Definición de realidad virtual
Cuando hablamos de realidad virtual… ¿que entendemos? Según la definición regularizada, podemos tomarla como “Representación de escenas o imágenes de objetos producida por un sistema informático, que da la sensación de su existencia real.” fuente RAE.
A nuestro modo de ver, la realidad virtual (VR) consiste en la inmersión sensorial en un nuevo mundo, basado en entornos reales o no, que ha sido generado de forma artificial, y que podemos percibir gracias a unas gafas de realidad virtual y sus accesorios (cascos de audio, guantes,
etc…). El objetivo de esta tecnología es crear un mundo ficticio del que puedes formar parte e incluso ser el protagonista: viendo un coche en un concesionario virtual, siendo protagonista de un videojuego o bien practicando como hacer una operación a corazón abierto.
Como pasó con los teléfonos móviles o internet, la aparición de la realidad virtual supone uno de los cambios tecnológicos más importantes de los últimos tiempos. Aunque aún no seamos demasiado conscientes, por la falta de medios para probarlo y también por la escasez actual de aplicaciones desarrolladas (las cuales son cada vez más numerosas y más complejas), la realidad virtual y su adaptación a nivel usuario supondrá un antes y un después en la forma en la que consumimos contenidos multimedia: videojuegos, cine, eventos deportivos, conciertos, documentales, etc…
Principios de la Realidad Virtual
Componentes principales
La realidad virtual comprende dos componentes principales: el entorno del usuario y el entorno virtual. Mientras el usuario interactúa con el sistema de realidad virtual, los dos entornos se comunican e intercambian información a través de una barrera llamada interfaz. La interfaz puede considerarse como un traductor entre el usuario y el sistema de realidad virtual. Cuando el usuario aplica acciones de entrada (por ejemplo, movimiento, generación de fuerza, voz, etc.), la interfaz traduce estas acciones en señales digitales, que pueden ser procesadas e interpretadas por el sistema. Por otro lado, las reacciones calculadas del sistema también se traducen por la interfaz en cantidades físicas, que el usuario puede percibir mediante el uso de diferentes tecnologías de pantalla y actuador (por ejemplo, imágenes, sonidos, olores, etc.). Finalmente, el usuario interpreta esta información y reacciona al sistema en consecuencia.12
Importancia de la multimodalidad
En las aplicaciones de realidad virtual, el intercambio de diferentes cantidades físicas entre el usuario y el entorno virtual se produce a través de diferentes canales o modalidades. Tales modalidades pueden ser sonido, visión o tacto. La comunicación con múltiples modalidades se llama interacción multimodal. La interacción multimodal permite que varios tipos de modalidades se intercambien simultáneamente entre el usuario y el entorno virtual. El objetivo de la aplicación de la interacción multimodal es proporcionar una imagen completa y realista de la situación, para proporcionar información redundante, por ejemplo, por razones de seguridad, y para aumentar la calidad de la presencia.
Tipos de realidad virtual
La realidad virtual puede llevarse a cabo a través de diferentes métodos como pueden ser: un simulador o un avatar, la proyección de imágenes reales, mediante un ordenador o la inmersión en un entorno virtual.
- Simuladores: El primer tipo es a través de un simulador de realidad virtual. Los simuladores de conducción de vehículos, por ejemplo, dan a los usuarios a bordo la impresión de que están llevando un vehículo real, ya que predice el movimiento del vehículo al dar una orden y recibir la correspondiente respuesta visual y auditiva (apretamos el acelerador y vemos en la pantalla cómo el coche se mueve más rápido y escuchamos como suben las revoluciones del vehículo). Los simuladores se han estado utilizando de forma efectiva para desarrollar sistemas, para mejorar la seguridad y estudiar factores humanos. De igual forma existen simulador de cirugías que aportan prácticas dinámicas y accesibles.15
- Avatares: Con los avatares los usuarios pueden unirse al entorno virtual de dos formas: 1) Eligiendo un avatar prediseñado con gráficos de ordenador. 2) Realizando una grabación de sí mismo a través de un dispositivo de vídeo. En el caso de la grabación a través de una cámara web, el fondo de la imagen se elimina para contribuir a una mayor sensación de realidad. La realidad virtual a través de avatares mejora la interacción entre la persona en sí y el ordenador, ya que esta forma es más efectiva que el sistema convencional de ordenador de escritorio. Un ejemplo son los avateres de Facebook VR en donde el usuario puede crear su personaje basándose en sus fotos encontradas en su perfil de usuario.
