App de realidad aumentada para guiado en interiores basada en SLAM

Abstract

[ES] La orientación en interiores es un área poco conocida por el público general, el cual está más acostumbrado a utilizar sistemas de navegación en exteriores. Inicialmente, el guiado en interiores hacia uso de mapas diseñados manualmente, sobre los que se utilizaban tecnologías poco precisas para orientarse. Hoy en día con las nuevas tecnologías, los dispositivos móviles contienen una serie de sensores que nos permiten obtener información de un entorno y situarnos dentro de este con una gran precisión. En este marco podemos situar al proyecto AR3Senses, proyecto que incorpora técnicas de orientación y localización que se combinan con realidad aumentada. Recuperando y almacenando información del entorno mediante el uso de la técnica SLAM, es posible situar una serie de objetos en dicho entorno, con el fin de evaluar la memoria espacial a corto plazo. La realización del TFM pretende alcanzar los siguientes objetivos: 1) Desarrollar los módulos necesarios para crear un sistema de guiado. 2) Realizar una integración en la aplicación de AR3Senses para poder utilizar la funcionalidad de guiado. 3) Llevar a cabo una validación del trabajo con la realización de un estudio con usuarios reales. Para poder guiar a los usuarios que lo utilicen, el sistema soporta dos mecanismos diferentes, uno visual y otro auditivo, los cuales se pueden utilizar simultáneamente o por separado. El desarrollo del sistema no supone la creación de una nueva aplicación para utilizarlo, ya que la idea es incorporarlo al proyecto AR3Senses, aumentando su funcionalidad. La evaluación de la nueva funcionalidad se ha llevado a cabo a través de un estudio en el que han participado 21 usuarios. Los resultados que se han obtenido muestran que los usuarios han valorado positivamente la aplicación, siendo la media de las valoraciones de 6.47 ± 0.88 sobre 7. Además, el análisis sobre distintos parámetros como el tiempo de duración o la distancia recorrida, han permitido establecer las diferencias que existen entre el guiado visual y el auditivo. A partir de estos resultados, se puede concluir que la navegación visual permite hacer el recorrido en un tiempo y distancia significativamente menores a los obtenidos por el sistema auditivo en el mismo entorno.

[EN] Indoor guidance is an area little known to the general public, which is more used to outdoor navigation systems. Initially, indoor guidance was based on manually designed maps and the use of imprecise technologies for orientating purposes. Nowadays with new technologies, mobile devices contain a series of sensors that allow us to obtain information from an environment and place ourselves within it with great precision. In this context we can place the AR3Senses project, a project that incorporates orientation and location techniques combined with Augmented Reality. By retrieving and storing information from the environment using the SLAM technique, it is possible to place a series of objects in this environment, in order to evaluate short-term spatial memory. This TFM aims to achieve the following objectives: 1) Develop the necessary modules to create a guidance system. 2) Perform an integration into the AR3Senses application in order to use the guidance functionality. 3) Validate the work with doing a study with real users. In order to guide users, the system supports two different mechanisms, one using visual information and the other using audios. These methods can be used simultaneously or separately. The development of the system does not imply the creation of a new application to use it, since the idea is to incorporate it into the AR3Senses project in order to increase its functionality. The evaluation of the new functionality was carried out through a study in which 21 users participated. The obtained results show that the users have positively valued the app, being the average of the assessments a 6.47 ± 0.88 out of 7. In addition, the analysis on different parameters such as the duration time or the distance traveled, have made possible to establish the differences that exist between visual and aural guidance. From these results, it is possible to conclude that visual navigation use can complete a journey in less time and distance than the aural system in the same environment.

[CA] L'orientació en interiors és una àrea poc coneguda pel públic general, el qual està més acostumat a utilitzar sistemes de navegació en exteriors. Inicialment, el guiat en interiors feia us de mapes dissenyats manualment, sobre els que s'utilitzaven tecnologies poc precises per a orientar-se. Hui dia amb les noves tecnologies, els dispositius mòbils contenen una sèrie de sensors que ens permeten obtindre informació d'un entorn i situar-nos dins d'aquest amb una gran precisió. En aquest marc podem situar al projecte AR3Senses, projecte que incorpora tècniques d'orientació i localització que es combinen amb Realitat Augmentada. Recuperant i emmagatzemant informació de l'entorn mitjançant l'ús de la tècnica ESLAM, és possible situar una sèrie d'objectes en aquest entorn, amb la finalitat d'avaluar la memòria espacial a curt termini. La realització del TFM pretén aconseguir els següents objectius: 1) Desenvolupar els mòduls necessaris per a crear un sistema de guiat. 2) Realitzar una integració en l'aplicació de AR3Senses per a poder utilitzar la funcionalitat de guiat. 3) Dur a terme una validació del treball amb la realització d'un estudi amb usuaris reals. Per a poder guiar als usuaris que ho utilitzen, el sistema suporta dos mecanismes diferents, un visual i un altre auditiu, els quals es poden utilitzar simultàniament o per separat. El desenvolupament del sistema no suposa la creació d'una nova aplicació per a utilitzar-lo, ja que la idea és incorporar-lo al projecte AR3Senses, augmentant la seua funcionalitat. L'avaluació de la nova funcionalitat s'ha dut a terme a través d'un estudi en el qual han participat 21 usuaris. Els resultats que s'han obtingut mostren que els usuaris han valorat positivament l'aplicació, sent la mitja de les valoracions de 6.47 ± 0.88 sobre 7. A més, l'anàlisi sobre diferents paràmetres com el temps de durada o la distància recorreguda, han permés establir les diferències que existeixen entre el guiat visual i l'auditiu. A partir d'aquests resultats, s'ha pogut concloure que la navegació visual permet la realització d'un recorregut en un temps i distància significativament menors als obtinguts pel sistema auditiu en el mateix entorn.