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Posibilidades de la realidad aumentada aplicada en la gestión de los entrenamientos deportivos

Possibilities of augmented reality applied in the management of sports training

Possibilidades da realidade aumentada aplicada na gestão do treinamento esportivo

 

Jonathan Stalin Delgado Guerrero*

jonathan.delgadogu@ug.edu.ec

Yuliana Yohany León Bazan**

yuliana.leonb@ug.edu.ec

 

*Ingeniero en Sistemas Computacionales (Universidad de Guayaquil)

Magíster en Educación Informática (Universidad de Guayaquil)

Magíster en Sistemas de Información Gerencial (Escuela Superior Politécnica del Litoral)

Docente de la Carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales de la Facultad

de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil

**Ingeniera en Sistemas Computacionales (Universidad de Guayaquil)

Magíster en Sistemas de Información Gerencial (Escuela Superior Politécnica del Litoral)

Docente de la Carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales de la Facultad

de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil

(Ecuador)

 

Recepción: 09/11/2017 - Aceptación: 27/12/2017

1ª Revisión: 20/12/2017 - 2ª Revisión: 27/12/2017

 

Resumen

    La realidad aumentada es una tecnología capaz de montar una capa de información sobre una visualización real que permite expandir la percepción de un objeto al conocer de manera instantánea datos relevantes. En los últimos años ha venido evolucionando su aplicación y es así que la vemos siendo usada en búsquedas, en aplicaciones educativas y en aplicaciones médicas. En los entrenamientos deportivos generalmente se levantan muestras con valores de algunas variables que son consideradas para el control o medir la evolución del deportista. Para la realización de este artículo se realizó una revisión de literatura donde se busca dar a conocer la tecnología de la realidad aumentada y como esta puede ser usada como una herramienta de levantamiento de datos y de información en los entrenamientos deportivos.

    Palabras clave: Realidad aumentada. Entrenamiento deportivo. Aplicaciones. Software.

 

Abstract

    Augmented reality is a technology capable of mounting a layer of information on a real display that allows expanding the perception of an object to instantly know relevant data. In recent years its application has been evolving and we see it being used in searches, educational applications and medical applications. In sports training, samples are usually taken with values ​​of some variables that are considered for control or to measure the evolution of the athlete. For the realization of this article, a literature review was carried out where the aim is to raise awareness of augmented reality technology and how it can be used as a data and information gathering tool in sports training.

    Keywords: Augmented reality. Sport training. Application. Software.

 

Resumo

    A realidade aumentada é uma tecnologia capaz de montar uma camada de informação em uma exibição real que permite expandir a percepção de um objeto para conhecer instantaneamente os dados relevantes. Nos últimos anos, sua aplicação vem evoluindo e vemos a sua utilização em pesquisas, aplicações educacionais e aplicações médicas. No treinamento esportivo, as amostras são geralmente tomadas com valores de algumas variáveis que são consideradas para controle ou para medir a evolução do atleta. Para a realização deste artigo, foi realizada uma revisão da literatura onde o objetivo é aumentar a conscientização sobre a tecnologia da realidade aumentada e como ela pode ser usada como ferramenta de coleta de dados e informações no treinamento esportivo.

    Unitermos: Realidade aumentada. Treinamento esportivo. Aplicações. Software.

 

Lecturas: Educación Física y Deportes, Vol. 22, Núm. 236, Ene. (2018)


 

Introducción

 

    Los avances en las tecnologías de la información y la comunicación tienen muchos ámbitos de aplicación tales como la educación, empresas, medicina, entre otros, donde se pueden evidenciar muchos trabajos que detallan metodologías y buenas prácticas para su correcta implementación y uso (Méndez, 2012; Rodríguez, 2016).

 

    Uno de estos avances son las tecnologías usadas para la búsqueda y presentación de datos motivando también al incesante incremento de los datos generados por el usuario así como también del consumo de estos para ayudar en la toma de decisiones, como un exponente de estas nuevas tecnologías tenemos a la realidad aumentada que surge como la negativa del usuario a utilizar la realidad virtual desarrollada en los años 60 cuando se empezó a hablar sobre una tecnología capaz de hacer que el usuario haga cosas sin realmente hacerlas (Biocca & Levy, 2013; Abate & Nappi, 2016).

 

    La realidad virtual utiliza simulaciones de software para crear un mundo virtual, inicialmente fue utilizado el sentido de la vista para crear la inmersión del usuario en su mundo y su interacción solo se limitaba a la visualización. Posteriormente para mejorar la percepción de esta realidad virtual agregó el sentido del tacto a través de guantes con sensores conectados para el envío y la recepción de datos utilizados para incrementar el porcentaje de interacción entre el usuario y el mundo virtual (Wexelblat, 2014).

