Introducción a la RV
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1.Virtualidad
La imagen de una persona conectada a un ordenador mediante un casco extraño y un guante
cubierto de cables es la visión popular de la realidad virtual: una forma de comunicación
erróneamente asociada a una tecnología determinada.
Un medio mitificado en gran medida a causa de la desinformación promovida en ciertas
fantasías cinematográficas provenientes de Hollywood.
Ciertamente, la realidad virtual ha llegado al público como producto antes que como
proyecto comunicacional, y esto conlleva una gran confusión.
La confusión a la que nos referimos se extiende hasta el plano de la terminología,
donde se abusa del binomio realidad virtual para referirse a animaciones por ordenador,
imágenes fijas vectoriales e incluso llega a confundirse con el término virtualidad,
perdiendo así su especificidad. Atender a estas confusiones va más allá del plano
anecdótico y puede ser un buen principio para clarificar algunas de las propiedades
específicas de la realidad virtual.
1.1.Propiedades de la realidad virtual
Los seres humanos nos caracterizamos por el hecho de estar constantemente tomando
decisiones. Estas decisiones se dan en un espacio y un tiempo. Con el mismo criterio
con el que tomamos decisiones sobre si desplazarnos a pie o bien en coche (valorando
la comodidad, la velocidad, el propósito, el tiempo y la distancia de nuestro desplazamiento),
optamos en cada caso por uno u otro tipo de comunicación con las entidades y con las
personas, es decir, en un banco nos fijamos en las colas o en el horario para decidir
entre una ventanilla o un cajero automático; en un parque de atracciones nos fijamos
en cuán cansados estamos o en la climatología para decidir entre una montaña rusa
o por un juego de simulación de vuelo en parapente al lado mismo de la cafetería;
en un restaurante miramos nuestra cartera y decidimos si pagar en efectivo o bien
con tarjeta de crédito; en una biblioteca la prisa nos obliga a hacer la consulta
desde un terminal o bien nos permitimos el lujo de perdernos entre pasillos llenos
de libros. Hoy día no nos inquieta establecer relaciones interpersonales por teléfono,
en las que no compartimos un espacio físico con nuestros interlocutores. Dejamos que
nuestra voz sea nuestra presencia en algún lugar, mientras nuestro cuerpo se encuentra
en otro distinto. El correo electrónico facilita que, además, esta comunicación se
dé de manera asíncrona, es decir, sin necesidad de que la emisión y la recepción coincidan
en un mismo momento. Si analizamos cualquiera de estos ejemplos, nos daremos cuenta
de hasta qué punto vivimos en un mundo en el que lo físico se complementa, se superpone
e incluso llega a confundirse con lo virtual.
Como ya hemos visto en el párrafo anterior, en la actualidad, las tecnologías digitales
de la información y de la comunicación forman parte de nuestras vidas cotidianas hasta
el punto de que llegan a pasarnos inadvertidas. Los programadores y diseñadores de
estas tecnologías llaman a este hecho transparencia y suele ser uno de los sus principales
objetivos. Cuando nos damos cuenta de que alguna actividad de nuestra vida ha cambiado
de entorno, desplazándose del mundo físico al de la tecnología digital, a menudo recurrimos
al vocablo virtualidad. No por ello cabe pensar que todas esas actividades han pasado
a la realidad virtual. Así pues, realidad virtual es solamente un pequeño subconjunto
de todas estas tecnologías digitales de la información y de la comunicación, y debemos
aprender a diferenciarla del resto.
A continuación y para concluir con este apartado introductorio, proponemos la tabla
siguiente, en la que se sitúa a la realidad virtual en la complejidad de la comunicación
audiovisual.
RV en el ámbito de la comunicación audiovisual
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Comunicación audiovisual
|
Todos los medios audiovisuales: incluye radio, cine, televisión, multimedia, WWW,
realidad virtual, etc.
