Realidad Virtual

Evolución histórica. Visualización. Realización. Comunicación. Métodos. Necesidades. Estructura. Limitaciones. Elementos. BOOM. Aplicaciones

  • Enviado por: Gesekia
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 30 páginas
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OBJETIVOS

La realización de este trabajo se ha considerado desde un principio con el objetivo global de escribirlo adaptándolo a todo tipo de lectores, independientemente de su nivel de conocimientos sobre la materia y el mundo de la Informática.

Los realizadores de este trabajo hemos intentado hacer un aprendizaje reflexivo con la creación de este trabajo, interesándonos por las nuevas tecnologías e informaciones e intentando ampliar nuestro campo de conocimientos sobre dicho tema.

La difusión de la información debe ser libre e ilimitada, por lo que este trabajo, una vez evaluado, será puesto en Internet a la disposición de cualquier usuario interesado en el tema.

INDICE

1. INTRODUCCIÓN A LA REALIDAD VIRTUAL

1.1 HISTORIA

1.2 VISUALIZACIÓN Y REALIZACIÓN

1.3 REALIDAD VIRTUAL COMO MEDIO DE COMUNICACIÓN

 

2. COMO REPRESENTAR IMAGENES EN UN MUNDO VIRTUAL

2.1 SISTEMA

2.2 GRAFICAS INMERSIVAS

2.3 OPACO O TRANSPARENTE

2.4 EL PROBLEMA DE LOS POLIGONOS

2.5 MEJORA HÁPTICA

2.6 LIMITACIONES ACTUALES DE LAS UNIDADES DE VISUALIZACIÓN DE REALIDAD VIRTUAL

 

3. LO QUE SE NECESITA PARA CREAR UN MUNDO VIRTUAL

3.1 EQUIPO MONTADO SOBRE LA CABEZA

3.2 EL BOOM (Binocular Omni-Orientation Monitor)

3.3 EL GUANTE

3.4 EL TRAJE

3.5 OTROS DISPOSITIVOS

 

4. APLICACIONES

4.1 APLICACIONES MÉDICAS

4.1.1 Psicología

4.2 APLICACIONES EN LA CIENCIA Y LA INGENIERÍA

4.3 APLICACIONES EN EL DISEÑO

4.4 APLICACIONES EN SEGURIDAD

4.5 MODELAJE MOLECULAR

4.6 PLANETAS Y GALAXIAS VIRTUALES

4.7 ENTRETENIMIENTO Y EDUCACION

4.8 EN INTERNET

5. GLOSARIO 

6. BIBLIOGRAFIA

1. INTRODUCCIÓN A LA REALIDAD VIRTUAL

La realidad virtual puede definirse como el medio que proporciona una visualización participativa en tres dimensiones y la simulación de mundos virtuales. Se trata de un entorno generado por ordenador en el que los participantes pueden entrar físicamente e interactuar en él desplazándose por su interior o modificándolo.

Imágenes estereoscópicas y realistas se proyectan en una pequeña pantalla dentro de un casco añadiéndose sonidos para convencer al usuario de que está en otro mundo. Los sensores de movimiento colocados en el casco y en los guantes del usuario son los medios de interacción con el nuevo mundo.

Parece sencillo, pero crear entornos tridimensionales artificiales que den lugar a ese otro mundo solo ha sido posible recientemente. Rodearnos de imágenes y de sonidos y sumergir nuestros sentidos de tal manera que la línea entre el mundo real y el imaginario desaparezca, es posible gracias a la convergencia dinámica de diferentes tecnologías, cada una de las cuales evoluciona y madura a su propio ritmo.

La convergencia debe dar como resultado una inmersión que tenga las siguientes características:

1· Sea percibida como auténtica.

2· Permita la interacción intuitiva y responda a ella rápidamente.

3· Esté definida y enfocada, incluso como medio de entretenimiento.

4· Facilite la recopilación, percepción y análisis de datos.

En conclusión, esa convergencia dinámica de tecnologías es lo que se define como realidad virtual.

Mientras las tecnologías y el trabajo de la gente a ambos lados del espectro progrese, el espacio entre la fluidez del movimiento y el detalle se acortará. De forma ideal, la escena virtual creada parecerá real y se moverá realísticamente

1.1 HISTORIA

La convergencia crítica de tecnologías que está haciendo posible la realidad virtual se ha dado solo en los últimos diez años. En 1965 Ivan Sutherland habló de tentadores mundos virtuales, y en 1966 llevó a cabo los preliminares de experimentos en tres dimensiones. Tres años después de lo que él llamó una de las experiencias educativas más excitantes que jamás había tenido, Sutherland demostró el primer sistema capaz de sumergir a la gente en pantallas de información en 3 dimensiones. A partir de esta fecha, el tema estuvo vagando por los EEUU sin otros propósitos que los militares hasta la década de 1980. Uno de los nombres más representativos en este campo ha sido el de Jason Lanier. Divulgador y promotor de este sistema, se hizo famoso a partir de la presentación en el año 1984 del guante de datos para la NASA. Se trataba de una versión mejorada del modelo que, en 1976, había inventado Tom De Fanti y mejorado, años después, por Tom Zimmerman.

