Realidad Aumentada Modulo 2. Dispositivos de entrada y salida

REALIDAD
AUMENTADA
Profesora:
María José Abásolo
Universidad Nacional de La Plata

Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Informática UNLP | noviembre 2013

Contenidos
MÓDULO 1
Introducción a Realidad Aumentada (RA)
 MÓDULO 2
Dispositivos de entrada y salida
 MÓDULO 3
Fundamentos teóricos
 MÓDULO 4
Librerías y authoring de RA


Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Informática UNLP | noviembre 2013

M2- Dispositivos de entrada y
salida
 Características

de un sistema de RA
 Dispositivos de entrada




Captura
Tracking
Interacción

 Dispositivos




de salida

Visuales
Auditivas
Táctiles

Realidad Aumentada | María José Abásolo | Facultad Inform

salida
 Características

de un sistema de RA
 Dispositivos de salida


M2- Dispositivos de entrada y salida

Cómo es una aplicación de RA
TRACKING

CAPTURA

Posición y orientación

Video o visión directa
del mundo real

GENERADOR INFORMACION AGREGADA

+ sonidos
+ respuestas
táctiles

Proyección de
la escena virtual
(gráficos 3d)
VISUALIZADOR
Imagen real + objetos virtuales
registrados



Cómo es una aplicación de RA
Capturar la escena real
 Conocer posición y dirección de visión
usuario: tracking
 Aumentar la escena real
 Interacción user-sistema




Necesidades de RA
 Dispositivos

de entrada
 Aplicación en tiempo real



Necesidades de RA
 Dispositivos




de entrada

Capturar la realidad
Conocer posición-seguimiento (tracking)
Interactuar con el sistema (comandos de entrada)



Necesidades de RA
 Dispositivos




de salida

Visualizador (display) que integre realidad –
virtualidad
Otras salidas no visuales: sonidos y estímulos
táctiles



Necesidades de RA
 Aplicación



en tiempo real

Integrar realidad y virtualidad
Interactividad (mediante nuevas metáforas de
interacción)


salida
 Dispositivos




de entrada

Captura
Tracking
Interacción



Dispositivos de entrada
Captura de la realidad


La captura de la realidad es la obtención de un
video en tiempo real desde el punto de vista de un
usuario


Un video es una secuencia de imágenes I1, I2, …, In







La velocidad de captura depende del hard y soft
utilizado
25 a 30 imágenes por segundo es la cantidad de
imágenes que tenemos que visualizar en una
pantalla para percibir continuidad en la
secuencia de objetos en movimiento



 El


video capturado puede necesitarse para:
Visualizar un nuevo video “aumentado”
video capturado

video capturado + imágenes sintéticas



 El


video capturado puede necesitarse para:
Visualizar un nuevo video “aumentado”


Si el dispositivo de visualización es “transparente” no
se requiere hacer un “video aumentado” ya que el
usuario visualiza la realidad directa y por lo tanto no
sería necesaria la captura de video para este
propósito



 El

video capturado puede necesitarse
también para:


Realizar el tracking videométrico


Esto significa analizar cada imagen del video en
busca de características que ayuden a establecer la
posición y orientación del usuario en el mundo real
en cada instante



 La

captura de la realidad se realiza por
medio de una cámara




Puede estar integrada al dispositivo de
visualización
Puede ser una cámara independiente del
dispositivo de visualización



 Dispositivos





de captura de la realidad

Cámara web conectada a PC
Cámara incorporada a casco-gafas “HMD”
Cámara integrada en dispositivo “hand held”
Ninguno (si no se necesita el video ni para hacer
video aumentado ni para realizar tracking)



 Dispositivos



Cámara web conectada a PC



 Dispositivos



Cámara incorporada a casco-gafas “HMD”



 Dispositivos



Cámara integrada en dispositivo “hand held”



 Según

los dispositivos usados la cámara

puede


Estar fija, capturando una escena en
movimiento. Por ejemplo: aplicaciones de
escritorio en las que movemos un marcador