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Comunicación audiovisual digital
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Todos los medios audiovisuales en los que intervienen ordenadores. Son, por ejemplo,las
películas grabadas en DVD para consumo doméstico, las carátulas de muchos programas
televisivos, gran parte de los efectos especiales del cine, etc.
|
Comunicación audiovisual digital interactiva
|
Solamente aquellos medios audiovisualesen los cuales intervienen ordenadores y que
prevén la influencia recíproca entre el sistemay sus usuarios. Son por ejemplo los
productos editoriales multimedia, los sistemas de comercio electrónico, los cajeros
automáticos, etc.
|
Comunicación audiovisual digital interactiva generada en tiempo real
|
Son sólo los sistemas de realidad virtual. Incluye los sistemas de realidad virtual
de sobremesa, como el VRML, y esas instalaciones audiovisuales interactivas en las
que los estímulos se generan instantáneamente y de acuerdo con la información que
el sistema extrae de los participantes por medio de sensores y otros dispositivos.
|
2.Del pasado al presente de la realidad virtual
Quienes trazan una línea desde la realidad virtual actual hacia el pasado casi siempre
lo hacen desde una óptica exclusivamente tecnológica. Resulta evidente que la tecnología
es una referencia importante en la historia y evolución de cualquier rama de la ciencia.
La tecnología es, al fin y al cabo, la que posibilita la realización de las experiencias
y acaba por dar una forma u otra a los resultados finales.
No obstante, en esta asignatura se empezará por describir los antecedentes conceptuales
de la realidad virtual. Sin menospreciar la tecnología de cada momento, aquello que
genera el impulso por desarrollar una cierta tecnología son las ideas que hay detrás.
Éstas son las que forjaron no sólo la tecnología de la realidad virtual, sino también
las diversas facetas, aplicaciones, propiedades audiovisuales, etc., de la misma.
Este apartado y el siguiente se centrarán pues, en estos conceptos que han guiado
la realidad virtual desde sus antecedentes, pasando por sus inicios, hasta el presente.
Como se verá a lo largo de esta asignatura, una de las ideas básicas que laten detrás
de la realidad virtual es la de conseguir llevar la interacción persona-ordenador
al límite, de forma que esta interacción resulte lo más cercana a la comunicación
humana. Por esta razón, se han invertido muchos esfuerzos en estudiar los sistemas
sensoriales humanos y las formas en que se pueden generar estímulos para incidir sobre
éstos.
Desde este punto de vista, la primera referencia a un antecedente de la realidad virtual
muestra un claro intento de integrar diversos estímulos en un único sistema. Este
precedente fue el "Sensorama", patentado por Morton Heilig, un joven y audaz cineasta,
en 1956 en EE.UU.
El Sensorama era una especie de cabina unipersonal, donde el espectador debía sentarse
y dirigir su mirada hacia un visor especial parecido al periscopio de un submarino.
Allí se proyectaban películas estereoscópicas (es decir, con un punto de vista distinto
para cada ojo, creando el efecto de tres dimensiones) en color, de aproximadamente
dos minutos de duración. Estas imágenes iban acompañadas de una banda sonora, de efectos
de viento, olores y movimiento o vibración del asiento del usuario. Este sistema no
era controlado por un ordenador y mucho menos interactivo, aunque ya intentaba crear
una primera experiencia a través de los estímulos humanos y desarrollar un inicio
de interfaz persona-máquina (aunque no persona-ordenador).
Una de las películas más referenciadas es la de un recorrido en motocicleta por Nueva
York. Durante la experiencia, el usuario experimentaba una vibración en su asiento
parecida a la que se experimenta en una moto. El usuario veía en tres dimensiones
el recorrido por las calles de Manhattan, oyendo las bocinas de los coches, sintiendo
el viento en la cara y oliendo alguno de los posibles olores de la ciudad; por ejemplo,
el de una floristería.
Como se ha dicho, este sistema no puede considerarse realidad virtual por el hecho
de que no funcionaba con ordenador, sino que era totalmente mecánico, basándose en
pistas de códigos que se grababan sobre la película junto a la pista de sonido, no
era interactivo y todo estaba prefijado de antemano. No obstante, su objetivo multisensorial
es remarcable.
