paseo y video virtual de la hacienda de santa maria regla huasca de ...
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PASEO Y VIDEO VIRTUAL DE<br />
LA HACIENDA DE SANTA MARIA REGLA<br />
HUASCA DE OCAMPO, HIDALGO<br />
Ma. De Jesús Gutiérrez Sánchez 1 , Arturo Ocampo López 2<br />
Gonzalo Alberto Torres Samperio 3<br />
Universidad Autónoma <strong>de</strong>l Estado <strong>de</strong> Hidalgo<br />
Centro <strong>de</strong> Investigación en Tecnologías <strong>de</strong> Información y Sistemas<br />
Carretera Pachuca-Tu<strong>la</strong>ncingo Km. 4.5, Cd. Universitaria, Pachuca Hidalgo.<br />
chuysy79@hotmail.com 1<br />
arturo100852@hotmail.com 2<br />
torres@reduaeh.mx 3<br />
Resumen: En el presente trabajo se utiliza una <strong>de</strong> <strong>la</strong>s múltiples aplicaciones <strong>de</strong><br />
<strong>la</strong> Realidad Virtual, los Paseos y Vi<strong>de</strong>os Virtuales, los cuales heredan sus<br />
principales características <strong>de</strong> interactividad y gran similitud con <strong>la</strong> realidad.<br />
Estos sistemas son utilizados actualmente en diversas áreas, como lo son <strong>la</strong><br />
difusión y <strong>la</strong> recreación tridimensional <strong>de</strong> sitios, museos, monumentos<br />
históricos, etc. En los cuales se permiten recorridos interactivos, no pre<strong>de</strong>finidos,<br />
don<strong>de</strong> el usuario visualiza con fotografías en 180º <strong>de</strong> libertad el entorno que lo<br />
ro<strong>de</strong>a, tal como lo hace en <strong>la</strong> vida real (Vi<strong>de</strong>o Virtual), o en don<strong>de</strong> el usuario<br />
interactúa con los objetos y navega <strong>de</strong> forma libre en Mundos Virtuales<br />
tridimensionales (Paseo Virtual), todo esto soportado en el entorno <strong>de</strong> Internet<br />
permitiéndoles el conocimiento <strong>de</strong> diversos temas o lugares sin <strong>la</strong> necesidad <strong>de</strong><br />
estar físicamente en ellos.<br />
Pa<strong>la</strong>bras c<strong>la</strong>ve: Realidad Virtual, Paseo Virtual, Vi<strong>de</strong>o Virtual, Mundo<br />
Virtual, Diseño Instruccional.<br />
1. Introducción.<br />
La Realidad Virtual es <strong>la</strong> representación <strong>de</strong> <strong>la</strong>s cosas a través <strong>de</strong> medios electrónicos,<br />
que da <strong>la</strong> sensación <strong>de</strong> estar en una situación real en <strong>la</strong> que se pue<strong>de</strong> interactuar. [1].<br />
Provocando en los usuarios <strong>de</strong> este entorno, conocer e interactuar con objetos que<br />
simu<strong>la</strong>n <strong>la</strong> realidad por su semejanza en muchos <strong>de</strong> sus aspectos. Los Museos Virtuales,<br />
representan un interesante y revolucionario instrumento para <strong>la</strong> Educación Asistida por<br />
Computadora, puesto que pue<strong>de</strong>n llegar a constituir todo un sistema <strong>de</strong> exploración<br />
intelectual, concebido para acelerar el aprendizaje [4].