 Según

los dispositivos usados la cámara

puede


Ser una cámara móvil



Tracking


El movimiento de un usuario u objeto se
describe mediante 6 parámetros o grados de
libertad (Degree Of Freedom o DOF)




3 grados dan la posición (x,y,z) en un sistema de
coordenadas de referencia
3 grados dan la rotación (Rx,Ry,Rz) con
respecto a los 3 ejes principales X,Y,Z de un
sistema de referencia



Tracking
 Según

la aplicación, el tracking puede
realizarse de:





la cabeza
los ojos
la mano y de los dedos
un objeto

Nota: no nos estamos refiriendo a tracking
aplicaciones de RA exclusivamente sino
también a RV e interfaces avanzadas



Tracking


Tracking de la cabeza
 Puede

necesitarse conocer solamente su
posición o también su orientación
 Utilizado en aplicaciones de RV y algunas de
RA



Tracking


Tracking de ojos
 El

“eye tracking” o seguimiento del ojo nos
permite saber dónde dirige su mirada una
persona y la altura de los ojos
 Utilizado como interfaz de usuario, por
ejemplo para personas con movilidad
reducida



Tracking


Tracking de la mano y dedos
 Necesario

para proporcionar al usuario un
mecanismo de interacción con el mundo
 Ayuda a la comunicación entre varios
participantes
 Se usa en RV y en algunas aplicaciones de
RA



Tracking


Tracking de la mano y dedos


DataGlove: utiliza un sensor de posición. Tiene
sensores para detectar la flexión de los dedos (5°
de resolución)



Tracking


Tracking de objetos
 Hay

objetos que pueden servir como
indicación de la posición del usuario
Utilizar un dispositivo puntero 3D indica
donde puede estar la mano
 Girar un volante indica la posición de las
manos
 Pulsar un pedal indica donde esta el pié




Tracking


Tracking de objetos
 Otros

objetos necesitan un tracking
independiente del usuario
Por

ejemplo, una aplicación de RA de
entrenamiento médico que utiliza un bisturí



Tracking


Tracking de objetos
 Objetos

usuario

que se utilizan como interfaz de



Tracking


El tracking nos provee posición y orientación
relativa a un cierto sistema de coordenadas




Por ejemplo: en una aplicación de RA con marcadores,
cual es la posición y orientación de un cierto marcador en
relación a la cámara que captura la escena
Por ejemplo: en un video de vigilancia, cual es la posición
relativa de una cierta persona en relación a su posición
anterior



Tracking


En algunas aplicaciones de RA denominadas
gravimétricas (Gravimetric AR) es necesario
conocer la posición y orientación global
(latitud, longitud, altitud y orientación con respecto
al Norte)



Tracking


Gravimetric AR






Madden, L. (2011) Professional Augmented Reality Browsers
for Smartphones. Programming for junaio, Layar and Wikitude.
John Wiley & Sons, ISBN 978-1-119-99281-3.
Se denomina a las aplicaciones de RA basadas en la
localización del usuario a través del GPS y otros sensores del
teléfono móvil: se conoce la posición del usuario y en que
dirección apunta con su dispositivo de captura/visualización
La aplicación puede visualizar información relevante a la
posición mostrando que hay alrededor dependiendo de los
intereses del perfil



Tracking


El tracking puede realizarse de muchas maneras:
 Tracking basado en dispositivos
 Tracking basado en video o videométrico
 Tracking híbrido: combinación de ambos



Tracking


El tracking puede realizarse de muchas maneras
 Tracking basado en video o videométrico



Tracking | Dispositivos de tracking


Dispositivos de tracking
 Electromagnético
 Mecánico
 Óptico
 Ultrasónico
 Neuromuscular
 Inercial
 GPS





Tracking Electromagnético











Denominado Inside-out, pues los sensores están
en el cuerpo (inside) y recolectan datos de fuentes
externas (out)
Los sensores del cuerpo se mueven en un campo
elecromagnético exterior
Utilizado en algunas aplicaciones de realidad
virtual de ambiente controlado














