1. Tener instalada una cámara Web (WebCam) de por lo menos 3.0 Mpx. Usando los controladores respectivos ofrecidos por el fabricante.

2. Tener instalado la Máquina Virtual de Java (jre). Esta se encuentra en la dirección web:

http://www.box.net/shared/a1fa9mk2qb o en su defecto en la página del fabricante http://www.java.com/es/download/manual.jsp

 3. Instalar en el siguiente orden: OpenCV_1.0.exe, WinVDIG_101.exe y QuickTimeInstaller.exe. Software que se encuentran en un repositorio acondicionado en la Red. (Reiniciar si está utilizando Windows XP)

OpenCV_1.0.exe. Puede ser descargado de:

  la URL del proyecto

 http://www.box.net/shared/cndyb04x7n

O del Fabricante

 http://sourceforge.net/projects/opencvlibrary/files/opencv-win/1.0/OpenCV_1.0.exe/download

WinVDIG_101.exe. Puede ser descargado de:

http://www.box.net/shared/11dp8vghsr

O del fabricante

http://www.eden.net.nz/7/20071008/ (debe descargar la versión 1.0.1) otras versiones dan problemas con el uso de processing

QuickTimeInstaller.exe. Puede ser descargado de:

http://www.apple.com/es/quicktime/download/

enlace al software Pintura virtual

http://www.ziddu.com/downloadlink/15257488/PinturaVirtual.rar

INSTRUCCIONES DE USO

1. Copie la carpeta PinturaVirtual ofrecida en el enlace de la página WEB del proyecto y ubíquela en el disco C: (C:\PinturaVirtual\) – Esta ubicación no se puede cambiar.

2. Conecte la WebCam (de preferencia una con más de 3Megapixeles)

3. Busque en la carpeta PinturaVirtual el ejecutable llamado setup.exe e inícielo.

4. Siga las Instrucciones del Menú.

Para ello partimos de las capacidades del Diseño Curricular Básico:

• Explorar y experimentar con materiales de expresión gráfico plástica.

 Se trabajo con un lienzo virtual sobre el que los niños realizaron dibujos y pintaron, si bien el sistema no es muy estable por dificultades técnicas los niños reconocieron colores  y realizaron trazos que les permitió afianzar la expresión plástica

• Observar y describir las características visuales, sonoras y cinéticas (de movimiento) de elementos naturales y objetos de su entorno.

• Reconocer y describir diversas producciones manuales y artísticas melodías en el entorno familiar o comunitario.

La tecnología es una herramienta y no la meta en si del trabajo en las aulas; eso lo comprendimos desde el inicio más nos damos cuenta que era necesario correr el riesgo y emprender el camino, al final los resultados  nos llenan de orgullo, porque avanzamos en un campo poco explorado y los resultados están documentados. Nuestros niños respondieron y lograron los objetivos que nos habíamos planteado.

Estas son nuestras conclusiones:

• Se puede usar la Realidad Aumentada para enseñar colores. (PROPUESTA PARA LA SEGUNDA ETAPA añadir voz al reconocimiento de colores).
• Se puede usar la Realidad Aumentada para desarrollar los conceptos de Lateralidad con los niños.
• La Realidad Aumentada permite el desarrollo de los  reflejos y coordinación ojo mano. También demanda de los niños resistencia en los miembros superiores.
• La realidad aumentada permite el afianzamiento  de la coordinación motriz en lo niños.
• Se puede enseñar música a través de la Realidad Aumentada.
• Los niños y niñas pueden aprender a  dibujar y pintar a través de la Realidad Aumentada
• La realidad aumentada permite el desarrollo de capacidades consideradas en el Diseño Curricular Básico Curricular del Perú

Todo comenzó con la  Premiación del Certamen Internacional Educared 2010, donde la  Fundación Telefónica y EDUCARED organizaron una jornada de Intercambio y Capacitación en el que  se expuso los avances en el ámbito tecnológico dirigido a la Educación. uno de estos avances fue la Realidad Aumentada; lo que motivo gran interés por conocer y aplicar los conceptos y la tecnología dentro del ámbito local.

Es así que en Enero – Febrero 2011

Nos avocamos a investigación sobre la tecnología inmersa para usar la Realidad Aumentada:

- Lenguajes de programación como  processing, Actionscript, C++

- Entornos de desarrollo para gestionar la Realidad Aumentada.

- Hardware necesario para usar la Realidad Aumentada.

Para Marzo del 2011

Consideramos que se tenía muchas posibilidades de poder aplicar la Realidad Aumentada en Nuestra Institución “Jesus Nazareno”, por lo que iniciamos la investigación y selección de las competencias y capacidades a desarrollar en una primera etapa por la Realidad aumentada con los niños. También evaluar y seleccionar la opción tecnológica, fundamentalmente orientada a usar software libre para poder realizar un emprendimiento sostenible en la comunidad; ya que al ser una escuela publica carecemos de fondos para adquirir licencias de Software.

