidad aumentada usando un programa para niños

Para mi es de gran alegría poder escribir nuevamente en este blog, que casi no ha sufrido modificaciones desde que se ganó el Premio de Fundación Telefónica en el 2011. Pero por el deseo de compartir con Ustedes la posibilidad de desarrollar los conceptos detrás de la realidad aumentada con los niños, es que me animo a publicar este pequeño manual  para aquellos interesando en enseñar algo más que el uso de los aburridos marcadores (una broma). También los invito a visitar el trabajo que estoy realizando en mi blog personal.

conocimientoysistemas.wordpress.com

Aquí el video:

Veamos las condiciones necesarias:

  • Tener instalado Etoys la última versión, por que en las anteriores la cámara no funcionaba.
  • Tener Scratch
  • Tener una cámara web (mucho de la calidad depende de tener una buena cámara)
  • Tener una manopla con un color homogéneo que sea diferente a los colores del fondo que usas

Pasos:

En esta primera oportunidad solo trabajaremos con Etoys

Abrir Etoys y comenzar un nuevo proyecto.

abrirEtoys

Ir a provisiones, catálogo de objetos.

abrirCatalogodeobjetosdeprovsiones

Pestaña multimedia y sacar al Mundo el objeto cámara.

multimediaCamara

Por lo general la cámara se activa, puedes agrandar o reducir la imagen (pero hay un máximo según la capacidad o flujo de la cámara y su rango o tamaño).

multimediaCamaraabierta

Pintar un objeto, como el famoso autito de Etoys.

pintarauto

Redirige la dirección del auto con Shift + movimiento del mouse sobre la flecha verde de dirección.

cambiadireccion

Pinta dos círculos, uno que diga atrás y otro adelante con sus respectivas flechas de manera  similar a como se hizo con el auto.

pintaCirculos

Mueve los círculos hacia la imagen.

muevecirculos

Si das click sobre el objeto cámara observarás su halo, ir a menú en la parte superior al lado de la X en el borde izquierdo. Configura la cámara en enviar al fondo, se resiste al avance; y al final del menu también esta la opción de apagar o encender la cámara (off, on).

configurarcamara

Colócate sobre el circulo, saca halo, abrir visor.

visorprogramacion

Saca al Mundo, Prueba Si No

pruebasino

Luego saca de Adelante(si colocaste ese nombre)la orden esta encima de color

encimadecolor

Luego colócate sobre el auto, saca halo, y coloca sobre el guión de Adelante, auto avanza 5, pero cambia ese valor por 10.

pruebasinoautoavanza

Selecciona con el cuenta gotas el color de tu guante, trata de que sea cerca del circulo ya que los colores varían en función de la cantidad de luz y la posición.

cuentagotas

Activa los guiones en el reloj de cada guión y todo terminado, tu primera aplicación de realidad aumentada esta listo para impresionar en casa o el colegio.

scripterminado

Lo último no olvides esconder los guiones para que se vea mejor y acercar el guante para que el carro se mueva adelante o atrás. el reto es mejor el guión para hacer otras cosas.

En posteriores post, les mostrare como interactuar con Scratch y WEDO.  Y si te gusto déjame un comentario.

Juan Cadillo

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Nuevas Aplicaciones de la Realidad Aumentada para Niños

Estimados amigos que leen este blog, y por cuestiones de tiempo luego del Premio Fundación Telefónica de  Innovación Educativa (Premio Internacional Educared 2011), me resistí a actualizar, pero llegó la hora de mostrar los avances logrados en este 2012. Luego de mucha investigación he logrado en el semestre mayores avances en el desarrollo de aplicaciones para niños usando los conceptos de la Realidad Aumentada y la Visión Artificial  permitiendo  el trabajo con formas y colores; en los proyectos “Probado virtual” y “Pintura Virtual para la Realidad Aumentada” se avanzó con los conceptos pedagógicos sobre  el trabajo lúdico, el desarrollo de las capacidades kinestésicas  y las  competencias a desarrollar en  los niños y niñas por áreas. El software que se desarrollo para estos proyectos estaba limitado a la detección de movimiento y el reconocimiento de colores. Se trabajó con processing y librerías adaptadas de opencv para este lenguaje; lamentablemente muy pocas funciones de opencv (librerías de visión artificial)   fueron migradas por lo que la alternativa era trabajar en el lenguaje C++, usando las librerías nativas. Y en el segundo semestre estoy trabajando con C# y XNA para aprovechar las capacidades de manejo de juegos en 3D y aprovechar el potencial de OpenCV.

