desarrollo de sistemas de realidad virtual y aumentada para la ...

salida la posición y orientación actual de la marca si ésta está visible o una posición
alejada, de forma que no aparezca el objeto en pantalla si la marca no está visible.
Adicionalmente, se hizo que los tres marcadores funcionaran como uno solo, lo
que debía ser una mejora importante y dotaría de mayor estabilidad al sistema, ya que
la posición y orientación siempre era la media obtenida de todas las marcas
capturadas en un frame.
En condiciones ideales, todas las marcas situadas en un mismo plano deben
devolver la misma orientación, pero las deficiencias en la óptica de la cámara utilizada,
y sobre todo en el entorno lumínico de la aplicación hacen aparecer cierto error.
La idea era crear la lógica necesaria para calcular en cada frame la orientación
media de las tres marcas. Lo que ocurre es que hacer una media de los ángulos
devueltos por un elemento de la lista del plugin de ARToolKit no es una buena
solución, ya que hacer la media de dos ángulos que estén justo en el límite de
definición de los mismos resultará en un ángulo que realmente no es la media de los
dos. Lo más adecuado para obtener la orientación media es utilizar los vectores de
orientación que también devuelve el elemento de la lista del plugin de ARToolKit.
Lo que se hace es promediar el valor resultante de sumar los vectores directores
X e Y de las marcas visibles en un determinado instante de tiempo. De este modo se
obtiene los vectores de orientación X e Y medios en cada instante. Posteriormente, se
calculan los ángulos ‘head’, ‘pitch’ y ‘roll’ (h, p, r) correspondientes a dichos vectores,
comparando la matriz devuelta por el elemento de la lista del plugin de ARToolKit y la
matriz de rotación de un marcador, descrita por:
⎛ cos( h)
cos( r)
− sen(
h)
sen(
p)
sen(
r)
⎜
T = ⎜ sen(
h)
cos( r)
+ sen(
r)
cos( h)
sen(
p)
⎜
⎝ − sen(
r)
cos( p)
Se obtiene:
− sen(
h)
cos( p)
cos( h)
cos( p)
sen(
p)
cos( h)
sen(
r)
+ sen(
h)
sen(
p)
cos( r)
⎞
⎟
sen(
h)
sen(
r)
− cos( r)
cos( h)
sen(
p)
⎟
cos( p)
cos( r)
⎟
⎠
p=asen(T32) h=atan(-T12/ T22) r=atan(-T31/ T33) si T32≠1
p=180º h=atan(T21/ T23) r=0 si T32=1
Los resultados de todos estos cálculos se obtienen mediante la utilización de una
serie de maps, actualizados cada ciclo de refresco de la tarjeta gráfica.
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Desarrollo de sistemas de Realidad Virtual y Aumentada para el tratamiento de la acrofobia. Estudios …