Caracterización del uso de tecnologías inmersivas aplicadas en geoparques: Realidad Virtual, Realidad Aumentada, Realidad Mixta, Técnicas de visualización y Gamificación

Abstract

Abstract: With the purpose of finding the ideal technologies so that the actors involved in the dissemination processes of geoparks go from transmitting content to transforming the interactions of the mediation process and thus achieve deep learning. Emerging that, Augmented Reality and Virtual Reality, are configured as protagonists of mediation processes in nonformal environments, such as science centers. Keywords: Virtual Reality, Augmented Reality, Mixed Reality, Visualization Techniques, Gamification. 1.Introducción ¿Qué es una tecnología inmersiva? TITLE ( "virtual realit·" OR "Immersive technolog·" OR "Augmented realit·" OR "immersive environment·" OR "Mixed Reality" OR "Visualization" OR "Virtual Worlds" OR "e-learning" ) AND TITLE ( "geopark·" OR "Natural Park" OR "environmental park" OR "National park" OR "Geotourism" OR "Geoheritage" OR "tourism" ) AND ( LIMIT-TO ( LANGUAGE , "English" ) ) Con esta nueva ecuación se obtuvieron 264 resultados de estudios que integran las tecnologías inmersivas, los geoparques o ambientes naturales que integran aspectos del turismo y educación, los cuales son parte de los criterios de búsqueda como complementos a las aplicaciones de interés en este estudio en la figura 3, se puede observar cómo han ganado relevancia los términos turismo, RV y RA con

Headnote

Resumen: Con el propósito de encontrar las tecnologías ideales para que los actores involucrados en los procesos divulgativos de los geoparques pasen de transmitir contenido a transformar las interacciones del proceso de mediación y lograr así un aprendizaje profundo se hace uso de una revisión sistemática de literatura. Partiendo de un análisis bibliométrico con R Studio y la librería Bibliometrix, complementada con un análisis de texto en el software Nvivo. Estos resultados son discutidos con base en literatura reciente. Emergiendo que, la Realidad Aumentada y la Realidad Virtual, se configuran como protagonistas de los procesos de mediación en ambientes no formales, como los centros de ciencia. Sin embargo, no se debe olvidar que las tecnologías por sí mismas no son otra cosa que una herramienta, un catalizador del proceso de enseñanza y aprendizaje. Es allí donde la gamificación puede convertirse en un aliado del proceso de mediación.

Palabras-clave: Realidad Virtual, Realidad Aumentada, Realidad Mixta, Técnicas de visualización, Gamificación.

Abstract: With the purpose of finding the ideal technologies so that the actors involved in the dissemination processes of geoparks go from transmitting content to transforming the interactions of the mediation process and thus achieve deep learning. Using a systematic literature review. Starting from a bibliometric analysis with R Studio and the Bibliometrix library, complemented with a text analysis in the Nvivo software. These results are discussed based on recent literature. Emerging that, Augmented Reality and Virtual Reality, are configured as protagonists of mediation processes in nonformal environments, such as science centers. However, it should not be forgotten that technologies by themselves are nothing more than a tool, a catalyst for the teaching and learning process. This is where gamification can become an ally of the mediation process.

Keywords: Virtual Reality, Augmented Reality, Mixed Reality, Visualization Techniques, Gamification.

1.Introducción

¿Qué es una tecnología inmersiva? La inmersión se fundamenta en dos conceptos; la interfaz gráfica y la acción con el contenido. La primera permite una sensación que podría ser nombrada como "presencia" y la segunda de interacción (DomínguezMartín, 2015). Actualmente, algunas tecnologías, como la realidad virtual (RV), la realidad aumentada (RA) y realidad mixta (RM), difuminan los límites entre el contexto físico y virtual permitiendo a los usuarios experimentar la ya mencionada sensación de presencia o también conocida como sensación de inmersión (H.-G. Lee et al., 2013). Este fenómeno se conoce como: Tecnología inmersiva.

