Publicidad interactiva para los carnavales de San Juan de Pasto basada en Realidad Aumentada1 Santiago Guerrero Eraso2 Iván Mauricio Argote Puetaman3 Róbinson Andrés Jiménez Toledo4 Resumen Este documento aborda el tema de la Realidad Aumentada y su aplicación en el evento de los carnavales de negros y blancos, el cual representan las multiculturas de una región, donde se involucran todos los actores que conforman la sociedad nariñense, convirtiéndolo en patrimonio cultural e inmaterial de la humanidad y orgullo de Colombia. Por esta razón es necesario difundir este acontecimiento que se lleva a cabo anualmente, haciendo uso de los medios de comunicación, los cuales permiten la confluencia de los visitantes nacionales e internacionales al magno evento. Sin embargo actualmente la radio y la televisión son los medios más utilizados para canalizar o difundir la información del carnaval de negros y blancos, desconociendo y subutilizando otros medios como son las redes sociales y vallas publicitarias. Con base en lo anterior, se considera que es conveniente aumentar la difusión del evento, utilizando la tecnología que actualmente se emplea en lo concerniente a la publicidad, logrando de esta manera generar un impacto positivo que ayude a mejorar la visión que se tiene acerca del carnaval. Es aquí donde nace la idea de crear un “Sistema de publicidad interactiva, enfocado en los carnavales de negros y blancos en la ciudad de San Juan de Pasto, utilizando la tecnología de realidad aumentada”, junto con la colaboración del grupo de investigación GISMAR de la universidad mariana, el cual es el eje del proceso investigativo del programa de ingeniería de sistemas, donde se realizan actividades que permiten alcanzar la parte cognitiva e investigativa del joven investigador. Palabras clave: Carnavales, publicidad interactiva, realidad aumentada, región, San Juan de Pasto. Este artículo hace parte de la investigación titulada: Sistema de publicidad interactiva, enfocado en los carnavales de negros y blancos en la ciudad de san juan de pasto, utilizando la tecnología de realidad aumentada. 2 Ingeniero de Sistemas, Universidad Mariana, san Juan de Pasto, Nariño, Colombia. Correo electrónico: [email protected] 3 Magister Docencia Universitaria de la Universidad de Nariño, Correo electrónico: [email protected] 4 Magister Docencia Universitaria de la Universidad de Nariño, Docente Universidad Mariana, San Juan de Pasto, Nariño, Colombia. Correo electrónico: [email protected] 1

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Interactive advertising for the carnival in San Juan de Pasto

por el desarrollo de software y hardware sofisticados que permiten la síntesis de objetos 3D con extremo detalle visual, y a velocidades tales que engañan al ojo humano, generando sensaciones de realismo.

Abstract

Sin embargo, las exigencias de hoy y sus particularidades de cada problema; así como las limitaciones de lo real y lo virtual han hecho que se generen aplicaciones informáticas y estrategias que permitan la integración de lo mejor de ambos mundos. Las tecnologías para mezclar realidades son aquellas que se enfrentan a este reto, haciendo uso de tarjetas gráficas, despliegues de alta resolución y dispositivos móviles y portátiles, cámaras de video digital pequeñas, tecnologías Web e inalámbricas; así como software de visualización desarrollado en las últimas décadas.

This paper addresses the topic of augmented reality and its application in the event of the carnival of blacks and whites, which represent the multicultural of a region, involving all the actors that make up the society Nariño, making it intangible cultural heritage of mankind and the pride of Colombia. For this reason it is necessary to publicize this event which is conducted annually, making use of the means of communication, which allow the confluence of the national and international visitors to the supershow. However, now radio and television are the means most used to channel or disseminate the information of the carnival of blacks and whites, ignoring and underusing resources other media, such as social networks and billboards. Based on the foregoing, it is considered that it is appropriate to enhance the dissemination of the event, using the technology that is currently used for advertising, thus generating a positive impact that will help to improve the vision that is held about carnival. It is here where is born the idea to create a “system of interactive advertising, focusing on the carnival of blacks and whites in the city of San Juan de Pasto, using the technology of augmented reality”, together with the collaboration of the research group GISMAR university mariana, which is the axis of the research process of the program of engineering systems, where activities are carried out to enable us to reach our part cognitive and research of the young researcher. Key words: Interactive advertising, augmented reality, carnivals, región, San Juan de Pasto.

