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Investigadores de la Agencia Espacial Europea en Darmstadt , Alemania, equipados con un casco de realidad virtual y controladores de movimiento , demostrando cómo los astronautas podrían usar la realidad virtual en el futuro para entrenar para extinguir un incendio dentro de un hábitat lunar.

La realidad virtual ( VR ) es una experiencia simulada que puede ser similar o completamente diferente al mundo real. Las aplicaciones de la realidad virtual incluyen entretenimiento (por ejemplo, videojuegos ) y educación (por ejemplo, entrenamiento médico o militar). Otros tipos distintos de tecnología de estilo VR incluyen la realidad aumentada y la realidad mixta , a veces denominada realidad extendida o XR. [1]

Se pueden distinguir dos tipos de realidad virtual; VR inmersiva y VR en red basada en texto (también conocida como "Ciberespacio"). [2] La realidad virtual inmersiva cambia tu vista cuando mueves la cabeza. Si bien ambos VR son apropiados para la capacitación, se prefiere el ciberespacio para el aprendizaje a distancia. [2] En algunos casos, estos dos tipos son incluso complementarios entre sí. Esta página se centra principalmente en la realidad virtual inmersiva.

Actualmente, los sistemas de realidad virtual estándar utilizan cascos de realidad virtual o entornos multiproyectados para generar imágenes, sonidos y otras sensaciones realistas que simulan la presencia física de un usuario en un entorno virtual. Una persona que usa un equipo de realidad virtual puede mirar alrededor del mundo artificial, moverse en él e interactuar con elementos o funciones virtuales. El efecto se crea comúnmente con auriculares de realidad virtual que consisten en una pantalla montada en la cabeza con una pequeña pantalla frente a los ojos, pero también se puede crear a través de habitaciones especialmente diseñadas con múltiples pantallas grandes. La realidad virtual generalmente incorpora retroalimentación auditiva y de video , pero también puede permitir otros tipos de retroalimentación sensorial y de fuerza a través detecnología háptica .

Etimología [ editar ]

" Virtual " ha tenido el significado de "ser algo en esencia o efecto, aunque no en realidad o de hecho" desde mediados del siglo XV. [3] El término "virtual" se ha utilizado en el sentido informático de "no existe físicamente sino que aparece mediante software " desde 1959. [3]

En 1938, el dramaturgo de vanguardia francés Antonin Artaud describió la naturaleza ilusoria de los personajes y objetos en el teatro como "la réalité virtuelle" en una colección de ensayos, Le Théâtre et son double . La traducción al inglés de este libro, publicado en 1958 como The Theatre and its Double , [4] es el primer uso publicado del término "realidad virtual". El término " realidad artificial ", acuñado por Myron Krueger , se utiliza desde la década de 1970. El término "realidad virtual" se utilizó por primera vez en un contexto de ciencia ficción en The Judas Mandala , una novela de 1982 de Damien Broderick .

La adaptación generalizada del término "realidad virtual" en los medios de comunicación populares se atribuye a Jaron Lanier , quien a fines de la década de 1980 diseñó algunos de los primeros hardware de realidad virtual de nivel empresarial bajo su firma VPL Research , y la película de 1992 Lawnmower Man , que presenta uso de sistemas de realidad virtual. [5]

Formas y métodos [ editar ]

Un método mediante el cual se puede realizar la realidad virtual es la realidad virtual basada en simulación . Los simuladores de conducción, por ejemplo, dan al conductor a bordo la impresión de conducir un vehículo real al predecir el movimiento del vehículo causado por la entrada del conductor y retroalimentar las señales visuales, de movimiento y de audio correspondientes al conductor.

Con la realidad virtual basada en imágenes de avatar , las personas pueden unirse al entorno virtual en forma de video real y de avatar. Se puede participar en el entorno virtual distribuido en 3D como forma de un avatar convencional o de un video real. Los usuarios pueden seleccionar su propio tipo de participación según la capacidad del sistema.

En la realidad virtual basada en proyectores, el modelado del entorno real juega un papel vital en varias aplicaciones de realidad virtual, como la navegación de robots, el modelado de construcción y la simulación de aviones. Los sistemas de realidad virtual basados ​​en imágenes han ganado popularidad en las comunidades de gráficos por computadora y visión por computadora . Al generar modelos realistas, es esencial registrar con precisión los datos 3D adquiridos; Por lo general, se utiliza una cámara para modelar objetos pequeños a corta distancia.

La realidad virtual basada en escritorio implica mostrar un mundo virtual en 3D en una pantalla de escritorio normal sin el uso de ningún equipo de seguimiento posicional de realidad virtual especializado . Muchos videojuegos modernos en primera persona se pueden usar como ejemplo, usando varios disparadores, personajes receptivos y otros dispositivos interactivos similares para hacer que el usuario se sienta como si estuviera en un mundo virtual. Una crítica común a esta forma de inmersión es que no hay sentido de visión periférica , lo que limita la capacidad del usuario para saber lo que sucede a su alrededor.

