Aplicación de la Realidad Virtual para entrenamiento en la industria automotriz por Alfonso Cabrera Game Coder Studios Render Farm Studios

1. APLICACIÓN DE LA
REALIDAD VIRTUAL PARA
ENTRENAMIENTO EN LA
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ

2. • Nuestra organización y la Realidad Virtual
• La aplicación de la realidad virtual en la industria automotriz
• Antecedentes y consideraciones
• Ventajas de utilizar Realidad Virtual para entrenamiento en la industria
• Cuando utilizar y cuando no utilizar la RV como herramienta de entrenamiento
• Desventajas de utilizar realidad virtual
• Casos de estudio
• Proceso para implementar VR en entrenamiento
• Construcción de la plataforma de Realidad Virtual para Mercedes Benz
• La realidad virtual y el aprendizaje
• Fuentes
CONTENIDO

3. NUESTRA ORGANIZACIÓN Y
LA REALIDAD VIRTUAL
La Realidad Virtual (RV) es una tecnología útil para abordar problemas complejos:
las soluciones con ambientes virtuales 3D pueden ayudar a las organizaciones a
resolver problemas del diario, (re) crear ambientes con una calidad foto realista,
explorar situaciones y encontrar soluciones antes de que ocurran los eventos
(prevención).
Las soluciones de Realidad Virtual simulan cualquier escenario (por ejemplo, plantas
industriales, talleres, salas de entrenamiento y cualquier entorno complejo), sin estar
físicamente allí. En contextos específicos, como los procesos industriales, los usuarios
pueden utilizar el ambiente de Realidad Virtual para "prácticamente" ejecutar todas
las acciones que realizarían en las plantas reales. Además, es posible simular
acciones realizadas con alta precisión, y mejorar la gestión del riesgo industrial a través
de la simulación de contextos complejos.

4. En nuestra empresa apoyamos a nuestros clientes con nuevas tecnologías creativas que
proporcionan nuevos valores, desde entrenamiento basado en simulaciones hasta
experiencias 3D interactivas, para aumentar las ventas, comunicar mejor las
funcionalidades del producto y disminuir los costos de capacitación y traslados. Operamos
en B2B utilizando técnicas y tecnologías avanzadas como:
COS DE REALIDAD VIRTUAL)
INMERSIÓN
Realidad virtual
Aplicaciones 3D en
tiempo real
Desarrollo de
contenidos e historias
para simulación
Realidad Aumentada
Gráficos por
computadora foto
realistas

5. LA APLICACIÓN DE LA REALIDAD
VIRTUAL EN LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ
La aplicación de tecnologías de RV, modelado 3D y tecnologías de simulación proporcionan información sobre
la naturaleza de los procesos reales. Además, la simulación de situaciones reales en diferentes parámetros del
sistema ayuda a evaluar las consecuencias de ciertas decisiones.
La realidad virtual y la realidad aumentada son herramientas que permiten a las personas no sólo ver el
objeto desde diferentes ángulos, mirar dentro de él, ver en qué consiste, sino también participar en alguno
de sus procesos. Esto también se aplica a la creación de un entorno de trabajo virtual y entorno de
aprendizaje virtual.
La segunda área de la aplicación de la realidad virtual está asociada con la creación de laboratorios virtuales.
Esta tendencia se ha venido desarrollando gracias a que muchas investigaciones de laboratorio asociadas a la
necesidad de observar prácticas de laboratorio requieren de visualizaciones imposibles para el ser humano
(dentro de un motor, dentro de una célula). Los laboratorios o talleres virtuales son a menudo un buen
complemento para los laboratorios y talleres físicos, respectivamente. El uso de estos espacios virtuales
permite a los estudiantes realizar prácticas incluso si están geográficamente lejos del espacio físico en donde
se lleva a cabo el entrenamiento o práctica.

8. ANTECEDENTES Y CONSIDERACIONES
El establecimiento en 1994 de American General Motors Corporation en Detroit como un centro de la
realidad virtual puede ser considerado como el primer experimento exitoso sobre el uso de la
realidad virtual en la manufactura.
La ventaja económica para GM: el costo de construcción fue de 5 millones de dólares, pero durante
el desarrollo de nuevos modelos de autos el ahorro ascendió a unos 80 millones de dólares. Las
ventajas del uso de sistemas de realidad virtual se lograron debido a la exclusión de etapas costosas
del proceso de desarrollo de un nuevo modelo, como los prototipos, pruebas a gran escala y pruebas
de choque.

