Diseño e implementación de
simulaciones de superficies cuádricas usando realidad aumentada
Design and implementation of quadric surfaces
simulations using augmented
reality
![](3D"file3873_archivos/image003.png")
![](3D"file3873_archivos/image004.jpg")
|
=
1=
|
Denise Cristina Insuasti Guamantaqui |
|
https://orcid.org/0009-0006-7731=
-3058 |
|
|
|
Universidad Nacional de Chimborazo (UNACH), Riobamba,
Ecuador dinsuasti33@gmail.com |
=
=
=
|
|
Artículo de Investigación Cientí=
fica
y Tecnológica Enviado: 13/06/2024 Revisado: 11/07/2024 Aceptado: 13/08/2024 Publicado:16/09/2024 |
||||||||
|
<=
span
style=3D'font-size:8.0pt;line-height:115%;font-family:"Times New Roman",s=
erif;
mso-fareast-font-family:Calibri;color:blue;mso-font-kerning:0pt;mso-ligat=
ures:
none'> |
|
||||||||
|
Cítese:=
|
|
=
=
Insuasti
Guamantaqui, D. C. (2024). Diseño e implementación de simulaciones de
superficies cuádricas usando realidad aumentada. AlfaPublicaciones, 6(3.2=
),
112–126. https://doi.org/10.33262/ap.v6i3.2.5=
34 =
|
|
||||||
|
|
=
|
=
|
|
||||||
|
|
=
|
=
Esta
revista está protegida bajo una licencia Creative Commons Attribution Non
Commercial No Derivatives 4.0 International. Copia de la licencia: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/=
|
|
||||||
|
Palabras
claves: =
Realidad
aumentada, superficies cuádricas, aplicación móvil, desarrollo iterativo,
aprendizaje visual, simulación 3D. |
=
|
Resumen Introducción: El problema científico abordado en esta investigación se enfoca en =
las
dificultades que los estudiantes enfrentan para visualizar y comprender l=
as
propiedades geométricas de las superficies cuádricas. El uso de software
especializado para la creación y manipulación de modelos tridimensionales=
ofrece
ser una alternativa para mejorar la comprensión visual y la interacción c=
on
estos conceptos. Objetivos: Este artículo describe el diseño e implementación de una aplicación
educativa de realidad aumentada para la visualización y manipulación de
superficies cuádricas tridimensionales. Resultados: Una encuesta diagnóstica realizada a estudiant=
es
de Análisis Matemático II de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
reveló dificultades significativas en la visualización de estas superfici=
es,
lo que justificó la necesidad de la herramienta. Utilizando Unity y Blend=
er,
se crearon seis modelos de superficies cuádricas: elipsoide, hiperboloide=
de
una y dos hojas, cono elíptico, paraboloide elíptico y paraboloide
hiperbólico. Metodología: Se adoptó un enfoque cuantitativo de diseño no experimental,
exploratorio y aplicado. Para la aplicación, se utilizó la metodología de
desarrollo iterativa, permitiendo ajustes basados en la retroalimentación=
de
los usuarios y optimizando la aplicación para dispositivos Android. Conclusion=
es: La aplicación, centrada en la visualización de
seis superficies cuádricas, ha sido diseñada de manera flexible, lo que
facilita futuras ampliaciones para incluir nuevos elementos geométricos. =
Área de es=
tudio
general: Matemática e ingeniería. Área de es=
tudio
específica: Aplicaciones móviles con Realidad Aumentada. Tipo de estudio: original
|
|
||||||
|
Keywords: Augmented reality, quadric
surfaces, mobile application, iterative development, visual learning, 3D
simulation. |
|
Abstract Introduction:=
The
scientific problem addressed in this research focuses on the difficulties
students face in visualizing and understanding the geometric properties of
quadric surfaces. The use of specialized software for the creation and
manipulation of three-dimensional models offers an alternative to enhance
visual comprehension and interaction with these concepts. Objecti=
ves:
This article describes the design and implementation of an educational
augmented reality application for the visualization and manipulation of t=
hree-dimensional
quadric surfaces. Results: A diagnostic survey conducted
among students of Mathematical Analysis II at the Escuela Superior
Politécnica de Chimborazo revealed significant difficulties in visualizing
these surfaces, justifying the need for this tool. Using Unity and Blende=
r,
six quadric surface models were created: ellipsoid, one-sheet and two-she=
et
hyperboloid, elliptical cone, elliptic paraboloid, and hyperbolic parabol=
oid.