Una cinta de correr Omni que se utiliza en una convención de realidad virtual.
Un miembro de la Guardia Nacional de Missouri observa una pantalla montada en la cabeza de entrenamiento de realidad virtual en Fort Leonard Wood en 2015

Una pantalla montada en la cabeza (HMD) sumerge más al usuario en un mundo virtual. Un casco de realidad virtual generalmente incluye dos pequeños monitores OLED o LCD de alta resolución que proporcionan imágenes separadas para cada ojo para gráficos estereoscópicos que representan un mundo virtual en 3D, un sistema de audio binaural , seguimiento de cabeza posicional y rotacional en tiempo real para seis grados de movimiento. Las opciones incluyen controles de movimiento con retroalimentación háptica para interactuar físicamente dentro del mundo virtual de una manera intuitiva con poca o ninguna abstracción y una cinta de correr omnidireccional para una mayor libertad de movimiento físico que permite al usuario realizar el movimiento de la locomotora en cualquier dirección.

La realidad aumentada (AR) es un tipo de tecnología de realidad virtual que combina lo que el usuario ve en su entorno real con contenido digital generado por software informático. Las imágenes adicionales generadas por software con la escena virtual generalmente mejoran el aspecto del entorno real de alguna manera. Los sistemas de RA colocan información virtual sobre la transmisión en vivo de una cámara en un auricular o lentes inteligentes o mediante un dispositivo móvil, lo que le brinda al usuario la capacidad de ver imágenes tridimensionales.

La realidad mixta (MR) es la fusión del mundo real y los mundos virtuales para producir nuevos entornos y visualizaciones donde los objetos físicos y digitales coexisten e interactúan en tiempo real.

Un ciberespacio se define a veces como una realidad virtual en red. [6]

La realidad simulada es una realidad virtual hipotética tan verdaderamente inmersiva como la realidad real , lo que permite una experiencia realista avanzada o incluso una eternidad virtual .

Historia [ editar ]

View-Master , un simulador visual estereoscópico, se introdujo en 1939

Se disputan los orígenes exactos de la realidad virtual, en parte por lo difícil que ha sido formular una definición del concepto de existencia alternativa. [7] El desarrollo de la perspectiva en la Europa del Renacimiento creó representaciones convincentes de espacios que no existían, en lo que se ha denominado la "multiplicación de mundos artificiales". [8] Otros elementos de la realidad virtual aparecieron ya en la década de 1860. Antonin Artaud consideró que la ilusión no era distinta de la realidad, y defendió que los espectadores de una obra de teatro debían suspender la incredulidad y considerar el drama en el escenario como una realidad. [4] Las primeras referencias al concepto más moderno de realidad virtual provienen de la ciencia ficción .

Siglo XX [ editar ]

Morton Heilig escribió en la década de 1950 sobre un "Teatro de experiencias" que podría abarcar todos los sentidos de una manera eficaz, atrayendo así al espectador a la actividad en pantalla. Construyó un prototipo de su visión apodado Sensorama en 1962, junto con cinco cortometrajes que se exhibirán en él mientras se involucran múltiples sentidos (vista, oído, olfato y tacto). Predando a la computación digital, el Sensorama era un dispositivo mecánico. Heilig también desarrolló lo que él llamó la "Máscara de telesfera" (patentada en 1960). La solicitud de patente describía el dispositivo como "un aparato de televisión telescópico para uso individual ... El espectador recibe una sensación completa de realidad, es decir, imágenes en movimiento tridimensionales que pueden ser en color, con visión 100% periférica, sonido binaural, aromas y brisas de aire ". [9]

En 1968, Ivan Sutherland , con la ayuda de sus estudiantes, incluido Bob Sproull , creó lo que fue ampliamente considerado como el primer sistema de visualización montado en la cabeza para su uso en aplicaciones de simulación inmersiva. Era primitivo tanto en términos de interfaz de usuario como de realismo visual, y el HMD que debía usar el usuario era tan pesado que tenía que ser suspendido del techo [ cita requerida ] . Los gráficos que componen el entorno virtual eran simples salas de modelos de estructura de alambre . La formidable apariencia del dispositivo inspiró su nombre, La espada de Damocles .

1970–1990 [ editar ]

La industria de la realidad virtual proporcionó principalmente dispositivos de realidad virtual para fines médicos, de simulación de vuelo, diseño de la industria del automóvil y entrenamiento militar de 1970 a 1990. [10]

David Em se convirtió en el primer artista para producir mundos virtuales navegables en la NASA 's Jet Propulsion Laboratory (JPL) de 1977 a 1984. [11] El mapa de la película de Aspen , un crudo visita virtual en la que los usuarios podían pasear por las calles de Aspen en una de los tres modos (verano, invierno y polígonos ), se creó en el MIT en 1978.

Auriculares VIEW 1985 de NASA Ames

En 1979, Eric Howlett desarrolló el sistema óptico Large Expanse, Extra Perspective (LEEP). El sistema combinado creó una imagen estereoscópica con un campo de visión lo suficientemente amplio como para crear una convincente sensación de espacio. Los usuarios del sistema han quedado impresionados por la sensación de profundidad ( campo de visión ) en la escena y el realismo correspondiente. El sistema LEEP original fue rediseñado para el Centro de Investigación Ames de la NASA en 1985 para su primera instalación de realidad virtual, la VIEW (Virtual Interactive Environment Workstation) de Scott Fisher . El sistema LEEP proporciona la base para la mayoría de los cascos de realidad virtual modernos. [12]

Un VPL Research DataSuit, un conjunto de cuerpo completo con sensores para medir el movimiento de brazos, piernas y tronco. Desarrollado alrededor de 1989. Se exhibe en la sala de exposición de Nissho Iwai en Tokio.