Introducción La trasformación de información (imágenes, videos, datos, objetos 3D, entre otros) por computadora ha sido un amplio tema, en el cual interactúan científicos, ingenieros, educadores, comerciantes, y comunidad en general, con el fin de representar esta información de forma visual y fusionada con la realidad cotidiana, además se busca la interacción con los dispositivos móviles que permitan las representaciones de mundos o espacios concebidos por ellos, aún no construidos, imposibles de construir en el mundo real, pero que al existir en el mundo virtual adquiere un significado o valor especial. Actualmente, las tecnologías de información y comunicaciones tienden a representar los resultados de los cálculos de las computadoras o dispositivos móviles con objetos 3D, ocasionado en gran medida

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La integración de varias tecnologías que permitan resolver el reto tecnológico parece inalcanzable, no obstante hoy en día ya es posible visualizar los primeros resultados de las estrategias de convergencia tecnológica, una de ellas es la tecnología de Realidad Aumentada (AR), la cual permite mezclar información digital con escenarios reales, convirtiéndose una herramienta que puede hacer un aporte significativo en varios campos del conocimiento y de trabajo tan diferentes entre sí, como el comercial, industrial, tecnológico o educativo, es muy probable que en los próximos años se encuentre completamente instalada en la vida cotidiana.

Metodología La investigación inicia con un acercamiento a unos referentes teóricos, que hacen parte fundamental del proyecto. Realidad Aumentada (AR) La realidad aumentada (AR) es una tecnología innovadora, difundida recientemente en Colombia, pero que no es tan nueva. El primer trabajo investigativo (Sutherland, 1968) en relación con esta área de conocimiento fue del pionero Iván Sutherland, desarrollada en conjunto por el Massachusetts Institute of Technology (MIT) y la Universidad de Harvard, en la década de los sesenta, este primer sistema permitía ver objetos tridimensionales virtuales superpuestos a un entorno real, este sistema fue implementado con un casco, con baja usabilidad en comparación con las gafas de realidad aumentada presentadas por Google (Google, 2012). En el año 1992, Caudell y Mizell utilizaron el término AR para referirse a una tecnología que permitía aumentar el campo de visión del usuario con información. En este año presentaron el proyecto de investigación: Augmented Reality: An Application of Heads Up Display Technology to Manual Manufacturing Processes. Sistema basado en un casco de realidad aumentada orientado a la manufactura aeronáutica (Caudell & Mizell, 1992).

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A principio de los años noventa, Pierre Wellner presenta el proyecto The DigitalDesk (Pierre David , 1993), que implementó un cambio en el paradigma de la AR, debido a que se amplificaba el escenario de un escritorio, mediante un proyector y una cámara de video, utilizando las propias manos para trabajar con los objetos proyectados, como si se tratara de una superficie o pantalla táctil.

en la manera de visualizar algunos contenidos que pueden ser libros, revistas, noticias, música, películas, videojuegos e incluso el modo de observar la trasformación del mundo. El concepto de realidad aumentada (AR), está relacionado precisamente con esta última característica, es decir, como el uso de la tecnología permite optimizar la percepción de la realidad.

En general para la aplicación de esa tecnología, en dicha época, se necesitaba de aparatos enormes, costosos y con recursos limitados. En la actualidad, con los avances en la tecnología, especialmente, gracias a los dispositivos móviles, con sus elevadas capacidades de procesamiento gráfico y portabilidad, se ha facilitado usar ampliamente esta tecnología, explorando campos como el de la medicina, turismo, industria y el campo educativo que ha permitido llevar la interacción como escenarios de aprendizaje más allá del aula convencional.

Para explicar el concepto de AR, se hace referencia a los sentidos con lo que cuenta una persona, los cuales le permiten percibir el mundo que le rodea, es decir la AR hace que la persona potencie los sentidos del oído, vista, olfato, tacto y gusto; en el momento en que se integra la información del mundo real con la información digital, se genera la superposición en tiempo real de imágenes u objetos 3D, marcadores o patts, que poseen información para generarse virtualmente, sobre imágenes del mundo real, creando un entorno en el cual la información y los elementos virtuales se fusionan con los objetos reales, generando una experiencia en la cual el usuario tiene la convicción de que forma parte de su realidad cotidiana.

