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

Plataforma de Comunicación virtual? Teoría de la Comunicación Redes de Computadores Realidad Virtual

Comunicación Fuente de Información Transmisor Receptor Destino Señal Fuente de Ruido Comunicación

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.

Comunicación Fuente de Información Transmisor Receptor Destino Señal Fuente de Ruido Con base en el esquema visto en: MCKAIN-FERNANDEZ, Lauri. Communicatios Theory. (en línea) 1999? www.gsu.edu/~mstswh/courses/it7000/papers/communic.htm

Comunicación y Computadores: Redes

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.

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.

Modelos de Comunicación sobre la Web

Modelos de Comunicación sobre la Web Modelo de comunicación omnidireccional

Modelos de Comunicación sobre la Web Adimensional Sólo dos estados: Conectado ó No conectado Omnidireccional Los 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 usuarios Únicamente se conoce el nombre del usuario, y quizá se puede utilizar emoticones u otras etiquetas

Modelos de Comunicación sobre la Web Modelo de comunicación basado en múltiples salones de conversación

Modelos de Comunicación sobre la Web Adimensional Orientado a la creación de Salones Los 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

Realidad Virtual

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

Modelo de Comunicación con RV Dimensional Además 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 posibilidades Aunque 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.

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.

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.

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.

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.

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. Socket TCP Usuarios Socket Server TCP Servidor

Infraestructura Física de la comunicación cliente-servidor Esquema Broadcast Socket TCP Usuarios Socket Server TCP 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.

Infraestructura Física de la comunicación cliente-servidor Esquema Semi-centralizado Socket Server TCP Socket Multicast Servidor Grupo Multicast Socket TCP Socket Multicast Usuarios

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.

Aplicaciones Desarrolladas Habbo Hotel (http://www.haboohotel.com) Desarrollado en Macromedia Director y Shockwave (Con Licencia)

Aplicaciones Desarrolladas Avachat (Desarrollado en Uninorte) Desarrollado con Java y VRML (Licencia libre)

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.

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.

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.

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.

APC-UN Primera propuesta de interfaz gráfica

APC-UN Ambiente Virtual Compartido

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

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.

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

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.

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

Preguntas?