Informática

Realidad Virtual

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SISTEMA DE PROCESAMIENTO DE DATOS

TEMA: REALIDAD VIRTUAL

UNIVERSIDAD J.F. KENNEDY

AÑO: 1998

INDICE

INTRODUCCION...................................................................................................................................2

DEFINICIONES.....................................................................................................................................3

DIFERENCIA ENTRE LO REAL Y LO VIRTUAL.........................................................................................5

HISTORIA...........................................................................................................................................10

OBJETIVOS........................................................................................................................................13

POSIBILIDADES..................................................................................................................................14

APLICACIONES...................................................................................................................................15

EQUIPOS NECESARIOS.......................................................................................................................19

FUTURO.............................................................................................................................................23

CONCLUSIONES.................................................................................................................................26

GLOSARIO..........................................................................................................................................27

REFERENCIA......................................................................................................................................29

INTRODUCCION

En los pasados años, el Ambiente Virtual, ha captado la atención de los medios. La idea básica es insertar al usuario dentro de un ambiente imaginario (mundo virtual) generado por la computadora. Así distintas tecnologías pueden ser utilizadas para lograr este efecto, produciendo un común resultado: el usuario es retirado de la visión de la existencia de un mundo exterior (físico). Se ha prestado mucha atención al mundo de la Realidad Aumentativa (Augmented Reality). En la Realidad Aumentativa, el usuario puede ver el mundo real alrededor de él, con gráficas que componen el mundo real. En lugar de remplazar el mundo real, nosotros lo suplementamos. Idealmente, podemos hacer ver al usuario que los objetos reales y virtuales coexisten.

Una forma de implementar la Realidad Aumentativa es con un "Head Mounted Display". Este equipo establece combinaciones ópticas frente a los ojos del usuario. La combinación se logra al integrar la luz proveniente del mundo real y la luz reflejada por monitores que reflejan imágenes gráficas. El resultado de esta combinación del mundo real y el mundo virtual es plasmada por los monitores.

Fundamentalmente, la Realidad Aumentativa es acerca de la percepción humana: supliendo información no ordinariamente detectable por los sentidos humanos.

REALIDAD VIRTUAL

DEFINICIONES DE REALIDAD VIRTUAL

A finales de los 80´, los gráficos por computadora entraron en una nueva época. No era que las soluciones tridimensionales (3D)comenzaran a reemplazar los enfoques bidimensionales y de dibujos de líneas (2D), sino que también existía la necesidad de un espacio de trabajo totalmente interactivo generado a través de la tecnología.

La realidad virtual, hija joven de la informática y tal vez la más controvertida, y desconocida. Su nombre sugiere una gran variedad de interpretaciones, mismas que se prestan a especulación y fantasía. Aunque no existe una definición totalmente aceptada de realidad virtual podemos decir que consiste en "La simulación de medios ambientes y de los mecanismos sensoriales del hombre por computadora, de tal manera que se busca proporcionar al usuario la sensación de inmersión y la capacidad de interacción con medios ambientes artificiales"

OTRAS DEFINICIONES:

* Es la experiencia de la telepresencia. Simulación interactiva

* Es cuando se está en un ambiente de red y varias personas aportan sus realidades entre sí, es el caso de las BBS.

* Otros se limitan al uso de equipos sofisticados que permitirán al usuario sumergirse en un

mundo artificial realidades sintéticas tridimensionales interfaseadas al ser humano mediante

métodos específicos de interacción.

* Es un modelo matemático que describe un espacio tridimensional, dentro de este espacio

hay objetos, que pueden representar cualquier cosa, desde un cubo hasta un desarrollo

arquitectónico.

* Es un paso más allá de la simulación por computadora, simulación interactiva, dinámica y

en tiempo real de un sistema. NO ES UNA TECNICA SINO UN ENTORNO EN EL QUE SE DESARROLLAN VARIAS TECNICAS.

* REALIDAD VIRTUAL Y REALIDAD ARTIFICIAL NO SON SINONIMOS. La realidad virtual tiende a destacar la posibilidad de simular el mundo real con una finalidad cognoscitiva, simulando basándose en modelos que se demuestren instrumentalmente adecuados para ese objetivo. La realidad artificial simula entornos y escenas inexistentes, o imposibles porque incumplen leyes físicas a fin de explorar las potencialidades expresivas del medio más allá de sus capacidades reproductivas en relación con lo real. La tecnología de la RV asume todo lo que puede ofrecer la realidad artificial e incluso todo lo que permite a la imaginación, mezclando lo artificial con lo real

CARACTERISTICAS DE UN SISTEMA DE REALIDAD VIRTUAL:

La inmersión : propiedad mediante la cual el usuario tiene la sensación de encontrarse dentro de un mundo tridimensional.
Existencia de un punto de observación o referencia: permite determinar ubicación y posición de observación del usuario dentro del mundo virtual
Navegación: propiedad que permite al usuario cambiar su posición de observación.
Manipulación: característica que posibilita la interacción y transformación del medio ambiente virtual.

PARAMETROS PARA COMPARAR SISTEMAS DE RV:

Velocidad de respuesta
Calidad de las imágenes proyectadas
Números de sentidos
Calidad con que se simulan
Calidad con que se logran los efectos de inmersión y manipulación del ambiente virtual.

FACTORES HUMANOS EN AMBIENTES VIRTUALES

Incluyen factores de salud como el vértigo por el resplandor el cual puede inducir un ataque, daño auditorio y el oído interno causado por el audio de alto volumen, movimientos prolongados repetitivos los cuales causan heridas por el sobreuso y daños de la cabeza, del cuello o espina vertebral debido al peso o posición de los cascos. Los factores de seguridad también necesitan ser considerados.

¿Qué tan seguro es que este el usuario si el sistema falla?. Las manos y los brazos pudieran ser pinchados o sobre extendidos si un dispositivo de retroalimentación falla, el usuario podría ser desorientado dañado si falla la computadora y repentinamente manda al usuario a la realidad, interrumpiendo el sentido de presencia.

