Modelación tridimensional y realidad virtual: una propuesta tecnológica para la educación ambiental y geocientífica

Autores/as

  • Adrián Alejandro Gonzalez-Gutierrez
  • Brayan Javier Orozco Rodriguez
  • Wilder Alberto Ocampo Ochoa
  • Dino Carmelo Manco Jaraba

DOI:

https://doi.org/10.15665/rp.v24i1.3781

Resumen

El desarrollo educativo en las últimas décadas ha experimentado cambios significativos o sustanciales debido a la incorporación de tecnologías digitales emergentes. Esta investigación tiene como objetivo generar modelos 3D utilizando fotogrametría con el algoritmo Structure From Motion (SfM) en el software Agisoft Metashape, integrándolos en entornos de realidad aumentada y creando réplicas en impresión 3D como herramienta educativa y de investigación. Metodológicamente realizó revisión del estado del arte en las diferentes bases de datos académicas y científicas, con el fin de conocer las tendencias referentes a la fotogrametría y plataformas de realidad aumentada. Posteriormente, se tomaron muestras de rocas, minerales y fósiles para la fotogrametría de corto alcance y a su vez la fotogrametría digital. Para la generación de modelos tridimensionales se utilizó el software Agisoft Metashape Professional como herramienta especializada en procesamiento fotogramétrico orientada a la reconstrucción 3D de objetos mediante imágenes digitales. En conclusión, la generación de modelos tridimensionales a partir de fotogrametría digital utilizando el algoritmo Structure From Motion (SfM) en Agisoft Metashape demostró ser una metodología eficiente y precisa para la reconstrucción geométrica de muestras geológicas. Esta técnica permitió obtener representaciones digitales con alta fidelidad morfológica, lo que valida su aplicabilidad no solo en la documentación científica y académica, sino también como recurso pedagógico accesible y replicable en distintos entornos educativos.

Citas

R. G. Vera, “Horizonte de la educación bibliotecológica en línea,” Investig. Bibl. Arch. Bibl. e Inf., vol. 29, no. 67, pp. 7–15, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.ibbai.2016.02.034.

D. Avello-Sáez, N. Lucero-González, and I. Villagrán, “Desarrollo de una declaración de uso de inteligencia artificial con una perspectiva de integridad académica en educación médica y ciencias de la salud,” Rev. Médica Clínica Las Condes, vol. 35, no. 5, pp. 412–420, 2024, doi: https://doi.org/10.1016/j.rmclc.2024.06.003.

W. Yan, C. Yang, P. Shen, and W.-H. Zhou, “Efficient probabilistic tunning of large geological model (LGM) for underground digital twin,” Eng. Geol., vol. 350, p. 107996, 2025, doi: https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2025.107996.

M. Wang, J. Zhu, H. Gu, J. Zhang, D. Wu, and P. Wang, “Optimizing experiential learning in science education: The role of two-tier testing in digital game-based learning,” Entertain. Comput., vol. 54, p. 100960, 2025, doi: https://doi.org/10.1016/j.entcom.2025.100960.

H. Gong, D. Su, S. Zeng, and X. Chen, “Advancements in digital twin modeling for underground spaces and lightweight geometric modeling technologies,” Autom. Constr., vol. 165, p. 105578, 2024, doi: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2024.105578.

D. Fonseca, N. Martí, E. Redondo, I. Navarro, and A. Sánchez, “Relationship between student profile, tool use, participation, and academic performance with the use of Augmented Reality technology for visualized architecture models,” Comput. Human Behav., vol. 31, pp. 434–445, 2014, doi: https://doi.org/10.1016/j.chb.2013.03.006.

F. Alvarado-Neves, L. Ailleres, L. Grose, A. R. Cruden, and R. Armit, “Using 3D models to test geological hypotheses for sill complex geometries: Application to Jurassic dolerite intrusions, Tasmania,” J. Struct. Geol., vol. 197, no. April 2024, p. 105420, 2025, doi: 10.1016/j.jsg.2025.105420.

A. Ren, L. Wu, J. Xu, Y. Xing, Q. Qiu, and Z. Xie, “A deep learning method for 3D geological modeling using ET4DD with offset-attention mechanism,” Comput. Geosci., vol. 200, no. June 2024, p. 105929, 2025, doi: 10.1016/j.cageo.2025.105929.

R. Castro-Padilla, C. Jiménez-Peñaranda, E. Rojas-Martínez, D. Manco-Jaraba, and F. Lascarro-Navarro, “Amenaza y vulnerabilidad por inundación del Brazo de Mompóx (Río Magdalena), corregimiento de Cantera, Bolívar, Colombia,” Prospectiva, vol. 19, no. 2, pp. 1–11, 2021, doi: https://doi.org/10.15665/rp.v19i2.2712.

