SimulaciAn-en-tercera-dimensiAn-del-sistema-circulatorio-de-los-cAínidos-para-el-uso-educativo

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE CÓMPUTO
TRABAJO TERMINAL
TT2014-B035
“Simulación en tercera dimensión del Sistema Circulatorio
de los Cánidos para el uso Educativo”
QUE PARA CUMPLIR CON LA OPCIÓN DE TITULACIÓN CURRICULAR EN LA CARRERA DE:
“Ingenieŕıa En Sistemas Computacionales”
P R E S E N T A:
Ignacio Jair Arroyo Figueroa
Arturo Borja Araiza
Juan Angel Vera Medina
D i r e c t o r e s:
M. en C. David Araujo Dı́az M. en C. Laura Méndez Segundo
México, D.F. Diciembre 2015
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Escuela Superior De Cómputo
N◦ de Registro: Diciembre 2015
2014-B035
“Simulación en tercera dimensión del Sistema Circulatorio de los
Cánidos para el uso Educativo”
Presentan:
Ignacio Jair Arroyo Figueroa 1
Arturo Borja Araiza 2
Juan Angel Vera Medina 3
Directores:
M. en C. David Araujo Díaz M. en C. Laura Méndez Segundo
Resumen: En el presente documento se describe el desarrollo del sistema de simulación en
tercera dimensión como apoyo educativo, permitiendo la interacción con el alumno.
El sistema muestra la estructura del aparato circulatorio del perro.
Permite ver la ubicación del corazón y las arterias, traza la ruta a seguir de inicio a fin de
la sangre entre el corazón y la arteria especificada, durante el recorrido irá desplegando
el nombre de la arteria por la cual se está pasando.
Palabras Clave:Sistema circulatorio de cánidos, tercera dimensión, Facultad de Medicina
Veterinaria y Zootecnia, sistema de cómputo.
1ignacioarroyo98@gmail.com
2Aborja.isc@gmail.com
3javera6723@gmail.com
4
Advertencia
“Este documento contiene información desarrollada por la Escuela
Superior de Cómputo del Instituto Politécnico Nacional, a partir de datos
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y da lugar a las consecuencias legales que para tal efecto se determinen.
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to Politécnico Nacional, situada en Av. Juan de Dios Bátiz s/n Teléfono:
57296000, extensión 52000.
Agradecimientos
Principalmente agradesco a DIOS por protegerme durante todo mi camino y darme fuerzas para
superar obstáculos y dificultades a lo largo de toda mi vida. En especial a lo largo de mi trayec-
toria como estudiante en la carrera de Ing. en Sistemas Computacionales en la Escuela Superior
de Computo del IPN.
Agradezco a mi familia por darme apoyo constante e incondicional en toda mi vida y más aún
en mis duros años de carrera profesional.
A mi Papá Ignacio Arroyo Moreno que siempre me brinda su apoyo pero sobre todo su confian-
za. Pero en especial por el gran valor que siempre has tenido. Por la fuerza que has demostrado
día a día. Por el coraje que has puesto en todas tus empresas y por la hazaña de soportar las mas
duras tempestades. Por cuidar de nosotros antes que de ti.
A mi Mamá Celia Figueroa Muñoz que siempre está a mi lado dandome su apoyo incondicio-
nal. En especial por tu cariño y comprensión.
Agradezco a mis directores de trabajo terminal al M en C. David Araujo Díaz y a la M en C.
Laura Méndez Segundo, por haber brindado su conocimiento para la realización de este trabajo
y por su constante apoyo ante las dudas que surgieron en el camino.
De igual forma, dedico este trabajo a todos mis amigos que me han apoyado de diferentes ma-
neras, a personas que he conocido físicamente o a distancia, a personas con muchos años de
conocerlas y aquellas con cuales apenas me relacioné sin llegar a conocerlos a fondo.
Arroyo Figueroa Ignacio Jair.
6
Agradecimientos
A mis padres Arturo Borja y Ma. Del Pilar Araiza por su incondicional apoyo y amor que du-
rante toda mi vida me han hecho salir adelante y llegar a ser la persona que soy hoy.
A mi hermana Maryfer por ser cómplice y parte de todas mis locuras, aventuras y desvelos en
este camino, fue de gran ayuda tenerla cerca durante este proceso
A mis familiares y amigos que constantemente estuvieron a mi lado alentándome y evitando
que la toalla cayera y yo con ella, por las horas dedicadas, por los proyectos compartidos y los
sueños construidos.
A mi familia scout por las enseñanzas de vida, por las lecciones de humildad, a dar lo mejor de
mi, a vivir para servir, a tener un corazón generoso, puro y autentico.
Finalmente a mis profesores cuyo conocimiento transmitido me permite hoy estar saliendo con-
vertido en un ingeniero, les doy gracias por permitiré aprender de ellos para salir al mundo a ser
alguien productivo y útil.
Borja Araiza Arturo.
7
Agradecimientos
Dedicar este trabajo que empezó por una idea en una platica casual hace que irremediablemente
inicie por quien me dio esta idea, y esa es mi hermana Mariana, que mas de una vez me sacó de
mis casillas pero que al final resultó ser un pilar para esté proyecto. También dedicó esto a mis
padres por ser mis pilares y creer en mi aún cuando ni yo mismo e creído. A mis compañeros
de trabajo Arthur y Nacho, a mis directores que nos orientaron para que este trabajo fuese una
opción para titulación y además un trabajo que ayudará a la gente; sin mencionar los regaños que
igual nos ayudaron mucho. Por supuesto al autor de la idea original Alberto Follioux Morales
quien entra con mas empuje a el futuro de este proyecto. A mi tutor y amigo Miguel Olvera
Aldana que creo sin el ni siquiera habría terminado la carrera ni habría puesto mis cualidades a
prueba(gracias por encontrar en la música mi vehículo para enfocarme). A mis querido perros
Pipo, Dama, Zeus y Toyota por poner mi paciencia al limite, y particularmente a dama por
ayudarme a ubicarme espacialmente con su cuerpo para el modelado 3D. También a todos esos
amigos que estuvieron escuchando de esta idea y creyeron en ella, y por supuesto a los que no
creyeron en ella ya que alimentaron mi orgullo que es mi mayor fortaleza y mi mas vulnerable
debilidad. Quiero agradecer también a gente que estuvo y que ya no está, en fin, una sola pagina
no seria suficiente para agradecer a todos esos seres que directa o indirectamente ayudaron a que
esto fuera realidad. Gracias a todos por hacerme comprobar que rendirse destruye a la gente, y
que uno nunca debe rendirse ya que solo así trasciende muestra humanidad, incluso frente a la
muerte.
Vera Medina Juan Angel.
Contenido
1. INTRODUCCIÓN 13
1.1. Problemática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2. Justificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.3. Alcance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2. Estado Del Arte 17
2.1. Delimitación del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2. Propuesta de solución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.3. Sistemas comerciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.3.1. Dog Anatomy: Canine 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3.1.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3.1.2. Características . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3.1.3. Vistas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3.2. 3D Dog Explorer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3.2.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3.2.2. Características . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3.2.3. Vistas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3.3. 3D Dog Anatomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.3.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.3.2. Características . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.3.3. Vistas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.4. CMC Hemodynamics . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3.4.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3.4.2. Características . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3.5. Alya red . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3.5.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3.5.2. Características . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.4. Objetivo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
CONTENIDO 9
2.4.1. Objetivos Específicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3. Marco Teórico 30
3.1. Gráficos 3D por computadora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.1.1. Caracteristícas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.1.2. Creación de graficos 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.1.3. Modelado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.1.4. Composición de la Escena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.2. Perro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.2.1. Anatomía del perro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.2.1.1. Aparato muscular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.2.1.2. Aparato respiratorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.2.1.3. Aparato digestivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.2.1.4. Sistema circulatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.3. Herramientas de desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.3.1. UNITY 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.3.1.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.3.1.2. Unity Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.3.1.3. Historia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.3.1.4. Características . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.3.1.5. Licencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.3.2. 3D MAYA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3.2.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3.2.2. Historia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3.2.3. Características . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.3.2.4. Licencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.3.3. XML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.3.3.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.3.3.2. Historia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.3.3.3. Ventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.3.4. Lenguaje de programación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.3.5. Comparación de herramientas de modelado 3D . . . . . . . . . . . . . 50
4. Análisis del Sistema 51
4.1. Metodología implementada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.1.1. Metodología en espiral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.1.2. Metodologías de desarrollo de software educativo. . . . . . . . . . . . 52
4.2. Análisis de Riesgo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.2.1. Solución de riesgos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.3. Requerimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.3.1. Requerimientos Funcionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
CONTENIDO 10
5. Diseño del Sistema 57
5.1. Modelo del comportamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.1.1. Diagrama de Casos de Uso General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.1.2. CU 1: Mostrar vistas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.1.2.1. CU 1.1: Mostrar vista interna . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.1.2.2. CU 1.2: Mostrar vista externa . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.1.3. CU 2: Rotar Modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.1.4. CU 3: Hacer Zoom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.1.4.1. CU 3.1: Acercar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.1.4.2. CU 3.2: Alejar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.1.5. CU 4: Ver trayectorias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.1.5.1. CU 4.1: Modo Estudio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.1.5.2. CU 4.1.1: Seleccionar Destino Estudio . . . . . . . . . . . . 63
5.1.5.3. CU 4.1.2: Buscar Arteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.1.5.4. CU 4.1.3: Trazar Ruta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.1.5.5. CU 4.2: Modo Exámen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.1.5.6. CU 4.2.1: Seleccionar Destino Exámen . . . . . . . . . . . . 66
