T\’itulo del Proyecto: Implementar una aplicacion que permita visualizar las caracteristicas dentro del cuerpo humano aplicando la realidad aumentada.
Nombre de los Investigadores: Jonathan Arcila. Monica Maria Montoya Katherine ’opez Ocampo. Descripcion del Problema: (planteamiento del problema) En la actualidad ha habido grandes cambios en el entorno de la medicina o ciencias de la salud [1], como consecuencia a los grandes avances tecnológicos pero no todos dirigidos a la creación de una aplicación de realidad aumentada que visualice las características del cuerpo humano, siendo estas características casi invisibles a simple vista y que muchos centro médicos de bajos recursos no pueden costearlos, suele ser muy evidente la necesidad de una aplicación con estas características pero que gracias a diferentes factores como la ignorancia de nuevas tecnologías, la carencia de recursos de las eps, el manejo de la nueva tecnología hacen que el desarrollo de la aplicación no sea tan sencillo. Existen varias iniciativas que pretenden desarrollar aplicaciones utilizando la realidad aumentada y que est\’an enfocadas a la medicina, pero que no cumple con necesidades espec\’ificas como la visualizaci\’on de las caracter\’isticas internas del cuerpo humano. [2] El hecho de no contar con este recurso tecnol\’ogico hace que los ex\’amenes realizados no sean detallados y no tengan una visualizaci\’on del cuerpo humano como un todo, como tambi\’en la falta de interacci\’on de los equipos m\’edicos con la realidad aumentada. Debido a la situaci\’on presentada surge la siguiente pregunta: ¿C\’omo desarrollar una aplicaci\’on optima que visualice las caracter\’isticas internas del cuerpo humano implementando la realidad aumentada? ¿Cu\’ales son los mecanismos apropiados para realizar una aplicaci\’on que implemente la realidad aumentada en la medicina? ¿Cu\’ales son los requerimientos que debe llevar una aplicaci\’on que implemente la realidad aumentada para realizar ex\’amenes detallados del cuerpo humano?
1
¿Cu\’ales son las caracter\’isticas apropiadas de un hardware que implemente la realidad aumentada para su f\’acil uso por parte del usuario?
Objetivos 1. General Implementar una aplicaci\’on que permita visualizar las caracter\’isticas dentro del cuerpo humano aplicando la realidad aumentada. 2. Espec\’ificos • Establecer la arquitectura basada en el hardware y software necesarias para una buena implementaci\’on •
Definir la interfaz del software orientada al usuario necesario para la aplicaci\’on.
•
Evaluar y a su vez implementar la usabilidad de las interfaces.
•
Elaborar el c\’odigo fuente de la aplicaci\’on.
Marco de referencia: Marco Te\’orico Realidad aumentada Es una tecnolog\’ia que complementa la percepci\’on e interacci\’on con el mundo real y permite al usuario estar en un entorno real aumentado con informaci\’on adicional generada por el ordenador. Esta tecnolog\’ia est\’a introduci\’endose en nuevas \’areas de aplicaci\’on como son entre otras la reconstrucci\’on del patrimonio hist\’orico, el entrenamiento de operarios de procesos industriales, marketing, el mundo del dise\~no interiorista y gu\’ias de museos. El mundo acad\’emico no est\’a al margen de estas iniciativas y tambi\’en ha empezado a introducir la tecnolog\’ia de la Realidad Aumentada en algunas de sus disciplinas. Sin embargo el conocimiento y la aplicabilidad de esta tecnolog\’ia en la docencia, y medicina hasta ahora son m\’inimos; entre otros motivos se debe a la propia naturaleza y estado de desarrollo de dicha tecnolog\’ia, as\’i como tambi\’en a su escasa presencia en los \’ambitos cotidianos de la sociedad. (Garrido, 2008) La realidad aumentada (RA) es una variaci\’on de los ambientes virtuales o realidad mezclada. A diferencia de las otras t\’ecnicas de la realidad mezclada, la realidad aumentada permite que el usuario perciba el entorno real ‘aumentado’ con algunos objetos virtuales (creados por computadora). (Najera, 2009)