En este mes el aprendizaje del  lenguaje programación Processing, se intensificó, ya que este fue el lenguaje seleccionado por sus características de ser software libre, fácil de aprender  y tener muchas librerias  complementarias.  Las librearías que emocionaron  fueron las de la visión artificial con las cuales pudíamos ampliar   nuestro trabajo con la Realidad Aumentada, abriendo puertas más allá de los simples marcadores que se publicitan con la Realidad Aumentada.

En  Abril del 2011 

Durante la primera semana iniciamos formalmente el proceso de planificación y como resultados obtuvimos el plan de investigación que guiaría todo el trabajo. Este plan fue presentado y aprobado por la Dirección de la Institución Educativa. En él se postuló la fundamentación pedagógica y didáctica del proyecto, así como la parte técnica que por carácter de novedosa teníamos que gestionar de manera cuidadosa ya que esta podía convertirse en abrumadora por las dificultades técnicas.

La PROPUESTA CURRICULAR que nos guió fue:

Se trabajó teniendo como base el Diseño Curricular Nacional de la Educación Básico Regular, considerando las áreas de Educación Artística y Educación Física del III Ciclo fundamentalmente y atendiendo en parte de las IV Ciclo:

ARTE
• COMPETENCIA: Expresa con espontaneidad y creatividad sus vivencias, ideas, sentimientos y percepción del mundo, haciendo uso de recursos artísticos para explorar los elementos del arte vivenciándolos con placer.
 • CAPACIDADES:
o Explora y experimenta con materiales de expresión gráfico plástica; con objetos sonoros del entorno…
o Observa y describe las características visuales, sonoras y cinéticas (de movimiento) de elementos naturales y objetos de su entorno.
o Reconoce y describe diversas producciones manuales y artísticas desarrolladas en el entorno familiar o comunitario.

EDUCACION FISICA
• COMPETENCIA: Comprende su cuerpo de forma integral, lo utiliza en la ejecución de actividades físicas sencillas, valorándolas como medio de cuidar su salud.
• CAPACIDADES:
o Utiliza su cuerpo como totalidad en la realización de actividades lúdicas
• COMPETENCIA. Domina su cuerpo y utiliza sus posibilidades de movimiento para resolver tareas motrices simples, orientarse en el espacio y en el tiempo, expresarse corporalmente y manipular objetos; mostrando espontaneidad en actuar.
• CAPACIDADES:
o Reconoce la lateralidad en su cuerpo experimentando con diferentes actividades.
o Identifica y utiliza conceptos de ubicación espacial básicos al realizar movimientos y desplazamientos

Respecto a la parte técnica se propuso desarrollar el proyecto mediante ciclos evolutivos en dos Etapas, En la primera etapa se  consideran 3 ciclos evolutivos para tener un producto entregable probado al 06 de junio del 2011 y una Evaluación esto coincide con el último día de la entrega de Trabajos del Premio Internacional Educared. Luego una segunda etapa al 10 de diciembre del 2011 con 2 o 3 ciclos dependientes de los resultados de la Primera Etapa,  donde la Institución Educativa muestra el resultado del trabajo a las Autoridades Municipales del Distrito de Independencia – Huaraz.

 La propuesto en ciclos de desarrollo busca hacer visibles lo más pronto posible los resultados logrados y no esperar hasta el final, de la misma forma por cada ciclo se tiene un entregable; en caso de no terminar el tercer ciclo de desarrollo de la propuesta se tiene por lo menos uno o dos de los ciclos terminados base de la propuesta.

PRIMER CICLO: Apoyar el reconocimiento de Color mediante la Realidad Aumentada:

SEGUNDO CICLO: Desarrollar un lienzo virtual  o un sistema de dibujo kinestésico. Apoyar la expresión artística

TERCER CICLO: Lograr mediante la Realidad Aumentada el desarrollo de los reflejos y la lateralidad.

En la tercera semana de este mes se:

- Inició el desarrollo del subsistema de reconocimiento de color.

- Se tomó  como base  el libro “Learning Processing A Beginner’s Guide to Programming Images, Animation, and Interaction” de Daniel Shiffman quién propone un algoritmo de selección de color y su seguimiento del mismo en el video para el software Processing.

- Se detecta que un sistema de detección de color es insuficiente para una propuesta pedagógica con niños, no se puede hacer mucho con seguir un color a largo de la pantalla.

- Se evidencia que la cámara web Microsoft LifeCam VX-5500, no es muy buena para detectar color, ya que no presenta colores verdaderos.

En la cuarta semana:

- Se llega a la conclusión que el modelo RGB no permite una detección de objetos por color ya que un solo color puede tener múltiples presentaciones o gamas.

- Se propone en base a la investigación en Internet cambiar el modelo de color usado por un computador RGB a un modelo CieLab que es más certero a la hora de encontrar un color

- Se construye un algoritmo de transformación del modelo RGB a CIELAB para Processing en base a la propuesta de Jacques y Desmis(http://www.rawness.es/cielab/?lang=es) quiénes han desarrollado código de transformación del modelo en el lenguaje PHP. El código propuesto tiene licencia CC0 v1.0( Http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/) y se logra adaptarlo a Processing.

