ISSN: 1579-0223
http://www.redcientifica.com/doc/doc200106100001.html

¿Qué es y qué no es RV?

Soñar es una forma de realizar todos aquellos deseos que se nos niegan de día. Soñando podemos volar, alcanzar las más altas cumbres del planeta o descender a las más profundas simas. Por desgracia en general no podemos dominar los sueños (aunque hay algunas formas de hacerlo http://www.lucidity.com) y al final nuestra realidad acaba limitada a lo que nos brinda la percepción de nuestros sentidos. Franquear la barrera de los sentidos y ofrecer sensaciones de extremo realismo debería ser casi como un sueño controlado.

Desde sus principios la Realidad Virtual ha tratado de ofrecer una interfaz entre nuestros sentidos y las máquinas... pero entonces, ¿qué es la Realidad Virtual? Un teclado y una pantalla también nos ofrecen una interfaz adecuada, pero no nos brindan una experiencia realista. El término clave para definir qué es y qué no es la RV es el de "inmersión". La frontera entre los sistemas de Realidad Virtual y los sistemas convencionales está en que mientras que en los primeros percibimos la información como una verdad representada mediante caracteres, imágenes, audio o incluso gráficos tridimensionales, en los segundos nos encontramos cara a cara con la información, tal y como si compartiese el mismo espacio en el que nos encontramos. Nos hallamos inmersos en esa realidad.

Como más de un lector interpretará del párrafo anterior (acertadamente) la frontera entre un sistema inmersivo y uno que no lo es, depende más bien de los gustos de cada cual y de su capacidad de inmersión, que de una ley que marque la diferencia. Un videojuego de lo más sencillo puede resultar una experiencia totalmente realista para un niño de seis años, mientras que la más sofisticada máquina con los más complejos dispositivos puede no dejar de ser un videojuego para un adulto escéptico.

Dispositivos de RV

Cuando oímos hablar de Realidad Virtual a casi todos nos viene a la mente la imagen de una persona con un casco y un guante lleno de cables acariciando el aire... estos son probablemente dos de los dispositivos de Realidad Virtual más clásicos y paradójicamente menos utilizados en la actualidad. ¿Cuales son, entonces, esos dispositivos que consiguen introducirnos en una experiencia virtual? Podemos distinguir los siguientes tipos de dispositivos:

• Generadores de imagen: Son el cerebro de los sistemas de Realidad Virtual... generalmente consisten en grandes máquinas que se encargan de construir en tiempo real los gráficos de nuestra aplicación.
• Dispositivos de control y manipulación: Diversos tipos de ratones, joysticks o los ya clásicos guantes de datos nos permiten posicionarnos en el mundo virtual, así como actuar sobre él. El problema de todos estos dispositivos está en el tiempo de latencia (instante desde el que ejercemos nuestra acción sobre el mundo hasta que percibimos los resultados) y en que es un único usuario el que participa de la experiencia.
• Dispositivos de seguimiento: Permiten determinar nuestra posición dentro del mundo virtual, así como los distintos giros que podamos realizar sobre cualquiera de los ejes de coordenadas. Generalmente esta información debe generar una respuesta visual adecuada porque de lo contrario puede llegar a producirse una sensación de mareo en el usuario (p.e. giramos la cabeza y no percibimos un cambio simultáneo en el punto de vista de la escena, o el cambio del punto de vista no es lo suficientemente progresivo)
• Visión estereoscópica: Es un elemento casi imprescindible en un sistema de RV. Consiste en generar por separado las imágenes del ojo izquierdo y del ojo derecho que el cerebro se encargará de mezclar para proporcionarnos una sensación de tridimensionalidad. Un dispositivo clásico de visión estereoscópica es el HMD (Head Mounted Display), generalmente constituido por dos pequeñas pantallas integradas en un casco que se conectan al resto del sistema mediante una serie de cables que salen por la nuca. El problema de estos dispositivos es que son excesivamente caros, sirven sólo para una persona y limitan en gran medida su movilidad. Otro de los dispositivos clásicos son las gafas estereoscópicas, que mediante diversas tecnologías se encargan de filtrar la imagen para cada ojo, a partir de una pantalla en la que se proyectan alternativamente y a gran velocidad las imágenes izquierda y derecha. Esto permite que varios usuarios perciban la misma experiencia