 

    Posteriormente existieron más aplicaciones de la realidad virtual pero no se volvieron tan populares como se esperaban provocado en su mayor parte a los costos de los equipos ya que el usuario debía interactuar con cascos y guantes generalmente, poco a poco esta tecnología sigo vigente para el área académica pero no tanto así para el mundo comercial aunque fue usada también para el entrenamiento de pilotos de avión en los simuladores de vuelo que lucían exteriormente como una cabina. Actualmente se siguen usando los simuladores de realidad virtual junto con Big Data como herramienta de mejora de la precisión de los eventos y de las acciones realizadas por el usuario (Olshannikova, Ometov, Koucheryavy, & Olsson, 2015).

 

    Al inicio de los años 90 se empezó a hablar de un nuevo término, la realidad aumentada, acuñada por Caudell y Mitzell (1992), donde se la define como una tecnología emergente que permite extender la visualización actual del usuario a través de la superposición de una capa de datos sobre la vista del mundo real. Posteriormente existieron más trabajos investigativos que desarrollaron la idea inicial y la empataron con la aplicación de tecnología hasta que Milgram, Takemura, Utsumi y Kishino en 1995 la definen como el “continuo de la virtualidad” (Ohta y Tamura, 2014; Barfield, 2015).

 

    El presente artículo expone criterios técnicos de aplicabilidad de la tecnología de realidad aumentada puede convertirse en una herramienta de gestión y control en los entrenamientos deportivos, a través de la revisión de literatura de los trabajos de investigación orientados al uso de la realidad aumentada junto con una revisión de las aplicaciones disponibles en la tienda Google Play. A su vez plantea futuros retos relacionados con la incorporación de nuevos dispositivos usados para aumentar la percepción de realidad (brindar datos de altura, distancia, entre otros) dónde son realizados los entrenamientos deportivos.

 

Realidad aumentada y dispositivos móviles

 

    La realidad aumentada se puede definir como una tecnología que aporta una capa de datos sobre una visualización real. Azuma, en 1997, la define como aquella tecnología que posibilita al usuario ver en todo momento el mundo real y superponerle objetos virtuales con datos relacionados y relevantes (Espinosa, 2015). Posteriormente este autor determina los tres pilares básicos que explican la realidad aumentada:

  • Combinación de lo real y lo virtual en un entorno real.

  • Interacción en tiempo real

  • Registro en 3D.

    Las aplicaciones de realidad aumentada actualmente utilizan el dispositivo móvil como una herramienta ya que provee del hardware necesario para recolección de datos que permiten precisar sobre los datos mostrados y esencialmente porque tiene la cámara que sería la que provee de la vista del mundo real (Fombona, Pascual, & Madeira, 2012).

 

    Otro punto a favor es el uso masivo de los dispositivos móviles, su constante evolución su despliegue alrededor del mundo y la evolución de las redes de telecomunicaciones crean el ecosistema perfecto (Guerrero, 2016).

 

    Finalmente, lo que ha permitido evolucionar la aplicación de la realidad aumentada es la computación en la nube que es un nuevo término originado en la sociedad del conocimiento y de la información. Aguilar (2013), define a la computación en la nube como un término que representa un nuevo modelo de informática, tenido por muchos analistas por una innovación tan relevante como lo fue internet en su momento. Además, es el mejor sinónimo de la propia Web. Cloud Computing es la evolución de un conjunto de tecnologías que afectan al enfoque de las organizaciones y empresas en la construcción de infraestructuras relacionadas con las tecnologías de información (TI). Al igual que ha sucedido con la evolución de la Web, con la Web 2.0 y la Web Semántica, la computación en nube no incorpora nuevas tecnologías. Se han unido tecnologías potentes e innovadoras, para construir este nuevo modelo y arquitectura de la Web.

 

    Existen dos formas de aplicar la realidad aumentada usando dispositivos móviles, la basada en la ubicación y la que usa marcadores. La primera utiliza hardware como el GPS, y el giroscopio para ubicar la posición de lo que se está observando y montar así la capa de datos; la segunda utiliza marcadores para determinar la aparición de la capa de datos.

 

    La primera forma, basada en ubicación, es la que más beneficios trae para mostrar capas de datos sobre la vista real dentro de un entrenamiento deportivo ya que podemos determinar los valores de las variables como altura, velocidad, ubicación y sus valores derivados también.

 

    El impacto de la aplicación de la realidad aumentada en la educación constituye también como un aliciente para su uso en los entrenamientos deportivos ya que ciertamente son usadas algunas metodologías de enseñanza. Existen estudios que demuestran su impacto significativo en la mejora de la retención de los estudiantes con los temas impartidos usando como herramienta didáctica de soporte a la realidad aumentada (Hsu, Lin, & Yang, 2016).