- La profesora asociada a la propuesta presentada inicia la enseñanza de los colores primarios y secundarios y nos apoyamos en la realidad aumenta para enseñar una canción sobre los colores.

- Se adapta el modelo y se tiene la primera versión de la propuesta. Se desarrolla un video con objetos de colores para el rojo, amarillo y azul; también para el verde, negro y blanco.

- Se prueba el modelo con alumnos del cuarto grado. Los resultados no son muy alentadores el sistema no identifica correctamente los colores debido a que la cámara no presenta color verdadero por lo que se juega con los tonos de color, pero para una propuesta con niños más pequeños no es una opción viable con esta cámara.

Durante el mes Mayo del  2011 

Trabajamos muy duró y logramos en la primera semana:

- Adaptar al proyecto que estamos desarrollando las librerias de openCV para java; pero la cámara web Microsoft LifeCam VX-5500 es incompatible con OpenCV, por lo que se cambia a una cámara web Genius Eye 110 Instan Video.

- El sistema funciona pero siguen los problemas con el color verdadero.

- Se  hacen otras pruebas, y se decide adquirir una cámara Web de mejores prestaciones, la opción es la Longitech WebCam Pro 9000. (Esta cámara no está en stock por lo se tiene que esperar a la próxima semana).

- Como se tiene un producto en el Primer Ciclo, y se espera que el rendimiento sea mejor con la cámara solicitada se inicia el SEGUNDO CICLO de nuestro trabajo.

Paralelamente se ha estado desarrollando un lienzo virtual para pintar sobre él.

- Con el segundo ciclo se prioriza  la investigación sobre las librerías de OpenCV para processing (OPENCV Processing and Java Library cuya dirección url es: http://ubaa.net/shared/processing/opencv/.), para ello en primer lugar se trató de detectar bloques de objetos con la función blobs()  de OpenCV pero no fue muy efectivo ya que se detectaban mucho bloques (regiones agrupadas) y el pincel corría de un lugar a otro imposibilitando dibujos uniformes; por lo se vio por conveniente cambiar a un reconocimiento de color, aprovechando lo aprendido en el subsistema de reconocimiento de color.

La segunda semana, se inicio con el logro  de detección del movimiento en regiones puntuales usando OpenCV y se propone elaborar un menú que permita cambiar de color el pincel de pintado y tener la posibilidad de  localizar los menús que funcionarán sin necesidad de presionar el mouse o alguna tecla.

- Se tiene éxito al final de la semana en lograr pintar haciendo seguimiento de color y cambiar pinceles, pero la tasa de fallas es muy elevada debido fundamentalmente a la cámara usada.

- Se hacen las primeras pruebas con los niños, el nivel de dificultad para pintar es alto y se sigue esperando la nueva cámara.

La tercera semana es muy alentadora pues la  nueva cámara está por fin en nuestras manos, se prueba con los niños,  el PRIMER CICLO QUEDA COMPLETO, los niños usan la Realidad Aumentada para reconocer el color, el nivel de fallos desciende de un 50% a un 10%. Y la jornada de Interacción de los niños del Cuarto Grado con los del Segundo es Satisfactoria, se logra que los niños usen la aplicación desarrollada.

- El  Subsistema de dibujo kinestésico está listo para su uso; las primeras pruebas en un ambiente poco controlado no son muy alentadoras. Los niños tienen a moverse de su sitio creando variaciones en el reflejo de la luz, el aula varía el tono de color de los objetos que detecta la cámara según la posición del día  y la entrada de la luz.

- Se ha investigado más, en youtube.com se han observado varios videos que hacen pintado sobre un lienzo y usan gafas de realidad virtual o en su defecto redes neuronales o algún filtro de predicción de movimiento. El desarrollo de estas tecnologías es costosa en tiempo pero posible por lo que se evaluará su desarrollo en la SEGUNDA ETAPA.

- Se ha optimizado en todo lo posible el sistema y lo que queda es probarlo en un ambiente más controlado. Ya que en las pruebas realizadas en un ambiente con una sola entrada de luz es sistema es satisfactorio de un 80 a 90%. Versus el 50% que se logró en el aula. Se decide dejar para la primera semana de junio la prueba de este ciclo y planificar el ambiente para su desarrollo con los niños.

Se ha iniciado el TERCER CICLO con el Subsistema de reflejos y lateralidad.

- Las ideas que se tiene es desarrollar un sistema que permita mejorar la lateralidad: arriba, abajo, izquierda y derecha.

