Realidad Virtual: ¿Qué es y para qué sirve?

Definiciones

La Realidad Virtual (RV)  es un área multidisciplinaria que tiene un amplio espectro de aplicación, posee características que la convierten en una herramienta ideal para:

1. Simulación de situaciones que involucran algún riesgo, ya sea para personas o para equipos.
2. Interpretación y análisis de datos científicos mediante visualización de datos.
3. Navegación en ambientes virtuales y manipulación de elementos tridimensionales, sin contar con el objeto real o sin estar en el sitio, a fin de explorar y comprender procesos, fenómenos y conceptos.

La RV es un área que se encuentra en su etapa de madurez, en los últimos años ha evolucionado ampliamente gracias a los avances tecnológicos que han permitido el desarrollo de novedosos conceptos y dispositivos de interacción, la creación de montajes de RV más fiables y robustos, así como la mejora en el software de visualización y de modelado.

Su uso está presente en muchas industrias como la del entretenimiento, medicina, militar, automotriz  y de energía, siendo ésta última abordada por instituciones de investigación y desarrollo como el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) que es lugar donde yo trabajo.

A fin de contar con un punto de referencia, el IIE ha adoptado algunas definiciones y conceptos respecto al tema de RV, los cuales son mencionados a continuación:

Realidad Virtual. Es la representación completa o parcial de un ambiente real o ficticio, a través del uso de medios electrónicos. Dicha representación incluye gráficos en 3D y puede o no ser inmersiva.

Realidad Virtual No Inmersiva. Permite la interacción a través del ratón y el teclado, sobre un monitor gráfico, así el usuario nunca pierde la visión del mundo circundante. Es también conocida como RV de escritorio.

Una de las ventajas que ofrece la RV de escritorio o No inmersiva es que no requiere de una gran inversión de equipo de computo para que se pueda utilizar, lo que hace que en una empresa la RV sea fácil de implementar.

Realidad Virtual Inmersiva. Ofrece al usuario la sensación de estar dentro de un ambiente virtual para interactuar con los elementos existentes mediante la estimulación de sus sentidos visuales, táctiles, auditivos y olfativos. Puede demandar elementos tales como  guantes, visores, rastreadores de posición, joysticks, etc.

Realidad Aumentada. Es la superposición de sonidos o imágenes generadas por computadora sobre imágenes del mundo real.

¿Qué podemos hacer con la RV?

La tecnología de la RV permite conocer cosas que de otro modo no estarían a nuestro alcance, por ejemplo:

• Conocer la estructura del átomo
• Ver la hélice del ADN
• Visitar la futura estación espacial 
• Realizar un recorrido en Marte 
• Recorrer las venas y arterias del cuerpo humano como en micro submarino

También permite a los cirujanos operar a pacientes inexistentes (sin riesgo de matarlos), a químicos intentar la creación de nuevas moléculas, a diseñadores de automóviles probar los vehículos en carreteras ficticias. Aquí es posible mezclar los conocimientos adquiridos con la fantasía y poner a prueba hipótesis sin el riesgo de destruir objetos o entornos delicados.

Se puede además reproducir una pirámide egipcia o cavernas prehistóricas cuya visita constituye un riesgo para su conservación, pero al tenerlas en RV, cualquier persona las podría visitar sin ningún inconveniente. La RV  permite también eliminar las barreras geográficas ya que una persona puede visitar lugares de difícil acceso como es el caso de una plataforma petrolera sin necesidad de recorrer grandes distancias incluso sin importar si en la vida real hay mal tiempo o clima poco favorable.

¿Cómo surgió la realidad virtual?

En 1965 Surge el concepto de Realidad Virtual, cuando Ivan Sutherland (hoy miembro de Sun Microsystems Laboratories ) publicó un artículo titulado "The Ultimate Display", en el cual describía el concepto básico de la Realidad Virtual. A partir de ahí empiezan a surgir los cascos visores (1966), los generadores de escenarios con imágenes tridimensionales (1968), los simuladores de vuelo (1971 Redifon LTD Reuino Unido, 1972 General Electric),  Guantes (1977), Cabina Virtual (1981, Tom Furness), Head Mounted Display (1983, Mark Hallan - MIT), Visores estereoscópicos (1985, NASA), 1987 (Sonido 3D, Usado en la NASA), CAVE (1992, Thomas de Fanti – SIGGRAPH).

¿Cómo funciona la RV?

Las respuesta es "depende de cuál tipo de RV estemos hablando", veamos a que me refiero:

RV No inmersiva.  Se presentan escenarios 3D y elementos con los que el usuario puede interactuar por medio del teclado, ratón o pantallas táctiles. El sistema reproduce animaciones predefinidas o dinámicas, además de sonidos 3D e información en texto, imágenes y videos. También se capturan eventos como un click sobre un objeto válido o inválido, la selección correcta o incorrecta de elementos, por ejemplo, si seleccioné una herramienta apropiada ó en el caso de los videojuegos un tipo de arma apropiada. En algunos casos, la información que se presenta y la secuencia en que se debe presentar puede provenir de una base de datos.

RV Inmersiva. Mediante el uso de proyectores 3D y gafas estereoscópicas la RV inmersiva ofrece a los usuarios la sensación de ver los objetos con profundidad y perspectiva. Utiliza sensores para ubicar la posición y movimiento del usuario, también hace uso de sonido 3D para ofrecer al usuario un audio envolvente como el de las salas de cine. Por otro lado, el usuario también puede portar guantes con los cuales se reconocen los gestos de la mano del usuario y en algunos caso dar retroalimentación táctil mediante vibraciones o micro servomotores para restringir los movimientos de los dedos. También existen sistemas que ofrecen reconocimiento de voz para que el usuario envíe comandos dictados a la computadora haciendo que la interacción sea más natural. Por último también existen sistemas que generan olores (rosas, gasolina, humo, pino, gas, etc.), todo con la intención de estimular los canales o sentidos del humano a fin de que la experiencia sea más parecida a la realidad y hacer que la experiencia sea mas impactante y por consecuencia conseguir que la información quede por mas tiempo en su memoria.

Imagen tomada de: http://blog.vcopious.com/

RV Aumentada. Hay de 2 tipos: basada en la posición geográfica o basada en el reconocimiento de imágenes.

En la primera en función de la ubicación y orientación del usuario se muestra información al usuario.

En la segunda, usando la cámara del dispositivo se detectan patrones o figuras las cuales son reemplazadas por texto, imágenes o modelos tridimensionales.

¿Qué ventajas ofrece la RV para la capacitación?

• Se moderniza y mejora el proceso tradicional de capacitación, dado que se presentan elementos multimedia que atraen la atención y mejoran la experiencia de aprendizaje de los alumnos.
• Permite ahorrar costos en viáticos y transportación asociados a la capacitación ya que los usuarios pueden aprender desde una PC sin necesidad de trasladarse a centros especializados ubicados en zonas geográficas remotas.
• Se ha contribuido a reducir accidentes a equipos y personas durante y después de la capacitación.
• Se promueve la auto-capacitación, el estudiante puede aprender a su propio ritmo e incluso en horarios distintos al de su jornada laboral, aprovechando tiempos muertos y reduciendo la necesidad de invertir horas de capacitación durante su trabajo.
• Es repositorio de mejores prácticas y registro de experiencias que permanecen en la empresa aun cuando sus empleados se jubilan.