5.1.5.7. CU 4.2.2: Iniciar Exámen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.1.5.8. CU 4.2.2.1: Acertar Arteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.1.5.9. CU 4.2.2.2: Equivocar Arteria . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.1.5.10. CU 4.2.3: Terminar Evaluación . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.2. Pantallas del Sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
6. Pruebas 73
6.1. Desarrollo y construcción de vistas en Unity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6.1.1. Menú principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
6.1.2. Modo estudio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
6.1.3. Modo examen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6.2. Scripting y funcionalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.2.1. Controladores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
7. Conclusiones y Trabajo a Futuro 81
7.1. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
7.2. Trabajo a futuro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
7.2.1. Mejora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
8. Anexo A 83
8.1. Glosario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Bibliografía 85
Figuras
2.1. Boceto de pantalla principal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.2. Dog Anatomy: Canine 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3. Dog Anatomy: Canine 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.4. Dog Anatomy: Canine 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.5. Dog Anatomy: Canine 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.6. Dog Anatomy: Canine 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.7. 3D Dog Explorer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.8. 3D Dog Explorer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.9. 3D Dog Explorer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.10. 3D Dog Anatomy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.11. 3D Dog Anatomy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.12. Procesamiento de imagen de la arteria carótida derecha. . . . . . . . . . . . . . 27
2.13. Detalle de la triangulación tras suavizado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.14. Vectorización y resultado del proyecto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.1. Lobo gris (Canis lupus). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.2. Anatomía interna de un perro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3. Musculatura superficial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.4. Representación esquemática del tracto gastrointestinal del perro, Dice, Sack y
Wensing, 1991. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.5. La sangre.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.6. Logo de Unity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.7. Logo de Maya. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.8. Logo de XML. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.1. Modelo en espiral típico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
5.1. Diagrama de Casos de Uso del Sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.2. Caso de uso 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
FIGURAS 12
5.3. Caso de uso 1.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.4. Caso de uso 1.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.5. Caso de uso 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.6. Caso de uso 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.7. Caso de uso 3.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.8. Caso de uso 3.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.1. Unity versión 5.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6.2. Menú principal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
6.3. Modo estudio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6.4. Modo examen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Tablas
2.1. Comparativa con sistemas comerciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.1. Nombre y ubicación de las arterias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.2. Comparativa de lenguajes de programación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.3. Comparativa de herramientas de modelado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.1. Posibles Riesgos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.2. Requisitos Funcionales del Sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
CAPITULO 1.0
INTRODUCCIÓN
En este trabajo se presenta el sistema de Simulación En Tercera Dimensión Del Sistema
Circulatorio De Los Cánidos Para El Uso Educativo, el cual es una herramienta didáctica
computacional que sirve de apoyo educativo para el estudiante de la Facultad de Medicina
Veterinaria y Zootecnia de la UNAM.
Dicho sistema se centra en la visualización en 3D de la estructura del aparato circulatorio del
perro (Canis familiaris).
La visualización es detallada muestra la ubicación del corazón y las arterias. Traza la ruta a
seguir de inicio a fin de la sangre, la cual parte del corazón hacia la arteria especificada, durante
el recorrido se va desplegando información, como el nombre de la arteria por la cual se esta
pasando al igual se ilustra la ruta recorrida de un color distinto a la ruta por recorrer.
Cabe mencionar que solo se tomaron en cuenta los vasos rojos principales del espécimen macho
especificados por el profesor Alberto Fouilloux Morales.
El sistema cuenta con las siguientes funciones:
Rotar
Acercar
Alejar
Buscar
las cuales ayudan la interacción del usuario(alumno) con el sistema.
1.1 Problemática 15
1.1. Problemática
En la carrera de Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la U.N.A.M se imparte la
materia de Anatoma Veterinaria II, la cual tiene como objetivo adquirir el conocimiento sobre
la estructura y función de los animales sanos, en la cual nos indica el profesor Alberto Foui-
lloux Morales tiene un porcentaje de 40% de reprobados en el tema de Aparato circulatorio.
Justificando el profesor Alberto Fouilloux Morales que gran parte de la problematica proviene
de la falta de interes de los alumnos debido a que no se cuenta con herramientas didacticas con
las cuales se haga amena la clase y solo se cuenta con libros.
Dichos libros son teoricos y solo cuentan con una imagen descriptiva del organo o arteria a tratar.
Si bien la anatomía se basa en el examen descriptivo de los organismos vivos, la comprensión de
la arquitectura en la que están organizados requiere cierta correspondencia con la función que
tienen. Por lo que se fusiona este estudio con la fisiología dando como resultado la anatomía
funcional.
En la enseñanza de la anatomía humana, según Keith Leon Moore(1997) la base del conoci-
miento sobre el cuerpo humano es el cadáver. Esta declaración es aplicable también a la anato-
mía veterinaria ya que el estudio de prácticamente cualquier sistema, tejido, órgano o microor-
ganismo requiere, en su mayoría, el uso de al menos un cadáver del espécimen a estudiar. Los
cadáveres usados rara vez son reutilizables para clases siguientes y tienen un uso limitado; ya
que siendo material orgánico, se descompone después de cierto tiempo.
Para delimitar la problemática a resolver nos enfocamos en el sistema circulatorio del perro do-
mestico (Canis Lupus Familiaris) dado que es la mascota predilecta a nivel mundial 1 debido a
su fácil domesticación y el impacto positivo que tiene en sus propietarios.2 Además, los perros
son los pacientes más habituales del Médico Veterinario y zootecnista promedio. 3 En el 28%
de las clínicas, la especie canina constituye entre el 34 y el 66% de las visitas.
De la misma forma, nos encaminamos a modelar el sistema circulatorio del perro domestico
ya que dentro de la anatomía de los cánidos, esta área es la que presenta más dificultades por
parte del cuerpo estudiantil para su aprendizaje, ya que no se tienen modelos físicos como en
sistemas compuestos de órganos mas grandes (óseo, digestivo, muscular, por mencionar algu-
nos). Aunque existen herramientas de realidad virtual y aumentada que modelan la anatomía del
perro, los modelos existentes son caros para el usuario, muy generales en cuanto a los órganos
y tejidos modelados; o bien, no cumplen con la funcionalidad didáctica que se pretende cubrir
en este trabajo.
1Según un estudio realizado por la Asociación Americana de Productos para Mascotas(APPA) ,en el mundo
occidental el 62% de los hogares tiene una mascota. Además, los perros son parte de 46,3 millones de hogares solo
en Estados Unidos. Mas que cualquier otro animal de compañía.
2Los cuales incluyen la disminución de la presión arterial y la depresión.
3Según una encuesta realizada por el numero 98 de Argos, publicada en mayo del 2008
1.1 Problemática 16
Actualmente en el campo de la medicina se tienen avances tecnológicos que facilitan la visuali-
zación de partes especificas del cuerpo humano, dichos sistemas ayudan tanto a la parte aplicada
de la medicina, como al estudio y la docencia en este mismo campo. Se tienen avances tales que
en ciertas áreas cada vez es menos necesario el hecho de estudiar un cadáver para poder visua-
lizar sus órganos, la estructura y organización de los mismos. Con los avances tecnológicos que
se tienen hoy en día podemos visualizar un corazón humano irrigando sangre a todo el cuerpo
pudiendo detectar patologías, encontrar tumores cancerosos o sencillamente aprender los nom-
bres de las arterias y venas que componen al mismo, haciendo la parte educativa mas fácil para
el estudiante de medicina.
Desgraciadamente se malentiende a la medicina como un campo de estudio permanente apli-
cado al ser humano y las tecnologías aplicadas al estudio de la medicina veterinaria son muy
pocas y las que se tienen resultan ser aplicadas al estudio de anatomía en general.
En la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la U.N.A.M se imparte la clase de “anato-
mía veterinaria” la cual es conocida por parte de los alumnos por ser una clase tediosa que casi
todos reprueban debido a la falta de herramientas didácticas para estudiar el sistema circulato-
rio, pudiendo ser en especies carnívoras y equinos principalmente.
El profesor Alberto Foilloux Morales al ver tal situación plantea la idea de un visualizador en
tercera dimensión de un perro para poder estudiar el sistema circulatorio como herramienta de
apoyo paralos alumnos de medicina veterinaria y así lograr hacer más atractivo el estudio de
este sistema fundamental en la anatomía de casi cualquier animal.
Debido a que en la actualidad solo se puede estudiar el sistema circulatorio de los cánidos
en anfiteatro con especímenes diseccionados, o en ilustraciones de libros en las cuales no se
puede apreciar en su totalidad el sistema circulatorio de los cánidos, nuestro trabajo terminal
pretende brindar una alternativa que complemente la experiencia de aprendizaje de los métodos
de estudio antes mencionados.
1.2 Justificación 17
1.2. Justificación
El motivo por el cual decidimos modelar el aparato circulatorio del perro (Canis familiaris), es
porque un modelo o una animación vista en un entorno virtual, es mucho más ilustrativa que
una imagen estática o una animación 2D.
Lo que buscamos con este sistema es brindar una herramienta didactica para mejorar el apren-
dizaje y aumentar el interes de los alumnos sobre el funcionamiento del aparato circulatorio.
Dentro de las herramientas que se tienen actualmente para el aprendizaje de anatomía vete-
rinaria no se encuentra alguna que facilite el aprendizaje del aparato circulatorio canino, que
muestre cada trayectoria de manera independiente. Aunque existen herramientas basadas en
anatomía general, cabe señalar que no realizan la profundidad correspondiente a este conjunto.
