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Un auricular Oculus lanzado en 2016

Un casco de realidad virtual es un dispositivo montado en la cabeza que proporciona realidad virtual para el usuario. Los cascos de realidad virtual (VR) se utilizan ampliamente con los videojuegos, pero también se utilizan en otras aplicaciones, incluidos simuladores y entrenadores. Comprenden una pantalla estereoscópica montada en la cabeza (que proporciona imágenes separadas para cada ojo), sonido estéreo y sensores de seguimiento de movimiento de la cabeza [1] (que pueden incluir giroscopios , acelerómetros , magnetómetros , sistemas de luz estructurada , etc. [2] ). Algunos cascos de realidad virtual también tienen sensores de seguimiento ocular [3]y controladores de juegos .

Historia [ editar ]

El Sega VR , anunciado en 1991 y visto a principios de 1993 en el Winter CES , nunca se lanzó para consolas, [4] pero se utilizó para la atracción arcade del simulador de movimiento Sega VR-1 en 1994. [5] [6] Otro temprano El casco de realidad virtual, el Forte VFX1 , fue anunciado en el CES en 1994. El VFX-1 tiene pantallas estereoscópicas, seguimiento de cabeza de 3 ejes y auriculares estéreo. [7] Sony , otro pionero, lanzó Glasstron en 1997, que tiene un sensor de posición opcional, que permite al usuario ver los alrededores, con la perspectiva en movimiento a medida que se mueve la cabeza, lo que le da una profunda sensación de inmersión. Estos cascos de realidad virtual les dieron a los jugadores de MechWarrior 2 una nueva perspectiva visual de ver el campo de batalla desde el interior de la cabina de su nave. Sin embargo, estos primeros auriculares fracasaron comercialmente debido a su tecnología limitada, [8] [9] y fueron descritos por John Carmack como "mirar a través de tubos de papel higiénico". [10]

En 2012, comenzó una campaña de financiación colectiva para un casco de realidad virtual conocido como Oculus Rift ; el proyecto fue dirigido por varios desarrolladores de videojuegos prominentes, incluido Carmack [8], quien más tarde se convirtió en el director de tecnología de la empresa . [11] En marzo de 2014, Facebook adquirió la empresa matriz del proyecto, Oculus VR, por $ 2 mil millones. [12] La versión final de Oculus Rift orientada al consumidor comenzó a distribuirse el 28 de marzo de 2016. [13]

En marzo de 2014, Sony demostró un prototipo de auricular para PlayStation 4 , [14] que más tarde se denominó PlayStation VR . [15] En 2014, Valve demostró algunos prototipos de auriculares, [16] que llevaron a una asociación con HTC para producir el Vive , que se centra en entornos de realidad virtual "a escala de sala" en los que los usuarios pueden navegar e interactuar de forma natural. [17] El Vive se lanzó en abril de 2016 [18] y PlayStation VR en octubre de 2016. [19]

Los visores y visores de realidad virtual también se han diseñado para teléfonos inteligentes . A diferencia de los auriculares con pantallas integradas, estas unidades son esencialmente carcasas en las que se puede insertar un teléfono inteligente. El contenido de realidad virtual se ve desde la pantalla del propio dispositivo a través de lentes que actúan como un estereoscopio , en lugar de utilizar pantallas internas dedicadas. Google lanzó una serie de especificaciones y kits de bricolaje asociados para espectadores de realidad virtual conocidos como Google Cardboard ; estos visores pueden construirse con materiales de bajo costo (y un teléfono inteligente con un giroscopio), como cartón (de ahí el nombre). Samsung Electronics se asoció con Oculus VR para desarrollar conjuntamente el Samsung Gear VR(que solo es compatible con dispositivos Samsung Galaxy recientes ), mientras que LG Electronics desarrolló un auricular con pantallas dedicadas para su teléfono inteligente LG G5 conocido como LG 360 VR. [20] [21] [22] [23] Fabricantes asiáticos de hardware como Xion y Kolke han desarrollado cascos de realidad virtual económicos. En 2017, la empresa china Tencent anunció que se estaba preparando para lanzar su casco de realidad virtual ese año. [24] A partir de 2019, Oculus y PlayStation VR dominan el mercado de auriculares VR. [25]

En junio de 2019, Valve lanzó su propio auricular, el Valve Index , sin una asociación con HTC.

