Biblioteca Digital de VanguardiaDesarrollo de una aplicación móvil de realidad aumentada como herramienta de aprendizaje de la anatomía dental humana
En el proyecto se describen el desarrollo y la implementación de una aplicación móvil de realidad aumentada (RA) como herramienta de aprendizaje de la anatomía dental humana. La aplicación desarrollada está orientada a ser funcional sobre dispositivos con sistema operativo Android. Se describe el pr...
| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB
2020
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/20.500.12749/3364 http://biblioteca-repositorio.clacso.edu.ar/handle/CLACSO/22343 |
| _version_ | 1782337676200902656 |
|---|---|
| author | Plata Jaimes, Yessika Liliana |
| author2 | García Ojeda, Juan Carlos |
| author_facet | García Ojeda, Juan Carlos Plata Jaimes, Yessika Liliana |
| author_sort | Plata Jaimes, Yessika Liliana |
| collection | Repositorio |
| description | En el proyecto se describen el desarrollo y la implementación de una aplicación móvil de realidad aumentada (RA) como herramienta de aprendizaje de la anatomía dental humana. La aplicación desarrollada está orientada a ser funcional sobre dispositivos con sistema operativo Android. Se describe el proceso de construcción de la aplicación móvil sobre el entorno de desarrollo Unity3d, utilizando el SDK de Vuforia para realidad aumentada. Adicionalmente, se describe el proceso usado para la construcción de los modelos tridimensionales contenidos en la aplicación que representan las piezas dentales de la cavidad oral humana. Finalmente se presenta el prototipo final con sus funcionalidades |
| format | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| id | clacso-CLACSO22343 |
| institution | CLACSO, Repositorio Digital |
| language | Español |
| publishDate | 2020 |
| publisher | Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB |
| record_format | greenstone |
| spelling | clacso-CLACSO223432022-03-14T20:13:52Z Desarrollo de una aplicación móvil de realidad aumentada como herramienta de aprendizaje de la anatomía dental humana Development of an augmented reality mobile application as a learning tool for human dental anatomy Plata Jaimes, Yessika Liliana García Ojeda, Juan Carlos https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000202568 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=6508349754 Grupo de Investigación Preservación e Intercambio Digital de Información y Conocimiento - Prisma Augmented reality Mobile device Android 3D modelling Mobile computing Education Systems engineer Software management Software application Software development New technologies Research Teaching Computación móvil Educación Ingeniería de sistemas Gestión de software Aplicación de software Desarrollo de software Nuevas tecnologías Investigaciones Enseñanza Realidad aumentada Vuforia SDK Dispositivos móviles Modelamiento 3D En el proyecto se describen el desarrollo y la implementación de una aplicación móvil de realidad aumentada (RA) como herramienta de aprendizaje de la anatomía dental humana. La aplicación desarrollada está orientada a ser funcional sobre dispositivos con sistema operativo Android. Se describe el proceso de construcción de la aplicación móvil sobre el entorno de desarrollo Unity3d, utilizando el SDK de Vuforia para realidad aumentada. Adicionalmente, se describe el proceso usado para la construcción de los modelos tridimensionales contenidos en la aplicación que representan las piezas dentales de la cavidad oral humana. Finalmente se presenta el prototipo final con sus funcionalidades INTRODUCCIÓN 1 1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN 3 2 OBJETIVOS 5 2.1 Objetivo General 5 2.2 Objetivos Específicos 5 2.3 Alcance 6 3 MARCO TEÓRICO 7 3.1 Android 7 3.2 Realidad Aumentada 9 3.2.1 Tipos de Realidad Aumentada 11 3.2.2 Tipos de dispositivos RA móvil 16 3.2.3 Herramientas de