- Se toma como base el juego realizado por Andy Best (http://andybest.net/2009/02/processing-opencv-tutorial-2-bubbles/). Él juego consiste en un grupo de bolas  o pompas de jabón que van cayendo y al ser tocadas desaparecen. El comparte parte de su código. Lo relevante es que permite obtener  una visión más clara de la detección de movimiento y dar nuevas  luces a la propuesta que estamos desarrollando. A nosotros nos interesa poder mover la pompa de jabón de un lugar a otro es decir desarrollar los conceptos de arriba, abajo, izquierda y derecha.

- El desarrollo de la idea está completa. Las pruebas de uso con los niños del CUARTO GRADO es exitosa, los niños del CUARTO GRADO apoyan el desarrollo del juego con los niños del SEGUNDO GRADO, siendo la experiencia satisfactoria.

- Paralelamente se viene desarrollando el juego de PingPong. Este se basa en la detección de color y sacar un promedio del mismo en la pantalla. El proceso al inicio lo deseamos realizar usando la detección de movimiento, pero se hacía muy lento puesto que se tenía que tocar la paleta por los extremos para moverla hacia arriba y abajo; luego de un revisión se tomó contacto con el trabajo de Nikolaus Gradwohl, (http://www.local-guru.net/blog/2008/10/10/touchless-multitouch-in-processing) que  realiza un trabajo sobre un multitouch display,  y logra en base a un promedio de color de dos objetos muy marcados  presentado a la cámara web hacer seguimiento de los mismos. También presenta un algoritmo que nos orienta a cómo sacar el promedio de color de toda la pantalla, la adaptación de su idea permite construir un bloque de código que a continuación presentamos:

class Point

int x;

int y;

Point( int x, int y )

this.x = x;

this.y = y;

//comparando el color del punto buscado versus el punto de la figura

boolean Match( int c1, int c2 )

int limit = 10 ;

int sr = c1 >> 16 & 0xFF;

int sg = c1 >> 8 & 0xFF;

int sb = c1 & 0xFF;

int cr = c2 >> 16 & 0xFF; //extrer color

int cg = c2 >> 8 & 0xFF;

int cb = c2 & 0xFF;

return cr > sr – limit && cr < sr + limit &&

cg > sg – limit && cg < sg + limit &&

cb > sb – limit && cb < sb + limit;

////saca el promedio de los puntos de un color

Point avg( ArrayList l )

int  posicionY = 0;

if (l.size() == 0)

return new Point( 0, 0 );

int x = 0;

int y = 0;

boolean cont = true;

for( Iterator i = l.iterator(); i.hasNext(); )

Point p = (Point)i.next();

x += p.x;

y += p.y;

if (cont)

posicionY = p.y;

cont = false;

if (( posicionY – y / l.size())< 20)

return new Point( x  / l.size(), y / l.size() + 50);

else

return new Point( x  / l.size(), y / l.size());

//

- La adaptación que se realizó permite trabajar con OpenCV y maniobrar la paleta en la dirección deseada, logrando construir un juego de pingpong usando realidad aumentada.

- El último día laborable de la semana se logra probar el juego con los niños de CUARTO GRADO y luego con los del SEGUNDO grado, siendo los resultados satisfactorios.

La cuarta semana también tiene frutos considerables:

- Durante la Cuarta semana se desarrolla un probador de ropa virtual, la idea se basa en varios video presentados en YouTube que permiten el cambio de ropa; este tipo de videos son los más promocionados en la publicidad de la realidad aumentada luego de los videos que muestra marcadores con videos o imágenes.

- Dentro de la propuesta inicial se tenía el objetivo de mejorar las habilidades kinestésicas y tomando la idea nos pareció que se podría construir un sistema similar para mejorar la coordinación de los niños. La idea no era muy difícil de realizar ya que se tenía la experiencia de detección de movimiento.

- Las primeras muestras del sistema se probaron el lunes en un ambiente poco controlado con los niños del CUARTO GRADO y se mostró algunas falencias respecto a la graduación del movimiento y la cantidad de luz del aula.

- Estas falencias se subsanaron y se logró probar nuevamente el sistema con los niños del CUARTO GRADO quiénes mejoraron su uso y estaban listos para demostrarlo  el día miércoles a los niños del SEGUNDO GRADO y apoyar su uso con ellos. La jornada fue nuevamente  satisfactoria.

- Como última etapa queda desarrollar la expresión artística, con el trabajo de pintura en el lienzo. Pero surge la idea de poder desarrollar también un piano virtual que sería una adaptación del probador virtual pero en vez de mover o cambiar la ropa se debe tocar una nota musical.

- Lo más complicado de la propuesta es detectar las notas musicales y sus respectivos acordes. Para el día viernes ya se tenía la primera propuesta probable que  dejó muy grata impresión en los niños quienes demostraron  la factibilidad de la propuesta.