En la década de 1980, el término "realidad virtual" fue popularizado por Jaron Lanier , uno de los pioneros modernos del campo. Lanier había fundado la empresa VPL Research en 1985. VPL Research ha desarrollado varios dispositivos de realidad virtual como DataGlove , EyePhone y AudioSphere. VPL concedió la licencia de la tecnología DataGlove a Mattel , que la utilizó para fabricar el Power Glove , uno de los primeros dispositivos de realidad virtual asequibles.

Atari, Inc. fundó un laboratorio de investigación de realidad virtual en 1982, pero el laboratorio se cerró después de dos años debido al Atari Shock ( caída del videojuego de 1983 ). Sin embargo, sus empleados contratados, como Tom Zimmerman, Scott Fisher, Jaron Lanier, Michael Naimark y Brenda Laurel , mantuvieron su investigación y desarrollo en tecnologías relacionadas con la realidad virtual.

En 1988, el Cyberspace Project en Autodesk fue el primero en implementar la realidad virtual en una computadora personal de bajo costo [13] [14] . El líder del proyecto Eric Gullichsen se fue en 1990 para fundar Sense8 Corporation y desarrollar el SDK de realidad virtual WorldToolKit, [15] que ofreció los primeros gráficos en tiempo real con mapeo de texturas en una PC y fue ampliamente utilizado en la industria y el mundo académico. [16] [17]

1990-2000 [ editar ]

La década de 1990 vio los primeros lanzamientos comerciales generalizados de auriculares para consumidores. En 1992, por ejemplo, Computer Gaming World predijo "VR asequible para 1994". [18]

En 1991, Sega anunció los auriculares Sega VR para juegos de arcade y la consola Mega Drive . Utilizaba pantallas LCD en la visera, auriculares estéreo y sensores de inercia que permitían al sistema rastrear y reaccionar a los movimientos de la cabeza del usuario. [19] En el mismo año, Virtuality se lanzó y se convirtió en el primer sistema de entretenimiento de realidad virtual multijugador en red producido en masa que se lanzó en muchos países, incluida una sala de juegos de realidad virtual dedicada en Embarcadero Center . Con un costo de hasta $ 73,000 por sistema de virtualidad de múltiples pods, presentaban auriculares y guantes de exoesqueleto que brindaban una de las primeras experiencias de realidad virtual "inmersivas".[20]

Un sistema CAVE en el Centro de Estudios Energéticos Avanzados de IDL en 2010

Ese mismo año, Carolina Cruz-Neira , Daniel J. Sandin y Thomas A. DeFanti del Laboratorio de Visualización Electrónica crearon la primera sala cúbica inmersiva, el entorno virtual automático Cave (CAVE). Desarrollado como la tesis doctoral de Cruz-Neira, involucró un entorno multiproyectado, similar a la holocubierta , permitiendo a las personas ver sus propios cuerpos en relación con los demás en la sala. [21] [22] Antonio Medina, un graduado del MIT y científico de la NASA, diseñó un sistema de realidad virtual para "conducir" los rovers de Marte desde la Tierra en aparente tiempo real a pesar del retraso sustancial de las señales Marte-Tierra-Marte. [23]

Sistema de AR inmersivo de Virtual Fixtures desarrollado en 1992. Picture muestra al Dr. Louis Rosenberg interactuando libremente en 3D con objetos virtuales superpuestos llamados 'fixtures'

En 1992, Nicole Stenger creó Angels , la primera película inmersiva interactiva en tiempo real donde la interacción se facilitó con un dataglove y gafas de alta resolución. Ese mismo año, Luis Rosenberg creó la accesorios virtuales del sistema en la Fuerza Aérea de los EE.UU. 's Armstrong Laboratorios utilizando una parte superior del cuerpo completo exoesqueleto , lo que permite una realidad mixta físicamente realista en 3D. El sistema permitió la superposición de objetos virtuales 3D físicamente reales registrados con la vista directa del mundo real del usuario, produciendo la primera experiencia de realidad aumentada verdadera que permite la vista, el sonido y el tacto. [24] [25]

En 1994, Sega lanzó la atracción arcade del simulador de movimiento Sega VR-1 , [26] [27] en las salas de juegos de SegaWorld . Fue capaz de rastrear el movimiento de la cabeza y presentó gráficos de polígonos 3D en 3D estereoscópico , impulsado por la placa del sistema arcade Sega Model 1 . [28] Apple lanzó QuickTime VR , que, a pesar de usar el término "VR", no podía representar la realidad virtual y, en cambio, mostraba panoramas interactivos de 360 grados .

Nintendo 's Virtual Boy consola fue lanzada en 1995. [29] Un grupo creado en Seattle manifestaciones públicas de una 'cueva-como' 270 sala de proyección inmersiva grado llamado el Teatro entorno virtual, producida por los empresarios Chet Dagit y Bob Jacobson. [30] Forte lanzó el VFX1 , un visor de realidad virtual que funciona con PC ese mismo año.