La Realidad Virtual pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong> dos tipos: Inmersiva y No Inmersiva. Los métodos<br />
Inmersivos con frecuencia ligan un ambiente tridimensional creado por computadora el<br />
cual se manipu<strong>la</strong> a través <strong>de</strong> cascos, guantes u otros dispositivos que capturan <strong>la</strong><br />
posición y rotación <strong>de</strong> diferentes partes <strong>de</strong>l cuerpo humano. La Realidad Virtual No<br />
Inmersiva utiliza medios como el que actualmente ofrece Internet don<strong>de</strong> se pue<strong>de</strong><br />
interactuar en tiempo real con diferentes personas en espacios y ambientes que en<br />
realidad no existen, sin <strong>la</strong> necesidad <strong>de</strong> dispositivos adicionales a <strong>la</strong> computadora, estos<br />
mundos se manipu<strong>la</strong>n con accesorios como lo son el tec<strong>la</strong>do y el mouse teniendo<br />
interfaz visual el monitor, bajo <strong>la</strong> infraestructura <strong>de</strong> Internet siendo así como nace<br />
VRML, que es el estándar internacional para <strong>la</strong> creación <strong>de</strong> Mundos Virtuales.<br />
El VRML, sus sig<strong>la</strong>s en ingles Reality Mo<strong>de</strong>ling Language (Lenguaje para Mo<strong>de</strong><strong>la</strong>do<br />
<strong>de</strong> Realidad Virtual), provee un conjunto básico <strong>de</strong> primitivas para el mo<strong>de</strong><strong>la</strong>do<br />
geométrico tridimensional y tiene <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> dar comportamientos a los objetos y<br />
asignar diferentes animaciones que pue<strong>de</strong>n ser activadas por eventos generados por los<br />
usuarios.<br />
2. Paseos Virtuales.<br />
Los Paseos Virtuales consisten en <strong>la</strong> e<strong>la</strong>boración <strong>de</strong> una aplicación <strong>de</strong> Realidad<br />
Virtual que muestre monumentos <strong>de</strong>saparecidos o <strong>la</strong>s partes más representativas <strong>de</strong> <strong>la</strong>s<br />
ciuda<strong>de</strong>s y monumentos [3]. Con esto po<strong>de</strong>mos darnos una i<strong>de</strong>a general <strong>de</strong> cómo es que<br />
era presuntamente el entorno o los objetos representados.<br />
Para po<strong>de</strong>r llevar acabo un Paseo Virtual se recrea un Ambiente Virtual, es un<br />
sistema que permite al usuario interactuar con un ambiente <strong>de</strong> computador, por medio<br />
<strong>de</strong> una interfaz. El objetivo <strong>de</strong> esa interfaz es hacer creer al usuario que está presente en<br />
un lugar diferente al sitio físico don<strong>de</strong> realmente se encuentra, es <strong>de</strong>cir, reemp<strong>la</strong>zar su<br />
percepción <strong>de</strong>l mundo real por <strong>la</strong> <strong>de</strong>l Mundo Virtual, <strong>la</strong> cual se muestra en <strong>la</strong> figura1<br />
[5].<br />
Normal<br />
Humano<br />
Ambiente<br />
Sistema Ambiental Virtual<br />
Interfaz<br />
Hombre-máquina<br />
Simu<strong>la</strong>ción<br />
Computador<br />
Figura 1 Sistema <strong>de</strong> Ambiente Virtual.