Durante la primera semana de Junio 2011

Durante todo el proceso registramos las incidencias y esta semana  trabajamos en la sistematización de la propuesta, subir los videos del trabajo  a youtube.com, terminar la memoria descriptiva y levantar el software necesario para que prueben nuestra solución desarrollada; también nos avocamos a terminar otras propuestas que teníamos pendientes, pero con tanto ajetreo  nos olvidamos de grabar las pruebas sobre el sistema de pintura virtual que anda un poco mejor. Solo queda cruzar los dedos y esperar que el tiempo que nos reste el lunes poder grabar el funcionamiento de este y enlazarlo al blog.

Termino el registro del diario agradeciendo a la profesor Edith Molina que me acompañó y apoyó en la parte pedagógica de la propuesta.

Huaraz, 04 de junio, del 2011

Juan Cadillo León

El módulo de ping pong se basa en el reconocimiento y seguimiento de color COLOR TRAKING, que permite mover las barras de los jugadores según un color definido por click (PRIMER JUGADOR ) y anticlik (SEGUNDO JUGADOR). Una pelota se mueve de izquierda a derecha y viceversa donde el jugador tiene que impedir que la bola pase hacia el final de su campo, para ello tiene una barra que se desplaza verticalmente. El juego requiere de coordinación, equilibrio y fuerza en el brazo para mantenerlo levantado.

Para indicar que se está dando el movimiento de las barras y su dirección se ha colocado unos círculos pequeños de diferentes colores que le indican al jugador el sentido que tiene su movimiento.

Fig. Ping Pong – con seguimiento de color (color traking)

A continuación se muestra el segmento de código para la implementación de la paleta de juego:

class paleta { //gestor de movimiento, según color

Point e1, e2;

paleta(){ //declaración de la clase

e1 = new Point( 0, 0 );

e2 = new Point( 0, 0 );

}

void mover(){

//nueva región de interés

if (s1)

{

//e1.x = constrain(e1.x, 40, width – 40);

e1.y =  constrain(e1.y, 0, height); //región limite

mouseYnuevoI = e1.y;

ellipseMode(CENTER);

ellipse( e1.x, e1.y, 30, 30 );

}

if (s2)

{

e2.y =  constrain(e2.y, 0, height); //región limite

mouseYnuevoD = e2.y;

fill( 0, 255, 255, 128 );

ellipseMode(CENTER);

ellipse( e2.x, e2.y, 30, 30 );

}

}

El módulo de Lateralidad permite distinguir la dirección del movimiento; si es a la izquierda, a la derecha arriba o hacia abajo.

Fig. Juego de Lateralidad: Izquierda, Derecha, Arriba y Abajo

Presentamos una declaración de variables usado:

//Programa que mueve la burbuja en cualquiera de las cuatro direcciones

import hypermedia.video.*;          //  Importando OpenCV library

OpenCV opencv;                      //  Creando un Nuevo objeto OpenCV object

PImage movementImg;                 //  Creando un PImage para detector movimiento

PImage bubblePNG;                   //  Crea un PImage para la burbuja a mover

PFont font;                         //  Crea un objeto font

Bubble bolita;

El módulo  probador virtual permite que el alumno demuestre sus destrezas de coordinación y ubicación para poder  elegir un polo que se le acomode al cuerpo, para ello utiliza el sistema de menú con detección de movimiento.

A continuación presentamos una imagen ilustrativa y el código correspondiente a la clase que permite el cambio de color, tamaño y ubicación de la ropa.

Fig. Probador Virtual – con menú interactivo

class Ropa

{

int rX, rY, ropaWidth, ropaHeight;

int MaxropaWidth, MaxropaHeight;

int elcolor;

Ropa ( int rpX, int rpY, int rW, int rH, int posicion)

{

rX = rpX;

rY = rpY;

ropaWidth = rW;

MaxropaWidth = rW;

ropaHeight = rH;

MaxropaHeight = rH;

elcolor = posicion;

}

}

Y el Piano virtual, es cual todavía nos falta perfeccionar.

Presentación de los Resultados:

Video 1: Institución Educativa  ”Jesús Nazareno”

Video 2. Institución Educativa “Jesús Nazareno”

Video3. Institución Educativa  ”Jesús Nazareno”

Video 4. Institución Educativa

Juan Cadillo

Para ello dividí el trabajo en:

1. Poder detectar el movimiento en regiones puntuales, lo que sirvió para localizar los menús que funcionarán sin necesidad de presionar el mouse o alguna tecla.

Fig. Menú de selección de color activado por detección de movimiento

Se trabaja básicamente sobre una diferencia de pixeles de un imagen capturada frente a otra imagen capturada posteriormente; si la diferencia es marcada en la región entonces se ha detectado movimiento; lo que corresponde a la selección de un color para el pincel que debe pintar en nuestro caso.

También se prevé que se tenga que borrar el lienzo donde se pinta lo que se hace con el menú borrar.

Fig. Menú de borrado de lienzo – activado por detección de movimiento

El código que presentamos a continuación permite poner una imagen en escala de blanco y negro y hace uso de las librerías de openCV:

  // luego de encontrado el color aplicamos filtros para detectar movimiento

  opencv.absDiff();                           //  Crear una diferencia de imagen

  opencv.convert(OpenCV.GRAY);                //  Convertir a una escala de grises

  opencv.blur(OpenCV.BLUR, 3);                //  Remover- ruido

   opencv.threshold(20); // Thresholds to convert to black and white; se puede //seleccionar en función de la luz del ambiente.