En 1999, el empresario Philip Rosedale formó Linden Lab con un enfoque inicial en el desarrollo de hardware de realidad virtual. En su forma más temprana, la compañía luchó por producir una versión comercial de "The Rig", que se realizó en forma de prototipo como un artilugio de acero tosco con varios monitores de computadora que los usuarios podían usar en sus hombros. El concepto se adaptó más tarde al programa de mundo virtual en 3D basado en computadora personal Second Life . [31]

Siglo XXI [ editar ]

La década de 2000 fue un período de relativa indiferencia del público y la inversión hacia las tecnologías de realidad virtual disponibles comercialmente.

En 2001, SAS Cube (SAS3) se convirtió en la primera sala cúbica basada en PC, desarrollada por ZA Production ( Maurice Benayoun , David Nahon), Barco y Clarté. Fue instalado en Laval , Francia. La biblioteca SAS dio a luz a Virtools VRPack. En 2007, Google presentó Street View , un servicio que muestra vistas panorámicas de un número creciente de posiciones en todo el mundo, como carreteras, edificios interiores y áreas rurales. También cuenta con un modo 3D estereoscópico, introducido en 2010. [32]

2010-presente [ editar ]

Una vista interior del prototipo de auricular Oculus Rift Crescent Bay

En 2010, Palmer Luckey diseñó el primer prototipo de Oculus Rift . Este prototipo, construido sobre la carcasa de otro casco de realidad virtual, solo era capaz de realizar un seguimiento rotacional. Sin embargo, contaba con un campo de visión de 90 grados que antes no se veía en el mercado de consumo en ese momento. Los problemas de distorsión que surgen de la lente utilizada para crear el campo de visión se corrigieron con un software escrito por John Carmack para una versión de Doom 3 . Este diseño inicial serviría más tarde como base de la que surgieron los diseños posteriores. [33] En 2012, el Rift se presenta por primera vez en la feria comercial de videojuegos E3 de Carmack. [34] [35] En 2014,Facebook compró Oculus VR por lo que en ese momento se declaró como $ 2 mil millones [36] pero luego reveló que la cifra más precisa era $ 3 mil millones. [35] Esta compra se produjo después de que los primeros kits de desarrollo pedidos a través de Kickstarter 2012 de Oculus se enviaran en 2013, pero antes del envío de sus segundos kits de desarrollo en 2014. [37] ZeniMax , el antiguo empleador de Carmack, demandó a Oculus y Facebook por tomar secretos de la empresa. para Facebook; [35] el veredicto fue a favor de ZeniMax, que luego se resolvió extrajudicialmente. [38]

En 2013, Valve descubrió y compartió libremente el avance de las pantallas de baja persistencia que hacen posible la visualización sin retrasos y sin manchas de contenido de realidad virtual. [39] Esto fue adoptado por Oculus y se usó en todos sus auriculares futuros. A principios de 2014, Valve mostró su prototipo SteamSight, el precursor de ambos auriculares para consumidores lanzados en 2016. Compartía características importantes con los auriculares para consumidores, incluidas pantallas de 1K separadas por ojo, baja persistencia, seguimiento posicional en un área grande y lentes Fresnel . [40] [41] HTC y Valve anunciaron el casco de realidad virtual HTC Vivey controladores en 2015. El conjunto incluía tecnología de seguimiento llamada Lighthouse, que utilizaba "estaciones base" montadas en la pared para el seguimiento posicional mediante luz infrarroja . [42] [43] [44]

Los auriculares Project Morpheus ( PlayStation VR ) usados ​​en la gamescom 2015

En 2014, Sony anunció Project Morpheus (su nombre en clave para PlayStation VR ), un casco de realidad virtual para la consola de videojuegos PlayStation 4 . [45] En 2015, Google anunció Cardboard , un visor estereoscópico de bricolaje: el usuario coloca su teléfono inteligente en el soporte de cartón, que lleva en la cabeza. Michael Naimark fue nombrado el primer 'artista residente' de Google en su nueva división de realidad virtual. La campaña de Kickstarter para Gloveone, un par de guantes que proporcionan seguimiento de movimiento y retroalimentación háptica, fue financiada con éxito, con más de $ 150,000 en contribuciones. [46] También en 2015, Razerdio a conocer su proyecto de código abierto OSVR .

Auriculares económicos basados ​​en teléfonos inteligentes Samsung Gear VR en estado desmantelado

Para 2016, había al menos 230 empresas que desarrollaban productos relacionados con la realidad virtual. Amazon , Apple, Facebook, Google, Microsoft , Sony y Samsung tenían grupos dedicados de AR y VR. El audio binaural dinámico era común en la mayoría de los auriculares lanzados ese año. Sin embargo, las interfaces hápticas no estaban bien desarrolladas, y la mayoría de los paquetes de hardware incorporaron teléfonos operados por botones para la interactividad táctil. Visualmente, las pantallas todavía tenían una resolución y velocidad de fotogramas lo suficientemente bajas como para que las imágenes aún se pudieran identificar como virtuales. [47]

En 2016, HTC envió sus primeras unidades de los auriculares HTC Vive SteamVR. [48] Esto marcó el primer lanzamiento comercial importante de rastreo basado en sensores, permitiendo el libre movimiento de los usuarios dentro de un espacio definido. [49] Una patente presentada por Sony en 2017 mostró que estaban desarrollando una tecnología de rastreo de ubicación similar a Vive para PlayStation VR, con el potencial para el desarrollo de auriculares inalámbricos. [50]

