Realidad virtual
La realidad virtual (RV) es un entorno de escenas u objetos de apariencia real. La acepción más común refiere a un entorno generado mediante tecnología informática, que crea en el usuario la sensación de estar inmerso en él. Dicho entorno es contemplado por el usuario a través de un dispositivo conocido como gafas o casco de realidad virtual. Este puede ir acompañado de otros dispositivos, como guantes o trajes especiales, que permiten una mayor interacción con el entorno así como la percepción de diferentes estímulos que la sensación de realidad.
Definición
El término realidad virtual (RV) se popularizó a finales de la década de 1980 por Jaron Lanier, uno de los pioneros del campo. Al mismo tiempo, también apareció el término Realidad Artificial (RA). [1] En 1982 el término ciberespacio fue acuñado en una novela por W. Gibson("Burning Chrome"). La Enciclopedia Británica describe la realidad virtual como "el uso del modelado y la simulación por computadora que permite a una persona interactuar con un entorno sensorial tridimensional (3D) artificial u otro entorno sensorial". [2] Además, establece que "las aplicaciones de realidad virtual sumergen al usuario en un entorno generado por computadora que simula la realidad mediante el uso de dispositivos interactivos, que envían y reciben información y se usan como gafas, auriculares, guantes o trajes para el cuerpo". [3] Por ejemplo, un usuario que usa una pantalla montada en la cabeza con un sistema de proyección estereoscópica puede ver imágenes animadas de un entorno virtual. Un término importante es presencia o telepresencia, que se puede describir como una ilusión de "estar allí".[4]
Presencia e inmersión
En uso general, la presencia se define como "el hecho o condición de estar presente; el estado de estar con o en el mismo lugar que una persona o cosa; asistencia, compañía, sociedad o asociación ", aunque la presencia también tiene significados diferentes. A principios de la década de 1990, el término presencia se usaba cada vez más para describir la experiencia subjetiva de los participantes en un entorno virtual. Una definición que se usa con mayor frecuencia para entornos virtualmente generados es la de "estar en un lugar o entorno, incluso cuando uno se encuentra físicamente en otro". o, más brevemente, "estar allí".
Este tipo de definiciones siguen una metáfora del transporte, ya que el usuario percibe estar en un lugar diferente. Además de considerar la presencia como transporte, el concepto puede definirse como riqueza social cuando se utiliza para la interacción humano-humana en las organizaciones, como el grado de realismo del entorno mostrado o como grado de inmersión. Al tratar de encontrar un denominador común para todas estas definiciones, se sugirió una definición general de presencia como "ilusión perceptual de no mediación".
En contraste con la presencia, la inmersión generalmente se define como una característica cuantificable del sistema, que describe la capacidad de un sistema para mostrar un entorno generado artificialmente de forma que se aproxime a la experiencia real. Las características de los sistemas altamente inmersivos son la interacción en tiempo real, la visión estereoscópica, la alta velocidad de cuadro y la resolución, y múltiples pantallas (visual, auditiva y háptica).
Sistemas semi-inmersivos, como el CAVE diseñado por Cruz-Neira et al. en 1992 [proporciona sonido 3D y gráficos de alta resolución. Una CAVE es un lugar de trabajo multiusuario rodeado de pantallas donde se proyecta el mundo virtual. Las imágenes se muestran de acuerdo con la posición y la dirección de la mirada del usuario principal. Para obtener información adicional acerca de los sistemas CAVE, consulte la Sección 7.2.5. En general, los sistemas semi-inmersivos permiten que varios usuarios compartan la simulación; esto abre posibilidades interesantes para el trabajo colaborativo.
Los sistemas no immersivos han ganado popularidad debido a su menor costo, facilidad de uso y facilidad de instalación. A veces se llaman sistemas de realidad virtual basados en escritorio; los ejemplos más representativos son los videojuegos. La buena combinación de interactividad, facilidad de uso y gráficos y sonido atractivos puede generar en los usuarios un gran nivel de interés y participación en la simulación. Pocos sistemas de realidad virtual pueden competir con un buen videojuego en términos de aislar psicológicamente al usuario del mundo y producir fuertes respuestas emocionales.
Los aspectos psicológicos de la experiencia de realidad virtual son un área de investigación activa. No está del todo claro cuáles son los factores en una simulación que pueden producir reacciones específicas del usuario en términos de respuesta emocional, participación y grado de interés. Uno de los conceptos más importantes que nos ayuda a entender la psicología de la experiencia de realidad virtual es el "sentido de presencia".
