Realidad Virtual
Higuera Jimenez Paola Nayeli. Lopez Guzman Raymundo .
Realidad Virtual. La realidad virtual es la simulacion por computdora, dinamica y tridimencional, con lato contenido grafico, acustico y tactil, orientada a la visualizacin de situaciones variables y complejas, durane la cual el usuario ingrea, a traves del uso de sofisticados dispositivos de entrada , a mundos que aparentan ser reales, resultando inmerso en ambientes altamente participativos de origen artificial.
Las caracteritiscas de la realidad virtual son: - Se expresa en lenguaje gráfico tridimensional. - Hace de 3D una herramienta dinámica e interactiva. - Permite vivenciar experiencias controladas. - Da la posibilidad de tratamientos de desensibilización sistemática. - Su comportamiento es dinámico y opera en tiempo real. - Sus estimulos hacen real lo virtual - Su operación está basada en un medio computarizado. - Su relación con el usuario hace que el aprendizaje sea mas intenso. - Requiere haya una “suspensión de la incredulidad” para lograr la integración del usuario. - Posee la capacidad de reaccionar ante el usuario, ofreciéndole, en su modalidad una experiencia inmersiva, interactiva y multisensorial. - Puede ser utilizada en toda la industria de la capacitación y entrenamiento. - Abre las alternativas donde el único límite es la imaginación del hombre.
Tipos de escenarios virtuales. Existen diversas formas de clasificar los actuales sistemas de realidad virtual basada en el tipo de interfaz con el usuario. En ese caso pueden mencionarse:
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SISTEMAS VENTANAS (Window on World Systems). Se han definido como sistemas de Realidad Virtual sin Inmersión. Algunos sistemas utilizan un monitor convencional para mostrar el mundo virtual. Estos sistemas son conocidos como WOW (Window on a World) y también como Realidad Virtual de escritorio. Estos sistemas tratan de hacer que la imagen que aparece en la pantalla luzca real y que los objetos, en ella representada actúen con realismo.
• SISTEMAS DE TELEPRESENCIA (Telepresence). Esta tecnología vincula sensores remotos en el mundo real con los sentidos de un operador humano. Los sensores utilizados pueden hallarse instalados en un robot o en los extremos de herramientas tipo Waldo. De esta forma el usuario puede operar el equipo como si fuera parte de él.
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SISTEMAS DE MAPEO POR VIDEO.
Este enfoque se basa en la filmación, mediante cámaras de vídeo, de una o más personas y la incorporación de dichas imágenes a la pantalla del computador, donde podrán interactuar - en tiempo real – con otros usuarios o con imágenes gráficas generadas por el computador. De esta forma, las acciones que el usuario realiza en el exterior de la pantalla (ejercicios, bailes, etc.) se reproducen en la pantalla del computador permitiéndole desde fuera
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SISTEMAS DE REALIDAD VIRTUAL EN PECERA.
Este sistema combina un monitor de despliegue estereoscópico utilizando lentes LCD con obturador acoplados a un rastreador de cabeza mecánico. El sistema resultante es superior a la simple combinación del sistema estéreo WOW debido a los efectos de movimientos introducidos por el rastreador.
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SISTEMAS INMERSIVOS.
Los más perfeccionados sistemas de Realidad Virtual permiten que el usuario pueda sentirse “sumergido” en el interior del mundo virtual. El fenómeno de inmersión puede experimentarse mediante 4 modalidades diferentes, dependiendo de la estrategia adoptada para generar esta ilusión. Ellas son: a.
El operador aislado
b.
La cabina personal
c.
La cabina colectiva (pods, group cab)
d.
La caverna o cueva (cave)
Estos sistemas inmersivos se encuentran generalmente equipados con un casco-visor HMD. Este dispositivo está dotado de un casco o máscara que contiene recursos visuales, en forma de dos pantallas miniaturas coordinadas para producir visión estereoscópica y recursos acústicos de efectos tridimensionales. Una variante de este enfoque lo constituye el hecho de que no exista casco como tal, sino un visor incorporado en una armadura que libera al usuario del casco, suministrándole una barra (como la de los periscópios submarinos) que permite subir, bajar o controlar la orientación de la imagen obtenida mediante el visor. Otra forma interesante de sistemas inmersivos se basa en el uso de múltiples pantallas de proyección de gran tamaño dispuestas ortogonalmente entre sí para crear un ambiente tridimensional o caverna (cave) en la cual se ubica a un grupo de usuarios. De estos usuarios, hay uno que asume la tarea de navegación, mientras los demás pueden dedicarse a visualizar los ambientes de Realidad Virtual dinamizados en tiempo real.