Methodology: A quantitative, non-experimental, explorato=
ry,
and applied design approach was adopted. For the application, an iterative
development methodology was used, allowing for adjustments based on user
feedback and optimizing the application for Android devices. Conc=
lusions:
The application, focused on the visualization of six quadric surfaces, has
been designed in a flexible manner, facilitating future expansions to inc=
lude
new geometric elements. General area of study: Mathemati=
cs
and Engineering. Specific area of study: Mobile Applicat=
ions
with Augmented Reality. Type of study: Original.<=
span
lang=3DEN-US style=3D'font-size:12.0pt;line-height:115%;font-family:"Time=
s New Roman",serif;
mso-fareast-font-family:Calibri;mso-font-kerning:0pt;mso-ligatures:none;
mso-ansi-language:EN-US'> |
|
||||||
![](3D"file3873_archivos/image006.png")
![3Deditorial1.png](3D"file3873_archivos/image008.jpg")
![](3D"file3873_archivos/image010.jpg")
&n=
bsp;
Introducción
La visualiza= ción de superficies cuádricas tridimensionales representa un desafío significati= vo para los estudiantes en áreas como el cálculo multivariable y la geometría. Estudios previos han demostrado que la falta de herramientas tecnológicas adecuadas afecta la comprensión de estos conceptos matemáticos (Ibáñez & Delgado-Kloos, 2018). La realidad aumentada ha emergido como una solución prometedora para superar estas barreras, permitiendo a los usuarios interac= tuar con modelos tridimensionales de manera intuitiva y práctica (Azuma, 1997).<= o:p>
El problema
científico abordado en esta investigación se enfoca en las dificultades que=
los
estudiantes enfrentan para visualizar y comprender las propiedades geométri=
cas
de las superficies cuádricas. El uso de software especializado para la crea=
ción
y manipulación de modelos tridimensionales ofrece ser una alternativa para mejorar la comprensión visual y la interacción con estos concept=
os
(Roosendaal, 2003).
El objetivo =
de
este trabajo es implementar una aplicación de realidad aumentada que facili=
te
la enseñanza de las superficies cuádricas, mejorando la comprensión de los
estudiantes a través de la visualización en tiempo real. <=
/o:p>
Metodología
Esta investigación adoptó un enfoque cuantitativ=
o de
diseño no experimental, exploratorio y aplicado. Se desarrolló una herramie=
nta
educativa basada en realidad aumentada para facilitar la visualización y
manipulación de superficies cuádricas tridimensionales. El enfoque cuantita=
tivo
se basa en la transformación de respuestas de encuestas en datos numéricos,
permitiendo un análisis cuantitativo para explorar las dificultades que
enfrentan los estudiantes al comprender estos conceptos geométricos. El est=
udio
es exploratorio y aplicado, centrado en el desarrollo de una solución tecno=
lógica
para mejorar la enseñanza y el aprendizaje de conceptos matemáticos complej=
os.
Como técnica se utilizó la encuesta y como
instrumento un cuestionario que fue validado por expertos en el área,
específicamente docentes que imparten la asignatura de Análisis Matemático =
II.
Estos docentes evaluaron la pertinencia del cuestionario de acuerdo con los
siguientes criterios:
· =
Claridad: Asegurar que las preguntas fueran comprensibles para los
estudiantes.
· =
Objetividad: Verificar que las preguntas midieran adecuadamente los
conceptos fundamentales.
· =
Organización: Evaluar la estructura lógica del cuestionario.
· =
Suficiencia: Confirmar que el número de preguntas era adecuado para
cubrir los temas relevantes.
·
Intencionalidad y coherencia: Garantizar que las preguntas
correspondieran con los objetivos del diagnóstico.
Resultados
de la encuesta sobre la visualización de superficies cuádricas
El análisis de esta encuesta permitió profundiza=
r en
las áreas donde los estudiantes presentan mayores dificultades, como la
visualización tridimensional y el manejo de coordenadas y trazas en superfi=
cies
cuádricas. Además, exploró el nivel de conocimiento sobre inteligencias
múltiples, en especial la inteligencia espacial, y la relevancia de la
integración de herramientas digitales en el proceso de aprendizaje.
