¿Qué es y qué no es la realidad virtual?
Índice
- 1.Los tópicos
- 2.Definiciones en la historia
- 2.1.Definiciones de algunos expertos
- 2.1.1.Ivan Sutherland
- 2.1.2.Myron Krueger
- 2.1.3.Jaron Lanier
- 2.1.4.Roy S. Kalawsky
- 2.1.5.Michael A. Gigante
- 2.1.6.Terry W. Rowley
- 2.1.7.John Vince
- 2.1.8.Jonathan Steuer
- 2.1.9.Frank Biocca
- 2.1.Definiciones de algunos expertos
- 3.Estímulos digitales generados en tiempo real
- 4.Usos de la realidad virtual
- Actividades
- Bibliografía
1.Los tópicos
1.1.El tópico de la ilusión de espacio
1.1.1.Limitaciones
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Sea un lienzo, un monitor, una pantalla de proyección, un muro sobre el que pasa una sombra, los pequeños displays de un casco de realidad virtual o un simple espejo, los límites del soporte bidimensional son siempre los mismos, a saber: perímetro y superficie. Dichos límites físicos se traspasan a menudo y de diversas maneras, por ejemplo: cuando siendo espectadores de un dibujo, sin darnos cuenta, tendemos a prolongar un trazo horizontal en un papel como si éste fuera más ancho que el papel mismo y describiera un espacio implícito.
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En segundo lugar, se encuentran las limitaciones del sistema de representación en perspectiva, es decir, las limitaciones que presenta este sistema simbólico para describir el espacio cartesiano en el que se mueve la geometría euclídea. Dicha limitación se intenta superar en realidad virtual con una emulación de la visión humana, es decir, mediante la estereoscopia.
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En tercer lugar, tenemos las limitaciones que presenta el propio espacio cartesiano si lo comparamos con las múltiples concepciones espaciales que el conocimiento de nuestro tiempo provee, por ejemplo la geometría fractal o el espacio hiperbólico.
1.2.El tópico de la ilusión de movimiento
1.3.El tópico del realismo
2.Definiciones en la historia
2.1.Definiciones de algunos expertos
2.1.1.Ivan Sutherland
"Realidad virtual""A display connected to a digital computer gives us a chance to gain familiarity with concepts not realizable in the physical world. It is a looking glass into a mathematical wonderland."
"Un display conectado a un ordenador digital nos da la oportunidad de ganar familiaridad en conceptos no realizables en el mundo físico. Es un espejo que nos lleva hacia un país de maravillas matemáticas."
Sutherland, 1965
2.1.2.Myron Krueger
"Realidad virtual""An artificial reality perceives a participant's action in terms of the body's relationship to a graphic world and generates responses that maintain the illusion that his actions are taking place within that world."
"Una realidad artificial percibe las acciones del participante en términos de la relación de su cuerpo con un mundo gráfico y genera respuestas que mantienen la ilusión que sus acciones se están desarrollando dentro de este mundo."
Krueger, 1991
2.1.3.Jaron Lanier
"Realidad virtual""We are speaking about a technology that uses computerized clothing to synthesize shared reality. It recreates our relationship with the physical world in a new plane, no more, no less. It doesn't affect the subjective world; it doesn't have anything to do directly with what's going on inside your brain. It only has to do with what your sense organs perceive. The physical world, the thing on the other side of your sense organs, is received through these five holes, the eyes, and the ears, and the nose, and the mouth, and the skin.
... clothing that you have to put on in order to perceive a different world than the physical world.
... an illusion is created that while you're moving around the virtual world is standing still."
"Estamos hablando de una tecnología que utiliza vestimentas computerizadas para sintetizar realidades compartidas. Ésta recrea nuestra relación con el mundo físico en un nuevo plano, ni más, ni menos. Esto no afecta a nuestro mundo subjetivo; no tiene nada que ver directamente con lo que pasa en tu cerebro. Sólo tiene que ver con lo que tus órganos sensoriales perciben. El mundo físico, aquello que se encuentra del otro lado de tus órganos sensoriales, se recibe a través de cinco agujeros, los ojos, las orejas, la nariz, la boca, y la piel.