El propósito <strong>de</strong> <strong>la</strong> interfaz es apoyar <strong>la</strong> actividad humana para <strong>la</strong> realización <strong>de</strong> tareas<br />
con menos errores, mayor calidad y alto rendimiento. Es necesario tener en cuenta<br />
también que <strong>la</strong> interfaz <strong>de</strong>be ser lo más natural posible para disminuir el tiempo <strong>de</strong><br />
aprendizaje, y no <strong>de</strong>be interferir en <strong>la</strong> realización <strong>de</strong> <strong>la</strong> tarea para que él usuario se<br />
enfoque únicamente en realizar su trabajo y no en manejar <strong>la</strong> interfaz. Esto pue<strong>de</strong><br />
lograrse involucrando los sentidos <strong>de</strong>l usuario: vista, sonido, tacto para obtener una<br />
realimentación más completa y natural, se presenta a través <strong>de</strong>l siguiente diagrama en <strong>la</strong><br />
figura 2.<br />
Humano<br />
Hab<strong>la</strong><br />
Muestreo<br />
Táctil<br />
Realimentación<br />
Táctil<br />
Visual<br />
Auditivo<br />
Sensaciones<br />
Simu<strong>la</strong>ción multimodal con base física<br />
Visualización<br />
Figura 2 Sensaciones y Visualización.<br />
Un Ambiente Virtual tiene requerimientos c<strong>la</strong>ramente <strong>de</strong>finidos <strong>de</strong>bido a sus<br />
características <strong>de</strong> interacción, múltiples usuarios y dinamismo. Los usuarios múltiples<br />
significan el intercambio <strong>de</strong> audio, <strong>vi<strong>de</strong>o</strong> y graficas 3D en tiempo real. La interacción y<br />
dinamismo <strong>de</strong>l mundo imponen restricciones <strong>de</strong> ancho <strong>de</strong> banda, confiabilidad y<br />
distribución [2].<br />
3. Vi<strong>de</strong>o Virtual<br />
Aplica contenidos culturales propios <strong>de</strong> <strong>la</strong> metodología proyectual unidos a<br />
conocimientos prácticos en <strong>la</strong>s más avanzadas herramientas <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong><br />
síntesis, para lograr <strong>la</strong> presentación efectiva <strong>de</strong> proyectos audiovisuales que se muestran<br />
ante el espectador adoptando formas que aúnan <strong>la</strong> realidad y <strong>la</strong> imaginación creativa.<br />
La creación <strong>de</strong> un <strong>vi<strong>de</strong>o</strong> <strong>virtual</strong> se genera a partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> captura <strong>de</strong> imágenes y<br />
secuencias, p<strong>la</strong>nificación <strong>de</strong> escenas, montaje para <strong>la</strong> creación <strong>de</strong> movilidad <strong>de</strong> 180º, así<br />
mismo <strong>de</strong>terminar en don<strong>de</strong> se colocarán los puntos sensibles <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l <strong>vi<strong>de</strong>o</strong> para<br />
crear el recorrido, esto permite <strong>la</strong> interacción <strong>de</strong>l usuario con el <strong>vi<strong>de</strong>o</strong> <strong>virtual</strong>, siendo<br />
esta <strong>la</strong> principal caracteristica <strong>de</strong> <strong>la</strong> Realidad Virtual.
4. Diseño Instruccional <strong>de</strong> <strong>la</strong> Hacienda.<br />
Se toma en cuenta el Procesamiento Humano <strong>de</strong> <strong>la</strong> Información (PHI), que analiza<br />
los procesos cognitivos en una secuencia <strong>de</strong> etapas or<strong>de</strong>nadas e i<strong>de</strong>ntifica <strong>la</strong>s metas<br />
instrucciónales, se basa en receptores sensoriales <strong>de</strong> memoria <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> <strong>la</strong>rgo y <strong>de</strong><br />
corto p<strong>la</strong>zo.<br />
El PHI, <strong>de</strong>scribe en un diagrama todos los requerimientos para po<strong>de</strong>r llevar a cabo el<br />
Paseo Virtual, así mismo para i<strong>de</strong>ntificar si el usuario esta aprendiendo en realidad.<br />
Situación<br />
Actual<br />
1<br />
Meta<br />
Instruccional<br />
2<br />
Análisis<br />
Instruccional<br />
3<br />
Herramientas<br />
Instruccionales<br />
4<br />
Pob<strong>la</strong>ción<br />
Meta<br />
Objetivos <strong>de</strong><br />
Aprendizaje<br />
Estrategias<br />
Instruccionales<br />
5<br />
Recursos<br />
Materiales<br />
Habilida<strong>de</strong>s<br />
Subordinadas<br />
Paseo Virtual<br />
6<br />
Recursos<br />
Humanos<br />
Evaluación<br />
7<br />
Proceso para <strong>la</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong>...<br />
Flujo <strong>de</strong>l proceso <strong>de</strong> diseño<br />
Contribuye a <strong>la</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong>...<br />
Figura 3 Proceso <strong>de</strong>l Diseño Instruccional PHI<br />
Para una comprensión mejor <strong>de</strong>l PHI, se tiene el diagrama <strong>de</strong> <strong>la</strong> figura 3, primero es<br />
<strong>la</strong> situación actual que <strong>de</strong>termina como esta el usuario, da como resultado <strong>la</strong> meta<br />
Instruccional, que es lo se va a realizar, esta compuesta por <strong>la</strong> pob<strong>la</strong>ción meta, los<br />
recursos materiales y los recursos humanos, que es lo que se necesita para llevar acabo<br />
el Paseo Virtual.<br />
Ya que se <strong>de</strong>terminó y <strong>de</strong>finió <strong>la</strong> meta instruccional se realiza un análisis<br />
instruccional a fondo, que se compone <strong>de</strong> los objetivos <strong>de</strong> aprendizaje <strong>de</strong>l proyecto y<br />
habilida<strong>de</strong>s subordinadas <strong>de</strong> los usuarios.
