La aplicación EducAR fue diseñada para la enseñanza de modelos de química orgánica, de modo que sea usada para facilitar la apropiación de conceptos tales como introducción a la química orgánica, estructuras de Lewis, isomería y estereoquímica. EducAR puede ser utilizado en modelos de educación síncronos, asíncronos e incluso presenciales para aprendizaje de forma colaborativa o personal.

Para el modelo síncrono la arquitectura de hardware Consiste en 2 computadores interconectados por una conexión UDP, cada computador tiene 2 cámaras web, una es usada para el reconocimiento de los marcadores de realidad aumentada y la otra para establecer una video conferencia entre el profesor y el estudiante, la conexión entre el Wiimote y el computador es realizada por bluetooth

El lenguaje de programación seleccionado para el desarrollo de EducAR es Java/Processing, principalmente para que la aplicación pueda ser implementada en forma de applet dentro de cualquier sistema o plataforma de educaci´ on virtual. Para poder utilizar realidad aumentada basada en marcadores se selecciono el Toolkit de realidad aumentada NyARToolkit el cual es un conjunto de clases y librerías derivadas del framework de C/C++ ARToolkit Que permiten el reconocimiento y tracking de marcadores sencillos en blanco y negro con una gran exactitud. Adicionalmente para el control interno del acelerómetro del Wiimote y de su cámara infrarroja se utilizo la librería para Processing Wrj4P5 ; Con la cual se lograron implementar los mecanismos de control, interacción y control de eventos del Wiimote. Para el desarrollo del intercambio de mensajes vía UDP entre los computadores se utilizo la librería Hypermedia logrando un trafico de datagramas al cargar la aplicación y cada vez que ocurría un evento, de este modo cualquier cambio en el modelo 3D del profesor o del alumno era reflejado en el modelo 3D de la otra persona, generando una interacción colaborativa entre los participantes

Los modelos 3D utilizados fueron creados utilizando una adaptación de la librería Jmol para processing. Esta librería permite graficas moléculas y compuestos químicos empleando primitivas 3D lo que mejora el desempeño de la aplicación al momento de renderizar. Para esto utiliza unos archivos de texto plano .mol los cuales contienen información sobre los átomos, sus enlaces, conectividad y coordenadas 3D. Gracias a esto EducAR puede graficar casi cualquier com-puesto reportado, desde simple mol´ eculas de pocos átomos, hasta largas cadenas orgánicas, sin ver afectado su rendimiento y sobretodo sin necesidad de tener que emplear programas de diseño 3D externos a la aplicación para la creación de cada modelo

Se realizo una prueba de tipo between subjects en la que intervinieron 10 usuarios de ambos géneros con edades entre 21 y 36 a˜ños, los usuarios exploraban el sistema por 1 minuto y posteriormente participaban en una corta clase de 5 minutos de introducción a la química orgánica en la que se les explicaba los conceptos de tipos de enlace, enlace simple, doble, triple, nomenclatura y formación de alcoholes utilizando la aplicación EducAR en forma síncrona, los estudiantes interactuaban con el profesor por medio de videoconferencia, mientras podían manipular los modelos 3D de las moléculas. Un grupo de usuarios interactuó con los modelos 3D generados con realidad aumentada utilizando el Wiimote y otro empleando mouse y teclado. Después cada usuario respondía 3 preguntas de química orgánica referentes a la clase que escucharon. Los resultados se encuentran en el archivo resultados EducAR al final de la pagina

EducAR ha sido probado en ubuntu 11.04 y ubuntu 11.10, al estar codificado en java/processing todas las librerias comentadas anteriormente ya vienen incluidas en el paquete, y solo se requiere instalar una dependencia adicional para la ejecucion del programa: instalar la libreria libglib2.0-dev → sudo apt-get install libglib2.0-dev

se debe ubicar la carpeta EducAR dentro del directorio sketchbook de Processing

imprimir el marcador hiro

modificar dentro del codigo: cam = new GSCapture(this, 640, 480, “/dev/video1”); por /dev/video0 si solamente usa una camara

modificar la direccion ip del computador destinatario de los mensajes UDP String ip = “numero de ip;

Iniciar el programa y presionar los botones 1 y 2 del Wiimote

en el presente video se presentan las diferentes formas de interaccion que puede tener el usuario con el sistema, asi como un ejemplo de una de las clases que se realizo como prueba de usuarios

http://www.youtube.com/watch?v=Ceindgf4VLM

Story board storyboard_rene_lobo.pdf

Resultados prueba de usuarios resultados_prueba_de_usuarios_educar.xlsx

Articulo: Realidad Aumentada Para Ambientes Educativos Virtuales Usando Interaccion Basada En El WiiMote realidad_aumentada_para_ambientes_educativos.pdf

EducAR source code educar.zip