lunes, 2 de diciembre de 2013

Unidad 8 Realidad Virtual

8.1 Historia de la realidad virtual.

Más allá de la ilimitada imaginación, y de los cuentos de ciencia ficción que nos han acompañado desde niños, en la actualidad es posible terminar con las barreras que existen entre el mundo real y un mundo totalmente perceptivo e irreal, gracias a las tecnologías desarrolladas en base a la plataforma de la realidad virtual.

Sin lugar a dudas, la realidad virtual ha revolucionado el mundo en sus diversos ámbitos, más allá de la informática, ya que esta técnica también es ampliamente utilizada en entornos médicos, educativos, espaciales y una larga lista de actividades científicas.



Esto ha sido posible, no sólo por el atractivo que presenta la realidad virtual para las personas, sino también por la enorme cantidad de ventajas y funcionalidades que ofrece esta disciplina.

Históricamente, se suele señalar como el origen de la realidad virtual a un sistema desarrollado por la compañía Philco Corporation en el año 1958. Este sistema había sido diseñado para lograr la generación de entornos artificiales, a los cuales podían acceder las personas mediante la utilización de un dispositivo visual en forma de casco, que podía ser controlado a través de los movimientos que los usuarios realizaban con sus cabezas.

Posteriormente, diversos científicos crearon una serie de cascos más avanzados, que permitían examinar los ambientes gráficos desarrollados para tal fin.

A finales de la década de los sesenta, y debido al apoyo que recibieron las investigaciones avocadas al campo de la realidad virtual de parte de la NASA, comenzaron a crearse los ambientes interactivos, los cuales ofrecían la posibilidad de que los usuarios pudieran participar del entorno virtual con todo su cuerpo.

Poco tiempo después, los avances en esta área lograron incorporar un sinfín de alternativas que mejoraban la experiencia en el uso de la realidad virtual, tales como la posibilidad de mover objetos gráficos, crear entornos tridimensionales y estereoscópicos y permitir la interacción entre diversas personas.

Con el paso de los años, la realidad virtual ha sido aplicada a diversos ámbitos, brindando un ambiente adecuado no sólo para el entretenimiento, sino también para su uso científico, laboral y hogareño.

Cabe destacar que existen dos tipos de realidad virtual, que se diferencian porque básicamente utilizan dos métodos diferentes en la participación de los usuarios.


8.2 Equipos utilizados para la realidad virtual.


Para visión

La realidad virtual en el área de la visión trabaja básicamente con dos tipos de implementos: cascos y boom, este último es un equipo que consiste en un brazo mecánico que sostiene un display a través del cual al girarlo se puede observar el entorno del mundo virtual en el cual se está; debido a que su peso es soportado por el brazo mecánico y no por el usuario, como ocurre con el casco, este puede ser un equipo de mayor complejidad y contenido electrónico, lo cual se traduce en ventajas tales como la obtención de una mejor solución. A continuación presentamos algunas características de estos equipos



Visión estereoscópica: Es la sensación de ver una determinada imagen en 3 dimensiones, esto se logra haciendo una representación igual para cada ojo de la imagen que se va a observar, estas representaciones son posteriormente proyectadas desde un mismo plano y separadas una distancia que está determinada por la distancia a la cual se encuentra el observador del plano de las imágenes. Desde este punto de vista, también existen equipos de visión monocular a través de los cuales se visualizan los objetos en la forma habitual.

Binoculares: Son equipos que constan de una pantalla individual para cada ojo, para el funcionamiento de la visión estereoscópica, es necesario tener un equipo que tenga esta característica; para equipos de visión monoscópica esta característica es opcional. Así mismo, también existen equipos monoculares, los cuales constan de una sola pantalla para ambos ojos.

