Realidad aumentada para niños

La realidad aumentada (RA) es una tecnología que te permite ver el mundo real a través de un dispositivo, como un teléfono o unas gafas, al que se le añade información virtual. Imagina que estás mirando tu calle con el móvil y, de repente, aparecen nombres de tiendas o flechas virtuales sobre los edificios. Eso es la realidad aumentada: mezcla lo que es real con elementos creados por ordenador, todo en el mismo momento.

Esta idea de combinar lo real con lo virtual empezó a usarse con ese nombre en 1992.

¿Qué es la Realidad Aumentada?

El término "realidad aumentada" fue creado por Tom Caudell alrededor de 1992. Desde entonces, se ha definido de varias maneras.

Una forma sencilla de entender la realidad aumentada es que:

• Combina cosas del mundo real con elementos virtuales.
• Funciona en tiempo real, es decir, al instante.
• Los elementos virtuales se ven en 3D (tres dimensiones).

La realidad aumentada es como una herramienta que te permite ver e interactuar con el mundo real, pero con información extra que un ordenador o un dispositivo móvil añade. Por ejemplo, puedes ver un objeto virtual en tu propia habitación.

Esta tecnología también incorpora datos digitales al mundo real usando programas especiales que reconocen patrones. Es una herramienta interactiva que está creciendo mucho y pronto la veremos en muchos lugares. Se usará en videojuegos, medios de comunicación, arquitectura, educación, televisión, turismo, literatura, cine y hasta en medicina. La realidad aumentada traerá un mundo digital increíble a nuestro entorno real.

Historia de la Realidad Aumentada

La idea de la realidad aumentada no es tan nueva como parece.

Primeras Ideas y Desarrollos

El concepto de realidad aumentada apareció por primera vez en 1901. El escritor Frank L Baum imaginó unas gafas electrónicas que mostraban información sobre las personas que se veían a través de ellas.

Más tarde, en 1962, Morton Heiling, considerado el padre de la realidad virtual, creó el Sensorama. Este invento combinaba imágenes, sonido, vibración y olores para añadir más información a una experiencia. En 1968, Ivan Sutherland y Bob Sproull inventaron "La espada de Damocles". Era un aparato que se ponía en la cabeza y permitía al usuario ver gráficos generados por ordenador.

En 1973, Ivan Sutherland inventó el casco de realidad virtual. Aunque estos inventos se parecen más a la realidad virtual, abrieron el camino para la realidad aumentada.

El primer gran avance en realidad aumentada fue "Videoplace", creado en 1974 por Myron Krueger. Este sistema usaba proyecciones y cámaras de vídeo para crear un entorno interactivo. Los usuarios podían ver sus sombras y el sistema respondía a sus movimientos.

En los años 80, Steve Mann desarrolló la "computación vestible" (wearable computing). En 1981, Dan Rei combinó por primera vez imágenes de radar meteorológico y cámaras espaciales con mapas y símbolos para la televisión. Esto fue un paso importante hacia la realidad aumentada en los medios.

La Década de 1990

En los años 90, Tom Caudell usó el término "realidad aumentada" para describir dispositivos que ayudaban a los electricistas en fábricas de aviones. Estos aparatos proyectaban esquemas de montaje sobre las piezas, facilitando el trabajo.

En 1992, Louis Rosenberg creó el primer sistema funcional de realidad aumentada llamado Virtual Fixtures. Este invento proyectaba la visión de brazos robóticos sobre los brazos del usuario, creando una visión aumentada de la realidad.

En 1994, Steven Feiner, Blair MacIntyre y Doree Seligmann crearon KARMA. Era un sistema que ayudaba a diseñar realidades aumentadas para explicar tareas de mantenimiento y reparación. Ese mismo año, Julie Martin creó Dancing in cyberspace, la primera obra de teatro con realidad aumentada.

En 1997, Ronald T. Azuma investigó los posibles usos de la realidad aumentada en medicina, producción, investigación y entretenimiento.

En 1998, Sportsvision usó la realidad aumentada en transmisiones de la NFL. Mostraban una línea virtual en el campo para marcar el primer down. Esto es algo común hoy en día en el fútbol americano. En 1999, la NASA usó la realidad aumentada en su nave X-38 para mejorar la navegación. También en 1999, Hirokazu Kato desarrolló ARToolKit, un programa que combina acciones del mundo real con objetos virtuales.