Realidad aumentada y dispositivos móviles Durante los primeros años de los avances en la comunicación móvil, los proyectos relacionados a AR en dispositivos portátiles, se realizaban todos los cálculos de forma remota (servidores) y se retransmitían (redes u otras conexiones inalámbricas).de nuevo a los dispositivos. En la actualidad, los dispositivos móviles han crecido en poder de cómputo y también en procesamiento de gráficos 3D, básicamente gracias a la introducción de procesadores de gráficos integrados (GPU). Para (Alcarria Izquierdo, 2010), tener sistemas autónomos es muy importante para la escalabilidad de las aplicaciones ya que cuando el cómputo se realiza localmente en cada dispositivo, la sobrecarga en el servidor se reduce considerablemente, o incluso se puede quitar porque los clientes no necesitan comunicarse entre sí o porque pueden comunicarse mediante otros mecanismos.

Una descripción del funcionamiento de AR se muestra en la figura 1, donde se visualiza que la tecnología actúa como un lente, por el cual se observar el mundo físico (imágenes, gente, lugares y objetos 3D). La aplicación informática que posee AR, permite superponer sobre un entorno físico información digital relevante con el contexto en el que se encuentra la persona que está observando.

A pesar de las capacidades de movilidad y el nuevo potente hardware de estos dispositivos, estos tienen también algunas desventajas tales como los altos consumos de energía que hacen imposible que puedan competir con la calidad gráfica alcanzada por los sistemas de escritorio. Otro factor a tener en cuenta es el tamaño de la pantalla y el estrecho campo de visión que limitan el tipo de interacción con el usuario. La técnica más utilizada por los usuarios es la denominada lente mágica (Magic Lens Project, 2012). Como resultado de los continuos avances en hardware y software para dispositivos móviles, se espera que estos inconvenientes, sean prontamente resueltos y así generar nuevos escenarios en donde la AR, sea motor de innovación para personas, empresas, y en general para la sociedad y el avance en el conocimiento. Principios de la realidad aumentada Actualmente, las tecnologías de la información y comunicación hacen parte de la vida cotidiana de las personas, con respecto a la forma de comunicarse y relacionarse con otras personas, de igual forma,

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Figura 1. Tecnología al servicio de la AR.

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Hoy en día, gracias a las técnicas que superponen información digital en el mundo físico de manera rápida y fácil, a los avances tecnológicos, aplicaciones para computadoras portátiles y dispositivos móviles, esta nueva tecnología ha ganado mayor relevancia en todo los campos de la ciencia, encontrando un lugar en el sector del consumidor, haciéndolo de una forma de acceso mucho más sencilla de lo que se había previsto inicialmente. (Johnson, Smith, Levine y Stone, 2010).

Software de procesamiento: Son aplicaciones informáticas que permiten la interpretación de la fusión entre la información real y virtual y su mezcla de manera adecuada, estas aplicaciones son instaladas o están presentes en las computadoras, dispositivos móviles o consolas de videojuegos.

Con base en lo anterior, para la construcción de un servicio de AR, son necesarios cuatro componentes básicos: Dispositivo de captura de imágenes: Es un elemento que captura las imágenes de la realidad, la cual puede ser una sencilla cámara, que puede estar presente en las computadoras portátiles, dispositivos móviles o una cámara web. Figura 4. Software de procesamiento.

Figura 2. Ejemplos de dispositivo de captura de imágenes.

Marcadores de realidad aumentada (Patts): Finalmente se necesita un elemento al que se puede denominar «marcador de realidad aumentada». En un mundo ideal el marcador sería la imagen que están visualizando los usuarios, ya que a partir de ella, el sistema debería reaccionar. Las maneras en que el sistema conoce el marcador se pueden agrupar en tres conjuntos, mediante su geometría, su color o mediante ambas características.

Dispositivo de visualización: Es aquel elemento sobre el cual se proyecta la mezcla de las imágenes reales con las imágenes virtuales, este dispositivo puede ser una pantalla de computadora, dispositivos móviles o consolas de videojuegos.

Figura 3. Ejemplos de dispositivo de visualización.

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Figura 5. Marcadores de realidad aumentada.

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Finalmente, la articulación de estos procesos resulta en un sistema con las siguientes características, creando una solución de AR. Integración de elementos reales (imágenes, objetos 3D, videos, entre otros), con los ambientes virtuales, generados por el software. La ejecución de la solución y características producidas en tiempo real. Las aplicaciones generadas son interactivas y creativas. Los elementos reales y virtuales son generados y alineados con referencia geométrica entre ellos, en un espacio 3D el cual permite una coherencia espacial.

investigación permite analizar las causas y síntomas que originan el problema para posteriormente dar una solución mediante la implementación de un sistema de publicidad interactiva, enfocado en los carnavales de negros y blancos en la ciudad de San Juan de Pasto, utilizando la tecnología de realidad aumentada. Tipo de investigación: La investigación toma el tipo de investigación de corte descriptivo ya que este que busca describir situaciones o acontecimientos (Tamayo M. T., 1999), se caracteriza la situación actual de la gestión de procesos para después lograr un aporte. También toma la investigación aplicada, que es aquella que parte de una situación problemática que requiere ser intervenida y mejorada (SABANA, 2015), dado que se quiere dar solución a la problemática relacionada con los procesos de difusión y publicidad de los carnavales de negros y blancos en la ciudad de San Juan de Pasto.