O bien, el costo para el usuario final es muy elevado. En algunos casos los requerimientos de
software son exuberantes, lo cual impide el impacto deseado.
Es por eso que nuestro sistema es viable para los alumnos de la Facultad de Medicina Veterinaria
y Zootecnia de la U.N.A.M ya que se centra solo en la problemática.
1.3. Alcance
Una herramienta de simulación en 3D con la cual el ususario(alumno) pueda interactuar.
El sistema permitirá visualizar la estructura del aparato circulatorio del perro, el cual consta del
corazón que es origen de la sangre y las arteria a tratar la cual será el destino.
El sistema se divide en:
Modo estudio
Modo examen
CAPITULO 2.0
Estado Del Arte
2.1. Delimitación del problema
El sistema está modelado sobre la especie animal (Canis familiaris), centrándose en el espéci-
men de cánido macho adulto saludable debido a las siguientes circunstancias:
Es el estándar más usado en el modelado canino.
En cuanto a los órganos sexuales de los cánidos, en el espécimen macho el sistema cir-
culatorio queda expuesto. Caso contrario en el espécimen femenino, lo cual dificulta su
modelado.
El sistema circulatorio de la hembra es inconstante debido a que existen cambios. Por
ejemplo, en el periodo en el que se encuentra gestante (Que lleva en el útero un embrión
o un feto) o experimentando cambios hormonales, así mismo esta no tiene terminales
sanguíneas externas (cuyo aparato reproductor se encuentra dentro de la parte abdominal
del animal). El simulador tiene solo fines de aprendizaje anatómico, razón por la cual este
no considerará alteraciones causadas por patologías (principalmente congénitas, cardiacas
y vasculares que son las que afectan normalmente a este sistema), así como tampoco
cambios corporales resultado de alteraciones climáticas y/o actividad física del animal.
2.2 Propuesta de solución 19
2.2. Propuesta de solución
Con el fin de ofrecer a los alumnos la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia una herra-
mienta que les ayude y facilite el aprendizaje del sistema circulatorio de un perro de manera
educativa y didáctica, proponemos una simulación tridimensional del mismo, que permita al
alumno manejar de manera visual el modelo de un perro, girándolo en toda dirección para una
mejor interacción, ofreciendo así un método para poder conocer las rutas, terminales y puntos
clave del sistema circulatorio del perro, aplicando el uso de las tecnologías de modelado y ani-
mación digitales que en la actualidad se nos ofrecen. La siguiente imagen muestra un boceto a
grandes rasgos de la herramienta que se propone.
figura 2.1: Boceto de pantalla principal.
2.3 Sistemas comerciales 20
2.3. Sistemas comerciales
A continuación se desglosa en una tabla comparativa. Los aspectos de interés entre los sistemas
comerciales que tienen funciones similares al nuestro y se hace una descripción de ellos.
Sistemas comerciales
Características Nuestro CMC- Alya Red Dog Sistema 3D Dog
Software Simulador Hemodynamic Anatomy: Anatómico Explorer
Canine 3D Canino 3D
v1.6
Sistema Windows Windows Windows IOS Windows Android
Operativo Android
IOS
Precio Por No No $75 $562 $27.30
Estimado determinar Comercial Comercial
Enfoque Estudio Modelado Simulación Estudio Estudio Estudio
Sistema Si Si Solo el No Si Si
Circulatorio corazón
Año 2015 2011 2012 2013 2014 2015
Dinamico Si No No No Si No
(vista 360◦)
Interactivo Si No No Si Si No
Ofrece Si Si No No No No
Trayectorias
Modo Si No No Si No No
Examinación
Tabla 2.1: Comparativa con sistemas comerciales
2.3 Sistemas comerciales 21
2.3.1. Dog Anatomy: Canine 3D
2.3.1.1. Descripción
Una fantástica referencia visual interactivo con más de 300 estructuras anatómicas. Gire el
modelo, corte a través de capas, o acercar la imagen. Toque en las etiquetas para obtener detalles
de cada estructura con la pronunciación de audio, descripciones de texto y una vista de primer
plano. Esta aplicación cubre los hitos superficiales, los músculos superficiales y profundos,
huesos y órganos. Autoevaluarse en cada sección, hacer su propio concurso. Si usted quiere
entender la anatomía canina, esta aplicación es para ti [iTunes, 2013].
2.3.1.2. Características
m Categoria: Médica
m Version: 1.0.1
m Idioma: Ingles
m Compatibilidad: Requiere iOS 5.1 o posterior. Compatible con iPhone, iPad y iPod
touch. Esta aplicación está optimizada para el iPhone 5.
m Precio: $75.00
2.3.1.3. Vistas
figura 2.2: Dog Anatomy: Canine 3D
2.3 Sistemas comerciales 22
figura 2.3: Dog Anatomy: Canine 3D
figura 2.4: Dog Anatomy: Canine 3D
2.3 Sistemas comerciales 23
figura 2.5: Dog Anatomy: Canine 3D
figura 2.6: Dog Anatomy: Canine 3D
2.3 Sistemas comerciales 24
2.3.2. 3D Dog Explorer
2.3.2.1. Descripción
Explora la anatomía interna y externa de este perro gracias al explorador de capas. Descubre
su esqueleto, órganos y parte del sistema circulatorio y nervioso. Podrás seleccionar partes de
cada una de las capas, resaltarlas y conocer su nombre.
Diseñado como una herramienta didáctica para estudiantes, profesores y profesionales [Play,
2015].
2.3.2.2. Características
m Categoria: Médica
m Version: 2.11
m Idioma: Ingles, Español
m Compatibilidad: Requiere Android 3.0 y versiones superiores.
m Precio: $30.04
2.3.2.3. Vistas
figura 2.7: 3D Dog Explorer.
2.3 Sistemas comerciales 25
figura 2.8: 3D Dog Explorer.
figura 2.9: 3D Dog Explorer.
2.3 Sistemas comerciales 26
2.3.3. 3D Dog Anatomy
2.3.3.1. Descripción
Conozca el software Canine Anatomy 3D, un perro virtual (pastor alemán) que se ha diseña-
do especialmente para los estudiantes, maestros, clńicas veterinarias y tiendas de mascotas. Un
gran comienzo para estudiar o enseñar anatomía veterinaria. El software está disponible en dife-
rentes idiomas. Simplemente haga clic en la parte superior derecha de la bandera para cambiar
el idioma.
2.3.3.2. Características
m Categoria: Médica
m Version: Varia según el dispositivo
m Idioma: Inglés, portugués brasileñoño, español, francés y japonés
m Compatibilidad: Varia según el dispositivo.
m Precio: $393.32 (versión móvil), $54USD (versión de escritorio)
2.3.3.3. Vistas
figura 2.10: 3D Dog Anatomy.
2.3 Sistemas comerciales 27
figura 2.11: 3D Dog Anatomy.
2.3 Sistemas comerciales 28
2.3.4. CMC Hemodynamics
2.3.4.1. Descripción
Proyecto desarrollado por varios investigadores de diferentes instituciones de Brasil y Argentina
para en base a tomografías lograr la reconstrucción tridimensional de imágenes médicas del
sistema circulatorio, esto con el fin de estudiar los mecanismos de la formación de trombos o
incluso decidir cuál es la mejor estrategia para practicarun bypass.
2.3.4.2. Características
m Categoria: Médica
m Version: única
m Idioma: Inglés
m Compatibilidad: Varia según el dispositivo.
m Precio: No disponible
figura 2.12: Procesamiento de imagen de la arteria carótida derecha.
2.3 Sistemas comerciales 29
figura 2.13: Detalle de la triangulación tras suavizado.
2.3.5. Alya red
2.3.5.1. Descripción
un proyecto de Biomecánica. Toma su nombre de Alya System, la herramienta de simulación
elaborada íntegramente en el BSC-CNS. Su objetivo es desarrollar un modelo computacional
para simular el funcionamiento del corazón humano y está siendo desarrollado por un equipo
multidisciplinar que implica a médicos, bioingenieros e investigadores en supercomputación
y en imagen médica. Actualmente, gracias a Alya Red, los científicos que forman parte del
proyecto pueden simular modelos ventriculares procedentes de geometrías reales.
Otro objetivo es crear una nueva herramienta para ayudar a comprender mejor el funcionamiento
del sistema cardiovascular a médicos de investigación clínica y farmacéutica. Esta herramienta
será una infraestructura tecnológica de simulación vinculada a la computación de altas presta-
ciones (HPC, por las siglas en inglés de High Performance Computing).
2.3.5.2. Características
m Categoria: Médica
m Version: única
m Idioma: Inglés
m Compatibilidad: No definida.
2.4 Objetivo general 30
m Precio: No disponible
figura 2.14: Vectorización y resultado del proyecto.
2.4. Objetivo general
Diseñar y desarrollar un sistema para la simulación en tercera dimensión del sistema circulatorio
de los cánidos, como herramienta escolar para los alumnos de la Facultad de Veterinaria y
Zootecnia de la U.N.A.M. En el cual se busca que los alumnos aprendan los nombres de las
arterias y la ruta que toma la sangre para llegar.
2.4.1. Objetivos Específicos
1. Definir las arterias a modelar así como las especificaciones requeridas por el Profr. Al-
berto Foilloux Morales
2. Analizar la información recopilada, seleccionándola y organizándola detalladamente, de-
terminando así el alcance y las necesidades del sistema
3. Diseñar la malla arterial del sistema circulatorio del perro.
4. Llevar a cabo las pruebas y/o correcciones necesarias con la finalidad de que se cumpla
con las expectativas deseadas.