1.2 VISUALIZACIÓN Y REALIZACIÓN

Son dos elementos que han hecho posible el desarrollo de la realidad virtual. La primera se define como una amalgama (mezcla) sofisticada y una extensión de muchas técnicas de presentación utilizadas durante años.

La realización es el proceso de transformar datos en objetos visualizables que puedan ser manipulados refiriéndonos a los objetos como "objetos virtuales".

1.3 REALIDAD VIRTUAL COMO MEDIO DE COMUNICACIÓN

Un inmenso campo de estudios se ha desarrollado entorno a los problemas de la interacción humana con máquinas complejas y es denominada alternativamente como ingeniería humana, factorización humana, análisis de factores humanos, tecnología de interfaces humanas, interacción hombre-máquina, etc. La realidad virtual tiene la posibilidad de convertirse en el medio para alcanzar un alto nivel de comunicación, mejor y más efectivo de lo que haya existido nunca.

2. COMO REPRESENTAR IMAGENES EN UN MUNDO VIRTUAL

2.1 SISTEMA

Un sistema de Realidad Virtual es un conjunto de subsistemas. Se apoya básicamente en hardware, software y electrónica. Los subsistemas se encargan de producir efectos visuales auditivos y táctiles que son utilizados en los entornos virtuales. Cada subsistema refuerza un aspecto de la ilusión del usuario inmerso en la realidad virtual y a su vez actúan coordinadamente.

2.2 GRAFICAS INMERSIVAS

La realidad virtual no ofrece simplemente una reproducción plana de las imágenes sino que se trata de un mundo animado electrónico, es un tipo de arte en el cual la persona puede sentirse inmersa.

2.3 OPACO O TRANSPARENTE

Una imagen en el entorno de la realidad virtual puede presentarse ante el usuario de dos formas : opaca, en la que la visión del entorno virtual bloquea y suplanta la visión del mundo real ; o transparente en la que las imágenes virtuales parecen superponerse al mundo real que continúa visible a través de los cristales del casco, en este caso se ve más una "realidad aumentada" que una "realidad virtual".

2.4 EL PROBLEMA DE LOS POLIGONOS

El mayor problema al que se enfrentan los desarrolladores de mundos virtuales es el poder generar imágenes lo suficientemente rápido como para que parezcan reflejar acciones en tiempo real. La velocidad de las máquinas en las que va a ser expuesto el mundo virtual toma en este momento un papel decisivo; cada imagen es un conjunto de pequeños polígonos, cada uno de los cuales es generado separadamente por el computador. Para alcanzar una secuencia realista y fluidez en el movimiento en tiempo real se deben alcanzar unos 30,000 polígonos por segundo. Estos procesos generalmente consumen grandes cantidades de los recursos de los computadores. Existe una relación entre velocidad y calidad de imagen. Las máquinas de más alto rendimiento pueden producir imágenes complejas y bien definidas pero lentamente. Por supuesto que también se pueden producir otras rápidamente pero bastante simples y borrosas.

Pantallas hechas a mano, encargadas para el proyecto "Super Cockpit" de las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos, son capaces de simular unas condiciones de vuelo suficientemente realistas como para engañar completamente a los usuarios. La reproducción fotorrealista de imágenes en tiempo real tiene un apetito insaciable por los recursos de computador y aunque lo más complejo que se ha conseguido en este campo es una alta calidad de animación, la distracción causada por la reproducción poco realista es minimizada al punto de que no sabotea el desarrollo normal de un programa.

2.5 MEJORA HÁPTICA

Otro tipo de presentación virtual ligada con la visual es la presentación háptica en la que los objetos virtuales pueden ser provistos de campos de fuerza, fricción, calor y presión; notables para una persona en interacción con ellos. Son usadas por ejemplo en los juegos para elevar las sensaciones de velocidad o gravedad. El objetivo de las señales hápticas sobre el usuario es que sean interpretadas para ajustar sus movimientos.

2.6 LIMITACIONES ACTUALES DE LAS UNIDADES DE VISUALIZACIÓN DE REALIDAD VIRTUAL

1· Calidad insuficiente de los dispositivos de visualización.

2· Elevado costo y poca disponibilidad de estos dispositivos.

3· Eliminación del retardo entre el movimiento del usuario y la respuesta del sistema.

4· Superposición adecuada de objetos virtuales sobre el mundo real.

5· Habilidad para modelar mundos virtuales.

6· Generación de imágenes para escenas complejas.

 

3. LO QUE SE NECESITA PARA CREAR UN MUNDO VIRTUAL

El Hardware de la realidad virtual va desde periféricos relativamente baratos para un computador personal o Macintosh hasta sistemas que valen varios cientos de miles de dólares.

Un buen número de sistemas independiente se unen con la base de hardware, software y electrónica, y otros proporcionan efectos auditivos, visuales y táctiles

3.1 EQUIPO MONTADO SOBRE LA CABEZA

Los ángulos desde los que recibimos entradas por nuestros sentidos influyen en nuestra percepción del mundo que nos rodea. Sintetizando todas las indicaciones de localización recibidas a través de nuestros canales sensoriales, determinamos dónde está algo en relación a nuestro cuerpo. Un buen número de estos canales sensoriales (por ejemplo, los ojos para la visión; los oídos para el sonido, la nariz para el olfato y la boca para el gusto) están situados en la cabeza; por tanto, no es sorprendente que el equipo de cabeza sea normalmente la parte, más importante del arsenal para in visitante de un entorno virtual.