Sistemas actuales de RV

La RV está presente en cada vez en más áreas, tales como la arquitectura, educación, investigación, simulación y entrenamiento, información y publicidad, o el cada vez más exigente mercado del entretenimiento. Dentro de los sistemas de Realidad Virtual podemos distinguir los siguientes:

• SISTEMAS WINDOW ON WORLD (WoW): Consiste en utilizar monitores convencionales para representar las imágenes realistas. Esta modalidad existe desde prácticamente el origen de las propias tecnologías de Realidad Virtual y su capacidad de inmersión es escasa. De todos durante más de 30 años este ha sido el campo de investigación sobre algoritmos de visualización 3D por excelencia, y la práctica totalidad de estos ha surgido del desarrollo de los sistemas WoW o "Desktop Virtual Reality".
• MAPEADO DE VIDEO: Es una variación de los sistemas WoW donde se mezcla la silueta del usuario (capturada mediante vídeo convencional) con un escenario generado por ordenador. Estos no son sistemas inmersivos... de hecho estos sistemas "dan la vuelta" al concepto de Realidad Virtual ya que en vez de estar orientados a hacer que el usuario se sienta integrado en el mundo, tratan de generar un mundo que integra la imagen del usuario (el usuario se transforma en virtual, en vez de serlo el mundo). Podemos ver este tipo de sistemas funcionando cada vez que vemos la predicción del tiempo en la televisión.
• SISTEMAS INMERSIVOS: Estos sistemas tratan de introducir al propio usuario dentro del mundo virtual, proporcionándole sensaciones realistas como la estereoscopia (visión tridimensional) o el sonido envolvente. Tradicionalmente se han utilizados "visiocascos" (HMD), aunque cada vez se encuentran más en boga los sistemas de tipo "cave" en los que el usuario se introduce en habitaciones cerradas sobre cuyas paredes se proyectan las imágenes del mundo virtual. La ventaja de estos últimos sistemas es que permiten la participación de varios usuarios en una misma experiencia virtual.
• TELEPRESENCIA: Consiste en proporcionar al usuario las sensaciones recogidas por sensores distantantes situados en un determinado campo de operaciones. Esto nos permitiría teleoperar sondas-robot en el espacio, realizar operaciones quirúrgicas a distancia o dirigir vehículos de forma remota (entre otras posibles aplicaciones).
• REALIDAD AUMENTADA: Son sistemas que utilizan información generada por ordenador para aumentar el grado de conocimiento que nos proporciona el mundo real. Este tipo de sistemas se ha venido utilizando tradicionalmente en los aviones de combate, en los que al piloto se le proyecta información de vuelo sobre la propia visera de su casco.
• PECERA DE REALIDAD VIRTUAL: Son sistemas parecidos a los WoW, en los que se combina una pantalla con un dispositivo de posicionamiento, de forma que la pantalla supone una verdadera ventana al escenario virtual y moviendo esta podemos cambiar nuestro punto de vista sobre el mundo. A veces se utilizan visores estereoscópicos en vez de pantallas planas.