1. Conocimiento de inte=
ligencias
múltiples:
Un notable 73.68% de los estudiantes está
familiarizado con los tipos de inteligencias humanas, y un 68.42% conoce
específicamente la inteligencia espacial. Sin embargo, solo un 69.23% de los
que conocen la inteligencia espacial reconocen su relevancia en el estudio =
de
superficies cuádricas, lo que indica una brecha entre el conocimiento y su
aplicación práctica.
2. Comprensión y
visualización de superficies cuádricas:
Aproximadamente 61.40% de los estudiantes pueden
visualizar superficies cuádricas en un ambiente 3D y 57.89% pueden ubicar
cómodamente coordenadas y trazas en estas superficies. Sin embargo, solo 43=
.86%
se siente cómodo construyendo mentalmente cualquier tipo de superficie
cuádrica, y 54.39% encuentra fácil visualizar secciones en distintas
perspectivas.
Esto subraya una necesidad significativa de mejo=
rar
las herramientas educativas para facilitar una mejor comprensión y manipula=
ción
visual de estructuras geométricas complejas.
3. Utilidad de herramie=
ntas
tecnológicas:
Un 71.93% considera que el tiempo para entender y
ubicar superficies cuádricas es extenso, y un impresionante 82.46% cree
pertinente el uso de herramientas digitales para mejorar la comprensión de
estas superficies. No obstante, solo 33.33% ha utilizado herramientas TIC p=
ara
visualizar superficies cuádricas, lo que resalta una oportunidad clara para=
una
mayor integración de tecnología en la enseñanza.
Metodología
de desarrollo iterativa
El desarrollo de la aplicación siguió una
metodología de desarrollo iterativa, que permitió avanzar en ciclos repetid=
os
de diseño, prueba y mejora (Larman & Basili, 2003). Este enfoque
proporcionó flexibilidad durante el proceso, adaptándose a las necesidades =
de
los estudiantes, detectadas en las fases iniciales (Sommerville, 2016). La
metodología iterativa se eligió para el desarrollo de la aplicación debido =
a su
capacidad para adaptarse a cambios y retroalimentación, su enfoque en el
desarrollo incremental y su capacidad para realizar pruebas continuas y
optimizaciones (Pfleeger & Atlee, 2010). Estos aspectos eran esenciales=
en
un proyecto donde la experiencia del usuario y la funcionalidad de la reali=
dad
aumentada debían ser refinadas en cada ciclo de desarrollo (Pressman, 2014)=
. La
flexibilidad de este método permitió crear una aplicación educativa robusta,
optimizada para dispositivos Android y capaz de proporcionar una experienci=
a de
aprendizaje interactiva y efectiva para los estudiantes de análisis matemát=
ico
(Boehm, 1988).
Primera iteración: modelado de superficies cuádricas.<=
/o:p>
En esta fase, se crearon los modelos
tridimensionales de las superficies cuádricas seleccionadas en Blender,
asegurando su correcta exportación en formato .fbx para su uso en Unity.
Segunda iteración: integración de modelos en Unity
Los modelos 3D se integraron en Unity, y se
desarrollaron las funciones básicas de manipulación (rotar y mover) para las
superficies cuádricas.
Tercera iteración: implementación de realidad aumentada
Se integró ARCore para habilitar la funcionalida=
d de
realidad aumentada, permitiendo la visualización de los modelos
tridimensionales en el entorno real a través de la cámara del dispositivo
móvil.
Cuarta iteración: optimización para Android y refinamiento=
de
la interfaz gráfica
La aplicación fue optimizada para dispositivos
Android y la interfaz gráfica fue mejorada para hacerla más intuitiva y
accesible, facilitando la interacción de los estudiantes con los modelos
cuádricos.
Iteraciones finales: ajustes y mejoras<=
o:p>
Se realizaron ajustes con base en las pruebas
realizadas para corregir errores menores y optimizar la experiencia de usua=
rio.
La aplicación fue finalmente exportada en formato APK para dispositivos
Android.
Diseño e implementación
El desarrollo de la aplicación de realidad aumentada se centró en la simulación de superficies cuádricas, utilizando diversas herramientas tecnológicas y una metodología que integra gráficos en 3D e interacción en entornos de realidad aumentada, con especial atención a la experiencia del usuario.