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SISTEMAS DE REALIDAD MIXTA O AUMENTADA.
Al fusionar los sistemas de telepresencia y realidad virtual obtenemos los denominados sistemas de Realidad Mixta. Aquí las entradas generadas por el computador se mezclan con entradas de telepresencia y/o la visión de los usuarios del mundo real. Este tipo de sistema se orienta a la estrategia de realzar las percepciones del operador o usuario con respecto al mundo real. Para lograr esto utiliza un tipo esencial de HMD de visión transparente (see trouhg), que se apoya en el uso de una combinadora que es una pantalla especial, la cual es transparente a la luz que ingresa proveniente del mundo real, pero que a la vez refleja la luz apuntada a ella mediante los dispositivos ópticos ubicados en el interior del HMD. En este sentido se percibe un prometedor mercado para los sistemas de Realidad Mixta en industrias y fábricas donde el trabajador debe llevar a cabo operaciones complejas de construcción o mantenimiento de equipos e instrumentos.
Desarrollo de Aplicaciones de Realidad Virtual. En un principio la realidad virtual fue usada en su mayoría para aplicaciones militares o incluso de entretenimiento, sin embargo, en los últimos años se han diversificado las áreas en que se utiliza. En las secciones anteriores, se mencionó los diferentes tipos de realidad virtual y sus áreas de ingerencia, aquí se explora más a fondo los distintos proyectos que existen relacionadas con esta tecnología. Se describirán proyectos de distintos tipos: visualización una de las facetas más fascinantes de la realidad virtual-, manipulación de robots, medicina, entre otros.
Realidad virtual en la Ingeniería Dentro de las áreas de ingeniería hay proyectos de manipulación remota como lo son la manipulación de robots, o procesos de ensamblado, tambien existen áreas dedicadas al desarrollo de prototipos virtuales. Todas estas aplicaciones facilitan la automatización dentro de diferentes áreas.
Realidad virtual en la Medicina La medicina es uno de los campos más importantes para las aplicaciones de realidad virtual. Así como la medicina cuenta con una basta diversidad de áreas de estudio, de igual manera la realidad virtual se aplica para una diversidad de disciplinas. Aquí se presentan dos tipos de proyectos que dan una buena idea de las aplicaciones dentro del área. Estas aplicaciones corresponden al tipo de realidad virtual inmersiva.
Realidad virtual en museos y planetariosLa realidad virtual juega un papel importante para el conocimiento, es utilizada por museos, planetarios y centros de ciencia. Estos centros realizan exposiciones virtuales donde se pueden hacer recorridos en templos antiguos, palacios, galaxias, aprender de diversas áreas de conocimiento, entre otras.En algunos de los proyectos realizados en los centros, se experimenta con situaciones mas cotidianas o con las que los visitantes (principalmente los jovenes y niños) pueden identificarse, por ejemplo, se puede diseñar una montaña rusa(roller coaster) y posteriormente experimentar el viaje como si físicamente se estuviera en la montaña, así, mientras se disfruta del viaje se puede aprender de leyes de física.Otro de los enfoques que se le da a la realidad virtual, es el de experimentar visitas virtuales a lugares o templos antiguos que por alguna razón no están disponibles al usuario (destrucción, restauración).
Realidad virtual en la arquitecturaLa manera en que los arquitectos comunican sus ideas la mayor parte de tiempo es en forma visual, el utilizar alguna forma de visualización facilita la comprensión de información compleja y facilita la comunicación. Hoy en día, cada vez son más los arquitectos que utilizan a la realidad virtual como una herramienta más para participar a los demás de sus ideas y trabajos.Algunos de los enfoques más comunes que los arquitectos dan al uso de realidad virtual es en el modelado virtual de sus diseños de casas y edificios, donde además de hacer los diseños tradicionales como planos y maquetas elaboran un modelo tridimensional interactivo, donde sus clientes pueden contemplar de una manera más "real" los diseños o inclusive adentrarse en estos edificios o casas y recorrerlos libremente, teniendo así una visión mas clara de las ideas que se tratan de expresar.
