Especialización Ingeniería de Software Víctor Manuel...
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1 DISEÑO DE UNA APLICACIÓN MÓVIL COMO APOYO A CARTAS TRADICIONALES DE RESTAURANTES UTILIZANDO REALIDAD AUMENTADA: CASO DE ESTUDIO RESTAURANTE TÜRKIYË DONER KEBAB Especialización Ingeniería de Software Víctor Manuel Forero & Jeiver Daniel Ramírez. Mayo 2017. UNIVERSIDAD DISTRITAL “Francisco José de Caldas” FACULTAD DE INGENIERÍA ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERÍA DE SOFTWARE BOGOTÁ D.C. PROYECTO DE TRABAJO DE GRADO
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DISEÑO DE UNA APLICACIÓN MÓVIL COMO APOYO A CARTAS TRADICIONALES DE RESTAURANTES UTILIZANDO REALIDAD AUMENTADA: CASO DE ESTUDIO RESTAURANTE
TÜRKIYË DONER KEBAB
Especialización Ingeniería de Software Víctor Manuel Forero & Jeiver Daniel Ramírez.
Mayo 2017.
UNIVERSIDAD DISTRITAL “Francisco José de Caldas”
FACULTAD DE INGENIERÍA ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERÍA DE SOFTWARE
BOGOTÁ D.C. PROYECTO DE TRABAJO DE GRADO
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DISEÑO DE UNA APLICACIÓN MÓVIL COMO APOYO A CARTAS TRADICIONALES DE RESTAURANTES UTILIZANDO REALIDAD AUMENTADA: CASO DE ESTUDIO RESTAURANTE
TÜRKIYË DONER KEBAB
Especialización Ingeniería de Software Víctor Manuel Forero & Jeiver Daniel Ramirez.
Mayo 2017.
Alexandra Abuchar Porras M.Sc. Directora.
Sandro Javier Bolaños PhD. Revisor.
UNIVERSIDAD DISTRITAL “Francisco José de Caldas”
FACULTAD DE INGENIERÍA ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERÍA DE SOFTWARE
BOGOTÁ D.C. PROYECTO DE TRABAJO DE GRADO
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CONTENIDO RESUMEN ......................................................................................................................... 9ABSTRACT ...................................................................................................................... 10INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 11PARTE I. CONTEXTUALIZACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN ................................. 13
1. DESCRIPCIÓN DE LA INVESTIGACIÓN .................................................... 13
1.1. Planteamiento/Identificación del problema .................................................. 131.2. Objetivos de la investigación ........................................................................ 141.3. Justificación de la investigación ................................................................... 151.4. Hipótesis del trabajo ..................................................................................... 161.5. Marco referencial .......................................................................................... 161.6. Metodología de la investigación ................................................................... 271.7. Organización del trabajo de grado. ............................................................... 291.8. Estudio de sistemas previos. ......................................................................... 29
PARTE II. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN ................................................. 322. BUSQUEDA CASO DE ESTUDIO ................................................................. 32
3. ARQUITECTURA EMPRESARIAL CASO DE ESTUDIO .......................... 34
4. PLATAFORMAS ............................................................................................. 48
4.1. Android ......................................................................................................... 484.2. Unity3D......................................................................................................... 484.3. Vuforia SDK ................................................................................................. 49
5. PRIORIZACIÓN Y DEFINICIÓN DEL PMV (Producto mínimo viable) ...... 50
6. PLANEACIÓN DE LOS SPRINTS DE DESARROLLO ............................... 52
6.1. Sprint 1. ......................................................................................................... 536.2. Sprint 2. ......................................................................................................... 546.3. Sprint 3. ......................................................................................................... 546.4. Sprint 4 .......................................................................................................... 556.5. Sprint 5. ......................................................................................................... 56
7. PRESENTACIÓN DE DEMOSTRACIONES Y REFINAMIENTO .............. 58
PARTE III. CIERRE DE LA INVESTIGACIÓN ............................................................ 609. RESULTADOS Y DISCUCIÓN ...................................................................... 60
10. CONCLUSIONES ............................................................................................ 62
10.1. Verificación, contraste y evaluación de los objetivos ................................... 6210.2. Aportes originales ......................................................................................... 6410.3. Trabajos o publicaciones derivadas .............................................................. 64
11. PROSPECTIVA DEL TRABAJO DE GRADO .............................................. 65
11.1. Líneas de investigación futuras ..................................................................... 6511.2. Trabajos de investigación futuros ................................................................. 65
BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................. 66
6
ANEXOS ............................................................................................................................ 1
7
INDICE DE TABLAS Tabla 1. Ejemplo de objetos para detección de marcas. ................................................... 25Tabla 2. Contraste de objetivos. Fuente Propia ................................................................ 63
INDICE DE IMAGENES
Imagen 1. Primer casco de Realidad Aumentada. Tomada de [10] .................................. 17Imagen 2. Diagrama Sistema Realidad Aumentada. ........................................................ 18Imagen 3. Esquema de funcionamiento de un sistema de realidad aumentada típico. ..... 19Imagen 4. Vista a través de video (izquierda), vista a través de espejos (derecha). ......... 19Imagen 5. Clasificación de realidad aumentada según distancia del observador. ............ 20Imagen 6. Google Glass. Tomada de
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Google_Glass_with_frame.jpg .............. 21Imagen 7. Visualización realidad aumentada espacial con Dyadic. Tomada [18] ........... 22Imagen 8. Elementos base SDK Vuforia. ......................................................................... 24Imagen 9. Ejemplos de imagen adecuada y no adecuada para utilizar como marca.
Tomada de https://library.vuforia.com/articles/Solution/Natural-Features-and-Ratings ...................................................................................................................... 26
Imagen 10. Transformaciones geométricas utilizadas en RA. Tomada de [13] ............... 26Imagen 11. Pipeline general tridimensional. Tomada de [13] .......................................... 27Imagen 12. Punto de Vista de la Organización. Fuente Propia. ....................................... 35Imagen 13. Punto de Vista de Cooperación de Actor. Fuente Propia. .............................. 35Imagen 14. Punto de vista de función de negocio. Fuente Propia. ................................... 36Imagen 15. Punto de vista proceso de negocio. Fuente Propia. ........................................ 36Imagen 16. Punto de vista Colaboración del negocio. Fuente Propia. ............................. 37Imagen 17. Punto de vista Producto. Fuente Propia. ........................................................ 38Imagen 18. Punto de vista uso de la aplicación. Fuente Propia. ....................................... 38Imagen 19. Punto de vista de comportamiento de la aplicación. Fuente Propia. ............. 39Imagen 20. Punto de vista de cooperación de la aplicación. Fuente Propia. .................... 40Imagen 21. Punto de vista Estructura de la Aplicación. Fuente Propia. ........................... 41Imagen 22. Punto de vista Punto de Vista de Infraestructura. Fuente Propia. .................. 41Imagen 23. Punto de vista Punto de Vista de Uso de Infraestructura. Fuente Propia. ..... 42Imagen 24. Punto de vista Punto de Vista de Estructura de Información. Fuente Propia. 42Imagen 25. Punto de Vista de Realización del Servicio. Fuente Propia. .......................... 43Imagen 26. Punto de Vista de Stakeholder. Fuente Propia. .............................................. 44Imagen 27. Punto de Vista de Realización de Objetivos. Fuente Propia. ......................... 44Imagen 28. Punto de Vista de Contribución de Objetivos. Fuente Propia. ...................... 45Imagen 29. Punto de Vista de Principios. Fuente Propia. ................................................. 46Imagen 30. Punto de Vista de Realización de Requerimientos. Fuente Propia. ............... 46Imagen 31. Punto de Vista de Motivación. Fuente Propia. .............................................. 47Imagen 32. Bocetos Preliminares App. Fuente Propia. .................................................... 50Imagen 33. Ciclo de Desarrollo SCRUM. Tomada de [27] .............................................. 52Imagen 34. Diseños Menú y Nombre Aplicación. Fuente Propia. ................................... 53Imagen 35. Hamburguesa en RA. Fuente Propia. ............................................................. 54Imagen 36. . Platos modelados 3D para RA. Fuente Propia. ............................................ 55
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Imagen 37. Pantallas aplicación RestARant. Fuente Propia. ............................................ 56Imagen 38. Ejemplo de Información adicional presentada en RestARant. Fuente Propia 56Imagen 39. Mantel para restaurante Türkiye Dönner kebab. Fuente Propia. ................... 57Imagen 40. Puntos de referencia mantel de restaurante generado por Vuforia. Fuente
Propia. ....................................................................................................................... 57Imagen 41. Infografía ETCE – Tomada de ...................................................................... 61
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RESUMEN
El proyecto aquí presentado se encuentra enfocado al desarrollo de un prototipo
de aplicación para dispositivos móviles sobre la plataforma Android, con la utilización de
herramientas de realidad aumentada; En este se da inicialmente una explicación de las
tecnologías y herramientas disponibles a los desarrolladores como son las plataformas de
desarrollo Android, Unity y Vuforia.