Relación entre un gran transmisor y un pequeño
receptor
No se necesita una línea de visión directa
Múltiples receptores permiten el seguimiento de
diferentes articulaciones
Normalmente funciona con cables
Los metales pueden crear interferencias
El espacio de trabajo es reducido





Tracking Mecánico





Tracking Mecánico


Denominado Inside-in, ya que tanto los sensores
como las fuentes están localizados en el cuerpo



Trajes electromecánicos: los sensores son
potenciómetros y las fuentes son las articulaciones
reales del cuerpo que presionan sobre ellos



Utilizado en algunas aplicaciones de realidad virtual
de ambiente controlado





 Mecánico






Muy rápido
Muy preciso
Muy incomodo para el usuario
Movimientos muy limitados
Se puede integrar la respuesta de fuerzas (forcefeedback)





 Óptico





 Óptico


Outside-in: sensores externos (outside) para
recolectar datos de fuentes localizadas en el cuerpo
(in)



Sistemas basados en cámaras: las cámaras son los
sensores que capturan los marcadores reflectivos
que actuan como fuentes



Utilizados para captura de movimiento para realizar
animaciones





 Óptico






Utiliza cámaras de video u otros sensores de luz
para determinar la posición del usuario
No necesita cables
Con varias cámaras se puede obtener la posición 3D
Necesita visión directa y buena iluminación





 Ultrasónico






Utiliza sonidos de alta frecuencia
A través de fuentes localizadas en el sujeto en
movimiento y receptores localizados en el ambiente
se puede estimar la posición del sujeto midiendo el
tiempo de retardo del sonido recibido en los
diferentes receptores
No es bueno en ambientes ruidosos
Se usa en interiores





 Neuromuscular





 Neuromuscular




Miden el movimiento de partes del cuerpo relativo a
otras partes del cuerpo
No han sido muy explotados en el campo de la RV



 Dispositivos


de tracking

Inercial
Utiliza instrumentos que pueden detectar y medir
cambios de fuerzas giroscópicas (aceleración e
inclinación)
 Acelerómetros y giroscopios permiten conocer
aceleración y velocidad de rotación, a partir de
las cuales puede conocerse los 6 grados de
libertad de la pose.




 Dispositivos


de tracking

Inercial







Las ventajas de este tipo de dispositivos radica en su
rapidez y su buena respuesta a cambios bruscos.
No precisan punto de referencia
Su principal desventaja suele ser que pierden precisión a
lo largo del tiempo y por esto cada cierto tiempo deben
recalibrase
Funcionan bien combinados con otros sistemas (tracking
híbrido)





 Inercial






Los cascos de RV (HMD) suelen incorporar sensores
inerciales para el tracking de la cabeza
Algunos modelos de teléfonos móviles de última
generación poseen integrados acelerómetros y
giroscopios con tecnología MEMS
(MicroElectroMechanical Systems)
Son muy utlizados en aplicaciones de RA







GPS (Global Positional System)
 Un sistema GPS o Sistema de Posicionamiento
Global está compuesto por un lado por una red de
30 satélites NAVSTAR y por otro lado por unos
receptores GPS. La red de satélites es propiedad del
Gobierno de los Estados Unidos de América y está
gestionado por su Departamento de Defensa (DoD).




Brinda la latitud, longitud y altura en el sistema de
coordenadas global (planeta) que puede usarse para
consultar un Sistema de Información Geográfica (SIG)
Brinda los 3 grados de libertad de la posición del
usuario









Para mejorar la exactitud del valor que brinda puede
usarse lo que se denomina DGPS o GPS diferencial,
donde se usa la ubicación exacta ya calibrada de una
estación base la cual computa y transmite el error
introducido el cual es utilizado por los receptores GPS
para corregir su posición


Error estación base = posición calibrada - posición recibida
por GPS





 GPS (Global Positional System)
 El A-GPS (Assisted GPS) o GPS asistido es un
sistema de posicionamiento por satélite que al
iniciarse recoge las coordenadas de las antenas
para teléfonos móviles y así ubica los satélites de
posicionamiento global de una forma más rápida y
eficiente
 Fue desarrollado para mejorar el funcionamiento del
sistema y se suele usar en dispositivos móviles