Los resultados del primer semestre usando opencv  para el lenguaje C++, Qt Creator, asi Microsoft Visual C++ Express fueron promisorias. Luego de mucho investigar he logrado reconocer formas y colores optimizando algoritmos e ideando muevas formas para trabajar el reconocimiento de formas, optimizar tiempos y lograr trabajar en tiempo real; aproveche parte de mi trabajo sobre colores derivados de los proyectos anteriores. Como muchos otros  proyectos de este tipo tengo aún problemas con la luz que es muy variable en los ambientes reales, pero aún así se ha logrado avanzar reduciendo el ruido de estas variaciones. en las pruebas del software, se verificó el funcionamiento y la robustez del desarrollo con los niños en condiciones reales  tomando criterios pedagógicos de color y forma.

De los resultados se puede concluir que aplicación es estable con correcciones menores, y toca seguir avanzando en la validación pedagógica, ya que a mi criterio su uso para apoyar el logro de las:

• Competencias: Para reconocer, nombrar y describir figuras geométricas, asociándolas con objetos de su entorno, y su

• Capacidad: Identificar elementos esenciales de figuras geométricas planas: rectángulo, cuadrado, triangulo.

Así también dentro del proyecto  tengo planificado crear juegos que refuercen estas y otras  competencias, espero  que el tiempo que es cada vez es más tirano, me ayude a concretar y compartir lo desarrollado.

Comparto con Ustedes las pruebas realizadas.

Aquí un avance en el reconocimiento de la mano, que debe permitirme con el tiempo construir mejores juegos para los niños.

Y el avance en el conteo de dedos,

Y espero para el domingo o lunes mostrarles  un juego de Realidad Aumentada que usa un auto en 3D y es conducido a través de la detección de movimiento.

Juan Cadillo

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Enlace a software de Realidad Aumentada

A pedido de varios correos que he recibido comparto el enlace correspondiente al software desarrollado en el proyecto: “Probador Virtual de la Realidad Aumentada”. Este trabajo aun esta recién desarrollándose y de seguro con el tiempo mejorará con sus aportes. (No olvidar los requerimientos para su instalación: https://probadorvirtualra.wordpress.com/2011/06/05/instalacion-de-pvra/)

Aquí en el enlace

http://www.ziddu.com/download/15259153/ProbadorVirtual.rar.html

Juan Cadillo

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Subsistema de manejo de los Bloques Lógicos

El trabajo en este último subsistema se baso en la detección de movimiento en 4 regiones:

La Primera de color

La segunda de tamaño

La tercera en la de forma

Y por último la de selección de orden (tenemos 3 figuras) de izquierda a derecha 1, 2 y 3.

El trabajo busca que el niño arme una serie de bloques lógicos que se le presenta mediante un juego y debe armar la serie según los criterios de color, forma y tamaño.

Video ilustrativo de aplicación

Juan Cadillo

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Instalación del Probador Virtual

REQUISITOS DE INSTALACION

1. Tener instalada una cámara Web (WebCam) de por lo menos 3.0 Mpx. Usando los controladores respectivos ofrecidos por el fabricante.

2. Tener instalado la Máquina Virtual de Java (jre). Esta se encuentra en la dirección web:

http://www.box.net/shared/a1fa9mk2qb o en su defecto en la página del fabricante http://www.java.com/es/download/manual.jsp

3. Instalar en el siguiente orden: OpenCV_1.0.exe, WinVDIG_101.exe y QuickTimeInstaller.exe. Software que se encuentran en un repositorio acondicionado en la Red. (Reiniciar si está utilizando Windows XP)

OpenCV_1.0.exe. Puede ser descargado de:

  la URL del proyecto

 http://www.box.net/shared/cndyb04x7n

O del Fabricante

 http://sourceforge.net/projects/opencvlibrary/files/opencv-win/1.0/OpenCV_1.0.exe/download

WinVDIG_101.exe. Puede ser descargado de:

http://www.box.net/shared/11dp8vghsr

O del fabricante

http://www.eden.net.nz/7/20071008/ (debe descargar la versión 1.0.1) otras versiones dan problemas con el uso de processing

QuickTimeInstaller.exe. Puede ser descargado de:

http://www.apple.com/es/quicktime/download/

 

enlace al Software Probador Virtual

Aquí en el enlace

http://www.ziddu.com/download/15259153/ProbadorVirtual.rar.html

 

INSTRUCCIONES DE USO

1. Copie la carpeta ProbadorVirtual ofrecida en el enlace de la página WEB del proyecto y ubíquela en el disco C: (C:\ProbadorVirtual\) – Esta ubicación no se puede cambiar.

