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Una Introducción a la tecnología de Realidad Aumentada (AR)

9 Mar , 2017,
Luis Diego Jimenez Sanchez
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El 6 de Julio del 2016 salió Pokemon GO, uno de los actuales juegos pioneros en el mundo de la realidad aumentada y un despertar al mundo del interés sobre AR.  Quizás hayan escuchado sobre realidad virtual y realidad aumentada, así que, que las diferencia?  Realidad virtual, o conocido por sus siglas en inglés como VR, es la aplicación de un entorno o ambiente digital o virtual, que detecta diferentes caracteristicas de tiempo real del usuario y reacciona de manera que este siente que es real.  Realidad aumentada, es la ampliación de imágenes reales mediante el uso de algún dispositivo, de manera que agrega imágenes virtuales a lo que el usuario está observando.

Para empezar la investigación y aprendizaje de la realidad aumentada, un área totalmente desconocida para mí, el plan era iniciar con los Google Glass debido a su fama como empresa, esto antes de darme cuenta que el proyecto había sido descontinuado desde el 2015.  A partir de aquí, lo único que quedaba era iniciar búsqueda de  los productos que hay en el mercado.  Son 5 los que más me llamaron la atención, esto según los siguientes parámetros; precio, quien los produce y a que mercado se dirige el producto y como empezar a usarlos.   Después de investigar en internet por dispositivos de la naturaleza de AR, construí una lista de los dispositivos que mejor se acomodan a mi necesidad de entender el funcionamiento y alcance de estos.  Los dispositivos son los siguientes:

VUZIX M3000 Smart Glasses:

               Producido por la empresa VUZIX, la cual se dedica a la fabricación de lentes de VR y AR, los lentes M3000 tienen fecha de lanzamiento este verano de 2017, con precio que ronda los 900$.  Este producto tiene las capacidades de un teléfono inteligente con capacidad de conectarse a redes WIFI, basada en Android y se puede considerar una mini computadora.  Los M3000 se pueden personalizar, son más dirigidas a empresas de manera que se usen para entrenamientos, registros de procedimiento y data, y otros aspectos de la industria.  A continuación un link con demo de estos Smart glasses, https://www.youtube.com/watch?v=y6SGlOLVpg8.

VUZIX M3000

Imagen 1. VIZUX M3000 Smart Glasses

Microsoft HoloLens:

               El kit de desarrollo de HoloLens se puede encontrar por unos $3000 en la página,  https://www.microsoft.com/microsoft-hololens/en-us/buy.  Producido por los gigantes en la industria, Microsoft, tiene versiones comerciales desarrolladas para casos específicas.  Un ejemplo es para Case Western Reserve University tiene un programa de Anatomía Humana con el uso de hologramas.  Otras empresas que utilizan HoloLens para mejorar aspectos en su performance son Lowes, Volkswagen y Airbus.  Para el interés de desarrollar, el kit viene con su SDK respectivo, hay versión de SDK en Unity Engine donde se pueden crear objetos, escenas y usar comandos para reconocimientos de gestos.

hololens

Imagen 2. Microsoft HoloLens

Sony SmartEye Glass:

               Sony SmartEye Glass, no se puede comprar directamente en Costa Rica ni America Central, sino que es por pedido especial en Estados Unidos y algunos otros países en Europa.  El precio en la siguiente página es de $900.  Al igual que los otros lentes de realidad aumentada, estos también son Developer Kits por lo cual se permite al usuario darle el uso según las capacidades de lo que podas desarrollar.  Sony es la empresa que las produce y una diferencia de las demás es que esta trae un control cableado a los lentes, es pequeño por lo cual no produce incomodidad en el usuario.

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Imagen 3. Sony SmartEye Glass

Lenovo Phab Pro 2:

               Este teléfono, Lenovo Phab Pro 2 vale alrededor de $499.99 si se compra directamente de la página de Lenovo.  A mi opinión, no es un kit de desarrollo ni nada por el estilo.  Está destinado más hacia el uso de apps que incluyan AR, juegos por ejemplo ya se encuentran en el mercado.  La aplicación más interesante que encontré es roOomy Reality, esta permite mostrarle al usuario como se vería una nueva pieza de mueblería en algún determinado cuarto de su hogar.  Parece arropar la idea de la realidad aumentada al facilitar una tarea de la vida real mediante el uso de imágenes digitales.

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Imagen 4. Lenovo Phab Pro 2 celular

Intel RealSense:

              Aunque Real Sense no es una tecnología directamente relacionada con realidad aumentada en lo referente a proyeccion de elementos visuales a la vista del usuario, si permiten un acercamiento a esta mediante la comprensión experimental de las librerías y tecnologías adyacentes tales como captura, análisis y manipulación de imágenes y video.  Real Sense es un producto de un concepto tecnológico denominado “Perceptual Computing” que tiene que ver como los dispositivos computacionales pueden percibir mensajes del usuario diferentes al teclado/mouse tales como los gestos que vas a experimentar. Augmented Reality tiene que ver más con anteponer contenido a las imágenes que se le presentan al usuario; sin embargo en efecto las tecnologías y conceptos se traslapan.

La tecnología Intel RealSense, ofrece varios dispositivos y kits de desarollo, en precios que van desde los $99 para una cámara R200 hasta los $349 para un kit de desarrollo con cámara R200 y sistema computacional UP Board.