DIFERENCIA ENTRE LO REAL Y LO VIRTUAL

El desarrollo de computadoras más veloces, el crecimiento de las memorias RAM y la miniaturización siempre creciente de los componentes junto a los avances en el diseño de sofisticados programas de gráfica han hecho aparecer en las pantallas "mundos" completamente artificiales. El film "El hombre del jardín" ha sido especialmente ilustrativo acerca de este nuevo campo llamado "realidad virtual". Esta nueva expresión ya está entrando en el lenguaje diario, aunque algunas veces en forma no muy apropiada. ¿Qué es, en verdad, una realidad "virtual?" ¿Qué es lo que, en computación o en teleinformática, podemos llamar con propiedad "realidad virtual?" ¿Puede tener importancia fuera del mero ámbito de la recreación (juegos de computadoras)? ¿Afecta la enseñanza, especialmente en la universidad?

Vivimos en una época de Realidad Virtual. Creemos que todo es real a nuestro alrededor, sin embargo en gran parte es gran medida ficción. Por tanto, ficción, mulación, que asimilamos a través de los canales que tenemos a disposición: desde la TV hasta las revistas.

La Realidad es la cualidad o estado de ser real o verdadero.

Lo virtual es lo que resulta en esencia o efecto, pero no como forma, nombre o hecho real.

El scrolling de toda computadora ejemplifica la RV, al hacer scrolling de un mapa el usuario tiene la facilidad de que con el Mouse puede ir viendo la parte del mapa que prefiera, esto da la sensación de ir navegando por el mapa, pero este no está en ningún lado, ya que no es cierto que la computadora este viendo ese pedazo del mapa y lo demás esté oculto en el espacio, ya que lo que se está viendo no se encuentra en ningún lado, porque la información está en el disco y al darle la instrucción a la máquina de que busque la información esta la busca en el rígido y la procesa a tal velocidad que la impresión que le da al usuario es que el mapa está ahí pero en realidad, no existe.

Una nueva sociedad en despliegue

Con la expansión de las comunicaciones en red una nueva sociedad está emergiendo al lado de la sociedad real. Se trata de la sociedad virtual. Su territorio es el ciberespacio y su tiempo, como no, es el tiempo virtual. Se trata de un fenómeno novedoso, cuyas características son escasamente conocidas, puesto que esta sociedad está en pleno despliegue. Es una sociedad que no podría existir al margen de la sociedad real, que es su soporte material. Pero, aunque comparte con ella un conjunto de rasgos comunes, tiene sus propias especifidades, que la han convertido en un tema de gran interés para los académicos interesados en indagar las características que tendrá la nueva sociedad que se está gestando en medio de la crisis de la sociedad industrial.

La sociedad virtual y la academia

Dos indicadores de este creciente interés son la aparición de disciplinas académicas dedicadas a su estudio, como la flamante ciberantropología, reconocida como disciplina académica en 1992, y la multiplicación de eventos académicos dedicados a discutir su naturaleza, de los cuales los más importantes son los Congresos Mundiales sobre el Ciberespacio, el quinto de los cuales se realizó en Madrid en junio de 1996, y las implicaciones que tendrá su expansión sobre los distintos órdenes de lo social.

Se vienen multiplicando, también, los ensayos y las tesis académicas dedicadas al análisis de la sociedad virtual. Sus temas son tan variados como el estudio etnográfico de las comunidades virtuales —los hackers, los cultores de los juegos de rol en línea (muds), los cyberpunks, etc.—, las nuevas identidades sociales que vienen emergiendo en el mundo virtual, y la forma cómo se plantean viejos temas de la dinámica social real en la sociedad virtual, como, por ejemplo, las percepciones y las interacciones entre raza, etnía y género, o la relaciones entre la economía, las comunicaciones y el poder.

Existe una rica y compleja dialéctica entre la sociedad real y la sociedad virtual, cuyas características recién empiezan a explorarse. Una influye sobre la otra y viceversa. A medida que un mayor número de personas se van incorporando a las redes, y a través de ellas en diverso grado a la sociedad virtual, el peso relativo de ambas se va modificando y con él se altera también la lógica de sus interacciones.

La sociedad real y la virtual comparten un conjunto de características comunes, pero también tienen grandes diferencias. Por una parte, prácticamente todas las contradicciones sociales de la sociedad real se encuentran también en la sociedad virtual, pero la forma en que éstas se despliegan adquiere en algunos casos matices propios y en ciertas oportunidades adopta una lógica abiertamente contradictoria con la del mundo social real. Tal cosa sucede, por ejemplo, en las relaciones entre las colectividades sociales y las naciones. Mientras que en la sociedad real moderna las naciones son un referente decisivo, en la sociedad virtual éstas no tienen una significativa importancia. El ciberespacio no tiene fronteras y es planetario por su naturaleza. Sin embargo, las posibilidades del pleno despliegue de las potencialidades de la sociedad virtual pueden ser apoyadas o bloqueadas de acuerdo, por ejemplo, a la política adoptada por los gobiernos de la sociedad real. A su vez, la trama de las relaciones sociales establecidas en el ciberespacio puede jugar un papel muy importante en la aceleración de la crisis del Estado-nación de base territorial, como hoy lo conocemos.

La propia existencia de las redes electrónicas ha permitido que el debate de estos temas alcance una dimensión planetaria. De hecho, una buena parte de los estudios dedicados a la sociedad virtual se encuentran disponibles en Internet, al alcance de quienes quieran revisarlos. Esto favorece, al mismo tiempo, la fácil emergencia de una conciencia de pertenencia entre sus integrantes. Así ha surgido la identidad de netizens: los ciudadanos de la red (derivado de net = red y citizen = ciudadano), que en cuanto tales se perciben como sujetos sociales que tienen derechos cívicos que deben ser defendidos frente al Estado, que pretende recortarlos, como una manera de defender su monopolio sobre los medios simbólicos de control social. No es, por eso, extraño que el ciberespacio se haya convertido en un terreno de lucha social y que las relaciones entre la sociedad real y la virtual sean profundamente contradictorias.