La Década de 2000

En el año 2000, Bruce H. Thomas creó ARQuake, el primer juego al aire libre con realidad aumentada para dispositivos móviles.

En 2003, la NFL usó la "Skycam" para insertar la línea de primer down en las transmisiones. En 2008, se fundó AR Wikitude, una empresa que ofrece experiencias de realidad aumentada para móviles. En 2009, AR Toolkit se integró en Adobe Flash, llevando la realidad aumentada a los navegadores web. También en 2009, se creó el logo oficial de la realidad aumentada para que la gente pudiera identificarla fácilmente.

La Década de 2010

En 2010, salió a la venta Kinect, un controlador de juego para Xbox 360 que permitía a los usuarios interactuar con la consola sin usar un mando.

En 2012, Google lanzó el proyecto Glass, unas gafas de realidad aumentada. Aunque tuvieron algunas críticas, se retiraron del mercado comercial en 2015, pero se siguieron desarrollando para empresas.

En 2013, Sony mostró la realidad aumentada en PS4 con The Playroom. Ese mismo año, Niantic, junto con Google, lanzó Ingress, un juego de RA para móviles que tuvo mucho éxito. También en 2013, Volkswagen usó la realidad aumentada en los manuales de sus coches con una aplicación para iPad llamada MARTA. Esta aplicación permitía ver el funcionamiento interno del vehículo y cómo solucionar problemas.

En 2015, Microsoft lanzó sus gafas de realidad aumentada, HoloLens.

En 2016, Niantic creó Pokémon Go, un juego de RA para móviles que se hizo famoso en todo el mundo. En 2017, Apple y Google lanzaron sus propios kits de desarrollo de realidad aumentada, ARKIT y ARCore. Google también lanzó Google Glass Enterprise Edition.

En 2018, Google creó Google Article, un visor de objetos 3D para el navegador. En 2019, Microsoft lanzó las HoloLens 2, y Google presentó las Glasses Enterprise Edition 2.

La Década de 2020

En la CES (Consumer Electronics Show) de 2020, se presentaron nuevas gafas de realidad virtual de Panasonic y Samsung. Estas últimas incluían un sistema para analizar entrenamientos y ejercicios.

En esta década, los Technosports (deportes que usan tecnología) se han vuelto muy populares, con nuevas competiciones como Monster Battle, Hado Shoot o Hado Kart.

¿Cómo Funciona la Realidad Aumentada?

Los dispositivos de realidad aumentada suelen tener gafas o cascos y una pantalla para mostrar la información virtual. Los auriculares, o headset, a menudo incluyen sistemas de GPS para saber la ubicación exacta del usuario.

Componentes y Niveles de la Realidad Aumentada

Para que la realidad aumentada funcione, un sistema necesita varios elementos:

• Cámara: Captura la imagen del mundo real. Puede ser la cámara de tu móvil, tableta o de un ordenador.
• Procesador: Es el cerebro del dispositivo que combina la imagen real con la información virtual.
• Software: El programa informático que controla todo el proceso.
• Pantalla: Donde ves la imagen del mundo real con los elementos virtuales superpuestos.
• Conexión a Internet: Se usa para enviar y recibir la información virtual.
• Activador: Un elemento en el mundo real que el programa reconoce para añadir la información virtual. Puede ser un código QR, una imagen, un objeto, la señal GPS o incluso gafas especiales.
• Marcador: Es lo que reproduce las imágenes 3D creadas por el procesador.

La realidad aumentada se puede clasificar en diferentes niveles:

• Nivel 0: Enlaces al mundo físico. Es el nivel más básico. Se usan códigos QR que, al escanearlos, te llevan a más información a través de enlaces.
• Nivel 1: Basada en marcadores. Se usan imágenes en blanco y negro con dibujos sencillos. Al escanear estas figuras, el dispositivo muestra información 3D sobre ellas. Es una de las formas más comunes.
• Nivel 2: Sin marcadores. Utiliza el GPS y los sensores de los dispositivos para localizar lugares o puntos de interés en las imágenes del mundo real.
• Nivel 3: Visión aumentada. Este nivel usa dispositivos creados específicamente para realidad aumentada, como Google Glass o las Microsoft HoloLens. Con ellos, el mundo real y el virtual se mezclan de forma más inmersiva.