Realidad Aumentada 18 3.3 Anatomía dental humana 25 3.3.1 Composición 26 3.3.2 Morfología 29 3.3.3 Fisiología 34 3.3.4 Grupos de dientes 36 3.3.5 Clasificación y Registro: Nomenclatura de los Dientes 38 4 ESTADO DEL ARTE - Realidad aumentada sobre dispositivos móviles 41 4.1 Evolución de la realidad aumentada 41 4.2 Campos de aplicación 51 4.2.1 Realidad aumentada en mercadeo y publicidad 51 4.2.2 Realidad aumentada en diseño de interiores 52 4.2.3 Realidad aumentada en la educación 53 4.2.4 Realidad aumentada en la salud 54 4.3 Aplicaciones de RA en la salud 54 4.3.1 ARCASS: Real-time advanced spinal surgery via visible patient model and augmented reality system 55 4.3.2 AR-Book: Principios Básicos en Anatomía de la Pierna y el Pie 55 4.3.3 Augmented Reality: The Brain 56 4.3.4 Anatomy 4D 57 4.3.5 X-Scope: Application of an augmented reality tool for maxillary positioning in orthognathic surgery – A feasibility study 58 4.3.6 An Augmented Reality Based Teeth Shade Matching System 59 4.3.7 Haptic Augmented Reality Dental Trainer with Automatic Performance Assessment 60 4.3.8 ARDental 61 4.3.9 Digital 3D Prostheses 62 4.4 Realidad aumentada en el entorno cercano 62 4.4.1 Aplicación del Concepto de Ciudades Inteligentes "Smart Cities", en el Desarrollo de Aplicaciones para Dispositivos Móviles Haciendo Uso de Realidad Aumentada para Localización en Interiores 63 4.4.2 Diseño y Desarrollo de un Módulo de Apoyo a la Enseñanza de la Química Básica en la Media Vocacional por Medio de la Realidad Aumentada (RA) 64 4.4.3 Desarrollo de una Aplicación Móvil Basada en la Realidad Aumentada para la Ubicación Geo localizada de Lugares de Interés al Interior de la Universidad Industrial de Santander 65 5 METODOLOGÍA Y RECURSOS 66 5.1 Actividades 66 5.2 Recursos 68 5.2.1 Recurso Hardware 68 5.2.2 Recurso Software 70 6 HERRAMIENTAS ANALIZADAS 71 6.1 Introducción 71 6.2 Herramientas SDK analizadas 72 6.2.1 Vuforia SDK 73 6.2.2 Metaio SDK 75 6.2.3 Wikitude SDK 77 6.2.4 ARPA SDK 78 6.3 Diseño de las pruebas realizadas 79 6.3.1 Dinámica de las pruebas 80 6.3.2 Pruebas realizadas 83 6.3.3 Conclusiones generales 89 7 MODELADO DE OBJETOS VIRTUALES 3D 90 7.1 Herramienta de modelamiento 3D 90 7.2 Proceso de modelamiento: piezas dentales y dentadura. 91 7.2.1 Modelos 3D 91 7.2.2 Materiales y Texturas 93 8 CONSTRUCCIÓN DE LA APLICACIÓN MÓVIL – DentAR 97 8.1 Diseño de la aplicación 97 8.1.1 Alcance y funcionalidades de la aplicación 97 8.2 Construcción de la aplicación 99 8.3 Funcionamiento de la aplicación 101 9 PRUEBAS 108 10 CONCLUSIONES 110 BIBLIOGRAFÍA 112 Maestría The project describes the development and implementation of a mobile application for Augmented Reality (AR), used as learning tool of the human dental anatomy. The application has been developed to run on devices with Android operating system. It is described the development process of the mobile application based on Unity3d environment, using Vuforia SDK for Augmented Reality. In addition, it is described the process of building 3D models displayed in the application, which represent the teeth in the human oral cavity. Finally, it is exposed the final prototype with its features 2020-06-26T21:33:15Z 2020-06-26T21:33:15Z 2015 2022-03-14T20:13:52Z 2022-03-14T20:13:52Z info:eu-repo/semantics/masterThesis Tesis http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc info:eu-repo/semantics/acceptedVersion http://purl.org/redcol/resource_type/TM http://hdl.handle.net/20.500.12749/3364 instname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB reponame:Repositorio Institucional UNAB http://biblioteca-repositorio.clacso.edu.ar/handle/CLACSO/22343 spa Plata Jaimes, Yessika Liliana (2015). Desarrollo de una aplicación móvil de realidad aumentada como herramienta de aprendizaje de la anatomía dental humana. Bucaramanga (Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB Alexandrescu, L. (2013). Bringing