Estas tecnologías, permiten contextualizar la información y enriquecerla con información digital diversa en multitud de formatos (Osuna & Pérez, 2016) y su uso puede facilitar el sustituir los objetos físicos, necesarios en algunas disciplinas artísticas y científicas (De la Torre Cantero et al., 2013). Por ejemplo, en el contexto de los centros de ciencia, es posible acceder a visitas totalmente virtuales sin interacción (RV) e interacciones con lugares y objetos que actualmente no existen RA Y RM.

Es importante reconocer que la RA, es una tecnología que mezcla la realidad con elementos digitales, para lograrlo hace uso de una cámara y una pantalla. A diferencia de la RV que construye entornos totalmente virtuales. En la figura 1, es posible observar que la Realidad Mixta en sí misma no es una tecnología, sino una fusión de otras.

la RA se sitúa entre los entornos reales y los virtuales, encargándose de construir y alinear objetos virtuales que se integran en un escenario real. Las mediaciones que usan este tipo de tecnologías en centros de divulgación pueden favorecer la capacidad de los visitantes para el análisis crítico de nuevas ideas, integrar conocimientos previos, asistiendo así la comprensión y retención a largo plazo para que luego puedan ser utilizadas en la solución de problemas en diferentes contextos. A esto se le conoce como aprendizaje profundo (Valenzuela, 2008). Un concepto fundamental para cumplir con la función educativa. La cual ha sido históricamente mejor reconocida como un objetivo central del movimiento de los centros de ciencia (Achiam & Sølberg, 2017). Un espacio de divulgación que resulta de gran interés son los geoparques, ellos surgen como una nueva figura de la UNESCO para promover el desarrollo sostenible y la conservación; priorizando el patrimonio geológico y geomorfológico en un contexto holístico con las otras formas de patrimonio, la educación, investigación y desarrollo sostenible (Richard et al., 2018).

En este contexto emerge el interrogante ¿Cuáles son las opciones que tienen los geoparques para realizar divulgaciones exitosas, (es decir, que favorezcan un aprendizaje profundo) con diseños basados en Tecnologías Digitales Inmersivas? Para dar respuesta a este interrogante es necesario ampliar algunos conceptos y entender tres siglas: TIC (Tecnologías de la Información y la Comunicación), TAC (Tecnologías del Aprendizaje y el Conocimiento) y TEP (Tecnologías del Empoderamiento y la Participación).

Según Almenara (2015), la TIC son fundamentalmente percibidas como catalizadoras y transmisoras de información y recursos educativos. Desde esta posición, el mediador se centra en el carácter instrumental de las mismas. Las TAC implican una concepción diferente, en ella las tecnologías son usadas para el aprendizaje y el conocimiento, por tanto, el mediador es responsable de realizar transformaciones metodológicas que impliquen ejecutar prácticas que no sea posible hacer sin ellas. Es decir, de innovar con ellas. Finalmente, esta las TEP, tecnologías para el empoderamiento y la participación. Se puede sintetizar en abandonar la postura de consumidor y pasar a la de prosumidor. En otras palabras, usar las TD para crear nuevo conocimiento.

Con el propósito de determinar la o las tecnologías que apunten a un enfoque desde las TAC y las TEP. Es decir, una tecnología ideal para que los actores involucrados en los procesos divulgativos de los geoparques pasen de transmitir contenido a transformar las interacciones del proceso de mediación. Se valorarán las tecnologías disponibles según su posibilidad para potenciar las habilidades comunicativas como: colaborar, moderar, negociar, debatir, comentar, reunirse en la red y ser creadores de contenido. En otras palabras, pasar de ser consumidores de contenido a prosumidores (López, 2015).

Para lograr el objetivo planteado se realizó una revisión sistemática de literatura. Partiendo de un análisis bibliométrico con R Studio (R-Team, 2020) y la librería Bibliometrix, complementada con un análisis de texto en el software Nvivo (NVivo, 2020). Para dar paso a una valoración de las tecnologías con base en el uso y presencia en los textos completos seleccionados. Estos resultados son cüscutidos con base en lltseatuee aeriente, emergiendo así lat pEncipales tenOenEidc y eeEos sn et uso de tecnuls^eí^s itanse^i^s ivas.

2.Metodologa

Se propone un sistema de embudo para acceder a un amplio espectro de información y tener una visión objetiva de la misma, con tres momentos de filtrado para seleccionar los trsbajog eomļdetos mdiMos pesa tu sorába0» (ver Figuse 3g.