Los equipos de cabeza son denominados unidades de presentación montados sobre la cabeza (HMD por head mounted displays). Algunos parecen cascos mediante los cuales los dispositivos de visión quedan suspendidos frente a los ojos del usuario. Otros parecen gafas de bucear sin tubo y los más simples son gafas suspendidas de una cinta en la cabeza.

Los dispositivos visuales estereoscópicos de gran ángulo y en color hacen ligeramente diferentes las imágenes que cada ojo recibe, de tal forma que las imágenes producidas (es decir el entorno virtual) parecen tener profundidad. Algunas unidades están equipadas con auriculares para un acompañamiento auditivo. Eventualmente, los medios para alimentar con estímulos los otros sentidos estarán construidos también dentro de las piezas de la cabeza.

3.2 EL BOOM (Binocular Omni-Orientation Monitor)

Es un tipo de visión estereoscópica que se ha convertido en una alternativa popular a los dispositivos montados sobre la cabeza. Como un dispositivo anclado al suelo el boom requiere poca comercialización y puede circular muy fácilmente entre muchos usuarios. Su uso no es muy distinto del uso de una versión ampliada del View Master. Una larga barra colocada en el centro, se balancea alrededor de un cordón plegable con una libertad de movimiento de seis grados. Eso significa que el movimiento de cualquiera puede acarrear cambios en tres diferentes posiciones espaciales o en tres grados de orientación. Las técnicas de rastreo con seis grados de libertad, por otra parte, no están limitadas a su uso con el boom. También son utilizadas con frecuencia con otros dispositivos

3.3 EL GUANTE

Probablemente el dispositivo más omnipresente para el control y entrada en un sistema virtual es un guante instrumentado con fibras ópticas flexibles que recorren cada una de las articulaciones de la mano. Estos cambios de sentido en la posición y el movimiento de la mano los basa en la computadora. Los guantes son dispositivos separados que pueden ser acoplados a cualquier sistema de computadora y las aplicaciones más recientes, desde video-juegos hasta proyectos multimillonarios de investigación militar.

Los guantes son utilizados primordialmente para transmitir al sistema señales en una dirección; en cualquier caso, algunos están adaptados para transmitir señales en la otra dirección (del sistema al usuario) para incrementar la credibilidad del entorno virtual. Esta realimentación puede incluir sensaciones táctiles como presión, calor, o textura para elevar lo que el usuario experimenta. Para una realimentación táctil, los objetos reales son abarcados con un guante de desarrollo

3.4 EL TRAJE

El traje es básicamente un guante de datos específico para todo el cuerpo. Esta instrumentado con el mismo tipo de cable de fibra óptica que recorre un guante de datos. Al moverse, curvarse o hacer señas el usuario, el sistema toma coordenadas espaciales para cada parte del traje, rastreando dinámicamente una extensa serie de acciones. Actualmente, veinte o más sensores recogen la mayoría de las articulaciones del cuerpo.

Estas señales digitalizadas son traducidas por el computador a una realización, es decir, un cuerpo virtual que está expuesto en una pantalla o en un escenario virtual. La imagen generada queda sujeta a las señales dictadas por el movimiento del usuario y es regenerada continuamente. El usuario se identifica con la realización.

Las aplicaciones particularmente apropiadas para la entrada y alimentación por medio de trajes incluyen:

1· Evaluación y prueba de movimientos incluyendo supervisión ambulatoria de movimiento y medidas del paso, y asesoramiento físico.

2· Kinesiología, aplicaciones y entrenamiento de la medicina deportiva, especialmente para mediciones fundamentales y de ejecución.

3· Terapias de rehabilitación para víctimas de golpes o lesiones y ayuda preventiva para lesiones repetitivas.

4· Biomecánica.

5· Terapia sexual y erotismo.

3.5 OTROS DISPOSITIVOS

Existen otros dispositivos desarrollados para el entorno virtual:

1· Dispositivo de manipulación remota.

2· Bolas de Billar.

3· Bolas de Fuerza.

4· JoyStick y JoyBox.

5· Varas.

6· Aparatos de los dedos: Picos, anillos y vibradores.

7· Controladores de Voz.

 

4· APLICACIONES

4.1 APLICACIONES MÉDICAS

Como ocurre en todos los campos de la ciencia, el desarrollo de los computadores ha traído un nuevo conjunto de técnicas médicas. El acceso a grandes cantidades de información y la aplicación de entornos virtuales ha traído el desarrollo de nuevas aplicaciones como la representación espacial de traumas de guerra; también la exploración e intervención médica a niveles celulares y genéticos; las endoscopias en estéreo pueden transmitir dibujos tridimensionales a los ojos del médico a través de una unidad de presentación montada en la cabeza para que pueda hacer una cirugía mínimamente invasora. Los médicos pueden colaborar a través de quirófanos virtuales y decidir el mejor tratamiento y procedimiento antes de operar a personas reales. Los equipos de ultrasonidos permiten hacer un mapa virtual de "visión a través" y poder visualizar el interior de estructuras examinables a través de este método.