9. ANTECEDENTES Y CONSIDERACIONES
Años después, los centros de realidad virtual aparecieron en Volkswagen y en Ford. Ford reconoce
que mediante la introducción de sistemas de realidad virtual en sus centros de diseño (en
Merkenich, Alemania, y en Dunton, Reino Unido) se ha reducido el tiempo de desarrollo de un
modelo de vehículo nuevo de 42 a 24 meses.
El automóvil Audi A3 fue el resultado más impresionante de la implementación de esta tecnología
(Audi forma parte del grupo Volkswagen). Su diseño se realizó casi totalmente sin el uso de
modelos reales.

10. ANTECEDENTES Y CONSIDERACIONES
La industria automotriz emplea a 7,25 millones de personas en los EE.UU., de los cuales 1,5 millones están en la
fabricación especializada. Mientras tanto, los fabricantes y distribuidores de automóviles de la Unión Europea
emplean a 12,2 millones de personas - 2,3 millones en roles altamente cualificados. Sólo en el Reino Unido,
799.000 personas están empleadas en la industria, 158.000 de ellos en la fabricación.
La inversión en formación de RV para funciones mecánicas crecerá. Los usos actuales de la RV para explorar
tecnologías complejas y capacitar al personal en tareas rutinarias probablemente se unirán, con la RV siendo
utilizada para practicar el ensamble y mantenimiento de nuevas tecnologías antes de su lanzamiento o uso en las
líneas de producción.
Las áreas de capacitación/entrenamiento clave para la RV en la industria automotriz son: La mecánica y la
manufactura, ya que requieren de una capacitación especializada y de alto nivel; La industria automotriz también
tiene una fuerza de ventas grande, que requiere capacitación para desarrollar conocimiento detallado del
producto.
La optimización de las estaciones de trabajo, el diseño de vehículos y el entrenamiento de ensamblaje ya se están
llevando a cabo en entornos de RV, para reducir el costo y el tiempo involucrados en las pruebas.

11. VENTAJAS DE UTILIZAR REALIDAD VIRTUAL
PARA ENTRENAMIENTO EN LA INDUSTRIA
Utilizar RV en la industria representa un ahorro, a corto/mediano plazo, en al menos 4 campos
principales en la Industria automotriz, como:
• Recursos (Capacitación, Actualización),
• HSE (Health, Safety and Environment) Gestión de Riesgos,
• Operaciones de Reparación y de Mantenimiento (MRO) y,
• La mejora del desempeño y procesos del operador mediante la prevención de riesgos, así como en
el reconocimiento rápido de problemas.
El proceso de ensamblaje es la etapa final de fabricación del producto final (del vehículo o sus
agregados) y determina en gran medida sus características de explotación; Por lo tanto, esta etapa es
especialmente importante. Usar métodos de simulación en este proceso es óptimo, porque
podemos considerar muchas variantes y también obtener el resultado deseado sin recurrir al
experimento a gran escala. Además, podemos evitar situaciones de riesgo que puedan surgir si hay
errores en el proceso de diseño.

12. Las principales ventajas del uso de la RV para procesos de entrenamiento en la industria son:
Mejorar la eficacia de la capacitación y la transferencia de conocimientos mediante el aprendizaje utilizando la
interacción y la participación de los involucrados.
Reducción de tiempo: el parámetro de tiempo actualmente es uno de los factores más importantes para la
industria automotriz. Time-to-market es la clave de marketing que distingue a los competidores.
Reducción de costos: hay una reducción en el número de herramientas y materiales empleados en la fabricación
de prototipos físicos y en la impartición de capacitaciones/entrenamientos.
Mejora de la calidad: las pruebas de diferentes enfoques de un producto pueden realizarse más rápidamente, lo
que permite un gran número de validaciones por parte del cliente o productor a un costo menor.
Aplicación rápida de MRO (Operaciones de Reparación de Mantenimiento): proporcionando herramientas
virtuales de alto rendimiento a través de las cuales los operadores realizarán operaciones de mantenimiento,
reparaciones y operaciones de manera más eficiente y efectiva.
Evaluaciones de rendimiento en tiempo real: para los capacitadores y los aprendices, representando información
valiosa para mejorar las capacitaciones y evaluar a los trabajadores en su desempeño.
Práctica remota: Los trabajadores que no puedan asistir a la capacitación física pueden trabajar en la misma área
virtual, lo que resulta en una reducción en el tiempo y los gastos de viaje.