Yendo aún más atrás en el tiempo, hay quien considera "El Palacio de los Destinos"
de Leibniz, hacia el año 1710 (Steinhart, 1997), el primer texto que hace referencia
a una posible realidad virtual como ejemplo de una estructura capaz de estimular todos
los sentidos y generar en tiempo real experiencias de entornos inexistentes físicamente.
2.1.El padre de la realidad virtual
El trabajo posdoctoral de Ivan Sutherland, del año 1965, estableció las bases de un
sistema multisensorial basado en ordenador, al que llamó "The Ultimate Display" (que puede traducirse por "La interfaz persona ordenador óptima"). Sutherland era,
ya entonces, el padre del primer sistema de interfaz gráfica por lápiz óptico (el
"Sketchpad") y su trabajo teórico tenía constantemente el objetivo de facilitar al máximo la
interacción entre las personas y los ordenadores. Así que no es de extrañar que, como
fruto de sus investigaciones y especulaciones, llegase a la definición de un sistema
que incluso permitiría a las personas interactuar con los ordenadores mediante los
sentidos del gusto y el olfato: "Si la tarea del dispositivo es servir de espejo hacia
el país de las maravillas matemáticas construido en la memoria del ordenador, debería
servir a tantos sentidos como sea posible. Hasta donde yo sé, nadie propone seriamente
dispositivos de olfato o gusto." ("If the task of the display is to serve as a looking-glass into the mathematical wonderland
constructed in computer memory, it should serve as many senses as possible. So far
as I know, no one seriously proposes computer displays of smell, or taste") (Sutherland, 1965).
2.1.1.The Ultimate Display
A menudo se hace referencia al Ultimate Display y a su autor, con el objetivo de atribuirle el deseo de llegar a una noción de realidad
virtual como herramienta de simulación realista con la cual un día se podría sustituir
la realidad que nos rodea, pero esto no es exacto. En primer lugar, el término realidad
virtual aún no se había acuñado. Por otra parte, la tecnología aún no permitía llevar
a la práctica ninguna de las especulaciones de Sutherland.
Sutherland, al disertar sobre su Ultimate Display, quería conseguir un sistema para ganar familiaridad con conceptos no realizables en nuestro mundo físico, para entender mejor estos conceptos
y para hacerlo de forma que facilitase el acceso de los usuarios a una herramienta
tan alejada del funcionamiento humano y que requería de unos conocimientos tan específicos.
Una forma de acercarnos al país de las maravillas matemáticas.
2.1.2.La espada de Damocles
Tres años después de la descripción del Ultimate Display, concretamente en 1968, Sutherland diseñó, partiendo de lo establecido en su planteamiento
teórico, lo que se puede considerar el primer casco de RV con el primer sistema de
detección de la orientación del punto de vista del usuario. A este sistema le llamó
la Espada de Damocles por su extraña construcción y por la forma en que cuelga por
encima de la cabeza del usuario.
El funcionamiento del sistema era el siguiente. Un brazo mecánico articulado, fijado
al techo, sostenía un sistema de visualización compuesto por dos pequeñas pantallas
(CRT) con un soporte para ser ajustado a la cabeza de un usuario. Las articulaciones
del brazo estaban dotadas de potenciómetros que medían los cambios de orientación
de la cabeza del usuario. Un ordenador generaba pares estereoscópicos de imágenes
de objetos en tres dimensiones representados en formato de alambre (wireframe) mediante una proyección en perspectiva, las cuales eran enviadas a las pantallas
del sistema de visualización permitiendo al usuario ver los objetos. Los movimientos
del usuario, detectados por los sensores de las articulaciones del brazo, eran enviados
al ordenador con el objetivo de modificar la orientación del punto de vista dentro
del entorno geométrico definido por los objetos.