- Proyección de imágenes reales: En la proyección de imágenes reales aplicadas en la realidad virtual, el diseño gráfico de entornos reales juega un papel vital en algunas aplicaciones como por ejemplo: Navegación autónoma y construcción del diseño gráfico de simuladores de vuelo. Este tipo de RV está ganando popularidad sobre todo en gráficos diseñados por ordenador, ya que mejora el realismo utilizando imágenes foto-realistas y el proceso de modelado es bastante más sencillo. A la hora de generar modelos realistas, es esencial registrar con exactitud datos en tres dimensiones (3D). Normalmente se utilizan cámaras para diseñar pequeños objetos a corta distancia.
- Por ordenador: Este tipo de realidad virtual conlleva mostrar un mundo en tres dimensiones en un ordenador ordinario sin usar ningún tipo de sensor de movimiento específico. Muchos juegos de ordenador actuales utilizan recursos como personajes y otros dispositivos con los que se puede interactuar, para hacer sentir al usuario parte del mundo virtual. Una crítica común a este tipo de inmersión es que no se tiene sentido de visión periférica, ya que el conocimiento que el usuario tiene de lo que pasa a tu alrededor se limita a su entorno más cercano.
- Inmersión en entornos virtuales: La mejor opción para vivir la RV es a través de una interfaz cerebro-máquina, que permite una comunicación directa entre el cerebro y un dispositivo externo. Un paso intermedio sería producir un “espacio virtual” usando un casco de realidad virtual donde las imágenes que aparecen en el casco están controladas a través de un ordenador. Los únicos límites son la propia capacidad del ordenador que sirva la experiencia, la calidad de las gafas RV y el contenido disponible en la plataforma de realidad virtual.
Usos
La realidad virtual se aplica a diversas áreas, incluyendo industria para adultos, arte, educación, entretenimiento y vídeo juegos así como narrativas interactivas, milicia, educación, y medicina. debido al crecimiento latente es predecible que llegue a cubrir otras industrias.
Educación
La realidad virtual es una tecnología que puede ser aplicada en cualquier campo, señalando los expertos dentro del ámbito de la pedagogía los posibles beneficios en el procedimiento de enseñanza-aprendizaje mediante el uso de la realidad virtual, como ya lo está suponiendo la aplicación de las tecnologías de la información y de la comunicación (TIC). Se considera que, en un corto plazo de tiempo los propios organismos precursores de la enseñanza virtual hallarán en la realidad virtual una herramienta eficaz, con la cual mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje.
La realidad virtual es una tecnología especialmente adecuada para la enseñanza, debido a su facilidad para captar la atención de los estudiantes mediante su inmersión en mundos virtuales relacionados con las diferentes ramas del saber, lo que puede ayudar en el aprendizaje de los contenidos de cualquier materia. Además, atendiendo al noveno objetivo recogido en el Anexo II de la Declaración Universal de la UNESCO sobre la Diversidad Cultural, debemos emplear todo tipo de herramientas con el fin de educar en esta sociedad digital y de éste modo reforzando la eficacia de los servicios educativos.
Fue en 1993, cuando se llevó a cabo el primer uso práctico de una aplicación de la realidad virtual en la educación y se desarrolló mediante un prototipo de laboratorio de física aplicada. A pasos agigantados avanza en el ámbito de la educación, aunque aún queda mucho por hacer. Las posibilidades de la realidad virtual y la educación son infinitas y traen muchas ventajas a los alumnos y alumnas de todas las edades. Actualmente existen pocas iniciativas que creen contenido para la educación, ya que toda la atención y avances se están realizando en la industria del entretenimiento, aunque muchos dan por hecho que es lo que viene en el futuro y será una pieza clave en la educación. En estudios universitarios esta ya es usada con fines de práctica y para generar experiencia como para diseñar modelos de arquitecturas (ingenierías) o ver algunos sistemas del cuerpo humano (medicina). Con los mismos objetivos, una prueba piloto fue llevada a cabo en el instituto Hunters Lane (Tenessee, EE.UU.) en 2017.