Modelado 3D y =
realidad
aumentada
El modelado de las superficies
cuádricas tridimensionales fue realizado en Blender, un software avanzado de diseño 3D. En este
entorno, se crearon seis superficies cuádricas seleccionadas para este
proyecto: el elipsoide,
el hiperboloide de una hoja,
el hiperboloide de dos hojas,
el cono elíptico=
, el paraboloide elíptico y el
Además, el motor de desarrollo
Comparativa de motores de realidad aumentada y elección de unity
La elección del motor de desarrollo fue un paso fundamental en el proceso, ya que cada motor disponible ofrece diferentes capacidades. En este caso, se consideraron varias alternativas a= ntes de seleccionar Unity. A continuación, se presenta una comparación de los motores más destacados:
- ARKit (Apple): ARKit es=
una
plataforma sólida para crear experiencias de realidad aumentada en
dispositivos iOS. Ofrece herramientas avanzadas para la detección de
planos y objetos en el entorno real, pero su uso está limitado
exclusivamente a dispositivos Apple, lo que restringe su aplicación en
proyectos que necesitan ser multiplataforma (Developers, 2017).
- ARCore (Google):
ARCore es la alternativa de Google para crear experiencias de realidad
aumentada en dispositivos Android. Aunque ofrece capacidades avanzadas,
presenta ciertas limitaciones en términos de flexibilidad para el
desarrollo de gráficos 3D más complejos (ARCore, 2017).
- Unreal Engine: Este mot=
or
es ampliamente reconocido por su capacidad para generar gráficos de al=
ta
fidelidad, comúnmente utilizado en el desarrollo de videojuegos. Aunque
ofrece gráficos de alta calidad, su curva de aprendizaje es más
pronunciada que la de Unity, lo que lo hace menos adecuado para
aplicaciones educativas que requieren un desarrollo rápido y eficiente=
.
- Vuforia=
:
Vuforia es una plataforma especializada en realidad aumentada que perm=
ite
la detección de imágenes y objetos en tiempo real. Aunque se integra b=
ien
con Unity, por sí sola no ofrece capacidades suficientes para el manejo
gráfico completo, lo que la hace dependiente de otros motores gráficos
como Unity o Unreal Engine (Vuforia engine developer portal, 2020).
Unity fue seleccionado como el motor principal para el desarrollo de =
esta
aplicación debido a varias razones clave. En primer lugar, su compatibilidad
multiplataforma permite desarrollar aplicaciones tanto para dispositivos
Android como para iOS, lo que asegura un mayor alcance del proyecto. Sin
embargo, en esta etapa inicial, la aplicación fue desarrollada exclusivamen=
te
para dispositivos Android, debido a la
facilidad en la implementación con ARCore y las limitaciones técnicas y de recursos para optimizar la aplicaci=
ón
simultáneamente para iOS. La
compatibilidad con iOS se considera para futuras versiones, pero actualment=
e no
ha sido implementada para permitir una optimización más específica en dispositivos Android.
Según Unity Technologies (2021), "Unity es una herramienta poderosa que permite a los desarrolladores optimizar aplicaciones para diferentes plataformas sin comprometer la calid= ad gráfica" (p. 6). Además, Unity ofrece una integración nativa con bibliotecas de RA como ARKit, ARCore y Vuforia, lo que lo convierte en una opción flexible para el desarrollo de experienci= as de realidad aumentada en dispositivos móviles.
Por otro lado, Unity cuenta con un ecosistema de recursos amplio, lo que facilita la resolución de problemas técnicos durante el desarrollo. La Asset Store de Unity proporciona una gran cantidad de recursos preconstruidos, lo que permite ahorrar tiempo en el proceso de desarrollo de aplicaciones educativas (Ibáñez & Delgado-Kloo= s, 2018).
Implementación en unity
La
implementación de los modelos tridimensionales en Unity fue un proceso clave
para garantizar la interacción fluida entre el usuario y las superficies
cuádricas en la aplicación de realidad aumentada. Los modelos generados en
Blender fueron exportados en formato .fbx, lo que permitió integrarlos fáci=
lmente
en Unity (Blender Foundation, 2021). Además, Unity permitió crear una inter=
faz
interactiva que permite a los usuarios rotar y mover las superficies cuádri=
cas
en tiempo real (Unity Technologies, 2021). Las capacidades de Unity para
manipular gráficos 3D facilitaron la creación de una experiencia educativa
intuitiva.
Se utilizaron
paquetes importantes en Unity como AR Manager y Google ARCore para gestiona=
r la
detección de superficies y la interacción con el entorno real (ARCore, 2017). Google ARCore proporciona la base para las funcionalidades de
realidad aumentada en dispositivos Android, garantizando la integración flu=
ida
de los modelos tridimensionales en el mundo real (ARCore, 2017).