Posteriormente se describe el proceso de implementación del prototipo utilizando
una metodología de desarrollo ágil SCRUM, enfocando el producto a la resolución de un
problema en el sector gastronómico – caso de estudio del restaurante Türkiyë Doner
Kebab.
Cabe aclarar que se tiene un alcance limitado en cuanto a que no pretende mostrar
el desarrollo completo de la aplicación, ni su liberación al mercado.
Palabras clave: Realidad aumentada, dispositivos móviles, Android, SCRUM.
10
ABSTRACT
The Project describes in this document is focused in a mobile devices app
prototype development on the Android platform and using the augmented reality tool;
Here we give an explanation about the technologies and tools available for developers as
are the develop platforms Android, Unity and Vuforia.
After that we describe the implementation process of prototype, using an agile
development SCRUM methodology, building the product to resolve a problem in the
gastronomic sector - our study case is the restaurant Türkiyë Doner Kebab.
We make note that we have limits in the scope, because we will not show the
complete application development neither it's release to the market.
Keywords: Augmented reality, mobile devices, Android, SCRUM.
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INTRODUCCIÓN
En la ciudad de Bogotá se encuentran diversas opciones gastronómicas entre ellas
los restaurantes de comida internacional, por nombrar algunos están el Chalet Suizo,
Brasa Brasil, Ali Baba y los 40 Sabores, Gyros Kebab y WOK. En las oportunidades que
se tuvo de visitar estos restaurantes, se observó que, aunque se brinda un muy buen
servicio por parte de los empleados, y se tienen menús variados para diferentes tipos de
gustos, los clientes no tienen suficiente información de los platos.
Al acercarse a algunos restaurantes se puede observar que, aunque los meseros
ofrecen una recomendación de los platos, teniendo en cuenta si se trata de un grupo
grande o pequeño de personas y también están prestos a responder a las preguntas de los
clientes, estos no siempre preguntan por incomodidad de mostrar desconocimiento.
Se requiere entonces una herramienta o mejora a la herramienta actual (las cartas
de los restaurantes), que permitan a los comensales tener una idea más clara de lo que se
ofrece por parte de los restaurantes. Una opción ya implementada en otros países para la
solución de este problema es el uso de la realidad aumentada.
La realidad aumenta (AR) permite al usuario ver objetos virtuales superpuestos o
mezclados en el mundo real [1], este un concepto que viene siendo trabajado desde el año
1993 [2], pero que en la actualidad se empieza a potencializar con el incremento en la
accesibilidad que tienen las personas del común por medio de los dispositivos móviles
como Smartphone y tabletas , y a las herramientas con que estos dispositivos cuentan
como lo son: el acceso a la información de la Internet, cámaras de alta resolución,
sistemas de posicionamiento global y sensores de movimiento del propio aparato.
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Es por esto que esta herramienta apunta a ser la adecuada para resolver la falta de
información que puede presentar un documento físico [3] como lo puede ser la carta de
los restaurantes, y las grandes compañías actuales apuntan a utilizar este concepto para
abordar sus proyectos y proyecciones del futuro [4] [5] [6].
Este trabajo pretende utilizar los dispositivos móviles actuales y las
investigaciones previas en realidad aumentada, para crear el prototipo de una aplicación
que sirva como apoyo a la solución de falta de información en el menú de un restaurante
de comida internacional. El caso de estudio se enfocará al restaurante Türkiyë Doner
Kebab, un restaurante de comida turca, ubicado en la ciudad de Bogotá con cercanía a la
Universidad Distrital.
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PARTE I. CONTEXTUALIZACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
1. DESCRIPCIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
1.1.Planteamiento/Identificación del problema 1.1.1. Planteamiento del Problema y/o oportunidad
En la carta de los restaurantes especializados en comida internacional donde se
listan los platos, no se tiene claridad del producto que se desea recibir, de su presentación,
del tamaño de la porción que se pide, y de si es de su gusto, esto causa que los clientes no
queden satisfechos.
Dentro de varios posibles factores que podrían explicar esta insatisfacción se
identificó que esto se debía a que estos restaurantes ofrecen comida extranjera,
desconocida para muchos de los clientes que los visitan por primera vez, y los clientes
tienen una expectativa diferente de los platos que piden o simplemente no conocen a
ciencia cierta qué es lo que están pidiendo, o creen que las porciones no se ajustan con lo
esperado.
Actualmente se pide asesoría de los meseros o algunos clientes utilizan sus
Smartphone para hacer consultas en internet sobre el plato que van a pedir, pero no todos
consideran estas ideas o no adquieren suficiente información. Es por esto que como
solución a esta problemática se plantea una forma mejor de presentar los platos a los
clientes del restaurante, de una manera más interactiva y que ofrezca más información
que las cartas tradicionales que se ofrecen actualmente a los comensales.
14
1.1.2. Formulación del Problema
¿Cómo se puede complementar la información que se encuentra en las cartas de
los restaurantes, con la utilidad de las tecnologías móviles con la que se dispone en la
actualidad?
1.1.3. Sistematización del Problema
• ¿De qué manera la tecnología actual y enfocada en dispositivos móviles permite
ofrecer información adecuada a los clientes de un restaurante?
• ¿Es de interés del gremio de los restaurantes utilizar herramientas tecnológicas
que permitan acercar a los clientes a sus productos?
• ¿Es de interés de los clientes tener a la mano una herramienta tecnológica que
permita clarificar sus dudas en cuanto a la presentación, composición y
categorización de las comidas que van a consumir en un restaurante?
1.2. Objetivos de la investigación 1.2.1. Objetivo General
Construir un prototipo de aplicación móvil que complemente las cartas
tradicionales de los restaurantes, utilizando el concepto de realidad aumentada y apoyado
en las opiniones de los usuarios finales para obtener un producto en el que se conozca,
indague e interactúe con información de los platos ofrecidos.
15
1.2.2. Objetivos Específicos
• Plantear una solución tecnológica enfocada en dispositivos móviles, utilizando
técnicas de realidad aumentada y las cartas tradicionales de los restaurantes
ofrezcan a los clientes información más detallada de los productos.
• Involucrar a los restaurantes en la elaboración del prototipo, manteniendo
reuniones donde se expongan las herramientas tecnológicas de realidad
aumentada que se utilizarán para obtener un producto que acerque a los usuarios a
sus platos.
• Exponer a los potenciales clientes y usuarios las ventajas que ofrece la aplicación
compartiendo Demos y versiones BETA de la misma recibiendo
retroalimentación y concepto de aceptación o rechazo que puede llegar a tener del
producto final.
1.3. Justificación de la investigación
Los restaurantes como cualquier otra empresa buscan aumentar el número de
clientes a fin de mejorar sus ingresos. El uso de herramientas tecnológicas permite a las
empresas tener una ventaja competitiva. Algunos restaurantes ya utilizan herramientas
para promocionar y acercar más los productos a sus clientes, como los son las principales
apps de domicilios [7] o las páginas web donde presentan los menús y sedes de sus
restaurantes [8].
Como lo menciona el artículo de Cristian Rioja “La carta de un restaurante es un
elemento fundamental al que hay que prestar mucha atención, ya que de ella depende en
parte que el cliente quede satisfecho o no con el plato elegido y por tanto disfrute de la
16
experiencia o por el contrario no quiera volver” [9] este es un elemento que no ha sido
explotado por completo desde el ámbito tecnológico.
La investigación busca aplicar la realidad aumentada para mejorar la experiencia de los
clientes en un restaurante, utilizando los dispositivos móviles con los que cuentan
personas del común, ampliando la información que se presentan en la carta tradicional.
