Desarrollo de Espacios Virtuales para Entrenamiento de las Actividades de la Vida Di i Diaria Dr. Juan Manuel González Calleros Benemérita Universidad Autónoma de Puebla juan.gonzalez@cs.buap.mx Twitter: @Juan__Gonzalez 1 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Plan Pl  Los Juegos y Mundos Virtuales Espacios Virtuales y Entrenamiento  Limitaciones de las Soluciones Actuales  Propuesta P t  Conclusiones 2 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Los Juegos y Mundos Virtuales Motivaciones 3 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Mundos Virtuales Active Worlds There.com 4 V Jornada Universitaria en Fisioterapia The Sims Online Second Life Los juegos como una herramienta de aprendizaje Military Medicine Emergency Mgt City Plan Engineering Religion Space Explore Machinima Politics Industries Using Serious Games 5 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Los juegos como una herramienta de aprendizaje / entrenamiento  Los juegos son una forma más natural de aprender  El reto es lo lograr g enganchar g a la p persona  Afectando su autoestima con metas personalmente significativas  Con resultados inciertos  Diferentes niveles de dificultad (rehabilitaciones)  Múltiples metas  El efecto motivador de los videojuegos viene de "el enganche g emocional de la fantasía y los componentes sensoriales y cognitivas de la [Aldrich 2009] curiosidad" 6 V Jornada Universitaria en Fisioterapia El contexto y el Enganche Emocional de los juegos  El conocimiento solo es útil dentro de un contexto  Lo mundos virtuales ayudan a situarte en dicho contexto (R1)  Atacar problemas psicológicos requiere situar al paciente en el contexto  Nuestro cerebro trabaja diferente en función del contexto  El efecto positivo o negativo del contexto favorece la memoria  Combinar el efecto con el contexto no es suficiente  Las fallas o errores son necesarios para lograr un entrenamiento  Especial atención se requiere para el manejo errores (R2) [Aldrich 2009] 7 V Jornada Universitaria en Fisioterapia P ti i Participación ió en llos JJuegos  Un sistema interactivo es necesario para aprender (R3)  Nadie aprende sin experimentar  La bicicleta es un buen ejemplo  De igual manera que para ejemplos simples esto aplica paa escenarios más complejos  Negociación  Administración  Líneas de Producción  Rehabilitación en Fisioterapia 8 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Para rehabilitación existen muchas soluciones  Armeo Therapy Concept de Hocoma (www.hocoma.com) 9 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Para rehabilitación existen muchas soluciones  Brazo de asistencia  Ayuda a la rehabilitación agregando el factor gravedad  Incluso se puede aplicar fuerza para simular el agarre 10 V Jornada Universitaria en Fisioterapia www.hocoma.com Para rehabilitación existen muchas soluciones  Movimientos simples p  Izquierda, Derecha  Espaciales en 3 di dimensione i s  Obligando a agarrar 11 V Jornada Universitaria en Fisioterapia www.hocoma.com Para rehabilitación existen muchas soluciones  Posibilidad de definir una rutina de rehabilitación  Estadísticas de progreso en una rehabilitación,  mas rápido  más eficiente El p paciente requiere q saber su progreso p g (R4 ( 12 V Jornada Universitaria en Fisioterapia www.hocoma.com Para rehabilitación existen muchas soluciones  Resultados prueban una mejora significativa con respecto p a la rehabilitación tradicional 13 V Jornada Universitaria en Fisioterapia www.hocoma.com Ot solución Otra l ió en ell mercado d  GestureTek Health Immersive Therapy Suite 14 V Jornada Universitaria en Fisioterapia www.gesturetekhealth.com Ot solución Otra l ió en ell mercado d  Juegos recreativos  Motivan el movimiento de todo el cuerpo  No requieren de controles 15 V Jornada Universitaria en Fisioterapia www.gesturetekhealth.com Ot solución Otra l ió en ell mercado d  “En En lugar de crear juegos para el entrenamiento entrenamiento, es posible hacer crear un entrenamiento usando los juegos juegos” [Downes, [Downes 2005] 16 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Ot solución Otra l ió en ell mercado d  “En En lugar de crear juegos para el entrenamiento entrenamiento, es posible hacer crear un entrenamiento usando los juegos juegos” [Downes, [Downes 2005] 17 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Ot solución Otra l ió en ell mercado d  “En En lugar de crear juegos para el entrenamiento entrenamiento, es posible hacer crear un entrenamiento usando los juegos juegos” [Downes, [Downes 2005] 18 V Jornada Universitaria en Fisioterapia E Especificaciones ifi i Obtener cambios de posición realizados por el sujeto en el mundo real Modelarlos como coordenadas espaciales: [M C [MoCap, BUAP] 19 V Jornada Universitaria en Fisioterapia C t Captura de d Vid Video Cámaras Caminadora 20 V Jornada Universitaria en Fisioterapia [MoCap, BUAP] P Procesamiento i t de d Video Vid Aplicar Filtro de Contraste 21 Aplicar Filtro de Binarización V Jornada Universitaria en Fisioterapia Descartar Ruido [MoCap, BUAP] S Seguimiento i i t (Tracking) (T ki ) Algoritmo de Flujo Óptico, Ó Lukas y Kanade 22 V Jornada Universitaria en Fisioterapia [MoCap, BUAP] E Experimentos i t α = ángulo de la rodilla  = ángulo del pie 23 V Jornada Universitaria en Fisioterapia [MoCap, BUAP] Á Ángulos l en lla M Marcha h (t) 200 180 160 a Gra ados 140 120 100 80 60 40 20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 t en segundos g Ángulo a –ángulo anterior a la rodilla- con respecto del tiempo 24 V Jornada Universitaria en Fisioterapia [MoCap, BUAP] Limitaciones de las Soluciones Actuales 25 V Jornada Universitaria en Fisioterapia E Ergonomía í 26 V Jornada Universitaria en Fisioterapia www.hocoma.com U bilid d (1) Usabilidad 27 V Jornada Universitaria en Fisioterapia www.hocoma.com U bilid d (2) Usabilidad 28 V Jornada Universitaria en Fisioterapia www.gesturetekhealth.com U bilid d (3) Usabilidad 29 V Jornada Universitaria en Fisioterapia www.gesturetekhealth.com D Desarrollo ll d de Vid Video JJuegos  El proceso de diseño y desarrollo de videojuegos a menudo carece de estructura y de método.  