V. Ortiz-Maestre, C. Polo-Mendoza, D. Girales-Puerta, and D. Manco-Jaraba, “Análisis de susceptibilidad por movimientos en masa implementando el método Mora-Vahrson modificado para el corregimiento de Chemesquemena (Cesar, Colombia),” Tecnura, vol. 27, no. 77, pp. 1–21, 2022, doi: https://doi.org/10.14483/22487638.19951.

L. Lascarro-Navarro, J. Delgado-Rodriguez, E. Rojas-Martinez, F. Lascarro-Navarro, and D. Manco-Jaraba, “Aplicación del método estadístico discriminante en la zonificación de susceptibilidad a procesos de remoción en masa , municipio de Pueblo Bello , Cesar ( Colombia ),” Prospectiva, vol. 22, no. 1, pp. 56–70, 2024, doi: https://doi.org/10.15665/rp.v22i1.3269.

J. Grodotzki, B. T. Müller, and A. E. Tekkaya, “Introducing a general-purpose augmented reality platform for the use in engineering education,” Adv. Ind. Manuf. Eng., vol. 6, p. 100116, 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.aime.2023.100116.

C. M. Rebello, G. F. Deiró, H. K. Knuutila, L. C. de S. Moreira, and I. B. R. Nogueira, “Augmented reality for chemical engineering education,” Educ. Chem. Eng., vol. 47, pp. 30–44, 2024, doi: https://doi.org/10.1016/j.ece.2024.04.001.

O. Rivero, A. Dólera, M. García-Bustos, X. Eguilleor-Carmona, A. M. Mateo-Pellitero, and J. F. Ruiz-López, “Seeing is believing: An Augmented Reality application for Palaeolithic rock art,” J. Cult. Herit., vol. 69, pp. 67–77, 2024, doi: https://doi.org/10.1016/j.culher.2024.07.007.

B. Marques, B. S. Santos, and P. Dias, “Ten years of immersive education: Overview of a Virtual and Augmented Reality course at postgraduate level,” Comput. Graph., vol. 124, p. 104088, 2024, doi: https://doi.org/10.1016/j.cag.2024.104088.

M. J. Smith, J.-C. Otto, A. B. Moore, C. H. Grohmann, J. Hillier, and M. Geilhausen, “1.13 - Geovisualization,” J. (Jack) F. B. T.-T. on G. (Second E. Shroder, Ed., Oxford: Academic Press, 2022, pp. 319–361. doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818234-5.00147-4.

Q. Zhang, S. Yu, J. Yu, Y. Li, Z. Zhu, and H. Xu, “Investigations on the failure processes of tunnel models containing weak layers based on A novel tunnel-layer 3D printing technology and DEM,” Theor. Appl. Fract. Mech., vol. 138, p. 104968, 2025, doi: https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2025.104968.

Q. Zhang, S. Yu, J. Yu, Y. Li, H. Xu, and Q. Huang, “Investigating the interaction mechanisms between fissures and layers of SCB specimens using a novel layer 3D printing technology and DEM,” Theor. Appl. Fract. Mech., p. 105044, 2025, doi: https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2025.105044.

Escuela Britanica de Artes Creativas y tecnología, “¿Qué es el modelado 3D y cómo funciona?” Accessed: Jun. 10, 2025. [Online]. Available: https://ebac.mx/blog/que-es-el-modelado-3d

P. Sáez-Martínez, “¿Qué es la Realidad Aumentada?” Accessed: Jun. 13, 2025. [Online]. Available: https://www.onirix.com/es/aprende-sobre-ra/que-es-la-realidad-aumentada/

J. Saorín, J. Torre-Cantero, C. Meier, D. Melián, C. Ruiz, and A. Bonnet, “Creación, visualización e impresión 3D de colecciones online de modelos educativos tridimensionales con tecnologías de bajo coste. Caso práctico del patrimonio fósil marino de Canarias,” Educ. Knowl. Soc., vol. 17, no. 3, pp. 89–108, 2016.

E. Rua-Ramirez, F. Jimenez-Diaz, G. Gutierrez-Arias, and N. Villamizar, “Impresión 3D como herramienta didáctica para la enseñanza de algunos conceptos de ingeniería y diseño,” Ingeniería, vol. 23, no. 1, pp. 70–83, 2018, doi: 10.14483/23448393.12248.

R. Adeva, “En qué consiste la impresión 3D y cómo funciona.” Accessed: Jun. 10, 2025. [Online]. Available: https://www.adslzone.net/reportajes/tecnologia/impresion-3d/

M. Montoya-Ramírez, “Generación de modelos 3D de muestras de roca con Structure from Motion,” Universidad Nacional Autónoma de México, 2021.

Agisoft, “Discover intelligent photogrammetry with Metashape.” Accessed: Jun. 13, 2025. [Online]. Available: https://www.agisoft.com/

M. Marshall, “Cómo era el megalodón, el megatiburón prehistórico que dominó los océanos durante 20 millones de años.” Accessed: Jun. 11, 2025. [Online]. Available: https://www.bbc.com/mundo/articles/c4nr4z7r7lyo

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2026-01-24

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Sección

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