Además, no solo requiere de la aplicación de técnicas ya conocidas para el modelamiento
y presentación de información al usuario, sino que busca indagar cómo llegar a ofrecer la
mayor utilidad para los usuarios, ofreciéndoles una facilidad de uso y una interactividad
acorde al problema que se quiere contrarrestar.
1.4. Hipótesis del trabajo
Al tener una aplicación móvil que ofrezca a los usuarios información adicional
por medio de realidad aumentada de las cartas de un restaurante, los clientes no tendrán
confusión al hacer su pedido, ni disgustos ocasionados por recibir algo que no esperaban,
generando de esta manera una mejor relación entre clientes y restaurantes.
1.5. Marco referencial 1.5.1. Marco Histórico
La realidad aumentada inició junto a la realidad virtual en los años 60, cuando
Iván Sutherland describe los conceptos de la realidad virtual, pocos años después se
elaboró el que se considera el primer casco de realidad virtual, los gráficos que hacía eran
simples modelos de alambres [10].
17
Imagen 1. Primer casco de Realidad Aumentada. Tomada de [10]
El término de realidad aumentada fue acuñado por el investigador Tom Caudell
en Boeing en 1992, Caudell fue contratado para encontrar una alternativa a los tediosos
tableros de configuración de cables que utilizaban los trabajadores. Tuvo la idea de
anteojos especiales y tableros virtuales sobre tableros reales genéricos, es así que se le
ocurrió que estaba “aumentando” la realidad del usuario [11] y a partir de ese momento
se sucedieron diferentes aplicaciones y plataformas para desarrollar más tecnología y
aplicaciones de realidad aumentada.
Los primeros sistemas que utilizaron RA se enfocan en usos militares,
aplicaciones industriales y médicas, pero los sistemas para uso comercial y de ocio
aparecieron poco después [10] [11]. En los años recientes se han utilizado en aplicaciones
turísticas [12] [3] y de aprendizaje [13].
1.5.2. Marco Conceptual
La realidad aumentada (RA) es una tecnología que superpone objetos virtuales
sobre el mundo real, lo que le permite al usuario mejorar su percepción la realidad, al
interactuar con objetos virtuales 3D que coexisten en el mismo espacio [1].
18
Siguiendo la definición de Azuma [1] un sistema de Realidad Aumentada tiene las
siguientes características:
• Combina objetos reales y virtuales en un ambiente virtual.
• Relaciona objetos reales con objetos virtuales.
• Se ejecuta interactivamente en tiempo real en tres dimensiones.
El concepto de realidad aumentada considera incrementar otras sensaciones [12]
como el olfato, el sonido o el tacto, pero este trabajo se centra en la realidad aumentada
visual.
En la imagen 2 se muestra el diagrama de un sistema de realidad aumentada. Una
o varias marcas son capturadas por la cámara y procesadas por un ordenador que le
presenta al usuario en la pantalla los elementos virtuales. La imagen 3 representa el
funcionamiento de un sistema con resultado sobre una pantalla de celular.
Imagen 2. Diagrama Sistema Realidad Aumentada. Tomada http://air.esi.uclm.es/linea2.php
19
Imagen 3. Esquema de funcionamiento de un sistema de realidad aumentada típico. Tomada de [13]
Se considera que hay tres técnicas en la que se puede presentar la realidad
aumentada [14], la primera es modificar videos virtuales incluyendo imágenes reales, otra
es por medio de lentes y espejos para sobreponer la imagen a la vista, el tercer enfoque es
proyectar una imagen sobre el objeto.
Imagen 4. Vista a través de video (izquierda), vista a través de espejos (derecha). Tomada de [1]
Las pantallas de Realidad Aumentada se pueden clasificar en categorías según la
distancia entre el observador y el entorno real [15] : Sobre la cabeza, de mano y
proyección espacial. En el trabajo de Poelman [14] se presenta un cuadro comparativo
entre las técnicas de realidad aumentada. A continuación, se describen estás 3 categorías:
20
Imagen 5. Clasificación de realidad aumentada según distancia del observador. Tomada de [15]
Sobre la cabeza: Son generalmente gafas que utilizan un sensor y una cámara para
capturar imágenes del mundo y sobreponer imágenes en los lentes, para presentar
información al usuario.
La iniciativa más destacada son los lentes Glass de Google, los cuales, con el fin
de proporcionar una superposición de Realidad Aumentada, utiliza un pequeño proyector
de haces de imagen a 740x360 píxeles en un prisma de plástico donde los rayos de luz se
desvían directamente sobre la retina del usuario. El dispositivo contiene un micrófono y
una cámara capaz de tomar imágenes a cinco megapíxeles y grabar vídeos en 720p. Las
grabaciones pueden ser almacenadas gracias a los 12 gigabytes de memoria de que
disponible. Google Glass también viene con un transductor o altavoz de conducción ósea,
que transmite los sonidos al oído interno a través de los huesos del usuario y, por lo tanto,
elimina la necesidad de auriculares o tapones para los oídos. [16]
21
Imagen 6. Google Glass. Tomada de https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Google_Glass_with_frame.jpg
De mano: En esta categoría se encuentran los dispositivos con pequeñas pantallas
y los proyectores portátiles, los dispositivos utilizan técnicas para superponer gráficos
sobre el video que va tomando la cámara, mientras los proyectores despliegan una
imagen en la mano.
Sus dos principales ventajas son el carácter portátil de los dispositivos de mano y
la posibilidad de ser aplicada en los teléfonos con cámara, actualmente es la tecnología de
realidad aumentada más utilizada comercialmente por los bajos costos de producción y
facilidad de uso.
Un ejemplo del uso de realidad aumentada en pantallas de dispositivos móviles es
el videojuego Pokemon Go en el cual el usuario mediante el uso de la cámara de su
dispositivo móvil y el GPS, recorre su entorno para encontrar criaturas virtuales [17].
Proyección espacial: en este enfoque las imágenes se integran directamente en el
entorno del usuario y no solo en el campo visual, las imágenes pueden ser proyectadas
sobre objetos reales o incluidos directamente en el entorno con paneles [18].
El usuario no está obligado a llevar equipo encima lo que puede tener ventajas
sobre las gafas tradicionales, colocadas en la cabeza y sobre las pantallas de mano,
22
además de poder realizar trabajos colaborativos ya que no hay una pantalla asociada a
cada usuario.
Dyadic un proyecto de realidad espacial aumentada permite a dos usuarios
interactuar con una escena virtual compartida, donde pueden manipular objetos virtuales
3D y relacionarse entre ellos sin complicaciones, además son capaces de deducir el
tamaño y la distancia del objeto virtual proyectado [18].
Imagen 7. Visualización realidad aumentada espacial con Dyadic. Tomada [18]
1.5.3. Marco Teórico
La realidad aumentada se basa en una serie de teorías matemática para lograr sus
3 objetivos principales: Obtener el registro de la imagen real por medio de fotografías o
videos; detectar marcas sobre estos objetos de tal manera que se puedan proyectar los
elementos virtuales sobre estos y generar imágenes virtuales en escalas adecuadas para la
proyección [13]. En las siguientes secciones se presenta parte de la investigación en estos
aspectos.
23
1.5.3.1.Métodos de Registro
El registro es el elemento que activa la aparición de la realidad aumentada en una
escena real, este registro puede ser basado en marcas, en geo posicionamiento o en
elementos comúnmente conocidos del entorno.
Para el cálculo de registros se requiere posicionar la cámara relativamente a los
objetivos de la escena. Aunque existen varios métodos para realizar este registro, para el
desarrollo de este proyecto se revisaron los métodos basados en visión. Para calcular la
posición de la cámara con respecto al mundo real se necesitan un conjunto de referencias
tridimensionales [11]. Algunos ejemplos de estas referencias pueden ser marcas con una
descripción geométrica previamente conocida u objetos previamente modelados.
Realizando una comparación con lo que percibe la cámara en el mundo real es posible
obtener el posicionamiento relativo a estas referencias.
De acuerdo con David Marimon [17] existen 2 aproximaciones para realizar esta
comparación o “tracking”, Bottom-Up que se trata de obtener la aproximación a partir de
lo que la cámara recibe; y Top-Down que funciona la estimación de que desde la posición
actual se obtiene lo que se percibe.