Resultados Resultados / Productos Esperados • Documento resumen de la caracterización de los procesos difusión y publicidad en los carnavales de negros y blancos en la ciudad de San Juan de Pasto. • Sistema de publicidad interactiva, enfocado en los carnavales de negros y blancos en la ciudad de San Juan de Pasto, utilizando la tecnología de realidad aumentada. • Documento de validación del Sistema de publicidad interactiva basado en la tecnología de realidad aumentada.

Figura 6. Implementación de un sistema de AR.

Por otra parte, a continuación se presenta los elementos metodológicos del proceso de investigación: Paradigma de investigación: En el paradigma cuantitativo busca la exactitud de mediciones o indicadores sociales con el fin de generalizar sus resultados a poblaciones o situaciones amplias (Tamayo, 1999). El paradigma que orienta la presente propuesta se enfoca en lo cuantitativo, dado que los resultados obtenidos en el proceso de análisis de información son cuantificados y medidos. Enfoque de investigación: El enfoque empírico-analítico busca los hechos o causa de los fenómenos sociales a fin de describirlos, explicarlos o predecirlos (Sepulveda Tamayo) , por esta razón la presente

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• Manual de usuario y documentación del sistema de publicidad interactiva basado en la tecnología de realidad aumentada.

Conclusiones Aunque la tecnología AR está en las primeras fases de aplicación, se puede observar que su desarrollo permitirá permear múltiples campos, como por ejemplo, sectores como el automovilismo, están apostando grandes recursos económicos para la investigación en esta tecnología (Kim y Dey, 2009). La AR es un paradigma que puede cambiar la forma como experimentar el mundo real, pero, para que se desarrolle plenamente se debe avanzar primero en varios campos, como en los sistemas computacionales inteligentes, herramientas de desarrollo y displays personales, con características ideales como ser sistemas livianos y transparentes, de bajo consumo de energía, y con costos alcanzables.

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Uno de los campos donde se ha comprobado la eficiencia de esta tecnología, es en el ámbito educativo, donde se ha identificado que los niños y adolescentes responden de una mejor manera a estímulos generados por medio de tecnología de realidad aumentada y realidad virtual (EducaconTic, 2011). Técnicamente, el reconocimiento visual de marcadores, se ha convertido en una de las dificultades más persistentes, debido a que se deben generar operaciones como el manejo de rotaciones, escalas, deformaciones de las imágenes, manejo de iluminación, brillos y sombras; cada una de estas eventualidades, es una situación que el sistema debe contemplar, encontrar esta armonía es un problema difícil y complejo de abordar.

Bibliografía Alcarria, C. (2010). Desarrollo de un sistema de Realidad Aumentada en dispositivos móviles. Recuperado de http://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/8597/PFC%20-%20Desarrollo%20de%20un%20sistema%20 de%20Realidad%20Aumentada%20en%20dispositivos%20m%C3%B3viles.pdf Caudell, T. y Mizell, D. (1992). Augmented Reality: An Application of Heads-Up Display Technology to Manual Manufacturing Processes. IEEE Hawaii International Conference on Systems Sciences, 659-669. EducaconTic. (2011). Realidad aumentada en la escuela: Tecnologías, experiencias e ideas. Recuperado de http://www.educacontic.es/blog/realidad-aumentada-en-la-escuela-tecnologias-experiencias-e-ideas Google. (13 de 09 de 2012). Project Glass. Recuperado de https://plus.google.com/+projectglass#+projectglass/posts Johnson, L., Smith, R., Levine, A. y Stone, S. (2010). The 2010 horizon report. Austin texas: The new mew consortium. Kim, S. y Dey, A. (2009). Simulated augmented reality windshield display as a cognitive mapping aid for eider driver navigation. Magic Lens Project. (2012). Recuperado de Magic Lens https://sites.google.com/site/magiclensproject/theteam Pierre, W. (1993). The Digital Desk. United Kingdom: University of Canbridge. Sutherland, I. (1968). A Head-Mounted Three Dimensional Display. In Fall Joint.

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