... vestimenta que debes ponerte para percibir un mundo distinto al mundo físico.
... se crea la ilusión de que mientras te estás moviendo el mundo virtual resta inmóvil."
Lanier, 1988
2.1.4.Roy S. Kalawsky
"Realidad virtual""Virtual environments are synthetic sensory experiences that communicate physical and abstract components to a human operator or participant. The synthetic sensory experience is generated by a computer system that one day may present an interface to the human sensory systems that is indistinguishable from the real physical world. Until then we have to be content with a virtual environment that approximates several attributes of the real world. However, it is feasible to synthesize a suitable facsimile of a real environment or some form of abstract environment."
"Los entornos virtuales son unas experiencias sensoriales sintéticas que comunican componentes físicas o abstractas a un operador o participante humano. Esta experiencia sensorial sintética es generada por un ordenador que algún día podrá presentar una interfaz a los sistemas sensoriales humanos, que será indiscernible del mundo físico real. Hasta entonces tendremos que contentarnos con un entorno virtual que aproxime diversos atributos del mundo real. No obstante, es factible sintetizar un facsímil apropiado de un entorno real o alguna forma de entorno abstracto."
Kalawsky, 1993
2.1.5.Michael A. Gigante
"Realidad virtual""The illusion of participation in a synthetic environment rather than external observation of such an environment. VR relies on three-dimensional (3D), stereoscopic, head-tracked displays, hand/body tracking and binaural sound. VR is an immersive, multi-sensory experience."
La ilusión de participación en un entorno sintético en oposición a una observación externa de este entorno. La realidad virtual depende de dispositivos de visión con sensor de orientación y visión tridimensional (3D) estereoscópica, sensores de movimiento de manos y cuerpo, y sonido biaural. La realidad virtual es una experiencia multisensorial e inmersiva."
Gigante, 1993
2.1.6.Terry W. Rowley
"Realidad virtual""Our perception of the outside world is controlled by our five senses, through which we have built a world model over the years by our own experience. We interact with the real world by interpreting sensory inputs using our own model, which is in detail, different from everyone else's. In practice, most features of these models are similar, so we interact with the real world in similar ways. If we have an inconsistent set of sensory inputs, they may cause disruption of the interpretation process and cause discomfort and disorientation. As long as the sensory inputs can be interpreted into a coherent result, this will be our picture of the current outside world, however fantastic it may appear, and will be our current reality. If the sensory inputs are being deliberately produced by a computer to represent some other environment, we call the current reality ‘virtual reality'."
"Nuestra percepción del mundo exterior está controlada por nuestros cinco sentidos, a través de los cuales nos hemos construido un modelo de mundo a lo largo de los años y por nuestra propia experiencia. Interactuamos con el mundo real interpretando estímulos sensoriales utilizando nuestro propio modelo que, en detalle, es diferente del del resto de las personas. En la práctica, la mayor parte de características de estos modelos son similares, de forma que interactuamos con el mundo real de formas similares. Si recibimos un conjunto inconsistente de estímulos, pueden causar ruido en nuestro proceso de interpretación y causar incomodidad y desorientación. Mientras estos estímulos puedan ser interpretados de forma que obtengamos un resultado coherente, esto será nuestra imagen del mundo exterior en este instante, por muy fantástico que pueda parecer, y por lo tanto será nuestra realidad actual. Si estos estímulos se están produciendo de forma deliberada mediante un ordenador para representar algún otro entorno, llamamos a esta realidad instantánea, ‘realidad virtual'."
Rowley, 1993
2.1.7.John Vince
"Realidad virtual""Such ‘Virtual Reality' systems create a ‘cyberspace' where it is possible to interact with anything and anyone on a virtual level. In these bizarre worlds, conventional laws of space and time need not hold - anything can be simulated, so long as it can be programmed."