1. Poder pintar sobre el lienzo (pantalla), para ello en primer lugar se trató de detectar bloques de objetos con la función blobs()  de OpenCV pero no fue muy efectivo ya que se detectaban mucho bloques (regiones agrupadas) y el pincel corría de un lugar a otro imposibilitando dibujos uniformes; por lo se vio por conveniente cambiar a un reconocimiento de color, aprovechando lo aprendido en el subsistema de reconocimiento de color. La idea guía fue presentar una imagen de un solo color, sacar el promedio de color dentro de la imagen capturada por el video y en base a este promedio guiar al pincel; en inglés a esta técnica se le denomina “color Tracking”. El inconveniente de este método es la cantidad de otras imágenes que puedan tener un color similar al que estamos siguiendo; esto hace que el pincel salte de un lugar a otro en algunas ocasiones. O en algunos casos la pérdida del color de seguimiento debido a la variación de luz que hace que un objeto se vea de un color distinto al del seguimiento. Una solución al caso planteado es combinar el reconocimiento de bloques y el reconocimiento de color; para ellos se tendría que implementar una red neuronal o algún tipo de filtro como el de Kalman;  pero cuya programación es más costosa.

Fig. Pincel activo – seguimiento de color (color traking)

A continuación se presenta el código que permite implementar el color tracking en el subsistema:

////sacar el promedio de los puntos de un color

Point avg( ArrayList l ) {

int  posicionY = 0;

if (l.size() == 0) {

return new Point( 0, 0 );

}

int x = 0;

int y = 0;

boolean cont = true;

for( Iterator i = l.iterator(); i.hasNext(); ) {

Point p = (Point)i.next();

x += p.x;

y += p.y;

if (cont)

{

posicionY = p.y;

cont = false;

}

}

if (( posicionY – y / l.size())< 20)

{

return new Point( x  / l.size(), y / l.size() + 50);

} else

{

return new Point( x  / l.size(), y / l.size());

}

}

Video 1. Institución Educativa “Jesús Nazareno”

Para poder dibujar es necesario seleccionar un color haciendo click sobre él.

Juan Cadillo

Para reforzar el reconocimiento de colores, el niño o niña que selecciona un color en el espacio (aula) podrá distinguir un elipse que se desplaza a través de la pantalla ubicándose en objetos cuyo color es similar al seleccionado con el mouse. En caso de ser un color básico: ROJO, AMARILLO O AZUL (Concepto tradicional sobre los colores básicos), o VERDE, NEGRO O BLANCO se le mostrará un video que muestre objetos y su respectivo nombre del mismo color seleccionado.

Los resultados se muestra a continuación:

Video 1. “Institución Educativa Jesús Nazareno”

Video 2. “Institución Educativa Jesús Nazareno”

Juan Cadillo

Arquitectura Funcional

http://farm6.static.flickr.com/5189/5774815044_7ccd70d907_z_d.jpg

Arquitectura Funcional

Fig. Modelo de flujo de Datos

MODELO DE CASO DE USO

Fig. Diagrama de Casos de Uso

•         ¿Qué efectos genera el uso de una aplicación de Realidad Aumentada de Pintura y Trabajo Kinestésico sobre el desarrollo de las capacidades de movimiento y expresión en los niños?

La respuesta a esta pregunta permite entender que existen espacios dentro de la formación integral para responder al reto de desarrollar las capacidades de movimiento y expresión usando las TIC de manera novedosa. La escuela tiene la función de formar capacidades más allá de lo académico y conceptual.

La metodología propuesta está orientada a:

•  Que exista un trabajo colaborativo entre los diferentes grados positivando que los niños más grandes puedan apoyar a los más pequeños
• Que los niños  usen la aplicación de Realidad Aumentada para desarrollar sus capacidades kinestésicas de manera  natural y mediante el juego controlado.
• Que los niños se expresen mediante el dibujo y la música en un ambiente aumentado (combinando lo real y lo virtual).

Por ello nuestra estrategia se basó en los retos comunicativos y el  juego dirigido que consistía en que los niños y niñas mayores apoyan a sus pares menores en de desarrollo de las actividades de uso de la Realidad Aumentada. El alumno aprende y desarrolla sus capacidades cooperando, el aprendizaje se construye en la interacción con los compañeros y los profesores. Los niños mayores apoyan a los menores posibilitando el esfuerzo e interés por comunicar ideas, procedimientos y tareas a realizar.

 El papel de docente es el organizador del contexto. El docente desarrolla los recursos de realidad aumentada, planifica las secuencias, organiza tiempos.

La escuela como medio facilitador del desarrollo de las capacidades a través de la provisión de los espacios, recursos pedagógicos y tecnológicos necesarios.