Aunque la sociedad virtual es intangible, pues su trama está formada por bits de información que circulan en las redes y que en sí no tienen ni un átomo de materialidad, su despliegue tiene consecuencias muy concretas sobre la dinámica de la sociedad real. De allí que despierte al mismo tiempo aprensiones y esperanzas, entusiasmo y desconfianza. Las identidades de la sociedad virtual no son excluyentes frente a las de la sociedad real pero sin duda redefinirán profundamente la propia forma cómo se construyen todas las identidades. Como veremos, el despliegue del ciberespacio provoca profundos cambios en la percepción de cuestiones tan elementales como son las nociones de espacio y tiempo.

Dos reflexiones finales antes de abordar el análisis más detallado de la naturaleza y la dinámica de la sociedad virtual. En primer lugar, ésta se inserta de una manera absolutamente natural dentro de los cambios que viene experimentando el mundo durante este período histórico. Por una parte, su propia sustancia es perfectamente compatible con el proceso de desmaterialización de todos los órdenes de lo social que analizábamos en la primera parte de este libro y, por la otra, su aceleración es perfectamente compatible con la del tiempo social en este período de profundos cambios que vive la humanidad. La sociedad virtual es una parte orgánica de este complejo de cambios pero también juega un rol cada vez más importante, impulsándolos.

Esto me lleva a la segunda reflexión. Se estima que en los próximos cinco años deben incorporarse a la sociedad virtual aproximadamente mil millones de personas. Por su magnitud la sociedad virtual hoy es ya planetaria pero en apenas un lustro más incorporará a una cantidad de gente conectada entre sí, interactuando de maneras que hoy sólo es posible imaginar, como era imposible soñar hace apenas una década atrás. Lo que suceda con la sociedad virtual tendrá implicaciones para toda la humanidad, tanto la conectada cuanto la que quede al margen.

Sin embargo la configuración final de la sociedad virtual no puede ser descrita entre otras cosas porque aún no está totalmente definida. Esto abre por un corto período la posibilidad de intervenir en su configuración. Si no lo hacemos, igualmente terminaremos incorporados, pero nuevamente de una forma subordinada: no como sujetos sino como objetos del proceso; como consumidores pasivos y no como productores activos; como víctimas, en lugar de protagonistas del mismo. Soy un convencido de que junto con muchos peligros el despliegue de la sociedad virtual abre un conjunto de posibilidades. Depende de nosotros aprovechar éstas y prevenirnos de aquellos. Pero el tiempo apremia. Según una aguda observación, los cambios en Internet son de tal magnitud que un año de su historia equivale a siete de los de cualquier otro medio. Medida así su evolución, ha transcurrido casi un siglo desde el nacimiento de la red de redes, la World Wide Web tiene dos décadas de antigüedad y hasta el final del siglo (es decir en los próximos tres años) habrá experimentado una evolución equivalente a dos décadas adicionales de crecimiento y desarrollo. De allí el sentimiento de urgencia que el tema suscita...

LAS PALABRAS Y LAS COSAS

Las lenguas muertas se diferencian de las vivas en que mientras las primeras se mantienen iguales a sí mismas, suspendidas en una especie de presente eterno, las segundas van cambiando continuamente, a medida que cambia la realidad que viven quienes las emplean.

Las lenguas vivas evolucionan continuamente porque los hombres y mujeres experimentan permanentemente nuevas vivencias que deben ser expresadas. Pero aunque los idiomas cambian no lo hacen con la misma velocidad con que la humanidad acumula nuevos conocimientos y vive nuevas experiencias. Y en ciertos casos suelen producirse entonces grandes brechas entre la realidad y las palabras que buscan expresarla.

En el lenguaje existen innumerables huellas de viejas visiones de la realidad que una vez fueron predominantes. Así, seguimos diciendo que «el Sol sale» o «el Sol se pone», a pesar de que desde hace siglos es sabido que es la Tierra la que gira alrededor de su estrella madre y no al revés. Copérnico cambió para siempre nuestra visión del cosmos demostrando que no somos el centro del universo sino habitamos un pequeño planeta situado en sus suburbios. Pero ese conocimiento, que es parte del patrimonio cultural de la mayoría de los habitantes de nuestro planeta, no ha cambiado la vieja manera de expresar la vivencia de nuestra ubicación en el universo.

La brecha que separa a las palabras y la realidad que éstas buscan expresar suele hacerse particularmente grande cuando se viven épocas de revolución. Los rápidos cambios que experimenta la realidad provocan entonces una creciente inadecuación entre la realidad y las palabras que pretenden aprehenderla. Esto es evidente con las nuevas realidades que están emergiendo con el despliegue de las tecnologías de la tercera revolución industrial.

El lenguaje retrasado

Según la vigésima primera edición del Diccionario de la Real Academia de la Lengua publicada en 1992 la palabra virtual, proveniente del latín virtus (fuerza, virtud), alude como adjetivo a lo «que tiene virtud para producir un efecto, aunque no lo produce de presente [...] usándose frecuentemente en oposición a efectivo o real». En una segunda acepción virtual es equivalente a «implícito» y «tácito», teniendo otra significación en la física, donde alude a aquello «que tiene existencia aparente y no real». En la misma línea, una reputada fuente de consulta editada en nuestra lengua, la Enciclopedia Santillana, dice que virtual es lo «que tiene la posibilidad o la capacidad de ser o producir lo que expresa el sustantivo, aunque actualmente no lo es o no lo ha producido todavía». «Virtual» tiene pues hoy, para las fuentes más importantes dedicadas a definir el léxico de nuestro idioma, las mismas acepciones con que era utilizado hace dos mil trescientos años en la Grecia de Platón.

Pero estas definiciones son inadecuadas no ya para las realidades que empezamos a vivir a fines del segundo milenio de nuestra era sino inclusive para los conocimientos alcanzados por la física hace varias décadas atrás. Los logros de la mecánica cuántica obligaron a cuestionar radicalmente la oposición, que se consideraba evidente de por sí, entre lo virtual y lo real, mostrando que a la escala subatómica, saturada de partículas virtuales, que tienen una existencia tan efímera que no hay instrumentos capaces de medir su presencia y sólo son conocidas por las interacciones que realizan y sin embargo son tan reales como las otras, la diferencia entre uno y otro ha terminado siendo más cuestión de grado que una oposición irreductible instalada en la naturaleza de las cosas.