2
La realidad aumentada es conocida tambi\’en con el nombre de dimensi\’on interactiva en algunos pa\’ises de Latinoam\’erica, es una tecnolog\’ia relativamente nueva que cada vez tiene m\’as aplicaciones y cada vez m\’as genera m\’as inquietud a la comunidad en querer observar algo m\’as all\’a de lo digital. en la realidad aumentada el mundo real y el mundo virtual se entremezclan para crear una realidad mixta en tiempo real. Con la ayuda de la tecnolog\’ia, ya sea un computador, un tel\’efono m\’ovil o cualquier otro dispositivo, la informaci\’on sobre el mundo real que rodea al usuario se convierte en informaci\’on digital e interactiva.(Otero,2011) Diferencia entre realidad virtual y realidad aumentada La realidad aumentada y realidad virtual son tecnolog\’ias que est\’an muy relacionadas pero albergan diferencias importantes. El termino de Realidad virtual fue definido como “un entorno generado por un ordenador, interactivo, tridimensional en el cual se introduce a la persona”. Una diferencia importante entro los sistemas de Realidad Virtual y los sistemas de Realidad aumentada es la inmersi\’on de la persona en el entorno. En los sistemas de realidad virtual, la persona se encuentra en un mundo totalmente virtual donde el entorno est\’a bajo control del sistema. Sin embargo, los sistemas de Realidad aumentada se encargar de “ampliar” la escena del mundo real manteniendo en el usuario una sensaci\’on de presencia en el mundo real. Las im\’agenes virtuales est\’an mezcladas con la visi\’on del mundo real, creando una visi\’on aumentada. (Garrido, 2008) Realidad Virtual La palabra virtual acciona casi autom\’aticamente un resorte de la imaginaci\’on popular de la \’ultima d\’ecada del siglo xx, que nos hace pensar en ordenadores y tecnolog\’ia digital LA esta asociaci\’on de ideas se ha ido llegando poco a poco, aunque los primeros pasos que se dieron han ca\’ido en un olvido casi absoluto. Hoy en d\’ia ponemos la etiqueta de virtual a lodo con 10 que nos encontramos o a todo lo que experimentamos en el «ciberespacio». ese lugar imaginario al que nos transportan los ordenadores cuando nos conectamos a Internet: amigos virtuales, sexo virtual, universidades virtuales, visitas virtuales a ciudades virtuales... Antes de que Internet se introdujera. Casi de la noche a la ma\~nana, en nuestras vidas cotidianas, la virtualidad de la tecnolog\’ia digital estaba asociada al concepto de RV, que se puso de moda a finales de los a\~nos ochenta. Se atribuy\’o entonces a los ordenadores el poder de crear mundos virtuales~ y aunque Internet no se aproxima ni de lejos a los entornos tridimensionales, multisensoriales, inmersivos e interactivos imaginados por los promotores de la RV, lo cierto es que hemos proyectado en el ciberespacio los sue\~nos que la industria de la R V despert\’o y no ha conseguido satisfacer.( Marie-Laure Ryan ,La narraci\’on como realidad virtual) El t\’ermino Realidad Virtual es en s\’i mismo parad\’ojico ya que se compone de dos conceptos pr\’acticamente opuestos: Real: Aquello que tiene existencia verdadera y efectiva. Virtual: Que tiene virtud de producir un efecto, aunque no lo produce de presente. Frecuentemente en oposici\’on a lo efectivo o real. (Mª Jes\’us Ledesma Carbayo, 2010) Caracter\’isticas de la realidad aumentada 3
Para que una aplicaci\’on pueda ser definida como una aplicaci\’on de realidad aumentada deber\’a cumplir con los siguientes requisitos. (Ronald Azuma. A survey on augmented reality. Teleoperators and Virtual Environments, August 1997.) • • •
Combinar objetos virtuales con el mundo real Ser interactiva en tiempo real Los objetos virtuales se presentan en tres dimensiones.