Formación o entrenamiento
El uso de la realidad virtual permite entrenar a los profesionales militares en un entorno virtual donde pueden mejorar sus habilidades sin las consecuencias de entrenar en un campo de batalla y sufrir lesiones físicas.
La realidad virtual juega un papel importante en el entrenamiento de combate para los militares. Permite a los reclutas entrenar bajo un ambiente controlado donde responden a diferentes tipos de situaciones de combate. Una realidad virtual totalmente envolvente que utiliza una pantalla montada en la cabeza (HMD), trajes de datos, guantes de datos, y el arma de realidad virtual que se utilizan para entrenar en combate. Esta configuración permite que el tiempo de reposición del entrenamiento sea más corto y permite una mayor repetición en un corto período de tiempo. El entorno de entrenamiento es totalmente inmersivo, permite a los soldados entrenar a través de una amplia variedad de terrenos, situaciones y escenarios.
La realidad virtual también se utiliza en la simulación de vuelo para la Fuerza Aérea donde las personas se entrenan para ser pilotos. El simulador se instalaba en la parte superior de un sistema de elevación hidráulico que reacciona a las órdenes y eventos del usuario. Cuando el piloto dirige el avión, el módulo se gira e inclina en para proporcionar retroalimentaciónháptica. El simulador de vuelo puede variar desde un módulo completamente cerrado a una serie de monitores de ordenador que proporcionan el punto de vista del piloto. Las razones más importantes sobre el uso de simuladores educacionales respecto al uso de un avión real son la reducción de los tiempos de transferencia entre la formación de la tierra y de vuelo real, la seguridad, la economía y la ausencia de contaminación. De la misma manera, las simulaciones de conducción virtuales se utilizan para entrenar a conductores de tanques en los conceptos básicos antes de que se les permita operar el vehículo real. Por último, lo mismo pasa con simuladores de conducción de camiones, en los que los bomberos belgas son entrenados para conducir de una manera que impide el mayor daño posible. A medida que estos conductores poseen menos experiencia que otros conductores de camiones, la formación de realidad virtual les permite compensar esto. En un futuro próximo, se espera que todos los proyectos similares tengan esta capacitación, incluyendo la policía.
Psicoterapia
En psicoterapia, el uso de la realidad virtual ha sido bastante novedoso ya que esta logra que el sujeto ya no se encuentre en una posición pasiva, permitiendo moverse por el entorno e interactuar con él de diferentes maneras logrando que la interacción se haga más íntima y con ello ganar ergonomía. Las aplicaciones principales que se han desarrollado hasta el momento tienen que ver con técnicas de exposición empleadas habitualmente para el tratamiento de las fobias Max M. North, Sarah M. North y Joseph K Coble, estos científicos trataron la aerofobia, fobia social, agorafobia pero se ha avanzado también en otros campos como los trastornos alimentarios. También, existen numerosas aplicaciones de la realidad virtual para la rehabilitación psíquica y psicomotora.
En el caso de la aerofobia o miedo a volar la realidad virtual ofrece multitud de ventajas a la hora de aplicar la terapia. En primer lugar, el control sobre lo que ocurre en el mundo virtual es total, es por ello que, se podrá garantizar al paciente que ocurrirá lo que se quiera que ocurra en ese mundo virtual. De esta forma, el ambiente de la terapia quedará caracterizado como ambiente protegido donde el paciente podrá explorar sin obtener consecuencias directas y, posteriormente, pueda aplicar en el ambiente natural las destrezas adquiridas.