Además, la
aplicación es compatible con dispositivos que funcionan con la API 26 o
superior, lo que corresponde a Android Oreo 8 o versiones más recientes (ARCore, 2017). Esto asegura que los usuarios con dispositivos modernos pued=
an
aprovechar al máximo las capacidades de la aplicación.Por otro lad=
o,
se integró ARCore para habilitar la cámara del dispositivo móvil, permitien=
do
que los usuarios interactúen con las superficies cuádricas mientras el fond=
o en
tiempo real es capturado por la cámara. Esta combinación de tecnologías ase=
gura
una experiencia de realidad aumentada inmersiva y fluida.
Finalmente, =
tras
la optimización para dispositivos Android, se procedió a exportar el APK de=
la
aplicación configurando específicamente para Android (Unity Technologies,
2021). Esto garantiza que la aplicación sea accesible para una amplia gama =
de
usuarios con dispositivos compatibles, ofreciendo un rendimiento eficiente
incluso en teléfonos móviles de gama baja.
Interfaz de Usuario (UI)=
La interfaz de usuario fue diseñada
para ser lo más intuitiva posible, brindando a los usuarios un acceso fácil=
y
claro a las funcionalidades principales. A continuación, se describen los
diferentes componentes de la UI.
Pantalla inicial
La aplicación se inicia con una
pantalla de bienvenida simple como se muestra en la figura 1, que incluye el
título del proyecto y un botón de "Iniciar". Al presionar este bo=
tón,
los usuarios acceden a la interfaz principal, donde pueden seleccionar y
manipular las superficies cuádricas.
Figura1
Pantalla de bienvenida
![](3D"file3873_archivos/image012.jpg")
Interfaz principal
La
interfaz principal de la aplicación está diseñada para ofrecer una experien=
cia
intuitiva y accesible al usuario. Incluye varios botones que permiten naveg=
ar
fácilmente por las diferentes funcionalidades de la aplicación. Además, en =
el
fondo de esta interfaz podemos observar lo que la cámara del dispositivo es=
tá
captando de la realidad, en donde se proyectará la imagen o modelo aumentado
que en este caso es la superficie cuádrica en 3D seleccionada por el usuari=
o. A
continuación, se muestra una tabla que detalla cada uno de los botones
presentes en la interfaz principal, junto con su función:
Tabla 1
Botones de acción en aplicación móvil
Botón
Acción
Gráfico
Cerrar
la aplicación
Ofrece una opción
clara para salir de la aplicación.
![](3D"file3873_archivos/image014.jpg")
Scroll view<=
/o:p>
Selecciona una superficie cuádrica de las 6 disponibles, que se
despliegan en un menú deslizable.
![](3D"file3873_archivos/image016.jpg")
![](3D"file3873_archivos/image018.jpg")
![](3D"file3873_archivos/image020.jpg")
Retorno a la port=
ada
Permite a
los usuarios volver fácilmente a la pantalla de bienvenida.
=
![](3D"file3873_archivos/image022.jpg")
Controles de interacción
Una vez seleccionada una superficie
cuádrica, los usuarios pueden interactuar con ella mediante gestos táctiles=
que
permiten rotar y mover los modelos en tiempo real.
La aplicación cuenta con indicador=
es
visuales que notifican al usuario cuando se ha detectado una superficie pla=
na
adecuada para posicionar los modelos cuádricos. Estos indicadores mejoran la
precisión en la interacción con el entorno de realidad aumentada.