El uso del casco de realidad virtual (HMD) permite a los usuarios percibir imágenes 3D estereoscópicas y determinar la posición espacial en el entorno visual a través de sensores de seguimiento de movimiento en el casco. Mientras tanto, los usuarios pueden escuchar sonidos por los auriculares e interactuar con objetos virtuales utilizando dispositivos de entrada como joysticks, varillas y guantes de datos. Como resultado, los usuarios sienten que pueden mirar a su alrededor y moverse a través del entorno simulado.
Principios de la Realidad Virtual
Componentes principales
La realidad virtual comprende dos componentes principales: el entorno del usuario y el entorno virtual. Mientras el usuario interactúa con el sistema de realidad virtual, los dos entornos se comunican e intercambian información a través de una barrera llamada interfaz. La interfaz puede considerarse como un traductor entre el usuario y el sistema de realidad virtual. Cuando el usuario aplica acciones de entrada (por ejemplo, movimiento, generación de fuerza, voz, etc.), la interfaz traduce estas acciones en señales digitales, que pueden ser procesadas e interpretadas por el sistema. Por otro lado, las reacciones calculadas del sistema también se traducen por la interfaz en cantidades físicas, que el usuario puede percibir mediante el uso de diferentes tecnologías de pantalla y actuador (por ejemplo, imágenes, sonidos, olores, etc.). Finalmente, el usuario interpreta esta información y reacciona al sistema en consecuencia.[12]
Importancia de la multimodalidad
En las aplicaciones de realidad virtual, el intercambio de diferentes cantidades físicas entre el usuario y el entorno virtual se produce a través de diferentes canales o modalidades. Tales modalidades pueden ser sonido, visión o tacto. La comunicación con múltiples modalidades se llama interacción multimodal. La interacción multimodal permite que varios tipos de modalidades se intercambien simultáneamente entre el usuario y el entorno virtual. El objetivo de la aplicación de la interacción multimodal es proporcionar una imagen completa y realista de la situación, para proporcionar información redundante, por ejemplo, por razones de seguridad, y para aumentar la calidad de la presencia.[13]
Realidad Virtual externa
La realidad virtual puede ser de dos tipos: inmersiva o no inmersiva y semiinmersiva.[14] Los métodos inmersivos de realidad virtual con frecuencia se ligan a un ambiente tridimensional creado por un ordenador, 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 también el ordenador y se vale de medios como el que actualmente nos ofrece Internet, en el cual se puede interactuar en tiempo real con diferentes personas en espacios y ambientes que en realidad no existen sin la necesidad de dispositivos adicionales al ordenador. Este caso se acerca a la navegación, a través de la cual se ofrece al sujeto la posibilidad de experimentar (moverse, desplazarse, sentir) determinados espacios, mundos, lugares, como si se encontrase en ellos.
La realidad virtual no inmersiva ofrece un nuevo mundo a través de una ventana de escritorio. Este enfoque no inmersivo tiene varias ventajas sobre el enfoque inmersivo como son el bajo costo así como la fácil y rápida aceptación de los usuarios. Los dispositivos inmersivos son de alto costo y generalmente el usuario prefiere manipular el ambiente virtual por medio de dispositivos familiares como son el teclado y el ratón que por medio de cascos pesados o guantes.
El alto precio de los dispositivos inmersivos ha generalizado el uso de ambientes virtuales fáciles de manipular por medio de dispositivos más sencillos, como es el ejemplo del importante negocio de las videoconsolas o los juegos en los que numerosos usuarios interactúan a través de Internet. Es a través de Internet como nace VRML, que es un estándar para la creación de estos mundos virtuales no inmersivos, que provee un conjunto de primitivas para el modelaje tridimensional y permite dar comportamiento a los objetos y asignar diferentes animaciones que pueden ser activadas por los usuarios.
La realidad virtual semiinmersiva, es muy similar a la realidad inmersiva, con la diferencia en que se disponen de cuatro pantallas en forma de cubo que ordenan al usuario, siendo necesario gafas y dispositivos de seguimiento de movimientos y permite el contacto con recursos del mundo real, siendo uno de los ejemplos más representativos el Cave Automatic Virtual Environment.
Por último, hay que destacar algunas mejoras que facilitan los sistemas de realidad virtual, en lo que se refiere al tratamiento de enfermedades relativas a problemas de movilidad.
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