"Los sistemas de ‘realidad virtual' crean un ‘ciberespacio' en el que es posible interactuar con cualquier objeto y persona a nivel virtual. En estos mundos extraños, las leyes convencionales del espacio y el tiempo no necesariamente se cumplen –cualquier cosa puede ser simulada, mientras sea programable."
Vince, 1995
2.1.8.Jonathan Steuer
"Realidad virtual""The key to defining virtual reality in terms of human experience rather than technological hardware is the concept of presence.
Presence is defined as the sense of being in an environment.
Telepresence is defined as the experience of presence in an environment by means of a communication medium.
A "virtual reality" is defined as a real or simulated environment in which a perceiver experiences telepresence."
"La clave para definir la realidad virtual en términos de la experiencia humana en vez de un hardware tecnológico es el concepto de presencia.
Presencia se define como la sensación de estar en un entorno.
Telepresencia se define como la experiencia de presencia en un entorno, mediante un medio de comunicación.
Una "realidad virtual" se define como un entorno real o simulado en el cual un perceptor experimenta telepresencia."
Steuer, 1992
2.1.9.Frank Biocca
"Realidad virtual""Virtual reality is not a technology; it is a destination.
... we will always crave more convincing and exhilarating "essential copies", more overwhelming sensations, more physical transcendence.
The phrase, virtual reality, increasingly refers not to a piece of technology but to an emerging communication system.
The ultimate goal of VR interface design is nothing less than the full immersion of the human sensorimotor channels into a vivid computer-generated experience."
"La realidad virtual no es una tecnología; es un destino.
... siempre desearemos 'copias esenciales' más convincentes y excitantes, sensaciones más sobrecogedoras, más trascendencia física.
La frase 'realidad virtual' cada vez se refiere más, no a una pieza de tecnología, sino a un sistema de comunicación emergente.
El objetivo final del diseño de interfaces de realidad virtual no es otro que la inmersión total de los canales sensoriales y motores del ser humano en una vívida experiencia generada por ordenador."
Biocca, Kim, Levy, 1995; Biocca, Levy, 1995
Tabla de carencias y aciertos en las definiciones de expertos
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Carencias
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Aciertos
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3.Estímulos digitales generados en tiempo real
3.1.Estímulos digitales
3.1.1.La restricción a estímulos visuales
La máquina del tiempo"... Sabéis, naturalmente, que una línea matemática, una línea de anchura nula, no tiene existencia real. ¿Esto os lo enseñaron? Un plano matemático tampoco tiene. Estas cosas son meras abstracciones.
–Hasta este punto, de acuerdo –dijo el psicólogo.
–Ni tampoco, teniendo tan solo longitud, anchura y grosor, puede un cubo tener existencia real.
–Aquí, objeto –declaró Filby–. Evidentemente, un cuerpo sólido puede existir. Todas las cosas reales...
–Así piensa la mayoría de la gente. Pero esperad un momento. ¿Puede existir un cubo instantáneo?
–No os sigo –dijo Filby.
–¿Puede tener existencia real un cubo que no tiene duración en el tiempo?
Filby quedó pensativo.
–Está claro –prosiguió el Viajero del Tiempo– que todo cuerpo real debe tener extensión en cuatro direcciones: ha de tener Longitud, Anchura, Grosor y... Duración. Pero, por una debilidad natural de la carne, que os explicaré dentro de unos momentos, nos inclinamos a pasar por alto este hecho. Hay realmente cuatro dimensiones, tres que llamamos los tres planos del espacio y una cuarta, el tiempo. Hay, no obstante, una tendencia a establecer una distinción irreal entre las tres primeras dimensiones y la última, porqué pasa que nuestra conciencia se mueve intermitentemente a lo largo de esta en un sentido, desde el inicio hasta el final de nuestras vidas."
3.2.Niveles de interacción
3.2.1.Interacción en tiempo real
3.2.2.Interacción explorativa, manipulativa o contributiva
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Explorativa: La interacción explorativa hace referencia a los llamados "walk-throughs" (caminatas) y "fly-throughs" (vuelos) a través de los entornos virtuales. Es una situación en la que el usuario no puede modificar ninguna parte u objeto del entorno, pero puede seleccionar qué quiere ver, cómo quiere verlo y cuándo quiere verlo. Es decir, el usuario estará modificando únicamente la posición y orientación del punto de vista virtual (o como se verá más adelante, el sujeto virtual), aunque éste no altera el entorno que explora.