Para la aproximación Bottom-Up se utilizan elementos geométricos conocidos o a
partir de elementos básicos. En la librería utilizada Vuforia se utiliza esta aproximación,
como se puede ver en la imagen 8.
24
Imagen 8. Elementos base SDK Vuforia. Tomado de https://developer.vuforia.com
En la aproximación Top-Down se trabaja con filtros y modelos de asociación de
datos con el fin de predecir el comportamiento de la cámara, proyectando así elementos
en escalas definidas por objetos presentes en el mundo real a diferentes distancias. Estos
filtros pueden dividirse en 2 familias, las que trabajan con modelos Gaussianos [18], y
aquellos que a causa de su saturación de imágenes (ruido) no pueden ser modelados de la
misma manera, sino que, en vez de esto, usan filtro de partículas [19].
1.5.3.2. Detección de Marcas
Para la detección de marcas, se pueden utilizar diferentes métodos los cuales ya se
encuentran implementados en herramientas y librerías disponibles al público, para el caso
estudio de este documento se utilizará el SDK de Vuforia.
Vuforia permite cargar imágenes que son procesadas de acuerdo a las esquinas o
puntas (elementos agudos) que puede identificar en un objeto. De acuerdo a esto se le da
una valoración de 0 a 5 siendo 0 una imagen con nula cantidad de valores para tomar
como base y 5 una imagen donde se pueden establecer claramente los puntos de toda la
imagen.
25
Tabla 1. Ejemplo de objetos para detección de marcas. Tomada de https://library.vuforia.com/articles/Solution/Natural-Features-and-Ratings
Se recomienda cargar imágenes que tengan buena iluminación y que tengan trazos
bien definidos, pero sin que sean patrones repetitivos porque en este caso no se puede
generar una orientación adecuada del objeto.
26
Imagen 9. Ejemplos de imagen adecuada y no adecuada para utilizar como marca. Tomada de https://library.vuforia.com/articles/Solution/Natural-Features-and-Ratings
1.5.3.3. Herramientas Matemáticas
En el modelamiento de la realidad aumentada, se utiliza los métodos de
transformación de objetos 3D como lo son la rotación, translación y escalamiento de
objetos [13]. Además del estudio de la proyección en perspectiva el cual es muy utilizado
en esta área.
Imagen 10. Transformaciones geométricas utilizadas en RA. Tomada de [13]
La visualización 3D de los objetos utiliza transformaciones de coordenadas
locales de los objetos a coordenadas en pantalla lo que se denomina Pipeline general
tridimensional (Imagen 11). En el libro Análisis y Desarrollo de Sistemas de Realidad
27
Aumentada [13] Capitulo 4. Se encuentra el detalle de la matemática utilizada para crear
estas transformaciones.
1.6. Metodología de la investigación 1.6.1. Tipo de estudio
El tipo de estudio que se trabaja en la investigación es el descriptivo al identificar
elementos y características del problema de insatisfacción en los clientes, buscando que
al resolverlo se tengan en cuenta los comportamientos y opiniones de un grupo en
específico de personas interesadas. Además, se busca que con el resultado de nuestra
investigación se construya una base para la formulación de nuevas hipótesis en el campo
de las aplicaciones que utilicen la tecnología de realidad aumentada.
Imagen 11. Pipeline general tridimensional. Tomada de [13]
28
1.6.2. Método de investigación
Como primera parte de la investigación fue necesario realizar una observación
detallada del comportamiento que se presenta en los restaurantes al momento de que los
clientes llegan a pedir su comida, cómo interactúan directamente con la carta y qué
preguntas o inquietudes tienen sobre el menú. A la vez se consultará en la bibliografía las
técnicas de realidad aumentada, de las simples a las más complejas.
A partir de esta información se buscó deducir cuales son las mejores estrategias
para dar a conocer con más detalle el producto y se aplicaron en el desarrollo del
prototipo de realidad aumentada. Es decir que hasta este punto se aplicaron el método
inductivo-deductivo. Con la retroalimentación recibida por los usuarios a partir del
primer borrador de prototipo se obtuvieron especificaciones más detalladas sobre la
herramienta final que se quería construir y de esta forma se pudo llegar a utilizar el
método analítico que explique el problema en su totalidad con el fin de atacar lo
efectivamente. Paralelamente se hizo lo mismo con los clientes del producto (el personal
de Türkiyë Doner Kebab) para confrontar planteamientos opuestos que se puedan tener
con las ideas de los usuarios o complementarlas.
1.6.3. Fuentes y técnicas para la recolección de información
Las fuentes utilizadas para la investigación de la realidad aumentada son artículos
indexados y manuales técnicos de internet (video tutoriales, documentación, entre otros)
relevantes a la realidad aumentada y libros relacionados a la Ingeniería de Software.
Para la recolección de la información de los requerimientos y retroalimentación se
realizaron entrevistas a los clientes y personal del restaurante, encuestas de satisfacción
29
antes, durante y después de implementado el prototipo de aplicación y un listado de
sugerencias que puedan surgir en cualquier momento del desarrollo del proyecto.
1.6.4. Tratamiento de la información
Los datos cualitativos y cuantitativos obtenidos de la población de estudios fueron
tabulados en matrices que fueron graficadas y analizadas por métodos estadísticos que
permitieron obtener datos de interés definidos a medida que transcurra el proyecto.
1.7. Organización del trabajo de grado.
Como informe del proyecto se mostrará el desarrollo del mismo paso a paso,
iniciando por la búsqueda del restaurante para usar como caso de estudio, seguido por el
diseño y definición del producto mínimo viable y subsecuentemente la implementación,
correcciones y mejoras realizadas; Su presentación a los interesados y finalmente se
cerrará con las reflexiones, lecciones aprendidas, contrastación de resultados y trabajos a
futuro plateados.
1.8. Estudio de sistemas previos.
Para el desarrollo de prototipo de aplicación móvil se estudiaron dos casos
previos, de los cuales el primero presenta similitud en cuanto a la tecnología a
implementar (componentes de realidad aumentada) y el segundo en cuanto a la
metodología usada (SCRUM). Se tomaron estos caos por ser casos de éxito en el área de
ingeniería de software.
Caso 1. Digital Pet [20]. Este proyecto corresponde al desarrollo de un prototipo
de aplicación de realidad aumentada como un juego de mascota digital al estilo
“Tamagotchi”. En este caso muestran el diseño y animación de un cerdito y su
30
proyección sobre una marca definida por los integrantes del proyecto. El artículo también
describe una serie de pasos para el desarrollo de este prototipo que son de ayuda en el
desarrollo de este proyecto:
1. Lanzar Unity y cargar el complemento Vuforia.
2. Usar el material agregándolo al Proyecto de librería Unity.
3. Identificar la marca y agregarla al Proyecto Unity.
4. Identificar el mapa base que aparecerá en la escena.
5. Agregar el modelo que aparecerá en la escena.
6. Agregar botones para definir acciones en el programa.
7. Programar funcionalidades.
8. Compilar, instalar en el ambiente Android y realizar pruebas.
Caso 2. EngGame. El equipo de EngGame busca en su investigación una
metodología para llevar a cabo el desarrollo de un juego educativo, enfocado en el factor
“diversión” para esto toma como base las metodologías de desarrollo ágiles. Inicialmente
se propone XP, la cual se enfoca en la tecnología del proyecto y SCRUM la cual se
enfoca en la parte administrativa del mismo. De aquí obtienen la metodología Game-
Scrum, una metodología que utiliza las dos anteriores, adaptándolas con experiencias de
profesionales y enfocada a desarrolladores con poca o nula experiencia en desarrollo de
juegos [21].
Para la implementación del juego se divide en 3 etapas: Pre-producción,
Producción y Post-producción. En la primera de estas 3 se descubre el juego, su factor
“diversión” y define la dirección que tomará en la fase de producción, para esto se realiza
31
la documentación del diseño y lo que sería para SRUM la definición de las historias de
usuario.
En la fase de producción se convierte la definición en tareas para el back log, y en
cada iteración se revisan y definen las prioridades de ese back log de tareas. Estas tareas
son desarrolladas durante los sprint, pero se tiene en cuenta que, al trabajar con grupos de
diversos artistas en una línea de producción, es requerido dar un enfoque diferente. Uno
en el que tal vez no se tengan todas las tareas finalizadas al tiempo de completar el sprint,
pero permita un flujo continuo de trabajo de un sprint a otro.