Para el desarrollo de la revisión sistemática de literatura se procedió a hacer una búsqueda de información haciendo uso de la base de datos especializada SCOPUS. La primera búsqueda tuvo como propósito tener una visión general sobre los estudios y las tendencias que se tienen en torno a las tecnologías inmersivas y los ambientes inmersivos , ya que una de las características de estos espacios es que son construidos con múltiples propósitos, entre ellos se destacan la generación de nuevas experiencias en torno a la navegación de los usuarios, aspectos de integración y sobre todo de interacción (Monroy, 2012), por lo que se hizo propicia la búsqueda con variantes del término "tecnología inmersiva" según lo que se buscó abordar en este estudio. Para este proceso se usó la siguiente ecuación de búsqueda:

(TITLE ("immersive technolog·" OR "immersive environment" ) ) OR ( KEY ( "immersive technolog·" OR "immersive environment" )

Se obtiene un total de 1797 correspondientes a un espacio de tiempo de 28 años (ver tabla 1). Resultados de los cuales se hace un análisis de las palabras clave de los documentos encontrados con el paquete Bibliometrix del software R (R-Team, 2020), (ver Figura 2). Con dicho análisis se identificaron los términos relacionados a las diferentes tecnologías y desarrollos en el aspecto inmersivo, en las que figuran las tecnologías más relevantes como la realidad virtual, aumentada y mixta, así como las herramientas de visualización. También se consideraron términos de interés que relacionan los ambientes abiertos y naturales como los geoparques y parques naturales. Además, se hizo uso de conectores como el término: ambientes inmersivos. El e-Learning aparece como un término relevante dadas las aplicaciones en este aspecto, así como los relacionado al turismo, la geología y el patrimonio.

TITLE ( "virtual realit·" OR "Immersive technolog·" OR "Augmented realit·" OR "immersive environment·" OR "Mixed Reality" OR "Visualization" OR "Virtual

Worlds" OR "e-learning" ) AND TITLE ( "geopark·" OR "Natural Park" OR "environmental park" OR "National park" OR "Geotourism" OR "Geoheritage" OR "tourism" ) AND ( LIMIT-TO ( LANGUAGE , "English" ) )

Con esta nueva ecuación se obtuvieron 264 resultados de estudios que integran las tecnologías inmersivas, los geoparques o ambientes naturales que integran aspectos del turismo y educación, los cuales son parte de los criterios de búsqueda como complementos a las aplicaciones de interés en este estudio en la figura 3, se puede observar cómo han ganado relevancia los términos turismo, RV y RA con el paso del tiempo.

Se procedió entonces a hacer una depuración de los resultados obtenidos seleccionando los estudios con mayor coherencia y relevancia para hacer la debida caracterización de las tecnologías teniendo como base los tipos de tecnologías, herramientas y aplicaciones, así como los contextos, escenarios y propósitos en los que se desarrollan. En otras palabras, se hizo foco en aquellos textos que habían centrado su investigación en el desarrollo y/o implementación de tecnologías inmersivas en geoparques. En esta etapa se realizó una evaluación sobre la pertinencia que tienen los estudios encontrados. Así se obtiene una base consolidada y centrada en la misma temática determinada, con el fin de hacer un mejor análisis.

3.Discusión y análisis

La depuración y clasificación de los resultados obtenidos de la búsqueda en la base de datos SCOPUS permitió contar con un total de 211 publicaciones que son las que se analizan con el fin de tener una base sólida sobre las tecnologías inmersivas que se están usando y su aplicación en diferentes contextos. Para dicha depuración y clasificación se hace entonces una evaluación sobre la pertinencia de los mismo sobre el objeto de investigación, clasificándolos en un rango que va desde los muy afines a los que no tienen ninguna afinidad, siendo estos últimos eliminados para concentrar la atención en aquellos que permiten dar información valiosa a este estudio. En la figura 4, se clasificaron los textos mencionados, en el lado izquierdo aparecen aquellos de mayor interés y hacia la derecha el caso contrario.