Una vez <strong>de</strong>terminado lo anterior se prosigue a ver qué herramientas instruccionales<br />
se necesitan para su <strong>de</strong>sarrollo, y por supuesto, qué estrategia se va a utilizar para el<br />
<strong>de</strong>sarrollo, como resultado se tiene el Paseo Virtual y por último se aplica una<br />
evaluación para corroborar que el usuario haya aprendido.<br />
5. P<strong>la</strong>taforma Tecnológica <strong>de</strong> <strong>la</strong> Hacienda <strong>de</strong> Santa Maria Reg<strong>la</strong>.<br />
La p<strong>la</strong>taforma tecnológica que soporta el sistema cuenta con un servidor principal<br />
SUN 450 bajo un sistema operativo so<strong>la</strong>ris 5.9, el cual permite <strong>la</strong> publicación <strong>de</strong> los<br />
distintos documentos (estáticos, dinámicos y activos) y servicios Web que presta el<br />
sistema. Se cuenta también con un servidor <strong>de</strong> respaldo SUN 250 bajo un sistema<br />
operativo so<strong>la</strong>ris 5.9, que contiene todos los archivos y servicios que tiene el servidor<br />
principal, este entrará cuando el servidor principal se dañe, y se tendrá acceso <strong>de</strong> forma<br />
manual. También se cuenta con un servidor Silicon Graphics SGI, que este sirve para<br />
ren<strong>de</strong>rizar todos los objetos tridimensionales <strong>de</strong>l Mundo Virtual. Ver figura 5.<br />
Servidor Principal<br />
Usuario<br />
Navegador<br />
Web<br />
Internet<br />
Comunicación<br />
DNS<br />
FTP<br />
Apache Web<br />
Server<br />
Escenas<br />
VRML<br />
Paginas<br />
HTML<br />
Evaluación<br />
Visual Basic<br />
Servidor <strong>de</strong> Respaldo<br />
SUN 250 So<strong>la</strong>ris 5.9<br />
WWW<br />
FTP<br />
Apache Web<br />
Server<br />
Escenas<br />
VRML<br />
Paginas<br />
HTML<br />
Evaluación<br />
Visual Basic<br />
Conexción a <strong>la</strong> red local<br />
Interacción <strong>de</strong> servidores<br />
Comunicación vía Internet<br />
WWW<br />
Estación <strong>de</strong> pruebas<br />
Silicon Graphics<br />
SGI Irix 6.5<br />
FTP<br />
Apache Web<br />
Server<br />
Escenas<br />
VRML<br />
Figura 5 Arquitectura Gral. <strong>de</strong>l Paseo Virtual <strong>de</strong> <strong>la</strong> Hacienda <strong>de</strong> Santa. Maria Reg<strong>la</strong>.
