PLATAFORMAS DE COMUNICACIN VIRTUAL MULTIUSUARIO DESARROLLADAS CON HERRAMIENTAS DE SOFTWARE LIBRE

1
PLATAFORMAS DE COMUNICACIÓN VIRTUAL MULTIUSUARIO
DESARROLLADAS CON HERRAMIENTAS DE SOFTWARE LIBRE

• Ing. Germán Gálvis
• Ing. Pedro Wightman
• Mcs. Ing. Daladier Jabba Molinares

Ciclo de Actualización División de Ingenierías
Universidad del Norte Barranquilla, Abril de 2005
2
Plataforma de Comunicación virtual?
Teoría de la Comunicación
Redes de Computadores
Realidad Virtual
3
Comunicación
4
Comunicación

• Con base en los estudios sobre comunicación
  humana realizados desde los años 40, con base en
  los primeros trabajos de Shannon, se
  desarrollaron nuevos modelos que representaban
  como la información fluía entre diferentes
  sujetos.
• Se analizaron los primeros medios de comunicación
  masiva Radio y Televisión.

5
Comunicación
Con base en el esquema visto en
MCKAIN-FERNANDEZ, Lauri. Communicatios Theory.
(en línea) 1999? www.gsu.edu/mstswh/courses/it700
0/papers/communic.htm
6
Comunicación y Computadores Redes
7
Comunicación y Computadores Redes

• En los años 60 y 70 se creó la necesidad de
  interconectar los computadores para compartir
  información y recursos entre ellos. La primera
  entidad en lograr un cubrimiento global fue el
  ejército de los Estados Unidos.
• Gracias a estos esfuerzos y la infraestructura
  donada a las universidades estadounidenses, se
  gestó la conocida Internet.

8
Comunicación y Computadores Redes

• En los años 90, con el auge de estar on-line y
  las posibilidades que ofrecía la tenencia de un
  computador portátil en casa, la población
  conectada a la Red aumentaba a un ritmo
  acelerado.
• Esto empujó a los diseñadores Web hacia la
  búsqueda de nuevas tecnologías para sus
  interfases o para ofrecer mejores servicios en la
  Web.

9
Modelos de Comunicación sobre la Web
10
Modelos de Comunicación sobre la Web

• Modelo de comunicación omnidireccional

11
Modelos de Comunicación sobre la Web

• AdimensionalSólo dos estados Conectado ó No
  conectado
• OmnidireccionalLos mensajes que envía un
  usuario, llegan a todo el grupo. Esto puede
  generar saturación cuando el número de personas
  conectadas es muy alto.
• Poca información acerca de los usuariosÚnicamente
  se conoce el nombre del usuario, y quizá se
  puede utilizar emoticones u otras etiquetas

12
Modelos de Comunicación sobre la Web

• Modelo de comunicación basado en múltiples
  salones de conversación

13
Modelos de Comunicación sobre la Web

• Adimensional
• Orientado a la creación de SalonesLos usuarios
  se organizan en grupos aislados que comparten
  información omnidireccional entre ellos. No es
  posible la comunicación entre ellos.
• Poca Información acerca de los usuarios

14
Realidad Virtual
15
Qué es la Realidad Virtual?

• Engañar a los sentidos, de forma que se haga
  creer al usuario que se encuentra delante de una
  realidad, que sólo existe en la memoria de una
  máquina y no tiene correspondencia obligada con
  ningún objeto material o existencia real
• MOLLÁ VALLÁ, Ramón. Realidad Virtual. Documentos
  de Clase. Universidad Politécnica de Valencia.
  1999.

16
Realidad Virtual

• Desde los años 60, luego de la aparición de los
  trabajos de Sutherland, el padre de la RV, se
  comenzó a desarrollar esta tecnología.
• En los años 70 se generaron muchos trabajos de
  computación gráfica que apoyaban esta tecnología
  con estudios sobre luces, perspectivas, texturas,
  materiales, entre otros.

17
Realidad Virtual

• Entre los años 80 y 90, se dio un gran impulso a
  esta tecnología, incluyendo el desarrollo de un
  lenguaje modelador y varios motores gráficos para
  tener mundos de RV en la Web, para navegar en
  tiempo real. Este esfuerzo produjo el lenguaje
  VRML.
• Actualmente se está trabajando con el lenguaje
  X3D, que tiene su fundamente en VRML.

