2.3 Antecedentes

El presente apartado tiene como objetivo el realizar una breve retrospección sobre la historia de la RA, haciendo especial hincapié en los hitos en investigación y aplicaciones que han hecho que existan sistemas de RA para dispositivos móviles, aunque algunos puntos son compartidos por la RA para los equipos de sobremesa. Este breve resumen que se muestra a continuación ha sido extraído de [HMAR09].

1968. Sutherland [SUTHERLAND68] crea el primer sistema de RA, que es también el primer sistema de realidad virtual. Utiliza un HDM seguido por dos mecanismos diferentes para conseguir los seis grados de libertad: un tracker mecánico y un programa de seguimiento por ultrasonidos. Debido al limitado poder de procesamiento de los ordenadores en aquella época, sólo se podían crear dibujos sencillos alámbricos para mostrar en tiempo real.

1992. Caudell y Mizell [CAUDELL92] acuñan el término “realidad aumentada”, para referirse al hecho de añadir información generada por ordenador al mundo real. Caudell y Mizell discutieron acerca de las ventajas de la RA frente a la RV.

1992. IBM introduce el primer Smartphone, el IBM Simon Personal Communicator. El teléfono tenía 1 Megabyte de memoria y una pantalla en blanco y negro con 160x293 pixeles de resolución. 1994. Milgram y Kishino [MILGRAM94] describen en su “Taxonomía de la Realidad Mixta” el conocido término del continuo de Milgram (Reality-Virtuality Continuum). Engloba desde el mundo real hasta la realidad virtual, pasando por diferentes etapas, entre ellas la RA.

1995. Rekimoto y Katashi [REKIMOTO95] crean NaviCam. NaviCam utiliza una estación de trabajo y tiene una cámara montada que se utiliza para el seguimiento óptico. El equipo detecta los marcadores codificados en la imagen de la cámara en vivo y muestran información directamente sobre la secuencia de vídeo.

1996. Rekimoto [REKIMOTO95] presenta los marcadores de matriz 2D (cuadrados con forma de código de barras, ver figura 2.3), uno de los primeros sistemas de marcadores para permitir el seguimiento de la cámara con seis grados de libertad.

1997. Ronald Azuma [AZUMA97] presenta el primer estudio sobre RA. En su publicación, Azuma describe los aspectos más relevantes de la RA, identificada por tres características principales:

• Combina una escena real con objetos virtuales
• Interactiva en tiempo real
• Registración en 3D

 

Figura 4.2: Marcador de matriz 2D

1999. Kato y Billinghurst presentan ARToolKit [ART99], una librería de seguimiento con seis grados de libertad, utilizando fiduciales cuadrados (marcadores) y una plantilla para el reconocimiento de patrones. ARToolKit está disponible como código abierto bajo la licencia GPL y es todavía muy popular en la comunidad RA. Hollerer et al. [HOLLERER99] presentan un sistema de RA móvil que incluye HDM y un tablet pc donde se captura la información del exterior (vídeo) y la envía a otro sistema, normalmente instalado en un puesto fijo. }

2000. Julier et al. [JULIER00] presentan BARS (Battlefield Augmented Reality system). El sistema consiste en un HDM con backpack (mochila con ordenador y periféricos). Utiliza antena GPS y sensores de aceleración (actuales acelerómetros) para visualizar información en un hipotético campo de batalla, tal como localizaciones de estructuras e infraestructuras, así como posibles emboscadas de enemigos.

2001. Fruend et al. [FRUEND01] presentan AR-PDA, un prototipo para construir sistemas de RA sobre PDA’s. La idea básica es utilizar dichas PDA’s junto con este sistema para interactuar con el hogar, por ejemplo, mostrar cómo funcionan algunos electrodomésticos del hogar. Reitmayr y Schamaslteig [REITMAYR01] presentan un sistema de RA móvil, multiusuario y colaborativo. La idea del sistema multiusuario es la de compartir el mismo espacio real combinando los objetos virtuales e incrementando la interacción del usuario.

2002. Kalkusch et al. [KALKUSCKH02] presenta una aplicación para guiar al usuario a través del interior de un edificio hacia un destino particular dentro del mismo edificio. El sistema superpone un modelo en alámbrico de la estructura del edificio según se va avanzando por él, todo ello sobre un HDM. Utiliza marcadores de ARToolKit, captados y reconocidos a través de la cámara incluida en el conjunto de la aplicación, como se aprecia en la figura 4.3.

Figura 4.3: Aplicación ideada por Kalkusch et al.

2003. Wagner y Schmalsteig [SCHMALSTIEG03] crean un sistema de RA con el objetivo de servir como guía de interiores para un dispositivo tipo PDA. La aplicación provee al usuario un entorno aumentado con información del destino a llegar. Para este sistema no se necesitan dispositivos externos para su uso, luego es un sistema totalmente autónomo e independiente.

2004. Mohring et al. [MOHRING04] presentan un sistema para el posicionamiento con marcadores 3D en teléfonos móviles (figura 2.5), soportando la detección y la diferenciación de diferentes marcadores 3D, así como una correcta integración de gráficos 3D en la captura de vídeo.

Figura 4.4: Ejemplo de marcador 3D

Rohs y Gfeller [ROHS04] presentan Visual Codes, un sistema de marcadores 2D para teléfonos móviles. Estos marcadores pueden utilizarse sobre objetos físicos para superponer información virtual sobre dicho objeto.

2005. Henrysson [HENRYSSON05] porta ARToolKit para poder ejecutarlo en el sistema operativo Symbian. Basado en esta tecnología, presenta AR-Tennis, la primera aplicación de RA colaborativa para teléfonos móviles.

2006. Reitmayr et al. [REYTMAR06] presentan un modelo basado en un sistema de seguimiento híbrido de RA en entornos urbanos. Esto permite tomar, en tiempo real, captura de vídeo sobre en un dispositivo tipo PDA, para la visualización de la escena. El sistema combina diferentes dispositivos externos.

2008. Mobilizy lanza Wikitude [WIKITUDE09], una aplicación que combina el GPS y la brújula digital para mostrar datos de la wikipedia sobre lugares u objetos. Wikitude World Browser está desarrollado para el sistema operativo Android, implantado actualmente en muchos teléfonos móviles.

2009. Kimberly Spreen et al. [ARHH10] desarrollan ARhrrr! (figura 2.6), el primer videojuego de RA con una calidad gráfica parecida a los juegos comerciales. Esta aplicación utiliza el kit de desarrollo Tegra de Nvidia, optimizado para las GPU’s actuales. Todo el procesamiento se realiza en la GPU, salvo en referido al posicionamiento, haciendo que la aplicación funcione con un alto ratio de frames por segundo.

 

Figura 4.5: Primer videojuego con gráficos comerciales