El habla del siglo XXI

Si ésta es la situación en una ciencia que tiene ya unas venerables siete décadas de existencia las nuevas realidades que vienen apareciendo día a día en el mundo de las redes electrónicas hacen la situación simplemente patética. Términos como «sociedad virtual» y «realidad virtual» son hoy parte del lenguaje de todos los días y conocen una popularidad como la que tuvieron en la década del cincuenta los términos «atómico» y «nuclear».

Existe una razón sin embargo que permite creer que hoy nos hallamos frente a algo más que una moda efímera. Mientras que los términos de las ciencias que estudian el universo de lo infinitamente pequeño afectaron directamente la vida de una muy pequeña fracción de la población —aquellos que estaban embarcados en esa aventura del pensamiento llamada física moderna— los de la realidad vinculada al ciberespacio (que es donde estos términos tienen sentido hoy) prometen afectar a muy corto plazo la existencia de toda la humanidad. A fines de los ochenta estaban conectados a las redes electrónicas apenas unos pocos millares de individuos pero hoy lo están más de 100 millones y las previsiones (que presumiblemente serán rebasadas por la realidad) señalan que para a inicios del siglo XXI más de mil millones de humanos estarán integrados a la sociedad virtual. Vale la pena pues discutir de qué estamos hablando.

HISTORIA DE LA RV

La expresión mundos virtuales fue usada por primera vez por el consultor en administración Donald Schon en 1982, para referirse a las imágenes que mantiene un sujeto acerca del entorno con el cual interactua. Posteriormente, estos términos han sido retomados, discutidos y difundidos, por el Dpto. de Ciencias de la Computación de la Univ. De Carolina del Norte. En 1993, el manual "DESIGNING VIRTUAL WORLDS" obtuvo premio de la Evans & Shuterland Co. como "award-winning copywrited guidebook".

El primer sistema que se proponía atravesar el umbral de las dos dimensiones y recrear una verdadera "telepresencia en un espacio de datos" (Telepresence in Dataspace) fue concebido en los laboratorios Ames de la NASA en California, por un equipo dirigido por Michael Mc Greevy. El proyecto Virtual Environment Display, iniciado en 1984, tenía como objetivo la construcción de una estación de trabajo virtual destinada a ser utilizada en misiones espaciales de la NASA.

Con la creación de los dispositivos cada vez más sofisticados como los guantes de manipulación o los trajes sensitivos completos, con dotadores de sensores y visores especiales, la RV involucra además de la vista y el oído, el tacto y el llamado "sentido del cuerpo". Se está pasando así desde una prolongación de lo real en lo virtual por contigüidad" hacia una "inyección de lo real en lo virtual".

En el año 1994, durante la primer Conferencia anual de WWW, en Génova, Berners-lee y Ragett, organizaron una reunión para discutir las interfaces de la RV al WWW. Resultando que muchos participantes estaban trabajando en proyectos para conseguir herramientas de visualización tridimensional que interoperaran con el Web. La fuerza de trabajo en torno a la RV, se concentró en torno a una lista de correo donde se llegó a un consenso sobre los requerimientos para conseguir un lenguaje modelado de RV, y así discutieron las tecnologías existentes antes de pronunciarse por la tecnología Open Inventor, de Silicon Graphics.

¿Qué se requería de este lenguaje?:

Independencia de plataforma

Extensibilidad

Habilidad para trabajar adecuadamente con conexiones de poco ancho de banda

CRONOLOGIA DE LA RV

1965  Surge el concepto de Realidad Virtual, cuando Ivan Sutherland (hoy miembro de Sun Microsystems Laboratories ) publicó un artículo titulado "The Ultimate Display", en el cual describía el concepto básico de la Realidad Virtual. El trabajo inicial del doctor Sutherland fue básico para investigaciones subsecuentes en este terreno.

1966  Sutherland creó el primer casco visor de Realidad Virtual al montar tubos de rayos catódicos en un armazón de alambre. Este instrumento fue llamado "Espada de Damocles", debido a que el estorboso aparato requería de un sistema de apoyo que pendía del techo. Sutherland también inventó casi toda la tecnología.

1968  Ivan Sutherland y David Evans crean el primer generador de escenarios con imágenes tridimensionales, datos almacenados y aceleradores. En este año se funda también la sociedad Evans & Sutherland.

1971  Redifon Ldt en el Reino Unido comienza a fabricar simuladores de vuelo con displays gráficos. Henri Gouraud presenta su tesis de doctorado "Despliegue por computadora de Superficies Curvas".

1972  General Electric, bajo comisión de la Armada norteamericana, desarrolla el primer simulador computarizado de vuelo. Los simuladores de vuelo serán un importante renglón de desarrollo para la Realidad Virtual.

1973  Bui-Tuong Phong presenta su tesis de doctorado "Iluminación de imágenes generadas por computadora".

1976  P. J. Kilpatrick publica su tesis de doctorado "El uso de la Cinemática en un Sistema Interactivo Gráfico".

1977  Dan Sandin y Richard Sayre inventan un guante sensitivo a la flexión.

1979  Eric Howlett (LEEP Systems, Inc.) diseñan la Perspectiva Optica Mejorada de Extensión Larga (Large Expanse Enhanced Perspective Optics, LEEP). A principios de los 80´s la Realidad Virtual es reconocida como una tecnología viable. Jaron Lanier es uno de los primeros generadores de aparatos de interfaz sensorial, acuñó la expresión "Realidad Artificial", también colabora en el desarrollo de aparatos de interface VR, como guantes y visores.

1980  Andy Lippman desarrolla un videodisco interactivo para conducir en las afueras de Aspen.

1981  Tom Furness desarrolló la "Cabina Virtual".G. J. Grimes, asignado a Bell Telephone Laboratories, patentó un guante para introducir datos.

1982  Ocurre uno de los acontecimientos históricos en el desarrollo de los simuladores de vuelo, cuando Thomas Furness presentó el simulador más avanzado que existe, contenido en su totalidad en un casco parecido al del personaje Darth Vader y creado para la U.S. Army AirForce. Thomas Zimmerman patentó un guante para introducir datos basado en sensores ópticos, de modo que la refracción interna puede ser correlacionada con la flexión y extensión de un dedo.