Para interactuar

En la actualidad la realidad virtual esta haciendo uso de guantes y vestidos como medio para interactuar en un ambiente virtual, para lograr esto, estos dispositivos se comportan inicialmente como dispositivos de entrada que le permiten al computador conocer la ubicación del usuario dentro del ambiente virtual, así mismo, le permiten al usuario ubicarse en el medio e interactuar con el y en algunos casos recibir ciertos estímulos donde estos dispositivos se convierten en dispositivos de salida. Algunas sensaciones o estímulos que se pueden recibir son:


Sensación de estar sosteniendo un objeto que se ha cogido dentro del ambiente virtual, esto se logra gracias a unas almohadillas que se inflan en el guante y dan la sensación de percibir un peso. También se puede llegar a percibir la rugosidad y forma propias de objetos situados en el interior del ambiente virtual, lo cual se logra gracias a que algunos dispositivos tienen partes de aleaciones con memoria que tras variaciones en la temperatura toman formas que se les han practicado con anterioridad.




Para audición

Los audífonos son el equipo básico empleado para escuchar los sonidos propios de un ambiente virtual. A continuación se presentan algunas variantes de estos equipos:
Audífonos convencionales: Son los audífonos de uso más corriente, a través de estos se escucha el sonido simulado de los objetos sin identificar auditivamente el punto de ubicación del mismo.

Convolvotrón: Estos audífonos además de simular el sonido propio de los objetos, simulan la ubicación de los mismos dentro del ambiente virtual.


Cabinas de Simulación


Como su nombre lo indica, son grandes aparatos en los que se sumerge al usuario como si maniobrara un vehículo cabinado (simuladores de vuelo, submarinos,...).







8.3 Niveles de Tecnología de Realidad Virtual.



En la práctica de Realidad Virtual, muchos dispositivos de hardware son utilizados. La tecnología utilizada en Realidad Virtual puede ser clasificada en cuatro categorías o niveles:

Nivel de Entrada
Es el que utiliza un computador personal o estación de trabajo, e implementa un sistema "Window on a World", es decir, la representación del mundo a través de la pantalla, como si se tuviera una "ventana al mundo"

Nivel Básico
Cuando se agrega unas ampliaciones básicas de interacción (guante o Mouse 3D) y visión (Gafas estereoscópicas) Nivel Avanzado El siguiente paso en la tecnología de Realidad Virtual es un mejor despliegue de las gráficas y mejor manejo de información de entrada. Esto generalmente se logra con aceleradores de gráficas, e incorporación de procesadores en paralelo.

Nivel Inmersivo

En este nivel, se han agregado al sistema de Realidad Virtual dispositivos más inmersivos, que le añaden realismo: HMD, Boom, feedback táctil...

8.4 Elementos básicos de la realidad virtual.

El Visiocasco: (El usuario se lo coloca en la cabeza)

Este Visiocasco te impide lo que te rodea. Poniéndote una pantalla en cada ojo. Las imágenes que aparecen en las dos pantallas son ligeramente diferentes, de forma que el efecto es que el usuario puede ver un relieve.

Un mando con botones:

Apretando el botón se desplazara en la dirección en la que en ese momento este mirando.
*Un sensor de posición (esta en el visiocasco) para identificar donde esta viendo, él cual esta conectado a la unidad de control, mide tu posición.


Tanto el visiocasco como el mando de control están conectados a una computadora.



8.5 Mecanismos básicos de la realidad virtual.


Existen cinco mecanismos habitualmente empleados en las aplicaciones de la realidad virtual. Estos son:

-Gráficos tridimensionales (3D).

-Técnicas de estereoscopia: Esta técnica permite al usuario no solo percibir las claves de la profundidad, sino además ver la imagen en relieve. Esto se debe a que la imagen que percibe cada ojo es algo distinta lo que le permite al cerebro comparar las dos imágenes y deducir, a partir de las diferencias relativas

-Simulación de comportamiento: La simulación en el mundo virtual no esta pre calculada la evolución, esta se va calculando en tiempo real.

-Facilidades de navegación: Es el dispositivo de control, que te permite indicar lo que quieres navegación, esto o realiza a través de un joystick o de las teclas de control del computador o también se puede cuando mueves la cabeza, en ese momento el sistema detecta el hecho y desplaza la imagen de la pantalla.


-Técnicas de inmersión: Consisten en aislarte de los estímulos del mundo real, al quedar privado de sensaciones procedentes del mundo real, pierdes la referencia con la cual puedes comparar las sensaciones que el mundo virtual produce.