Que elementos integran la realidad aumentada? Estos componentes son verdaderamente muy \’utiles para que se de un buen reflejo de la realidad aumentada es decir entre estos est\’an: (SalvadorP\’erez,2009) 1- Elemento que captura las im\’agenes de la realidad en la que se esta Basta solo de una c\’amara de las que est\’an presentes en los computadores o tel\’efonos m\’oviles. Con la c\’amara lo que se pretende hacer es tomar la informaci\’on del mundo real y transmitirla al software de realidad aumentada. (SalvadorP\’erez,2009) 2- Elemento sobre el que proyectar la mezcla de las im\’agenes reales con las im\’agenes sintetizadas Para ello, se puede utilizar el monitor de un computador, de un tel\’efono m\’ovil de alta generaci\’on como por ejemplo el Smartphone o de una consola de videojuegos. (SalvadorP\’erez,2009) 3- Elemento de procesamiento Es el que se encarga de la informaci\’on del mundo real con que esta interactuando el usuario, es decir donde se va a reflejar la realidad aumentada (computador) (SalvadorP\’erez,2009) 4- Elemento “activador de realidad aumentada” Se trata de elementos de localizaci\’on como los GPS, las br\’ujulas o los aceler\’ometros, que ayudan a obtener la posici\’on del dispositivo, as\’i mismo los marcadores llamados RFID o c\’odigos bidimensionales.(SalvadorP\’erez,2009)
Realidad Virtual y Aumentada Aplicadas a la Medicina Los cambios r\’apidos de la tecnolog\’ia de la informaci\’on son admirables. Similar transformaci\’on existe en la manera en que la informaci\’on es presentada, integrada, recuperada y 4
distribuida. La realidad virtual y aumentada generadas por ordenador son un gran recurso educacional, pero el mayor reto de la superabundancia de la informaci\’on m\’edica llegar\’a a ser m\’as c\’omo utilizar esta informaci\’on que c\’omo obtenerla.( Ense\~nanza y aprendizaje de la medicina del aparato locomotor en las Facultades de Medicina.) La Sociedad de la Informaci\’on debe afrontar el reto de hacer frente a los problemas m\’as importantes que en materia de salud, pol\’itica social y bienestar social se presentar\’an como potenciales pandemias en la sociedad espa\~nola y europea del futuro. Entre ellos se encuentran: Salud f\’isica • Obesidad • C\’ancer • Enfermedades neurodegenerativas • Enfermedades coronarias (rehabilitaci\’on card\’iaca) Salud mental • Problemas de violencia y agresividad (violencia de g\’enero) • Acoso escolar • Problemas alimentarios (anorexia, bulimia, obesidad) Hasta la fecha el uso creciente de las redes de comunicaciones ha permitido estimular un cambio en la manera de suministrar los servicios de salud y bienestar social. La integraci\’on de distintas tecnolog\’ias tales como el audio, el video, la cin\’etica, entre otras convierten a La realidad virtual y aumentada en unas t\’ecnicas efectivas y adem\’as econ\’omicas para el tratamiento de distintos trastornos mentales. Dichas t\’ecnicas han resultado unos elementos clave en este cambio, proliferando su uso en diferentes \’areas de la psicolog\’ia y la medicina. Como ejemplos de su uso en estos campos se pueden citar las terapias virtuales para tratamiento de enfermedades y fobias, tratamiento del dolor, planificaciones quir\’urgicas y simuladores de cirug\’ias m\’inimamente invasivas para educaci\’on de cirujanos. (C\’atedra Telef\’onica Nuevas Tecnolog\’ias para el Medio Ambiente y la Inclusi\’on Social La Realidad Virtual al servicio del bienestar social). Marco Conceptual Para un mejor entendimiento de este trabajo, se ha realizado un listado de palabras espec\’ificas con su respectiva definici\’on. Realidad Aumentada: visi\’on directa o indirecta de un entorno f\’isico del mundo real, cuyos elementos se combinan con elementos virtuales para la creaci\’on de una Realidad mixta a tiempo real.[3] Realidad Virtual: La realidad virtual se podr\’ia definir como un sistema inform\’atico que genera en tiempo real representaciones de la realidad, que de hecho no son m\’as que ilusiones ya que se trata de una realidad perceptiva sin ning\’un soporte f\’isico y que \’unicamente se da en el interior de los ordenadores.[4] 5
