Diseño e implementación de una aplicación de realidad virtual para la formación de estudiantes de arqueología

Abstract

[ES] Este Trabajo de Fin de Máster (TFM) tiene como objetivo principal el desarrollo y validación de una aplicación de realidad virtual (RV) diseñada específicamente para la enseñanza y la experimentación en los procesos de recuperación y restauración de artefactos arqueológicos. Concretamente, la aplicación se centrará en la excavación de una urna funeraria en laboratorio. La arqueología es un campo que demanda un conocimiento profundo y práctico de las técnicas de excavación y conservación, las cuales tradicionalmente se adquieren mediante la experiencia directa en sitios arqueológicos. Sin embargo, las limitaciones inherentes a la disponibilidad de estos sitios y la fragilidad de los artefactos presentan desafíos significativos para la formación de nuevos profesionales. La tecnología de RV ofrece una solución innovadora a estas limitaciones al crear entornos digitales altamente inmersivos que simulan de manera fiel los contextos arqueológicos reales. Utilizando RV, los usuarios pueden experimentar y practicar los procesos de excavación, recuperación y restauración de artefactos en un entorno seguro y controlado, lo que facilita una comprensión más profunda y práctica de las técnicas utilizadas en la arqueología. Este TFM, se centra en la excavación de una urna funeraria en laboratorio. El desarrollo de esta aplicación se basa en la utilización de tecnologías avanzadas como la fotogrametría y el escaneo 3D para la captura de entornos y objetos reales, los cuales son luego recreados en un entorno virtual con un alto grado de precisión en términos de volumen, textura, color e iluminación. Esto asegura que la experiencia sea lo más realista posible, permitiendo a los usuarios interactuar con los objetos y entornos virtuales como lo harían a la hora de excavar una urna funeraria real. Además, la aplicación ha sido desarrollada bajo el estándar OpenXR, liberado en abril de 2024, lo que garantiza su compatibilidad con una amplia gama de dispositivos de realidad virtual disponibles en el mercado. Esta interoperabilidad es crucial para asegurar que la herramienta pueda ser utilizada en diferentes plataformas, facilitando su adopción en contextos educativos y profesionales variados. La aplicación también incorpora controles multimodales avanzados, como la simulación de manos en tiempo real, que permiten una interacción más intuitiva y natural con el entorno virtual. Esta funcionalidad no solo mejora la experiencia del usuario, sino que también hace que la aplicación sea accesible para personas con discapacidades leves, como limitaciones auditivas, visuales o de movilidad, así como para un público infantil y juvenil, gracias a su interfaz intuitiva y fácil de usar.

[EN] This Master's Thesis (TFM) has as its main objective the development and validation of a virtual reality (VR) application designed specifically for teaching and experimentation in the processes of recovery and restoration of archaeological artefacts. Specifically, the application will focus on the excavation of a funerary urn in a laboratory. Archaeology is a field that demands a deep and practical knowledge of excavation and conservation techniques, which are traditionally acquired through direct experience at archaeological sites. However, the limitations inherent to the availability of these sites and the fragility of the artefacts present significant challenges for the training of new professionals. VR technology offers an innovative solution to these limitations by creating highly immersive digital environments that faithfully simulate real archaeological contexts. Using VR, users can experience and practice the processes of excavation, recovery and restoration of artefacts in a safe and controlled environment, facilitating a deeper and more practical understanding of the techniques used in archaeology. In this TFM, focused on the excavation of a funerary urn in a laboratory. The development of this application is based on the use of advanced technologies such as photogrammetry and 3D scanning to capture real environments and objects, which are then recreated in a virtual environment with a high degree of precision in terms of volume, texture, color and lighting. This ensures that the experience is as realistic as possible, allowing users to interact with virtual objects and environments as they would when excavating a real funerary urn. In addition, the application has been developed under the OpenXR standard, released in April 2024, which guarantees its compatibility with a wide range of virtual reality devices available on the market. This interoperability is crucial to ensure that the tool can be used on different platforms, facilitating its adoption in various educational and professional contexts. The application also incorporates advanced multimodal controls, such as real-time hand simulation, which allow for more intuitive and natural interaction with the virtual environment. This functionality not only improves the user experience, but also makes the application accessible to people with mild disabilities, such as hearing, visual or mobility limitations, as well as to a child and youth audience, thanks to its intuitive and user-friendly interface.