1983  Mark Callahan construyo un HMD en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

1984  William Gibson publica su novela de ciencia ficción, Neuromancer en el que se utiliza por primera vez el término "Ciberespacio" refiriéndose a un mundo alternativo al de las computadoras; con lo que algunos aficionados empiezan a utilizarlo para referirse a la Realidad Virtual. Mike Mc Greevy y Jim Humphries desarrollaron el sistema VIVED (Representación de un Ambiente Virtual, Virtual Visual Environment Display) para los futuros astronautas en la NASA.

1985  Jaron Lanier funda la institución VPL Research. Los investigadores del laboratorio Ames de la NASA construyen el primer sistema práctico de visores estereoscopios. Mike Mc Greevy y Jim Humphries construyen un HMD con un LCD monocromo del tamaño de una televisión de bolsillo.

1986  En el centro de investigaciones de Schlumberger, en Palo Alto, California, Michael Deering (científico en computación) y Howard Davidson (físico) trabajaron en estrecha relación con Sun Microsystems para desarrollar el primer visor de color basado en una estación de trabajo, utilizando la tecnología de Sun. Existen ya laboratorios como el de la NASA,Universidad de Tokio, Boeing, Sun Microsystems, Intel, IBM y Fujitsu dedicados al desarrollo de la tecnología VR.

1987  La NASA utilizando algunos productos comerciales, perfecciona la primera realidad sintetizada por computadora mediante la combinación de imágenes estéreo, sonido 3-D, guantes, etc. Jonathan Waldern forma las Industrias W (W Industries). Tom Zimmerman et al. desarrolla un guante interactivo.

1988  Michael Deering y Howard Davidson se incorporan a la planta de científicos de Sun. Una vez allí, el Dr. Deering diseñó características VR dentro del sistema de gráficos GT de la empresa, mientras que el Dr. Davidson trabajaba en la producción de visores de bajo costo.

1989  VPL, y después Autodesk, hacen demostraciones de sus completos sistemas VR. El de VPL es muy caro (225,000 dólares), mientras que el de Autodesk no lo es tanto (25,000 dólares).Jaron Lanier, CEO of VPL, creó el término "Realidad Virtual". Robert Stone forma el Grupo de Factores Humanos y Realidad Virtual.

Eric Howlett construyo el Sistema I de HMD de vídeo LEEP. VPL Research, Inc. Comenzó a vender los lentes con audífonos que usaban despliegues ópticos LCD y LEEP. Autodesk, Inc. Hizo una demostración de su PC basada en un sistema CAD de Realidad Virtual, Ciberespacio, en SIGGRAPH'89. Robert Stone y Jim Hennequin coinventaron el guante Teletact I. Las Tecnologías de Reflexión producen el visor personal.

1990  Surge la primera compañía comercial de software VR, Sense8, fundada por Pat Gelband. Ofrece las primeras herramientas de software para VR, portables a los sistemas SUN. ARRL ordena el primer sistema de realidad virtual de Division. J. R. Hennequin y R. Stone, asignados por ARRL, patentaron un guante de retroalimentación tangible.

1991  Industrias W venden su primer sistema virtual. Richard Holmes, asignado por Industrias W, patento un guante de retroalimentación tangible.

1992  SUN hace la primera demostración de su Portal Visual, el ambiente VR de mayor resolución hasta el momento. Al Gore, vicepresidente de Estados Unidos y promotor de la Realidad Virtual, dictó seminarios sobre la importancia de esta tecnología para la competitividad norteamericana. T. G. Zimmerman, asignado por VPL Research, patentó un guante usando sensores ópticos. Division hace una demostración de un sistema de Realidad Virtual multiusuario. Thomas De Fanti et al. Hizo una demostración del sistema CAVE en SIGGRAPH.

1993  SGI anunció un motor de Realidad Virtual.

1994  La Sociedad de Realidad Virtual fue fundada. IBM y Virtuality anunciaron el sistema V-Space. Virtuality anunció su sistema serie 2000. Division hizo una demostración de un sistema integrado de Realidad Virtual multiplataformas en IITSEC, Orlando.

OBJETIVOS

LA REALIDAD VIRTUAL TIENE POR OBJETIVOS:

Crear un mundo posible, crearlo con objetos, definir las relaciones entre ellos y la naturaleza de las interacciones entre los mismos.
Poder presenciar un objeto o estar dentro de él, es decir penetrar en ese mundo que solo existirá en la memoria del observador un corto plazo (mientras lo observe) y en la memoria de la computadora.
Que varias personas interactuen en entornos que no existen en la realidad sino que han sido creados para distintos fines. Hoy en día existen muchas aplicaciones de entornos de realidad virtual con éxito en muchos de los casos. En estos entornos el individuo solo debe preocuparse por actuar, ya que el espacio que antes se debía imaginar, es facilitado por medios tecnológicos.

La meta básica de la RV es producir un ambiente que sea indiferenciado a la realidad física

(Lee, 1992). Un simulador comercial de vuelo es un ejemplo, donde se encuentran grupos

de personas en un avión y el piloto entra al simulador de la cabina, y se enfrenta a una

proyección computadorizada que muestra escenarios virtuales en pleno vuelo, aterrizando,

etc. Para la persona en la cabina, la ilusión es muy completa, y totalmente real, y piensan

que realmente están volando un avión. En este sentido, es posible trabajar con

procedimientos de emergencia, y con situaciones extraordinarias, sin poner en peligro al

piloto y a la nave.

La R.V. toma el mundo físico y lo sustituye por entrada y salida de información, tal como la

visión, sonido, tacto, etc. computadorizada

POSIBILIDADES DE LA RV

La tecnología de la RV permite conocer cosas que de otro modo no estarían a nuestro alcance: estructura del átomo, hélice del ADN, futura estación espacial Alpha o la programación de un recorrido en Marte. También permite a los cirujanos operar a pacientes inexistentes, sin riesgo de matarlos, a químicos intentar la creación de nuevas moléculas, a diseñadores de automóviles probar los vehículos en carreteras ficticias. Aquí es posible mezclar los conocimientos adquiridos con la fantasía y poner a prueba hipótesis sin el riesgo de destruir objetos o entornos delicados.