Según esta clasificación se hace énfasis en los artículos con mayor coherencia hacia la aplicación de las tecnologías inmersivas en geoparques, haciendo un resumen de las tecnologías usadas por los autores como se puede ver en la tabla 1, donde se asocian los estudios con los 5 tipos de tecnologías encontrados en el análisis. Es de notar que, aunque la mayoría de estas investigaciones usan una sola de las tecnologías como objeto de análisis y desarrollo en sus respectivos estudios, también se pueden ver varios que integran más de una tecnología, teniendo desarrollos en torno al conjunto de sus beneficios como herramientas inmersivas.

Un campo de gran interés para el uso de este tipo de tecnologías y que ha venido creciendo en los últimos años, es el turismo cultural (ver figura 3), en el que se pretende hacer una divulgación del patrimonio de las comunidades, desde lo histórico, artístico y cultural. La realidad virtual es entonces una de las tecnologías que se usan para esto, como lo propone Chanchí et al. (2020), en donde se propone en su estudio el diseño de una arquitectura de software que se basa en realidad virtual, utilizando una serie de herramientas y tecnologías en la web con el fin de implementar servicios y/o aplicaciones de turismo cultural, siendo la ciudad de Cartagena el sitio de aplicación con un prototipo de museo virtual. Los desarrollos hechos por Giordano et al., (2015) también utilizan la tecnología de realidad virtual y lo mezclan con algunas herramientas de visualización con el fin de promover conocimientos en el área de la geología. Esto haciendo uso de visitas virtuales, imágenes dinámicas y modelos en 3D como parte del diseño de una experiencia educativa en la que se puedan hacer diversos tipos de análisis en cualquier momento, representando una posibilidad para una mejor comprensión de aspectos técnicos complejos en la teoría, así como una opción cuando se tiene acceso restringido en algunas zonas de interés. Esto demuestra la versatilidad de estas tecnologías y su uso para fines educativos y pedagógicos.

La realidad aumentada es otro gran referente de avance tecnológico que se integra a aspectos turísticos y culturales, que ha permitido que se mejoren las experiencias brindando elementos que facilitan la interacción con los conocimientos ayudando en el proceso de aprendizaje, sobre todo en aplicaciones en donde el propósito es la difusión del conocimiento. Las experiencias memorables, más inmersivas e interactivas son las que se promueven con el uso de la realidad aumentada, como la que proponen Santos et al. (2020), en donde los parques naturales son el escenario de desarrollo de una aplicación móvil, que usa sistemas de geolocalización y herramientas dinámicas en donde se puede difundir conocimientos científicos sobre la fauna y la flora de un parque natural, este tipo de implementaciones trasciende el uso convencional de las tecnologías, se hace algo que sería imposible sin ella (TAC).

Los museos, por ejemplo, hacen parte de los ambientes en los que se ha integrado este tipo de tecnologías, como en el estudio hecho por Paliokas et al (2020), en donde proponen una serie de herramientas modernas de realidad aumentada junto con la integración de un juego que sirva de método de evaluación de la experiencia. Este tipo de integraciones tecnológicas, al menos en el contexto de los museos, permite que se cuenten con mejores experiencias, se pueda difundir el conocimiento generando un mayor interés de los usuarios para el consumo de este tipo de contenidos y se sientan más atraídos al turismo cultural y patrimonial.

Este tipo de aplicaciones hacen parte de los referentes para la construcción de diferentes soluciones y servicios que se pueden integrar a diversas áreas, destacando el desarrollo de recorridos, museos y galerías virtuales, así como simulaciones y herramientas en el lugar o fuera de él, para poder favorecer un aprendizaje profundo, es decir, que los visitantes a los geoparques puedan transformar estos conocimientos para dar solución a problemáticas de su entorno.

Ahora bien, en la tabla 2, se encuentran los 41 artículos completos que fueron seleccionados, para analizar con base en los criterios ya expuestos. En la parte inferior se puede observar cómo es la distribución de estas tecnologías y su participación en este segmento de la literatura académica, dando un panorama más claro de qué tipo de tecnologías son las de mayor uso en el área de interés. Para obtener estos valores, se hizo uso del software Nvivo (NVivo, 2020). En él se creó una matriz de referencia cruzada, que permitió analizar cada texto completo y la presencia exacta de cada concepto de interés. Previamente se realizó un primer análisis basado en los resúmenes de todos los textos, dicha lectura fue la que permitió realizar el último filtrado. Como es claro la Realidad Aumentada es la tecnología que tiene mayor impacto y que mayor interés investigativo ha generado para el desarrollo de herramientas y aplicaciones enfocados en la creación de espacios inmersivos, siendo la tecnología con el 49% de participación.