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Manipulativa: La interacción manipulativa permite un nivel más de relación con el entorno. En este caso, el sistema permite al usuario manipular los objetos –o un subconjunto de los mismos– tan sólo desde un punto de vista geométrico. Es decir, puede mover, rotar y escalar los objetos, pero esto no modifica el entorno virtual en esencia. Tan sólo se consigue una reconfiguración, pero no un cambio a nivel funcional o reactivo.
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Contributiva: La interacción contributiva es la más completa de las tres y permite al usuario realizar cambios a nivel del estado funcional o reactivo. A los objetos que puede modificar, no sólo les cambian las cualidades geométricas, sino que éstos cambian en esencia provocando, asimismo, cambios en su estado y probablemente en otros objetos del entorno. Esto ocurre en experiencias cuyos objetos –y el entorno en general– están regidos por unos comportamientos y obedecen a una serie de reglas, las cuales actúan o se ven desequilibradas debido a la acción del usuario. La consecuencia es que el nuevo comportamiento o el nuevo objeto obtenido ya no presenta las mismas cualidades que antes.
3.2.3.Ejemplo de interacción
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Explorativa: En este nivel de interacción, el usuario tan sólo podría "moverse" –mover el sujeto virtual– por este entorno, pero no podría modificar, de ningún modo, ninguno de los objetos. No podría mover la mesa, ni el vaso, ni la moqueta. Pero podría mirar y moverse en todas direcciones: mirar debajo de la mesa, aproximarse al vaso, en general observarlo todo desde el punto de vista que más le plazca (figura 1).
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Manipulativa: En este nivel de interacción, el usuario podría realizar lo mismo que en el caso explorativo, pero además dispondría de una interfaz mediante la cual podría mover los objetos. Por ejemplo, podría mover la mesa a otro lugar de la habitación. Incluso podría dejarla flotando en el "aire" en medio de la habitación. Aunque hubiera movido la mesa, el vaso no habría reaccionado a este cambio geométrico de la mesa y quedaría en la misma posición espacial original. Al no haber leyes o reglas de comportamiento, los objetos se mantienen independientes los unos de los otros. Si se define el entorno, los objetos del entorno y sus propiedades mediante un conjunto de descriptores –o vectores de estado–, se obtiene la siguiente situación:
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Moqueta (posición_mo1, orientación_mo1)
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Mesa (posición_me1, orientación_me1)
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Vaso (posición_v1, orientación_v1)
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Agua (posición_a1, orientación_a1)
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Moqueta (posición_mo1, orientación_mo1)
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Mesa (posición_me2, orientación_me2)
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Vaso (posición_v1, orientación_v1)
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Agua (posición_a1, orientación_a1)
Después del cambio geométrico que habría sufrido la mesa como acción del usuario, la situación anterior –inicial– pasaría a ser:
Donde se ve que el único cambio ha sido la modificación de la posición y orientación de la mesa y esto no ha afectado nada más (ver figura 2).
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Contributiva: En este nivel, debido a los comportamientos y reglas que le rigen, la situación es radicalmente distinta. Teniendo en cuenta que estamos en una aplicación de simulación, diremos que las leyes que rigen son las de gravedad, resistencia y dinámica.
Así pues, si el usuario moviese la mesa como en el nivel anterior (manipulativo), ésta no podría levantarse de la moqueta debido a la fuerza de gravedad, y tan sólo se la podría hacer deslizar sobre la moqueta. El efecto de haber desplazado la mesa, de forma que el vaso pierda su superficie de sustentación, haría que éste, afectado por la atracción gravitatoria, se precipitase sobre la moqueta. Ante esta acción, y obedeciendo las leyes de la dinámica y resistencia, el vaso se rompería en trozos de vidrio y el agua se derramaría, mojando a su vez la moqueta. Esto significa que los cambios que han sufrido los objetos no son meras manipulaciones, sino que han cambiado de estado y este cambio ha desencadenado otros cambios de estado en otros objetos.