Programas (Software) de Realidad Aumentada

Algunos de los programas que se usan para crear realidad aumentada son:

• ARCore
• ARToolKit
• Blender
• Unity
• Wikitude

Herramientas para Diseñadores

El kit de realidad aumentada para diseñadores (DART) es un sistema de programación que ayuda a los diseñadores a ver cómo se mezclan los objetos reales y virtuales. Permite coordinar objetos 3D, vídeos, sonidos e información de seguimiento.

Algunas herramientas para crear aplicaciones de realidad aumentada son: Vuforia, WikiTude, LayAR, WallaMe y ARToolkit.

Plataformas de Realidad Aumentada

Las plataformas de realidad aumentada son herramientas en internet que te permiten crear tu propia aplicación o usar aplicaciones ya existentes en Google Play y App Store.

• Viur: Permite crear experiencias digitales rápidamente. Puedes subir vídeos, animaciones 3D y configurar funciones.
• Blippar: Una plataforma para crear y publicar realidad aumentada.
• Wikitude: Permite acceder a información del entorno a través de la cámara de tu dispositivo.
• ARCore: Creada por Google, permite vivir experiencias reales con realidad aumentada.
• Aurasma: Permite añadir contenido digital como vídeos o imágenes 3D.
• Total Immersion: Muy usada en marketing y ventas.

Formas de Ver la Realidad Aumentada

Hay tres formas principales de ver la realidad aumentada:

• Gafas de realidad aumentada.
• Dispositivos móviles (tabletas o teléfonos).
• Pantallas especiales (displays espaciales).

Gafas de Realidad Aumentada

Aunque la primera generación de gafas de realidad aumentada no tuvo mucho éxito comercial, proyectos como las Google Glass 2 las han vuelto populares. Las Google Glass originales se adaptaron para el uso empresarial. Gracias a estas gafas, puedes usar tu móvil sin necesidad de usar las manos.

Las Google Glass Enterprise 2 tienen un diseño clásico. Encima del cristal izquierdo, se proyecta una pantalla que muestra la información a tu ojo.

Usos de la Realidad Aumentada

La realidad aumentada se usa en muchos campos diferentes.

Educación

La realidad aumentada es cada vez más importante en la educación. Permite identificar, localizar, obtener, guardar, organizar y analizar información digital. Es un recurso útil para compartir conocimientos y ayuda a profesores y alumnos a crear nuevos contenidos digitales. Con la RA, el aprendizaje puede ser más rápido y motivador.

Permite insertar objetos virtuales en el espacio real, que se pueden ver a escala real. Los alumnos se vuelven más activos en su aprendizaje, y su motivación aumenta con métodos como la gamificación (aprender jugando).

En educación infantil y primaria, se usan libros con RA para crear experiencias de lectura más ricas. En secundaria, la RA facilita el acceso rápido a información y ayuda a entender conceptos complejos. Permite crear mapas en 3D y manipular modelos digitales.

La RA se puede aplicar en proyectos que involucren varias asignaturas:

• Laboratorio: Con vídeos y tutoriales.
• Trabajo de campo: Para diferentes temas.
• Jornadas de puertas abiertas: La comunidad educativa puede obtener información extra con códigos QR.
• Trabajo en grupo: Facilita la colaboración.

La RA en la educación mejora la forma de enseñar y aprender, haciendo que los contenidos sean más visuales e interactivos.

Integrar Realidad Aumentada en la Educación

• Libros de texto: Se pueden añadir marcadores o códigos QR que abran enlaces a más información. Por ejemplo, en la pandemia de 2020, muchos restaurantes usaron códigos QR para sus menús.
• Aplicaciones con marcadores: Crear aplicaciones que superpongan información virtual sobre objetos. Por ejemplo, un marcador en un cartel del cuerpo humano podría mostrar las características de un órgano al enfocarlo.
• Estimular el aprendizaje: Dar información adicional a los alumnos. Por ejemplo, mostrar fotos históricas de un lugar al localizarlo con GPS.
• Experiencias en el aula: Mejorar las clases con figuras 3D que aumentan el interés y la participación. Es más interesante ver animales en 3D que en imágenes planas.