Diferentes autores concuerdan en este análisis, Osuna & Pérez afirman que ella ofrece "La posibilidad de contextualizar la información y enriquecerla con información digital diversa en multitud de formatos" (2016, p.117). Es decir, se le puede dar un uso desde las TAC. Su uso puede facilitar el sustituir los objetos físicos, necesarios en algunas disciplinas artísticas y científicas (De la Torre et al., 2013). Por otra parte, la RA como tecnología puede aplicarse en contextos formativos apoyándose en distintos enfoques pedagógicos (aprendizaje constructivista, aprendizaje situado, aprendizaje basado en juegos, aprendizaje inductivo) (Bower et al., 2014). Por tanto, es ideal para dar el paso a las TEP.

La realidad virtual tiene una participación del 34% en los artículos consultados siendo otra de las grandes exponentes de experiencias inmersivas dadas sus características tecnológicas y su acogida para lograr experiencias mejoradas en diferentes ámbitos. Con un 12% sigue la visualización como un componente de gran relevancia investigativa, dada su relación directa de los elementos de imagen, video y componentes interactivos propiamente, seguido de la realidad mixta, como la combinación de la realidad aumentada y virtual, y la gamificación, como el uso de juegos en ambientes serios, de enseñanza y dinámicos, ambas tecnologías con bajos porcentajes (ver figura 5).

Es interesante plantear algunas hipótesis frente a la baja presencia de la gamificación, visualizaciones 3D y RM. En el primer caso la gamificación es una esta metodología activa, que permite llevar las dinámicas del juego a ambientes de aprendizaje formales y no formales. Es decir, fue un concepto que emergió en la búsqueda, pero que no fue el foco de esta. En cuanto a las visualizaciones 3D y RM. Su implementación implica costos más elevados para las instituciones. Mediante el uso de la RA, los visitantes pueden interactuar con la información virtual que se les ofrece, de forma directa, permitiendo la manipulación de objetos y elementos sin necesidad de una tecnología compleja (Wojciechowski & Cellary, 2013).

4.Conclusiones

Con base en los resultados, la Realidad Aumentada y la Realidad Virtual, se configuran como protagonistas de los procesos de mediación en ambientes no formales, como los centros de ciencia. Sin embargo, no se debe olvidar que las tecnologías por sí mismas no son otra cosa que una herramienta, un catalizador del proceso de enseñanza y aprendizaje. Es decir, ellas por sí mismas no pueden garantizar un aprendizaje profundo, que permita al visitante finalizar su visita con algo más que información. Esto implica que ellas deben ser consideradas bajo una lógica pedagógica.

Es allí donde la gamificación puede convertirse en un catalizador del proceso de mediación, debido a que es una herramienta metodológica efectiva para integrar tecnologías como la realidad aumentada; que, gracias a su bajo costo, facilidad de implementación y su valor educativo se perfila como una opción óptima para realizar divulgaciones exitosas, (es decir, que favorezcan un aprendizaje profundo) con diseños basados en Tecnologías Digitales Inmersivas. No obstante, a través de la revisión de literatura fue posible evidenciar que ella aún se encuentra en un estado de gestación.

Las visualizaciones 3D y RM requieren costos elevados para las instituciones comparadas con el uso de la RA. Con ella los visitantes pueden interactuar y tener esa sensación de "presencia" con objetos y lugares imposibles o complejos de acceder sin el uso de la tecnología. Es decir, en ambientes como los geoparques, parques naturales entre otros. El uso de la RA puede trascender el uso instrumental.

Una línea de investigación interesante a partir de los planteado es el diseño e implementación de experiencias en los centros de ciencias a través de metodologías activas, sumadas a tecnologías inmersivas. Con el objetivo de determinar el impacto en los procesos formativos de los visitantes.

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