5. Implementar el sistema para medir su funcionamiento, alcance y utilidad en el estudio de
la anatomía canina.
CAPITULO 3.0
Marco Teórico
3.1. Gráficos 3D por computadora
3.1.1. Caracteristícas
El término gráficos 3D por computadoras se refiere a trabajos de arte gráfico que fueron creados
con ayuda de computadoras y programas especiales 3D. En general, el término puede referirse
también al proceso de crear dichos gráficos, o el campo de estudio de técnicas y tecnología
relacionadas con los gráficos 3D.
Un gráfico 3D difiere de uno 2D principalmente por la forma en que ha sido generado. Este tipo
de gráficos se origina mediante un proceso de cálculos matemáticos sobre entidades geométri-
cas tridimensionales producidas en un ordenador, y cuyo propósito es conseguir una proyección
visual en dos dimenciones para ser mostrada en una pantalla o impresa en papel.
En general, el arte de los graficos 3D es similar a la escultura o la fotografía, mientras que el
arte de los gráficos 2D es análogo a la pintura. En los programas de gráficos por computadora
esta distinción es a veces difusa: algunas aplicaciones 2D utilizan técnicas 3D para alcanzar
ciertos efectos como iluminación, mientras que algunas aplicaciones 3D primarias hacen uso de
técnicas 2D.
3.1.2. Creación de graficos 3D
El proceso de creación de graficos 3D por computadora puede ser dividido en estas tres fases
básicas:
Modelado
Composición de la escena
Exportación del modelo
3.1 Gráficos 3D por computadora 32
3.1.3. Modelado
La etapa de modelado consiste en ir dando forma a objetos individuales que luego serán usados
en la escena. Los procesos de modelado pueden incluir la edición de la superficie del objeto o
las propiedades del material (por ejemplo, color, luminosidad, difusión, especularidad, carac-
teristicas de reflexión, transpariencia u opacidad, o el índice de refracción), agregar texturas, y
otras caracteristicas.
El proceso de modelado puede incluir algunas actividades relacionadas con la preparación del
modelo 3D para su posterior animación.
A los objetos se les puede asignar un esqueleto, una estructura central con la capacidad de
afectar la forma y movimientos de ese objeto. Esto ayuda al proceso de animación, en el cual el
movimiento del esqueleto automaticamente afectará las porciones correspondientes del modelo.
3.1.4. Composición de la Escena
Esta etapa involucra la distribución de objetos, luces, cámaras y otras entidades en una escena
que será utilizada para producir una imagen estática o una animación.
Si se utiliza para Animación, esta fase, en general, hace uso de una ténica llamada Keyframing,
que facilita la creación de movimientos complicados en la escena. Con la ayuda de la técnica de
Keyframing, en lugar de tener que corregir la composición de un objeto, su rotación o tamaño
en cada cuadro de la animación, solo se necesita marcar algunos cuadros clave (keyframes). Los
cuadros entre keyframes son generados automaticamente, lo que se conoce como Interpolación.
La iluminación es u espectro importante de la composición de la escena. Como en la realidad,
la iluminación es un factor importante que contribuye al resultado estético y a la calidad visual
del trabajo terminado. Por eso, puede ser un arte dificil de dominar. Los efectos de iluminación
pueden contribuir en gran medida al humor y la respuesta emocional generada por la escena,
algo que es bien conocido por fotógrafos y ténicos de iluminación teatral.
3.2 Perro 33
3.2. Perro
El perro (Canis lupus familiaris) es un mamífero carnívoro doméstico de la familia de los cá-
nido, que constituye una subespecie del lobo (Canis lupus). No obstante, su alimentación se
ha modificado notablemente debido principalmente al estrecho lazo que existe con el hombre,
hasta el punto en que hoy en día sea alimentado usualmente como si fuese un omnívoro. Su
tamaño o talla, su forma y pelaje es muy diverso según la raza de perro. Posee un oído y olfato
muy desarrollados, siendo este último su principal órgano sensorial.
En las razas pequeñas puede alcanzar una longevidad de cerca de 20 años, con atención es-
merada por parte del propietario, de otra forma su vida en promedio es alrededor de los 15
años.
figura 3.1: Lobo gris (Canis lupus).
Hay aproximadamente 800 razas (más que de cualquier otro animal) que varían significativa-
mente en tamaño, fisonomía y temperamento, presentando una gran variedad de colores y de
tipos de pelo según la raza de perro. Tienen una gran relación con los humanos, para quien son
animales de compañía, animales de guardia, perros de trabajo, perros de caza, perros de aguas,
galgos de carrera, perros guía, perros pastores o perros boyeros por ejemplo. Con un número
estimado de 400 millones de perros en los hogares de todo el mundo, es uno de los animales de
compañía más populares, probablemente sólo superado por los gatos [Wikia, 2015].
3.2 Perro 34
3.2.1. Anatomía del perro
figura 3.2: Anatomía interna de un perro.
3.2.1.1. Aparato muscular
Los músculos se fijan a los huesos por medio de los tendones que poseen un color blanco ma-
dreperla y son muy resistentes pero nada elásticos.
Los músculos voluntarios se denominan estriados y se da el nombre de musculatura lisa a los
músculos cuyo movimiento no está dirigido por la voluntad. Esta diferencia se debe a la natu-
raleza histiológica de esas estructuras.
Los músculos causan la movilidad de las articulaciones óseas al contraerse y dilatarse, origi-
nando de esta manera el movimiento.
Pero los músculos tienen también otras funciones: los que unen las costillas entre sí, por ejem-
plo, desarrollan un papel activo en la inspiración, mientras que la expiración, por el contrario,
sucede pasivamente. Otros músculosno actúan sobre los huesos pero sirven para abrir y cerrar
los esfínteres naturales.
Por los tanto, todos los movimientos efectuados, voluntarios o no, ponen en juego cierto número
de músculos. Estos son de varios tipos:
3.2 Perro 35
m Los músculos estriados, responsables de los movimientos voluntarios del esqueleto, de
los globos oculares y de la lengua.
m Los músculos lisos, responsables de los movimientos involuntarios de las vísceras.
m El músculo cardíaco, con una estructura semejante a la del músculo estriado pero con
un funcionamiento idéntico al músculo liso.
El cuerpo comprende alrededor de 400 músculos estriados, lo que representa el 40 a 60% del
peso corporal. De manera general, estos músculos se insertan en las piezas óseas por medio de
tendones.
Los músculos estriados están formados esencialmente por células denominadas fibras muscu-
lares estriadas, que se agrupan en fascículos cuyo diámetro varía en función de su localización
(las fibras periféricas son más finas), su longitud (cuanto más larga es la fibra más gruesa es) y
su potencia (cuanto más potente es un músculo mayor es su diámetro).
Cada una de estas células posee dos regiones especializadas: una zona de unión miotendinosa
correspondiente a una prolongación de los fascículos en fibras de colágeno, una parte de las
cuales constituirá el tendón, y una zona de unión neuromuscular que permite la transformación
de la información nerviosa, en contracción muscular.
Durante esta contracción, la célula disminuye su longitud en un 20 a un 50%, utilizando la
energía aportada por los vasos sanguíneos. El músculo está estrechamente está relacionado, por
un lado, con el sistema nervioso y por el otro, con el sistema cardiorespiratorio.
figura 3.3: Musculatura superficial.
3.2 Perro 36
Por otra parte, según el esfuerzo solicitado, intervienen diferentes tipos de fibras musculares.
Las "fibras I", de contracción lenta, son las más adaptadas a los esfuerzos de resistencia; gran-
des consumidoras de oxígeno, producen poco lactato, siendo los lípidos su principal sustrato.
Las "fibras II", de contracción rápida, intervienen durante los esfuerzos de gran intensidad pe-
ro duración corta. Las "fibras II a", utilizan la energía obtenida a partir de la degradación de
la glucosa por vía aerobia e intervienen en la carrera. Las "fibras II b.obtienen energía por vía
anaerobia, con una producción elevada de ácido láctico y calor, siendo utilizadas sobre todo, en
los "sprints"(aceleraciones) breves.
m Flexores (disminución del ángulo formado por los rayos óseos asociados);
m Extensores (aumento de este ángulo);
m Abductores (acercan el miembro al cuerpo);
m Aductores (aleja el miembro del cuerpo).
A cada músculo le corresponde un antagonista. Los músculos flexores se encuentran por lo
general en la cara palmar o plantar del miembro mientras que los músculos extensores son dor-
sales.
La parte superior del miembro está compuesta esencialmente por masas musculares, pero a
medida que se desciende hacia los dedos los músculos se van reduciendo de tamaño, para dar
lugar a los tendones [Wikia, 2015].
3.2.1.2. Aparato respiratorio
El aparato respiratorio posibilita el intercambio de gases entre la sangre y el aire. Se entiende
por respiración no solamente el transporte de gases hacia las células y desde ellas sino tam-
bién los procesos químicos de oxidación que con ayuda del oxigeno tienen lugar en las células.
Estos últimos no están al alcance de la investigación anatómica y su estudio le corresponde a la
química fisiológica.
El aire llega a los pulmones a través de las vías aéreas. Una vez allí el oxigeno del aire inspirado
se difunde hacia la sangre y el anhídrido carbónico desde la sangre hacia el aire espirado.