Ventajas y Desventajas

El uso de la realidad aumentada en educación tiene sus pros y sus contras:

Experiencias Reales en Educación

El proyecto Magic Book de Nueva Zelanda es un ejemplo famoso. Los alumnos de secundaria leen un libro real con un visor y ven contenidos virtuales sobre él. Esto enriquece la lectura y permite trabajar en grupo.

Los Magic Books también se usan en educación infantil para fomentar la lectura.

En la universidad, se han creado modelos de realidad aumentada para ver reconstrucciones virtuales de monumentos en 3D.

Algunos colegios usan la RA para explicar conceptos difíciles, como visualizar los elementos de la tabla periódica en 3D o para enseñar dibujo técnico, mostrando los objetos en tres dimensiones.

Usos en Educación Infantil y Primaria

En educación infantil, la RA se puede usar para que los niños manipulen esculturas virtuales y las vean desde diferentes ángulos. También pueden ver sus propias creaciones en 3D.

Niño de educación infantil trabajando con la realidad aumentada.

En primaria, la RA puede ampliar conocimientos en ciencias sociales. Por ejemplo, los alumnos pueden ver esculturas del arte íbero en realidad aumentada para comprobar cómo serían en la vida real.

La aplicación Google Translate tiene una función de cámara que traduce palabras al instante al enfocar un cartel en otro idioma.

Algunos autores, como Marcos Vázquez Debali, han usado la realidad aumentada para hacer la lectura más atractiva.

Realidad Aumentada para Alumnos con Necesidades Educativas Especiales

La realidad aumentada es una herramienta educativa muy útil para la inclusión en las aulas. Aumenta la interacción, motivación, accesibilidad y atención de los alumnos, mejorando su aprendizaje.

Los alumnos con trastornos del espectro autista (TEA) suelen usar imágenes y símbolos (pictogramas) para comunicarse. La RA, junto con la robótica educativa, ayuda a mejorar la comunicación, las habilidades sociales y el desarrollo cognitivo de estos alumnos.

La aplicación Quiver, por ejemplo, permite a los alumnos con autismo colorear dibujos en papel y luego verlos en 3D usando la cámara de un dispositivo.

La RA ayuda a crear un sentimiento de aprendizaje y aumenta la motivación. También permite a personas con discapacidad vivir experiencias que no podrían disfrutar en el mundo real, facilitando su inclusión y las relaciones sociales.

Televisión

La realidad aumentada es muy común en las transmisiones de deportes. En el fútbol, se usa para mostrar el resultado o las situaciones de fuera de juego. En el hockey sobre hielo, se colorea la ubicación de la pastilla. En el baloncesto, se recrean repeticiones en 360°. En la natación, se añade una línea para comparar la posición del récord actual.

También es útil para los meteorólogos en televisión, que pueden mostrar desastres naturales de forma interactiva.

Además, la RA se usa en los programas de noticias para captar la atención del espectador. Antes, estos montajes se hacían después de grabar, pero ahora los espectadores pueden ver, por ejemplo, cómo un tren atraviesa el plató de televisión en tiempo real.

Entretenimiento y Publicidad

La realidad aumentada ha sido un gran avance para la publicidad, usando los teléfonos inteligentes para mezclar publicidad con entretenimiento. Esto crea una conexión entre el cliente y el producto.

Permite al usuario interactuar directamente con el producto, lo que genera un gran impacto. Por ejemplo, Nike lanzó una campaña donde los usuarios podían personalizar zapatillas virtualmente. Timberland y Lemon&Orange crearon una campaña donde los usuarios podían probarse ropa en un probador interactivo.

Este tipo de campañas está creciendo mucho debido al impacto que tienen en el público.

Gastronomía

La gastronomía ha empezado a usar la realidad aumentada para fusionar la alta cocina con la tecnología, ofreciendo una experiencia única. Permite ver la carta y los platos en 3D, mostrando cómo se verán y qué ingredientes tienen. En el futuro, se espera que haya aplicaciones para muchos restaurantes. Un ejemplo es el restaurante Sublimotion en España, donde los comensales disfrutan de una experiencia aumentada de los platos junto con un espectáculo.

