1q125h
4w1c57Entornos virtuales inmersivos como
herramienta de socializacin del conocimiento en el estudio del arte rupestre
Enrique
Osman Acasio. Ing. Industrial. [email protected]
RESUMEN El presente articulo tiene como objetivo mostrar la posibilidad de crear entornos virtuales inmersivos de Sitios de Arte Rupestre (SAR) mediante el empleo de software Libre, para instrumentalizarla y crear herramientas de socializacin del conocimiento, es decir, la democratizacin del arte rupestre y lo relacionado a nuestro patrimonio arqueolgico. El trabajo de investigacin se encuentra dividido en cuatro secciones: la primera corresponde al marco terico referencial que da sustento al desarrollo del proyecto, enmarcada en la tecnologa de Realidad Virtual. El segundo cuerpo corresponde con el modelado tridimensional de los elementos a ser utilizados en el SAR virtual. El tercero corresponde con la seleccin de texturas, textos, sondos, elementos multimedias y fotografas a ser tomados en la elaboracin de la aplicacin. La cuarta seccin del trabajo de investigacin corresponde con la creacin en si de la aplicacin de R.V de nombre Siraba Virtual, utilizando para ello la aplicacin de Blender como Software libre. Dicho programa de Realidad Virtual esta proyectada en dos presentaciones: Una primera entrega para ser corrida en computadoras y portatiles, lo que vendra a ser la versin de simulacin o R.V blanda, muy similar a un vdeo juegos, y la segunda versin mediante un formato de tipo inmersivo, conocida como R.V slida. En ambas versiones el podra recorrer un espacio hemisfrico, el cual consiste en un punto de vista egocntrico que permte pasearse en el entorno desde cualquier ngulo consebible, representando sta una de las tcnicas de visualizacin mas complejas y realistas para los entornos de R.V inmersivos. Palabras clave: 3D, Realidad Virtual, inmersivo,
socializacin, Arte Rupestre.
INTRODUCCIN Con el rapido avance en el poder de proceso de las computadoras, los motores grficos tridimensionales y los perifericos o hardwares, la Realidad Virtual (RV) ha alcanzado un alto nivel como herramienta para ayudar en la persepcin de eventos complejos, o para mostrar informacin masiva a traves de la simulacin mundo-Real o escenarios sinteticos. Aplicaciones serias fuera del rango de los videojuegos de entretenimiento se han desarrollado en la actualidad, los cuales abarcan desde la simulacin medica, ingenieria forestal, practicas de entrenamiento, ingenieria automotriz e industria aeroespacial entre otras [1]. Uno de los principales atributos que posee la RV es la facilidad con que estas aplicaciones presentan al los entornos grficos tridimensionales y permitirles navegar libremente alrededor e interactuar con objetos virtuales en absoluto tiempo real. El presente proyecto tiene como objetivo disear y crear un entorno virtual inmersivos de un Sitio de Arte Rupestre presente en el cerro de Santa Ana, Peninsul de Paraguana en el Estado Falcn, Venezuela, mediante el empleo de software Libre, para instrumentalizarla y crear una herramienta de socializacin del conocimiento, es decir, la democratizacin del arte rupestre.
