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PROYECTO: Video Mapping de cubos
I.-PARTICIPANTES. (Identificación de los participantes)

1. Moa Bergsmark

2. Jorge Alviárez

3. Diego Cid

4. Francisco Figueroa

5. Jorge Maldonado

II.- ALCANCES DEL PROYECTO





  • MOTIVACIÓN: Debido a los recientes avances en tecnologías de interfaces naturales de usuario, un conjunto no menor de dispositivos han salido al mercado entregando a precios razonables medios de obtención de información que puede resultar compleja si no cuenta con tecnologías empaquetadas y comerciales. El caso más emblemático es el sensor Kinect de Microsoft, que a través de un sistema cámara-emisor infrarrojo es capaz de crear una estructura tridimensional de lo que se pose ante el dispositivo. El sensor Kinect tiene como principal función determinar la posición de individuos y generar un esqueleto en un entorno tridimensional para ser usado en videojuegos y recientemente a cualquier otro tipo de aplicación. Sin embargo, las capacidades de generar un espacio tridimensional de lo que “ve” el sensor, no necesariamente debe usarse para interactuar con individuo, sino que es per se un escáner tridimensional comercial y de bajo costo, por no decir flexible desde el punto de vista de desarrollo.

La capacidad entonces de poseer una noción tridimensional del espacio nos lleva a la inquietud de modificar e interactuar con dicho espacio. Una forma de interactuar es pues, intervenir su apariencia, por ejemplo, pintando la escena. Como deseamos dinamismo y movimiento, esta “pintura” no puede ser otra sino el efecto producido por las luces de un proyector. Un proyector actual y comercial como el que se consigue en cualquier tienda y es usado en muchas salas de clases puede iluminar distancias aceptables y con una calidad suficiente para lograr en una escena efectos diversos, como proyección de imágenes y vídeos, efectos de luces y efectos de distorsión en la forma geométrica de la escena real.

A esta técnica o “arte” de proyectar sobre escenas no planas se le conoce como video-mapping y el alcance de la técnica es enorme. Actualmente se aplica para efectos de marketing tecnológico, educación, promoción de la cultura, prototipado rápido, realidad aumentada y entretenimiento en general.


Como una aproximación a esta compleja técnica, nos hemos propuesto una primera tarea en la que el objetivo es realizar videomapping sobre un escenario “tridimensionalmente simple”, es decir, cubos de madera. La escena puede ser detectada dinámicamente por Kinect y pintada por un proyector, es decir, dos tecnologías en este momento al alcance de nuestras manos.


  • PROBLEMA A RESOLVER: Las alternativas existentes de videomapping suelen ser proyectos a gran escala, siendo difícil acceder a dicha tecnología en instancias diferentes a publicidad o eventos masivos. Es de interés contar con tan atractivos efectos visuales por ejemplo, en reuniones privadas. Este proyecto plantea generar una alternativa basada en dispositivos accesibles que permita realizar el videomapping en formas geométricas sencillas para el entretenimiento y recreación. El presente no es un proyecto de resolución de problemas insatisfechos, sino que más bien busca replicar y desarrollar técnicas de intervención del espacio físico a través de luces, imágenes y videos proyectadas, este tipo de intervención puede fácilmente llamarse arte, y como el objetivo del arte no ha sido nunca buscar resolver un problema, difícilmente encontraremos un problema que haya sido resuelto al finalizar el proyecto planteado.
    Sin embargo, el que esta implementación en particular de técnicas de videomapping no resuelva un problema, no implica que dicha técnica carece de utilidad práctica, un ejemplo que no desarrollaremos pero que ilustra las capacidades del videomapping es el prototipado rápido, que consiste en capturar el modelo tridimensional de un objeto, generalmente un modelo a escala y creado en impresoras 3D, y luego teniendo dicho modelo almacenado, aplicar texturas sobre el mismo. Podríamos por ejemplo, a un modelo de un vehículo, pintarlo de múltiples colores, animar sus ruedas, animar el suelo bajo él y en general tener una idea de como luce un vehículo con una apariencia determinada sin tener que intervenirlo.



  • OBJETIVOS :
    El objetivo general del proyecto es proyectar imágenes o videos, sobre superficies no planas y no alineadas a la normal del plano de proyección.