Información

La RA puede mejorar la eficacia de los dispositivos de navegación. Por ejemplo, puede ayudar a los encargados de mantenimiento en edificios industriales. Los parabrisas de los coches también podrían usarse como pantallas para mostrar indicaciones de navegación e información del tráfico.

Turismo

Muchos turistas usan sus móviles o tabletas, y la realidad aumentada les abre un mundo de posibilidades. Aplicaciones como "La Ciudad de México en el Tiempo" permiten recorrer la ciudad en diferentes épocas históricas usando RA y geolocalización.

Plataformas como Junaio o Layar permiten a terceros desarrollar aplicaciones sin muchos conocimientos técnicos.

La empresa austriaca Mobilizy creó WikiTude. Al apuntar la cámara del móvil a un edificio histórico, el GPS reconoce la ubicación y muestra información de la Wikipedia sobre el monumento. En Japón, Sekai Camera añade comentarios de la gente sobre direcciones o tiendas al mundo real. Acrossair identifica la estación de metro más cercana.

Grandes empresas como Google también ofrecen servicios de realidad aumentada. Google Maps, por ejemplo, permite calcular rutas a pie, en coche o en transporte público.

Muchos museos ofrecen experiencias con realidad aumentada. Los visitantes pueden interactuar con obras de arte o ver secuencias históricas al visitar lugares como el Coliseo Romano. Esto también impulsa el comercio y permite a los consumidores ver alojamientos virtualmente antes de decidir dónde quedarse.

La RA también se ha usado en la arqueología subacuática para facilitar la experiencia de buceo en sitios arqueológicos sumergidos.

Medicina

La realidad aumentada también ayuda en la medicina, dando a los profesionales herramientas para trabajar de forma rápida y efectiva.

Un ejemplo popular es el uso de la realidad aumentada en la ecografía prenatal. La ecografía 4D permite ver al feto en movimiento. Desde 2016, la ecografía 5D añade más realismo. Además, se usan gafas de realidad virtual para ver la imagen del bebé como si fuera una película.

Quizás el mayor avance es la invención de unas gafas que pueden distinguir las células con cáncer de las sanas. Estas gafas, creadas en la Universidad de Washington, podrían cambiar los procedimientos quirúrgicos para extirpar tumores, facilitando el trabajo de los cirujanos.

La realidad aumentada permite recoger datos de un paciente en tiempo real usando sensores no invasivos, como la resonancia magnética o la tomografía. Permite ver el interior del paciente sin cirugía y ayuda en tareas de precisión en el quirófano, como saber dónde perforar el cráneo o hacer una biopsia. También es útil para el entrenamiento médico.

Literatura

• En la novela Luz virtual (1993), William Gibson describe unas gafas que muestran información adicional sobre los objetos del mundo real. Eran usadas por arquitectos o neurocirujanos.
• La obra RAX (2000), de Eduardo Vaquerizo, cuenta una historia en una sociedad conectada a una realidad aumentada con diferentes niveles.
• La editorial Pavinchi ofrece libros con audio, animaciones y una aplicación de realidad aumentada.
• Muchos libros interactivos basados en realidad aumentada permiten al lector conectar el libro impreso con contenido digital.

Cine

• En la película Terminator (1984), los ciborgs tenían una visión de la realidad con capas gráficas virtuales superpuestas.
• En Minority Report (2002), el personaje de Tom Cruise mueve una interfaz con los dedos. En Iron Man (2008), se usan pantallas como dispositivos multitouch.
• Aunque la RA aún no ha llegado a las pantallas de cine, se espera que pronto lo haga y que incluso supere al 3D. Con la RA, podríamos sentirnos dentro de la película.

Arquitectura y Construcción

La realidad aumentada es una gran aliada en la arquitectura y la construcción. Permite a los trabajadores y clientes ver una obra a escala real e interactuar con ella antes de construirla. Así, se pueden verificar cálculos y perfeccionar detalles.

Véase también

En inglés: Augmented reality Facts for Kids

• Interactividad
• Metaverso
• SLAM visual