También se puede reproducir en la memoria de una computadora una pirámide egipcia o cavernas prehistóricas cuya visita constituye un riesgo para su conservación, traspasado a un CD Rom, cualquier persona podría realizar la visita caminando por dicho monumento. O recorrer las venas y arterias del cuerpo humano como en micro submarino. El espectador define el recorrido. Todos los aspectos, los puntos de vistas posibles de la realidad representada, deben estar ahí, para que el visitante construya su propio recorrido.

Rigen las reglas de la libre exploración como en la Web (Internet).

APLICACIONES DE LA RV

Ya hemos mencionado múltiples aplicaciones, como el quirófano virtual (ya en uso en la Facultad de Medicina de la Universidad Complutense de Madrid), la exploración espacial y la arqueológica, la investigación genética y química. También se benefician todas las profesiones que utilizan habitualmente maquetas o prototipos, ya que la RV permite al diseñador presentar a sus clientes simulaciones tridimensionales de la obra antes de iniciar su realización. Las actividades de alto riesgo constituyen otro campo donde la RV se puede convertir en un aliado invaluable, permitiendo, entre otras cosas, el entrenamiento de personal especializado sin poner en peligro su integridad física.

Telepresencia
La "telepresencia" -fuera del ámbito de los juegos- constituye un aspecto que también puede ser de gran importancia para la investigación. Si un operador se mantiene conectado a un robot que se desplaza en un ambiente desconocido, a través de su "data suit" podrá ayudar a construir una representación de este entorno más adecuado para el cumplimiento de los objetivos de los investigadores. No sólo se podría visualizar así -por ejemplo- el suelo marciano sino también palparlo, experimentar el peso o la resistencia de su atmósfera, etc. de modo tal que otro investigador o estudiante pueda, después, repetir o incluso profundizar la experiencia sin estar directamente conectado al robot que esté en la superficie marciana (o de otro cuerpo celeste).

Campo diferente de la telepresencia sería el de las "reuniones virtuales", en que los participantes podrían "encontrarse" en un ambiente común (sala virtual) a través de las representaciones tridimensionales de cada uno. En este caso, "el entorno virtual se convierte en un entorno compartido en el que el usuario no se percibe sólo como presente, sino como contemporáneamente presente con otros. [...] El espacio de esta presencia contemporánea simulada no corresponde a ninguno de los espacios reales en que se encuentran concretamente los interlocutores; su existencia está determinada por la comunicación entre sujetos; dicho espacio está constituido por las informaciones disponibles a la vez para las partes que establecen la comunicación [... y...] Construido en el ordenador, en el momento en que es utilizado."

Las aplicaciones son numerosas hoy en día:

DISEÑO Y RECORRIDO DE MODELOS ARQUITECTONICOS
VISUALIZACION CIENTIFICA. ANALISIS DE SISTEMAS FISICOS.
EDUCACION Y CAPACITACION DE PERSONAL
MEDICINA
AYUDA A MINUSVALIDOS
DIVERSION Y JUEGOS ELECTRONICOS

Aplicación en el Campo de la Salud:

Dentro de la utilización y desarrollo de esta tecnología se ha extendido y ramificado hasta las siguientes áreas de la salud:

(1) procedimientos quirúrgicos (cirugía a distancia o telepresencia, y planeamiento y simulación de los procedimientos antes de la cirugía); (2) terapia médica; (3) medicina preventiva y educación a pacientes; (4) educación médica y adiestramiento; (6) visualización de base de datos médicos muy extensos; (7) adquisición de destrezas y rehabilitación; y (8) diseño arquitectónico para las facilidades médicas. Estos avances han ayudado grandemente a la calidad del cuidado en el servicio de salud, y en el futuro reflejará grandes economías monetarias (ATP, 1995). Muchas herramientas que responden a las necesidades del ambiente virtual se continúan mejorando, pero aún con el éxito obtenido, se requiere más investigación en aspectos tales como; estudio de usuarios, uso de "robots" para procedimientos con telepresencia, realzar los sistemas virtuales, y mejorar la funcionalidad del sistema (ATP, 1995).

El uso de la técnica de telepresencia se esta desarrollando como parte de las estrategias en el campo militar, permitiendo la intervención en el campo de batalla o en lugares distantes. En este sentido, el "Advanced Research Projects Agency" (ARPA) desarrollo un programa avanzado en biomédica donde demostraron una intervención invaciva (cirugía) con un brazo mecánico a un kilometro de distancia del lugar donde se llevó a cabo la cirugía (ATP, 1995).

El ambiente virtual es muy útil también para cirugía a distancia y para cirugía "local". Un ejemplo de este tipo de intervención "local" es la cirugía con endoscopio. El cirujano puede manipular los instrumentos observando en un monitor de televisor y manipulando el equipo quirúrgico que se encuentra en un tubo dentro del paciente. Por otro lado, el uso de un ambiente quirúrgico virtual para adiestramiento reduce los costos de éste tipo de educación y los riesgos que pueden presentar los pacientes.

Por otro lado, Satava (1993, citado en ATP, 1995) identificó cinco elementos que afectan el realismo del ambiente virtual de en las aplicación médica: (1) Fidelidad -gráficas de alta resolución; (2) Muestra apropiada de los órganos - tal como la deformación de la morfina, etc.; (3) Muestra de la reacciones de órganos - tal como el sangrado de una arteria o un "bile" en la vesícula; (4) Interactividad - entre objetos, tales como un instrumento quirúrgico y los organos; (5) Retroalimentación ("feedback") sensorial - retroinformación táctil y de fuerza. Aunque el realismo de los objetos virtuales no puede considerarse suficiente. Además, la interacción entre el ser humano y la computadora puede proveer un ambiente más real donde el usuario puede interactuar (Barfield and Hendrix, 1995, citado en ATP, 1995).

Aplicación en el Campo de la Psicología:

El uso terapéutico del ambiente virtual incluye sistemas de interacción muy creativos que reducen la ansiedad y el estrés. Por ejemplo, un dentista utiliza unas gafas para 3-D (tridimensionales) para entretener o distraer la atención de los pacientes mientras están sentados en la silla siendo intervenidos.