Los escenarios virtuales serán efectivos a la hora de acabar con los miedos de los pacientes cuando se puedan observar los procedimientos de las operaciones o los cursos de los tratamientos tomados en consideración.

La técnica que utilizamos representa un hito científico mediante la recreación de entornos virtuales creados y asistidos por ordenador. La realidad virtual se crea a partir de datos en tiempo real de la zona que está siendo intervenida. Con la integración del campo operatoria en el ciberespacio, o entorno virtual, se aumenta el campo de visión de la zona de forma tridimensional, con sensación de masa y densidad.

La interpretación de imágenes se realiza no por la superposición de imágenes de encografía, de R.N.M., angiografía de sustracción digital, etc... aunque estas pueden ser incorporadas al proceso como ayuda auxiliar, sino por la traducción computerizada de imágenes reales del campo operatorio tomadas por una cámara de vídeo, sensores de captación y diversas fuentes de iluminación. En un determinado momento, el cirujano congela la imagen y esta es procesada instantáneamente por el ordenador, aportando, a través del casco, los datos que éste haya solicitado.

Para el desarrollo adecuado de esta técnica se precisa:

1-Casco de sensovisualización: con una visión estereotáxica y flotante para poder compaginar e integrar el campo quirúrgico en el ciberespacio o entorno de realidad virtual dotado además de una pantalla única de cristal con tecnología digital, lo que da una valoración y presentación matemática precisa con lo que se logra que los datos que aporta el ordenador floten constantemente delante del cirujano.

2-Ordenador potente: diseñado especialmente para procesar imágenes. Hemos logrado implementar una versión completamente operativa de nuestro sistema funcionado bajo Dos ver 6.2 y Windows 95 y procesador INTEL Pentium, El Pentium es perfectamente estable, y lo hacemos trabajar , no obstante, con otra máquina exactamente igual simultáneamente. Así se establece un protocolo paralelo de autocorrección y eliminación de posibles errores tanto lógicos como de hardware.

Además, la información de los resultados de los procesamientos gráficos, contenidos en los discos duros (Hard-Disk) esta sujeta a un novísimo procedimiento de Actualización Instantánea de Bases de Datos (I.A.db) y, por supuesto, los soportes magnéticos masivos están dotados de altísima velocidad de acceso y sistema de protección y recuperación de datos "Espejo".

3-Software: Conjunto de programas adecuados que cuentan con multitud de herramientas,(por ejemplo: tinción de una muestra con más de 64 millones de colores trasponiendo, mediante algoritmos matemáticos, colores a longitudes de onda; los colores también pueden ser traducidos a temperaturas de color estandarizados y, sobre todo , manipulados a voluntad). Expuestos los planos quirúrgicos, o por introducción entre los mismos de una finísima sonda termográfica, el sistema es apto para titular los tejidos e incorporarlos perfectamente parametrizados a la base de datos para, posteriormente, visualizarlos ante los ojos del cirujano provisto del pertinente caso, quien puede así manejar estructuras anatómicas a su voluntad en el entorno-campo virtual, apreciar su cualificación, extensión y límites precisos, comprobar instantáneamente el resultado de una anastomosis o simular el resultado biodinámico de un determinado montaje quirúrgico.

Otras posibilidades son eliminar virtualmente estructuras que en un determinado momento moleste al cirujano, (eliminar una víscera completa y ver únicamente su estructura vascular, o nerviosa... mediante adición, sustracción o mezcla de la imagen real captada por la cámara y la misma imagen simultáneamente procesada con los requisitos que el cirujano demande). Establecer prospección biomecánica dando al cirujano una visión real pero anterograda de que pasaría si... o como quedaría después de... minimizándose drásticamente las posibilidades de error, (analizando), vectores de torsión, fuerzas dinámicas tensionales, resistencia y deformaciones a la carga, etc...). El sistema además, permite imprimir todo tipo de giros espaciales a cualquier pieza anatómica o protésica.

España es uno de los primeros países pioneros en el desarrollo e implantación de lo que se ha bautizado con el nombre de cirugía virtual, una técnica que se ha utilizado ya sobre pacientes reales en más de 400 intervenciones quirúrgicas efectuadas hasta el momento. El grupo Electrónico ha sido el promotor de esta nueva aplicación de la Realidad Virtual en nuestro país, gracias a la cual han obtenido reconocimientos nacionales e internacionales, así como dos nominaciones el premio Nobel. Los antecedentes de este colectivo de inquietos que hace 17 años inició el Ingeniero de Sistemas, Eduardo Guerra Paredes, sobre la inducción de estados alterados de la mente humana utilizando la tecnología de la Realidad Virtual.

A este proyecto, denominado "lucifer", se incorpora posteriormente el cirujano Emilio Sánchez Colodrón, quien le propone aplicar la Realidad Virtual al campo quirúrgico. Como resultado de su trabajo de este grupo en el Hospital Universitario de El Valle se han realizado y se realizan intervenciones sobre el paciente real usando como técnica la Realidad Virtual y disponiendo de soporte informático en los quirófanos. Además, este centro posee de modo permanente una unidad quirúrgica operativa basada en esta tecnología y dirigida por el único equipo internacional existente de cirujanos e ingenieros que aplican este tipo de métodos. Por otra parte, el Hospital Universitario de Madrid ha desarrollado un "software" de Detección Oncológica sobre Campo Quirúrgico en tiempo real, enmarcando dentro del trabajo de la Universidad de Tratamiento inteligente Digital informático de Imágenes Médicas del Servicio de Ingeniería y Cibermedicina.