Para obtener los 6 DOF se necesita conocer, además
de los datos de posición de GPS, los 3 grados de
libertad de la orientación del usuario


El GPS se debe combinar con otro dispositivo como por
ejemplo una brújula







Brújula digital






Al igual que una brújula convencional brinda la orientación
en un sistema global
Las brújulas que se encuentran en los teléfonos móviles
son denominadas brújulas de estado sólido, generalmente
construidas mediante sensores de campo magnético que
envían señales a un microprocesador.
La ventaja con respecto al uso de sensores inerciales es
que brindan un resultado con error constante, el cual
puede precalibrarse durante la instalación del sistema.



Tracking


El tracking puede realizarse de muchas maneras
 Tracking basado en video



Tracking | Tracking videométrico
 Tracking



videométrico

Una cámara captura video de la escena real
Se analiza el video cuadro a cuadro por medio
de algoritmos de visión por computadora para
localizar características (elementos de referencia
en el mundo real) que ayuden a deducir el
cambio de posición y orientación de la cámara
en cada instante



 El




tracking videométrico puede hacerse:

Tracking de marcadores
Tracking de una imagen
Tracking sin conocer la escena real



 Tracking




videométrico puede hacerse:

Tracking de marcadores
Tracking de una imagen
Tracking sin conocer la escena real



 Tracking

de marcadores

video http://www.youtube.com/watch?v=HgrJ3gwwP94



 Tracking






de marcadores

Un marcador, denominado en inglés “fiducial
marker”, es una imagen 2D impresa con un formato
específico conocido por la aplicación de tracking
Hay diferentes formatos de marcadores creados por
diferentes aplicaciones y para diferentes propósitos
Las aplicaciones de realidad aumentada basada en
marcadores son las más populares



 Tracking






de marcadores

El algoritmo de detección de marcador busca en
cada imagen del video los puntos pertenecientes
al marcador
A partir de la obtención de los puntos 2D del
marcador en la imagen dado que se conoce
cómo es el marcador en la realidad se puede
estimar su posición y orientación en el espacio
en relación a la cámara
Con esta información pueden superponerse
objetos virtuales “registrados”



 Tracking


de marcadores

Marcadores de tipo “template”

Marcador de tipo “template”



 Tracking


de marcadores

Marcadores de tipo “template”






Son muy conocidos dado que son los utilizados por
la librería ARToolkit
El formato es un cuadrado negro y dentro un
cuadrado blanco que tiene dentro una imagen
asimétrica en negro.
Es posible crear nuevos marcadores respetando
este formato y entrenando previamente a la
aplicación para incorporar el marcador a la base de
datos de marcadores conocidos.



 Tracking


de marcadores

Marcadores de tipo “ID-marker”

Marcador de tipo “ID-marker”



 Tracking


de marcadores

Marcadores de tipo “ID-marker”






Codifican un número de 9-bits (hasta 512 diferentes) en
un patrón de 6 x 6, repitiendo los 9 bits 4 veces
completando los 36 bits.
Una variante de estos marcadores son los denominados
BCH (Bose, Ray-Chaudhuri, Hocquenghem), los cuales
son más robustos ya que usa un algoritmo avanzado de
chequeos de redundancia cíclica (CRC). Se incrementa el
número de marcadores disponibles a un total de 4096.
Este tipo de marcadores o una variante de los mismos
son los utilizados por librerías sucesoras de ARToolkit
como ARTag y ARToolkitPlus.



 Tracking


de marcadores

Marcadores de tipo “DataMatrix” y “QRCode”

Marcador de tipo “DataMatrix”

Marcador de tipo “QRCode”



 Tracking


de marcadores








No fueron diseñados específicamente para realidad
aumentada. Su uso principal se asocia a los hipervínculos
Codifican una serie de caracteres ASCII
Uno de los usos más comunes es la codificación de una
URL de forma que una aplicación al leerlos y decodificarlos
pueda derivar al sitio web codificado
Por ejemplo: puedes encontrar en los comercios un poster
de la AFIP con estos marcadores para derivar a su sitio web



 Tracking


de marcadores





Mientras que los DataMatrix pueden almancenar hasta 2335
caracteres, los QRCode almacenan 4296 caracteres.
QRCode incluye además símbolos japoneses.
Existen algunas aplicaciones de realidad aumentada que
utilizan dichos códigos no solo con el propósito mencionado
sino como marcadores para tracking. En particular,
ARToolkitPlus reconoce DataMatrix.