Este recurso tecnológico también es utilizado para reducir las fobias, para desarrollar destrezas, y para adiestramiento con personas con impedimentos. Un ejemplo de este tipo es la utilización de ambientes virtuales para el adiestramiento y uso de guaguas virtuales en distintas rutas de viaje, de tal forma que la persona con impedimentos pueda aprender a utilizar los sistemas de transportación públicos (ATP, 1995).

*Aplicación Terapéutica:

North, North & Coble ( ) señalan los grandes logros que obtenidos mediante el uso de la Realidad Virtual en la intervención con distintos desórdenes psicológicos. Estas técnicas se han utilizado en tratamiento de Agorafobia (miedo a lugares abiertos), Acrofobia (miedo a ascender a lugares muy elevados), miedo a volar, entre otros.

Se ha investigado la efectividad de la tecnología del ambiente virtual en el área de la psicoterapia. North, North & Coble ( ) investigaron la efectividad de la "Desensibilización" en un Ambiente Virtual (VED) en el tratamiento de "agorafobia" (miedo a estar en lugares abiertos, al aire libre; asociada a sensaciones de vértigo). El trabajo realizado por estos investigadores presenta un diseño tradicional usando 60 sujetos. Treinta (30) sujetos fueron colocados en un grupo experimental y los otros treinta (30) en un grupo control. Dos instrumentos fueron utilizados: un Cuestionario de Actitudes hacia la Agorafobia (ATAQ) y la Escala Subjetiva de Disconformidad (Subjective Unit of Discomfort Scale- SUDS). Sólo los sujetos en el grupo experimental fueron expuestos en el tratamiento de VED.

El Ambiente Virtual de "desensibilización" mostró ser efectivo en el tratamiento de sujetos con agorafobia (grupo experimental). El grupo control, o el grupo sin tratamiento, no reflejó cambios significativos. Todas las actitudes hacia la situación agorafóbica disminuyeron significativamente en el grupo experimental, pero no fue así para el grupo control.

Esta investigación, incluyendo el estudio piloto, establece un nuevo paradigma para la utilización y efectividad de la tecnología del ambiente virtual, así como en el aspecto económico, y tratamiento confidencial en la intervención de desórdenes psicológicos (North, North & Coble, ).

Otro uso del ambiente virtual se encuentra en la intervención con desórdenes alimenticios (Riva, ). Los desórdenes alimenticios, una de las más comunes patologías de la sociedad del occidente, ha sido por mucho tiempo asociada con alteraciones en las representaciones perceptual-cognitivo del cuerpo. De hecho, un gran número de estudios han señalado el hecho de que la percepción de nuestro cuerpo y las experiencias asociadas con esta representación son el problema clave en la "anorexia", la bulimia y la obesidad. Estos hallazgos se han reflejado dentro de la intervención terapéutica; si la persona tiene representaciones corporales muy distorsionadas, esto puede afectar en gran medida el tratamiento.

El tratamiento sobre los problemas en las experiencias corporales no ha sido claramente definidos. De acuerdo a Rivas ( ), hay dos métodos que se están utilizando: el primero es la aproximación cognitiva-conductista en la ayuda a pacientes que presentan sentimientos de insatisfacción; el segundo, es una aproximación visual-motora aproximación que tiene el objeto de influenciar el nivel de nuestra conciencia corporal.

El Ambiente Virtual para la Modificación de la Imagen del Cuerpo (VEBIM), un grupo de ayuda en el tratamiento en imagen corporal, trata de integrar estas dos aproximaciones dentro de un ambiente virtual. Esta opción no sólo hace posible la intervención simultánea en todas las formas de la representaciones corporales, sino que usa los efectos psico-fisiológicos provocados en el cuerpo por medio de una experiencia virtual con propósitos terapéuticos (Riva, ).

* Motivación

Dentro del aspecto motivacional en la conducta humana, se señala la efectividad en el mejoramiento y mantenimiento del aprendizaje e interés intrínseco. El interés contribuye al aprendizaje, por tanto, estudia el impacto del interés como aspecto esencial para la motivación intrínseca. En este aspecto, el ambiente virtual provee un sentido de presencia, lo que posibilita la creación de escenarios que estimulan la curiosidad y el interés para el aprendizaje.

El estudio de North constó de 18 participantes, entre las edades de 21 a 32 años. El experimento consistió del ambiente del mundo físico utilizando bloques de madera, y el mundo virtual, utilizando bloques virtuales. Ambos mundos usaban colores y formas como variables. Las dos variables consistían de tres formas (esfera, pirámide, y cubo), y de tres colores (rojo, verde y azul). En ambos mundos, los bloques de madera y los bloques virtuales tenían que ser manipulados y arreglados en nueve diferentes patrones.

EL primer experimento comenzó con un patrón de dos bloques. Poco a poco la dificultad se fue incrementando al aumentar el número de bloques. Las puntuaciones (10 puntos en total) variaban de muy débil a muy fuerte. Los resultados reflejaron una diferencia significativa entre los sujetos que trabajaban con el mundo virtual y con aquellos que utilizaron el mundo físico, con respecto a la curiosidad, interés, y sentido de control.

North ( ) señala que la comparación en el nivel de interés indicó que en todas las puntuaciones de los sujetos en el mundo virtual reflejaron una puntuación mayor que el grupo que trabajó con el mundo físico. La comparación en el nivel de control reflejó que en el inicio de la investigación las puntuaciones obtenidas por los del mundo virtual no fueron mayores que la puntuación en el mundo físico. A pesar de esto, y luego de una orientación para navegar en el ambiente virtual, la puntuación en éste grupo aumentó gradualmente. La investigación demostró que el ambiente virtual es más útil que el mundo físico al aumentar el promedio de memoria y aprendizaje.

