Objetos de Aprendizaje 3D Dr. Juan Manuel González Calleros Benemérita Universidad Autónoma de Puebla juan.gonzalez@cs.buap.mx Twitter: @Juan__Gonzalez 1 Otoño 2011 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Motivación 2 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Metaforas de Entrenamiento Militar 3 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Americas Army, 2002  AKA: Proyecto de Armada  Herramienta H i t d de reclutamiento l t i t creada por  La armada  La escuela naval  Potenciales reclutas se entrenaban incluso n combates a muerte 4 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes M ti Motivación ió  Los objetos j de Aprendizaje p j  Tiene un objetivo que es facilitar el aprendizaje  En muchos casos basados en fenómenos físicos que q de representaciones p g gráficas q que faciliten su requieren comprensión  La realidad Virtual o ambientes en tres dimensiones (3D)  Tratan de imitar nuestro espacio p físico p para facilitar la comprensión del usuario  Es usada en muchos dominios para propósitos serios  La educación uno de ellos    5 Los juegos la alternativa más común Animaciones Los retos o El desarrollo tecnológico o Marco metodológico Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Que hemos hecho hasta ahora 6 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes La Interfaz de Usuario requiere un modelo 7 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Task & Concepts I t f para navegación Interfaz ió Abstract User Interface Concrete User Interface Final User Interface 8 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Task & Concepts Layout-Interfaz para navegación Abstract User Interface Concrete User Interface Final User Interface f 9 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Task & Concepts Pl Plano d de lla IU Abstract User Interface Concrete User Interface Final User Interface f 10 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Task & Concepts S á ti d Semántica dell modelo d l d de IU Abstract User Interface w in d o w w i n d o w L e f tM a r g i n : i n t e g e r w i n d o w T o p M a r g i n : i n te g e r is R e s iza b le : b o o le a n b o rd e rB o x 1 0 . .1 to p B o x Concrete User Interface 1 1 1 1 0 .. 1 0 .. 1 b o tto m B o x l e f tB o x 0 .. 1 r i g h tB o x b u tto n Final User Interface f b u t to n b u tto n b u t to n b u t to n m enu m e n u I te m p o p U p M e n u : b o o le a n to o l B a r M e n u : b o o l e a n typ e : s tr i n g m e n u It e m m e n u It e m t y p e : s tr i n g t y p e : s tr i n g m e n u It e m t y p e : s tr i n g m e n u It e m t y p e : s tr i n g 11 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes m e n u I te m typ e : s tr i n g m e n u It e m t y p e : s tr i n g Task & Concepts Ingeniería Inversa-Interfaz Abstracta Abstract User Interface Concrete User Interface Final User Interface 12 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Task & Concepts Ingeniería Inversa-Modelo de Tareas Abstract User Interface Concrete User Interface Final User Interface f 13 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes A partir de este modelo se pueden generar muchas soluciones 14 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Pruebas de usabilidad de IUs Page 15 A representa la Interfaz de usuario tal cual es usada en un tiempo n B representa una de tantas posibles variantes de la interfaz para ejecutar la misma tarea P b d Pruebas de usabilidad bilid d d de IU IUs 16 La trayectoria es más visible si usamos un control de checkboxes Potencial Beneficio#1  Evaluación automática de: • Aspectos estáticos (AHMI layout layout, posición de objetos) • Conceptos Dinámicos (estado de un botón durante la interacción, color de la etiqueta).  Una especificación basada en modelos puede ser evaluada de forma automática  Guías de Usabilidad son evaluadas directamente sobre los elementos de IU (distribución de los widgets componiendo la IU) IU).  Atención especial fue puesta a guías orientadas a la certificación de estándares http://www.usixml.org htt // http://www.w3.org/2005/Incubator/model-based-ui/ 3 /2005/I b t / d lb d i/ Page 17 Potencial Beneficio #2  Representación Formal y natural de Guías Page 18 Potencial Beneficio #3  Evaluación Automática independiente del software Page 19 Potencial Beneficio #4  Evaluación de más que guías • Carga Cognitiva, carga de trabajo, densidad visual, etc. 4.6 + 4x(4.6 + 2.2) = 31.8 1.2 + 3x(1.5 + 0.075) + 1.5 = 7.425 Carga de trabajo R Recordar d ffecha h Seleccionar Día Seleccionar mes Seleccionar año Tiempo de Ejecución S Seleccionar Día Seleccionar mes Seleccionar año V lid Validar 4.6 Evaluación/juicio (considerando un aspecto simple) i l )+2 2.2 2 Page 20 Actuación discreta(botón, toggle, trigger) Potencial Beneficio #5 Evaluación de más que guías Análisis de la atención visual Page 21 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Trabajando abaja do co con acces accesibilidad b dad  Creamos el concepto  Hapget = 3D widget + haptic feedback 22 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes During execution… Mozilla Firefox 23 