Visualización de las superficies
cuádricas en la aplicación
La aplicación desarrollada dentro =
de
la interfaz principal permite la visualización interactiva de seis superfic=
ies
cuádricas en un entorno de realidad aumentada, una vez que el usuario
seleccione el botón de scroll view ingresará a una interfaz secundar=
ia
en donde se observa un nuevo menú, donde aparecen dos botones distintos que=
se
puede observar en las figuras1, 2 y 3. El botón azul que permite a la
aplicación reconocer y mapear
superficies planas en el entorno real, como el suelo o una mesa., es
decir el plano donde se proyectará el modelo 3D elegido. Y el segundo botón
dentro de esta segunda
pantalla simplemente elimina la
selección y regresa a la interfaz principal. Una vez seleccionada la superf=
icie
cuádrica 3D, el usuario puede manipularlas mediante gestos táctiles, lo que
facilita la comprensión de las propiedades geométricas de cada superficie. A
continuación, se detalla cómo se ven las superficies cuádricas dentro de la
aplicación, junto con las figuras que ilustran cada una de ellas:
Figura 2
Superficies agrupadas con sub figuras
![](3D"file3873_archivos/image024.jpg")
Nota: (a) Elipsoide, (b) Hiperboloide=
de
una hoja
En la figura 2 se muestra: a) la
visualización tridimensional del elipsoide en la aplicación de realidad
aumentada. El usuario puede rotar y escalar el modelo para observar cómo va=
rían
los radios en cada uno de los ejes X, Y y Z. La superficie es simétrica
respecto a los tres ejes, permitiendo una comprensión clara de su forma
geométrica. Y en b) se presenta el hiperboloide de una hoja, que se caracte=
riza
por su forma hiperbólica alrededor del eje vertical. La aplicación permite
rotar el modelo, lo que ayuda a los estudiantes a visualizar las secciones
transversales y las trazas elípticas en los planos XY, XZ e YZ. Este modelo
ofrece una representación clara de la curvatura continua de la superficie.<=
/p>
Figura 3Superf=
icies
agrupadas con sub figuras
![](3D"file3873_archivos/image026.jpg")
Nota: (a) Hiperboloide de dos hojas, (b) Cono elíptico.
En la figura 3 se visualiza: a) el
hiperboloide de dos hojas, con su estructura abierta en dos direcciones a lo
largo del eje Z. La aplicación facilita la manipulación del modelo, permiti=
endo
a los usuarios explorar cómo se forma la superficie a partir de sus trazas =
en
los distintos planos, y cómo se asemeja a una doble curva hiperbólica y b) =
el
cono elíptico es representado en esta figura. En la aplicación, el usuario
puede examinar la formación del cono desde su vértice hasta su expansión a =
lo
largo de los ejes. La capacidad de girar el modelo ayuda a los estudiantes a
comprender la relación entre el ángulo de apertura del cono y las secciones
elípticas en diferentes planos.<=
o:p>
Figura 4
Superf=
icies
agrupadas con sub figuras
![](3D"file3873_archivos/image028.jpg")
Nota: <=
/span>(a) Paraboloide elíptico,
(b) Paraboloide hiperbólico.
En la figura 4 se observa: a) el
paraboloide elíptico es mostrado con detalle en esta figura. Los usuarios
pueden interactuar con la superficie para observar cómo varía su forma en
función de las coordenadas en los planos XY y XZ. Esta visualización permite
que los estudiantes vean cómo se forma una parábola en los cortes transvers=
ales
verticales, mientras que las trazas horizontales son elipses y b) el
paraboloide hiperbólico, caracterizado por sus curvaturas en direcciones
opuestas. La aplicación permite al usuario manipular la superficie para ver
cómo se generan las trazas hiperbólicas y parabólicas en los diferentes pla=
nos,
lo que facilita la comprensión de este modelo geométrico complejo.
Conclusiones
· &nb=
sp;
Los resultados de la encuesta
confirman la necesidad de implementar herramientas basadas en realidad
aumentada, como se propone en este artículo. Muchos estudiantes enfrentan
dificultades en la visualización y comprensión de superficies cuádricas, y =
aunque
reconocen la importancia de las herramientas digitales, pocos han tenido ac=
ceso
a ellas. La aplicación de realidad aumentada facilitaría una interacción más
visual y dinámica con estos conceptos, transformando la enseñanza y mejoran=
do
la aplicabilidad práctica del conocimiento. Al adoptar estas herramientas, =
se
superarían las principales barreras de aprendizaje identificadas, promovien=
do
un aprendizaje más efectivo.
· &nb=
sp;
El desarrollo de la aplicación
basada en realidad aumentada responde a la necesidad de superar las
dificultades identificadas en la comprensión de superficies cuádricas
tridimensionales, señaladas a través de la encuesta diagnóstica aplicada a
estudiantes de Análisis Matemático II en la ESPOCH.
· &nb=
sp;
La integración de Unity y Ble=
nder
ha permitido crear un entorno interactivo en el que los estudiantes pueden
visualizar y manipular seis tipos de superficies cuádricas en tiempo real. =
La
optimización de la aplicación para dispositivos Android y el uso de tecnolo=
gías
como ARCore permiten una interacción efectiva con los modelos 3D.