Augmented Reality for learning in dentistry (Tesis de Maestría). Universidad Politécnica de Valencias, Valencia, España. AndAR. Proyecto AndAR – Realidad Aumentada para Android. Recuperado de: https://code.google.com/p/andar/ AndAR es una biblioteca de código abierto, para crear aplicaciones RA. Fue realizada bajo el marco un proyecto de carrera de la universidad Dualen Hochschule en Alemania (Domhan, 2010) ARToolkit. Librería para la construcción de aplicaciones de Realidad Aumentada. Recuperado de: http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/ Augmented Reality Interactive Prostheses. Virtuallis Augmented Reality. Recuperado de: http://virtuallisar.com.br/en/cases/proteses-em-realidade-aumentada-com-interatividade/ Azuma, R. T. (1997). A Survey of Augmented Reality. Teleoperators and Virtual Environments, 6(4), pp. 355 – 385. Bell, B., Feiner, S., Höllerer, T. (2001). View Management for Virtual and Augmented Reality, In Proc. UIST '01, pp. 101 – 110. Blender. Herramienta para modelamiento 3D. Recuperado de: http://www.blender.org/ Ciorallo G. (2011). Aplicaciones de la realidad aumentada (Tesis de grado). Escuela Universitaria Politécnica de Mataró, Marató, España. Caudell, T. P., Mizell D. W. (1992). Augmented Reality: An Application of Heads-Up Display Technology to Manual Manufacturing Processes. IEEE Hawaii International Conference on Systems Sciences, pp 659 – 669. Cheok, A. D., Fong, S. W., Goh, K. H., Yang, X., Liu, W., Farzbiz, F. (2003). Human Pacman: a sensing-based mobile entertainment system with ubiquitous computing and tangible interaction. Proceedings of the 2nd Workshop on Network and System Support For Games (NetGames '03), pp. 71 – 81. Daqri. (2011). Anatomy 4D. Recuperado de: https://www.vuforia.com/case-studies/anatomy-4d Davis, N. (2012, Septiembre 06). Augmented Reality SDK Comparison. Social Compare. Recuperado de: http://socialcompare.com/en/comparison/augmented-reality-sdks Developers Android. (Julio, 2014) Relative number of devices running a given version of the Android platform. Recuperado de: https://developer.android.com/about/dashboards/index.html?utm_source=ausdroid.net Díaz, C., Pérez G. (2013). Desarrollo de una Aplicación Móvil Basada en la Realidad Aumentada para la Ubicación Geo localizada de Lugares de Interés al Interior de la Universidad Industrial de Santander (Tesis de grado). Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia. Domhan T. (2010). Augmented Reality on Android Smartphone (Tesis de grado). Duale Hochschule Baden-Württemberg, Stuttgart, Baden-Württemberg, Alemania. Esponda, R. (1994). Anatomía Dental. Universidad Nacional Autónoma de México, México, México D.F. Feiner, S., MacIntyre, B., Höllerer T., Webster, A. (1997). A touring machine: Prototyping 3D mobile augmented reality systems for exploring the urban environment. IEEE International Symposium on Wearable Computers, pp. 74–81. Ferrer J. (2013). Principios Básicos en Anatomía de la Pierna y el Pie. AR-Books Realidad aumentada. Recuperado de: http://www.arbooks.com/interior.php?contenido=libro.php&id=5 Figueroa, D., Angarita W. (2013). Diseño y Desarrollo de un Módulo de Apoyo a la Enseñanza de la Química Básica en la Media Vocacional por Medio de la Realidad Aumentada (RA) (Tesis de grado). Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia. Figún, M. E., Gariño, R. R. (1986). Anatomía Odontológica Funcional y Aplicada. El Ateneo, Buenos Aires, Argentina. Fruend, J., Geiger, C., Grafe, M., Kleinjohann, B. (2001). The Augmented Reality Personal Digital Assistant. International Symposium on Mixed Reality (ISAR 2001). González, C., Vallejo. D., Albusac., J.A., Castro., J.J. Realidad Aumentada. Un Enfoque con ARToolKit y Blender. España: Bubok Publishing S.L. Henrysson, A., Billinghurst, M., Ollila, M. (2005). Face to Face Collaborative AR on Mobile Phones. Proceedings of the 4th