 La innovación y la creatividad que llevan a investigar nuevas formas de usar la tecnología en el espacio educativo.

 Hay que destacar que cada una de las actividades propuestas en el proyecto se fue construyendo de manera lenta pues conllevaban una enorme dificultad técnica teniendo como guía la fase inicial que era la identificación de la competencia y la propuesta de solución planteada.

FUNDAMENTACION TEORICA DE NUESTRA PROPUESTA

INTELIGENCIA KINESTESICA

La inteligencia Kinestésica está vinculada con la capacidad para controlar nuestro cuerpo en actividades físicas coordinadas como la deportiva, la danza, las habilidades manuales, entre otras. A través de la inteligencia Kinestésica corporal adquirimos información que, por efecto del movimiento y la vivencia, se convierte en aprendizaje significativo. Esta es una de las principales inteligencias a desarrollar en la etapa de la niñez.

Características de las personas que presentan este tipo de inteligencia

Un niño o persona adulta que posee esta inteligencia, se caracteriza por desarrollar mejor las siguientes actividades:

• Explora el entorno y los objetos por medio el tacto y el movimiento.
• Desarrolla su coordinación y sentido el ritmo.
• Aprende mejor por medio de la experiencia directa y la participación.
• Disfruta de las experiencias concretas de aprendizaje, tales como salidas al campo, construcción de modelos o participación en dramatizaciones y juegos, montaje de objetos y ejercicio físico.
• Demuestra destreza en tareas que requieren de empleo de motricidad fina o gruesa.
• Es sensible y responde a las características de los diferentes entornos y sistemas físicos.
• Demuestra condiciones para la actuación, el atletismo, la danza, la costura, el modelado o la digitalización.
• Exhibe equilibrio, gracia, destreza y precisión en la actividad física.
• Tiene capacidad para ajustar y perfeccionar su rendimiento físico mediante la inteligencia de la mente y el cuerpo.
• Comprende y vive de acuerdo con hábitos físicos saludables.
• Demuestra interés por carreras como las de atleta, bailarín, cirujano o constructor.
• Inventa nuevas maneras de abordar las habilidades físicas o nuevas como la danza, deporte u otra actividad física.
• Se debe tomar en cuenta que todos los niños tienen necesidad de manifestarse por medio del movimiento, y aquellos que literalmente “aprenden tocando las ideas” tienen en la educación tradicional actual pocas oportunidades de entrenar sus habilidades. Y es que el aprendizaje multisensorial no se produce en el aula, porque la mayoría de los maestros no fueron educados en él y desconocen los procesos, carecen de modelos de rol kinestésico que puedan emular recursos para capacitarse.
  Sin embargo, es este tipo de aprendizaje que más disfruta la mayoría de los niños y el que deja en el recuerdo las experiencias más poderosas, placenteras y memorables para todos.

LA EXPRESION PLASTICA

La expresión es una necesidad vital en el niño que le hace posible, en primer lugar, adaptarse al mundo y posteriormente, llegar a ser creativo, imaginativo y autónomo. La expresión es un instrumento de desarrollo y comunicación del ser humano que se manifiesta por medio de diferentes lenguajes. La expresión plástica, como forma de representación y comunicación, emplea un lenguaje que permite expresarse a través del dominio de materiales plásticos y de distintas técnicas que favorecen el proceso creador. Lo fundamental en este proceso es la libre expresión, no la creación de obras maestras.

El color, la línea, el volumen y la forma constituyen elementos básicos del lenguaje plástico. Siendo uno los puntos donde incidimos más con  PVRA

El COLOR

En la etapa esquemática de 6 a 9 años, el color empieza a relacionarse con los objetos (cielo azul, sol amarillo…) para S García Bermejo  el color se desarrolla al borde de la forma y sitúa entre 6 y 7 años la aparición en la relación color-objeto y la sistematización cromática a los 8 años.

LA CREATIVIDAD

La expresión plástica es un cauce fundamental para el desarrollo de la creatividad, aunque no el único. La educación infantil permitirá este desarrollo, así como el proceso que implica la solución de los problemas.

La expresión plástica está ligada al arte pero, en la etapa infantil, no tiene como fin lograr artistas, sino el desenvolvimiento del proceso interior del niño que desarrolla distintas capacidades. “lo fundamental no es el producto, sino el proceso”. Los aspectos técnicos deben de estar supeditados a los diversos objetivos de disfrute, expresión y comunicación, sin que eso suponga privar al pequeño de los conocimientos y el uso de las técnicas que favorezcan su maduración.