Patrones de dise\~no: Un patr\’on de dise\~no es una soluci\’on a un problema de dise\~no. Para que una soluci\’on sea considerada un patr\’on debe poseer ciertas caracter\’isticas. Una de ellas es que debe haber comprobado su efectividad resolviendo problemas similares en ocasiones anteriores. Otra es que debe ser reutilizable, lo que significa que es aplicable a diferentes problemas de dise\~no en distintas circunstancias.[5] Marco de Antecedentes: Existen diferentes estudios relacionados con el tema de realidad aumentada como por ejemplo en la publicidad, como apoyo de tareas complejas, dispositivos de navegaci\’on, y por supuesto en la medicina En Medicina existen soluciones de realidad aumentada enfocadas a varias a\’ereas para la visualizaci\’on, dentro de las que sobresalen las de an\’alisis de im\’agenes biom\’edicas, simulaci\’on de sistemas fisiol\’ogicos, entrenamiento en anatom\’ia ,y visualizaci\’on de procedimientos quir\’urgicos, desde donde las diferentes especialidades medicas han encontrado una herramienta poderosa para su aplicaci\’on y uso. Pese a lo ya existente, las posibilidades para su masificaci\’on son tantas como la imaginaci\’on nos lo permite, pudiendo ser un complemento id\’oneo para algunas publicaciones impresas que requieran un grado de visualizaci\’on especial. El primer proyecto muestra algunas t\’ecnicas para la interpretaci\’on de im\’agenes en Electrofisiolog\’ia cardiaca, donde tan solo como ejemplo se citan los mapas electro-anat\’omicos que actualmente se representan en objetos en tres dimensiones, pudiendo ser visualizados y manipulados virtualmente para su debida interpretaci\’on desde la realidad aumentada.[6] Otro proyecto de la medicina, y particularmente la cardiolog\’ia, pueden asistirse de este tipo de medios para complementar la informaci\’on disponible en otros formatos, y pasarlos a la tridimensionalidad, desde donde la interpretaci\’on sobre objetos 3D est\’a servida para estos prop\’ositos.[7]
Justificaci\’on: La aplicaci\’on podr\’a ser empleada por investigaciones posteriores ya que permitir\’a generar inquietud a los investigadores para desarrollar aplicaciones innovadoras que implementen dicha aplicaci\’on y puedan ofrecer un servicio productivo a la sociedad. La aplicaci\’on ser\’a analizada minuciosamente, es decir desarrollando pruebas para analizar su correcto funcionamiento y que no presente fallas a la hora de su ejecuci\’on
Hip\’otesis:
6
Aspectos Metodol\’ogicos: El estudio que estamos realizando posee gran trayectoria a nivel mundial desde hace 20 a\~nos para ac\’a se vienen presentando nuevas formas de representar un mundo real por medio de la tecnolog\’ia, si nos referimos a la parte practica la realidad aumentada es una tecnolog\’ia que tiene muchos campos aplicados hasta el momento como por ejemplo en la medicina, en el \’ambito de los video juegos en lo militar. Y es por primera vez que nos acercamos al tema siendo motivados cada vez m\’as a los nuevos avances que este teniendo la tecnolog\’ia de realidad aumentada. Lo que se pretende con esta investigaci\’on es hacer una recolecci\’on de una gran cantidad de informaci\’on que satisfaga el desarrollo de nuestro problema investigativo llamado realidad aumentada, as\’i mismo poder encontrar a medida de que se obtiene m\’as informaci\’on una soluci\’on y poder brindar una buena especificaci\’on de dicho problema. En la investigacion partiremos desde la induccion donde se parte de situaciones concretas y se espera obtener informacion de las mismas para analizarlas con un marco teorico general. Tambien requerimos dar explicacion al fenomeno iniciando su estudio por las partes mas especificas que lo identifican que son los efectos del problema y a partir de estos llegar a una explicacion total del problema. El problema que se est\’a planteando no se desarrolla en una organizaci\’on dentro de un nivel micro social ni macro social donde el primero de estos se refiere al estudio de la conducta especifica del individuo dentro de un grupo o sociedad, y el entorno macro social se refiere a un estudio completo de masas o sociedades enteras, en un plano m\’as global
Resultados esperados – Alcance y Delimitaci\’on: Con la realizaci\’on de este proyecto, se espera Implementar una aplicaci\’on que permita visualizar las caracter\’isticas dentro del cuerpo humano aplicando la realidad aumentada, 7
permitiendo primeramente incluir en el desarrollo de la aplicaci\’on elementos que influyan en su elaboraci\’on de tal forma que permita un bueno control a la hora de definir, evaluar e implementar y elaborar la aplicaci\’on. Esta aplicaci\’on permitir\’a mejorar la calidad de los ex\’amenes cumpliendo con necesidades espec\’ificas.