 

Realidad aumentada y su aplicación en el entrenamiento deportivo

 

    En un entrenamiento deportivo es muy importante conocer los valores de las variables de los actores o de los recursos usados ya que estos determinarán el tipo de entrenamiento o permitirán adaptar uno ya propuesto basándose en datos reales, en la tesis doctoral de Aguilar (2017) se menciona la importancia de los datos iniciales como valores de entrada de los modelos de simulación de entrenamiento. La probabilidad de que un entrenador posea un dispositivo móvil con una cámara es muy alta, basándose en el uso masivo de estos, lo que facilita que a este sea instalada una aplicación que implemente la realidad aumentada para levantar datos de su campo de entrenamiento (Biocca & Levy, 2013).

 

    Existen aplicaciones de realidad aumentada que permiten conocer las dimensiones exactas de un campo de juego, su inclinación, y su coeficiente de fricción, lo que facilitaría el trabajo de seleccionar la indumentaria de los deportistas antes del entrenamiento (Li & Wang, 2012).

 

    Dentro de estas aplicaciones tenemos: Camera Spirit Level y Precise Level (nivel), tienen estas características y están disponibles de manera gratuita en la tienda Google Play para dispositivos móviles con el sistema operativo Android.

 

    Aplicaciones como Augmented Reality Compassy Transportador virtual, disponibles en la tienda anterior, permiten conocer datos como al distancia de un punto a otro punto y el ángulo de inclinación pudiendo ser usadas para poder planificar con precisión la ubicación de los obstáculos en el entrenamiento o también para determinar las posiciones de los jugadores en estrategias o alguna jugada preparada.

 

    Adicionalmente se pueden utilizar herramientas de control y de medición de rutinas de ejercicios que no precisamente hacen uso de la tecnología de realidad aumentada pero sí brindan datos sobre la cantidad de tiempo utilizado para ejercicio físico o de los kilómetros recorridos de manera diaria, algunas de estas aplicaciones son: Runtastic GPS Running, Fitness, Runtastic Podómetro – Pasos, Ready, Step, Go!

 

    Las aplicaciones que también pueden ser usadas y que no usan la tecnología de realidad aumentada son las que permiten controlar y registrar datos clínicos aunque estás sean del tipo no avaladas por científicos o sean consideradas como aplicaciones médicas.

 

Futuros retos

 

    El siguiente paso para la aplicación de la realidad aumentada será la de incorporar más dispositivos que permitan aumentar la percepción de la realidad como por ejemplo para poder contar con suficientes datos que permitan conocer a profundidad lo que se observa en el mundo real. Por ejemplo una aplicación que permita detectar el calor corporal y tomando otros datos para que pueda mostrar el índice de masa corporal que tiene un deportista tan solo con apuntar la cámara del teléfono del dispositivo móvil (Lee, 2012).

 

    Otra aplicación que ayudaría a los entrenadores sería la de poder visualizar la ejecución de jugadas preparadas o de simulaciones de estrategias a través de la utilización de marcadores de ubicación sobre los jugadores, a su vez que todas estas aplicaciones estén conectadas a aplicaciones médicas para conocer el estado de salud de nuestros deportistas sin tener la necesidad de realizar exámenes que obliguen a la suspensión del entrenamiento.

 

    En el artículo publicado por Park, Seo, & Park (2016) se propone un marco de trabajo para el uso de la tecnología de realidad aumentada que utiliza los avances en las tecnologías de las pantallas estereoscópicas para implementar una aplicación de binoculares utilizando la cámara de un teléfono inteligente con el objetivo de poder ayudar al usuario en el rastreo de objetos.

 

    En la Imagen 1 se detallan las principales tecnologías emergentes junto con los cambios y fluctuaciones en cuanto a la expectativa de la industria por desarrollar productos que la exploten. Podemos observar como la tecnología de la realidad aumentada se dirige hacia la fase en donde se producen más soluciones para la aplicación de estas tecnologías en los negocios, esto permitiría su expansión a otros sectores como el de la educación o de la aplicación en los deportes debido al potencial de explotación comercial que tiene este ámbito (“Augmented reality and workplace training”, 2015).

 

Imagen 1. Gartner (2014). Tendencias de las tecnologías emergentes. 

Recuperado de https://www.gartner.com/newsroom/id/2819918

 

    En la gráfica anterior también se puede evidenciar como la tecnología denominada como Big Data se encuentra en la dirección de ser ampliamente utilizada en los negocios, de hecho algunos estudios lo determinan como una herramienta necesaria para estos en el futuro (Maroto, 2016; Abbasi, Sarker, y Chiang, 2016) donde su aplicación sería determinante para el análisis de grandes cantidades de datos haciendo que su predicción produzca valores muy cercanos a los contrastados con los juicios de expertos.