Finalmente, en la fase de pos-producción se hace una revisión como lo hace
SCRUM del producto alcanzado al cierre del sprint, pero enfocando esta revisión en el
factor “diversión” al cual apunta el desarrollo de un juego.
32
PARTE II. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
2. BUSQUEDA CASO DE ESTUDIO
Para abordar el problema de investigación se inició el proceso con la búsqueda de
un restaurante que cumpliera con las características necesarias para el desarrollo de un
primer prototipo. La propuesta planteada a los restaurantes fue la de hacer una asociación
entre su establecimiento y el equipo de Ingenieros de Sistemas, estudiantes de la
especialización para que permitiesen desarrollar el prototipo con su carta de platos y
ofrecieran acceso a la información que se necesitase, y a cambio obtendrían la primera
versión de la aplicación para uso en la sede del restaurante donde se trabajara.
La primera opción fue el restaurante Gyros & Kebab un restaurante de comida
árabe, ubicado en la zona T de Bogotá. El primer acercamiento al lugar no fue muy
beneficioso pues la administradora tomó nuestra idea de aplicación un ataque al servicio
tradicional, su primera pregunta fue si ¿Esta aplicación sustituiría a los meseros? Aun así,
se pidió enviar una propuesta escrita del proyecto, la cual les fue enviada en los
siguientes días y de la cual nunca se obtuvo respuesta. Al volver a realizar un
acercamiento al restaurante la respuesta fue que no querían cambiar su sistema actual de
atención al cliente.
La segunda opción a considerar fue el restaurante Bit-Burger, un restaurante más
pequeño, cuya especialidad son las mini-hamburguesas. Esté parecía una buena opción
pues el restaurante ya maneja bastantes aplicaciones móviles para vender sus productos,
aunque enfocadas más a la parte de domicilios que a la atención en el propio
33
establecimiento. Se concretó una reunión con su fundador y gerente y su socio principal,
e inicialmente ellos fueron atraídos por la idea de utilizar la realidad aumentada, como lo
habían visto en otros países. Pero al momento de explicar el proceso de uso de la
aplicación, hubo 2 problemas principales relacionados con su proceso de atención. De
acuerdo a su experiencia, los clientes al momento de llegar a comprar no se pueden ver
tan atraídos por interactuar con una aplicación sino más bien pedir rápido además de que
puede generar conflicto con clientes que están haciendo la fila para pedir en caja de
manera tradicional y los que piden desde su mesa con la aplicación; por otro lado el
sistema de pago desde la aplicación es un factor importante para ellos y esto se salía del
alcance planteado para el primer prototipo, de modo que dejamos este restaurante como
una opción en caso de que no lográramos encontrar uno más acorde a nuestro proyecto.
La tercera opción fue el restaurante Doner Kebab, un restaurante de comida turca
ubicado en cercanías a la Universidad Distrital. Este es un establecimiento que tiene un
sistema muy relacionado al que se quería implementar en la investigación y aunque se
tuvo que ir varias veces para encontrar al gerente del lugar, finalmente se logró contactar
con él Jonathan Cordero, desde el inicio mostró interés por la aplicación y estuvo de
acuerdo con los términos para el desarrollo de prototipo de aplicación para su restaurante.
También facilitó el contacto de su diseñador para que la aplicación que fuéramos a
desarrollar tuviera el mismo estilo que maneja el restaurante. De este modo se empezó a
trabajar con Doner Kebab y es el caso de estudio que se utilizará en esta investigación.
34
3. ARQUITECTURA EMPRESARIAL CASO DE ESTUDIO
La arquitectura empresarial se utiliza para direccionar la organización a cumplir
sus objetivos, esta define componente o bloques de construcción que conforman el
sistema general de información, y proveen un plan del cual se pueden adquirir productos
y desarrollar subsistemas, que trabajaran juntos para implementar el sistema completo.
Por lo tanto, le permite manejar su inversión global en TI de manera que satisfaga las
necesidades de su negocio [22].
TOGAF es un marco de referencia desarrollado por el Open Group y es uno de
los más utilizados, en este trabajo se utilizará TOGAF junto con Archimate para realizar
los diferentes diagramas de los puntos de vista [22].
Teniendo el caso de estudio definido a lo largo del proyecto se presenta a
continuación la arquitectura que soporta el desarrollo del prototipo para mejorar la
atención al usuario, acomodando la herramienta propuesta a los procesos que se utilizan
actualmente en el restaurante. A continuación se presentan los puntos de vista definidos
en Archimate en el modelo.
El punto de vista de organización se utiliza para identificar las competencias,
autoridades y responsabilidades dentro de la organización [22], en la imagen 12 se
representa la organización dentro del restaurante, en donde se encuentran los actores
principales, que son el administrador, el personal de atención al cliente y cocina que se
encuentran en la sede del restaurante.
35
Imagen 12. Punto de Vista de la Organización. Fuente Propia.
El punto de vista de cooperación de actor se centra en la relación de los actores
con el ambiente y las cooperaciones entre los actores, y los componentes de aplicaciones
realizan un proceso de negocio [22]. En la imagen 13 se muestra el modelo como los
actores de personal de cocina y atención al cliente interactúan para la toma del pedido del
cliente por medio de la caja.
Imagen 13. Punto de Vista de Cooperación de Actor. Fuente Propia.
El punto de vista de función de negocio reconoce las funciones principales del
negocio y las relaciones que existen entre ellas. Las funciones de negocio representan la
36
parte más estable de una organización y permite encontrar competencias, identificar
actividades principales y reducir la complejidad del negocio [22].
En la imagen 14 se ven las principales funciones del restaurante en el momento de
atención al cliente, el cajero es el encargado de ofrecer los productos, formalizar y tomar
el pedido y cobrar al cliente que está haciendo el pedido.
Imagen 14. Punto de vista de función de negocio. Fuente Propia.
El punto de vista de proceso de negocio se utiliza para mostrar la estructura y
composición de alto nivel de uno o más procesos empresariales [22]. En la imagen 15 se
modela el proceso de presentación de menú, este tiene como servicio la atención del
cliente y tiene otros dos subprocesos.
Imagen 15. Punto de vista proceso de negocio. Fuente Propia.
37
El punto de vista de colaboración del negocio se utiliza para mostrar las
dependencias entre los procesos de negocio y el entorno. Se pueden utilizar como diseño
de alto nivel de los procesos de negocio dentro de su contexto especifico, de forma que
realizan un mapeo entre procesos de negocio y funciones del mismo [22].
En la imagen 16 se puede ver el modelo del proceso de negocio de toma de
pedido y la colaboración que se realiza entre el cliente y el cajero para realizar el pedido,
como una actividad del negocio.
Imagen 16. Punto de vista Colaboración del negocio. Fuente Propia.
El punto de vista del producto representa el valor que los productos ofrecen a los
consumidores o a las partes externas involucradas y muestra la composición de uno o más
productos en términos de construcción de servicios (comerciales o de aplicación), y los
contratos y acuerdos asociados [22]. También podría mostrar las interfaces a través las
cuales el producto es ofrecido, y los eventos asociados con el producto. En la imagen 17
se representa el producto de RestARant donde esta los valores y los contratos requeridos.
38
Imagen 17. Punto de vista Producto. Fuente Propia.
El punto de vista Uso de aplicaciones describe cómo se utilizan las aplicaciones
para soportar uno o más procesos empresariales y componentes que interactúan[22]. En
la imagen 18 se muestra como la aplicación RestARant por medio del servicio de mostrar
el menú en el dispositivo móvil del cliente, soportara el proceso de presentación del menú
para el servicio del restaurante de atención del cliente.
Imagen 18. Punto de vista uso de la aplicación. Fuente Propia.
39
El punto de vista de la estructura de la aplicación muestra la estructura de una o
más aplicaciones o componentes. Este punto de vista es útil para diseñar o comprender la
estructura principal de aplicaciones o componentes y los datos asociados[22]. En la
imagen 19 se encuentran estructurado los componentes de RestARant y la función que
realiza cada componente.
Imagen 19. Punto de vista de comportamiento de la aplicación. Fuente Propia.