13. Cuando se imparte entrenamiento en una compañía, se está haciendo una inversión, en términos
de dinero y en términos de tiempo; Una plataforma de RV puede garantizar una reducción real
del tiempo necesario de entrenamiento y obtener una reducción del presupuesto que puede
alcanzar hasta un 33%.
En una proyección en 24 meses de duración del programa de
entrenamiento, el tiempo de reducción puede llegar a alrededor de 8
meses, creando un ahorro de costes alrededor del 33%
Fuente: http://illogic.us/2016/10/07/process-industry-costs-vs-benefits-virtual-reality-training/

14. Las actividades en las que el ahorro de tiempo y de costes del 30% al 40% se ven reflejados es en el ahorro del tiempo de
inactividad por parte de los trabajadores que toman el entrenamiento y en la replicación de los programas de
entrenamiento que se quieren hacer en varias plantas de la empresa, además de la reducción de tiempos para completar la
capacitación. Se aumentan los niveles de conocimiento de los operadores; Esto puede utilizarse para actualizar y redistribuir
al personal superior o más capacitado.
Comparación del ahorro en el entrenamiento necesario para el operador
Tradicional
Simulación 3D de
Realidad Virtual
en tiempo real
http://illogic.us/2016/10/07/process-industry-costs-vs-benefits-virtual-reality-training/

15. El uso de ambientes virtuales en las políticas de HSE toman logran gran importancia
ya que la RV logra una aplicación más útil y exitosa si consideramos que los errores
humanos siguen siendo las causas primarias de los accidentes en la industria
automotriz con un 32% de los accidentes (Politécnico de Milán, 2013).
Basándonos en la búsqueda de datos del Instituto de Seguridad Energética de la
Universidad de Houston, que realizó un estudio comparando las principales causas de
accidentes en la Industria de Procesos (ver tabla a continuación), 4 de cada 5
accidentes son causados por errores humanos; Las herramientas y resultados
proporcionados por una plataforma de Realidad Virtual pueden generar una tendencia
decreciente de accidentes que pueden disminuir aproximadamente un 12%.

16. 32.0%
26.0%
9.5%
8.5%
7.5%
6.0%
6.0%
3.5%
1.0%
Error Humano
Error en los procesos (mayor presión, Llenado
excesivo)
Mal función de alarmas, protección
Materiales inadecuados
Reacciones no controladas, inestabilidad de…
Procedimientos erroneos, inadecuado
Ensamble o Construccion defectuosa
Causas Externas
Errores de Diseño
CAUSAS DE ACCIDENTES EN %

17. Con estos datos, no se está sugiriendo cancelar el entrenamiento clásico hecho con
horas en un aula o con actividades en el trabajo (muy a menudo hechas en una maqueta
física de alguna parte real de la planta), sugerimos fuertemente introducir soluciones
de RV en los procesos de capacitación como una herramienta de soporte a las
prácticas cotidianas de entrenamiento. De esta manera las empresas pueden reducir
el tiempo de clase, el dinero gastado para llevar a la gente a las instalaciones y
reorientar la inversión en más herramientas virtuales logrando mejores resultados
en menos tiempo. La gente aprenderá haciendo procedimientos a menudo
imposibles de reproducir en la realidad y el ROI de la inversión será inmediato (a
veces en el mismo año). Adicionalmente el aprendiz podrá aprovechar de la
herramienta en cualquier momento del año para practicar simulaciones o reforzar el
aprendizaje.

18. CUANDO UTILIZAR Y CUANDO NO UTILIZAR LA
RV COMO HERRAMIENTA DE ENTRENAMIENTO
La realidad virtual no es apropiada para todos los objetivos de un entrenamiento. Hay algunos
escenarios de enseñanza que se puede usar RV y algunos cuando no se debe usar. En 1994 se
desarrollaron las siguientes sugerencias acerca de cuándo utilizar y cuándo no utilizar la realidad
virtual en la educación. Utilice o considere utilizar la realidad virtual cuando:
 Una simulación pueda ser implementada.
 Enseñar o entrenar utilizando el objeto real sea peligroso, imposible, inconveniente o difícil.
 Un modelo en un ambiente virtual enseñe o entrene igual de bien que el objeto real.
 Interactuar con el ambiente virtual sea motivador igual o más que la interacción con el objeto real.
 El viaje, los costos y/o la logística de reunir a una clase entera para su entrenamiento hagan
atractiva una alternativa.
 Las experiencias compartidas por un grupo en un ambiente de interacción, participación y
colaboración son importantes.
 La experiencia de crear un ambiente simulado es importante para el objetivo del aprendizaje.

19. CUANDO UTILIZAR Y CUANDO NO UTILIZAR LA
RV COMO HERRAMIENTA DE ENTRENAMIENTO
 La visualización de información es necesaria, manipular y reorganizar información, utilizando
símbolos gráficos, haciendo que la situación de entrenamiento sea más sencilla de entender y que
tenga que ser simulada de una forma real.
 Necesidad de hacer perceptible lo imperceptible.
 Desarrollar entornos y actividades participativas que sólo pueden existir en mundos generados
por computadora.
 Enseñar tareas que involucren destreza manual o movimiento físico.
 Cuando se busque que el aprendizaje sea más interesante y/o divertido.
 Cuando se necesita dar a los discapacitados la oportunidad de hacer experimentos y actividades
que no pueden hacer de otra manera.
 Cuando los errores cometidos por el alumno o aprendiz con la situación real puedan ser
devastadores y/o desmoralizantes para el alumno, perjudiciales para el medio ambiente, capaces
de causar daños no intencionales a la propiedad, que pueden dañar el equipo o que sean muy
costosos.