Aplicaciones

Podemos establecer cinco categorías de aplicaciones profesionales de la Realidad Virtual:

• Prototipado/modelado: Las aplicaciones de prototipado son aquellas en las que se utiliza la realidad virtual para establecer un modelo de cómo sería un determinado desarrollo que aún está en sus etapas más tempranas. Esto es muy útil en áreas como las del diseño industrial (por ejemplo, podemos pasearnos en el último modelo de todo terreno antes de que se haya realizado sobre él una sola soldadura), arquitectura, planificación de operaciones (por ejemplo misiones en el espacio o lugares de alta inaccesibilidad), o sencillamente podemos realizar paseos virtuales sobre terrenos existentes o inexistentes.
• Entrenamiento/simulación/enseñanza: La Realidad Virtual puede resultar útil en la enseñanza y entrenamiento por medio de simuladores. Un ejemplo clásico son los simuladores de vuelo donde tradicionalmente se han entrenado los pilotos militares, pero cada vez existen sistemas de entrenamiento de máquinas más cotidianas (como por ejemplo los simuladores de conducción que ya nos resultarán aparatos cotidianos en las autoescuelas)
• Aplicaciones metafóricas: Estas aplicaciones pretenden utilizar la RV para dotarnos de una representación visual que aumente nuestra capacidad de comprensión sobre un determinado proceso. Las aplicaciones metafóricas típicas suelen ir encaminadas a la representación de datos científicos (por ejemplo, el túnel de viento virtual desarrollado en el NASA Ames Center, que representa los flujos de aire sobre un determinado modelo virtual), pero no están limitadas a este campo (por ejemplo, Maxus Systems International desarrolló en 1992 un sistema de este tipo que se empleaba para manipular carteras de valores de bolsa).
• Teleoperación y tele-robótica: Esta área está fuertemente ligada a los sistemas de telepresencia y de realidad aumentada, y se emplea en ámbitos como la la programación de robots (programamos movimientos sobre un robot virtual que reproducirá un robot real), los sistemas de exploración sobre terrenos inaccesibles o en las cada vez más cercanas aplicaciones de telemedicina.
• Aplicaciones de ocio: Cada vez es más frecuente el uso de sistemas inmersivos en parques de atracciones, cada vez los videojuegos resultan más complejos y las empresas que los desarrollan más poderosas... es cuestión de tiempo el que estas se lancen a los sistemas de Realidad Virtual y que estos lleguen a nuestras casas.

Lo que el futuro nos depara

Es difícil predecir cual puede ser el futuro de esta tecnología... el mayor problema a resolver en la actualidad es el proporcionar una interfaz adecuada entre el mundo virtual y el usuario que lo habita. Acciones cotidianas como tomar algo que está sobre la mesa y dejarlo sobre el suelo pueden no ser tan evidentes en un entorno de Realidad Virtual, en el que a lo mejor la acción de tomar un objeto se realiza señalando con el dedo y la de dejarlo abriendo la palma de la mano. Una cosa es el posicionarse en un escenario y otra bien distinta es poder interactuar con los propios objetos. Obtener una información sobre el tacto, dureza o peso de los objetos nos podría ayudar a realizar sobre el mundo virtual las mismas acciones que realizamos sobre nuestro mundo real y que nos resultan evidentes, de forma más natural.

Otro área en la que se investiga es las interfaces gráficas de usuario, campo en el que parece evidente que algún día deberemos migrar de nuestras interfaces planas actuales a nuevas y espectaculares interfaces gráficas tridimensionales. Llegados a este punto habrá que reescribir muchas de las analogías que se utilizan en los Sistemas Operativos actuales y que todos damos por válidas (se me ocurre, por ejemplo que el "cortar" y "pegar" es algo que se realiza sobre el plano, mientras que tal vez sobre el espacio deberíamos empezar a hablar de "coger" (tomar) y "dejar").

Por último, también el concepto de "comunidad virtual" empieza a tomar importancia... tal vez en un futuro bastante más cercano de lo que nos creemos la videoconferencia sea sustituida por salas virtuales en la que personajes (conocidos como "avatares") que representan a usuarios del mundo real charlen e intercambien información de una forma tan natural como si todos ellos estuviesen presentes en la misma estancia.

La evolución es inevitable... sólo falta que la sociedad esté preparada para recibir el cambio.