Realidad aumentada: qué es, cómo se ancla al entorno y cómo se usa en planta

Realidad aumentada

La realidad aumentada deja a la vista el entorno físico y le agrega objetos o información digital alineados en tres dimensiones con lo que la persona tiene enfrente, que responden mientras ella se mueve. Ronald Azuma la definió en 1997 por tres características (combina lo físico con lo virtual, es interactiva en el momento y está registrada en 3D) sin amarrarla a ningún tipo de visor.

Glosario de realidad virtual de Fyware, con la fuente de cada definición.

De dónde sale la definición

Realidad aumentada, en el glosario de realidad virtual de Fyware
Olga Chávez

Olga Chávez

Gerente Comercial en Fyware®

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La definición

La realidad aumentada deja a la vista el entorno físico y le agrega objetos o información digital alineados en tres dimensiones con lo que la persona tiene enfrente, que responden mientras ella se mueve. Ronald Azuma la definió en 1997 por tres características (combina lo físico con lo virtual, es interactiva en el momento y está registrada en 3D) sin amarrarla a ningún tipo de visor.

Registrada quiere decir alineada: el objeto virtual se queda en su lugar del espacio aunque la persona camine alrededor. Con esa condición, Azuma deja fuera dos casos. Una película con efectos digitales no es interactiva, y una etiqueta plana pegada a la imagen de la cámara no se combina con el entorno en tres dimensiones. Su definición tampoco exige un visor: en ella cabe desde un monitor hasta un visor transparente.

Frente a la realidad virtual, la diferencia es lo que la persona conserva: el entorno sigue a la vista y la tecnología lo complementa. Frente a la mixta, la frontera es más difusa. En el uso comercial se llama mixta a la aumentada cuyo contenido reconoce superficies y objetos y se oculta detrás de ellos, y ese es el sentido que usa este glosario.

El problema técnico de fondo es el registro, que lo virtual quede donde debe. Azuma lo contó entre los más básicos del campo y le puso números: con 100 milisegundos de retraso entre el movimiento y la imagen y una cabeza que gira a 50 grados por segundo, el objeto se corre 5 grados, casi 60 milímetros a 68 centímetros, la distancia de un brazo. En mantenimiento, un corrimiento así puede señalar el tornillo equivocado. Azuma describe una salida con marcadores, luces o patrones impresos cuya posición el sistema conoce de antemano; mientras alguno esté a la vista, en video la alineación puede llegar a un píxel. El seguimiento sin marcadores reconoce el piso o la forma del objeto, y Twyn, de Visometry, que Fyware distribuye en México, identifica la pieza por su geometría contra el modelo CAD, sin preparación.

El dispositivo lo decide el estado de las manos. Con celular o tableta la persona sostiene la pantalla, lo que funciona para inspeccionar una pieza o enseñar una máquina en el piso del comprador. En mantenimiento, con las dos manos en el equipo, la instrucción va mejor en un visor de realidad mixta que deje ver la máquina. Azuma ya contaba en 1997 el mantenimiento y la reparación de maquinaria compleja entre las aplicaciones, con dibujos 3D superpuestos al equipo que muestran la tarea paso a paso, y describía el prototipo que Boeing desarrollaba para guiar a un técnico en el armado de arneses eléctricos de avión. Antes de cotizar conviene fijar cuánto error tolera la tarea: decidir si una línea cabe en una nave admite más desviación que comparar una soldadura contra su CAD, y de esa tolerancia depende si basta el celular o hace falta seguimiento basado en modelo.