Ambos centros colaboran próximamente en el Master Internacional de Cibermedicina que patrocina la Fundación Suñer y que tiene como objetivo la formación de una primera promoción de profesionales de nivel universitario, que puedan afrontar los retos de la cirugía bajo soporte informático y Realidad Virtual. Las clases se iniciarán el próximo mes de febrero y se impartirán mediante foros virtuales, tutorías a través de correo electrónico, "chat", "download" automático de "software" para el seguimiento del master y un servicio de biblioteca virtual. Pero si usted desea conocer con más profundidad las experiencias de este conjunto de investigadores, puede consultar su página web www.ebiónica.com donde encontrará con todo detalle la explicación paso a paso de cómo se realizan este tipo de intervenciones en casos concretos, como un carcinoma intraductal de mama, una histerectomía o la reconstrucción de esfínteres. En estas páginas los doctores Emilio Sánchez y Eduardo Guerra le ofrecen las características del paciente, el relato pormenorizado de la intervención, así como las conclusiones finales y las ventajas que aporta la utilización de la Realidad Virtual en cada ocasión. El paciente virtual es otra de las posibilidades que nos brinda el uso de la animación por computadora en tres dimensiones combinado con la información que ofrecen bancos de datos altamente complejos. En la actualidad, la Realidad Virtual permite crear una copia exacta de la anatomía humana, y además, facilitarnos el acceso a cada uno de los órganos de ese cuerpo. En este contexto se sitúa otra experiencia de gran relevancia que se está desarrollando en el Hospital Universitario Marqués del Valdecilla de Santander, donde desde principios de año se encuentra instalado el primer simulados de situaciones críticas de España. Este enfermo virtual, bautizado con el nombre de Celedonio, está basado en la tecnología de los simuladores de vuelo y se controla a través de un ordenador central que canaliza toda la información. Los médicos utilizan a Celedonio como instrumento de ensayo y método para detectar posibles errores en la práctica de la medicina. El paciente, en este caso, es capaz de sufrir hemorragias, crisis cardiacas o sobredosis de anestesias, afecciones deberán de ser solventadas por el equipo de médicos que lo atienden.

4.1.1 Psicología

En el campo de la psicología se aplica la realidad virtual para el tratamiento de fobias (Agorafobia), mediante el diseño de espacios virtuales abiertos y la utilización de dispositivos de inmersión como cascos de realidad virtual, se logra sumergir al paciente en las situaciones objeto de fobia. Partiendo de situaciones con un riesgo mínimo, se evalúan las respuestas del paciente a las mismas.

El paciente, en este caso, esta también conectado a sistemas biomédicos, que recogen las señales biológicas del individuo y las envían a la estación de realidad virtual, para poder evaluar cada uno de los estados del paciente a posteriori por el psicólogo.

Una vez el paciente a pasado por las diferentes situaciones, el psicólogo puede analizar cada unos de los movimientos realizados por el paciente y comprobar las constantes biológicas del mismo en cada punto, logrando determinar exactamente que situación produce la excitación y por tanto la fobia.

4.2 APLICACIONES EN LA CIENCIA Y LA INGENIERÍA

El proceso creativo depende de imágenes mentales. Con la realidad virtual, estas imágenes pueden imponerse a los usuarios y pueden ser compartidas entre ellos.

La tecnología de la realidad virtual proporciona a científicos e ingenieros los medios de entrada y realimentación que elevan sus esfuerzos creativos. El acoplamiento intuitivo con grandes cantidades de datos es más fácil para un usuario dentro de un entorno virtual, permitiendo la interacción con visualizaciones sensacionales que acomodan sus dudas subverbales.

4.3 APLICACIONES EN EL DISEÑO

La creación, fabricación y diseño de cualquier tipo de producto requiere un largo proceso de trabajo durante el cual surgen nuevas ideas, opiniones diversas sobre el resultado final o aportaciones de última hora que implican siempre cambios en el boceto o maqueta sobre el que estamos trabajando. Algunas empresas españolas aplican la Realidad Virtual para la elaboración de diseño urbanísticos, Centro Comerciales, Jardines, Comercios, etc, con el fin de realizar una visualización previa del diseño, el cliente puede moverse libremente y evaluar la disposición de cada uno de los elementos, así como evaluar la colocación de los diferentes elementos dentro del diseño. El cliente puede colocar cada uno de los elementos y observar el impacto visual que se obtiene, logrando obtener la mejor ubicación para las estanterías dentro de un centro comercial, o la ubicación de los bancos dentro de un jardín, etc.

En este ámbito profesional la combinación de los sistemas de diseño asistido por ordenador (CAD) y la realidad virtual han logrado dar un vuelco el mercado y han permitido a los creativos poner en marcha sus ideas bajo una apariencia virtual, en la que es posible comprobar el resultado final, sin tener que llevar a cabo el proyecto de forma real. Esta circunstancia facilita la realización de todas aquellas modificaciones que se plantean a lo largo del proceso de creación y elimina la necesidad de construir costosos prototipos de pruebas.