En 2019, Oculus lanzó Oculus Rift S y un auricular independiente, Oculus Quest . Estos auriculares utilizaban un seguimiento de adentro hacia afuera en comparación con el seguimiento externo de afuera hacia adentro que se veía en generaciones anteriores de auriculares. [51]

Más tarde en 2019, Valve lanzó Valve Index . Las características notables incluyen un campo de visión de 130 °, audífonos fuera de la oreja para inmersión y comodidad, controladores de manos abiertas que permiten el seguimiento individual de los dedos, cámaras frontales y una ranura de expansión frontal diseñada para la extensibilidad. [52]

En 2020, Oculus lanzó Oculus Quest 2 . Algunas características nuevas incluyen una pantalla más nítida, precio reducido y mayor rendimiento. Facebook ahora requiere que el usuario inicie sesión con una cuenta de Facebook para poder usar los nuevos auriculares. [53]

Previsión futura [ editar ]

Con las restricciones de COVID-19 en 2020, la realidad virtual está experimentando un enorme aumento. Según Grand View Research, el mercado mundial de realidad virtual crecerá a 62,1 mil millones de dólares en 2027. [54]

Tecnología [ editar ]

Software [ editar ]

El lenguaje de modelado de realidad virtual (VRML), introducido por primera vez en 1994, estaba destinado al desarrollo de "mundos virtuales" sin depender de los auriculares. [55] El consorcio Web3D se fundó posteriormente en 1997 para el desarrollo de estándares industriales para gráficos 3D basados ​​en web. Posteriormente, el consorcio desarrolló X3D a partir del marco VRML como un estándar de archivo de código abierto para la distribución basada en la web de contenido de realidad virtual. [56] WebVR es una interfaz de programación de aplicaciones (API) de JavaScript experimental que proporciona soporte para varios dispositivos de realidad virtual, como HTC Vive, Oculus Rift, Google Cardboard u OSVR, en unnavegador web . [57]

Hardware [ editar ]

Lo primordial para la sensación de inmersión en la realidad virtual son una alta velocidad de fotogramas (al menos 95 fps), así como una baja latencia

Las pantallas modernas de los cascos de realidad virtual se basan en tecnología desarrollada para teléfonos inteligentes que incluye: giroscopios y sensores de movimiento para rastrear las posiciones de la cabeza, el cuerpo y las manos ; pequeñas pantallas HD para pantallas estereoscópicas; y procesadores de computadora pequeños, livianos y rápidos. Estos componentes generaron una asequibilidad relativa para los desarrolladores de realidad virtual independientes y llevaron al Oculus Rift Kickstarter de 2012, que ofrece el primer visor de realidad virtual desarrollado de forma independiente. [47]

La producción independiente de imágenes y videos de realidad virtual ha aumentado junto con el desarrollo de cámaras omnidireccionales asequibles , también conocidas como cámaras de 360 ​​grados o cámaras de realidad virtual, que tienen la capacidad de grabar fotografías interactivas de 360 , aunque a resoluciones relativamente bajas o en formatos altamente comprimidos para uso en línea. Streaming de video 360 . [58] Por el contrario, la fotogrametría se utiliza cada vez más para combinar varias fotografías de alta resolución para la creación de objetos y entornos 3D detallados en aplicaciones de realidad virtual. [59] [60]

Para crear una sensación de inmersión, se necesitan dispositivos de salida especiales para mostrar mundos virtuales. Los formatos más conocidos incluyen pantallas montadas en la cabeza o CAVE. Para transmitir una impresión espacial, se generan dos imágenes y se muestran desde diferentes perspectivas (proyección estéreo). Hay diferentes tecnologías disponibles para llevar la imagen respectiva al ojo derecho. Se hace una distinción entre tecnologías activas (por ejemplo, vidrios con obturador ) y tecnologías pasivas (por ejemplo, filtros polarizadores o Infitec ). [ cita requerida ]

Se requieren dispositivos de entrada especiales para la interacción con el mundo virtual. Estos incluyen el mouse 3D , el guante con cable , los controladores de movimiento y los sensores de seguimiento óptico . Los controladores suelen utilizar sistemas de seguimiento óptico (principalmente cámaras de infrarrojos ) para la ubicación y la navegación, de modo que el usuario pueda moverse libremente sin cables. Algunos dispositivos de entrada proporcionan al usuario retroalimentación de fuerzaa las manos u otras partes del cuerpo, para que el ser humano pueda orientarse en el mundo tridimensional a través de la tecnología háptica y sensorial como una sensación sensorial más y realizar simulaciones realistas. Esto permite que el espectador tenga un sentido de dirección en el paisaje artificial. Se puede obtener retroalimentación háptica adicional de las cintas de correr omnidireccionales (con las que caminar en el espacio virtual se controla mediante movimientos reales de caminar) y guantes y trajes vibratorios.