El aire inspirado contiene cerca de 20.9% de oxigeno, 0.03% de anhídrido carbónico y 79.4%
de nitrógeno; el aire espirado, en cambio, contiene alrededor de 16% de oxigeno, 4% de anhí-
drido carbónico y 80% de nitrógeno. El transporte de estos gases desde los pulmones hasta las
células de los órganos y los tejidos y su posterior retorno tiene lugar por vía sanguínea.
3.2 Perro 37
El aparato respiratorio esta compuesto por segmentos orgánicos que conducen el aire y otros en
los que se realiza el intercambio gaseoso entre el aire y la sangre [König and Liebich, 2005].
Entre los órganos que conducen el aire se encuentran:
m La nariz (Nasus externus)
m Las cavidades nasales (Cavum nasi)
m Los senos paranasales (Sinus paranasales)
m La laringe (Larynx)
m La tráquea (Trachea)
m Los bronquios (Bronchi)
m Los pulmones (Pulmo sinister et dexter)
Entre los órganos respiratorios encargados del intercambio de gases entre el aire y la sangre,
se encuentran tres segmentos en el interior del pulmón, a saber:
m Bronquíolos repiratorios (Bronchiolo respiratorii)
m Conductos alveolares (Ductus alveolares), sáculos alveolares (Sacculi alveolares)
m Alveolos pulmonares (Alveoli pulmonis)
3.2.1.3. Aparato digestivo
El aparato digestivo tiene la función de preparar los alimentos para que puedan ser utilizados
para la producción de energía y para el crecimiento y la renovación celular y tisular. Para
ello los alimentos presentes en los distintos segmentos digestivos son fragmentados mecánica-
mente y químicamente en sus moléculas constitutivas para que puedan ser absorbidos. Para que
el aparato digestivo pueda llevar a cabo satisfactoriamente sus funciones, también forman parte
de él células y asociaciones de células con función endocrina, cuyas hormonas tienen funcio-
nes de regulación de los procesos digestivos. Para la digestión es indispensable la inervación
de los diferentes órganos así como los vasos sanguíneos y linfáticos responsables del transporte
de los componentes nutritivos separados de los alimentos. Estos vasos se encuentran en estrecha
unión con las formaciones linfáticas presentes en el interior de todo el tracto digestivo.
Los residuos no utilizables son eliminados por los organos del aparato digestivo.
Este aparato, que comienza en la apertura de la boca y termina en el ano, se desarrolla en el
embrión a partir de un simple tubo y, por esa razón, se lo conoce como tubo digestivo. También
3.2 Perro 38
se incluyen las glándulas anexas, entre ellas las glándulas salivares, el hígado y el páncreas, que
vierten sus secreciones dentro del tubo digestivo [König and Liebich, 2005].
El tubo digestivo se subdivide en cuatro partes (figura 3.4):
m Cavidadde la boca y faringe
m Esófago y estómago
m Intestino
• Intestino delgado
• Intestino grueso
m Canal anal
figura 3.4: Representación esquemática del tracto gastrointestinal del perro, Dice, Sack y Wen-
sing, 1991.
3.2.1.4. Sistema circulatorio
El sistema circulatorio se puede resumir en una palabra: transporte, este tiene dos métodos de
transporte: flujo sanguíneo y difusión [James G. Cunningham, 2003].
m Flujo sanguineo. La sangre se mueve por los vasos sanguíneos mediante un flujo de
bombeo, cuya característica mas importante es que es un método rápido de transporte a
largas distancias. Por ejemplo, la sangre bombeada desde el corazón viaja rápidamente a
través de la aorta y varias de sus ramas, hasta alcanzar partes distantes del cuerpo, entre
las que se encuentran la cabeza y las extremidades, en 10 segundos.
3.2 Perro 39
m Difusión. Es el principal mecanismo por el cual las sustancias disueltas atraviesan las
paredes de los vasos sanguíneos, desde el torrente sanguíneo al liquido intersticial, o
viceversa.
El sistema se compone de órganos análogos integrados en:
m Aparato linfático.
El aparato linfático lo componen varios órganos homólogos:
• Linfa.
• Linfonodos.
• Timo.
• Bazo.
• Tonsilas.
• Vasos linfáticos.
m Aparato circulatorio sanguíneo.
El aparato circulatorio sanguíneo lo componen varios órganos homólogos:
• Sangre.
La sangre es una suspensión de células en un liquido denominado plasma.
Como se observa en la figura 3.5 la sangre se puede separar por centrifugación en sus
componentes celular y liquido. La fase liquida es mas ligeraque la celular, por tanto
se encuentra en la parte superior del tubo de centrifugación. Este liquido acelular o
extracelular se denomina plasma, y esta constituido en un 93% por agua y entre un
5 y 7% de moléculas proteicas, cuya presencia le dan un color amarillo pálido típi-
co. Estas proteínas del plasma se sintetizan en el hígado y se incorporan al torrente
sanguíneo cuando este fluye por los capilares hepáticos. Las proteínas principales
del plasma son la globulina, albumina y el fibrinógeno. Las dos primeras desempe-
ñan un papel importante en el proceso de coagulación. Si la sangre sale fuera del
cuerpo, en pocos minutos las moléculas solubles de fibrinógeno se polimerizan y
forman una matriz insoluble de fibrina, lo que produce la coagulación.
3.2 Perro 40
figura 3.5: La sangre.
• Corazón (Órgano de circulación sanguínea).
El corazón, el órgano central del sistema cardiovascular, es un órgano hueco de
cuatro cámaras, compuesto principalmente por músculo cardíaco (Myocardium).
Está recubierto por una cavidad cerrada por el pericardio (Pericardium), y se localiza
en el mediastino (Mediastinum) de la cavidad torácica.
3.2 Perro 41
• Vasos sanguíneos arteriales.
Arterias propuestas
Arteria Ubicación
Tronco pulmonar Tronco arterial entre el cono arterioso y el comienzo de las
arterias.
Arteria pulmonar derecha Pasa sobre la cara caudal de la aorta ascendente hacia el hilio
del pulmón derecho, cruzando la cara ventral de la tráquea.
Arteria pulmonar izquierda Entra por el hilio del pulmón izquierdo.
Aorta ascendente Se sitúa dentro del pericardio y se continúa con el cayado de la
aorta.
Arteria coronaria derecha Se origina en el seno de la aorta que hay encima de la válvula
semilunar derecha y continúa subepicárdicamente por la parte
derecha del surco.
Arteria coronaria izquierda Se origina en el seno de la aorta que hay encima de la válvula
semilunar izquierda.
Tronco braquiocefálico Gran vaso dirigido craneodorsalmente que se origina en el
cayado de la aorta. Llega hasta su bifurcación en a. subclavia
derecha y tronco bicarotídeo o, cuando este falta, a. carótida
común derecha.
Tronco bicarotídeo Se origina en el tronco branquiocefálico
Arteria tiroidea craneal Se curva alrededor del polo craneal de la gl. tiroides, hacia la
que envía varias ramas.
Arteria carótida externa Continuación de la a. carótida común más allá del origen de
la a. carótida interna o de la a. occipital.
Arteria laríngea craneal Discurre craneoventralmente hacia la laringe.
Arteria lingual Discurre rostroventralmente y penetra en la lengua entre el
hueso hioides y el m. hiogloso.
Arteria facial Se dirige craneoventralmente, cruza el borde ventral de la
mandíbula y asciende a lo largo del borde rostral del
m. masetero.
Arteria auricular caudal Rodea la parte caudal de la base del pabellón auricular.
Arteria temporal superficial Camina dorsalmente y se curva rostralmente.
Arteria maxilar Atraviesa el canal alar hacia la fosa pterigopalatina.
Arteria timpánica rostral Llega al oído medio por la fisura pretrotimpánica.
Arteria oftálmica externa Acompa na al n. óptico por el canal óptico y se anastomosa
con la a. oftálmica externa. Sale de la red quiasmática en bo.
Arteria palatina menor Acaba en el paladar duro y en el paladar blando
Circulo arterioso del cerebro Rodea a la hipófisis y al quiasma óptico. Lo forman las
aa. comunicante rostral, cerebrales rostrales y
comunicantes caudales.
Arteria cerebral rostral Se origina directamente de la a. carótida interna, forma
3.2 Perro 42
el cuadrante rostrolateral del círculo arteriosos del cerebro
y continúa curvándose sobre la cara medial del hemisferio.
Arteria oftálmica interna Acompaña al n. óptico por el canal óptico y se anastomosa
con la a. oftálmica externa.
Arteria cerebral media Se origina en el círculo arterioso del cerebro y pasa
lateralmente al lóbulo piriforme.
Arteria cerebral caudal Discurre dorsalmente alrededor del pilar del cerebro. A
menudo es doble en eq y plural en ca.
Arteria subclavia derecha Se origina en el tronco braquiocefálico
Arteria subclavia izquierda Se origina en el cayado de la aorta o en el tronco
braquiocefálico.
Arteria vertebral Marcha cranealmente atravesando los agujeros transversos
de la vértebras cervicales VI-I, da la vuelta dorsalmente por la
incisura alar y entra al canal vertebral por el agujero vertebral
lateral del atlas. Después las de ambos lados se unen para
formar la a. basilar.
Arteria basilar Vaso impar en la cara ventral del rombencéfalo, formando
por la unión de ambas aa. vertebrales.
Tronco costocervical Tronco arterial dirigido dorsalmente.
Arteria cervical profunda Abandona la cavidad toácica por el primer espacio intercostal
y se incurva dorsocranealmente hacia la musculatura cervical.
