Realidad Aumentada aplicada a la Matemática

Luego de algún tiempo retomo la escritura en el blog, para comentarles el emprendimiento que se ha iniciado en favor de aplicar la tecnología de la Realidad Aumentada para poder reforzar los aprendizajes en matemática, fundamentalmente en los primeros grados.  El Informe Horizon 2010 elaborado por el eLearn Center de la UOC y el New Media Consortium   vaticinó que la realidad aumentada sencilla sólo tardaría de dos a tres años en imprimir una fuerte influencia en la educación; esta vaticinio se ha ido cumpliendo en estos cerca de 3 años; el grato reto que asumí fue poder ser referentes en el uso de esta tecnología; por fortuna se coincidió con la empresa mexicana  M.C. Ar  en este empeño y en estos meses estoy trabajando para ellos en el desarrollo de un sistema que pueda apoyar la enseñanza de las Matemáticas basándonos en la curricula de primer grado en México, que es muy similar en los contenidos a varias de las currículas latinoamericanas en especial la peruana.

Durante el desarrollo del proyecto se van construyendo  juegos de RA, que usan conceptos de las denominadas aplicaciones de computación basadas en el gesto. El lenguaje de programación que se eligió fue CSharp bajo el framework Microsoft XNA; dentro de este entorno se usaron  librerías de visión artificial basadas en OpenCV y adaptada a CSharp con la denominación de OpenCvSharp. Las aplicaciones construidas  logran interactividad a través de los gestos; usando para ello la detección de flujo de movimiento,  es decir, se determina el patrón aparente de movimiento de objetos, superficies, y los bordes en una escena visual que es causado por el movimiento relativo entre un observador (un ojo una cámara ) y la escena,

Experimentalmente se esta validando las aplicaciones en la  I.E. «Jesús Nazareno», bajo estrategias del juego didáctico; donde se introducen los juegos  para poder validar sus resultados, que espero poder comentar en este espacio. Estos son algunos de los conceptos que se están trabajando:

–        Clasificación de objetos.

–        Seriación de objetos.

–        Representación de la cardinalidad de un conjunto de objetos.

–        Identificación de números ordinales.

–        Identificación de la relación “mayor que”, “menor que”, “igual que”

–        Sumar y restar de números.

Videos ilustrativos de lo que se esta avanzando:

Juan Cadillo

Realidad Aumentada algo que puedes hacer en casa o la escuela fácilmente… te lo demostramos

Una de mis mayores pasiones en estos dos último años ha sido poder investigar y desarrollar aplicaciones con realidad aumentada, orientadas a favorecer el desarrollo de diferentes capacidades en los niños. Sin duda a lo largo de este tiempo han aparecido diversas aplicaciones que amplían las posibilidades de este nuevo concepto.

Mi mayor preocupación al inicio era poder crear estas aplicaciones y empoderarlas con la creación de contenido trabajada por los niños y niñas en base a la investigación, la cooperación y el trabajo social en nuestra comunidad. En todos los casos trabajados y que he visto  la realidad aumentada es un elemento motivador que desarrolla habilidades de búsqueda de información, trabajo en equipos, diseño de contenidos, comunicación… y un gran etc. pero los conceptos de como funciona y que hay dentro del backend de esta tecnología quedaban ocultas para los niños. Afortunadamente esto puede cambiar si usamos las posibilidades que ofrece la combinación de diferentes aplicaciones (lenguajes de programación) como Scratch, Etoys aunado a  Wedo (que en este caso lo usamos porque afortunadamente contamos con este recurso). Scratch y Etoys son software distribuidos libremente y sus posibilidades han ido mejorando.

El trabajo con los niños que estoy experimentando a los largo de estos años, es la posibilidad de poder enseñarles programación usando estos lenguajes visuales. La ventaja de estos es que reducen las dificultades propias del código y se centran en la lógica. Sea Scratch o Etoys cada uno tiene ciertas ventajas sobre el otro, pero si aprovechamos ambos las cosas se ponen mucho más interesantes. Es así que Scratch tiene aunado a su código la posibilidad de manejar sensores como los de WEDO, o recibir conexiones remotas; también existen adaptaciones que trabajan con Arduino y dan otras posibilidades. Etoys puede manejar una cámara(en su versión Windows, algo falla en las olpc pese a tener la misma versión) y tiene la posibilidad de enviar mensajes a Scratch.

Entonces la idea que surge es porque no utilizar estas aplicaciones en conjunto y crear una versión que pueda detectar color en Etoys y en base a esta detección enviarle mensajes a   Scratch. Y en Scratch que tiene comandos para WEDO poder mover los motores que trae este set, y eso es lo que estamos haciendo. Para los niños  es algo simple y hasta natural con el tiempo el  poder controlar cosas en base a la programación y entender como funcionan las cosas que usan.

Aquí el video:

Veamos las condiciones necesarias:

• Tener instalado Etoys la última versión, por que en las anteriores la cámara no funcionaba.
• Tener Scratch
• Tener una cámara web (mucho de la calidad depende de tener una buena cámara)
• Tener una manopla con un color homogéneo que sea diferente a los colores del fondo que usas

Pasos:

En esta primera oportunidad solo trabajaremos con Etoys

Abrir Etoys y comenzar un nuevo proyecto.

Ir a provisiones, catálogo de objetos.

Pestaña multimedia y sacar al Mundo el objeto cámara.

Por lo general la cámara se activa, puedes agrandar o reducir la imagen (pero hay un máximo según la capacidad o flujo de la cámara y su rango o tamaño).

Pintar un objeto, como el famoso autito de Etoys.

Redirige la dirección del auto con Shift + movimiento del mouse sobre la flecha verde de dirección.

Pinta dos círculos, uno que diga atrás y otro adelante con sus respectivas flechas de manera  similar a como se hizo con el auto.

Mueve los círculos hacia la imagen.

Si das click sobre el objeto cámara observarás su halo, ir a menú en la parte superior al lado de la X en el borde izquierdo. Configura la cámara en enviar al fondo, se resiste al avance; y al final del menu también esta la opción de apagar o encender la cámara (off, on).

Colócate sobre el circulo, saca halo, abrir visor.

Saca al Mundo, Prueba Si No

Luego saca de Adelante(si colocaste ese nombre)la orden esta encima de color

Luego colócate sobre el auto, saca halo, y coloca sobre el guión de Adelante, auto avanza 5, pero cambia ese valor por 10.

Selecciona con el cuenta gotas el color de tu guante, trata de que sea cerca del circulo ya que los colores varían en función de la cantidad de luz y la posición.

Activa los guiones en el reloj de cada guión y todo terminado, tu primera aplicación de realidad aumentada esta listo para impresionar en casa o el colegio.

Lo último no olvides esconder los guiones para que se vea mejor y acercar el guante para que el carro se mueva adelante o atrás. el reto es mejor el guión para hacer otras cosas.

En posteriores post, les mostrare como interactuar con Scratch y WEDO.  Y si te gusto déjame un comentario.

Juan Cadillo