Elementos para desarrollar una aplicacion virtual. Para hacer una aplicaion hay dos metodologias la dirigida por contenido y la dirigida por interaccion, pero la principal es la simulacion loop. Esta estructura es la que repite una serie de acciones a lo largo de la vida de una experiencia de realidad virtual. Las partes esenciales son:
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Gestión de Sensores: lectura de los datos de entrada provenientes de los sensores que detectan los movimientos y decisiones del usuario.
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Renovar Estado del Usuario: modificar las propiedades, situación y estado general del sujeto virtual, a partir de los datos captados por los sensores.
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Renovar Estado de los Objetos: modificar las propiedades, situación y estado general de los objetos virtuales, a partir de sus algoritmos de comportamiento y las decisiones que ocurran.
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Determinar Interacciones: detectar si en las modificaciones del usuario y de los objetos virtuales ha ocurrido alguna interacción que provoque una modificación del estado de la aplicación y sus elementos.
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Gestión de las Salidas Sensoriales: generar todos los estímulos que intervengan en la experiencia (imágenes, sonidos, movimientos, etc.) para que el usuario reciba el feedback adecuado que el contexto instantáneo pida.
Esta estructura se mantiene constante en cualquier tipo de aplicación de realidad virtual y se estructura alrededor de un conjunto de fases importantes de desarrollo que incluye: identificar los tipos y procedencias de los datos utilizados identificar los procesos involucrados en la aplicación Con respecto a las fases que ya se han visto con anterioridad, se tiene:
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Diseño de las interfaces (físicas, lógicas y mapeos)
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El modelado de los objetos
El diseño de comportamientos y el diseño de estímulos
Aproximación por Contenido Teniendo claras las fases de desarrollo vistas se puede apreciar que son fases de relativamente bajo nivel, en el sentido que describen acciones ya muy a nivel de producción final, y que no incluyen toda la estructuración del contenido, del contexto ni del guionaje. Las fases que sí lo estructuran, son fases de alto nivel que suelen realizarse antes que las de bajo nivel, y debido a esta organización definen una estrategia llamada content-driven. Es decir, precisamente por qué se empieza por un nivel de abstracción alto: analizando el contenido y el contexto de la aplicación, y baja hasta la implementación y puesta en marcha. En esta estrategia, la secuencia de fases que define el proceso de desarrollo es el siguiente:
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Definición del tema concreto de la aplicación: por ejemplo, entrenamiento de vuelo de un Airbus, entrenamiento de cirugía laparoscópica, análisis de las turbulencias generadas por un perfil de ala, etc.
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Definición del tipo de aplicación: interacción explorativa, manipulativa o contributiva.
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Identificación del tipo de usuario: por ejemplo, experto en el tema, parcialmente conocedor, público en general, etc.
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Identificación de los objetos virtuales necesarios: por ejemplo, objetos del paisaje (vegetación, edificios, etc.), órganos internos, modelo de un ala, etc.
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Identificación de los datos de trabajo: datos de entrada, resultados intermedios, resultados finales, tipo de datos, etc.
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Identificación de los procesos: algoritmos, cálculos, comportamientos, leyes subyacentes, etc.
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Identificación de los tipos de interfaces de entrada: tipos de sensores, interfaces de usuario, enlaces y mapeos, etc.
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Identificación de los tipos de interfaces de salida: presentación de los resultados, tipos de periféricos de visualización, audición, etc.
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Identificación de las herramientas de modelado de objetos: modelado geométrico, algoritmos generativos, herramientas CAD, escáner, etc.
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Identificación de las herramientas de desarrollo: librerías de programación, entornos de desarrollo, drivers de periféricos, etc.
Este tipo de desarrollo se adapta perfectamente a toda aplicación informática basada en un cierto contenido o tema, debido a que:
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(a) se ajusta al análisis de toda la aplicación informática en general
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(b) tiene un parecido notable con las fases de diseño de una simulación
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(c) por qué está guiado por un objetivo concreto: el tema de la aplicación.
Cabe resaltar que estos pasos no necesariamente son secuenciales. Algunos pueden realizarse en paralelo con otros que se encuentran en su entorno inmediato en la lista.