Arteria torácica interna Se incurva caudoventralmente y pasa entre el esternón y el
m. tranverso del tórax
Arteria pericárdiofrénica Discurre caudalmente junto al n. frénico hasta el pericardio y
alcanza a veces el diafragma.
Ramas perforantes Dejan la cavidad torácica por la parte ventral de los espacios
intercostales.
Ramas intercostales ventrales Con frecuencia son ramas segmentarias dobles que riegan las
partes ventrales de los espacios intercostales II-VIII, faltando
habitualmente en el segundo en fe.
Arteria musculofrénica Camina caudodorsolateralmente, perfora el diafragma y
continúa subperotinealmente.
Arteria epigástrica craneal Abandona el tórax caudalmente y continúa por la cara
dorsal del m. recto del abdomen.
Arteria cervical superficial Tronco arterial dirigido dorsocranealmente.
Tabla 3.1: Nombre y ubicación de las arterias.
3.3 Herramientas de desarrollo 43
3.3. Herramientas de desarrollo
3.3.1. UNITY 3D
figura 3.6: Logo de Unity.
3.3.1.1. Descripción
Unity es un motor de videojuego 3D y 2D multiplataforma creado por Unity Technologies.
Unity está disponible como plataforma de desarrollo para Microsoft Windows y OS X, y permite
crear juegos para Windows, OS X, Linux, Xbox 360, PlayStation 3, Playstation Vita, Wii, Wii
U, iPad, iPhone, Android y Windows Phone. Gracias al plugin web de Unity, también se pueden
desarrollar videojuegos de navegador para Windows y Mac. Desde el sitio web oficial se pueden
descargar dos versiones: Unity y Unity Pro [Technologies, 2015].
3.3.1.2. Unity Technologies
La empresa Unity Technologies fue fundada en 2004 por David Helgason (CEO), Nicholas
Francis (CCO), y Joachim Ante (CTO) en Copenhague, Dinamarca después de su primer juego,
GooBall, que no obtuvo éxito. Los tres reconocieron el valor del motor y las herramientas de
desarrollo y se dispuso a crear un motor que todos pudiéramos usar a un precio accesible.
3.3.1.3. Historia
La primera versión de Unity se lanzó en la Conferencia Mundial de Desarrolladores de Apple
en 2005. Fue construido solamente para funcionar y generar proyectos en los equipos de la
3.3 Herramientas de desarrollo 44
plataforma Mac y obtuvo el éxito suficiente como para continuar con el desarrollo del motor y
herramientas. Unity 3 fue lanzado en septiembre de 2010 y se centró en empezar a introducir
más herramientas que los estudios de alta gama por lo general tienen a su disposición, con el fin
de captar el interés de los desarrolladores más grandes, mientras que proporciona herramientas
para equipos independientes y más pequeñas que normalmente serían difíciles de conseguir en
un paquete accesible. La penúltima versión de Unity, Unity 4, lanzada a finales de 2012, se
anunció en junio de 2012 e incluye añadidos como Mecanim animation, soporte para DirectX
11 y soporte para juegos en Linux y la última hasta el momento es Unity 5,fue lanzado el 3 de
marzo del 2015.
3.3.1.4. Características
Unity puede usarse junto con 3ds Max, Maya, Softimage, Blender, Modo, ZBrush, Cinema 4D,
Cheetah3D, Adobe Photoshop, Adobe Fireworks y Allegorithmic Substance. Los cambios rea-
lizados a los objetos creados con estos productos se actualizan automáticamente en todas las
instancias de ese objeto durante todo el proyecto sinnecesidad de volver a importar manual-
mente.
El motor gráfico utiliza Direct3D (en Windows), OpenGL (en Mac y Linux), OpenGL ES (en
Android y iOS), e interfaces propietarias (Wii). Tiene soporte para mapeado de relieve, reflexión
de mapeado, mapeado por paralaje, pantalla de espacio oclusión ambiental (SSAO), sombras
dinámicas utilizando mapas de sombras, render a textura y efectos de post-procesamiento de
pantalla completa.
3.3.1.5. Licencia
Hay dos licencias principales para desarrolladores: Unity Free y Unity Pro, que está disponible
por un precio ya que la versión Pro no es gratis. Originalmente costaba alrededor de 200 dólares
estadounidenses. La versión Pro tiene características adicionales, tales como render a textura,
determinación de cara oculta, iluminación global y efectos de posprocesamiento. La versión
gratuita, por otro lado, muestra una pantalla de bienvenida (en juegos independientes) y una
marca de agua (en los juegos web) que no se puede personalizar o desactivar.
Tanto Unity como Unity Pro incluyen el entorno de desarrollo, tutoriales, ejemplos de proyectos
y de contenido, soporte a través de foros, wiki, y las actualizaciones futuras de la misma versión
principal (es decir, la compra Unity Pro 3 obtiene todas las futuras actualizaciones de Unity Pro
3.x gratis).
Unity para Android, Unity para iOS, Unity para Adobe Flash Player, y pronto Unity para teléfo-
nos con Windows 8 son complementos para una compra de Unity. Es obligatorio el certificado
de Unity Pro para comprar licencias Pro para Android o iOS. Las licencias normales de Android
e iOS se puede utilizar con la versión gratuita de Unity.
3.3 Herramientas de desarrollo 45
El código fuente, PlayStation 3, Xbox 360, Wii y licencias se negocian caso por caso.
Las licencias educativas son proporcionados por Studica con la estipulación de que es para la
compra y uso de las escuelas, exclusivamente para la educación.
Desde la versión 4.0, un nuevo modelo de licencia se puso en marcha para organizaciones de
juegos de azar. Deben ponerse en contacto con Unity directamente para obtener una licencia de
distribución. Esta licencia se encuentra en el nivel de la distribución, no el nivel de desarrollador
[Wikipedia, 2015].
3.3 Herramientas de desarrollo 46
3.3.2. 3D MAYA
figura 3.7: Logo de Maya.
3.3.2.1. Descripción
El software de renderización, simulación, modelado y animación 3D Maya ofrece un conjunto
completo de herramientas creativas a los artistas. Estas herramientas proporcionan un punto de
partida para hacer realidad una visión en modelado, animación, iluminación y efectos visuales
(VFX) [AUTODESK, 2015].
3.3.2.2. Historia
Maya es la culminación de tres líneas de software 3D: Wavefront’s The Advanced Visualizer
(en California), Thomson Digital Image (TDI) Explore (en Francia) y Alias’ Power Animator
(en Canadá). Esta combinación se ha utilizado para numerosas películas, como Jurassic Park,
The Abyss y Terminator 2: Día del Juicio Final. La empresa fusionada se denominó Alias-
Wavefront. Le llevó años a Alias-Wavefront, tras la fusión, el crear Maya. En el momento de
la fusión ambos, Alias y Wavefront, estaban trabajando en su próxima generación de software
[AUTODESK, 2015].
3.3 Herramientas de desarrollo 47
3.3.2.3. Características
Conjunto de herramientas para animación y creación de personajes [AUTODESK, 2015].
m Dinámicas y efectos.
m Animación 3D.
m Modelado 3D.
m Integración de estructuras productivas.
m Renderización e imágenes 3D.
3.3.2.4. Licencia
Autodesk le brinda a los estudiantes, los educadores y las instituciones educativas acceso gra-
tuito a proyectos del mundo real, aplicaciones de creatividad y software de diseño profesional.
Autodesk Educación ayuda a motivar y capacitar a las generaciones venideras para que imagi-
nen, diseñen y creen un mundo mejor.
Autodesk se compromete a equipar con herramientas y recursos para ayudar a lograr el éxito
académico y profesional futuro [AUTODESK, 2015].
m Instituciones académicas.
m Estudiantes.
m Profesores.
3.3 Herramientas de desarrollo 48
3.3.3. XML
figura 3.8: Logo de XML.
3.3.3.1. Descripción
XML, siglas en inglés de eXtensible Markup Language (’lenguaje de marcas extensible’), es
un lenguaje de marcas desarrollado por el World Wide Web Consortium (W3C) utilizado para
almacenar datos en forma legible. Proviene del lenguaje SGML y permite definir la gramática
de lenguajes específicos (de la misma manera que HTML es a su vez un lenguaje definido por
SGML) para estructurar documentos grandes. A diferencia de otros lenguajes, XML da soporte
a bases de datos, siendo útil cuando varias aplicaciones deben comunicarse entre sí o integrar
información.
XML no ha nacido sólo para su aplicación para Internet, sino que se propone como un estándar
para el intercambio de información estructurada entre diferentes plataformas. Se puede usar en
bases de datos, editores de texto, hojas de cálculo y casi cualquier cosa imaginable.
XML es una tecnología sencilla que tiene a su alrededor otras que la complementan y la hacen
mucho más grande y con unas posibilidades mucho mayores. Tiene un papel muy importante
en la actualidad ya que permite la compatibilidad entre sistemas para compartir la información
de una manera segura, fiable y fácil.
3.3 Herramientas de desarrollo 49
3.3.3.2. Historia
XML proviene de un lenguaje inventado por IBM en los años setenta, llamado GML (Generali-
zed Markup Language), que surgió por la necesidad que tenía la empresa de almacenar grandes
cantidades de información y compartirla en otros SO y plataformas. Este lenguaje gustó a la
ISO, por lo que en 1986 trabajaron para normalizarlo, creando SGML (Standard Generalized
Markup Language), capaz de adaptarse a un gran abanico de problemas. A partir de él se han
creado otros sistemas para almacenar información.