El punto de vista Cooperación de Aplicación se utiliza para expresar la
cooperación interna o la realización de servicios que juntos apoyan la ejecución de un
proceso de negocio, es útil al momento de diseñar el comportamiento principal de las
aplicaciones y su interacción con otras aplicaciones. Permite ver estructura, relación y
dependencias entre aplicaciones, reduciendo de tal forma la complejidad en la concepción
del producto [22].
40
En la imagen 20 se muestra la organización de RestaARant con los componentes
que se encuentran en el Front Office que es la parte donde se muestran los platos en
realidad aumenta y el carro de compras mientras en el Back Office se encuentra la base
de datos del menú y los datos del pedido que se está realizando.
Imagen 20. Punto de vista de cooperación de la aplicación. Fuente Propia.
El punto de vista de estructura de la aplicación describe los flujos de información
entre los componentes de la aplicación en términos de los servicios que ellos ofrecen y
usan, permite ver como tales servicio están organizados, reduce la complejidad y
mantiene la consistencia con los objetivos organizacionales [22]. En la Imagen 21 se
observa como cada componente se relaciona con RestARant y las interfaces utilizadas
para comunicarse.
41
Imagen 21. Punto de vista Estructura de la Aplicación. Fuente Propia.
El punto de vista de infraestructura contiene los elementos de la infraestructura de
software y hardware para el apoyo a la capa de aplicación, tales como los dispositivos
físicos, redes o software del sistema [22]. En el modelo se tiene un dispositivo móvil con
Android en el cual funciona RestARant y por medio de Internet se conecta a un Servidor
de aplicaciones la cual consulta una Base de datos MySQL.
Imagen 22. Punto de vista Punto de Vista de Infraestructura. Fuente Propia.
El punto de vista de uso de la infraestructura muestra como la infraestructura de
software y hardware de las aplicaciones son compatibles: los servicios de infraestructura
entregados por los dispositivos; Software del sistema y las redes proporcionadas a las
42
aplicaciones [22]. En el modelo se muestra que los componentes de RestARant de los
platos de realidad aumentada y el carrito de compras están en Android, hay un
componente del menú en el servidor de aplicaciones y para el pedido es necesario un
plugin de envío de mensajes.
Imagen 23. Punto de vista Punto de Vista de Uso de Infraestructura. Fuente Propia.
El punto de vista de la estructura de información muestra la estructura de la
información utilizada en la empresa o en un proceso o aplicación de negocio específico,
en términos de tipos de datos o estructuras de clases (orientadas a objetos), este es
comparable a los modelos de información tradicionales creados en el desarrollo de casi
cualquier sistema de información [22]. El modelo en la imagen 24 representa la carta
física del restaurante, que se abstrae en un menú el cual se compone de los datos de cada
plato que se definieron como costo, ingrediente y valores nutricionales.
Imagen 24. Punto de vista Punto de Vista de Estructura de Información. Fuente Propia.
43
El punto de vista Realización del servicio se utiliza para mostrar cómo uno o más
servicios empresariales son realizados por los procesos subyacentes, y a veces por los
componentes de la aplicación [22]. En la imagen 25 se muestra como el proceso de
presentación de menú se puede realizar por el componente RestARant.
Imagen 25. Punto de Vista de Realización del Servicio. Fuente Propia.
El punto de vista de Stakeholder permite modelar los interesados del proyecto
asociando los objetivos, estos objetivos forman la base para el proceso de ingeniería de
requerimientos incluyendo refinamiento de las mismas, análisis de contribución y
conflictos [22].
En la imagen 25 se modela los objetivos que tienen los interesados en el
restaurante, el administrador que desea mejorar la experiencia del cliente para aumentar
las ventas con el uso de tecnología, mientras el cliente quiere elegir el mejor plato para el
en el menor tiempo y de esta forma estar satisfecho y el mesero espera atender más
eficientemente.
44
Imagen 26. Punto de Vista de Stakeholder. Fuente Propia.
El punto de vista de Realización de Objetivos permite el refinamiento de los
objetivos de alto nivel en objetivos más concretos, y el refinamiento de objetivos
concretos en requisitos o condiciones que describen las propiedades que son necesarias
para alcanzar los objetivos [22].
Imagen 27. Punto de Vista de Realización de Objetivos. Fuente Propia.
45
El punto de vista de contribución permite modelar las relaciones de influencia
entre los objetivos y requisitos. Se pueden utilizar los puntos de vistas resultantes para
analizar el impacto que tienen sobre los objetivos entre sí o para detectar conflictos entre
los objetivos de las partes interesadas [22].
Imagen 28. Punto de Vista de Contribución de Objetivos. Fuente Propia.
El punto de vista de principios permite que se modelen los principios relevantes
para el problema de diseño a mano, de forma que se incluyen los objetivos que motivan a
estos principios. Además, las relaciones entre los principios y sus objetivos, pueden ser
modelados [22].
En la imagen 29 se encuentran los principios que tiene el restaurante para atender
al cliente de forma más eficiente, en estos son: la honestidad, confianza, credibilidad y la
amabilidad.
46
Imagen 29. Punto de Vista de Principios. Fuente Propia.
El Punto de vista de Realización de Requerimientos permite modelar la
realización de los requisitos por parte de los elementos básicos, como los agentes de
negocios, los servicios de oficina, los procesos de negocios, servicios de aplicaciones,
componentes de la aplicación, etc [22].
Imagen 30. Punto de Vista de Realización de Requerimientos. Fuente Propia.
El Punto de vista de Motivación permite modelar el aspecto de motivación, sin
centrarse en ciertos elementos dentro de este aspecto [22]. En la imagen 31 se observa el
modelo motivacional completo en el que se encuentran los interesados, los requisitos y
requerimientos que se deben tener en cuenta.
47
Imagen 31. Punto de Vista de Motivación. Fuente Propia.
48
4. PLATAFORMAS
Aunque existe una gran cantidad de herramientas y plataformas para el desarrollo
de la realidad aumentada, para el desarrollo con móviles se requiere básicamente de tres
componentes, una plataforma de desarrollo móvil, un modelador de imágenes 3D y una
herramienta de reconocimiento de imagen marca [20]. Para el trabajo realizado se
mencionan las 3 herramientas utilizadas para cumplir estos tres componentes.
4.1.Android
Android es la plataforma móvil más popular del mundo, corre cientos de millones
de dispositivos alrededor de 190 países del mundo y es una plataforma de gran
crecimiento en número de usuario, alrededor de 1 millón de dispositivos nuevos al día.
Está construida sobre una plataforma de software libre Linux y cuenta con una
comunidad de más de 300 pares en áreas de hardware, software y mensajería [23].
4.2.Unity3D
Unity Technologies ofrece una plataforma para crear juegos y apps atractivas en
2D, 3D, VR y AR. Es Un poderoso motor gráfico y un editor con todas las prestaciones
que permiten hacer realidad la visión creativa rápidamente, y entregar contenido a
prácticamente cualquier medio o dispositivo. Puede conectar con facilidad a aplicaciones
en PC, consolas, Internet, dispositivos móviles, sistemas de entretenimiento para el hogar,
sistemas integrados o monitores con soporte para la cabeza.
Entre las herramientas y recursos incluidos están la Unity Asset Store, Unity
Cloud Build, Unity Analytics, Unity Ads, Unity Everyplay y Unity Certification. Unity
49
Tecnologies atiende a millones de desarrolladores registrados, entre los que se incluyen
fabricantes importantes, estudios Indie, estudiantes y aficionados de todo el mundo. [24]
4.3.Vuforia SDK
Vuforia es una plataforma de software para la creación de aplicaciones de
Realidad Aumentada la cual permite añadir fácilmente la funcionalidad de la visión
artificial avanzada para cualquier aplicación, lo que le permite reconocer las imágenes y
los objetos, o reconstruir ambientes en el mundo real.
Vuforia SDK 6 es la versión más reciente del SDK a la fecha. Incluye la solución
innovadora VuMark ™ para ofrecer experiencias de AR a cualquier objeto, el apoyo para
10 dispositivos de Windows, y varias características nuevas y mejoras.
VuMark es un marcador totalmente adaptable que se puede colocar sobre
cualquier superficie. Se proporciona la libertad para crear diseños personalizados y de
marca consciente que apoyan ambas experiencias AR y codificación de datos en una
variedad de formatos.