· &nb=
sp;
La interfaz intuitiva diseñada
facilita la interacción con las superficies cuádricas, permitiendo que los
usuarios exploren sus propiedades geométricas mediante gestos táctiles. Esto
representa un enfoque innovador para enseñar conceptos geométricos complejo=
s.
·
La aplicación, centrada en la
visualización de seis superficies cuádricas, ha sido diseñada de manera
flexible, lo que facilita futuras ampliaciones para incluir nuevos elementos
geométricos. Aunque actualmente está optimizada para dispositivos Android,
existe la posibilidad de extender su uso a otras plataformas, dependiendo de
los recursos técnicos disponibles.
<=
/o:p>
Conflicto de intereses
Los
autores declaran que no existen conflicto de intereses en relación con el
artículo presentado.
Referencias Bibliográficas
ARCore.
(2017). Descripción general de ARCore y los entornos de desarrollo
compatibles. https://developers.google.com/ar/=
discover
Azuma. R. T. (2017). A survey of augmented reality=
. Presence:
Teleoperators and Virtual Environments 1997; 6 (4): 355–385. https://doi.org/10.1162/pres.1997=
.6.4.355
Blender Foundation. (2021). Blender user manual=
.
https://docs.blender.org/manual/e=
n/latest/
Boehm, B. W. (1988). A spiral model of software
development and enhancement. Computer, 21(5), 61-72. https://ieeexplore.ieee.org/docum=
ent/59
Developers. (2017). ARKit, integrate hardware
sensing features to produce augmented reality apps and games. https://developer.apple.com/documentation/arkit
Ibáñez,
M. B., & Delgado-Kloos, C. (2018). Augmented reality for STEM learning: A systematic
review. Computers & Education, 123, 109-123. https://doi.org/10.1016/j.compedu=
.2018.05.002
Larman, C., & Basili, V. R. (2003). Iterative =
and
incremental developments: A brief history. Computer, 36(6), 47-56. <=
/span>https://doi.org/10.1109/MC.2003.1=
204375
Pfleeger, S. L., & Atlee, J. M. (2010). Sof=
tware
engineering: Theory and practice (4th ed.). Prentice Hall. https://www.pearson.com/us/higher=
-education/program/Pfleeger-Software-Engineering-Theory-and-Practice-4th-Ed=
ition/PGM275828.html
Pressman, R. S. (2014). Software engineering: A
practitioner’s approach. McGraw-Hill. https://www.mheducation.com/highe=
red/product/software-engineering-practitioners-approach-pressman-pressman/M=
9780078022128.html
Roosendaal, T. (2003). The official Blender
GameKit: Interactive 3D for artists. Blender Foundation. https://www.blender.org/
Sommerville, I. (2016). Software engineering (1=
0th
ed.). Pearson Education.
https://www.pearson.com/store/p/software-engineering/P100000077138/97801339=
43030
Unity Technologies. (2021). Unity User Manual
2022.3 (LTS). https://docs.unity3d.com/Manual/i=
ndex.html
Vuforia engine developer portal. (2020). State-=
Based
Model Targets Beta Program. https://developer.vuforia.com/
El artículo q=
ue
se publica es de exclusiva responsabilidad de los autores y no necesariamen=
te
reflejan el pensamiento de la Revi=
sta
Alfa Publicaciones.
![3Dedito=](3D"file3873_archivos/image030.jpg")
El artíc=
ulo
queda en propiedad de la revista y, por tanto, su publicación parcial y/o t=
otal
en otro medio tiene que ser autorizado por el director de la Revista Alfa Publicaciones.<=
/o:p>
=
![3D"logo_catalogo3b.jpg"](3D"file3873_archivos/image032.jpg")
![](3D"file3873_archivos/image034=)
![](3D"file3873_archivos/image036.jpg")
Botón
Acción
Gráfico
Cerrar
la aplicación
Ofrece una opción
clara para salir de la aplicación.
Scroll view<=
/o:p>
Selecciona una superficie cuádrica de las 6 disponibles, que se
despliegan en un menú deslizable.
Retorno a la port=
ada
Permite a
los usuarios volver fácilmente a la pantalla de bienvenida.
=
Superf=
icies
agrupadas con sub figuras
Nota: (a) Hiperboloide de dos hojas, (b) Cono elíptico.
|