En el año 1989 Tim Berners Lee creó la web, y junto con ella el lenguaje HTML. Este lenguaje
se definió en el marco de SGML y fue de lejos la aplicación más conocida de este estándar.
Los navegadores web sin embargo siempre han puesto pocas exigencias al código HTML que
interpretan y así las páginas web son caóticas y no cumplen con la sintaxis. Estas páginas web
dependen fuertemente de una forma específica de lidiar con los errores y las ambigüedades, lo
que hace a las páginas más frágiles y a los navegadores más complejos.
Otra limitación del HTML es que cada documento pertenece a un vocabulario fijo, estableci-
do por el DTD. No se pueden combinar elementos de diferentes vocabularios. Asimismo es
imposible para un intérprete (por ejemplo un navegador) analizar el documento sin tener cono-
cimiento de su gramática (del DTD). Por ejemplo, el navegador sabe que antes de una etiqueta
<div>debe haberse cerrado cualquier <p>previamente abierto. Los navegadores resolvieron es-
to incluyendo lógica ad hoc para el HTML, en vez de incluir un analizador genérico. Ambas
opciones, de todos modos, son muy complejas para los navegadores.
Se buscó entonces definir un subconjunto del SGML que permita:
Mezclar elementos de diferentes lenguajes. Es decir que los lenguajes sean extensibles.
La creación de analizadores simples, sin ninguna lógica especial para cada lenguaje.
Empezar de cero y hacer hincapié en que no se acepte nunca un documento con errores
de sintaxis.
Para hacer esto XML deja de lado muchas características de SGML que estaban pensadas para
facilitar la escritura manual de documentos. XML en cambio está orientado a hacer las cosas
más sencillas para los programas automáticos que necesiten interpretar el documento.
3.3.3.3. Ventajas
Es extensible: Después de diseñado y puesto en producción, es posible extender XML
con la adición de nuevas etiquetas, de modo que se pueda continuar utilizando sin com-
plicación alguna.
3.3 Herramientas de desarrollo 50
El analizador es un componente estándar, no es necesario crear un analizador específi-
co para cada versión de lenguaje XML. Esto posibilita el empleo de cualquiera de los
analizadores disponibles.De esta manera se evitan bugs y se acelera el desarrollo de apli-
caciones.
Si un tercero decide usar un documento creado en XML, es sencillo entender su estructura
y procesarla. Mejora la compatibilidad entre aplicaciones. Podemos comunicar aplicacio-
nes de distintas plataformas, sin que importe el origen de los datos, es decir, podríamos
tener una aplicación en Linux con una base de datos Postgres y comunicarla con otra
aplicación en Windows y Base de Datos MS-SQL Server.
Transformamos datos en información, pues se le añade un significado concreto y los
asociamos a un contexto, con lo cual tenemos flexibilidad para estructurar documentos.
3.3 Herramientas de desarrollo 51
3.3.4. Lenguaje de programación
De los lenguajes de programación contemplados se optó por C# ya que tenemos conocimientos
básicos para poder implementar el proyecto en su totalidad además de ser gratuito entre otras
opciones contempladas se hace una tabla comparativa ver Tabla 3.2.
Lenguajes de programación
Característica C JAVA C#
Plataforma Multiplataforma Multiplataforma Windows
Gestion de memoria Manual Automatica Automatica
Paradigma Estructurado Orientado a objetos Orientado a objetos
Forma de trabajo Compilado Compilado Compilado
Costo Gratis Gratis Gratis con Unity
Tabla 3.2: Comparativa de lenguajes de programación
3.3.5. Comparación de herramientas de modelado 3D
El entorno de desarrollo integrado a utilizarse será Unity 3D ya que soporta el lenguaje de pro-
gramación que se utilizará, el cuál es: C#. Además, la compatibilidad de este entorno con 3D
Maya da la facilidad de importar elementos visuales entre ellos.
En la tabla 3.3 se muestra una comparativa entre algunas herramientas de modelado 3D.
Herramientas de modelado
Característica Unity 3D Blender
Plataforma Multiplataforma Multiplataforma
Lenguajes que soporta JavaScript, C,
C# C++,
Boo. Python.
Licencia GPL GPL
Costo Libre y propietario. Libre
Tabla 3.3: Comparativa de herramientas de modelado
CAPITULO 4.0
Análisis del Sistema
4.1. Metodología implementada
Para el desarrollo del proyecto se propone usar la metodología en espiral, ya que por la na-
turaleza del proyecto es la que mejor se adapta a las necesidades del mismo, debido a que nos
permite realizar diversas pruebas mediante los prototipos además de una retroalimentación en
cada revisión del proyecto, ya que el usuario final tendrá que probarlo y comunicar al equi-
po si le es funcional o no el sistema propuesto, para posteriormente optimizarlo y cubrir las
necesidades del usuario final.
4.1.1. Metodología en espiral
El modelo en espiral, propuesto originalmente por Boehm [BOE88], es un modelo de proceso
de software evolutivo que conjuga la naturaleza iterativa de construcción de prototipos con los
aspectos controlados y sistemáticos del modelo lineal secuencial. Proporciona el potencial para
el desarrollo rápido de versiones incrementales del software. En el modelo espiral, el software
se desarrolla en una serie de versiones incrementales. Durante las primeras iteracciones, la ver-
sión incremental podría ser un modelo en papel o un prototipo. Durante las últimas iteraciones,
se producen versiones cada vez más completas del sistema diseñado.
El modelo en espiral se divide en un número de actividades de marco de trabajo, también lla-
madas regiones de tareas. Generalmente, existen entre tres y seis regiones de tareas. La Figura
4.1 representa un modelo en espiral que contiene seis regiones de tareas:
4.1 Metodología implementada 53
figura 4.1: Modelo en espiral típico.
m Comunicación con el cliente- las tareas requeridas para establecer comunicación entre
el desarrollador y el cliente.
m Planificación- las tareas requeridas para definir recursos, el tiempo y otra información
relacionadas con el proyecto.
m Análisis de riesgos- las tareas requeridas para evaluar riesgos técnicos y de gestión.
m Ingeniería- las tareas requeridas para construir una o más representaciones de la aplica-
ción.
m Construcción y acción- las tareas requeridas para construir, probar, instalar y proporcio-
nar soporte al usuario (por ejemplo: documentación y práctica).
m Evaluación del cliente- las tareas requeridas para obtener la reacción del cliente según
la evaluación de las representaciones del software creadas durante la etapa de ingeniería
e implementada durante la etapa de instalación.
4.1.2. Metodologías de desarrollo de software educativo.
Para justificar un poco más la metodología elegida para este trabajo terminal (metodología en
espiral) se investigó acerca de las metodologías de desarrollo de software educativo existentes.
4.1 Metodología implementada 54
En general estas metodologías son nuevas y aunque no existe alguna definitiva para tal o cual
herramienta de aprendizaje basada en software, la mayoría coinciden en ciertos puntos concre-
tos dentro del desarrollo del mismo. Los puntos que se acoplan a las necesidades de nuestro
trabajo terminal y de las necesidades de nuestros clientes son descritos a continuación:
m Análisis: Se refiere a determinar si el software educativo es necesariamente útil en alguna
materia o cátedra. Esto se determina con ayuda de los docentes de dicha cátedra, el(los)
ingeniero(s) en sistemas computacionales y algunos representantes estudiantiles. En este
punto también se determinan las personar involucradas directa e indirectamente en el
desarrollo del software educativo, asignando a cada uno sus tareas a cumplir, así como
los costos que tendrá el software1
m Desarrollo: Este punto se refiere a empezar la construcción del software educativo, te-
niendo en cuenta los resultados y recomendaciones emanadas en las anteriores etapas.
Aquí se generan prototipos para pruebas con el personal involucrado, versiones beta que
serán sometidas a correcciones y omisiones que se pudieran haber encontrado en proto-
tipos anteriores; así como una versión 1.0 que debe estar depurada y se pueda sacar al
mercado o ponerlo a disposición de usuarios reales.
m Implementación(o aplicación): Interesa definir y delimitar la aplicación. Esto se logra
definiendo el contenido principal y los temas secundarios, su uso, sus limitaciones, la
profundidad de los contenidos y los medios posibles a incorporar . la definición se logra
paulatinamente una vez que se han analizado puntos como la utilidad pedagógica, la ne-
cesidad de utilizar software, las oportunidades de uso y las limitaciones de la aplicación.
m Actualización: Para poder dar seguimiento al software educativo es necesario crear he-
rramientas y/o actividades que vayan haciendo cada vez más robusto el software. Estas
novedades pueden ser incluidas como fruto de los comentarios y sugerencias que partan
de los usuarios, que pueden llegar por múltiples vías a conocimiento de los creadores del
software.
En conclusión, si se busca desarrollar algún software con utilidad pedagógica, tomar alguna me-
todología para su desarrollo es ampliamente recomendable ya que con la ayuda de la creación
de grupos de trabajo, definición de roles y de tareas, es mas fácil la creación de dicho software
depurado y de calidad, fácil de usar, entendible, interactivo, divertido y que cumpla con su pro-
pósito educativo.
Cabe mencionar que las metodologías de software educativo se deben tomar como un apoyo
flexible para el desarrollador de software ya que cada proyecto es diferente y sus necesidades
varían según el aprendizaje que se desee facilitar.
1De esta última surge parte de la información necesaria para el análisis de factibilidad del proyecto.
4.2 Análisis de Riesgo. 55
4.2. Análisis de Riesgo.
La tabla 4.2 enlista los posibles riesgos que se podrian presentar en el transcurso del desarrollo
del proyecto.
