iReal 2.0: Interfaces en Ambientes de Realidad Virtual (2011-2012)

Imagen con fines ilustrativos
Dic 2012
Unidad Coordinadora
Unidad participante

iReal 2.0: Interfaces en Ambientes de Realidad Virtual (2011-2012)

Equipo de Trabajo

Nombre completo
Rol
Escuela
Jorge Mauricio Monge Fallas
Coordinador
Matemática
Franklin Hernández Castro
Investigador
Diseño Industrial
José Castro Mora
Investigador
Computación
Milton Enrique Villegas Lemus
Investigador
Computación
Luis Alexander Calvo Valverde
Investigador
Computación

Para el proyecto se tenía que definir una estrategia sobre el uso y el desarrollo de los elementos de la interface, del software y hardware necesarios para proyectar en tiempo real ambientes tridimensionales en los que se pueda experimentar fenómenos espaciales de forma que el usuario esté inmerso en el ambiente ya sea física o virtualmente.

Estas interfaces tridimensionales están muy poco desarrolladas en el mundo. Al inicio del proyecto varios integrantes del grupo eScience (incluyendo a los investigadores Franklin Hernández y José Castro) visitaron en marzo del 2010 el encuentro PRAGMA1 18 en San Diego California. En esta visita se pudo observar el estado del arte en varios países de los más avanzados en esta área, entre ellos Estados Unidos, Canadá, Japón, India y Corea entre otros.

La parte de hardware del área está muy adelantada, sin embargo, el problema que persiste radica en la visualización de información (en alta resolución) en forma de ambientes tridimensionales virtuales y aún más crítico: la manipulación de esos sistemas.

Los métodos

Uno de los aspectos importantes en este proyecto era la definición de la tecnología. Se decidió por un sistema Tiled Display Wall (TDW) para la visualización de datos científicos en forma de “cave” (cueva) y los display tipo Alioscopy tecnología autoesteroscópica (3D sin lentes).

El otro aspecto importante era el desarrollo de la interface. Para ello utilizamos las herramientas de desarrollo que utilizan las aplicaciones para OS X sistema operativo de Apple y el iOs5 sistema operativo de las iPads y iPhone. Esta decisión se basó principalmente en el hecho de que este sistema es el más maduro del mercado en el uso extensivo de gestos y por tanto la parte de la investigación que se desarrolló sobre estos sistemas touchscreens se vio beneficiada por esta condición. Además, el elemento base para el desarrollo de la interface fue el proyecto de eBridge.

Por último, tenemos el apartado que tiene que ver con el “cave”, configuración del cluster y el desarrollo de contenido 3D de Alioscopy. En este caso, la configuración final se realizó a través de Rocks 5.4 (una versión de linux) y se utilizó Chromium (una versión del sistema optiPortal) para desplegar los sistemas de visualizaciones complejas escritas en OpenGL para la presentación de la ilusión de tridimensionalidad en el “cave”.

Resultados

A nivel de hardware, se logró la instalación de un laboratorio de visualización científica” cave”, con tecnología de punta. A nivel de interface, se logró desarrollar una aplicación para iPhone y iPad disponible en App Store de Apple llamada iReal, para controlar el “cave”. Además, la aplicación incorpora la funcionalidad de comunicarse con el “cave” a través de un socket de forma inalámbrica. 

A nivel, específicamente del cluster y el desarrollo de contenido 3D. Se logró desarrollar un producto con contenido 3D, sobre Windows, utilizando un plug-in de Alioscopy para Cinema4D™. En el caso de contendido 3D de Alioscopy para Rocks 5.4, se logró incorporar los protocolos
necesarios para Alioscopy y generar una aplicación autoestereóscopica. Esta aplicación trabajo sobre el cave utilizando 4 displays simultáneamente. 

Conclusión

El objetivo de tener un laboratorio de visualización científica con el potencial de generar un ambiente inmersivo se logró. El desafío siguiente parece claro, desarrollar aplicaciones para la visualización de información en este ambiente, proveniente de resultados de otros proyectos.

Desarrollar la tecnología para dotar al TEC de una instalación de realidad virtual.

  1. Diseñar e implementar los circuitos de conexión del laboratorio.
  2. Desarrollar el software de procesamiento y comunicación de datos.
  3. Diseñar e implementar la interface para control del ambiente virtual.
  4. Desarrollar una aplicación específica para probar el funcionamiento
    del sistema.