 Tracking


Ventajas de tracking de marcadores:





de marcadores

Robusta
Computacionalmente eficiente

Desventajas de tracking de marcadores:


Los marcadores son visibles para los usuarios
interfiriendo con la escena real



 Tracking

de una imagen

video http://www.youtube.com/watch?v=UTPZDrq4hWg



 Tracking






de una imagen

A veces no se puede o no se desea poner
marcadores en una escena y en cambio utilizar
una imagen con el mismo propósito
Para cada objeto en una imagen hay muchas
características o puntos de interés del objeto que
pueden extraerse para proveer una descripción
del mismo
En ese caso se pueden realizar el seguimiento de
características naturales presentes en la imagen
de la escena como son bordes, esquinas y
texturas



 Tracking

sin conocimiento de la escena

video http://www.youtube.com/watch?v=pBI5HwitBX4




 Tracking




sin conocimiento de la escena

Tanto los algoritmos de tracking de marcadores
como de imágenes implican conocer cómo es el
marcador o la imagen respectivamente
Existen algoritmos utilizados en robótica que
permiten realizar un tracking de un objeto sin
tener conocimiento del mismo
 SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)



Tracking | Tracking híbrido
 Tracking


Tanto el tracking basado en dispositivos físicos como
el tracking videométrico tienen sus ventajas y
desventajas






híbrido

El tracking basado en visión es lento y por ende falla en
movimientos rápidos. Su ventaja es su estabilidad a largo
plazo
El tracking inercial es rápido pero puede tener
acumulación de errores a largo plazo

Para aprovechar las ventajas de ambos algunas
técnicas combinan la salida de dispositivos físicos y
el análisis de video



Tracking | Tracking híbrido
 Tracking




híbrido

Los sensores (inerciales, giroscopios, GPS) permiten
predecir la posición de la cámara y la misma puede
refinarse utilizando técnicas de visión
Efectivo para aplicaciones que requieren estimar la
posición de una cámara en movimiento con respecto
a una escena estática, pero no se aplica al tracking
de objetos en movimiento con una cámara estática


salida
 Dispositivos




de entrada

Captura
Tracking
Interacción: Comandos de Entrada



Comandos de entrada
 El

usuario transmite sus deseos al sistema
mediante comandos de entrada
 Para comandos de entrada se pueden
utilizar




Controles físicos
Control del habla
Control por gestos



Comandos de entrada


Controles físicos





Entradas físicas directas en el sistema
Pantalla táctil, puntero, mouse, botones, interruptores,
potenciómetros
En RV se utilizan



Props
Plataformas



Comandos de entrada


Controles físicos


Props



Comandos de entrada


Controles físicos


Props






Son objetos físicos utilizados para representar algún
objeto dentro del mundo virtual
Al ser reales, permiten al usuario una manipulación fácil
del objeto
Hacen el mundo virtual un poco más real



Comandos de entrada


Control del habla






Es un método natural de comunicar la información
No es adecuado si se necesita una respuesta
inmediata
Es adecuado si se tiene las manos ocupadas
Depende del usuario



Comandos de entrada


Control por gestos


Es un método natural de comunicar la información
en el que se basan nuevas metáforas de interacción





Gestos con manos y dedos
Dirección de la mirada

Requiere de técnicas de visión por computador o el
uso de dispositivos especiales para el tracking de
manos y dedos o cabeza



Comandos de entrada


Control por gestos

‘Multimodal interaction with a wearable augmented reality system’ Kölsch M. et al.
IEEE Computer Graphics and Applications 26(3): 62-71, 2006


salida
 Necesidades

de un sistema de RA




Visuales
Auditivas
Táctiles



Dispositivos de salida
Salidas visuales
 Los




dispositivos de visualización se dividen

Estacionarios o estáticos
Móviles oclusivos
Móviles no oclusivos



Salidas visuales
 Los








Monitor
Proyector (Caves, WorkBench, ICON, RA espacial)