Pese a esta puesta en práctica de parte de su teoría, la tecnología del momento era
aún demasiado primitiva y los ordenadores demasiado lentos para iniciar trabajos fructíferos
y concretos en esta dirección. Esta anticipación de Sutherland a sus tiempos hizo
que esta tecnología quedase aparcada hasta años más tarde.
2.1.3.Realidad artificial y el Videoplace de Krueger
No fue hasta el año1975 cuando alguien hizo una aportación en esta dirección. Fue
Myron Krueger quien, aprovechando la importante reducción de tamaño de los ordenadores
(aparecen los primeros PC), el incremento en capacidad de cálculo y la importante
reducción de coste, comienza a hablar de realidad artificial con su sistema de interacción llamado Videoplace (Krueger, 1985).
Curiosamente, su sistema no utilizaba ningún componente del sistema de Sutherland,
sino que se basaba en una tecnología totalmente diferente. Básicamente, su sistema
aprovechaba la captación de la silueta del usuario mediante una cámara de vídeo, para
poder hacer un seguimiento de sus extremidades y cabeza como elementos de interacción.
Lo que puede resultar más sorprendente es que todo este sistema estaba basado en gráficos
de ordenador en dos dimensiones. Esto rompe con todos los tópicos de la realidad virtual
como tecnología orientada a la representación de entornos generados por ordenador
en tres dimensiones y con proyección perspectiva. No obstante, los científicos relacionados
con la realidad virtual están de acuerdo en calificar Video Place de Krueger como un sistema de realidad virtual.
Este sistema de Krueger, que continuó desarrollando durante años, ha tenido muchas
aplicaciones especialmente en los campos del entretenimiento y el arte, concretamente
a partir de la continuación realizada por el canadiense David Rockeby o los también
canadienses Vivid Group.
2.1.4.La tecnología evoluciona
A partir de este punto, se pierde en gran medida el deseo de definir unos fundamentos
que guíen la evolución de la realidad virtual desde un punto de vista de concepto
y se empieza a trabajar en el desarrollo de la tecnología al servicio de, por un lado,
la generación de estímulos y, por el otro, de sistemas para detectar las acciones
del usuario.
De esta forma, el resto de los setenta sirvió para desarrollar hardware específico como el guante de datos Data Glove (1977), diseñado por Sandin, Sayre y DeFanti en la Universidad de Illinois en Chicago.
También se desarrollan los primeros sensores de posición como los Polhemus (1979), basados en tecnología de campo magnético. Pero los ordenadores aún eran demasiado
voluminosos, caros y poco capaces gráficamente para que la tecnología explotase.
2.1.5.El casco y el guante
Aunque en 1981 aparecen los primeros simuladores de vuelo controlados por ordenador,
los periféricos estrella de la realidad virtual en los ochenta son el casco y el guante.
En el año 1985, NASA Ames configura el primer sistema que se considera completo de
interacción con múltiples estímulos. De entre sus características, disponía de un
casco tipo Leep, un sistema de sonido espacializado tipo Convolvotron de Crystal River
Engineering, sensores magnéticos de posición y orientación tipo Polhemus y guantes
VPL DataGlove.
Fue también en 1985 cuando Jaron Lanier funda la primera empresa dedicada a fabricar
periféricos de realidad virtual (VPL Inc.) y no fue hasta 1989 cuando acuña el binomio
realidad virtual con un gran éxito de atención por parte de la prensa y los medios
de comunicación que, para bien o para mal, hacen que se consolide como el término
definitorio de esta tecnología.
El interés creado por los medios de comunicación, sumados al gran impacto que ofrecía
la imagen de un usuario portando estos extraños periféricos, engendraron el tópico
que asocia la realidad virtual con un casco y un guante. Es cierto que ambas tecnologías,
tanto como sistema de visualización como sistema de interacción, han aportado un enorme
potencial a los investigadores en muchos ámbitos. No obstante, asociar la realidad
virtual a una tecnología concreta es un error y así lo ha demostrado la historia.
2.1.6.La diversificación de la tecnología
Los noventa han significado la consolidación de esta tecnología. Por un lado, los
periféricos se han ido diversificando hacia todo tipo de estímulos y ampliando prestaciones.