Ahora, dentro del marco virtual generado a través del ordenador, se puede comprobar el resultado de cualquier diseño. De hecho, las compañías aéreas y las unidades militares utilizan ya simuladores y entornos virtuales en el diseño de sus nuevos modelos. De la misma forma, General Motors, Honda o BMW trabajan igualmente en esta línea de investigación, encaminada a lograr incorporación total de la Realidad Virtual al proceso de diseño. Siguiendo este mismo camino, la empresa NEC creo una red virtual de carácter experimental con el fin de que sus ingenieros, situados en diferentes lugares, pudieran trabajar de forma conjunta en la creación de nuevos productos a partir de diseños de objetos en tres dimensiones que, además, pudiesen ser manipulados en tiempo real. Un campo en el que esta tecnología se ha introducido de lleno, dando la oportunidad al cliente potencial de visitar su futuro piso antes de que éste sea construido. También podrá recorrer todas y cada una de sus estancias y proponer después aquellos cambios que considere oportunos. Son muchas ya las empresas que en España ofrecen este tipo de servicios aplicado a múltiples espacios, bien sean centros comerciales, complejos urbanísticos o comercios o zonas ajardinadas. Todos ellos podrán ser representados de forma imaginaria y ser el escenario de un paseo virtual para comprobar los resultados.

4.4 APLICACIONES EN SEGURIDAD

Al ingenio de los programadores del software que permite la creación de la Realidad Virtual hay que añadir la imaginación de quienes, tras conocer las posibilidades de estos potentes programas, tienen la visión de saber dónde y cómo aplicarlos. En este sentido, otro de los servicios que ha comenzado a prestar esta nueva tecnología se sitúa en torno al ámbito de la seguridad.

También se esta investigando la posibilidad del uso de la Realidad Virtual para facilitar el trabajo de los controladores de tráfico aéreo. En este caso, lo que se pretende es que estos profesionales pudieran tener un punto de vista mucho más amplio. Es decir, que en vez de mirar desde una pantalla en su escritorio, puedan contemplar el aeropuerto desde arriba consiguiendo así obtener más información visual y agilizar su trabajo.

Aprovechando la propiedad del tiempo real de la tecnología de realidad virtual ha sido posible desarrollar el mantenimiento remoto virtual. En este tipo de proyectos se analiza cada uno de los sistemas a controlar de forma remota así como el mejor medio de comunicación con los mismos.

Una vez obtenidas las señales a controlar de los equipos se realiza el diseño tanto de los equipos como de la zona a controlar. En el caso de la canalización de aguas u el control de calidad de las mismas, se diseñó la red de canalización, embalse, depósitos, así como los equipos a controlar. Una vez el sistema en marcha, el equipo de mantenimiento remoto puede ver en tiempo real cada uno de los datos disponibles, los cuales llegan a través del sistema de comunicación elegido al centro de mantenimiento remoto.

En función de las señales, así como de las alarmas producidas, los técnicos de mantenimiento pueden actuar de forma remota sobre los equipos, pudiendo hacer que se activen electroválvulas, se acciones puertas hidráulicas, etc. De la misma forma, la estación de realidad virtual, controla de forma inteligente los dispositivos según las pautas marcadas. Gracias a diferentes modelos de equipos es posible detectar la situación de la avería dentro de un gran sistema de canalización, ahorrando así tiempo y dinero en la resolución de problemas.La aplicación de la realidad virtual ha conseguido disminuir los costes de mantenimiento en un 75%.

Este proyecto consiste en la aplicación de la tecnología de la realidad virtual, no sólo la representación interna y externa de un edificio, sino también para la representación cómoda y visual de los sistemas de detección de incendios, intrusión, así como los sistemas eléctricos y mecánicos de un edificio, museo o urbanización.

La estación de Realidad Virtual, está conectada a la central de seguridad, de la cual las recibe las señales del estado de cada uno de los dispositivos a controlar en tiempo real, y a la cual puede transmitir un nuevo estado para cada uno de esos dispositivos. De este forma se tiene control en tiempo real sobre cada uno de los dispositivos como: Detectores de incendios, salidas, aire acondicionado, puertas electromagnéticas e hidráulicas, detectores de presencia, electroválvulas, etc.

La persona responsable de la Seguridad dispone en su ordenador de una representación exacta de la zona objetivo del control virtual. A través de su ordenador puede recorrer la zona y visualizar el estado de cada dispositivo. Puede apagar una luz que alguien ha dejado encendida solo con pulsar con el ratón sobre la luz virtual. La luz virtual se apagará y la luz real lo hará también.

En caso de detección de alguna anomalía, su ordenador le indica la situación de riesgo, y el responsable de seguridad, sin necesidad de moverse de su oficina, podrá activar o desactivar los dispositivos oportunos para cortar la razón del peligro.

La aplicación de la tecnología de Realidad Virtual disminuye en un 80% los gastos ocasionados por la seguridad en las empresas, además de permitir el control de seguridad remoto y seguro.