Entonces, si la situación inicial es:
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Moqueta (posición_mo1, orientación_mo1, estado=seca)
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Mesa (posición_me1, orientación_me1)
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Vaso (posición_v1, orientación_v1, estado = entero)
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Agua (posición_a1, orientación_a1, estado=dentro_vaso)
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Moqueta (posición_mo1, orientación_mo1, estado=mojada)
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Mesa (posición_me2, orientación_me2)
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Vaso (posición_v2, orientación_v2, estado=roto)
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Agua (posición_a2, orientación_a2, estado=derramada)
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Moqueta (posición_mo1, orientación_mo1, estado=mojada)
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Mesa (posición_me2, orientación_me2)
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Vaso (posición_v2, orientación_v2, estado=ya no existe)
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Trozos_de_vidrio (posición_tv1, orientación_tv1, estado=dispersos)
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Agua (posición_a2, orientación_a2, estado=ya no existe)
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Charco (posición_ch1, orientación_ch1)
Pasaríamos a tener:
De hecho, sería más ajustado cambiar del todo ciertos objetos de la siguiente forma:
Se puede observar que ni los objetos ni el entorno son los mismos que al inicio. En otras palabras, el usuario ha hecho una contribución a la experiencia, no sólo reconfigurándola sino modificándola en esencia (figura 3).
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3.3.Generación en tiempo real
3.4.Inmersión y presencia
4.Usos de la realidad virtual
Tipología de usos de la realidad virtual
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Usos sustitutivos
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Aquéllos en los que la realidad virtualtiende a la emulación de un uso convencional de otro medio.
Por ejemplo: en la simulación de un museo de arte donde los cuadros digitalizados cuelgan de
las paredes virtuales de las salas de un modelo de edificio virtual.
Debemos preguntarnos: ¿a qué medio substituye y con qué eficacia?
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Usos complementarios
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Aquéllos en los que la realidad virtualcomplementa el uso convencional de otros medios.
Por ejemplo: una presentación de un despacho de arquitectos donde el proyecto se explica al cliente
mediante unos planosen papel, una maqueta de corcho y un sistema de RV.
Debemos preguntarnos:¿a qué medio(s) complementa y qué déficits de esos medios cubre?
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Usos originales
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Aquéllos en los que la realidad virtual saca provecho de sus propiedades específicas para plantear y/o resolver nuevos problemas.
Por ejemplo:sistema de realidad virtual de ensamblaje intuitivo de moléculas complejas con force feedback.
Debemos preguntarnos: ¿a qué factor de innovación conlleva dicho uso original y en qué consiste su aportación?
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4.1.¿Realidad virtual como herramienta de simulación?
4.2.¿Realidad virtual como Interfaz 3D?
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Presentación y manipulación eficaz de estructuras complejas de información.
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Acceso a bases de datos en las que se relacionan tres o más parámetros determinantes (ejemplo: Atlas geográfico económico).
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Representación de grandes volúmenes cambiantes de información económica (ejemplo: mercado bursátil).
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Organización de ítems en un menú de acceso a un sistema interactivo de información mediante una metáfora espacial determinada.
4.3.¿Realidad virtual como sustituto de la experiencia del mundo físico?
4.4.¿RV como sistema de entretenimiento doméstico del presente?
4.5.¿Realidad virtual como medio de comunicación del futuro?
Actividades
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¿Cuáles son las carencias y aciertos en las definiciones históricas de la realidad virtual?
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¿Cuál es la definición de realidad virtual?
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¿Cuáles son las diferencias entre la ejecución en tiempo real en la simulación, y la interacción en tiempo real en la realidad virtual?
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¿Qué tres niveles de interacción se definen en realidad virtual?
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¿Cuáles son las tres tipologías de usos de la realidad virtual?