Por otro, los sistemas gráficos 3D, que han seguido un incremento de potencia tres
veces superior al de las CPU, han hecho que la parte visual de estas simulaciones
y aplicaciones de realidad virtual haya permitido trabajos mucho más ambiciosos. Ambos
han propiciado la aparición de infinidad de aplicaciones de la realidad virtual.
Durante los noventa aparece software específico de desarrollo de aplicaciones de realidad virtual (como el WorldToolKit de Sense8). Aparecen los primeros videojuegos de salón recreativo con periféricos
e interfaces de realidad virtual (como el Dactyl Nightmare de Virtuality) y abren las puertas de la realidad virtual al gran público.
Carolina Cruz-Neira, junto con sus directores de tesis doctoral Sandin y DeFanti,
presentan el CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) en la Universidad de Illinois en Chicago en 1992; un sistema de inmersión multiusuario
para experiencias de realidad virtual, que vendría a cambiar totalmente la concepción
de la realidad virtual y el tópico del casco.
El primer juego de realidad virtual para PC, el DOOM, aparece en 1993, generando tanta atención en el público que desata toda una nueva
generación de juegos y de tecnologías sobre los ordenadores personales y posteriormente
sobre las consolas de videojuegos.
Finalmente, 1995 ve cómo la realidad virtual se abre a Internet con la aparición del
VRML1.0 (Virtual Reality Modeling Language), desarrollado por un ingeniero en telecomunicaciones, Mark Pesce y un informático
de la compañía SiliconGraphics, Toni Parisi. Este lenguaje permite incorporar modelos
3D al WWW, para que una persona en el otro lado del mundo pueda verlos y analizarlos
por todas sus partes. En 1996 el VRML2.0 incorpora interacción manipulativa y contributiva, y comportamientos a los modelos,
convirtiéndolo en una potente herramienta de difusión de realidad virtual por Internet.
De esta forma se ha descrito el camino que ha llevado la realidad virtual a ser lo
que es a inicios del siglo XXI, para entender de dónde viene y qué se está gestando.
Actividades
Se propone comparar las fechas clave de la evolución de la realidad virtual (desde
los antecedentes hasta el presente) con la siguiente lista de hitos de la informática
para tener una idea más clara de por qué la evolución de la realidad virtual siguió
este curso:
1937
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Turing formaliza su teoría matemática sobre la calculabilidad y define su máquina
(conocida como Máquina de Turing), que es el precursor teórico de los ordenadores.
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1946
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Aparece el primer ordenador: el ENIAC.
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1950
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Aparece el primer monitor conectado a un ordenador (hasta entonces la interacción
se hacía por impresora y tarjetas perforadas).
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1952
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Aparece el primer ordenador IBM, el modelo 701.
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1955
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Aparece el transistor que permitiría una importantísima reducción del tamaño de los
ordenadores y un gran incremento de potencia de cálculo.
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1956
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Se acuña el término inteligencia artificial.
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1958
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Aparece el circuito integrado, un paso más en la miniaturización de los ordenadores.
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1963
|
Ivan Sutherland construye su Sketchpad, el primer sistema de interfaz gráfica en un
ordenador.
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1969
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Se crea ARPANET, la red precursora de Internet.
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1970
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Aparece el primer disquete blando o Floppy disk.
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1975
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Aparece el primer ordenador personal (PC o personal computer) con 256 bytes (no Kb
ni mucho menos Mb) de RAM.
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1977
|
Nace Apple Computer.
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1979
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Nace el videojuego PAC-MAN (o Come Cocos) en formato máquina de salón recreativo.
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1981
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Xerox inventa el "ratón" (mouse) y la autoedición en un sistema de ventanas. Aparece
el primer PC de IBM.
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1990
|
Se define el http como protocolo de comunicación sobre la red Internet, que junto
con el lenguaje HTML hacen nacer el WWW (World Wide Web).
|
Bibliografía
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