Id Riesgo Tipo De Riesgo Probabilidad Impacto
R1 Algún integrante abandona Personal Baja Muy severo
el proyecto
R2 Cambios en los objetivos. Proyecto Baja Severo
R3 Modificación de requerimientos Análisis Media Moderado
R4 Cambio en las tecnologías Tecnológico Baja Moderado
R5 Falla del equipo de cómputo en Proyecto Baja Muy severola presentación
R6 Falta de conocimientos de Personal Baja Severo
los integrantes
Tabla 4.1: Posibles Riesgos
4.2.1. Solución de riesgos
Las soluciones propuestas ante los posibles riesgos son:
m R1: Intensificar el trabajo, ajustar la delimitación del proyecto y cambio en los objetivos.
m R2: Intensificar el trabajo para nivelar el tiempo perdido.
m R3: Hacer una evaluación de que cambios en los requerimientos deben modificarse.
m R4: Buscar tecnologías alternas que no impliquen reestructurar el sistema en su totalidad.
m R5: Tener respaldo en la nube en caso de fallo físico del equipo de cómputo.
m R6: Dividir el desarrollo del sistema en módulos, asignarlos a aquellos integrantes que
tengan mayor dominio en esa área. Dedicar tiempo para investigar y estudiar las tecnolo-
gías propuestas.
4.3. Requerimientos
4.3.1. Requerimientos Funcionales
Para poder definir los requerimientos funcionales del cliente, definimos primero las necesidades
que mencionó el mismo en una entrevista, de la cual se recabó e identificaron los siguientes
requisitos:
4.3 Requerimientos 56
m Un sistema que permita el aprendizaje del sistema circulatorio en la anatomía ca-
nina: La complejidad que esta Unidad de Aprendizaje representa para los estudiantes es
alta.
m Uso de la tecnología de modelado tridimensional: Se requiere que se pueda ver el
modelo desde distintos ángulos para identificar por completo las partes del sistema circu-
latorio del animal.
m Fácil manejo para el estudiante: que el sistema sea simple e intuitivo para el compren-
sible que uso de la herramienta por parte del usuario final.
m Inclusión de un modo de evaluación: Un modo en que el usuario pueda evaluar sus
conocimientos sobre esta parte de la anatomía canina.
m Modelado y uso de trayectorias sanguíneas: Capaz de marcar puntos de referencia para
conocer las trayectorias y arterias que cruzará la sangre entre ambos puntos de un modo
gráfico.
m Exclusión de patologías y alteraciones: Al ser una herramienta puramente anatómica
solo se necesita conocer la nomenclatura más no su comportamiento.
m Requerimientos de software aceptables para cualquier usuario: se busca que este
sistema pueda ser usado por cualquier tipo de usuario (maestros, estudiantes, médicos
veterinarios, etc) por lo cual se busca que la herramienta final tenga una compatibilidad
general para los equipos de cómputo que puedan usar el consumidor final.
Teniendo en cuenta estas necesidades podemos identificar los requerimientos funcionales del
cliente los cuales se marcan como objetivos del sistema en la siguiente tabla 4.2
4.3 Requerimientos 57
Requerimientos Funcionales
Id Descripción
RF1 Modelado en 3D de todo el sistema circulatorio canino.
RF2 Identificación de cada arteria/vena con una pequeña
anotación que colinde con el modelo.
RF3 Visualización por medio de trayectorias indicadas con una
partícula de la ruta de la sangre de un punto dado a otro.
RF4 Interfaz simple para uso intuitivo.
Tabla 4.2: Requisitos Funcionales del Sistema
CAPITULO 5.0
Diseño del Sistema
5.1. Modelo del comportamiento
Después del análisis que se llevo a cabo, se mostrará el diseño de nuestro sistema. El diseño
consta de los casos de uso y de los procesos mas importantes dentro del sistema, así como
los diagramas correspondientes que muestren la lógica y los diferentes tramites con los que
funciona.
5.1.1. Diagrama de Casos de Uso General
En la Figura 5.1 se muestra el diagrama de casos de uso general del sistema. Como se puede
apreciar, el diagrama tiene un solo actor (Usuario).
figura 5.1: Diagrama de Casos de Uso del Sistema
5.1 Modelo del comportamiento 59
5.1.2. CU 1: Mostrar vistas
Este caso de uso tiene como objetivo mostrar al usuario las vistas diferentes que se tienen en
modelo 3D según lo requiera la actividad que desee realizar el usuario.
Caso de Uso: CU1 Mostrar Vistas
Versión: 0.1
Operiación: Visualización
Atributos
Hereda de: Ninguno
Propósito Elegir la vista según la necesidad del usuario
Entradas: Ninguna
Salidas: Ninguna
Precondiciones: Ninguna
Postcondiciones: Ninguna
Errores: Ninguno
Observaciones: Ninguna
Trayectoria principal
Actor Sistema
Nada Muestra la pantalla IU 1 Vista Externa
5.1.2.1. CU 1.1: Mostrar vista interna
Este caso de uso tiene como objetivo mostrar al usuario las vistas diferentes que se tienen en el
modelo 3D según lo requiera su actividad a realizar.
5.1 Modelo del comportamiento 60
Caso de Uso: CU1.1 Mostrar Vista interna
Versión: 0.1
Operiación: Visualización
Atributos
Hereda de: Ninguno
Propósito Elegir la vista según la necesidad del usuario
Entradas: Se selecciona un tipo de vista
Salidas: En la pantalla principal se muestra la pantalla
IU 2 vista interna
Precondiciones: que la vista seleccionada no sea la que se muestra
en ese momento
Postcondiciones: Ninguna
Errores: Ninguno
Tipo: Primario
Trayectoria principal
Actor Sistema
Selecciona la opción ”interna” del
menú desplegable ”vistas” Muestra la pantalla IU 1 Vista Externa
5.1.2.2. CU 1.2: Mostrar vista externa
Este caso de uso tiene como objetivo mostrar al usuario las vistas diferentes que se tienen en el
modelo 3d según lo requiera su actividad a realizar.
Caso de Uso: CU1.2 Mostrar Vista Externa
Versión: 0.1
Operiación: Visualización
Atributos
Hereda de: Ninguno
Propósito Elegir la vista según la necesidad del usuario
Entradas: Se selecciona un tipo de vista
Salidas: Se mostará la pantalla IU 1 vista interna
Precondiciones: que la vista seleccionada no sea la que se muestra
en ese momento
Postcondiciones: Ninguna
Errores: Ninguno
Tipo: Primario
Trayectoria principal
Actor Sistema
Selecciona la opción ”externa” del
menú desplegable ”vistas” Muestra la pantalla ”Vista Externa”
5.1 Modelo del comportamiento 61
5.1.3. CU 2: Rotar Modelo
Este caso de uso busca rotar el modelo para ver desde el ángulo deseado la zona deseada por el
usuario.
Caso de Uso: CU2 Rotar Modelo
Versión: 0.1
Operiación: Visualización
Atributos
Hereda de: Ninguno
Propósito Mostar el modelo desde el ángulo deseado
Entradas: Se selecciona el botón ”mano”
Salidas: Se puede rotar el modelo dando click al modelo
y manteniéndolo presionado
Precondiciones: que la vista seleccionada no sea la que se muestra
en ese momento
Postcondiciones: Ninguna
Errores: Ninguno
Tipo: Primario
Trayectoria principal
Actor Sistema
Selecciona la opción ”externa” del
menú desplegable ”vistas” Muestra la pantalla ”Vista Externa”
5.1.4. CU 3: Hacer Zoom
Este caso de uso muestra como se habilita el zoom al modelo 3D.
5.1 Modelo del comportamiento 62
Caso de Uso: CU3 Hacer Zoom
Versión: 0.1
Operiación: Visualización
Atributos
Hereda de: Ninguno
Propósito Habilitar el acercamiento/alejamiento del modelo
3D
Entradas: Se selecciona el botón ”lupa”
Salidas: Se habilita el acercamiento/alejamiento del modelo
3D
Precondiciones: Ninguna
Postcondiciones: Ninguna
Errores: Ninguno
Tipo: Primario
Trayectoria principal
Actor Sistema
Selecciona la opción ”externa” del Muestra la pantalla ”Vista Externa”
menú desplegable ”vistas”
5.1.4.1. CU 3.1: Acercar
Este caso de uso muestra como se puede hacer un acercamiento a alguna parte deseada del
modelo 3D
Caso de Uso: CU3 Hacer Zoom
Versión: 0.1
Operiación: Visualización
Atributos
Hereda de: Ninguno
Propósito Hacer un acercamiento en el modelo
3D
Entradas: Se selecciona y desliza el marcador de la
esquina inferior derecha
Salidas: Se realiza un acercamiento a la parte
deseada del modelo 3D
Precondiciones: Ninguna
Postcondiciones: Ninguna
Errores: Ninguno
Tipo: Primario
Trayectoria principal
Actor Sistema
desliza el marcador de acercamiento hacia hace un acercamiento al modelo 3D
el lado derecho hasta el punto deseado
5.1 Modelo del comportamiento 63
5.1.4.2. CU 3.2: Alejar
Este caso de uso muestra como se puede hacer un acercamiento a alguna parte deseada del
modelo 3D
Caso de Uso: CU3 Hacer Zoom
Versión: 0.1
Operiación: Visualización
Atributos
Hereda de: Ninguno
Propósito Alejar el modelo 3D
Entradas: Se selecciona y desliza el marcador de la