Aproximación por Interacción Aunque muchas aplicaciones de realidad virtual, una gran mayoría de hecho, siguen la estrategia content-driven, existen muchos casos en los que puede ser útil desarrollar una aplicación concentrándose en cómo el usuario deberá interactuar con la aplicación. Es decir, analizando las interfaces, la interacción con los objetos, la exploración / manipulación / contribución del usuario, de forma que los resultados obtenidos permitan que aflore de forma espontánea el tema, el contenido, la atmósfera, el tono, el “aroma”, etc., de la experiencia. Este puede ser el caso cuando, por ejemplo, los desarrolladores están interesados en testar ciertas teorías de interacción a través de una serie experimentos. Las experiencias resultantes son contextualizadas solamente cuando la aplicación ya debe ser formateada para ser presentada a los usuarios. Otro caso en que esta estrategia puede ser de utilidad es en producciones artísticas en las que el artista desea exponer conceptos y relaciones a través de la interacción propuesta, en lugar de exponer un tema concreto o trabajar un cierto valor estético. Esta estrategia interaction-driven es, en cierto modo, una inversión de la content-driven ya que empieza identificando interfaces, sensores y mapeos, así como procesos y comportamientos, en lugar de empezar por la definición del tema de la aplicación. Así pues, los pasos de la estrategia de desarrollo interaction-driven están organizados en el siguiente orden:
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Identificación de los tipos de interfaces de entrada: tipos de sensores, interfaces de usuario, enlaces y mapeos, etc.
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Identificación de los tipos de interfaces de salida: presentación de los resultados, tipos de periféricos de visualización, audición, etc.
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Identificación del tipo de usuario: por ejemplo, experto en el tema, parcialmente conocedor, público en general, etc.
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Definición del tipo de aplicación: interacción explorativa, manipulativa o contributiva.
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Definición del tema concreto de la aplicación: analizando el tipo de interacción, se encuentra una metáfora relacionada.
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Identificación de los procesos: algoritmos, cálculos, comportamientos, leyes subyacentes, etc.
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Identificación de los objetos virtuales necesarios: objetos relacionados con la metáfora de interacción, aunque estos pueden ser completamente abstractos.
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Identificación de los datos de trabajo: datos de entrada, resultados intermedios, resultados finales, tipo de datos, etc.
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Identificación de las herramientas de modelado de objetos: modelado geométrico, algoritmos generativos, herramientas CAD, escáner, etc.
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Identificación de las herramientas de desarrollo: librerías de programación, entornos de desarrollo, drivers de periféricos, etc.
Esta estrategia facilita el diseño de interfaces lógicas que no necesariamente representan interfaces físicas ya que no hay un conjunto que las determine a priori. Esto también abre la posibilidad de definir mapeos que no correspondan a modelos de eventos de nuestro entorno físico.
Equipo de Producción La complejidad de producción de una aplicación de realidad virtual (una produccón audiovisual digital interactiva generada en tiempo real) es en muchos casos del orden de complejidad de una producción cinematográfica. Por ejemplo, la producción de un video juego puede durar entre uno y dos años con una cantidad de personal y recursos involucrados realmente impresionante. Una producción de una experiencia de realidad virtual compleja es inaccesible a un solo desarrollador o a un solo creativo. Es necesario montar un equipo realmente interdisciplinario para poder conseguir controlar los múltiples aspectos que se han visto a lo largo de esta asignatura. Los distintos expertos deben trabajar coordinados bajo una estrategia de desarrollo y las órdenes de un director de proyecto. Este equipo debería constar, de los siguientes expertos: Guionista/s: Quien define el sentido general de la experiencia Y/o el tema de principal. Define aquello que el usuari podrá hacer, ver, oir, etc. Definei los elementos que intervienen, objetos, entornos, comportamientos, etc., a nivel descriptivo.