Las cámaras de realidad virtual se pueden usar para crear fotografías de realidad virtual utilizando videos panorámicos de 360 ​​grados . Las tomas de cámara de 360 ​​grados se pueden mezclar con elementos virtuales para fusionar la realidad y la ficción a través de efectos especiales. [ cita requerida ] Las cámaras de realidad virtual están disponibles en varios formatos, con diferentes números de lentes instalados en la cámara. [61]

Aplicaciones [ editar ]

El astronauta del Apolo 11 , Buzz Aldrin, presenta una vista previa de la experiencia Destination: Mars VR en el Kennedy Space Center Visitor Complex en 2016

La realidad virtual se usa más comúnmente en aplicaciones de entretenimiento como videojuegos y cine en 3D . Los cascos de realidad virtual para consumidores fueron lanzados por primera vez por empresas de videojuegos a principios y mediados de la década de 1990. A partir de la década de 2010, Oculus (Rift), HTC (Vive) y Sony (PlayStation VR) lanzaron auriculares con cable comerciales de próxima generación, lo que inició una nueva ola de desarrollo de aplicaciones. [62] El cine 3D se ha utilizado para eventos deportivos, pornografía, bellas artes, videos musicales y cortometrajes. Desde 2015, las montañas rusas y los parques temáticos han incorporado la realidad virtual para combinar los efectos visuales con la retroalimentación háptica. [47]

En ciencias sociales y psicología, la realidad virtual ofrece una herramienta rentable para estudiar y replicar interacciones en un entorno controlado. [63] Puede utilizarse como una forma de intervención terapéutica. Por ejemplo, está el caso de la terapia de exposición a la realidad virtual (VRET), una forma de terapia de exposición para tratar los trastornos de ansiedad como el trastorno de estrés postraumático ( TEPT ) y las fobias. [64] [65] [66]

Los programas de realidad virtual se están utilizando en los procesos de rehabilitación de personas mayores que han sido diagnosticadas con la enfermedad de Alzheimer . Esto les da a estos pacientes mayores la oportunidad de simular experiencias reales que de otro modo no podrían experimentar debido a su estado actual. 17 estudios recientes con ensayos controlados aleatorios han demostrado que las aplicaciones de realidad virtual son efectivas para tratar los déficits cognitivos con diagnósticos neurológicos. [67] La pérdida de movilidad en pacientes de edad avanzada puede provocar una sensación de soledad y depresión. La realidad virtual puede ayudar a hacer que el envejecimiento en su lugar sea un salvavidas para un mundo exterior que no pueden navegar fácilmente. La realidad virtual permite que la terapia de exposición se lleve a cabo en un entorno seguro. [68]

En medicina, los entornos quirúrgicos de realidad virtual simulada se desarrollaron por primera vez en la década de 1990. [69] [70] [71] Bajo la supervisión de expertos, la RV puede proporcionar una formación eficaz y repetible a bajo costo, lo que permite a los alumnos reconocer y corregir los errores a medida que ocurren. [72] La realidad virtual se ha utilizado en la rehabilitación física desde la década de 2000. A pesar de los numerosos estudios realizados, se carece de evidencia de buena calidad de su eficacia en comparación con otros métodos de rehabilitación sin equipos sofisticados y costosos para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. [73] Una revisión de 2018 sobre la efectividad de la terapia del espejo mediante realidad virtual y robótica para cualquier tipo de patología concluyó de manera similar. [74]Se realizó otro estudio que mostró el potencial de la realidad virtual para promover el mimetismo y reveló la diferencia entre los individuos con trastornos neurotípicos y del espectro autista en su respuesta a un avatar bidimensional. [75] [76]

La tecnología de realidad virtual inmersiva con control mioeléctrico y de seguimiento de movimiento puede representar una posible opción de terapia para el dolor del miembro fantasma resistente al tratamiento. Se tomaron en cuenta las medidas de la escala de dolor y se desarrolló un entorno de cocina interactivo en 3-D basado en los principios de la terapia del espejo para permitir el control de las manos virtuales mientras se usa un visor de realidad virtual con seguimiento de movimiento. [77] Se realizó una búsqueda sistemática en Pubmed y Embase para determinar los resultados que se agruparon en dos metanálisis. El metanálisis mostró un resultado significativo a favor de la VRT para el equilibrio. [78]

Médico de la Marina de los EE. UU. Demostrando un simulador de paracaídas de realidad virtual en el Instituto de Entrenamiento de Supervivencia Naval en 2010

La realidad virtual puede simular espacios de trabajo reales con fines de seguridad y salud ocupacional en el lugar de trabajo, fines educativos y de capacitación. Se puede utilizar para proporcionar a los alumnos un entorno virtual en el que puedan desarrollar sus habilidades sin las consecuencias reales de fallar. Se ha utilizado y estudiado en educación primaria , [79] enseñanza de anatomía, [80] [81] militar, [82] [83] entrenamiento de astronautas, [84] [85] [86] simuladores de vuelo, [87] entrenamiento de mineros , [88] diseño arquitectónico, [ cita requerida ] capacitación de conductores [89] e inspección de puentes.[90] Los sistemas de ingeniería de realidad virtual inmersiva permiten a los ingenieros ver prototipos virtuales antes de la disponibilidad de cualquier prototipo físico. [91] Se ha afirmado que complementar la formación con entornos de formación virtual ofrece avenidas de realismo en laformaciónmilitar [92] y sanitaria [93] al tiempo que minimiza los costes. [94] También se ha afirmado que reduce los costos de entrenamiento militar al minimizar la cantidad de municiones gastadas durante los períodos de entrenamiento. [92] La realidad virtual también se puede utilizar para la formación y educación sanitaria de los médicos. [95] [96]