18
En que se puede aplicar la RV?

• Los negocios que tienen sitios en la Web,
  trabajan constantemente en tener una interfaz más
  rica en posibilidades de mostrar sus productos y
  servicios a sus clientes.
• La Realidad Virtual permite crear espacios, que
  pueden ser adaptados según las necesidades de
  cada empresa.
• Se pueden hacer recorridos, montar oficinas
  virtuales, mostrar procesos industriales, etc.

19
En que se puede aplicar la RV?

• Además, debido al alto nivel de interacción que
  tienen los mundos de RV, se pensó en crear
  ambientes donde muchas personas se pudieran
  conectar.

20
En que se puede aplicar la RV?

• Sin embargo, aunque esta tecnología no incluye la
  modalidad multiusuario, para la creación de
  mundos virtuales para ser recorridos por varios
  usuarios al mismo tiempo, es posible construirlo
  a partir de sus capacidades de interacción con
  aplicaciones en Java.

21
Modelo de Comunicación con RV

• Modelo básico de Comunicación en ambientes
  virtuales tridimensionales

Ambiente virtual compartido
Av4(x4,y4,z4,ang4)
Av2(x2,y2,z2,ang2)
Av3(x3,y3,z3,ang3)
Av1(x1,y1,z1,ang1)
Coordenadas
Avatares
Usuarios conectados
22
Modelo de Comunicación con RV

• DimensionalAdemás del estado de su conexión, un
  usuario tiene la posibilidad de navegar en un
  espacio tridimensional, y por lo tanto, contar
  con una ubicación. Esta información puede ser
  utilizada para definir otras características como
  distancia, alcance, entre otros.
• Omnidireccional, pero con otras
  posibilidadesAunque el ambiente se presta para
  comunicación omnidireccional, con base en otras
  características, como la distancia, se pueden
  modelar maneras de comunicación como suceden en
  el mundo real.

23
Modelo de Comunicación con RV

• Es importante mantener un estado persistente del
  mundo virtual es decir, que se vea reflejado en
  el mundo de cada individuo, los cambios generados
  por cualquiera de los usuarios conectados al
  mundo, a pesar de no ser testigo del cambio en
  sí, p.e., por no estar viendo hacia el lugar del
  cambio.

24
Modelo de Comunicación con RV

• Modelo de Comunicación a partir del Rango de
  Comunicación

Rango de Comunicación Es el espacio mínimo
definido para que sea posible el establecimiento
de una comunicación entre dos o más usuarios.
25
Modelo de Comunicación con RV

• Modelo de Grupos de Comunicación a partir del
  Rango

Vista superior de los Grupos de Comunicación
Grupos de Comunicación en el salón de ejemplo
Desarollado con base en el modelo Talking in
Circles, desarrollado por Roy Rodenstein.
26
Modelo de Comunicación con RV

• Distribución de mensajes en el Modelo de Grupos
  de Comunicación a partir del Rango

Mensajes Naturales Estos son mensajes que un
usuario puede enviar a su grupo de comunicación,
sin que lleguén a los demás usuarios conectados.
Mensajes Omnidireccionales Estos son mensajes que
un usuario puede enviar a todo el salón, sin
tener es estar en un grupo de comunicación.
27
Infraestructura Física de la comunicación
cliente-servidor

• Esquema Centralizado

Todos los mensajes son enviados al servidor,
quien se encarga de distribuir los mensajes. Cada
usuario envía un solo mensaje al servidor, y el
hace las réplicas necesarias para que llegue a
los demás usuarios. La información puede sufrir
retardos si se conectan muchos usuarios, y estos
transmiten muchos datos, por saturación en el
servidor.
28
Infraestructura Física de la comunicación
cliente-servidor

• Esquema Broadcast

Cada usuario tiene un socket hacia el resto. Los
mensajes son enviados a cada uno de los usuarios
por separado. Aunque ya no se cuenta con un
servidor, el sistema personal tiene una gran
carga para mantener las múltiples conexiones.
29
Infraestructura Física de la comunicación
cliente-servidor

• Esquema Semi-centralizado

30
Infraestructura Física de la comunicación
cliente-servidor

• Los usuarios envían información de control al
  servidor, para mantener el estado persistente.
  Sin embargo, los mensajes se distribuyen a través
  de un grupo Multicast, donde sólo se envía un
  mensaje a la IP del grupo, y la red se encarga de
  generar las réplicas necesarias.
• Este esquema evita la saturación de mensajes en
  la red, y aumenta la posibilidad de recepción de
  información pues mantienen los sockets más
  desocupados.