50
5. PRIORIZACIÓN Y DEFINICIÓN DEL PMV (Producto mínimo viable)
Si bien se quería hacer un producto funcional para el restaurante seleccionado, el
tiempo y los recursos no soportaban desarrollar una aplicación completa para la fecha de
presentación de este trabajo. Dé está manera luego de tener el caso de estudio e
investigación previa sobre el proceso de realidad aumentada [20] se procedió a definir un
producto mínimo viable y una metodología para su desarrollo. Para este proceso se
utilizaron técnicas de toma de decisiones como “Lluvia de ideas” [25] y “Árbol de
decisiones” [26]. De estos ejercicios salieron los primeros diagramas de la aplicación con
su flujo y el cómo se iba a generar un acercamiento a los usuarios para conocer más los
platillos del menú. (Imagen 32).
Imagen 32. Bocetos Preliminares App. Fuente Propia.
La definición del prototipo fue la siguiente: “Se desarrollará una aplicación con
un menú principal y una pantalla de Realidad Aumentada. Desde el menú principal se
escogerá el tipo de platos que se quieran ver, para el prototipo inicial se mostraran solo 3,
Comidas, Bebidas y Combos. De cada uno de estos se modelarán 2 platos de cada tipo,
51
los platos se podrán agregar a un carro de compras y hacer un pedido, lo cual enviará un
correo electrónico al personal del restaurante para la toma del pedido”.
De acuerdo a la metodología a utilizar (SCRUM), en esta parte se definieron a
partir de las ideas las historias de usuario a implementar para el desarrollo del PMV
(Anexo A). Y se definieron 3 roles, 1 desarrollador Android, 1 desarrollador C# para
desarrollo de Unity y Vuforia (Plataformas para el desarrollo de realidad aumentada) y 1
diseñador gráfico y de imagen del producto.
52
6. PLANEACIÓN DE LOS SPRINTS DE DESARROLLO
Antes de hablar de planeación de sprints se debe hacer una introducción a lo que
es un sprint y el marco en el que se plantea la metodología usada en el proyecto de
investigación y esta es SCRUM, el ciclo de esta se puede ver la imagen 33.
Imagen 33. Ciclo de Desarrollo SCRUM. Tomada de [27]
El ciclo inicia con la definición de un Back log de tareas correspondientes a las
tareas a desarrollar para cumplir las historias de usuario propuestas en la sección anterior,
posteriormente previo al inicio de cada sprint se define un sprint Back log,
correspondiente a las tareas del sprint, en el proceso del sprint de 1 a 4 semanas, se
realizan “daily meetings”, reuniones de no más de 15 minutos para identificar posibles
bloqueantes o para sincronizar tareas que se están desarrollando en paralelo, para al final
del sprint obtener un producto útil al usuario final. Luego del sprint se hace una reunión
53
de revisión y/o entrega y una reunión de retrospectiva para discutir posibles fallas en
cuanto a logística o comunicación en el equipo de trabajo.
Para la implementación del prototipo se dividió según SCRUM el tiempo en
Sprint de 2 semanas cada uno, y tomando en cuenta el tiempo requerido para la entrega
del proyecto se tomaron 5 sprint para el desarrollo. A continuación, exponemos lo
desarrollado en cada Sprint, para mayor detalle por tareas consultar el Anexo B.
6.1. Sprint 1.
Durante el primer sprint se definieron elementos de diseño de la aplicación y
aspectos importantes de imagen como la elección del nombre y colores que se manejan
(Imagen 34). Y también se hizo la instalación de los ambientes de desarrollo para la
aplicación Android y para la realidad aumentada, para esto se hizo revisiones en internet
del proceso de realidad aumentada y se encontraron unos muy útiles tutoriales en el canal
de YouTube “Edgaras Art” y la página web Our Tech Art. [28].
Imagen 34. Diseños Menú y Nombre Aplicación. Fuente Propia.
54
6.2. Sprint 2.
Durante el segundo sprint se implementaron algunos ejemplos de Realidad
aumentada como el visto en la imagen 35, y se realizaron algunas encuestas a potenciales
usuarios sobre que funcionalidades quisieran tener en una aplicación, para mejorar su
experiencia y tener información realmente útil. De esta información se hablará en más
detalle en la sección 6 del documento.
Imagen 35. Hamburguesa en RA. Fuente Propia. 6.3. Sprint 3.
En el tercer sprint, se adicionaron a las historias de usuario algunas sugerencias de
los usuarios potenciales de la aplicación y se diseñaron y agregaron a la aplicación las
bebidas, platos y combos. Por otro lado, se tuvo una reunión con el gerente del
restaurante para presentar los avances y recibir las sugerencias que este y sus empleados
pudieran tener sobre la aplicación. Se habló de la forma de pago que utilizarán los
clientes que usen la app y los procesos de seguridad a llevar a cabo con la información de
los platos recibida. En la siguiente imagen (Imagen 36) se muestran los platos
implementados.
55
6.4. Sprint 4
Durante el cuarto sprint se hizo la unificación de las aplicaciones en la aplicación
final Android, se agregó la información a los platillos y se implementó la navegabilidad
en la aplicación, se tuvo en cuenta los comentarios recibidos por parte del restaurante
para la planeación de los sprint finales y el acotamiento del alcance del proyecto. En la
imagen 37 se pueden ver pantallas de la aplicación.
Imagen 36. . Platos modelados 3D para RA. Fuente Propia.
56
6.5.Sprint 5.
Imagen 37. Pantallas aplicación RestARant. Fuente Propia.
Imagen 38. Ejemplo de Información adicional presentada en RestARant. Fuente Propia
57
Durante el Sprint 5 se realizó la funcionalidad de carrito de compras y envió del
pedido al correo del restaurante. También se realizó la carga de la aplicación a la tienda
Play Store para descarga de los usuarios de la tienda y se hizo el diseño del mantel
(Imagen 39) para el restaurante sobre el cual se va a proyectar el menú y que es
indispensable en cada mesa para interactuar con la aplicación.
Imagen 39. Mantel para restaurante Türkiye Dönner kebab. Fuente Propia.
Imagen 40. Puntos de referencia mantel de restaurante generado por Vuforia. Fuente
Propia.
58
7. PRESENTACIÓN DE DEMOSTRACIONES Y REFINAMIENTO
El proyecto se planteó no solo como el desarrollo del prototipo de aplicación, sino
que se incluyó dentro de los objetivos dos propósitos adicionales y ambos enfocados a
tener en cuenta no solo la perspectiva del desarrollador o dueño del producto, sino
teniendo en cuenta también el punto de vista de diferentes interesados, como lo son por
una parte los potenciales usuarios del producto y por otro el personal que sacará provecho
de la aplicación como lo son los integrantes del staff del restaurante.
Con el primer grupo, los usuarios finales, se hizo un cuestionario presencial
(Anexo C), explicando la idea de proyecto y recopilando sugerencias de mejoras para el
producto a presentar. Algunas de estas se incluyeron en la primera versión y otras se
plantean para futuro trabajo. A continuación, se presentan algunos de los resultados.
Grafico 1. Sugerencias de Potenciales Usuarios App
3,5
2,5
2
10,5 0,5
Sugerencias
Quitaruningredienteaunplato
Usoparapediradomicilio
Mostrarnombredelplato
Añadirmovimientodelacamara
Agregarsonidosalaanimación
Guardarmenuparaverdespues
59
Por parte del personal del restaurante de varias entrevistas, las cuales no fueron
permitidas publicar por efecto de confidencialidad en este documento, se sacaron algunas
ideas de mejora por parte de ellos, especificadas a continuación:
• Tomar un pedido para llevar.
• Generar turnos para la entrega del pedido.
• Monitorear el pago por parte del cliente desde un CMS.
De igual manera estás sugerencias fueron evaluadas en el alcance del proyecto, pero
algunas fueron agregadas como trabajo para futuras versiones de la aplicación.