 

    El entrenamiento deportivo no estaría muy lejos de encontrar aplicaciones de Big Data, así tenemos un trabajo que abre la posibilidad de su uso en el planteamiento de tácticas en el fútbol de élite a través de las tecnologías de aprendizaje automático y como estas pueden ayudar a desarrollar modelos teóricos como soporte a la toma de decisiones tácticas en el fútbol (Rein & Memmert, 2016).

 

Conclusiones

 

    Aplicar la tecnología de recolección y lectura de datos ayudará a preparar entrenamientos más exactos y personalizados a la situación real de los deportistas, su uso va más allá al convertirse también en una herramienta de control y de seguimiento del progreso de los mismos. La tecnología se encuentra a disposición sin embargo hay que considerar la preparación de los entrenadores en cuanto al uso de metodologías que integren la tecnología a los entrenamientos tradicionales. Adicionalmente la tecnología Big Data aplicada en las ciencias del deporte constituye una gran oportunidad si se la suma como herramienta de soporte en la toma de decisiones tácticas.

 

Referencias

 

    Abate, A. F., & Nappi, M. (2016). Guest Editorial: Augmented Reality Based Framework for Multimedia Training and Learning. Multimedia Tools and Applications, 75(16), 9507–9509. https://doi.org/10.1007/s11042-016-3551-7

 

    Abbasi, A., Sarker, S., & Chiang, R. H. (2016). Big data research in information systems: Toward an inclusive research agenda. Journal of the Association for Information Systems, 17(2), 3.

 

    Aguilar, L. J. (2013). Computación en la nube: Notas para una estrategia española en cloud computing. Revista del Instituto Español de Estudios Estratégicos, 1(1), 89-90.

 

    Aguilar P. (2017). Realidad aumentada aplicada a la escalada (Doctoral dissertation).

 

    Augmented reality and workplace training. (2015, enero 6). Recuperado el 24 de enero de 2017, a partir de http://spongeuk.com/2015/06/augmented-reality-and-workplace-training/

 

    Barfield, W. (2015). Fundamentals of wearable computers and augmented reality. CRC Press.

 

    Biocca, F., & Levy, M. R. (2013). Communication in the age of virtual reality. London: Routledge.

 

    Caudell, T. P., & Mizell, D. W. (1992, January). Augmented reality: An application of heads-up display technology to manual manufacturing processes. In System Sciences, 1992. Proceedings of the Twenty-Fifth Hawaii International Conference on (Vol. 2, pp. 659-669). IEEE.

 

    Espinosa, C. P. (2015). Realidad aumentada y educación: análisis de experiencias prácticas. Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, (46), 187–203.

 

    Fombona, J., Pascual, M., &Madeira, M. (2012). Realidad aumentada, una evolución de las aplicaciones de los dispositivos móviles. Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación (41): 197-210.

 

    Guerrero, J. S. D. (2016). Curso interactivo sobre estrategias y políticas de seguridad de datos para los docentes y personal administrativo de la escuela de educación básica fiscal “Ciudad de Esmeraldas” de la ciudad de Guayaquil. Mikarimin. Revista Científica Multidisciplinaria, 2(1), 85-96.

 

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    Lee, K. (2012). Augmented reality in education and training. TechTrends, 56(2), 13–21.

 

    Li, C., & Wang, Z. (2012). Research on the Applications of Information Technology in Sport Management. En Information and Business Intelligence (pp. 247–252). Springer.

 

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    Ohta, Y., & Tamura, H. (2014). Mixed reality: merging real and virtual worlds. New York: Springer Publishing Company, Incorporated.

 

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    Park, J., Seo, B.-K., & Park, J.-I. (2016). Binocular mobile augmented reality based on stereo camera tracking. Journal of Real-Time Image Processing, 1–10. https://doi.org/10.1007/s11554-016-0640-9

 

    Rein, R., & Memmert, D. (2016). Big data and tactical analysis in elite soccer: future challenges and opportunities for sports science. SpringerPlus, 5(1), 1410. https://doi.org/10.1186/s40064-016-3108-2

 

    Rodríguez, M. de la E. I. (2016). Tecnologías de la información y la comunicación. Un eje transversal para el logro de aprendizajes significativos. REICE. Revista Iberoamericana sobre Calidad, Eficacia y Cambio en Educación, 2(1).

 

    Wexelblat, A. (2014). Virtual reality: applications and explorations. Cambridge: MA: Academic Press.


Lecturas: Educación Física y Deportes, Vol. 22, Núm. 236, Ene. (2018)