Para actualizar los archivos <strong>de</strong>l Paseo Virtual se utilizó <strong>la</strong> herramienta FTP<br />
(protocolo <strong>de</strong> transferencia <strong>de</strong> archivos). Como todo sistema para una mejor calidad y<br />
seguridad <strong>de</strong> publicación se requiere <strong>de</strong> otros servicios como es el servidor <strong>de</strong> respaldo<br />
(con <strong>la</strong>s mismas funcionalida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l servidor principal) este funciona como espejo <strong>de</strong><br />
toda <strong>la</strong> información <strong>de</strong> forma manual es <strong>de</strong>cir, si el servidor principal fal<strong>la</strong> se podrá<br />
realizar una conexión directa vía Internet a través <strong>de</strong>l servicio FTP.<br />
Ya que este Paseo Virtual tiene varios texturas originales y pinturas murales, <strong>la</strong><br />
estación <strong>de</strong> pruebas Silicon Graphics se encarga, en base a los servicios que este brinda,<br />
(WWW, FTP, Apache Web Server) <strong>de</strong> ren<strong>de</strong>rizar todas <strong>la</strong>s escenas VRML diseñadas<br />
para uso exclusivo <strong>de</strong> pruebas.<br />
6. Descripción <strong>de</strong> <strong>la</strong> aplicación.<br />
Esta aplicación presenta a los usuarios una interfaz diferente ya que muestra el diseño<br />
arquitectónico actual <strong>de</strong> <strong>la</strong> Hacienda <strong>de</strong> Santa Maria Reg<strong>la</strong> y sobre todo los <strong>de</strong>talles<br />
antiguos que este lugar tiene, por ejemplo: <strong>la</strong> cascada, los arcos, <strong>la</strong> capil<strong>la</strong>, etcétera. El<br />
sistema <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>do es fácil <strong>de</strong> utilizar y se pue<strong>de</strong> ver <strong>la</strong> manipu<strong>la</strong>ción <strong>de</strong>s<strong>de</strong> cualquier<br />
maquina conectada a Internet, así mismo se pue<strong>de</strong> visualizar <strong>de</strong> forma remota.<br />
La interfaz que se <strong>de</strong>sarrollo para Internet (Fig. 6A) consta <strong>de</strong> 3 frames don<strong>de</strong> en el<br />
frame central, se encuentra un menú en el cual se muestra lo más relevante <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
<strong>hacienda</strong>, es <strong>de</strong>cir su ubicación geográfica, su gastronomía, en el frame <strong>de</strong>l menú<br />
secundario, se encuentra el <strong>vi<strong>de</strong>o</strong> <strong>virtual</strong>, <strong>la</strong>s características <strong>de</strong>l hotel así como su<br />
historia, en el frame superior hay un link con el mundo <strong>virtual</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>hacienda</strong>.<br />
Figura 6 A. Interfaz principal<br />
Figura 6 B Interfaz secundaria<br />
Para po<strong>de</strong>r visualizar <strong>vi<strong>de</strong>o</strong> <strong>virtual</strong> le damos un clic en <strong>la</strong> opción <strong>de</strong> Tour Virtual, en<br />
don<strong>de</strong> <strong>de</strong>spliega una pantal<strong>la</strong> (Fig. 6B) que consta <strong>de</strong> cuatro frames, en don<strong>de</strong> el frame<br />
principal muestra el <strong>vi<strong>de</strong>o</strong> <strong>virtual</strong> interactivo, que tiene contro<strong>la</strong>dores para ir<br />
manipu<strong>la</strong>ndo el recorrido, en don<strong>de</strong> en el frame izquierdo, se muestran <strong>la</strong>s diferentes<br />
áreas <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>hacienda</strong> y se pue<strong>de</strong> acce<strong>de</strong>r a el<strong>la</strong>s mediante un clic. En el frame central
inferior se muestra un mapa guía, es <strong>de</strong>cir va indicando en don<strong>de</strong> se encuentra el usuario<br />