IEEE/ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality, pp. 80 – 89. Julier, S., Baillot, Y., Lanzagorta, M., Brown, D., Rosenblum, L. BARS: Battlefield Augmented Reality System. (2000). NATO Information Systems Technology Panel Symposium on New Information Processing Techniques for Military Systems. Junaio. Navegador de Realidad Aumentada. Recuperado de: http://www.junaio.com/ Kalkusch, M., Lidy, T., Knapp, M., Reitmayr, G., Kaufmann, H., Schmalstieg, D. (2002). Structured Visual Markers for Indoor Pathfinding. Augmented Reality Toolkit, The First IEEE International Workshop. IEEE. ISBN: 0-7803-7680-3 Kato H., Billinghurst, M. (1999). Marker tracking and HMD calibration for a video-based augmented reality conferencing system, Proceedings of the 2nd IEEE and ACM International Workshop on Augmented Reality, pp. 85 – 94. Kretschmer, U., Coors, V., Spierling, U., Grasbon, D., Schneider, K., Rojas, I., Malaka, R. (2001). Meeting the spirit of history. Conference on Virtual reality, archeology, and cultural heritage, pp. 141 – 152. Kooper, R., MacIntyre, B. (2003). Browsing the Real-World Wide Web: Maintaining Awareness of Virtual Information in an AR Information Space.International Journal of Human-Computer Interaction, 16(3), pp. 425 – 446. Layar. SDK de Layar para Realidad Aumentada. Recuperado de: https://www.layar.com/documentation/layar-sdk/ Loomis, J., Golledge, R., Klatzky, R. (1993). Personal guidance system for the visually impaired using GPS, GIS, and VR technologies. Conference on Virtual Reality and Persons with Disabilities. Martinez, D., Hernández S. (2013). Aplicación del Concepto de Ciudades Inteligentes "Smart Cities", en el Desarrollo de Aplicaciones para Dispositivos Móviles Haciendo Uso de Realidad Aumentada para Localización en Interiores (Tesis de grado). Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia. Metaio. SDK de Metaio para Realidad Aumentada. Recuperado de: http://www.metaio.com/products/mobile-sdk/ Milgram, P., Kishin, F., (1994). Taxonomy of Mixed Reality Visual Displays. IEICE Transactions on Information and Systems, pp.1321 – 1329. Mischkowski, R.A., Zinser M.J., Kubler, A.C., Krug, B., Seifert, U., Zoller, J.E. (2006) Application of an augmented reality tool for maxillary positioning in orthognathic surgery – A feasibility study. Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery, 34 (8), pp. 478 – 483: ELSEVIER. ISSN: 1010-5182. Miyashita, T., Meier, P., Tachikawa, T., Orlic, S., Eble, T., Scholz, V., Gapel, A., Gerl, O., Arnaudov, S., Lieberknecht, S. (2008). An Augmented Reality Museum Guide. Proceedings of the 7th IEEE/ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality, pp. 103 – 106. Möhring, M., Lessig, C., Bimber, O. (2004). Video See-Through AR on Consumer Cell Phones. Proceedings of the 3th IEEE/ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality, pp. 252-253. Netter, F.H. (2011). Capítulo 2. Cabeza y Cuello. Atlas de Anatomía Humana. Barcelona, España: ElSEVIER. Mullen, T.K (2011). Prototyping Augmented Reality (1st ed.). Indianápolis, IN : Wiley Pubishing, Inc. NyARToolkit. Librería para la construcción de aplicaciones de Realidad Aumentada. Recuperado de: http://nyatla.jp/nyartoolkit/wp/?page_id=198 Perfect Prototype. (2012). Augmented Reality: The Brain. The Chicago Museum of Science and Industry. http://www.perfectprototype.com/site/archives/1149 Pintaric, T. (2004). The Invisible Train: A Handheld Collaborative Augmented-Reality Demonstrator. SIGGRAPH 2004 Emerging Technologies Exhibition. Qiao, C., Wang, Y., Weng, D., Qi, H. (2011). An Augmented Reality Based Teeth Shade Matching System. Proceedings of the 10th International Conference on Virtual Reality Continuum and Its Applications in Industry, pp. 371 – 374. ACM. ISBN: 978-1-4503-1060-4. Reitmayr, G., Drummond, T. (2006). Going Out: Robust Model-based Tracking for Outdoor Augmented Reality. Proceedings of 5th IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality, pp. 109 – 118. Reitmayr, G., Schmalstieg, D. (2001). Mobile Collaborative Augmented Reality. International Symposium on Augmented Reality, pp. 114-123. Rekimoto, J. (1998). Augmented Reality Using the 2D Matrix Code. Proceedings. 