8.6 El futuro en la Realidad Virtual.


El futuro de un entorno de Realidad Virtual será algo parecido al Holodeck, un dispositivo en forma de habitación, que permite una visión de 360 grados, con imágenes estereoscópicas para todos los usuarios desde cualquier punto de vista, proporcionando una representación de cualquier circunstancia imaginable, que no se distinga del mundo real.

Aunque hasta ahora parecían discretos, en Valve están totalmente convencidos de que la realidad virtual es el futuro inmediato de los videojuegos y para hacer ese futuro posible están dispuestos a dar todas las herramientas necesarias a los desarrolladores de su ecosistema en Steam.



Durante las ultimas semanas hemos visto un amplio desfile de tecnologías presentadas en Kickstarter que tienen todo que ver con la realidad virtual. Los desarrolladores amantes de los videojuegos creen que estamos muy cerca del eterno sueño de sumergirnos totalmente en un universo creado por lineas de código, y para ello están haciendo todo por desarrollar el Hardware adecuado para engañar nuestros sentidos y hacerlos creer que dejamos esta realidad.

Sin embargo, en poco de esto han estado involucradas las empresas mas grandes del sector, salvando lo mucho que han avanzado primero Nintendo con la Wii, que significó un salto monumental en su momento en cuestiones de inmersión, y posteriormente Microsoft, que llevó las cosas mas allá con Kinect, un producto tan exitoso y que logró levantar suficiente expectativa para que la empresa le abriera un hueco mas allá de los videojuegos. Parece que son las startups apoyadas en el crowdfundig las que lo están dando todo por traernos algo nuevo.

En este sentido, hemos visto como Oculus Rift, Woojer, Reactive Grip, y un sin fin de propuestas geniales y muy originales han invitado al usuario a dejar volar la imaginación. Ahora es en Valve, la empresa encargada de Steam, donde quieren hacernos creer que finalmente la realidad virtual en los videojuegos ha llegado para quedarse.

Es así como los encargados de las Steam Machines han querido levantar aun mas las expectativas quiere ayudar a que los desarrolladores creen tecnologías mucho mas intuitivas que se puedan hacer lo mas realistas e intuitivas posibles. Para ello quieren valerse de la experiencia que ha venido obteniéndose los últimos meses gracias al Oculus Rift, y han planeado un par de conferencias durante el Steam Developers Days centradas en la Realidad Virtual.


En Valve parecen tomarse muy en serio el futuro de la realidad virtual dentro de su plataforma de videojuegos, y por la información que han mostrado para sus conferencias, parece que se vienen gratos cambios en Steam para incluir del mejor modo posible estas nuevas tecnologías. De igual modo, quieren emular lo hecho por la gente de Oculus Rift, y poner a al alcance de todos las herramientas necesarias para que la transición sea lo más cómoda posible, haciendo que desarrollar y portar juegos que involucren realidad virtual no sea un infierno.

Conclusion

En conclusión se puede decir que la realidad virtual es una de las áreas con más campo de crecimiento en los últimos tiempos ya que cada vez más evolucionan las tecnologías buscando nuevas formas de interactuar con la maquinas o computadoras sin necesidad de algún teclado o mouse, simplemente con la voz o incluso movimientos.

Ya se menciona en la investigación el futuro de esta área son los videojuegos ya que gracias a ella se puede tener la impresión de estar dentro de ellos mediante sus elementos y mecanismos que esta ocupa un ejemplo de ello es el llamado viciocasco que permite al usuario observar el relieve al colocar una pantalla en cada ojo.


Gracias a la realidad virtual podemos sumergirnos en un mundo virtual aislándonos del mundo real, en mi opinión es una de las áreas más interesantes y con un gran campo de aplicación no solo para videojuegos sino también para la educación o incluso la investigación o la ciencia.


Fuentes de Información.
http://www.informatica-hoy.com.ar/realidad-virtual/Realidad-Virtual-Su-historia-y-sus-variantes.php
http://www.monografias.com/trabajos11/realitual/realitual.shtml
https://docs.google.com/document/preview?hgd=1&id=16_vgL_tftsFCcVfbhYVTZkOk3B5OSbXITEdgjnXEehI
http://gizmologia.com/2013/11/valve-realidad-virtual

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