Coordinador Técnico: Quien conoce toda la tecnología y tiene una visión global de todo lo que se ha de desarrollar. Debe tener capacidades de análisis de problemas, de diseño de algoritmos y de coordinación de equipo. También debe entender los conceptos de contenido de la producción y entenderse con el coordinador artístico. Coordinador Artístico: Quien controla que la experiencia consiga los objetivos de concepto y estética (en el sentido de “look” o percepción) que se havían marcado. Debe tener buenas nociones de la tecnología y entenderse bien con el coordinador técnico. Programador/es: Quien conoce a fondo el entorno de desarrollo para poder desarrollar eficientemente el código de los algoritmos diseñados y extraiendo toda la potencia. Diseñador/es: Quien sabrá imaginar y consolidar el diseño de la experiencia, tanto a nivel interno de contenidos con los objetos y entornos virtuales, como a nivel externo de la instalación. Modelador/es: Quien conoce a fondo las herramientas de modelado para poder generar y optimizar los objetos necesarios en la experiencia. Sonorizador/es: Aquel que conoce a fondo el diseño de sonidos y su incorporación o generación en tiempo real en la experiencia. Experto en Interfaces: Aquel que sabe diseñar la mejor forma de interacción para la experiencia concreta. Debe ser experto en interacción persona ordenador y tener buenos conocimientos de ergonomía y antropometría. Experto en Electrónica: Quien sabe diseñar toda la circuitería y parte eléctrica de las interfaces físicas para darles la funcionalidad necesaria, adaptarlas a las necesidades especificadas por en experto en interfaces y poderlas conectar al sistema. En producciones medianas y pequeñas, no todas las figuras serán personas distintas, pero es realmente muy difícil que una persona sola pueda realizar todas las tareas ella sola. Evidentemente esto pone en una situación difícil al científico o técnico puro, o al artista o diseñador puro que deseen aproximarse a este medio para realizar una aplicación o experiencia de realidad virtual que les permita conseguir sus objetivos.
Experto en Electrónica: Quien sabe diseñar toda la circuitería y parte eléctrica de las interfaces físicas para darles la funcionalidad necesaria, adaptarlas a las necesidades especificadas por en experto en interfaces y poderlas conectar al sistema. En producciones medianas y pequeñas, no todas las figuras serán personas distintas, pero es realmente muy difícil que una persona sola pueda realizar todas las tareas ella sola. Evidentemente esto pone en una situación difícil al científico o técnico puro, o al artista o diseñador puro que deseen aproximarse a este medio para realizar una aplicación o experiencia de realidad virtual que les permita conseguir sus objetivos.
Stand Alone Un stand aloen es capaz de funcionar de manera independiente de otros equipos. Esto significa que no está integrado en otro dispositivo. Por ejemplo, una caja de TiVo que puede grabar programas de televisión es un dispositivo independiente, mientras que un DVR que está integrado en una caja de cable digital no es independiente. Dispositivos integrados suelen ser menos costoso que varios productos independientes que realizan las mismas funciones. Sin embargo, el uso de hardware independiente normalmente permite al usuario una mayor personalización, ya sea un cine en casa o sistema informático. Independiente también puede referirse a un programa de software que no requiere ningún software que no sea el sistema operativo para funcionar. Esto significa que la mayoría de los programas de software son programas independientes. Software como plug-ins y paquetes de expansión para juegos de video no son programas independientes, ya que no se ejecutará a menos que ya se ha instalado un programa determinado.
Software de desarrollo de realidad virtual. Al hacer referencia a la gama de programas de Realidad Virtual que existen actualmente en el mercado, debemos tener en cuenta que los mismos se ubican dentro de un espectro económico que se extiende según los niveles de costos.
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PROGRAMAS SIN COSTO ( Freeware programs).
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PROGRAMAS COMERCIALES.
Existen en la actualidad, un vasto número de iniciativas orientadas a desarrollar tecnología de Realidad Virtual. Cada uno de esos proyectos poseen diferentes metas y enfoques con respecto a la tecnología de Realidad Virtual. Clasificaremos los programas comerciales de Realidad Virtual según tres grupos claramente identificados según su costo. PROGRAMAS BAJO LOS US$ 200. Se trata, generalmente de sistemas cerrados que no permiten un alto grado de personalización al usuario y que están orientados, en su mayoría, a juegos.