4.5 MODELAJE MOLECULAR

La visualización y manipulación de modelos moleculares virtuales son de un gran interés y de gran utilidad para los químicos y bioquímicos. Ayudan a visualizar estructuras moleculares complejas y hoy en día los investigadores son capaces de recuperar todo tipo de datos relevantes de bases de datos científicas. La información programada sobre átomos simples, enlaces, cargas eléctricas, coordenadas y conectividad ya está disponible. Esta es utilizada por los investigadores para crear moléculas virtuales.

4.6 PLANETAS Y GALAXIAS VIRTUALES

Una misión real tripulada al planeta Marte siempre ha llamado la atención del público, quizás debido a que reviven sus fantasías infantiles. Un plan alternativo a una misión real es lanzar sobre Marte satélites para tomar fotografías de alta resolución de la superficie, seguidos por una nave que traslade exploradores robóticos que ejecutarían el trabajo de reconocimiento. Los primeros pasos en Marte los dará una especie de microbio que ya ha sido bautizado por sus creadores como Attila.

4.7 EDUCACION Y ENTRETENIMIENTO.

El mundo del ocio es, sin duda, uno de los objetivos más claros de esta técnica. La compañía inglesa Virtuality fue la primera en sacar al mercado una máquina recreativa basada en técnicas de Realidad Virtual. Su intento estaba compuesto por un casco de visualización y un joystick. El jugador tenía la opción de disfrutar en solitario del juego o competir con varios compañeros. En la actualidad existe una amplísima oferta lúdica a través de la cual podemos entrar, por ejemplo, en un escenario de exploración o resolución de un acertijo mientras volamos a través de un territorio plagado de enemigos. Otra alternativa es la simulación de caza de combate, un juego desarrollo en red en el que cada participante se sienta en una cabina para hacerse cargo del mando de su nave. También existen complejas sillas equipadas con aparatos sobre la cabeza e instaladas en centros de entretenimiento de vídeos, donde se podrá disfrutar de imágenes de 3D de vídeo acompañadas por sonido omnidireccional multipistas. En definitiva, todo es posible en el mundo del juego y en el espacio lúdico que nos abre la aplicación de la Realidad Virtual en aventuras tan magníficas como la que nos propone la NASA con su viaje de exploración a Marte basado en los datos reales obtenidos por la agencia espacial americana. Este programa, bautizado con el nombre de MORPHIS, dispone de una cápsula en la que podemos navegar los arriesgados astronautas que deseen sentir las vivencias de un viaje espacial al planeta rojo. En este campo, como en cualquier otro la única limitación se encuentra en la imaginación, ya que la técnica a puesto a nuestro alcance la posibilidad de trasladarnos y a cualquier punto de nuestro universo y disfrutar con la sensación de inmersión que nos facilita la Realidad Virtual.

En el campo de la simulación virtual orientada al entretenimiento de los usuarios no sólo se realiza el diseño virtual de las situaciones así como del modelo a simular, si no también se encarga de coordinar la construcción física del simulador así como de la conexión de los diferentes sensores electrónicos, hidráulicos y mecánicos que necesite el simulador.

Este es el caso de la simulación del juego de los bolos y de la bolera americana. Para la ejecución de este simulador se necesita la utilización de guantes de datos para la simulación del juego. La estación de la realidad virtual utilizada realiza el cálculo del movimiento realizado por el giro de la muñeca. Posteriormente, visualiza el vuelo de la bola y realiza los cálculos de las colisiones con los bolos y las trayectorias resultantes en cada colisión para visualizar los bolos que han sido tirados por el jugador.

4.8 EN INTERNET.

Tal vez sea el componente más sofisticado de todos los que les hemos expuesto y una de las aplicaciones más novedosas de Internet. Se trata del nuevo Plug-in desarrollado por la casa Blaxxun que permite integrar en el navegador la capacidad de visitar espacios virtuales en tres dimensiones a la vez que se conversa con el teclado con el resto de visitantes. Hasta la fecha han aparecido muchas aplicaciones con capacidad VRML(realidad virtual con modelado), pero ninguna de ellas llega al grado de perfección alcanzado por la utilidad que hoy les presentamos: mejor calidad de imagen, más velocidad e interactividad.

Instalación.- Lo primero que debe hacer es descargar el fichero que contiene el Plug-in en su ordenador. Para hacerlo visite el sitio Web "www.blaxxun.com/download" y pulse sobre alguno de los enlaces para bajar automáticamente el fichero hasta su equipo. Una vez tenga el fichero en su disco duro, pulse dos veces sobre el mismo para ejecutarlo y se instalará automáticamente en los navegadores que tenga instalados en su sistema.

Dos versiones.- Como podrá comprobar existen dos versiones disponibles. La versión Blaxxun Contact 4.0 beta que es la más avanzada. Pero se trata de una beta, en pruebas, y presenta algunos pequeños problemas. Y la versión Blaxxun Copro 3.0 que funciona perfectamente. Nosotros hemos probado las dos versiones y comprobamos que la versión beta funciona casi a la perfección, aunque se cuelga algunas veces. La versión Contac ocupa cuatro megabytes por lo que se tarda bastante en la descarga y la Ccpro dos megabytes que se baja bastante más rápido.