El producto puede no cumplir las expectativas iníciales  El conocimiento de los desarrolladores no es posible reusar 30 V Jornada Universitaria en Fisioterapia D Desarrollo ll d de Vid Video JJuegos  En “Design Design and engineering of game-like virtual and multimodal environments” se identificaron los retos actuales p para el desarrollo de videojuegos j g serios:  Mejorar la evaluación del juego en fases tempranas  Diseño centrado en el usuario  Identificar formalmente el propósito de un juego serio  Integrar a los desarrolladores en el diseño  Hacer H prototipos t ti  En un juego serio es necesario que el proceso de desarrollo de videojuegos más que un arte sea una ciencia. 31 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Desarrollo de Espacios Virtuales para Entrenamiento de las Actividades de la Vida Diaria 32 V Jornada Universitaria en Fisioterapia D Desarrollo ll d de Vid Video JJuegos  Videojuego serio para rehabilitación  Pacientes con dificultad de movimiento  Pacientes con deficiencia cognitiva g  El diseño del juego y su ingeniería es un área de investigación g muy y jjoven  Sobre todo los entornos virtuales o multimodales. 33 V Jornada Universitaria en Fisioterapia El desarrollo tecnológico 3D Engine Physical Models Game Tech Core Netw ork V Jornada Universitaria en Fisioterapia GUI AI Persist ence 34 L ffases del Las d l jjuego 35 V Jornada Universitaria en Fisioterapia M d d Modo de JJuego 36 V Jornada Universitaria en Fisioterapia I t f de Interfaz d selección l ió VirtualFis Rehabilitación M odo de Jue go Re ha bilit a c ión 37 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Por Dive rsión I t f de Interfaz d Rehabilitación R h bilit ió VirtualFis Modo Rehabilitación Abre y c ie rra los bra zos c om o indic a la a nim a c ión 38 V Jornada Universitaria en Fisioterapia I t f de Interfaz d selección l ió VirtualFis Modo Rehabilitación Abre y c ie rra los bra zos c om o indic a la a nim a c ión 39 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Di Diagnostico ti d de problema bl 40 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Selección de actividades de Rehabilitación 41 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Entrenamiento de lavado de dientes 42 V Jornada Universitaria en Fisioterapia El escenario 43 V Jornada Universitaria en Fisioterapia E Ergonomía í de d un baño b ñ 44 V Jornada Universitaria en Fisioterapia P Preservación ió d de lla E Ergonomía í 45 V Jornada Universitaria en Fisioterapia R t Retocado d d de Obj Objetos t 46 V Jornada Universitaria en Fisioterapia T t i d Texturizado 47 V Jornada Universitaria en Fisioterapia T t i d Texturizado 48 V Jornada Universitaria en Fisioterapia T t i d Texturizado 49 V Jornada Universitaria en Fisioterapia T t i d Texturizado 50 V Jornada Universitaria en Fisioterapia demo 51 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Aprendizaje sobre objetos cotidianos 52 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Aprendizaje sobre objetos cotidianos 53 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Trabajando abaja do co con Usab Usabilidad dad  Creamos el concepto  Hapget = 3D widget + haptic feedback 54 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Trabajando con Usabilidad Mozilla Firefox 55 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Haptic Rendering Engine Conclusiones 56 V Jornada Universitaria en Fisioterapia C Conclusión l ió  Nuevas tecnologías – de la televisión a las computadoras – siempre son objeto de critica cuando son aplicadas al entrenamiento y la educación.  Algo que parece obvio o aceptable a las nuevas generaciones no lo es para las pasadas cuando la tecnología esta disponible.  Algunas causas?     Fijación Cultural Resistencia Emocional Limitaciones Técnicas Falta de visión e imaginación V Jornada Universitaria en Fisioterapia 57 C Conclusión l ió  El tratamiento de rehabilitación muchas veces es largo y difícil  Con videojuego se puede motivar al paciente a realizar sus ejercicios diarios  Recabar información de la evolución del paciente.  Necesitamos datos para poder procesar la información que detectan las camaras 58 V Jornada Universitaria en Fisioterapia Muchas Gracias por su atención (visual y cognitiva)  Preguntas “La La persona más inteligente no es aquella que tiene las mejores respuestas sino aquella que hace las preguntas correctas" (Voltaire) ( )  Dr. Juan Manuel González Calleros  Benemérita Universidad Autónoma de Puebla  juan.gonzalez@cs.buap.mx  Twitter: @Juan__Gonzalez Page 59 V Jornada Universitaria en Fisioterapia