Referencias bibliogr\’aficas [1] Realidad Aumentada. Rub\’en Fern\’andez Santiago, David Gonz\’alez Guti\’errez, Sa\’ul Remis Garc\’ia. Escuela Polit\’ecnica de Ingenier\’ia de Gij\’on. [2]http://www.muyinteresante.es/realidad-aumentada-la-ultima-revolucion-digital [3] es.wikipedia.org/wiki/Realidad_aumentada [4] http://www.fib.upc.edu/retro-informatica/avui/realitatvirtual.html [5] http://es.wikipedia.org/wiki/Patr%C3%B3n_de_dise%C3%B1o [6] http://www.scc.org.co/REVISTASCC/v18/v18n1/body/v18n1a2.html [7]http://bases.bireme.br/cgibin/wxislind.exe/iah/online/? IsisScript=iah/iah.xis&src=google&base=LILACS&lang=p&nextAction=lnk&exprSearch=594820 &indexSearch=ID
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Cronograma de actividades: Cronograma de actividades Mes 2 Mes 3
Mes 1 Etapa preparaci\’on Preparaci\’on de equipos Configurar el ambiente Etapa An\’alisis Recolecci\’on informaci\’on Selecci\’on de informaci\’on An\’alisis informaci\’on Etapa de dise\~no modelado de la informaci\’on An\’alisis y extracci\’on de elementos importantes Etapa estructuraci\’on An\’alisis y modelado de la metodolog\’ia Configuraci\’on de la metodolog\’ia Etapa de pruebas y an\’alisis final Verificaci\’on del entregable final Pruebas (Simulaciones y aplicaci\’on real)
X
X X
X
X X
Mes 4 X X
X X X
X X
X X
X X
X
X X
X
X X
X X
X
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X
n. Presupuesto: Descripci\’on del Presupuesto y Cronograma de Desembolsos
PRESUPUESTO GENERAL VALORES Estudiantes(investigadores del Universidad Proyecto) Especie / Especie / Efectivo Efectivo Recurrente Recurrente 540.000
RUBROS
PERSONAL EQUIPOS
COMPRA ARRIENDO USO
SOFTWARE MATERIALES E INSUMOS SERVICIOS T\’ECNICOS BIBLIOGRAF\’IA SUSCRIPCIONES LIBROS VIAJES SALIDAS DE CAMPO OTROS (DISCRIMINAR)
0
0
150.000
50.000 100.000 200.000
9.429.000
1.050.000 TOTAL
9.579.000
1590.000
50.000
300.000
10
DESCRIPCION DE GASTOS DE PERSONAL (Miles de Pesos) Nombres y C\’edula de Apellidos Ciudadan\’ia
T\’itulo
Funci\’on en el Proyecto
Dedicaci\’o No. De n Horas/ Meses Semana
Valor Total
Formaci\’on Postgrados b\’asica Jonathan arcila
x
Monica Montoya
x x
Katherine lopez
48
4
2.900.000
Servicios generales
48
4
2.900.000
Servicios generales
48
4
2.900.000
Servicios generales
1094923762
TOTAL:
8.700.000
TOTAL RECURRENTE:
8.700.000
11
EQUIPOS QUE SE PLANEA ADQUIRIR (Miles de Pesos) Descripci\’on
Justificaci\’on de uso dentro del Proyecto
Valor Unitario
Cantidad
Valor Total
* TOTAL
SOFTWARE QUE SE PLANEA ADQUIRIR (Miles de Pesos) Descripci\’on
Justificaci\’on de uso dentro del Proyecto
--
----------------------------
Valor Unitario
Cantidad
------------------------- ------------------
Valor Total -------------
TOTAL
12
MATERIALES E INSUMOS (Miles de Pesos) Descripci\’on
Elementos de papeler\’ia
Justificaci\’on de uso dentro del Proyecto
Requeridos para la presentaci\’on de informes, esquemas, volantes para dar informaci\’on acerca de la nueva aplicaci\’on.