20. No utilice la realidad virtual si:
 No substitution is possible for teaching/training with the real
thing. La sustitución de la situación o el objeto real no sea posible.
 La interacción con los seres humanos reales, ya sea profesores
o estudiantes, es estrictamente necesaria.
 El uso de un entorno virtual podría ser dañino física o
emocionalmente.
 El uso de un entorno virtual puede resultar en una
"literalización" (Stuart, 1992), con una simulación tan convincente
que algunos usuarios podrían confundir lo virtual con la realidad.
 La realidad virtual es demasiado costosa para justificar el uso,
considerando el resultado de aprendizaje esperado.

21. DESVENTAJAS DE UTILIZAR REALIDAD VIRTUAL
Las desventajas del uso de la realidad virtual se relacionan principalmente con el costo,
con el tiempo necesario para aprender a usar el hardware y el software, los posibles
efectos sobre la salud y la seguridad y sobre la posible reticencia a utilizar e integrar
nuevas tecnologías en un curso o entrenamiento.
Como con todas las nuevas tecnologías, cada una de estas
cuestiones puede ir desapareciendo con el paso del tiempo
conforme la realidad virtual se utilice más comúnmente en
áreas fuera de la educación (video juegos, cine, marketing,
televisión, etc.).

22. CASOS DE ESTUDIO
Esta sección demuestra algunos de los primeros casos de empresas que trabajaron con RV
en el campo de la industria automotriz:
1.- Bosch utiliza RV para proporcionar "visitas virtuales" de sus motores a los técnicos, lo que les
permite explorar las máquinas a un nivel detallado. En particular, el entrenamiento RV de Bosch
identifica claramente a sus mecánicos, componente por componente, ayudándolos a aclimatarse a
los nuevos diseños y entender cómo el nuevo motor difiere de lo que están acostumbrados.
https://www.youtube.com/watch?v=LjJSbHxIvnM
2.- Volvo ha construido en el laboratorio una pista de siete kilómetros simulando una carretera local,
donde la información sobre el comportamiento del nuevo coche se puede recoger en una situación
real durante una prueba de conducción. Estos datos pueden ser analizados antes de que el vehículo
se lance en el mercado. Volvo también tiene un entorno virtual para simular la colisión de vehículos
con diferentes barreras y obstáculos. Por lo tanto, es posible analizar los sistemas de protección
contra ese tipo de peligros.

23. CASOS DE ESTUDIO
3.- Siguiendo la misma idea de probar los productos antes de su fabricación, Renault ha
simulado el rendimiento de uno de sus coches, el Raccoon. Han utilizado una técnica de
filmación que combina ambientes reales y objetos virtuales.
https://www.youtube.com/watch?v=6i1SbQxgD2Q
4.- Los ingenieros de Chrysler-Jeep han aplicado RV para desarrollar modelos dinámicos de
sus vehículos. Estos modelos se enfrentan a un riguroso análisis de problemas potenciales
que sólo podrían duplicarse en grandes terrenos abiertos, utilizando varios prototipos de
los vehículos probados.

24. CASOS DE ESTUDIO
5.- La fábrica de Ford Motors en Dearborn, Michigan (EE.UU.), ha desarrollado uno de los entornos
virtuales más sofisticados para la ingeniería del automóvil, el CAVSE (Core & Advanced Vehicle
System Engineering). Este sistema aplica la RV a la simulación y a la creación de prototipos virtuales,
teniendo aerodinámica, ergonomía y modelización de superficie como principales campos de
investigación.
6.- Ford también ha empleado simuladores VR para analizar nuevos diseños de panel de
instrumentos y flujo de aire sobre el parachoques y el compartimento del motor. Esto es importante
para ayudar a los ingenieros a evaluar los efectos de ventilación sobre el enfriamiento de los
componentes del motor. Otra aplicación RV de ellos es el montaje automotriz, donde los
componentes del vehículo se caracterizan previamente por CAD y posteriormente se transfieren al
sistema RV. El usuario puede entonces manipular los componentes, intentando ensamblar el coche
virtual, mientras que el sistema comprueba la posición y los efectos de las piezas insertadas en el
vehículo. Este sistema también ayuda en las evaluaciones ergonómicas de varias operaciones de
montaje.