MARCO REFERENCIAL Parte del articulo que da sustento al desarrollo del proyecto, enmarcada en la tecnologa de Realidad Virtual, motores grficos tridimensionales y todos los elementos necesarios a ser tomados en consideracin para la puesta a buen trmino de dicho proyecto. Ademas de hacer referencia a estudios anteriores de realidad virtual y modelado tridimensional realizados en Punto Fijo, Estado Falcn, Venezuela. Realidad Virtual El termino de realidad virtual, de por s constituye una paradoja, debido a la contraposicin entre lo real y lo virtual, sin embargo nos permite crear una idea de la existencia de un mundo o entorno de una realidad diferente a como lo percibimos a diario a travs de todos nuestros sentidos. [1] La realidad virtual es una simulacin tridimensional interactiva mediante ordenador, en la que el se introduce en un ambiente artificial que percibe como real. Este escenario debe cumplir unos requisitos mnimos de simulacin o capacidad de representacin, de interaccin -modelo y de percepcin sensorial por parte del . [2] No hay una definicin nica y aceptada universalmente para la realidad virtual, ni siquiera un acuerdo unnime entre autores sobre qu es esto. Sin embargo, muchos consideran la denominacin de entorno virtual, para quien un entorno virtual es un espacio inmersivo y visual, donde se intercambian experiencias de conocimiento, entretenimiento y relacin. [3] La misma autora considera que un entorno virtual se define a partir del cumplimiento de cuatro requisitos:
Grados de Libertad Para que un entorno virtual sea inmersivo y creible, aparte de entregar la perspectiva tridimensional, es decir la sensacin de profundidad, debe poseer los 6 grados de libertad, conocida como 6DOF por sus siglas en ingles .-Six Degrees of Freedom.- representando la optima capacidad de movimiento que puede realizar un en un entorno RV. Tres correspondiente a los cambios de posicin: horizontal, vertical y profundidad y tres correspondientes a orientacin: giro, rotacin e inclinacin. Navegacin Considerada como la capacidad de desplazarse libremente por el mundo virtual, de tal forma que el tenga el control del espacio, como si se tratase de un espacio real. Igual que cuando visitamos algn yacimiento arqueolgico nos gusta poder movernos libremente por l, es necesario que esa sensacin la perciba el virtual. Esta navegacin para ser efectiva, debe ser sencilla e intuitiva. [4] Inmersin Una navegacin bien definida puede simular la sensacin de inmersin en el mundo virtual, ya que el puede realmente experimentar en tiempo real aquello que est viendo. [4] Antecedentes El cuerpo de este artculo est referido a trabajos previos realizados en nuestro pas, especficamente en Punto Fijo, Estado Falcn, Venezuela sobre lo relacionado a los entornos virtuales y lo que ello implica como lo son; modelado tridimensional, motores grficos 3D, programacin de videojuegos, desarrollo de perifricos de RV entre otros. Videojuegos de Computadoras 2D Para inicios del ao 2002 sale al mercado local (Punto Fijo), Venezuela, un videojuego para computadoras de tipo plataforma de titulo “Las Aventuras del Mueco Jalapeo” [5], un tpico juego de aventuras en 2D con 15 niveles. Meses despus sale a la luz pblica el videojuego “Linaje Sangriento Hijos de la Oscuridad”. [6] Un juego de Peleas o Battle Up en 2D muy similar a los juegos “Streth Figters y Mortal Kombat”. Lo peculiar de la aplicacin computarizada resida en los personajes de pelea, quienes eran todos espantos folclricos Venezolanos; el Silbn, la Sayona. El Seretn, el hachador perdido entre otros, y todos sus escenarios estaban reflejados en parajes muy nuestros; los mdanos de Coro, Iglesia de Santa Ana, los llanos apureos, el lago de Maracaibo entre otros. Ver figura 1. Ambos juegos fueron creados por la empresa Acasio Infografic, C.A mediante el software privativo Div Games Studio 2.0.
<![endif]> <![if !vml]> <![endif]> El aporte de estos videojuegos de computadoras al presente trabajo lo refleja la extensa programacin y el desarrollo de cdigos fuentes, as como las diferentes tcnicas de modelado y texturado o mapeado de todos los escenarios y personajes. Adems del empaquetado final mediante un ejecutable para ser “Jugado” en cualquier PC de s. Casco de Realidad Virtual Perifrico de visualizacin tridimensional creado en el ao de 2004 de nombre visor Canbal RV. Un sistema que conectado a una estacin de trabajo permita visualizar en 3D los entornos inmersivos creados para estudios de arquitectura e ingeniera. La arquitectura del artefacto constituida por: una pantalla LCD de alta resolucin de 8”, un tapaluz de goma, auriculares estreos, asas de agarre, cuerpo central y un contrapeso. Este diseo es mostrado en la figura 2. “.. el departamento de investigacin y desarrollo volc todo su esfuerzo en el diseo de un prototipo de casco virtual que pudiese trabajar perfectamente con el computador. Una de las prioridades en la arquitectura de diseo fue que est pudiese entregar al o navegador la verdadera visin de tercera dimensin, de emular la sensacin de estar inmerso en un mundo virtual. Se realiz una exhaustiva investigacin de los principios fundamentales de la percepcin en 3D, as como de los diferentes artefactos de RV construidos para tal fin, desde sus inicios hasta nuestros das.” [1]
El aporte de este visor tridimensional al presente trabajo esta acotado en la comprensin y entendimiento de las imgenes estereoscpicas necesarias para entregar la sensacin Inmersiva real en un entorno virtual, aislando al del mundo real y enfocando la atencin de sus sentidos en el mundo artificial. Entornos inmersivos RV Una vez creados los perifricos y/o hardwares como lo fueron el visor o casco RV, la esfera de fuerza entre otros se procedi a levantar modelados tridimensionales complejos para realizar las diferentes pruebas. Entre ellas destaca el entorno inmersivo de una planta industrial de procesos, creada mediante el software privativo Virtus RV como paquete modelador y Virtus Player como programa visualizador, quien permiti la separacin de imgenes en pares estereoscpicos, es decir la visin paralela, creando dos imgenes desde ngulos ligeramente diferentes, en donde nuestro cerebro capta y procesa la informacin proveniente de ambas imgenes y la plasma en una imagen nica con total profundidad. Para el entorno de la planta industrial, mostrada en la figura 3, se levantaron todos los elementos industriales como tanques, intercambiadores, hornos, pipe rack de tuberas y galpones entre otros mediante elementos grficos o primitivos, es decir modelos tridimensionales bsicos como cilindros, cubos, esferas, conos, domos y prismas.