Valor Unitario
Cantidad
150.000
TOTAL
Valor Total 150.000
150.000
DESCRIPCION DE VIAJES (Miles de Pesos)
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Lugar Justificaci\’on
Costo Pasaje por Persona
Viaje a Miami para presentar aplicaci\’on a Miami congreso 1.793.760 city cient\’ifico Viaje a Miami para presentar aplicaci\’on a Miami congreso 1.793.760 city cient\’ifico Viaje a Miami para presentar aplicaci\’on a Miami congreso 1.793.760 city cient\’ifico Salida campo Salida campo Salida campo
Costo Estad\’ia por persona
No. De D\’ias
Valor Total
1.350.000
5 d\’ias
3.143.000
1.350.000
5 d\’ias
3.143.000
1.350.000
5 d\’ias
3.143.000
100.000
250.000
10 d\’ias
350.000
100.000
250.000
10 d\’ias
350.000
100.000
250.000 TOTAL
10 d\’ias
350.000 10.479.000
de de de
o. Curriculum Vitæ de los Investigadores: Anexos a continuaci\’on.
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HOJA DE VIDA 2012
DATOS PERSONALES: NOMBRE:
Jonathan Arcila Ospina
FECHA DE NACIMIENTO:
02de octubre del 1987
LUGAR DE NACIMIENTO:
armenia
DIRECCI\’ON:
Armenia, Quind\’io
DIRECCI\’ON PARTICULAR:
Bario las 60 casas carrera 21ª # 2-31
E-MAIL:
jonathanarcila_2@hotmail.com
DOCUMENTO DE IDENTIDAD:
1094891645
OTROS IDIOMAS:
Ingles
EDUCACI\’ON: FECHA *2005
T\’ITULO, INSTITUCI\’ON *t\’ecnico judicial en criminal\’istica, polit\’ecnico central
EDUCACI\’ON Complementaria FECHA * *
T\’ITULO, INSTITUCI\’ON * *
EXPERIENCIA: Auxiliar de Docencia/ense\~nanza 15
No aplica Disciplinas Orientadas No aplica Investigaci\’on No aplica Participaci\’on en proyectos No aplica PARTICIPACI\’ON EN CONGRESOS Y EVENTOS CIENT\’IFICOS: •
No aplica
PUBLICACIONES: TRABAJOS PRESENTADOS EN EVENTOS CIENT\’IFICOS: Trabajos completos en Eventos 1. No aplica Trabajos resumidos en Eventos 1. No aplica Art\’iculos completos publicados en revistas especializadas Nacionales 1. No aplica Internacionales 1. No aplica Art\’iculos completos publicados en revistas de divulgaci\’on 1. No aplica
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HOJA DE VIDA 2012
DATOS PERSONALES: NOMBRE:
Katherine López Ocampo
FECHA DE NACIMIENTO:
28 de octubre del 2012
LUGAR DE NACIMIENTO:
armenia
DIRECCI\’ON:
Armenia, Quindío
DIRECCI\’ON PARTICULAR:
Bario la Pavona manzana m casa 13
E-MAIL:
Katerinocampo@hotmail.com
DOCUMENTO DE IDENTIDAD:
1094923762
OTROS IDIOMAS:
*
EDUCACI\’ON: FECHA 2008
TITULO, INSTITUCION Secretariado Auxiliar Contable, Sena
EDUCACI\’ON Complementaria FECHA * *
T\’ITULO, INSTITUCI\’ON * *
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EXPERIENCIA: Auxiliar de Docencia/enseñanza No aplica Disciplinas Orientadas No aplica Investigaci\’on No aplica Participaci\’on en proyectos No aplica PARTICIPACI\’ON EN CONGRESOS Y EVENTOS CIENT\’IFICOS: •
No aplica
PUBLICACIONES: TRABAJOS PRESENTADOS EN EVENTOS CIENT\’IFICOS: Trabajos completos en Eventos No aplica Trabajos resumidos en Eventos No aplica Art\’iculos completos publicados en revistas especializadas Nacionales No aplica Internacionales No aplica Art\’iculos completos publicados en revistas de divulgaci\’on No aplica
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