1. Detectar la escena sobre la que se proyecta y obtener una representación tridimensional de la misma.

2.Calibración entre el dispositivo de captura y el dispositivo de proyección.

3. Proyectar con la transformación correspondiente en cada uno de los planos o caras que componen la escena.

4. Desarrollo del arte o visualización que demuestra la potencialidad del proyecto.



III.- DEFINICIÓN TÉCNICA DEL PROYECTO

FACTORES CRÍTICOS DE ÉXITO


De manera transversal, se requiere de los siguientes elementos durante el desarrollo del proyecto:

- Dispositivo de captura

- Dispositivo de proyección

- Dispositivo de procesamiento

Descomposición de objetivos específicos:
Objetivo 1: Detectar la escena sobre la que se proyecta y obtener una representación tridimensional de la misma

- (F1) Montaje de la escena

- (F2) Representación tridimensional de la escena
Objetivo 2: Calibración entre el dispositivo de captura y el dispositivo de proyección

- (F3) Método de calibración

- (F4) Elemento externo de calibración.

Objetivo 3: Proyectar con la transformación correspondiente en cada uno de los planos o caras que componen la escena

- (F5) Transformación sobre cada cara o plano a proyectar


Objetivo 4: Desarrollo del arte o la visualización que demuestre la potencialidad del proyecto

- (F6) Arte y gráfica para la escena


Definición de actividades
De la anterior descomposición de objetivos en factores críticos, se puede desprender las siguientes actividades:


  1. (A1) Montar escena físicamente

  2. (A2) Obtener información de profundidad de kinect correspondiente a la escena.

  3. (A3) Representar digitalmente la escena en base a los datos de kinect (rgb y depth)

  4. (A4) Investigar diversos métodos de calibración entre dispositivos de proyección y captura.

  5. (A5) Luego, elegir e implementar el método más adecuado de calibración.

  6. (A6) En caso de necesitar un elemento externo para la calibración, elaborarlo.

  7. (A7) Obtener posición del proyector con respecto a la escena.

  8. (A8)Obtener las matrices de transformación para adecuar cada plano virtual a cada plano real de la escena.

  9. (A9) Diseñar un arte multimedia que permita demostrar el éxito del proyecto.



  10. Matriz de los factores críticos de éxito





  11. F1

    F2

    F3

    F4

    F5

    F6

    A1

    X







    X



    A2

    X

    X





    X



    A3

    X

    X





    X



    A4





    X

    X





    A5

    X



    X

    X

    X



    A6





    X

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    X



    A7

    X



    X



    X



    A8

    X

    X

    X



    X

    X

    A9

    X

    X







    X


DIAGRAMA DE FLUJO DE DATOS

El siguiente diagrama representa el flujo de datos que se realizará para la ejecución del software:

TECNOLOGÍAS RELEVANTES


Los elementos tecnológicos para el correcto desarrollo del proyecto son los siguientes:


  • Kinect, para la detección del escenario.

  • Proyector, para la proyección de las imágenes.

  • Motor gráfico, para realizar las transformaciones y el modelo 3-D de la escena.


IV.- GESTIÓN DE RIESGOS.
SUPUESTOS Y DEPENDENCIAS:
a) Supuestos

  1. Se dispondrá de una Kinect.

  2. Se dispondrá de un proyector.

  3. Se dispondrá de los equipos y software necesarios para la elaboración del arte multimedia a proyectar.

b) Dependencias



  • Espacio físico con poca iluminación de la luz natural, para las pruebas y ejecución del proyecto.

  • Condiciones lumínicas artificiales adecuadas.

  • Materiales y espacio necesario para montar la escena.

  • Motor gráfico para realizar el modelo 3D de la escena y las transformaciones necesarias.

  • Materiales y conocimientos necesarios para la calibración entre el dispositivo de proyección y captura.

RIESGOS


Riesgos del proyecto:

  • Sobrepasar los plazos dados.

  • No disponer de alguno de los recursos: Kinect, proyector y/o motor gráfico.


Riesgos técnicos:

  • No obtener un buen modelo 3D de la escena.

  • No lograr una buena calibración.

  • Presentar defectos visuales en la escena proyectada, producido por el enfoque del proyector.


Riesgos del negocio:

  • Problemas de licencias vinculados al arte gráfico a proyectar.


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