Cómo se ve en un proyecto

Target Robotics, integrador de líneas de producción robotizadas con sede en San Luis Potosí, vende su maquinaria con un modelo en realidad aumentada que el vendedor coloca a escala 1:1 en el piso del comprador desde una tableta. Apunta al piso vacío, aparece un retículo y la línea completa queda ahí, con la banda y los brazos, para que el comprador la rodee caminando y vea cuánto de su nave ocupa. El modelo sale del diseño de ingeniería con el que la línea se construye, preparado para correr fluido en un dispositivo de mano, y Fyware entregó además una versión en WebXR que se abre desde el navegador. Target Robotics reporta una cita menos en el ciclo de venta, la que se iba en explicar cómo cabe la línea en el espacio del cliente.

De dónde sale la definición

«1) Combines real and virtual 2) Interactive in real time 3) Registered in 3-D»

Azuma define la realidad aumentada por tres características y la deja abierta a distintos tipos de pantalla.

Fuente: Ronald T. Azuma, «A Survey of Augmented Reality», Presence: Teleoperators and Virtual Environments, vol. 6, núm. 4, agosto de 1997, pp. 355 a 385, DOI 10.1162/pres.1997.6.4.355, sección 1.2, Definition

«lag of 100 ms [...] the angular dynamic error is 5 degrees.»

Con 100 milisegundos de retraso y la cabeza girando a 50 grados por segundo, el error angular es de 5 grados, casi 60 milímetros a la distancia de un brazo de 68 centímetros.

Fuente: Ronald T. Azuma, «A Survey of Augmented Reality», Presence: Teleoperators and Virtual Environments, vol. 6, núm. 4, agosto de 1997, pp. 355 a 385, DOI 10.1162/pres.1997.6.4.355, sección 4.3, Dynamic errors

«3-D drawings superimposed upon the actual equipment, showing step-by-step the tasks»

Azuma ya cuenta el mantenimiento y la reparación de maquinaria compleja entre las aplicaciones, con instrucciones en 3D sobre el equipo y el prototipo de Boeing para armar arneses de avión.

Fuente: Ronald T. Azuma, «A Survey of Augmented Reality», Presence: Teleoperators and Virtual Environments, vol. 6, núm. 4, agosto de 1997, pp. 355 a 385, DOI 10.1162/pres.1997.6.4.355, sección 2.2, Manufacturing and repair

«an otherwise real environment is "augmented" by means of virtual (computer graphic) objects»

Milgram y Kishino ubican la realidad aumentada dentro del continuo: un entorno físico al que se le agregan objetos generados por computadora.

Fuente: Paul Milgram y Fumio Kishino, «A Taxonomy of Mixed Reality Visual Displays», IEICE Transactions on Information and Systems, vol. E77-D, núm. 12, diciembre de 1994, pp. 1321 a 1329, sección 1, Introduction: Mixed Reality

Preguntas frecuentes

¿Qué características tiene la realidad aumentada?

Ronald Azuma las fijó en 1997: combina lo físico con lo virtual, es interactiva en el momento y está registrada en 3D, es decir, alineada con el espacio. Una película con efectos digitales no cumple la segunda y una etiqueta plana sobre la imagen de la cámara no cumple la tercera. La definición tampoco exige visor, así que cabe desde un monitor hasta unos lentes transparentes.

¿Cómo se usa la realidad aumentada en el mantenimiento industrial?

Pone la instrucción sobre el equipo, paso a paso, justo donde hay que actuar; Azuma ya lo describía en 1997 con dibujos 3D superpuestos a la máquina, que además pueden animarse. Si el técnico necesita las dos manos, conviene un visor de realidad mixta. Si la tarea es revisar una pieza contra su CAD, una tableta con seguimiento basado en modelo, como Twyn, sirve en la misma línea.

¿Qué es la realidad aumentada sin marcadores?

Es la que ancla el contenido sin un código ni una imagen impresa: el dispositivo reconoce el piso o la forma de un objeto y fija ahí el modelo. Así coloca Target Robotics su línea de producción en el piso del comprador desde una tableta, y así reconoce Twyn una pieza contra su CAD. Con marcadores, según Azuma, la alineación en video puede llegar a un píxel mientras alguno esté a la vista.

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