Desarrollan en la UAG modelo de realidad virtual único

La Universidad Autónoma de Guadalajara (UAG) está a la vanguardia en realidad virtual, soportada por un modelado matemático y no hay ninguna universidad en el occidente de México, ni en el país que tenga una tecnología como la que nosotros hemos desarrollado”, aseguró el Dr. Efrén Aguilar Garnica, Director de Investigación y Desarrollo Tecnológico de la UAG.

Y es que, estudiantes e investigadores desarrollaron un secador rotatorio virtual, en el cual se combinaron los conocimientos las áreas de Ciencias Química y Ciencias Computacionales, tanto de nivel Licenciatura como de Maestría, donde a partir de un modelo matemático se creó todo un ambiente interactivo ubicado en la cava virtual, que se encuentre en el Laboratorio de Ingeniería Química del Edificio E de Ciudad Universitaria.

Tradicionalmente, un secador rotatorio es un equipo que ocupa mucho espacio físico en las industrias. Este se compone de una bandeja por la cual ingresan los materiales a un cilindro giratorio de grandes dimensiones, donde se secan y salen por el otro extremo. Para los estudiantes del área de Ciencias Químicas el uso de este equipo es interesante porque al secar materiales pueden conocer los cambios físicos y químicos que tienen.

Precisamente, la idea de tener un secador rotatorio virtual es que los alumnos puedan conocer este tipo de equipos y utilizarlos como si tuvieran el contacto con uno real, ya que gracias al modelo matemático desarrollado en la UAG funciona como en la realidad.

“Esta clase de proyectos es para que los alumnos estén asociados a entornos más realistas, si bien se tienen los componentes más caricaturescos, el objetivo de nosotros como investigadores es volverlos más reales para que nuestros estudiantes se vean más beneficiados al estar interactuando con componentes que parecieran ser 100 por ciento reales”, compartió el Dr. Jonathan Rosales Hernández, Profesor Investigador de la UAG y encargado del proyecto.

“Este proyecto se compone de varias fases, como nosotros diseñamos y trabajamos la creación del secador rotatorio con el conjunto de elementos que no son movibles dentro del componente y en todas las animaciones físicas dentro del ambiente, e incorporar los lentes de realidad virtual, en conjunto con la cava virtual inmersiva que se tiene dentro del laboratorio de Química”.

Modelo innovador

El modelo matemático desarrollado por los estudiantes de Ciencias Químicas ayudó a hacer más realista el secador rotativo virtual, en él se trabajó alrededor de 6 meses y, debido a que es una obra innovadora, fue registrada ante el Instituto Nacional de Derechos de Autor (Indautor).

“En muchas ocasiones hablar de modelado matemático es describir con ecuaciones la realidad y esas ecuaciones surgen de leyes de balances de materia y balances de energía que siempre se cumplen”, explicó el Dr. Aguilar Garnica.

“Lo interesante es que es un modelo matemático diseñado en Matlab que replica el comportamiento fisicoquímico de los materiales a secar y lo difícil fue traducir el modelo al lenguaje de programación C # (C Sharp), para posteriormente ser implementado dentro del motor gráfico Unity 3D, adaptando sus propiedades a los objetos virtuales, ese fue el reto y el impacto tecnológico del proyecto”.

En este contexto dijo que lo más difícil fue empezar a crear los componentes internos del laboratorio; es decir, todos los modelos de realidad virtual tridimensionales de como funcionan en la vida real.

“Durante la carrera se ven la medición de la temperatura, la medición de la humedad y como tal en ciertas asignaturas específicas se ve lo que se conoce como proceso de secado, que dicho de una forma sencilla, es ver cómo se va eliminando la humedad de un sólido utilizando calor”, explicó Ricardo Alexis Gutiérrez Aguiñaga, recién egresado de la carrera de Ingeniería Química, quien colaboró como parte de su proyecto de tesis el “Diseño e instrumentación de un secador rotatorio en realidad virtual”, para titularse.

En una primera etapa, el material que se utilizará en el secador rotatorio virtual es el carbón, debido a que los datos fisicoquímicos de este elemento están disponibles; sin embargo, en las siguientes etapas se incorporarán más productos para el aprendizaje de los alumnos.

Gran proyecto

El secador rotatorio virtual se compone de los siguientes elementos: 

• Secador rotario virtual, aquí se llevará a cabo todo el proceso.
• Medidores de humedad.
• Termómetro que servirá para medir la temperatura y la humedad.
• Material por secar, en esta versión se incluyó carbón por tener más información sobre sus propiedades.
• Sensores.
• Paneles de control, aquí los estudiantes van a estar interactuando con el equipo.
• Lentes virtuales.

Cabe mencionar que el proyecto tardó más de un año en realizarse, la parte del desarrollo del elemento de secado tomó alrededor de 6 meses, mientras que el desarrollo de modelos matemático de 4 a 5 meses, más 4 meses para la incorporación de ambas partes dentro del mismo secador rotario.

Todo el tiempo invertido se traduce en ventajas como ahorro de dinero, energía y creación de espacio, “normalmente es un espacio que se encuentra disponible en la industria, en la virtualidad se cumple con el tamaño de escala industrial y, por lo tanto, se puede reproducir en la realidad, pero sin la necesidad de tener ese espacio físico”, resaltó el Dr. Aguilar Garnica.

Además de tener la capacidad de equipos de gama industrial accesibles para el uso de los estudiantes para la práctica, así como la parte de la seguridad industrial, en donde no se ven expuestos a correr ningún riesgo.

El Dr. Jonathan Rosales compartió que este proyecto es tan solo uno de los cuales se han desarrollado en la cava virtual, ya que se han presentado otros como el entorno de un videojuego de patos, el sistema solar y otro con la temática del Día de Muertos.

La idea a futuro es tener diferentes escenarios virtuales que aporten al aprendizaje de diversas carreas en la UAG y seguir con su tarea de formar Líderes innovadores de clase mundial.