3rd Asia Pacific Computer Human Interaction, pp. 63 – 68. Rekimoto, J., Nagao K. (1995). The World through the Computer: Computer Augmented Interaction with Real World Environments. Proceedings of the 8th annual ACM symposium on User interface and software technology, pp. 29 – 36. Rhienmora, P., Suebnukarn, S., Dailey, M. N., Gajananan, K., Supataratarn, E., Haddawy, P., Shrestha, P. (2010). Haptic Augmented Reality Dental Trainer with Automatic Performance Assessment. Proceedings of the 15th international conference on Intelligent user interfaces, p.p 425 – 426. ACM. ISBN: 978-1-60558-515-4. Starner, T., Mann, S., Rhodes, B., Levine, J., Healey, J., Kirsch, D., Picard, R.W., Pentland, A. (1997). Augmented Reality Through Wearable Computing, In Presence, Special Issue on Augmented Reality. StatCounter Global. Top 8 Mobile Operating Systems from Aug 2013 to July 2014. Recuperado de: http://gs.statcounter.com/#mobile_os-CO-monthly-201308-201407. Sood, R (2012). Pro Android augmented reality. New York, NY: Apress. Sutherland, I. (1968). A head-mounted three dimensional display. Proceedings of Fall Joint Computer Conference, pp. 757 – 764. Thomas, B., Close, B., Donoghue, J., Squires, J., De Bondi, P., Morris, M., Piekarski, W. (2000). ARQuake: An Outdoor/Indoor Augmented Reality First Person Application. International Symposium on Wearable Computers, 4, pp. 139 – 146. Thomas, B., Demczuk, V., Piekarski, W., Hepworth, D., Gunther, B. (1998). A wearable computer system with augmented reality to support terrestrial navigation. IEEE International Symposium on Wearable Computers, 2, pp. 168 – 171. Unity3D. Herramienta para modelamiento 3D. Recuperado de: http://unity3d.com/es Vlahakis, V., Karigiannis, J., Tsotros, M., Gounaris, M., Almeida, L., Stricker, D., Gleue, T., Christou, I., Carlucci, R., Loannidis, N. (2001). ARCHEOGUIDE: First results of an Augmented Reality, Mobile Computing System in Cultural Heritage Sites. Virtual Reality, Archaeology, and Cultural Heritage International Symposium, pp. 131 – 140. Vuforia. SDK de Vuforia para Realidad Aumentada. Recuperado de: https://www.vuforia.com/ Wagner D., Schmalstieg D. (2007). ARToolKitPlus for Pose Tracking on Mobile Devices. Proceedings of 12th Computer Vision Winter Workshop (CVWW'07), pp. 139 – 146. Wagner D. (2010). History of Mobile Augmented Reality. Christian Doppler Laboratory for Handheld Augmented Reality. Recuperado de: https://www.icg.tugraz.at/~daniel/HistoryOfMobileAR/ Wikitude The World's leading Augmented Reality SDK. Recuperado de: http://www.wikitude.com http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/ Abierto (Texto Completo) info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia application/pdf application/pdf application/pdf application/octet-stream application/pdf Bucaramanga (Colombia) Bucaramanga (Santander, Colombia) Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB Facultad Ingeniería Maestría en Gestión, Aplicación y Desarrollo de Software |
| spellingShingle | Augmented reality Mobile device Android 3D modelling Mobile computing Education Systems engineer Software management Software application Software development New technologies Research Teaching Computación móvil Educación Ingeniería de sistemas Gestión de software Aplicación de software Desarrollo de software Nuevas tecnologías Investigaciones Enseñanza Realidad aumentada Vuforia SDK Dispositivos móviles Modelamiento 3D Plata Jaimes, Yessika Liliana Desarrollo de una aplicación móvil de realidad aumentada como herramienta de aprendizaje de la anatomía dental humana |
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