Móviles oclusivos



Salidas visuales
 Los







Monitor

Móviles oclusivos






HMD (Head-Mounted Display) o cascos de RV
Gafas de RA de “video see through”




Salidas visuales
 Los







Monitor

Móviles oclusivos






HMD (Head-Mounted Display) o cascos de RV
Gafas de RA de “video see through”




Gafas de RA “optical see-through”
Dispositivos “hand-held” (tablet, teléfonos celulares)



Salidas visuales


Los dispositivos de visualización se diferencian
según las siguientes propiedades:








Resolución, color, contraste, brillo
Número de canales
Distancia focal
Campo de visión y campo de mirada
Opacidad
Posición de la cabeza
Latencia y velocidad de refresco



Salidas visuales


Los dispositivos de visualización también se
diferencian según las siguientes cualidades
logísticas:







Movilidad del usuario
Interfaz con el tracking
Requisitos del entorno
Portabilidad
Seguridad
Coste



Salidas visuales
 Uso

del monitor en RA
cámara

monitor

usuario



Salidas visuales
 Esquema

del uso del monitor en RA

El dispositivo de tracking no se usa si el tracking
es videométrico



Salidas visuales
 Uso

de dispositivos “hand-held” en RA
Cámara integrada
Sensores de tracking
integrados

pantalla

Usuario sostiene el
dispositivo



Salidas visuales
 El

esquema de uso de dispositivos “handheld” en RA es similar al del monitor



Salidas visuales
 Uso

de gafas de gafas “optical see-through”
No hay cámara si tracking no es
en RA
basado en video
Puede integrar dispositivo
de tracking

Gafas transparentes
Monitor para
escena virtual
que se combina
ópticamente con la
escena real
visualizada por
transparencia de las
gafas

Usuario se
pone las
gafas



Salidas visuales


Esquema del uso de gafas “optical see-through” en
RA



Salidas visuales
 Uso

de gafas “video see-through” en RA
Cámara y dispositivo de tracking

HMD oclusivo



Salidas visuales


Esquema del uso de gafas “video see-through” en
RA



Salidas visuales
 Gafas

“video see-through” VS “optical seethrough” en RA
1) Simplicidad (optical+)
 Los sistemas ópticos tienen solo un "stream" de video para
tratar: los gráficos sintéticos. El mundo real se ve directamente
a través de los combinadores ópticos.
 Los sistemas de video blending deben tratar con dos streams
de video separados para el mundo real y el virtual. Ambos
streams tienen retrasos del orden de las décimas de
milisegundos, y deben ser adecuadamente sincronizados para
evitar la distorción temporal



Salidas visuales
 Gafas

2) Resolución (optical+)
 El video blending limita la resolución de lo que el usuario ve,
tanto real como virtual, a la resolución del dispositivo display.
 Los sistemas ópticos también muestran los gráficos con la
resolución del dispositivo display, pero el usuario ve la realidad
sin degradar.



Salidas visuales
 Gafas

3) Seguridad (optical+)
 Los Video see-through HMDs son en esencia closed-view
HMDs modificados (los usados en RV que solo muestran
mundo virtual). Si se corta la corriente el usuario estará “ciego”
y esta es una cuestión concerniente a la seguridad en algunas
aplicaciones.
 En contraste, cuando la corriente se corta en un sistema optical
seethrough HMD, el usuario tiene la vista del mundo real.



Salidas visuales


Gafas “video see-through” VS “optical see-through”
en RA
4) Desplazamiento de los ojos (optical+)
 Con video see-through, la vista del mundo real se obtiene
mediante video camaras. Video see-through puede evitar el
problema de la separación de los ojos mediante el uso de
espejos para imitar lo que verían los ojos. Sin embargo, esto le
agrega complejidad al diseño del sistema HMD.
 El desplazamiento de ojos no suele ser un problema en los
sistemas ópticos. Usando el centro de rotación de los ojos
como el punto de vista en el modelo del mundo virtual debería
eliminar la necesidad del tracking exacto de los ojos.