Técnologias en dispositvos y entradas. Lentes LCD resplandecientes Los lentes resplandecientes de despliegue de cristal líquido tienen la apariencia de un par de anteojos, donde un fotosensor es montado en estos lentes para así poder leer una señal de la computadora. Esta señal le comunica a los anteojos si le permite al lente pasar luz del lado izquierdo o derecho del lente. Cuando la luz se le permite pasar a través del lente izquierdo, la pantalla de la computadora mostrará el lado izquierdo de la escena, lo cual corresponde a lo que el usuario verá a través de su ojo izquierdo. Cuando la luz pasa a través del lente derecho, la escena en la pantalla de la computadora es una versión ligeramente deslizada hacia la derecha. Los lentes de LCD resplandecientes son ligeros y sin cables. Estas dos características los hacen fáciles de usar, sin embargo, el usuario tiene que mirar fijamente y solo a la pantalla de la computadora para ver la escena tridimensional, ya que el campo de vista es limitado al tamaño de la pantalla de la computadora, el medio ambiente real puede también ser visto lo cual no proporciona un efecto de inmersión. * Despliegues montados en la cabeza (Head-Mounted Display) Los despliegues montados en la cabeza(HMD por sus siglas en inglés) colocan una pantalla en frente de cada ojo del individuo todo el tiempo. El casco que usa el usuario tiene unos sensores montados en él, los cuales le permiten reconocer el movimiento de la cabeza por lo que una nueva perspectiva de la escena es generada (ver foto).
Monitor Omni-direccional Binocular El monitor Omni-direccional binocular(Binocular Omni-Orientation Monitor-BOOM) es montado sobre un brazo mecánico articulado con sensores de posicionamiento localizados en las articulaciones. Un contrapeso es usado para estabilizar el monitor. Para ver el ambiente virtual, el usuario debe sostener el monitor y posicionarse enfrente de este, entonces la computadora generará una escena de acuerdo a la posición y orientación de las articulaciones del brazo. Al no tener el usuario que ponerse un despliegue BOOM como sucede con los HMD el paso entre el mundo virtual y el real es solo de mover los ojos lejos del BOOM (ver foto).
HMD con CRT pequeño Este casco utiliza dos tubos de rayos catódicos(CRT) que se posicionan en el lado del casco. Se utilizan espejos para reflejar la escena al ojo del individuo. Una diferencia con el casco proyectado es que en este tipo de casco el fósforo es iluminado por cables de fibras ópticas, aquí el fósforo es iluminado por un rayo de electrones. El casco con CRT es muy similar al casco proyectado, sin embargo, este tipo de casco es mas pesado que la mayoria de los otros tipos de casco debido a los componentes electrónicos que le son agregados lo que tambien conlleva a la generación de grandes cantidades de calor lo cual puede hacer que el individuo que usa este tipo de dispositivo se sienta incómodo debido al peso y el calor.
Clasificación de dispositivos: presentación visual, auditivos, táctiles. La tecnología de un sistema de realidad virtual trata sobre algo mas que los dispositivos físicos que se utilizan para la visualización, interacción o retroalimentación de este tipo de sistemas, también incluye el software o programas que se utilizan para la modelación de este tipo de sistemas. Ambos elementos, se complementan uno con el otro, el hardware se encarga no solo de mandar señales al usuario sino también de recibir señales por parte de éste, el software es el encargado de procesarlas y transformarlas en un nuevo comportamiento del mundo virtual. En las secciones subsecuentes se describe tanto el hardware como el software de una manera mas detallada. El hardware consiste de dispositivos físicos que forman parte de un sistema de RV y son los que estimulan al usuario en distintas maneras. Estos estímulos son los que le permiten alimentar los sentidos del usuario, y así, inducirlo a un mundo creado para él.
Existen diferentes tipos de dispositivos como los de entrada, los cuales son dispositivos visuales, de sonido, la máquina de realidad (reality engine) y de salida como los dispositivos hápticos . Ambos tipos de dispositivos se describen brevemente a continuación. La máquina de realidad se refiere al hardware que nos permite generar modelos virtuales, este hardware puede ser desde una simple PC, hasta estaciones de trabajo diseñadas especialmente para tratar con este tipo de tareas, como por ejemplo la familia de estaciones de trabajo y sistemas Onyx2 como son Onyx2Reality visualization u Onyx2 RealityMonster de Silicon Graphics. Estas máquinas se encargan de realizar todo el proceso de trazado de las imágenes. Cuando se escucha hablar sobre realidad virtual generalmente, lo primero que viene a la mente es una persona usando unos lentes o un casco y visualizando algún modelo virtual. Los dispositivos visuales son una de las herramientas más importantes de retroalimentación para el usuario, en la mayoría de los casos es la entrada primaria que este recibe del sistema de RV.
