ENTORNOS VIRTUALES

Realidad Virtual

Desde los comienzos de la realidad virtual, unos de los problemas en los que se han visto envueltos todos aquellos que trabajan con realidad virtual, es lograr ponerse de acuerdo en lo que significa “Realidad Virtual”. Si pensamos un poco en lo que este par de palabras nos pueden dar a entender por simple deducción, podríamos llegar a pensar que el termino es bastante confuso, ya que nos hace referencia a algo que es, pero no es.

Algunas de las posibles definiciones que se encuentran en la red, al buscar “ Que es realidad virtual ”, son las siguientes:

• La realidad virtual es una representación de las cosas a través de medios electrónicos, que nos da la sensación de estar en una situación real en la que podemos interactuar con lo que nos rodea. (Pagina “www.activamente.com.mx”)

• La realidad virtual es una tecnología que permite generar mundos artificiales por computador. (Méndez, 1996).

• Conjunto de dispositivos tales como Cascos( HDM), Guantes, Tracker, Audio y otros dispositivos de entrada y salida que ayudan a la interacción con ambientes generados por computador.

• Es la tecnología que permite sumergir a un usuario en un ambiente tridimensional simulado por el computador, de forma interactiva y autónoma en tiempo real.

• Ínter activación del usuario en un entorno artificial generado por ordenadores que con sus imágenes imita la vida real y permite su manipulación por el individuo. (Buitrago, 1995).


Aunque no se ha podido llegar a un acuerdo en cuanto a la definición de lo que la realidad virtual es, existe un concepto fundamental que debe cumplir todo sistema, el cual es:

“ En todo sistema de realidad virtual debe existir interacción directa con el usuario final, sea este inmersivo o no inmersivo, la cual es independiente de los dispositivos que se utilicen para lograrlo (Mouse, teclado, guantes).” El uso de un dispositivo u otro dependerá del grado de inmersión que se quiera dar .

Los sistemas de realidad virtual pueden ser de dos tipos: Inmersivos y No inmersivos. Los métodos inmersivos de realidad virtual con frecuencia se ligan a un ambiente tridimensional creado por computadora el cual se manipula a través de cascos, guantes u otros dispositivos que capturan la posición y rotación de diferentes partes del cuerpo humano. La realidad virtual no inmersiva utiliza medios como el que actualmente nos ofrece Internet en el cual podemos interactuar a tiempo real con diferentes personas en espacios y ambientes que en realidad no existen sin la necesidad de dispositivos adicionales a la computadora. Aunque estas definiciones son muy completas, se puede afirmar que básicamente la diferencia entre un sistema inmersivo y uno no inmersivo, es el uso de cascos (Head Mounted Display) como el dispositivo de visualización del mundo virtual.

Existen diferentes sistemas de realidad virtual, entre los más importantes podemos encontrar:

WoW (Window on a World):

A este sistema se le conoce también como realidad virtual de escritorio, debido a que para visualizar el mundo generado, se utiliza el monitor de computador. En estos sistemas generalmente se utiliza como dispositivos de interacción y navegación, el teclado y el Mouse del computador. Pero esto no quiere decir que no puedan ser utilizados guantes o Mouse 3d.

Este es un ejemplo de un sistema no inmersivo.




Video Mapping:

Este sistema utiliza la silueta de la persona, mezclado con graficas en 2D generadas por computador. El resultado final, es que la persona observa en un monitor, su cuerpo interactuando con el mundo virtual. El procedimiento utilizado en el siguiente:

Se filma con una cámara de video la figura de la persona que va a interactuar con el mundo en 2d, así como los posibles movimientos que puede realizar, por ejemplo mover la mano para coger algo. La filmación de la persona se mete en el mundo 2d en forma de silueta. Para lograr la interacción debe programase la reacción de cada uno de los objetos con los que la persona va a interactuar, al momento en que la silueta se acerque a ellos.

Sistemas 360:

Estos sistemas pueden utilizar la fotografía o el video para realizar paseos virtuales de un lugar, ya sea este una oficina, habitación, parque, etc. En los cuales obtiene una visión de 360 grados del lugar que se esta presentando, la interacción con el sistema se realiza mediante el Mouse o teclado del computador. El mundo puede ser manipulado de tal forma que se pueden hacer acercamientos a cada uno de los objetos o se pueden acceder a los diferentes sitios del mundo simulado en 360.

Por ejemplo si se realiza un paseo 360 de un hotel, generalmente se crean enlaces a todos los puntos del hotel de tal forma que la persona que esta visitando el mundo virtual siente que puede recorrer el hotel, como si el estuviera ahí.


Sistemas de Inmersión:

Este es el sistema más conocido de RV, en el cual se utilizan dispositivos como Cascos, Guantes y Sistemas de Posicionamiento, para visualizar, interactuar y navegar por el mundo virtual.