Salidas visuales


Gafas “video see-through” VS “optical see-through”
en RA
5) Flexibilidad en la composición (Video+)
 Un problema básico de los sistemas ópticos es que los
objetos virtuales no “tapan” completamente los objetos
reales, por la forma en que funcionan los combinadores
ópticos que permiten luz del mundo real y del virtual. Hacer
un sistema óptico que selectivamente “apague” la luz del
mundo real aumenta la complejidad del diseño. Los objetos
virtuales aparecen semitransparentes y esto puede dañar la
ilusión de realidad si se requiere.
 En contrastes, el video see-through es más flexible en cómo
mezcla el mundo real y el virtual, ya que ambos están
disponibles en forma digital. Se puede componer pixel a
pixel tomando o bien el mundo real o el virtual, o
mezclándolos si se quiere sensación de transparencia



Salidas visuales
 Gafas

6) Campo de visión (Video+)
 En un sistema de video blending, las imágenes digitales
capturadas puede procesarse para compensar la distorsión que
ocasiona la cámara.
 Sin embargo, es más complicado construir displays con
técnicas ópticas que tengan un amplio campo de visión.
Cualquier distorsión debe corregirse ópticamente en lugar de
digitalmente. Esto agrega complejidad a la óptica y las hace
caras y le agrega peso al HMD.



Salidas visuales
 Gafas

7) Retrasos entre la vista real y virtual (video+)
 Los sistemas ópticos ofrecen una vista instantánea del mundo
real pero una vista retrasada del mundo virtual, y esta
incoherencia tempotal puede causar problemas.
 Con los sistemas de video es posible retrasar el video del
mundo real para coincidir con el retraso del stream del mundo
virtual.



Salidas visuales
 Gafas

8) Estrategias para el registro del mundo virtual (video+)
 En los sistemas ópticos, la única información acerca de la
ubicación de la cabeza del usuario viene del dispositivo de
tracking de cabeza.
 En los sistemas de video blending, se tiene otra fuente de
información: la imagen digitalizada del mundo real, con lo cual
pueden usarse técnicas de visión para el registro de imágenes
que no estaría disponible en los sistemas ópticos.



Salidas auditivas
 Las






salidas auditivas pueden clasificarse en
parlantes

Móviles con la cabeza


auriculares



Salidas auditivas
 Las

salidas auditivas pueden distinguirse
por las siguientes propiedades






Número de canales
Entorno de sonido
Localización
Oclusión
Amplificación



Salidas auditivas
 Las

salidas auditivas también pueden
distinguirse por las siguientes cualidades
logísticas







Contaminación por ruido
Portabilidad
Seguridad
Coste



Salidas auditivas
 Parlantes


VS auriculares

Las ventajas de los parlantes





Trabajan bien con los visualizadores estacionarios
No requieren el procesado del sonido para crear
sonidos referenciados al mundo (estables en el
mundo virtual)
Permiten más movilidad al usuario (cables)



Salidas auditivas
 Parlantes


VS auriculares

Las ventajas de los auriculares







Trabajan bien con los visualizadores dinámicos
La implementación de sonidos referenciados a la
cabeza es más fácil de implementar
Es más sencillo eliminar los ruidos de la habitación
Son más portables
Privados



Salidas táctiles
 Las



salidas táctiles pueden clasificarse en:

Percepción kinestética (propriocéptica)
Percepción táctil



Salidas táctiles
 Las

salidas táctiles pueden clasificarse en:



Salidas táctiles
 Las

salidas táctiles pueden distinguirse
según sus propiedades:











Pistas kinestéticas
Fidelidad
Pistas táctiles
Latencia
Contacto
Resolución
Grados de libertad
Refresco
Forma
Tamaño



Salidas táctiles
 Las

salidas táctiles pueden además
distinguirse según sus cualidades logísticas:






Portabilidad
Seguridad
Coste


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