Por lo que respecta a la investigación en psicoterapia, se están utilizando varias ventajas que ofrece la realidad virtual y que se pueden resumir en: mayor control sobre la introducción de estímulos; mayor variedad en las opciones de respuesta; introducción de estímulos en tres dimensiones; creación de escenarios complejos; generación de estímulos sensoriales variados, potencialmente incluyendo audio, tacto, olfato y movimiento, que se perciben simultáneamente con el entorno generado gráficamente; manipulación precisa e independiente de la relación geométrica y fotométrica entre objetos; posibilidad de examinar conductas sofisticadas y complejas de los participantes tal como la evitación; y el estudio de situaciones que en la vida real pueden resultar impracticables, peligrosas o éticamente cuestionables. Sin embargo, pese al enorme potencial de la realidad virtual, los investigadores deben ser conscientes de determinadas limitaciones, entre las cuales destaca la variable "presencia", ya que la inmersión virtual no necesariamente es suficiente para dar la sensación al participante de que los objetos están "realmente allí" y reaccionar genuinamente.
Medicina
Los últimos años han provocado un cambio drástico en la conciencia del paciente y el sentido de los efectos adversos en la atención médica. La combinación de este proceso con un enfoque creciente en la seguridad del paciente ha puesto a prueba los paradigmas educativos tradicionales en el área médica. Especialmente en el campo quirúrgico, el concepto consagrado de la educación teórica seguida de la práctica clínica supervisada, a menudo denominado "ver , hacer, enseñar", es cada vez menos aceptable, por lo que se buscan métodos innovadores y complementarios de enseñanza del conocimiento médico. Otras preocupaciones se basan en el alto costo de la enseñanza en un entorno clínico. El nivel de costos, complejidad, riesgos y exposición temporal del proceso de capacitación aumenta con la fidelidad de los objetos.
La aplicación de la tecnología de realidad virtual (VR) en medicina por ejemplo para el aprendizaje de la anatomía y sobre todo en el área clínica: especialmente para el entrenamiento quirúrgico de los residentes en formación, y para los pacientes en el manejo del dolor, rehabilitación física y tratamiento terapéutico de enfermedades mentales.
En comparación con los modelos animales, los videos y el e-learning, las simulaciones de realidad virtual son más realistas debido a que las estructuras anatómicas exhibidas en los gráficos 3D son más intuitivas. Los alumnos pueden interactuar con todas las estructuras anatómicas, como la piel, los músculos, los huesos, los nervios y los vasos sanguíneos. Los cambios que ocurren después de cada paso quirúrgico son muy similares a los de la realidad. El rendimiento completo se puede registrar, comparar y analizar, haciendo que los datos estén permanentemente disponibles para los alumnos.33 Desde una perspectiva diferente, la supervisión por un superior y la participación del paciente ya no son necesarios durante el período de capacitación y adquisición de habilidades básicas, ya que las simulaciones de realidad virtual pueden proporcionar un entorno virtual controlado necesario para satisfacer estos requisitos fuera de la sala de operaciones.
Múltiples aspectos de las habilidades sobre el rendimiento psicomotor de un aprendiz se pueden medir directamente mediante la evaluación de rendimiento objetivo que es ofrecida por las simulaciones. El efecto de entrenamiento de las simulaciones de RV generalmente se evalúa mediante parámetros estándar, incluido el tiempo necesario para completar la tarea, longitud de ruta, número de colisiones, lesiones, número de puntos de referencia anatómicos identificados, número de cuerpos sueltos encontrados, satisfacción, etc.
La idea de utilizar simuladores quirúrgicos basados en RV para capacitar a posibles cirujanos ha sido un tema de investigación durante más de una década. Sin embargo, la simulación quirúrgica aún está lejos de ser integrada al plan de estudios médicos. Existe una cantidad de preguntas aún abiertas, por ejemplo, el nivel de realismo de simulación que se necesita para el aprendizaje efectivo, la identificación de los componentes de las habilidades quirúrgicas que deben ser entrenados, así como la validación del efecto del entrenamiento. La investigación actual se esfuerza por abordar estos problemas con una nueva generación de simuladores altamente realistas. Un elemento clave del realismo es la fidelidad y la variabilidad de la escena del entrenamiento, lo que refleja las diferencias en los pacientes individuales.