En el campo de la ingeniería, la realidad virtual ha resultado muy útil tanto para los profesores de ingeniería como para los estudiantes. Un costo anteriormente costoso en el departamento educativo que ahora es mucho más accesible debido a la reducción de los costos generales, ha demostrado ser una herramienta muy útil para educar a los futuros ingenieros. El elemento más significativo radica en la capacidad de los estudiantes de poder interactuar con modelos 3-D que responden con precisión en función de las posibilidades del mundo real. Esta herramienta adicional de educación proporciona a muchos la inmersión necesaria para comprender temas complejos y poder aplicarlos. [97] Como se señaló, los futuros arquitectos e ingenieros se benefician enormemente al poder formar entendimientos entre las relaciones espaciales y proporcionar soluciones basadas en aplicaciones futuras del mundo real. [98]

El primer mundo virtual de bellas artes se creó en la década de 1970. [99] A medida que se desarrolló la tecnología, se produjeron más programas artísticos a lo largo de la década de 1990, incluidos largometrajes. Cuando la tecnología disponible comercialmente se generalizó, los festivales de realidad virtual comenzaron a surgir a mediados de la década de 2010. Los primeros usos de la realidad virtual en los entornos de los museos comenzaron en la década de 1990, con un aumento significativo a mediados de la década de 2010. Además, los museos han comenzado a hacer accesible parte de su contenido en realidad virtual. [100] [101]

El creciente mercado de la realidad virtual presenta una oportunidad y un canal alternativo para el marketing digital . [102] También se considera una nueva plataforma para el comercio electrónico , en particular en el intento de desafiar a los minoristas tradicionales "tradicionales". Sin embargo, un estudio de 2018 reveló que la mayoría de los productos todavía se compran en tiendas físicas. [103]

En el caso de la educación, los usos de la realidad virtual han demostrado ser capaces de promover el pensamiento de orden superior, [104] promoviendo el interés y compromiso de los estudiantes, la adquisición de conocimientos, promoviendo hábitos mentales y comprensivos que generalmente son útiles dentro de un contexto académico. . [105]

También se ha defendido la inclusión de la tecnología de realidad virtual en el contexto de las bibliotecas públicas. Esto les daría a los usuarios de la biblioteca acceso a tecnología de punta y experiencias educativas únicas. [106] Esto podría incluir dar a los usuarios acceso a copias virtuales e interactivas de textos y artefactos raros y recorridos por lugares famosos y excavaciones arqueológicas (como en el caso del Proyecto Virtual Ganjali Khan). [107]

Preocupaciones y desafíos [ editar ]

Salud y seguridad [ editar ]

Hay muchas consideraciones de salud y seguridad de la realidad virtual. Varios síntomas no deseados han sido causados ​​por el uso prolongado de la realidad virtual, [108] y estos pueden haber ralentizado la proliferación de la tecnología. La mayoría de los sistemas de realidad virtual vienen con advertencias para el consumidor, que incluyen: convulsiones; problemas de desarrollo en los niños; advertencias de tropiezo y caída y colisión; incomodidad; lesión por estrés repetitivo; e interferencia con dispositivos médicos. [109]Algunos usuarios pueden experimentar espasmos, convulsiones o desmayos mientras usan los cascos de realidad virtual, incluso si no tienen antecedentes de epilepsia y nunca antes han tenido desmayos o convulsiones. Una de cada 4.000 personas, o el 0,025%, puede experimentar estos síntomas. Dado que estos síntomas son más comunes entre las personas menores de 20 años, se recomienda a los niños que no utilicen auriculares de realidad virtual. Pueden ocurrir otros problemas en las interacciones físicas con el medio ambiente. Mientras usan auriculares de realidad virtual, las personas pierden rápidamente la conciencia de su entorno del mundo real y pueden lesionarse al tropezar o chocar con objetos del mundo real. [110]

Los cascos de realidad virtual pueden causar fatiga ocular con regularidad, al igual que toda la tecnología de pantalla, porque las personas tienden a parpadear menos cuando miran pantallas, lo que hace que sus ojos se sequen más. [111] Ha habido algunas preocupaciones acerca de que los cascos de realidad virtual contribuyan a la miopía, pero aunque los cascos de realidad virtual se colocan cerca de los ojos, es posible que no contribuyan necesariamente a la miopía si la distancia focal de la imagen que se muestra está lo suficientemente lejos. [112]

El mareo por realidad virtual (también conocido como mareo cibernético) ocurre cuando la exposición de una persona a un entorno virtual provoca síntomas que son similares a los síntomas del mareo por movimiento . [113] Las mujeres se ven significativamente más afectadas que los hombres por los síntomas inducidos por los auriculares, a tasas de alrededor del 77% y el 33%, respectivamente. [114] [115] Los síntomas más comunes son malestar general, dolor de cabeza, conciencia del estómago, náuseas, vómitos, palidez, sudoración, fatiga, somnolencia, desorientación y apatía. [116] Por ejemplo, Virtual Boy de Nintendo recibió muchas críticas por sus efectos físicos negativos, incluidos "mareos, náuseas y dolores de cabeza". [117]Estos síntomas de mareo por movimiento son causados ​​por una desconexión entre lo que se ve y lo que percibe el resto del cuerpo. Cuando el sistema vestibular, el sistema de equilibrio interno del cuerpo, no experimenta el movimiento que espera de la entrada visual a través de los ojos, el usuario puede experimentar la enfermedad de la realidad virtual. Esto también puede suceder si el sistema de realidad virtual no tiene una velocidad de fotogramas lo suficientemente alta o si hay un retraso entre el movimiento del cuerpo y la reacción visual en pantalla. [118] Debido a que aproximadamente entre el 25% y el 40% de las personas experimentan algún tipo de enfermedad de la realidad virtual cuando usan máquinas de realidad virtual, las empresas están buscando activamente formas de reducir la enfermedad de la realidad virtual. [119]