El aporte de los diferentes entornos inmersivos industriales y arquitectnicos al presente trabajo de investigacin estn referidos al modelado tridimensional mediante programas CAD y su exportacin a programas de visualizacin, medula espinal en el diseo y creacin de un ambiente de Realidad Virtual, en cualquiera de sus presentaciones, blanda o solida.
Primer Entorno inmersivo creado con Software libre. “Mar de Maravillas. Criaturas Prehistoricas” es un entorno de simulacin submarina en donde el toma el control de un explorador submarino que acaba de llegar a un recin descubierto ocano prehistrico. [7] En la aplicacin computarizada se tiene total y absoluta libertad de desplazarse ya sea nadando o buceando en los diferentes y variados escenarios 3D, de los cuales algunos de ellos estn dedicados exclusivamente a la flora y fauna marina que existieron en Venezuela, especficamente en el estado Falcn como lo son los yacimientos fosilferos de Taima-Taima y Urumaco. El puede explorar los escenarios hipotticos que existieron en nuestros mares hace millones de aos y descubrir e interactuar con sus diferentes especies que all habitaron, desde tortugas gigantes, cocodrilos, reptiles, peces acorazados, dinosaurios gigantes entre otros. Ver figura 4. El entorno inmersivo fue creado mediante la aplicacin Blender, encargada de gestionar el motor grafico tridimensional, mientras que la programacin fue por cuenta de Python. Aplicacin que inicia su desarrollo en el ao 2004 por Osman Acasio y Enrique Acasio, en el departamento de Software de la empresa Acasio Infografic, C.A. El aporte de este ttulo al trabajo de investigacin se presenta en el motor grfico tridimensional necesario para el desarrollo de entornos de Realidad Virtual inmersivos, muy realistas, cargados de mapeados, texturas y luces. Permitiendo al “pasearse” en el mundo virtual con absoluta comodidad y sencillez.
MODELADO TRIDIMENSIONAL Dado que el cerro de Santa Ana, es una orografia de gran tamao y extensin, con mas de 1.190 hectareas, y el Sitio de Arte Rupestre a ser creado es una pequea porcion en el mundo real, se hace necesario crear un entorno acotado para abarcar el sitio denominado “La Piedra de Siraba”. Tomando como referencia el levantamiento fotogrametrico de Siraba, ilustrado en la figura 5, con un espacio de 20 x 15 metros entregando un area de 300 m2. Ademas de ello se crea el modelo tridimensional del terreno mediante sus respectivas curvas topograficas de nivel y se coloca como centro referencial el gran monolito de Siraba, convirtiendose asi en el elemento egocentrico del entorno, colocandose en los alrededores de su superficie virtual los diferentes elementos presentes en el lugar, de entre los cuales destacan: arbustos de poca altura pertenecientes al segndo piso biotico de bosque tipo deciduo montano del cerro y rocas cuyo tamao igualen o superen 0,5 metros de longitud.
Una vez creado el modelado tridimensional del SAR en estudio se obtiene un entorno preciso en cuanto a distribucin y espaciado de los elementos, pero el entorno virtual debe ser mas extenso, por lo tanto se recurre a imgenes por satelite como referencia para incorporar elementos alrededor del espacio, creando asi un modelo bastante aceptable sobre los alrededores del yacimiento. Este entorno debe poseer los seis grados de libertad (6DOF).