Entretenimiento
A lo largo de la década se han incorporado medios cuya finalidad es la de entretener al usuario abriendo un nuevo nivel de canal comunicativo exponencial, los ejemplos más destacados son los cortometrajes realizados por Google Spotlight Stories destacado por su cualidad de storytelling para realidad virtual. Su aprobación es dada por la accesibilidad de usar desde un teléfono móvil hasta una PC con sensores de trackeo. Por otra parte, la inclusión de cámaras de 360 grados tales como Gopro, VIRB, Samsung, Insta 360 ONE, Nikon KeyMission 360, Insta 360 Air, entre otros, han permitido el uso de dispositivos móviles para reproducir contenido en 360 grados para una posterior edición.
Queda por restar que la industria cinematográfica se ha enfocado en canalizar publicidad en 360 grados, como en Isle of Dogs donde experimentas la escenografía del filme stop-motion aludiendo a un detrás de escenas en realidad virtual llamando la atención en las redes sociales.
Finalmente, el cortometraje animado Pearl dirigido por Patrick Osborne en el año 2007 y ganador de Emmy Award-Winner expresan el potencial narrativo se que puede evocar del uso de las nuevas tecnologías permitiendo un conocimiento psicológico de los personajes haciendo que el usuario mantenga la atención a todo su entorno para entender de mejor manera la historia.
Como menciona Matthew Schnipper en el reportaje The State of Virtual Realitypara el portal The Verge: “La promesa de la realidad virtual ha sido sobre-estimada. Usa unos lentes, ubícate aquí y serás transportado hacia allá. Es el mismo escapismo prometido por las drogas, el alcohol, el sexo o el arte -deshacerse de los grilletes mundanos a través de una transportación metafísica hacia estados alterados”.
Vídeojuegos
Los videojuegos han evolucionado considerablemente. La calidad gráfica ha llegado al punto de igualar a la de consolas como en los ya vistos DOOM VR y Fallout 4 VR haciendo un desplazamiento virtual por medio de tele-transportación dentro del mapa. La mezcla entre experiencia de realidad virtual y vídeo juego VR culminan en un híbrido de las experiencias como se puede apreciar en Rick and Morty:Virtual Rick-ality o Job Simulator haciendo que el usuario pueda actuar de manera sencilla en el ambiente sin necesidad de desplazarse por medio de tele-transportación con la finalidad de evitar fatiga visual.
Como antecedente de incorporación de monitor VR a consolas nos encontramos con los Playstation VR que incorporan controles con sensores de movimiento que delimitan una ubicación en el espacio y el motor de trabajo recae sobre la consola, con la finalidad de excusar la compra de una PC exigente, introduciendo poco a poco a la comunidad sobre las nuevas tecnologías para implementar desarrollos exponenciales. Sin embargo, consolas como la Xbox One no han anunciado ningún tipo de competencia en ese campo poniendo en duda si el futuro del entretenimiento es la realidad virtual.
Conforme avanzan las tecnologías de realidad virtual, la fuerte influencia de los videojuegos en la cultura afectan el storytelling de no ficción y también la periodística pues buscan impactar sobre las tendencias actuales.
Software
Actualmente, tras la incorporación de HDM compatibles con Steam VR han permitido incorporar dicha tecnología a software de diseño aportando una nueva perspectiva y manipulación del entorno para la creación de contenido digital. Software como Autodesk Maya, Maxon Cinema 4D, Sidefx Houdini 16, Adobe After Effects, Adobe PremierPro, Blackmagic Fusion 9, entre otros, han integrado la opción de edición mediante dispositivos de realidad virtual ya sea para reproducir o crear contenido para la misma plataforma. De igual forma las plataformas de vídeo juegos, como Steam VR o Unreal engine vr permiten el desarrollo de vídeo juegos en realidad virtual abriendo nuevas puertas a la creación de sistemas interactivos creando entretenimiento, realidad aumentada o bien de experiencia en realidad virtual. De ser cinematográfico el contenido, se puede exportar para ser reproducido en plataformas de vídeos de 360 grados como Youtube o aplicaciones de Steam.
Los vídeos de 360 grados o VR permiten que el usuario se pueda situar en el centro de la acción independientemente de la finalidad que busque dicho usuario.
Finalmente, programas como Adobe Audition o Final Cut Pro X, colabora con la edición de audio digital en 360 grados con la finalidad de dotar sistemas envolventes mediante la inclusión de foleys, stam, diálogos y efectos de sonido.
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