25. CASOS DE ESTUDIO
7.- General Motors (GM) también tiene un proyecto que utiliza un sistema CAVE (Cave
Automatic Virtual Environment), llamado VirtualEye que facilita el desarrollo de nuevos
modelos. Su unidad de ensamblaje de camiones (Detroit, Michigan, EE.UU.) emplea
software de la empresa Delmia para la evaluación de prototipos y ensamblaje de sus
vehículos. Ellos creen que las técnicas de prototipado virtual y fabricación virtual pueden
reducir el costo de desarrollar las herramientas necesarias. La RV también puede optimizar
las operaciones de fabricación y reducir el tiempo de uso.
8.- La fábrica de Land Rover ha utilizado RV para diseñar y validar prototipos rápidos de
vehículos y para ayudar a la expansión de la fábrica. Su supervisor de diseño recuerda que
la RV permitió minimizar errores en la estimación del costo de nuevos procesos de
producción. Además, la RV ayudó a facilitar la comunicación de todas las etapas de
desarrollo del proceso a los empleados, proveedores y gerentes implicados.

26. CASOS DE ESTUDIO
9.- Caterpillar junto con la Universidad de Illinois (Chicago, EE.UU.), ha desarrollado un
entorno virtual para probar nuevos proyectos y mejorar el proceso de ensamblaje de
equipos pesados. Estas pruebas permiten la evaluación del diseño del vehículo,
determinando por ejemplo el campo visual del conductor. En este proyecto, el operador se
sienta sobre una plataforma que contiene los mismos mecanismos de control de una
cabina de tractor real. Esta plataforma se encuentra dentro de un Sistema CAVE.
10.- BMW, en cooperación con la Universidad de Erlangen, ha desarrollado en Munich
(Alemania) un centro de simulación VR para evaluar colisiones, rendimiento de equipos y
eficiencia de diseño. Este centro de simulación se utiliza para analizar los procesos de
ingeniería de construcción de sus vehículos

27. CASOS DE ESTUDIO
11.- Daimler Chrysler de Brasil está desarrollando una tecnología DMU (Digital Mock-Up)
para validar sus principales proyectos piloto. Esta empresa está dedicando un gran esfuerzo
para proporcionar todas las condiciones necesarias para difundir con éxito esta nueva
tecnología a través de la fábrica. Estas condiciones son: servicios de consultoría,
capacitación y apoyo; Y recursos computacionales, como potentes estaciones de trabajo,
redes de área local, etc. Esta tecnología procesa grandes volúmenes de información
proporcionada por los participantes de los proyectos. Para lograrlo, también fue necesario
introducir el concepto de Gestión de Datos de Ingeniería (EDM). EDM permitió la gestión de
todos los datos relacionados con productos y procesos en un formato estándar,
permitiendo su utilización en distintas áreas de la fábrica.

28. PROCESO PARA IMPLEMENTAR VR EN ENTRENAMIENTO
El siguiente
proceso define
los pasos
necesarios para la
creación de un
ambiente virtual
dedicado a la
capacitación /
entrenamiento:
1.- Define los objetivos
del curso
2.- Selecciona los objetivos
que pueden usar
simulaciones o VR para
medición o para lograr.
3.- Clarifica la selección, elige aquellos
que pueden usar Simulación 3D (VR)
4.- Ejecuta pasos para cada objetivo.
Determina:
i. Nivel de realismos
ii. Tipo de immersión y presencia
iii. Tipo de interactividad y la salida sensorial
5.- Elige el Software para el VR
/ Hardware, y/o el sistema de
entrega.
6.- Diseño y construcción
del ambiente virtual
7.- Evalúa el ambiente virtual con
un grupo piloto
8.- Modifica el ambiente
virtual de acuerdo a la
evaluación. Repite los
puntos 7 y 8 hasta que
sea satisfactorio el
resultado
9.- Evalúa el ambiente virtual
con un target más grande.
10.- Modifica de acuerdo a los
resultados de la evaluación. Repite
los puntos 9 y 10 si es necesario.
Modelo para determinar cuando usar Realidad Virtual en
la educación cursos de entrenamiento

29. CONSTRUCCIÓN DE LA PLATAFORMA DE
REALIDAD VIRTUAL PARA MERCEDES BENZ
La plataforma de Realidad Virtual desarrollada por nuestra empresa podrá ser
utilizada en los siguientes contextos:
• Pre-visualización para la construcción o estudio.
• Capacitación de recursos humanos para mejorar la eficacia y eficiencia de los
resultados finales de la capacitación.
• Gestión Operativa simulando procesos.
• Gestión de Riesgos mediante la mejora de las políticas de prevención de
errores humanos (HSE).
Utilizaremos nuestro motor de desarrollo de aplicaciones de Realidad Virtual,
Lodestone, para crear la versión fotorrealista de un taller mecánico creando un
entorno realista virtual inmersivo en 3D. De esta manera, los operadores
pueden entrenar, interactuar y practicar como estaban en la planta real con el
equipo real. Nuestro motor de desarrollo evita el pago de licencias a terceros al
momento de creación de este tipo de experiencias.