El grado de inmersión depende de la cantidad de dispositivos y dinero que se quieran utilizar, ya que con los censores y equipos que hay en la actualidad se puede lograr que cada uno de nuestros sentidos interactúen con el mundo virtual. Aunque usted no lo pueda creer, los censores han avanzado a tal punto que ya se puede sentir la textura, forma, resistencia y temperatura de cada uno de los objetos que hacen parte del mundo virtual, así como el olor de los objetos o del ambiente en el cual esta sumergida la persona.

Básicamente, el grado de inmersión de un mundo virtual depende más, de la cantidad de dinero que se tenga para realizar el proyecto, que de las exigencias de programación del mismo.

Hasta el momento hemos hablado acerca de los sistemas de realidad virtual que existen y hemos mencionado parte de los equipos utilizados, a continuación vamos a explicar cada uno de los dispositivos utilizados, así como su función dentro del mundo virtual.


Cascos de inmersión: (Head Mounted Displays):



Más conocidos como cascos de realidad virtual, además de permitir la visualización de el mundo virtual, tienen como principal objetivo aislar del mundo real a la persona que los esta utilizando, de tal forma que está logre sentir la sensación de inmersión dentro del mundo virtual, es decir, que logre aceptar el mundo virtual como si fuera su mundo real.

Estos dispositivos tienen en su interior dos pantallas de cristal líquido, una para cada ojo, las cuales se utilizan para visualizar el mundo virtual. Existen dos clases de cascos, los de 2D y los de 3D, la diferencia radica en la forma en que son presentadas las imágenes en el casco, así como las imágenes que se presentan. Es decir, en un casco de 2D la imagen que es mostrada al ojo izquierdo y al derecho es la misma, mientras que en los cascos 3D, la imagen del ojo derecho es diferente a la del ojo izquierdo, creando así la sensación de profundidad dentro del espacio virtual.

Dentro de las principales características de estos dispositivos están:

1. Campo de visión: El cual nos indica, los grados de libertad que tiene el ojo para moverse sin que deje de ver la imagen que se esta presentando en el display.
2. Resolución: El cual nos indica la cantidad de píxeles que puede manejar el display.
3. Tasa de refresco: Este parámetro nos indica la velocidad de refresco de los displays y es muy importante, ya que dependiendo del valor de esta frecuencia, lograremos una visión tridimensional sin parpadeos.

Dependiendo básicamente del valor de las especificaciones anteriores, el costo de los equipos puede llegar a variar de 2000 Us a 25000 Us, del mismo modo la diferencia entre un equipo de 2D y uno de 3D con las mismas características es de 3 a 4 mil Us.



Guantes (Gloves):

La función de estos dispositivos es interactuar con los objetos del mundo virtual, tocándolos, empujándolos, moviéndolos, en fin, lograr que ellos se vuelvan nuestras manos virtuales. Estos dispositivos funcionan gracias a que poseen censores de movimiento, que envían la información de los desplazamientos realizados por la persona que los tiene puestos al computador. Entre mayor sean el numero de censores que estos dispositivos posean, mayores serán los grados de libertad de movimiento que tenga la persona que los esta utilizando.

En la actualidad estos guantes, están siendo construidos con sistemas de guayas para dar la sensación de dureza de un material o su textura, así como materiales a los que se les puede variar su temperatura, de tal forma que se pueda general la sensación de temperatura de un material que esta siendo manipulado.


Mouse 3D:

Estos dispositivos se utilizan tanto para la navegación como para la manipulación de los objetos del ambiente virtual, ya que tiene 6 grados de libertad, en otras palabras puede moverse por los ejes (X,Y,Z) y manipular los objetos para (Lanzar,Rotar,agarrar)

Sistemas de Posicionamiento (Trackers):

La función de este sistema es permitir que la persona pueda navegar a través de el ambiente virtual en el cual esta inmerso. Existen en la actualidad dos tipos de sistemas de posicionamiento, aquellos que utilizan campos electromagnéticos y aquellos que utilizan luz infrarroja.

Los sistemas que utilizan campos electromagnéticos, aunque son los mas económicos tienen muchos problemas, ya que cualquier aparato que posea una bobina en su interior, puede perturbar el campo electromagnético del sistema y provocar que se envié información errónea acerca del movimiento de la persona.

El sistema de posicionamiento utilizado por ambos sistemas es el mismo, al igual que los GPS, estos sistemas utilizan la triangulación, para obtener la posición de la persona. Antes de empezar a utilizar el sistema, es necesario inicializarlo, es decir, hay que decirle al sistema cual es la posición inicial de la persona. De hay en adelante el sistema se encarga de enviarle al computador la nuevas posición de la persona.


Dependiendo del sistema utilizado, se pueden lograr que la persona pueda mover solo la cabeza, o que pueda desplazarse por una habitación.


Exo-esqueleto:

Dispositivo utilizado para generar la imagen virtual, de la persona que va a interactuar con el ambiente virtual, así como para trasladar todos los movimientos que hace la persona en la realidad a su imagen virtual.


Algunas de las aplicaciones en las cuales esta siendo utilizada esta tecnología son:


• Educación
• Entrenamiento
• Medicina
• Tratamientos
• Entretenimiento
• Psicología
• Agricultura
• Aeronáutica