2. Conecte la WebCam (de preferencia una con más de 3Megapixeles)

3. Busque en la carpeta PinturaVirtual el ejecutable llamado setup.exe e inícielo.

4. Siga las Instrucciones del Menú.

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Nuestra experiencia con la Realidad Aumentada

En este parte deseo relatar la experiencia vivida en el manejo de la Realidad Aumentada con los niños y niñas:

Para ello partimos de las capacidades del Diseño Curricular Básico:

  • Explorar y experimentar con materiales de expresión gráfico plástica.

 Se trabajo con un lienzo virtual sobre el que los niños realizaron dibujos y pintaron, si bien el sistema no es muy estable por dificultades técnicas los niños reconocieron colores  y realizaron trazos que les permitió afianzar la expresión plástica

  • Observar y describir las características visuales, sonoras y cinéticas (de movimiento) de elementos naturales y objetos de su entorno.
Se trabajo el reconocimiento de colores aprovechando las posibilidades de la realidad aumentada; de tal forma que los niños recibieron reforzadores de los diferentes colores. En una segunda etapa implementaremos el reconocimiento de un número mayor de colores y sus reforzadores.
Se construyó un piano virtual, en el que los niños ejecutaron melodías libres, este aspecto debe evolucionar hasta poder tocar canciones sencillas, para ello se requiere el aprendizaje de las notas musicales y su ubicación en el piano.
  • Reconocer y describir diversas producciones manuales y artísticas melodías en el entorno familiar o comunitario.
Se aprovecho la realidad aumentada para enseñar canciones sobre las formas y los colores:
  • Reconoce la lateralidad en su cuerpo experimentando con diferentes actividades.
Para ello utilizamos un juego que permite ubicar el lado izquierdo y derecho, así como la posición de arriba y abajo.
  • Identifica y utiliza conceptos de ubicación espacial básicos al realizar movimientos y desplazamientos
Se trabajo los aspectos de ubicación espacial mediante juegos, como el probador virtual y el juego de pingpong que permite a los alumnos coordinar e movimiento de sus manos con los de sus ojos y consolidar lo aprendido.
  • Identifica elementos esenciales de figuras geométricas planas: rectángulo, cuadrado, triángulo

Se trabajo buscando que los niños pudieran trabajar con los bloques clasificándolos y odenándolos según su color, forma y tamaño.  

]

De la experiencia podemos afirmar que el uso de las aplicaciones desarrolladas en su  mayoría son para grupos pequeños; ya que la principal dificultad es el manejo de las variaciones de color producto del movimiento de las personas.

Juan Cadillo
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Conclusiones del Proyecto

Deseamos presentar una herramienta que se base en una solución pedagógica y didáctica  factible, teniendo en cuenta la complejidad técnico.

La tecnología es una herramienta y no la meta en si del trabajo en las aulas; eso lo comprendimos desde el inicio por ello la parte pedagógica fue crucial, permitió lograr desarrollar una herramienta que permita el uso de la Realidad Aumentada adaptada a nuestras necesidades. Gracias a ello nuestros niños y niñas  lograron los objetivos que nos habíamos planteado.

Estas son nuestras conclusiones:

  • Se puede usar la Realidad Aumentada para enseñar colores. (PROPUESTA PARA LA SEGUNDA ETAPA añadir voz al reconocimiento de colores).
  • Se puede usar la Realidad Aumentada para desarrollar los conceptos de Lateralidad con los niños.
  • La Realidad Aumentada permite el desarrollo de los  reflejos y coordinación ojo mano. También demanda de los niños resistencia en los miembros superiores.
  • La realidad aumentada permite el afianzamiento  de la coordinación motriz en lo niños.
  • Se puede enseñar música a través de la Realidad Aumentada.
  • Los niños y niñas pueden aprender a  dibujar y pintar a través de la Realidad Aumentada.
  • Se puede usar la realidad aumentada para desarrollar las capacidades de reconocimiento y clasificación de figuras.
  • La realidad aumentada permite el desarrollo de capacidades consideradas en el Diseño Curricular Básico Curricular del Perú

Siendo la ULTIMA CONCLUSION,

El juego didáctico como estrategia para usar la Realidad aumentada brinda adecuados frutos y permite que los niños asimilen la parte sintética como natural, además el juego apoyado en la Realidad Aumentada explora actividades nuevas para los niños y niñas. Así mismo los niños del cuarto grado logran mejorar sus competencias comunicativas reflejadas  en el discurso, ordenamiento de sus ideas y la entonación  y pronunciación que se aprecia en los videos.

 


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