LA PROPUESTA CURRICULAR  DE TRABAJO

Se trabajó teniendo  como base el Diseño Curricular Nacional de la Educación Básico Regular, considerando las áreas de Educación Artística y Educación Física del III  Ciclo fundamentalmente y atendiendo en parte de las IV Ciclo:

ARTE

• COMPETENCIA: Expresa con espontaneidad y creatividad sus vivencias, ideas, sentimientos y percepción del mundo, haciendo uso de recursos artísticos para explorar los elementos del arte vivenciándolos con placer.
• CAPACIDADES:
  • Explora y experimenta con materiales de expresión gráfico plástica; con objetos sonoros del entorno…
  • Observa y describe las características visuales, sonoras y cinéticas (de movimiento) de elementos naturales y objetos de su entorno.
  • Reconoce y describe diversas producciones manuales y artísticas desarrolladas en el entorno familiar o comunitario.

EDUCACION  FISICA

• COMPETENCIA: Comprende su cuerpo de forma integral, lo utiliza en la ejecución de actividades físicas sencillas, valorándolas como medio de cuidar su salud.
• CAPACIDADES:
  • Utiliza su cuerpo como totalidad en la realización de actividades lúdicas
  • COMPETENCIA. Domina su cuerpo y utiliza sus posibilidades de movimiento para resolver tareas motrices simples, orientarse en el espacio y en el tiempo, expresarse corporalmente y manipular objetos; mostrando espontaneidad en actuar.
  • CAPACIDADES:
    • Reconoce la lateralidad en su cuerpo experimentando con diferentes actividades.
    • Identifica y utiliza conceptos de ubicación espacial básicos al realizar movimientos y desplazamientos

ARGOUML.

ArgoUML es una aplicación de diagramado de UML escrita en Java y publicada bajo la Licencia BSD. Dado que es una aplicación Java, está disponible en cualquier plataforma soportada para Java.

SIMPLE DIAGRAMS

SimpleDiagrams es una herramienta creada por McQuillen Interactive, LLC y permite crear diagramas simples de manera rápida y fácil.

II. HERRAMIENTAS DE PROGRAMACION

PROCESSING

Processing es un lenguaje de programación y entorno de desarrollo integrado de código abierto basado en Java, de fácil utilización, y que sirve como medio para la enseñanza y producción de proyectos multimedia e interactivos de diseño digital. Fue iniciado por Ben Fry y Casey Reas a partir de reflexiones en el Aesthetics and Computation Group del MIT Media Lab.

Processing es desarrollado por artistas y diseñadores como una herramienta alternativa al software propietario. Puede ser utilizado tanto para aplicaciones locales así como aplicaciones para la web (Applets). Se distribuye bajo la licencia GNU GPL.

OPENCV

OpenCV es una biblioteca libre de visión artificial originalmente desarrollada por Intel. Desde que apareció su primera versión alfa en el mes de enero de 1999, se ha utilizado en infinidad de aplicaciones. Desde sistemas de seguridad con detección de movimiento, hasta aplicativos de control de procesos donde se requiere reconocimiento de objetos. Esto se debe a que su publicación se da bajo licencia BSD, que permite que sea usada libremente para propósitos comerciales y de investigación con las condiciones en ella expresadas.

III. HERRAMIENTAS DE HARDWARE

-          Equipo de Cómputo: Laptop ADVANCE, Intel Pentium P6100 – 2.0Ghz

-          Cámara Web Genius Eye 110 Instan Video (No recomendado)

La cámara web Genius Eye 110 es una de las cámaras que se utilizó en el proyecto, más no  brindo una buena performance  a la hora de detectar colores, los que eran mostrados en tonos diferentes.

Características:

• conectividad USB 2.0
• resolución máxima 640×480 pixeles,
• compatibilidad con Win Vista y Win 7,
• girable 360 grados,
• aplicación directa para messenger,
• gran flexibilidad de su material y su soporte
• posibilidad de grabar en WMV y sacar fotos en JPEG con el soft incluido

-          Cámara Web Longitech WebCam Pro 9000

El éxito o no de un algoritmo de visión por ordenador depende en gran medida de la calidad de la imagen sobre la que se trabaja. Es por ello que en este proyecto se cambió de la cámara Genius Eye 110 Instan Video (que ofrecía una baja calidad en la representación del color real en la pantalla) a una cámara de video de contrastada validez como la Logitech QuickCam Pro 9000. Esta cámara es capaz de producir un video fluido y natural e instantáneas de hasta 8 megapíxeles. Y gracias a su enfoque automático de gama alta las imágenes son siempre nítidas.

Especificaciones:

• Optica Zeiss con enfoque automático.
• Sensor nativo de alta resolución de 2 megapíxeles.
• Video en alta definición (hasta 1600 x 1200*).
• Modo de pantalla panorámica de 720p (con sistema recomendado).
• Fotos de hasta 8 megapíxeles (mejoradas desde el sensor de 2 megapíxeles).
• Microphone con tecnología Logitech RightSound.
• Video de hasta 30 cuadros por segundo.
• Certificación USB 2.0 de alta velocidad.

Otra cámara utilizada es la Microsoft LifeCam VX-5500, con un desempeño similar a la Cámara Web Genius Eye 110, con la dificultad que no funcionó con las librerías de OpenCV en Window 7.