Niños en realidad virtual [ editar ]

La relación entre la realidad virtual y sus usuarios menores de edad es controvertida e inexplorada. Mientras tanto, los niños son cada vez más conscientes de la realidad virtual, y el número en los EE. UU. Que nunca ha oído hablar de ella se redujo a la mitad desde el otoño de 2016 (40%) hasta la primavera de 2017 (19%). [120]

Valeriy Kondruk, CEO de la plataforma de viajes de realidad virtual Ascape, dice que las descargas de la aplicación en marzo de 2020 aumentaron un 60% en comparación con diciembre de 2019 y se duplicaron en comparación con enero de 2020. Según Kondruk, normalmente, el mes más activo para las empresas de realidad virtual es diciembre, que es asociado con las vacaciones de invierno y las personas que pasan más tiempo en casa. [121]

A principios de 2016, los cascos de realidad virtual estuvieron disponibles comercialmente con ofertas de, por ejemplo, Facebook (Oculus), HTC y Valve (Vive), Microsoft (HoloLens) y Sony (Morpheus). En el momento y hasta el día de hoy, estas marcas tienen diferentes instrucciones de edad para los usuarios, por ejemplo, 12+ o 14+, esto indica una política completamente autorreguladora. [122]

Los estudios muestran que los niños pequeños, en comparación con los adultos, pueden responder cognitiva y conductualmente a la realidad virtual inmersiva de formas diferentes a las de los adultos. La realidad virtual coloca a los usuarios directamente en el contenido de los medios, lo que puede hacer que la experiencia sea muy vívida y real para los niños. Por ejemplo, los niños de 6 a 18 años informaron niveles más altos de presencia y "realidad" de un entorno virtual en comparación con los adultos de 19 a 65 años. [123]

Se necesitan especialmente estudios sobre el comportamiento del consumidor de realidad virtual o su efecto en los niños y un código de conducta ética que involucre a usuarios menores de edad, dada la disponibilidad de contenido violento y pornografía de realidad virtual. La investigación relacionada sobre la violencia en los videojuegos sugiere que la exposición a la violencia de los medios puede afectar las actitudes, el comportamiento e incluso el autoconcepto. El autoconcepto es un indicador clave de las actitudes básicas y las habilidades de afrontamiento, especialmente en los adolescentes. [124] Los primeros estudios realizados sobre la observación versus la participación en juegos violentos de realidad virtual sugieren que la excitación fisiológica y los pensamientos agresivos, pero no los sentimientos hostiles, son más altos para los participantes que para los observadores del juego de realidad virtual. [125]

Experimentar la realidad virtual por parte de los niños puede implicar además, simultáneamente, tener en mente la idea del mundo virtual mientras experimentan el mundo físico. El uso excesivo de tecnología inmersiva que tiene características sensoriales muy destacadas puede comprometer la capacidad de los niños para mantener las reglas del mundo físico, particularmente cuando usan un visor de realidad virtual que bloquea la ubicación de objetos en el mundo físico. La realidad virtual inmersiva puede proporcionar a los usuarios experiencias multisensoriales que replican la realidad o crean escenarios que son imposibles o peligrosos en el mundo físico. Las observaciones de 10 niños que experimentaron la realidad virtual por primera vez sugirieron que los niños de 8 a 12 años tenían más confianza para explorar el contenido de realidad virtual cuando se encontraba en una situación familiar, por ejemplo, los niños disfrutaban jugando en el contexto de la cocina de Job Simulator., y disfrutó romper las reglas al participar en actividades que no se les permite hacer en la realidad, como prender fuego a cosas. [126]

Privacidad [ editar ]

El seguimiento persistente requerido por todos los sistemas de realidad virtual hace que la tecnología sea particularmente útil y vulnerable a la vigilancia masiva . La expansión de la realidad virtual aumentará el potencial y reducirá los costos de recopilación de información de acciones, movimientos y respuestas personales. [47]

Preocupaciones conceptuales y filosóficas [ editar ]

Además, existen consideraciones e implicaciones conceptuales y filosóficas asociadas con el uso de la realidad virtual. Lo que significa o se refiere la frase "realidad virtual" puede ser ambiguo. Mychilo S. Cline argumentó en 2005 que a través de la realidad virtual, se desarrollarán técnicas para influir en el comportamiento humano, la comunicación interpersonal y la cognición . [127] [128] [129]

Realidad virtual en la ficción [ editar ]

Ver también [ editar ]

  • Resolución 16K
  • Aloesfera
  • Realidad mediada por computadora
  • Diorama
  • Realidad extendida
  • Traje háptico
  • Universo holográfico
  • Hiperrealidad
  • Cuerpo virtual
  • Globo virtual
  • Mecanizado virtual
  • Sabor virtual

Referencias [ editar ]

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Lectura adicional [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

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  • "Realidad virtual en la interacción humano-sistema" .