30. • Tutorial Training Version: la simulación estará basada
en un tutorial que permitirá al aprendiz aprender los
pasos operativos estratégicos y al capacitador evaluar sus
actuaciones en tiempo real.
• Event Driven Version: Los eventos de entrenamiento
son conducidos por un instructor virtual, donde el
entrenador físicamente presente monitoreará cómo se
comportan los participantes y reaccionan en tiempo real
a situaciones simuladas. Serán casos específicos de
armado y desarmado, fallas y reparaciones.
Las métricas y resultados arrojados en tiempo real, facilitarán
al capacitador identificar los momentos clave del
entrenamiento (ej. Tiempo de ensamblado, momento en que
se tardó más en ensamblar, número de intentos, porcentaje
completado, etc.).
Modos de
entrenamiento y
features de la
plataforma de
Realidad Virtual
para entrenamiento
que será creada por
nuestra empresa

31. A continuación un ejemplo de visualización
de un motor eléctrico en 3D:
https://skfb.ly/BQHX

32. 3-D VLEs
Desde un punto de vista pedagogico. El 3D, cambios fluidos temporales e interactividad son las
características mas importantes que distinguen los 3.D VLEs de otros tipos de VLEs.
Incrementa immersión, incrementa fidelidad y un nivel más alto de participación activa del aprendiz.
Inmersión y presencia.
La presencia como el sentido subjetivo de estar presente en el lugar.
La inmersión es el objetivo y las propiedades apreciables del sistema o el ambiente que lleva a una
sensación de presencia.
Dickey (2002) identifica 3 aspectos en las pexperiencias del usuario que contribuyen a identificar la
construcción: presencia (incluyendo ambos, el estado físico de la presencia así como la impresión social
que uno provoca), representación (incluyendo la apariencia visual del avatar de la persona, junto con
nombre identificador o descripción) y la personificación (incluyendo sus acciones fisicas junto con la
posición social de estas acciones).
La habilidad del usuario para construir o retratar una identidad dentro del ambiente es muy importante,
nosotros tomamos la consideración de que más que estas sean las unicas caracteristicas del 3-D VLEs, son
una consecuencia de la fidelidad representativa y las interacciones del aprendiz sean facilitadas por el
ambiente.
LA REALIDAD VIRTUAL Y EL APRENDIZAJE

33. Interacción del AprendizFidelidad Figurativa
Construcción de la
Identidad
Sensación de
Presencia
Co-presencia
B E N E F I C I O S D E L A P R E N D I Z A J E
TAREAS DE APRENDIZAJE
AMBIENTES DE APRENDIZAJE EN 3-D VIRTUAL
MODELO INICIAL PARA APRENDIZAJE DE 3-D VLES

34. CARACTERISTICAS MÁS DISTINTIVAS DE LOS
AMBIENTES DE APRENDIZAJE VIRTUAL EN 3-D
Categoría Características
Fidelidad Figurativa • Muestra de un ambiente realista
• Despliegue fluido de los cambios de vista y movilidad del objeto
• Consistencia del comportamiento del objeto.
• Representación del usuario
• Audio Espacial
• Realimentación de la cinemática y la fuerza táctil
• Personificación de las acciones incluyendo el control de la vista,
navegación y manipulación del objeto
• Personificación verbal y la comunicación no verbal.
• Control de los atributos y el comportamiento del ambiente
• Construcción de los objetos y la lectura de los comportamientos de los
objetos
Interacción del aprendiz

35. Los aspectos visuales más importantes de la fidelidad
figurativa del 3-D VE son un despliegue realista del
ambiente y un despliegue fluido de los cambios de vista y
movilidad del objeto. El despliegue de los objetos
usando las perspectivas realistas y la oclusión, así como
la textura realista y la iluminación, permite el realismo
que puede acercarse a la calidad fotográfica si el modelo
en 3D es definido con suficiente detalle. Sin embargo,
aunque las imágenes no se acerquen a la calidad
fotográfica, con la suficiente velocidad de fotogramas, la
imagen cambia ese reflejo en el movimiento del
observador o los objetos en movimiento que aparecen lo
suficientemente fluidos para proveer una experiencia
realista.