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Haptic Rendering Engine 1er Reto El Desarrollo Tecnológico 24 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes El desarrollo tecnológico 3D Engine Physical Models Game Tech Core Netw ork Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes GUI AI Persist ence 25 Para este propósito podemos seguir enfoques  Basado en Leguajes de Programación: a interfaz 3D se genera usando un lenguaje de programación ara este p propósito p ((C/C++, OpenGL, p XNA). ) DEF PassOn TouchSensor { } DEF script Script { eventIn SFBool isOver field SFBool enabled FALSE eventOut SFBool onOff_changed eventOut SFInt32 which_changed url "javascript: function initialize() { // Initialize to off state. onOff_changed = false; } function isOver( value ) { enabled = !enabled; onOff_changed = enabled; which_changed = enabled; }" ROUTE PassOn.isOver TO script.isOver ROUTE script.which_changed TO 26switchMenu.whichChoice Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Para este propósito podemos seguir enfoques  Herramientas : permiten el desarrollo de nterfaces 3D a traves de herramientas gráficas (Blender, 3D Studio, Maya, y ...). ) 27 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Para este propósito podemos seguir enfoques  Siguiendo el enfoque basado en modelos:  Permiten P it la l especificación ifi ió d de IU b basados d en modelos d l declarativos.  CoGenIVE [Cuppens et al. al 2006] 2006], InTML[Figueroa 2004], Contigra [Dachselt 2002], [Sutcliffe 2003] 28 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes 2do Reto El Desarrollo Metodológico 29 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes 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 reusarlo 30 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes 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 para el desarrollo de videojuegos serios:  Mejorar ejo a la ae evaluación a uac ó de del juego e en fases ases tempranas e p a as  Diseño centrado en el usuario  Identificar formalmente el p propósito p de un jjuego g serio  Integrar a los desarrolladores en el diseño  Hacer prototipos 31 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes D Desarrollo ll d de Vid Video JJuegos  En un juego serio es necesario que el proceso de desarrollo de videojuegos más que un arte sea una ciencia ciencia.  Este proyecto propone el desarrollo de:  Metodología para el diseño e ingeniería de mundos virtuales y multimodales.  Modelos, método, lenguaje g j y herramienta de software para dar soporte al método.  Marco conceptual que de apoyo del ciclo de vida d desarrollo de d ll de d jjuegos serios. i 32 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes D Desarrollo ll d de Vid Video JJuegos  Validación de la propuesta  Videojuego serio para rehabilitación  Pacientes con dificultad de movimiento  Pacientes con deficiencia cognitiva  Los videojuegos, incluyendo juegos serios, últimamente han recibido una mayor atención de la comunidad de investigadores investigadores.  Entornos virtuales o multimodal.  Permiten motivar al usuario a una meta seria  El diseño del juego y su ingeniería es un área de investigación muy joven  Sobre todo los entornos virtuales o multimodales. 33 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes 1er Juego, recuperar el movimiento  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. 34 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes S requiere Se i d de fifisiólogos iól 35 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes 1er Juego, recuperar el movimiento  Ideas preliminares para el videojuego 36 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes M i i t propuestos Movimientos t M i i t propuestos Movimientos t E t Entrenamiento i t de d rasurado d 39 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes El escenario E Ergonomía í de d un baño b ñ 41 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes P Preservación ió d de lla E Ergonomía í 42 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes R t Retocado d d de Obj Objetos t 43 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes T t i d Texturizado T t i d Texturizado T t i d Texturizado T t i d Texturizado demo Aprendizaje sobre objetos cotidianos 49 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Aprendizaje sobre objetos cotidianos 50 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Proyectos 51 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Aprender p sobre el agua g 52 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes M i i t propuestos Movimientos t E la En l ffabrica bi 54 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes R Rompecabezas b 55 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes A i Animaciones i 56 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes Conclusiones Inspiradas en la ciudad de las ciencias de Paris 57 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes 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 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes 58 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 Simposio en Tecnologías Educativas Inteligentes