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Imagen 5. Intel RealSense camera F200

Las cámaras, cuentan con la capacidad para hacer escaneos en 3D, reconocimiento facial y puede generar imágenes basándose en distancias de cuerpos u objetos de las cámaras.  Los SDK, kits de desarrollo de software, de Intel, en mi opinión es la mejor opción para empezar a trabajar con realidad aumentada y en siguiente mis razones:

  • Precio: es el producto más accesible, siendo el de $349 el kit más costoso. A pesar de que no se pueden comparar estos productos directamente debido a que sus objetivos y alcances son muy distintos, si los puedo comparar al tratarse de un primer acercamiento a esta tecnología.
  • Aplicación del hardware:  Para efectos de aprendizaje, tales como los mios, en el cual es necesario entender el alcance de registrar data a partir de entradas por camara, me parece mejor opcion usar el RealSense debido a las librerias que trae como reconocimiento facial o de gestos.

Mi primer experimento será con Intel RealSense, probablemente algún carro o robot al que pueda darle direcciones con gestos de mis manos.

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Intel Realsense Robotic Kit con Upboard + ROS

17 Feb , 2017,
Jose Nunez
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IMG_20170216_190038Recientemente publicamos un primer artículo sobre el kit de robótica de Intel que trae una cámara Real Sense y un Upboard.

Aunque esta segunda entrega es bastante corta, esperamos que abra las perspectivas de nuestros lectores sobre lo que se puede llegar a hacer con uno de estos kits y los sistemas de robótica ROS y las facilidades que tiene para el manejo de cámaras Real Sense.

Paso 1 (30 min)

Comenzaremos diciendo que instalar Ubuntu y ROS en el Upboard es una tarea súperfacil siguiendo las instrucciones en este enlace:

https://software.intel.com/realsense/robotic-devkit-quickstart

Esto incluye

  1. Una revisión de materiales incluidos en el kit
    (!) Van a necesitar un cable HDMI estándar para conectar el video del UP Board a un monitor, un teclado, un ratón y un adaptador WIFI USB.
  2. La descarga de Ubuntu 16.04.1 LTS
    (!) Hoy (FEB18) gracias a las pruebas que está haciendo el profesor Tomás de Camino, vimos que ya la versión de Ubuntu 16.04.1 no está disponible en el enlace oficial que trae la guía de quick start de Intel, sino que fue reemplazada por la 16.04.2. Aunque en la buena teoría deben funcionar igual, en caso de experimientar algun problema con el setup acá les dejamos el enlace oficial a esa versión: 
    http://old-releases.ubuntu.com/releases/xenial/ubuntu-16.04.1-desktop-amd64.iso
  3. La creación de un USB Stick de instalación
  4. La instalación del Ubuntu en el UP Board
  5. La actualización del sistema operativo incluyendo el KERNEL de linux optimizado para el Upboard
    (!) En este paso puede que se necesite configurar los servidores APT de Ubuntu para que use los servidores en Estados Unidos (no en Costa Rica) ya que en CR no están los paquetes de ROS. Para esto se abre el menú de búsqueda de Ubuntu y se digita “Software Updates” y en la casilla “Download From” se selecciona “Server from United States”image
  6. La actualización del software de Real Sense
  7. La instalación del sistema ROS en su versión Kinetic
    (!) ROS es un “meta-sistema operativo” de código abierto para robots, desarrollado por la fundación de robótica de código abierto. Para aprender más sobre ROS pueden seguir este enlace http://wiki.ros.org/ROS/Introduction
  8. Ejecución de un “Nodelet” de ROS para la cámara Realsense R200
  9. La ejecución del programa “RVIZ” para visualización 3D
  10. ¡a celebrar carajo!

Si, eso es todo por ahora.

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Intel UPBoard y el kit de robótica Real Sense

16 Feb , 2017,
Jose Nunez
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69c570f4-7821-42da-a8b7-c0d23bf1b202Esta semana nuestra investigación dio un giro inesperado al encontrarnos por primera vez con una pequeña maravilla que desconocíamos: el kit de robótica Real Sense de Intel, que está basado en un dispositivo (diríamos “compentencia” del Raspberry PI) denominado UP Board.

[Actualización 2/20/2017]
El UP Board es un dispositivo fabricado por la empresa AAEON que usa tecnología Intel y está optimizado para las cámaras Real Sense de Intel.

Afortunadamente pudimos conseguir uno de estos kits en la tienda de Intel antes de que se agotaran. Esperamos que pronto estén de vuelta.

El kit que se vende por aprox. $350 más gastos de envío e impuestos, contiene una tarjeta Up Board que prácitcamente del mismo tamaño que una Raspberry PI 3, con 32GB de storage eMMC, 4 GB de memoria RAM de alta velocidad y un procesador Intel Atom de 4 núcleos 1.92 GHz y GPIO de 40 pines y fuente de poder (5V 4A). (Especificación completa)

Siendo que la cámara Real Sense se consigue por $170, la tarjeta UP Board con 4GB RAM, 32GB Storage, nos sale costando aproximadamente $180, más un dongle wifi que necesitamos para conectarlo a Internet ($20)

Pero no nos confundamos; pusimos “competencia” entre comillas por que ¡esta cosa realmente vuela! Pienso que el precio está justificado por el desempeño que presenta y la facilidad con que lo pudimos poner en operación.

Viene optimizado y preparado para correr Ubuntu Linux (tal cual se descarga del sitio de Cannonical), trae un USB3.0  optimizado para la cámara Real Sense R200  que conforma el kit y otros cuatro puertos USB 2.0 más.

Mi experiencia echando a andar este pequeño monstruo fue realmente placentera. Fue cuestión de preparar un USB Stick con una imagen de Ubuntu, bootearlo en el dispositivo e instalar.

Luego de eso instalamos algunas librerías muy interesantes que estaremos detallando pronto en nuestra siguiente entrega, tales como ROS (robot operating system), OpenCV Apps, Optimizaciones del Kernel de Linux para el upboard, etc.

A este punto pudimos instalar todas las librerías necesarias, e incluso instalar y correr Netbeans 8.2 sin ningun impacto en el desempeño del dispositivo.