Desarrollo de sistema de interacción basado en sensor de distancia en 360º para superficies interactivas dentro de un laboratorio inmersivo
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Universidad Católica de Cuenca.
Resumen
This study aimed to develop a functional spatial interaction prototype that converts physical surfaces in the Virtual Reality Laboratory at the Catholic University of Cuenca into interactive digital interfaces by integrating a 360° RPLiDAR A2 laser sensor with the Unity engine. The research addressed the limitations of academic environments that rely exclusively on keyboard and mouse input, which restrict interaction possibilities in immersive spaces. A quantitative -methods, applied, and iterative methodology was employed. The quantitative component focused on collecting technical metrics related to system accuracy, tracking, and responsiveness, whereas the qualitative component focused on evaluating the user experience. As a result, a functional prototype was developed that can detect and track the movement of a hand in real time in front of a physical surface, enabling its correspondence with actions within an application developed in Unity. Functional testing demonstrated a stable response and smooth interaction; with a spatial accuracy of ± 11.30 mm, a computation latency of 38.40 ms, a reduction in jitter of 78.20% and automatic recovery following a serial disconnection in 3.24 s. It is concluded that the integration of the RPLiDAR A2 sensor with Unity constitutes a technically viable alternative for expanding forms of interaction in immersive laboratories and for future educational applications based on interactive surfaces.
Descripción
El presente trabajo tuvo como objetivo desarrollar un prototipo funcional de interacción espacial para convertir superficies físicas del laboratorio de realidad virtual de la Universidad Católica de Cuenca en interfaces digitales interactivas mediante la integración de un sensor láser RPLiDAR A2 de 360° y el motor Unity. La investigación respondió a las limitaciones de los entornos académicos basados exclusivamente en teclado y mouse, los cuales restringen las posibilidades de interacción en espacios inmersivos. Se aplicó una metodología cuantitativa, de carácter aplicado e iterativo. El componente cuantitativo se orientó a la recopilación de métricas técnicas relacionadas con precisión, seguimiento y respuesta del sistema, mientras que el componente cualitativo se enfocó en la valoración de la experiencia de usuario. Como resultado, se construyó un prototipo capaz de detectar y seguir en tiempo real el movimiento de una mano frente a una superficie física, permitiendo su correspondencia con acciones dentro de una aplicación desarrollada en Unity. Las pruebas funcionales evidenciaron una respuesta estable y una interacción fluida; con una precisión espacial de ± 11.30 mm, una latencia de cálculo de 38.40 ms, una reducción de temblor (jitter) del 78.20% y una recuperación automática ante desconexión serie en 3.24 s. Se concluye que la integración entre RPLiDAR A2 y Unity constituye una alternativa técnica viable para ampliar las formas de interacción en laboratorios inmersivos y para futuras aplicaciones educativas basadas en superficies interactivas.
Palabras clave
RPLIDAR A2, INTERACCIÓN ESPACIAL, SUPERFICIES INTERACTIVAS, ENTORNOS DIGITALES
Citación
Verdugo Huiracocha, M. (2026). Desarrollo de sistema de interacción basado en sensor de distancia en 360º para superficies interactivas dentro de un laboratorio inmersivo. [Proyecto de titulación]. Universidad Católica de Cuenca.