Como moverse.- Para visitar los entornos virtuales, simplemente deberá acceder desde su navegador a alguna de las direcciones que le indicamos y después de esperar unos instantes hasta que se cargue el entorno. En la parte superior de la pantalla aparecerá una imagen espacial del sitio que usted esta visitando. Para desplazarse en el entorno utilice el ratón pulsando directamente sobre la imagen o si lo prefiere sobre los controles de movimiento que se encuentran en la parte inferior. El control circular permite desplazarse girar a los lados y desplazarse hacia delante y atrás. Las dos flechas de la derecha posibilitan el movimiento horizontal y las de las izquierdas desplazan la visión a diferentes ángulos predefinidos. Si pulsa con el botón derecho del ratón sobre la pantalla, aparecerá un menú con opciones adicionales para los gráficos y el movimiento.

Charlas de teclado.- Otra de las posibilidades es el chat que permite conversar utilizando el teclado con el resto de visitantes a la vez que se visita el sitio. En la parte inferior aparecen dos ventanas. La ventana de la derecha contiene una lista con todas las personas que actualmente están disponibles para hablar. Si desea dirigirse a alguna persona en particular simplemente deberá pulsar sobre ella en la lista. En la ventana de la izquierda aparece el texto de todas las conversiones, todo lo que usted escriba y lo que escriban dirigiéndose a usted aparecerá en colores diferentes. Para introducir un texto, basta con pulsar sobre la ventana inferior y escribir con el teclado lo que se desee.

Totalmente interactivo.- Pero lo más sorprendente de blaxxun es su interactividad, ya que dentro de los espacios virtuales hay objetos que se pueden mover, animaciones e incluso vídeos con sonido. Para localizar los objetos interactivos, mueva el ratón por la pantalla y cuando la flecha se convierta en un círculo le indicará que se trata de un objeto que se puede tocar. Si pulsa sobre el objeto con el ratón podrá comprobar su comportamiento. El sonido también esta muy bien conseguido, resulta sorprendente el efecto de tres dimensiones que se obtiene por los altavoces al alejarse o acercarse a los objetos que tienen sonido.

Algunas direcciones.- Estás son algunos de los sitios web más populares que disponen de soporte para blaxxun:

"www.bacardi.de " un pub donde podrá tomar una copa mientras hace nuevos amigos,

"worldcup.soccernet.com/u/soccer/worldcup98/vrml" visite los estadios de fútbol más importantes del mundo,

"www.janet.de/ccpropool/" podrá jugar una partida de billar americano en línea sin moverse de casa,

"www.2nd-world.fr/" ofrece una vista virtual a París con sus monumentos y museos,

"www.pc.ibm.com/ca/" una visita guiada a través de una de las factorías virtuales de IBM donde conocerá algo más sobre la historia de la informática,

"www.blaxxun.com/vrml/home/ccpro2.htm " y

www.colonycity. com son comunidades virtuales basadas totalmente blauxxun.

GLOSARIO

AGORAFOBIA: sensación morbosa de angustia ante los espacios despejados y extensos, como las plazas, calles anchas, etc...

ANASTAMOSIS: unión de unos elementos anatómicos con otros de la misma planta o del mismo animal.

ANGIOGRAFÍA: radiografía de los vasos sanguineos.

CARCINOMA: Deformación celular debida a la malformación de las mismas.

CHAT: Práctica habitual en Internet, en los IRC, dedicada a la comunicación en tiempo real de los usuarios por medio del teclado y el intercambio de información.

ENCOGRAFIA: Representación gráfica de los conductos vasales principales del cuerpo.

ENDOSCOPIO: nombre genérico de varios aparatos destinados a la exploración de cavidades o conductos internos del organismo.

ESTEREOSCÓPIO: aparato óptico en el que , mirando con ambos ojos, se ven dos imágenes de un objeto, que al fundirse en una, producen una sensación de relieve por estar tomadas con un ángulo diferente para cada ojo.

ESTEREOTAXIS: respuesta de un estimulo que depende de la dirección del mismo y en este caso (estereo) de su dualidad.

FOTORREALISMO: sistema por el cual el fotografo intenta representar el medio natural en el que se desenvuelve de la misma forma que se le presenta.

HISTERECTOMÍA: estirpación quirúrgica del útero o la matriz.

ONCOLOGÍA: parte de la medicina que trata de los tumores.

PLUG-IN: es un componente "software" que aumenta las capacidades del navegador permitiendo ejecutar y visualizar ficheros en un formato específico.

VIEW MASTER: Sistema de visión estereoscópica anterior al BOOM.

BIBLIOGRAFÍA

La información que compone este trabajo ha sido meticulosamente extraida de las siguientes fuentes:

ABC Informática nº 126, págs. 22-28. http://abc.es/informatica

ABC Informática nº 127,págs.32,33. http://abc.es/informatica

Estructura y tecnologias avanzadas, Mc Graw-Hill, págs. 132-156

IWorld (suplemento de PC WORLD) nº 131, pág. 12

Página Web de Virtual Tech http://www.virtual-tech.es

Página Web http://www.ebionica.com

Página Web http://www.geocities.com/mi/smilian

Página Web http://www.angelfire.com/tor/JFFhackers

Y muchas más páginas olvidadas por el navegante...