60
PARTE III. CIERRE DE LA INVESTIGACIÓN
9. RESULTADOS Y DISCUCIÓN
Como resultado del proceso de investigación se encontró que los usos de la
realidad aumentada son numerosos y su aprovechamiento es un factor al que le están
apuntando las grandes empresas a nivel mundial [4] [5] [6]. Además de esto se descubrió
que el desarrollo de una aplicación móvil de realidad aumentada no es un proceso tan
complejo en la medida en que ya existe un trabajo incremental desarrollado por grandes
plataformas como Unity y Vuforia. [20]
Lo que lleva desde nuestro punto de vista como ingenieros candidatos a
especialistas a creer que, en un futuro cercano, la industria colombiana, para diferentes
servicios al cliente, no solo en el sector gastronómico sino también en turismo,
educación, medicina, etc. Debe tener en cuenta la aplicación de la realidad aumentada
pues está permite impulsar a tener una ventaja competitiva en el sector tecnológico.
Como otro aspecto a tener en cuenta, las generaciones futuras mantienen una
relación mucho más fuerte con la internet y con todo lo relacionado a interacción y
obtención de información inmediata. Un ejemplo de esto se puede ver en la imagen 41.
Una infografía tomada de un artículo del periódico El Tiempo de Colombia donde se
muestra el uso que hacen los jóvenes de estas las Tics. Por lo que el apuntar a este sector
también es la clave para triunfar en el desarrollo de este tipo de aplicaciones. [29]
61
Imagen 41. Infografía ETCE – Tomada de http://www.eltiempo.com/archivo/documento/CMS-16492903
62
10. CONCLUSIONES
10.1. Verificación, contraste y evaluación de los objetivos
De acuerdo a los objetivos específicos planteados en la tabla 2. Se puede ver el
porcentaje alcanzado en cada uno de ellos y el porcentaje total alcanzado en el objetivo
específico del proyecto. Desafortunadamente no se logró alcanzar el 100% en la totalidad
del proyecto, por imprevistos en el desarrollo y diferencias en los horarios para establecer
reuniones con el restaurante.
Objetivo 1: Plantear una solución tecnológica enfocada en dispositivos móviles,
utilizando técnicas de realidad aumentada y las cartas tradicionales de los restaurantes
ofrezcan a los clientes información más detallada de los productos.
Objetivo 2: Involucrar a los restaurantes en la elaboración del prototipo,
manteniendo reuniones donde se expongan las herramientas tecnológicas de realidad
aumentada que se utilizarán para obtener un producto que acerque a los usuarios a sus
platos.
Objetivo 3: Exponer a los potenciales clientes y usuarios las ventajas que ofrece la
aplicación compartiendo Demos y versiones BETA de la misma recibiendo
retroalimentación y concepto de aceptación o rechazo que puede llegar a tener del
producto final.
Objetivo General: Construir un prototipo de aplicación móvil que complemente
las cartas tradicionales de los restaurantes, utilizando el concepto de realidad aumentada
y apoyado en las opiniones de los usuarios finales para obtener un producto en el que se
conozca, indague e interactúe con información de los platos ofrecidos.
63
OBJETIVOS % DE
ALCANCE RAZÓN
OBJETIVO 1 100% Se cumplió este objetivo completamente al plantear
un prototipo de aplicación que incluye la realidad
aumentada para presentar la carta de los
restaurantes.
OBJETIVO 2 80% Se cumplió parcialmente este objetivo debido al
retraso en la búsqueda de un restaurante que sirviera
como caso de estudio. Se tuvo que iniciar la
planeación de la idea antes de reunirnos con ellos y
luego unificar con sus sugerencias.
OBJETIVO 3 75% Se cumplió parcialmente este objetivo, se hizo una
presentación con los posibles usuarios de la
aplicación, pero no se logró librear una versión
BETA para comprobar la interacción de los
usuarios con ella.
OBJETIVO GENERAL 85% Se cumplió parcialmente el objetivo general,
aunque se consiguió obtener el prototipo de
aplicación con las especificaciones planteadas, hizo
falta incluir más interacción con los usuarios finales
y escuchar más sus propuestas. Este es un punto a
tener en cuenta en futuras liberaciones de la
aplicación.
Tabla 2. Contraste de objetivos. Fuente Propia
64
10.2. Aportes originales
Como aportes originales, se presenta la idea de implementación de realidad
aumentada en Colombia enfocada al sector gastronómico, idea que se adoptó de algunas
aplicaciones y proyecto desarrollados en Asía pero aun no explotados en este país.
También se presenta como aporte la metodología de desarrollo de la aplicación en
la que se incluye tanto al usuario final como al cliente en un proyecto de software, lo que
permitió tener una idea más clara del producto objetivo.
10.3. Trabajos o publicaciones derivadas
Se desarrolló un artículo sobre el trabajo desarrollado y se presentó para
publicación en la revista TIA de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
65
11. PROSPECTIVA DEL TRABAJO DE GRADO
11.1. Líneas de investigación futuras
Como líneas de investigación futuras se propone dentro del marco “interacción
persona-ordenador”, el desarrollo de un modelo colaborativo para implementación de
aplicaciones móviles con realidad aumentada, que sea de fácil uso y pueda utilizarse con
conocimientos básicos en programación, para que de esta manera esta tecnología sea de
mayor acceso no solo al sector tecnológico sino a otros sectores comerciales en Colombia
y el mundo.
11.2. Trabajos de investigación futuros
Como trabajos de investigación futuros se propone el desarrollo de una
herramienta para modelar los objetos 3D a partir de fotografías hechas desde celulares,
dado que el modelado manual requiere mayores esfuerzos y costos para el proyecto, es
poco reutilizable cuando se cambia de un restaurante a otro, y aunque ya existe este tipo
de herramientas los archivos generados son muy pesados para utilizar en dispositivos
móviles con escasos recursos de almacenamiento y memoria RAM.
66
BIBLIOGRAFIA
[1] R. T. Azuma, «A Survey of Augmented Reality,» In Presence: Teleoperators and Virtual Environments 6, pp. 355-385, Agosto 1997.
[2] P. Wellner, W. Mackay y R. Gold, «Back to the real world,» Communications of the ACM - Special issue on computer augmented environments, vol. 36, pp. 24-26, Julio 1993.
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[5] E. f. s. Microsoft, «Alejandro Alonso,» 7 Octubre 2009. [En línea]. Available: https://www.youtube.com/watch?v=khdkRvcDgGI. [Último acceso: 6 Octubre 2016].
[6] L. c. d. f. Panasonic, «TEC,» 29 Diciembre 2014. [En línea]. Available: https://www.youtube.com/watch?v=YqSGK-Az7eA. [Último acceso: 6 Octubre 2016].
[7] C. A. Ortega, «5 aplicaciones para ordenar comida a domicilio en Colombia,» 4 Junio 2016. [En línea]. Available: http://www.youngmarketing.co/5-aplicaciones-para-ordenar-comida-que-debe-descargar/. [Último acceso: 6 Octubre 2016].
[8] D. Coquillat, «35 páginas webs de restaurantes para tu inspiración,» 6 Febrero 2013. [En línea]. Available: http://www.diegocoquillat.com/35-paginas-webs-de-restaurantes-para-tu-inspiracion/. [Último acceso: 6 Octubre 2016].
[9] C. Rioja, «10 elementos imprescindibles en la carta de un restaurante,» 6 Octubre 2016. [En línea]. Available: http://www.diegocoquillat.com/10-elementos-imprescindibles-en-la-carta-de-un-restaurante/. [Último acceso: 4 Marzo 2016].
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1 ANEXOS
ANEXO A. HISTORIAS DE USUARIO DEL PRODUCTO.
Documento Adjunto. Historias de Usuario Versión 1.
2
ANEXO B. LISTA DE TAREAS FINAL DE CADA SPRINT. SPRINT 1.
SPRINT 2.
SPRINT 3.
SPRINT 4.
3
SPRINT 5.
BACKLOG AL FINAL DE PROYECTO.
4 ANEXO C. CUESTIONARIO APLICADO A USUARIO POTENCIALES DE LA
APLICACIÓN.
La encuesta fue realizada en la plataforma web, encuesta.com luego de hacer una
presentación de un Demo inicial de la aplicación. En total fue respondida por 20 personas
de edades entre 18 y 30 años. Con conocimientos en tecnología y uso cotidiano de
aplicaciones móviles. A continuación, el formulario de la encuesta.
5
ANEXO D. CÓDIGO DE LA APPLICACIÓN Carpeta adjunta “Menu3D” con la siguiente estructura:
6 ANEXO E. MANTEL MARCA DONNER