31
Aplicaciones Desarrolladas

• Habbo Hotel (http//www.haboohotel.com)

Desarrollado en Macromedia Director y Shockwave
(Con Licencia)
32
Aplicaciones Desarrolladas

• Avachat (Desarrollado en Uninorte)

Desarrollado con Java y VRML (Licencia libre)
33
Avachat

• Avachat fue desarrollado como parte del proyecto
  de grado Desarrollo de un prototipo de
  comunicación y conectividad en ambientes
  virtuales no inmersivos.
• Es una plataforma de comunicación multiusuario
  sobre la Web, que vincula una interfaz en RV que
  simula la presencia de los usuarios conectados,
  en un espacio tridimensional, en donde pueden
  navegar.

34
Avachat

• Avachat usa una infraestructura semi-centralizada
  para la transmisión de la información entre los
  usuarios y el servidor.
• Funciona con éxito tanto en redes LAN como WAN,
  debido a que el tráfico que genera no supera un
  promedio de 64 Bytes/seg durante el movimiento
  del avatar.

35
APC-UN

• APC-UN es una plataforma de comunicaciones para
  procesos de aprendizaje colaborativo, apoyado por
  agentes inteligentes que se viene desarrollado
  apoyados por Colciencias y la DIP de Uninorte.
• Este proyecto que inicia como una primera
  aplicación de la investigación realizada a partir
  de Avachat. Aunque ésta no vincula aún realidad
  virtual, sigue manejando la comunicación a partir
  de rangos de distancia en un espacio
  bidimensional.

36
APC-UN

• La idea central de APC-UN es brindar un espacio
  para trabajo en grupo, donde se incluyen
  herramientas para diseño de mapas conceptuales en
  grupo, envío de mensajes parametrizados, y
  salones de trabajo.
• Además, un espacio abierto bidimensional donde
  los usuarios podrán moverse y compartir
  experiencias de su trabajo al interior de sus
  grupos.

37
APC-UN

• Primera propuesta de interfaz gráfica

38
APC-UN
Ambiente Virtual Compartido
39
APC-UN
Ambiente Virtual Compartido II
Área de libre movimiento y comunicación
Salones de trabajo grupal
40
APC-UN

• La plataforma contará con el apoyo de dos agentes
  inteligentes que se encargarán de monitorear las
  acciones de los usuarios, para hacer seguimiento
  automático y proporcionar información al tutor.

41
Conclusiones

• Las plataformas de comunicación se puede utilizar
  para ofrecer nuevos y variados servicios,
  orientados hacia la virtualidad y la comunicación
  personalizada o grupal, pudiendo incluirla en
  proyectos como
• Desarrollo de cursos o foros de discusión
  on-line, redes temáticas, grupos focales.
• Sala de reunión virtual
• Servicios personalizados en línea
• Comunicación interactiva
• Recorridos virtuales
• Salones de clase o laboratorios virtuales

42
Conclusiones

• Esta experiencia sobre la interacción Java-VRML,
  con base en la documentación encontrada y en el
  desarrollo consignado en este proyecto, abre las
  puertas hacia la concepción de nuevos proyectos.
• No sólo es posible usar estas herramientas para
  desarrollar herramientas de comunicación, sino
  que se pueden enfocar hacia otras aplicaciones
  donde también sea imprescindible la percepción de
  cambios, generados por un usuario, en el ambiente
  virtual de los demás usuarios conectados.

43
Referencias

• MOLLÁ VALLÁ, Ramón. Realidad Virtual. Documentos
  de Clase. Universidad Politécnica de Valencia.
  1999.
• GALVIS, Germán. WIGHTMAN, Pedro. Diseño de un
  prototipo de comunicación y conectividad en
  ambientes virtuales no inmersivos. Barranquilla,
  Junio de 2004. Optando por el título de
  Ingenieros de Sistemas. Universidad del Norte,
  División de Ingenierías, Programa de Ingeniería
  de Sistemas.
• RODENSTEIN KARTOFEL, Roy Alexis. Talking in
  Circles Representing Place and Situation in an
  Online Social Environment. Massachusetts, Junio
  de 2000. Master of Science (Media Arts and
  Sciences). Massachusetts Institute of Technology,
  School of Architecture and Planning, Program in
  Media Arts and Sciences. (en línea)
  http//smg.media.mit.edu/papers/Rodenstein/thesis/
  Talking_in_Circles.html

44
Preguntas?