Uno de los principales consideraciones en este tipo de dispositivos es el detalle de los imágenes contra la rapidez en la formación de las imágenes que forman las escenas, además de una visión monoscópica contra una estereoscópica. La formación de escenas en tiempo real le dan un sentido de realidad al usuario al eliminar la discontinuidad.
La utilización de sonido provee un canal de comunicación muy importante dentro de los sistemas de realidad virtual puesto que el sistema auditivo es uno de nuestros componentes perceptuales más importantes, y “Ha sido demostrado que usar sonido para proporcionar información alternativa o suplementaria a un usuario de computadora puede grandemente aumentar la cantidad de información que ellos pueden ingerir”[3]. El sonido estéreo convencional fácilmente puede poner un sonido en cualquier lugar entre el lado izquierdo y el derecho. Sin embargo, con el sonido 3D, puede ser colocado en cualquier lugar, ya sea en el lado izquierdo, derecho, arriba, abajo, cerca o lejos.
* Sonido 3D Además de una composición visual, un mundo virtual válido de experimentarse debe incorporar un campo de sonido tridimensional que proporcione al usuario una imagen fidedigna de las condiciones que se desean presentar en el ambiente virtual que se este experimentando. El tener un campo de sonido que reaccione al ambiente(como el reflejo del sonido en paredes, tener múltiples fuentes de sonidos, ruido de fondo, etc.) requiere de un gran poder de cómputo puesto que para tener una buena simulación de un ambiente virtual una computadora debe determinar la posición de la fuente relativa al oyente, calcular los efectos del ambiente (como por ejemplo un eco en la pared). El problema de producir un sonido es que no se puede repetir el sonido previamente grabado de manera que el sonido se escuche detrás del usuario cuando este gira su cabeza. Para crear un campo de sonido tridimensional se produce sonido que es sintonizado a la cabeza de un individuo. Cuando el sonido alcanza el oído externo, este dobla al frente de la onda del sonido y conduce este al canal del oído. El sonido que realmente alcanza el tambor del oído es diferente para cada persona. Para resolver este problema, la computadora debe crear un sonido que sea diseñado para adecuarse a un usuario en particular. Esto se logra al colocar un micrófono pequeño dentro del canal del oído, para crear sonidos de referencia de varias ubicaciones alrededor del oyente. Entonces se resuelve algunas relaciones matemáticas que describen como el sonido cambia dentro del canal del oído. Estas relaciones matemáticas son llamadas Funciones de Transferencia Relacionadas(HRTFs por sus siglas en inglés). Sin embargo, para evitar estos cálculos también se puede optar por utilizar HRTFs que son comunes a la mayoría de las personas. * Sonido realista El sonido de fondo es importante para la persona que desea entrar a un mundo creíble. Como el ruido es de fondo no se necesita utilizar la tecnología del sonido 3D, algunos investigadores sugieren el uso de sonidos pregrabados así que el poder de cómputo se dedica a determinar la posición y dirección de la fuente. El problema con los sonidos es que cuando el usuario se da la vuelta, los sonidos que estaban detrás de el deberían estar ahora frente a él. Sin embargo, con métodos de pregrabar/repetir, los sonidos que estaban detrás del individuo están todavía detrás de él aunque este se haya dado la vuelta.
Según Ivan Sutherland “el sentido humano kinestésico es como otro canal independiente al cerebro, un canal cuya información es asimilada de una manera bastante subconciente”[8].Háptica es el estudio de cómo utilizar el sentido del tacto en un mundo generado por computadora. El estimular el sentido del tacto, como permitir al usuario “tocar” objetos de manera que pueda sentir la forma, textura, temperatura, firmeza y fuerza de éstos, puede agregar un buen nivel de realismo al ambiente virtual. Existen dos subáreas en las que se divide la háptica para su mejor investigación: la retroalimentación de fuerza (kinestética) y la retroalimentación táctil, la primera trata sobre como el usuario aplica fuerzas en músculos y tendones por medio de dispositivos que lo hacen sentir las condiciones correspondientes al ambiente virtual que está experimentando, por ejemplo, el usuario debe chocar con una pared en vez de pasar a través de ella; la segunda subárea se enfoca a los nervios terminales de la piel y como perciben el contacto con un objeto al sentir