Restricciones [ editar ]

Requisitos de latencia [ editar ]

Los cascos de realidad virtual tienen requisitos de latencia significativamente más altos ( el tiempo que tarda un cambio en la entrada para tener un efecto visual) que los videojuegos normales. [26] Si el sistema es demasiado lento para reaccionar al movimiento de la cabeza, puede provocar que el usuario experimente una enfermedad de la realidad virtual , una especie de mareo por movimiento. [27] Según un ingeniero de Valve, la latencia ideal sería de 7 a 15 milisegundos . [28]

La unidad de procesamiento de gráficos (GPU) también debe ser lo suficientemente potente como para representar la cantidad requerida de fotogramas. Oculus citó el poder de procesamiento limitado de Xbox One y PlayStation 4 como la razón por la que están apuntando al mercado de juegos de PC con sus primeros dispositivos. [29]

El renderizado foveated es una nueva técnica para reducir la carga de trabajo de renderizado. Utiliza hardware de seguimiento ocular para determinar en qué punto está mirando el usuario y reduce la resolución de renderizado más lejos de la mirada del usuario. Esto puede pasar desapercibido para el usuario porque la visión periférica humana es mucho menos sensible que la fóvea . [30]

Resolución y calidad de visualización [ editar ]

Existen diferentes ópticas y cualidades visuales que afectarán la forma en que el individuo percibe la calidad de la imagen y cómo experimenta el mundo virtual. La claridad de la imagen depende de la resolución de la pantalla, la calidad óptica, la frecuencia de actualización y el campo de visión. [31]

Debido a que los auriculares de realidad virtual extienden una sola pantalla en un amplio campo de visión (hasta 110 ° para algunos dispositivos según los fabricantes), el factor de aumento hace que las fallas en la tecnología de visualización sean mucho más evidentes. Un problema es el llamado efecto de puerta mosquitera , donde los espacios entre filas y columnas de píxeles se vuelven visibles, algo así como mirar a través de una puerta mosquitera . [32] Esto fue especialmente notable en prototipos y kits de desarrollo anteriores, [9] que tenían resoluciones más bajas que las versiones comerciales.

Lentes [ editar ]

Una imagen real mostrada por un casco de realidad virtual, que muestra la compensación de la distorsión de la lente y la aberración cromática.

Las lentes de los auriculares son responsables de mapear la pantalla de cerca a un campo de visión amplio, [33] [34] al mismo tiempo que proporcionan un punto de enfoque distante más cómodo . Un desafío con esto es proporcionar consistencia en el enfoque: debido a que los ojos pueden girar libremente dentro del auricular, es importante evitar tener que volver a enfocar para evitar la fatiga visual .

Las lentes Fresnel se usan comúnmente en los cascos de realidad virtual debido a su estructura compacta y liviana. [35] [36] Las lentes no usan múltiples piezas de material en sus lentes como otras lentes, pero la lente se dividirá en secciones, lo que permitirá que el individuo tenga un rango de visión más amplio. El problema que se observa con la lente consiste en ver las crestas de las lentes cuando el auricular no está correctamente alineado en la cabeza. [31] [36]

Las lentes introducen distorsión y aberración cromática , que normalmente se corrigen en software . [33] [36] Los lentes también se pueden ajustar dinámicamente para tener en cuenta la prescripción de anteojos de un usuario, de modo que el usuario pueda usar los auriculares sin anteojos correctivos. [37]

Controladores [ editar ]

La realidad virtual fue utilizado por Nintendo 's Wii consola de juegos haciendo que el jugador utiliza un dispositivo para interactuar con el juego de su elección, siendo a menudo los juegos de deportes. Poco después del lanzamiento de la Wii de Nintendo, la Xbox de Microsoft recibió un sistema de lectura de cuerpo completo llamado Kinect y la PlayStation de Sony obtuvo un dispositivo de realidad virtual similar llamado PlayStation Move . Estos dispositivos de juego utilizan la realidad virtual para controlar los avatares dentro de un juego, donde el avatar copia los movimientos del jugador para completar el juego. Esto significa que el jugador no está realmente involucrado en el mundo de la realidad virtual. [38]