para una mejor navegabilidad y en el frame <strong>de</strong>recho, se muestra <strong>la</strong> información más<br />
relevante y representativa <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>hacienda</strong>.<br />
La interfaz para el mundo <strong>virtual</strong> consta <strong>de</strong> 2 frames en don<strong>de</strong> el frame principal<br />
muestra el mundo <strong>virtual</strong>, es <strong>de</strong>cir <strong>la</strong> <strong>hacienda</strong>, y en el frame inferior se muestra <strong>la</strong>s<br />
áreas <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>hacienda</strong> por don<strong>de</strong> pue<strong>de</strong> el usuario ir navegando.<br />
7. Conclusiones y Trabajo Futuro.<br />
Los Paseos Virtuales son medios que se utilizan para mostrar lugares alejados y<br />
antiguos con <strong>la</strong> finalidad <strong>de</strong> que el usuario los pueda conocer a través <strong>de</strong> Internet, es<br />
<strong>de</strong>cir rescatar <strong>de</strong>l pasado lo que es digno <strong>de</strong> ser rescatado, teniendo eso en cuenta se<br />
<strong>de</strong>sarrollo un Paseo Virtual 3D Interactivo <strong>de</strong> <strong>la</strong> Hacienda <strong>de</strong> Santa Maria Reg<strong>la</strong> y un<br />
Vi<strong>de</strong>o Interactivo, para po<strong>de</strong>r mostrar al usuario <strong>la</strong>s dos tecnologías que pue<strong>de</strong>n utilizar<br />
para diseñar interfaces graficas e interactivas.<br />
Como <strong>la</strong>s necesida<strong>de</strong>s y requerimientos <strong>de</strong> los usuarios son mayores, es necesario<br />
pensar en un trabajo a futuro para implementar y actualizar al sistema, utilizando los<br />
avances tecnológicos.<br />
Con lo antes mencionado, se activará un punto muy importante es <strong>la</strong> implementación<br />
<strong>de</strong>l Nodo Proximity Sensor, este nodo consiste en que cuando se habrá el Mundo<br />
Virtual y se navegue en él, se vayan cargando los objetos 3D conforme el mouse va<br />
avanzando. Desarrol<strong>la</strong>ndo un programa que maneje <strong>la</strong> distancia a<strong>de</strong>cuada para que el<br />
usuario nunca pierda <strong>la</strong> sensación <strong>de</strong>l mundo. Con <strong>la</strong> implementación <strong>de</strong> esté nodo <strong>la</strong><br />
navegabilidad va a ser más rápida para el usuario y <strong>la</strong> manipu<strong>la</strong>ción por consiguiente<br />
más sencil<strong>la</strong>, teniendo como resultado una ejecución <strong>de</strong> <strong>la</strong> página más rápida y mejor<br />
navegabilidad, así mismo <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong> <strong>la</strong>s imágenes tomadas será mucho mejor y<br />
representara una visualización más real.<br />
Cabe mencionar que este sistema forma parte <strong>de</strong>l proyecto Museo Virtual 3D “El<br />
Rehilete” aprobado por el fondo mixto Fomix-Conacyt, cuya c<strong>la</strong>ve <strong>de</strong> registro es:<br />
HGO-2003-CO1-8965.<br />
Referencias<br />
[1] Activa Mente (1997), "VRML Realidad Virtual)",<br />
URL: http://www.activamente.com.mx/vrml/<br />
[2] Ambientes Virtuales <strong>de</strong> Aprendizaje <strong>de</strong>l Futuro, Diciembre 2004.<br />
URL: http://www.ambientedgs/creacion<strong>de</strong>AmbientesVirtualesenIntranet.htm<br />
[3] Ambientes Virtuales en el Educación, Febrero 2005.<br />
URL: http://www.microsoft.com/int<strong>de</strong>v/avr/avrml.htm<br />
[4] Au<strong>la</strong>s Virtuales. (2003)<br />
URL: http://www.ucm.es/info/Psyap/Prieto/alum9798/rvda/espacios.htm<br />
[5] Gallery of Interactive Geometry. (1998)<br />
URL: http://www.geom.umn.edu/apps/gallery.html<br />
|[6]M. en C. Torres, Gonzalo (2000), ¨ Espacios Virtuales <strong>de</strong> Experimentación Cooperativa ¨.<br />
Páginas <strong>de</strong> <strong>la</strong> 50-60.