36. LOS OFRECIMIENTOS QUE APOYAN EL APRENDIZAJE
USANDO AMBIENTES DE REALIDAD VIRTUAL
La habilidad mara moverse libremente alrededor de un 3-D VLE, visto desde cualquier posición y
manipulación de objetos tiene el potencial para asistir en el desarrollo de el conocimiento del espacio el
ambiente real más allá de lo que es posible a través de alternativas que no son 3D, incluyendo aquellos
usando materiales de fotografías y videos o tecnologías de fotografías panorámicas (ejem: Quicktime VR).
Esto te guía a los primeros ofrecimientos de aprendizaje de 3-D VLEs.
Ofrecimiento 1: 3-D VLEs pueden ser usados para facilitar tareas de aprendizaje que te llevan al
desarrollo de una representación del conocimiento del espacio mejorado del dominio explorado.
Uno de los potenciales beneficios mas importantes de las simulaciones ocurre a través de la interacción
del aprendiz con objetos en el VE. Cualquier dominio del conocimiento en donde se espera que el
aprendiz desarrolle un entendimiento de entidades exhibiendo comportamientos dinámicos podrían ser
adecuados a simulaciones conde el aprendiz es capaz de construir un conocimiento personal o
iterativamente defina su representación mientras el o ella exploran y expermientan en una manera
consistente con las teorías de aprendizaje cognitivas constructivas (Jonassen 1991; Piaget 1973).

37. LOS OFRECIMIENTOS QUE APOYAN EL APRENDIZAJE
USANDO AMBIENTES DE REALIDAD VIRTUAL
Ofrecimiento 2: 3-D VLEs pueden ser usados para facilitar las tareas de aprendizaje experiencial que
podrían ser imprácticas o imposibles de emprender en el mundo real.
De acuerdo a Csikszentmihalyi (1990), algunas actividades pueden ser tan atractivas que nuestro enfoque
de la mente esta cambiada de nuestros alrededores y el estrés de nuestro día a día, permitiéndonos
enfocarnos solo en nuestra tarea. El usa el termino “fluir” para describir ña experiencia del aprendiz en
estas situaciones. El alto grado de fidelidad y la interfase natural del 3-D Ves puede incrementar la
probabilidad que los aprendices experimenten este sentimiento de fluidez mientras se adentran
psicológicamente dentro del ambiente.
Ofrecimiento 3: 3-D VLEs pueden ser usados para facilitar las tareas de aprendizaje que se guían para
incrementar la motivación intrínseca y el compromiso.
Específicamente, porque las tecnologías 3-D pueden proveer niveles visuales o sensación de realismo e
interactividad consistente con el mundo real, las ideas prendidas dentro del 3-D VE deberían ser mas
fácilmente recordados y aplicados dentro del ambiente real correspondiente. Estudios realizados por
Baddeley (1993) apoya esta idea sugiriendo que los hechos aprendidos por los nadadores debajo del agua
son mas recordados mientras que los hechos aprendidos en la tierra.

38. LOS OFRECIMIENTOS QUE APOYAN EL APRENDIZAJE
USANDO AMBIENTES DE REALIDAD VIRTUAL
Ofrecimiento 4: 3-D VLEs pueden ser usados para facilitar las tareas de aprendizaje que guían a
mejorar la transferencia de conocimiento y habilidades a situaciones reales a través de la
contextualización del aprendizaje.
Ofrecimiento 5: 3-D VLEs pueden ser usados para facilitar las tareas que guían a un más rico y
efectivo aprendizaje colaborativo que alternativas en 2-D.

39. Interacción del Aprendiz
Fidelidad Figurativa
Construcción de la
Identidad
Sensación de
Presencia
Co-presencia
B E N E F I C I O S D E L A P R E N D I Z A J E
TAREAS DE APRENDIZAJE
AMBIENTES DE APRENDIZAJE EN 3-D VIRTUAL
MODELO ELABORADO PARA APRENDIZAJES EN 3-D VLES, INCORPORANDO
CARACTERISTICAS UNICAS Y OFRECIMIENTOS DE APRENDIZAJE
Despliegue de un ambiente realista
Despliegue fluido de los cambios de vista y
movilidad del objeto
Consistencia del comportamiento del objeto.
Representación del usuario
Audio del Espacio
Realimentación de la cinemática y la fuerza
táctil
Personificación de las acciones
Personificación verbal y la comunicación no
verbal.
Personificación verbal y la comunicación no
verbal.
Control de los atributos y el comportamiento
del ambiente.
Construcción de los objetos y la lectura de los
comportamientos.
Representación del
conocimiento espacial
Aprendizaje Experencial Compromiso Aprendizaje Contextual
Aprendizaje
Colaborativo

40. Un ejemplo de una suposición sobre las conexiones entre las características de 3-D VLEs
y sus beneficios de aprendizaje es que pueden ser vistas en una noción de que la
información factual es aprender dentro de un 3-D VLE, habrá una transferencia mas
grande de aprendizaje al ambiente real correspondiente. Esta noción bisagra con una
suposición adicional, llamada la intuición de que entre mas grande sea la fidelidad de
un 3-D VLE este lleva a una sensación de presencia mas grande y en consecuencia, una
transferencia más grande. Un segundo ejemplo es que la idea de que la interactividad
que provee el 3-D VLEs resultará un aprendizaje espacial mas grande que el que pudiera
ocurrir viendo de forma pasiva una animación equivalente o un video; una tercer
suposición es que la fidelidad figurativa del 3-D MUVE’s y las acciones personificadas
facilitan el resultado de una construcción en línea de la identidad más rica y una
sensación de co-presencia y que de regreso esto traerá más aprendizaje colaborativo
efectivo.