Usos en varios campos [ editar ]

Ver también: Aplicaciones de la realidad virtual
Un soldado estadounidense se prepara para usar un casco de realidad virtual de entrenamiento de combate terrestre en Fort Stewart en 2013

Formación médica [ editar ]

Los cascos de realidad virtual se utilizan actualmente como un medio para capacitar a los estudiantes de medicina para la cirugía . Les permite realizar procedimientos esenciales en un entorno virtual controlado. Los estudiantes realizan cirugías en pacientes virtuales, lo que les permite adquirir las habilidades necesarias para realizar cirugías en pacientes reales. [ cita requerida ] También permite a los estudiantes volver a visitar las cirugías desde la perspectiva del cirujano principal . [ cita requerida ]

Tradicionalmente, los estudiantes tenían que participar en cirugías y, a menudo, se perdían partes esenciales. Ahora, con el uso de cascos de realidad virtual, los estudiantes pueden observar los procedimientos quirúrgicos desde la perspectiva del cirujano principal sin perder partes esenciales. Los estudiantes también pueden pausar, rebobinar y adelantar cirugías. También pueden perfeccionar sus técnicas en una simulación en tiempo real en un entorno libre de riesgos. [ cita requerida ]

Además de con fines de formación, los cascos de realidad aumentada también se están utilizando para la cirugía guiada por imágenes .

Entrenamiento militar [ editar ]

Los cascos de realidad virtual han sido utilizados por las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos . Es una herramienta particularmente útil para entrenar al personal militar sin ponerlo en peligro. [39]

El casco de realidad virtual permite que el personal militar interactúe con personas de realidad virtual para que se sienta real. Pueden hablar entre ellos y realizar diferentes acciones para que el mundo de la realidad virtual se sienta como si realmente estuvieran en esa situación. También existen desventajas y ventajas cuando el personal militar usa los auriculares. La desventaja es que los auriculares están hechos para un área interior, con un ambiente fresco y lejos del calor, por lo que cuando el personal militar solo tiene los auriculares puestos, sin equipo militar, no es como su entrenamiento básico. Las ventajas consisten en repetir las situaciones varias veces y el costo de tener el auricular es menor, debido a que no se necesita equipo militar. [40]

Ver también [ editar ]

  • Casco de realidad aumentada
  • Comparación de cascos de realidad virtual

Referencias [ editar ]

  1. ^ Ben Kuchera (15 de enero de 2016). "La guía completa de realidad virtual en 2016 (hasta ahora)" . Polígono . Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 1 de marzo de 2016 .
  2. ^ Adi Robertson. "La guía definitiva para el comprador de auriculares de realidad virtual" . TheVerge.com . Vox Media. Archivado desde el original el 9 de julio de 2017 . Consultado el 23 de septiembre de 2017 .
  3. ^ Stuart Miles (19 de mayo de 2015). "Olvídese del seguimiento de la cabeza en Oculus Rift, los auriculares Fove VR pueden rastrear sus ojos" . Pelusa de bolsillo . Archivado desde el original el 5 de marzo de 2016 . Consultado el 1 de marzo de 2016 .
  4. ↑ Vinciguerra, Robert. "Tom Kalinske habla sobre el tiempo que pasó supervisando Sega como su CEO en los años 90; revela que Sega pasó a la tecnología Virtual Boy, considerado el lanzamiento de 3DO" . El reverendo Rob Times . Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2015 . Consultado el 21 de septiembre de 2015 .
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  11. ^ Alex Wilhelm (22 de noviembre de 2013). "John Carmack de Doom deja el software de identificación para centrarse en los auriculares de realidad virtual Oculus" . TechCrunch . Archivado desde el original el 23 de septiembre de 2017 . Consultado el 23 de septiembre de 2017 .
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