SELECCIN DE TEXTURAS, IMGENES Y SONIDOS Las texturas a ser tomadas en consideracin en este trabajo de investigacin estan referidas a las fotografias obtenidas directamente en trabajo de campo realizadas en el yacimiento destacando: el mosaico fotogrametrico del terreno, texturas para la vegetacin asi como las fotos del monolito de Siraba y sus piedras orbitales alredeor de ella, destacando una fotografia en vista cenital que sera tomada como textura principal en el modelo tridimensional del monolito del entorno RV mostrada en la figura 6. Notese las proporciones de la roca con la escala referencial. Para destacar todos los glifos se retocaran digitalmente cada uno de ellos en la textura con un color blanco, para apreciar los petroglifos presentes tal y como lo muestra la figura 7 mediante el vectorizado CAD. Tambien se emplear una textura de cielo que entregar realismo al entorno virtual inmersivo creado.
La cuarta seccin del trabajo de investigacin corresponde con la creacin en si de la aplicacin de R.V, utilizando para ello la aplicacin de Blender como Software libre, interconectando e integrando todos los elementos esenciales para obtener una aplicacin ejecutable propia y empacada para su distribucin.
Siraba Virtual es ejecutada con el motor grafico 3D de la aplicacin Blender, y programada mediante Python. Dicho programa de Realidad Virtual esta proyectada en dos presentaciones: Una primera entrega para ser corrida en computadoras y portatiles, lo que vendra a ser la versin de simulacin o “R.V blanda”, muy similar a un vdeo juegos, ideal para ser utilizada para la masificacin y distribucin de todos aquellos interesados en nuestro patrimonio arqueolgico. La segunda versin esta pensada para instituciones universitarias, entregada mediante un formato de tipo inmersivo, conocida como “R.V slida”, para ello es necesario contar con un visor estereoscopico, o un sistema anaglfico para lograr captar en total perspectiva tridimensional el entorno virtual, y al igual que la primera versin, el podra recorrer un espacio hemisfrico, el cual consiste en un punto de vista egocntrico que permte pasearse en el entorno desde cualquier ngulo consebible, representando esta una de las tcnicas de visualizacin mas complejas y realistas para los entornos de R.V inmersivos.
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CONCLUSIONES Este artculo ha presentado la posibilidad de crear entornos virtuales inmersivos de un Sitio de Arte Rupestre mediante el empleo de software Libre, para instrumentalizarla y crear herramientas de socializacin del conocimiento. La aplicacin computarizada “Siraba Virtual” permitir potenciar el
conocimiento del Patrimonio Arqueolgico y de arte rupestre presente en el
cerro Santa Ana, especficamente en la loma de Siraba para promover en el
ciudadano una mayor responsabilidad con dicho patrimonio. Adems de fortalecer
la revalorizacin visual del Patrimonio Arqueolgico del cerro de Santa Ana en
Paraguan, Venezuela y de reforzar
la identidad de la comunidad local en la que se encuentras dichos yacimientos a
travs del conocimiento de los recursos patrimoniales propios presentes en
Venezuela.
AGRADECIMIENTO Los autores del presente artculo quieren expresar su sentido de agradecimiento al grupo de campo y exploracin del Cerro Santa Ana, una buena cofradia formada por: Alfredo Caguao y Lenin Petit.
—Preguntas, comentarios? escriba a: [email protected]— Cmo citar este artculo: Acasio, Enrique y Acasio, Osman. Entornos virtuales inmersivos como
herramienta de socializacin del conocimiento en el estudio del arte rupestre
En Rupestreweb, /entornosvirtuales.html 2014
REFERENCIAS 1. ACASIO, ENRIQUE. Ensayo de Realidad Virtual. Acasio Infografic, C.A. 2004. 2. FARJAS, M. LAZARO, G. Virtual Archaeology Review. Vol.2. N4. Mayo 2011. 3. MARQUE, S. MONTES, A. Las nuevas tecnologas aplicadas a la didctica del patrimonio. Pulso2008.
4. 5. ACASIO, E. ACASIO, O. Las Aventuras del Mueco Jalapeo. Acasio Infografic, C.A. Punto Fijo. 2002.
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