41. MODELO EXTENDIDO DE VLE (ENFOQUE PEDAGOGICO)
Este marco de referencia fue diseñado para ser usado para practicantes porque simplifica la complejidad del
aprendizaje a un nivel psicológico en 3 escenarios fundamentales . Estos son llamado conceptualización,
construcción y dialogo por Mayes y Fowler y son trazados en 3 tipos que fueron llamado en 1999 como “Material
didáctico”. Este termino engloba ambos las dimensiones pedagógicas y las tecnológicas ahora como así llamamos
el ambiente de aprendizaje.
En la tarea de la inmersion, hay una grado mas alto de realismo y niveles de manipulación, y el aprendizaje
experimental es el atributo clave. Los roles de los avatars, aunque no esenciales, pueden mejorar la terea de
inmersión apoyándose en las actividades como el rol de juego. Estos avatars en la inmersion social son mucho
mas evidentes y representan uno de los propósito principales para la creación de avatars. El problema con usar el
termino “inmersión” es que esta siendo usado en ambos, tecnológicamente y psicológicamente y ahora
pedagógicamente. Para evitar esto y usar términos mas al parejo con Dalgarno y Lee “construcción de identidad”,
“sensación de presencia” y “co-presencia”, los términos “empatía”, “cosificación” e “identificación” son los
sugeridos. En una inmersion conceptual, la habilidad de identificar y empatizar con este concepto es crítico para
entenderlo. Al igual que la habilidad de hacer un concepto concreto (cosificación) es el componente clave para la
tarea de inmersión. Finalmente, el dialogo de Mayes y Fowler depende en que los aprendices tengan un
profundo entendimiento de los conceptos para permitirles comprometerse en un argumento pensativo y
estructurado y una discusión que refleje un cierto nivel de experiencia e “identificación” con el sujeto visto.

42. Ambientes de
Aprendizaje en Virtual
3D
Marco de Referencia
Pedagógico de Mayes
Resultados de Aprendizaje
previstos
Conceptualización
Construcción
Dialogo
Empatía
Cosificación
Identificación
Sensación de
Presencia
Construcción de
Identidad
Co-presencia
Fidelidad
Figurativa
Interacción del
Aprendiz
Requerimiento de
Aprendizaje
Ofrecimientos de Tareas
Aprendizaje Especificado
Resultados de aprendizaje
alcanzados
Diseñado
para
aprender
UN MODELO DE APRENDIZAJE MEJORADO

43. • http://illogic.us/2016/10/07/process-industry-costs-vs-benefits-virtual-reality-training/ (illogic)
• Virtual reality and learning: Where is the pedagogy? / Chris Fowler / First published: 27 January
2014
• What are the learning affordances of 3-D virtual environments? / Barney Dalgarno, Mark J. W. Lee /
Published Date 20 December 2009
• The application of virtual reality technologies in engineering education for the automotive industry
/ Published in: Interactive Collaborative Learning (ICL), 2015 International Conference on / Date of
Conference: 20-24 Sept. 2015
• Virtual Reality Technology for the Automotive / Engineering Area / Conference Paper · November
2002 / Antonio Valerio Netto
• Industrial Robot: An International Journal / Making virtual manufacturing a reality / Gilad Ledere,
• Reasons to Use Virtual Reality in Education and Training Courses and a Model to Determine When
to Use Virtual Reality / Veronica S. Pantelidis
• TRAINING IN VIRTUAL ENVIRONMENTS. A Safe, Cost-Effective, and Engaging. Approach to Training /
Satyandra K. Gupta / Davinder K. Anand / John E. Brough / Maxim Schwartz / Robert A. Kavetsky
FUENTES

44. CONTACTO
www.renderfarm.com.mx www.gamecoderstudios.com
Chilaque 27. Col. San Diego Churubusco.
Delegación Coyoacán. C.P. 04120.
México, CDMX
Callejón de la Veta, Sección 9 20, Noria Alta,
C.P. 36050 Guanajuato, Guanajuato.
Teléfono: (+5255) 56 04 10 16
Email: ventas@renderfarm.com.mx
Facebook: Render Farm Studios
Twitter: @RenderFarmStudi
Teléfono: (+52) 47 31 09 02 54
Email: contact@gamecoderstudios.com
Facebook: GameCoderStudios
Twitter: @GameCoder_Team