PERSONAS CON DISCAPACIDADES

El nuevo campo tecnológico que ofrece la Realidad Virtual brinda un sinnúmero de áreas de investigación. La mayoría de las investigaciones sobre Realidad Virtual parten de las disciplinas de ingeniería, ciencias de cómputos, matemáticas, ciencias naturales, y su mejor cliente, las ciencias militares. En estos momentos son pocos los programas en psicología que están trabajando con Realidad Virtual. Dado que la Realidad Virtual se basa principalmente en la percepción y sensación humana, surge la preocupación sobre el rol que debe tomar la el campo de la psicología ante esta nueva tecnología.

Las investigaciones que han integrado aspectos psicológicos han logrado éxito cuando utilizan la Ritual Virtual como técnica terapéutica, motivaciones, desarrollo de aprendizaje. La necesidad de continuar estudios en éste campo es evidente. Dentro de las áreas de mayor necesidad de investigación se encuentra la percepción, esto debido a la meta de establecer ambientes virtuales que imiten con mayor rigurosidad el ambiente físico. Otra área se encuentra dentro de la población con impedimentos, debido a la posibilidad de utilizar ambientes virtuales para desarrollar destrezas y habilidades, as¡ como el utilizar la técnica como herramienta asistida. En este sentido, podemos señalar la posibilidad de crear un ambiente virtual para adiestrar ha niños en el uso de sillas de ruedas motorizadas sin tener que ponerlos en situaciones de peligro o riesgo. La posibilidad de crear un ambiente que facilite el aprendizaje de rutas de acceso hacia los distintas áreas de la universidad para personas con impedimentos; y de esta forma concientizar a las personas que "no tienen impedimentos" sobre las facilidades, dificultades y necesidades que tienen esta población.

EQUIPAMIENTO NECESARIO

El software consiste en programas que se compran, normalmente discos que se insertan en la computadora o tarjetas de circuitos que se conectan a placa base. Los componentes hardware de un sistema son obtenidos de diversos fabricantes, para nuestros propósitos es suficiente decir que el hardware de la RV va desde periféricos relativamente baratos para una computadora personal hasta sistemas que valen miles de dls. Un buen numero de sistemas independientes se unen con la base de hardware, software y electrónica y otros proporcionan efectos auditivos visuales y táctiles.

Los cascos utilizados actualmente en la RV causan un mayor impacto porque no hay nada que distraiga al usuario de lo que está sucediendo, pero el fenómeno de la computadora es el mismo. El casco priva de todas las demás sensaciones que compiten con la de la pantalla, lo que menos importa es que bloqueen al usuario

De todas las señales del exterior, lo que importa es lo que sucede dentro de la pantalla, que es donde se da la RV.

Los equipos de cabeza son denominados unidades de presentación sobre la cabeza. Algunos parecen cascos mediante los cuales los dispositivos de decisión quedan suspensivos enfrente de los ojos del usuario

DISPOSITIVOS IMPORTANTES:

SONIDO: importante para la percepción especial de una persona y es mas efectivo cuando las ayudas visuales son mínimas.
RASTREADORES: un dispositivo es sujetado al objeto o al usuario para que los movimientos de la cabeza o manos puedan ser detectados, esto se lleva a cabo por medios electromagnéticos u ópticos.
GUANTE: el dispositivo mas omnipresente para el control y entrada instrumentado con fibras ópticas flexibles que recorren cada articulación de la mano

Navegadores y editores de RV

Existen diferentes visores para poder experimentar con VRML en la Internet, disponibles para diferentes plataformas aunque a veces un tipo de navegador no está disponible más que en una o dos plataformas, y en muchos casos las versiones están en etapas Alfa o Beta. Los diversos visores se distinguen por sus funcionalidades por lo que no es necesario escoger solamente uno. Las funcionalidades que deben tomarse en cuenta son:

Plataforma.

Versión.

Número de colores.

Velocidad.

Tipo de sombreado.

Soporte de texturas.

Forma de despliegue.

Posibilidad de modelar escenas.

Otro detalle a tomar en cuenta es que realmente a través de la aplicación se puede navegar en el Web con las ligas definidos en la escena tridimensional, dado que algunas aplicaciones sólo son visores, incapaces de navegar, solo muestran la escena como una aplicación auxiliar muestra cualquier archivo. Algunos ejemplos de navegadores son:

WebSpace

WorldView

WebFX

Fountain

Virtus Voyager

VRweb

Todos ellos están disponibles en la Red, se puede acceder a ellos a través del repositorio de VRML mencionado anteriormente.

Herramientas de autoría para VRML

Para crear archivos VRML existen esencialmente dos maneras. La primera es hacerlo a mano, es decir utilizar cualquier tipo de editor de texto y escribir. La segunda y la más sencilla es el usar una herramienta de autoría ¿Qué implica esto?:

El autor gana mucho tiempo al no tener que escribir códigos.

El autor ve lo que esta creando en ese mismo momento sin tener que hacer uso de un navegador de VRML.

Lo más importante el autor no tiene que conocer el lenguaje VRML para crear sus mundos virtuales.

La herramienta de autoría crea archivos VRML. Para crear un mundo el autor necesita tener sus modelos en 3D, (transformados al formato adecuado en este caso Open Inventor) importarlos y hacerles las modificaciones necesarias. En caso de que no tenga sus modelos en 3D Webspace Author trae utilerías que permiten crear objetos y texto en 3D.

Una vez que se selecciona un objeto se puede desplazar dentro del mundo, darle una serie de atributos (textura, color, nivel de detalle, ligas, etc.), modificar el tamaño, alinear con otros objetos, y más. Para aplicar texturas y colores se selecciona el objeto y después, a través de unas paletas se escoge el color o la textura deseada; o el autor puede definir sus propias paletas de colores y texturas. Las ligas se crean a través de una caja de diálogo, éstas pueden ser hacia una imagen, vídeo, audio o un Url. Aparte la mayoría de herramientas de autoría de VRML, Webspace Author cuenta con un editor de nivel de detalle o LOD (Level of Detail). En este caso se selecciona un objeto para el cual se considera que sólo se quiere ver a detalle cuando se está muy cerca y solo ciertas líneas cuando se está más lejos. Para VRML lo que vamos a hacer es que vamos a tener varios modelos representando el mismo objeto, se escogerá un modelo diferente según la distancia a la que nos encontramos del objeto real. Tomamos el modelo original y definimos en que rango de distancias lo queremos ver, después lo duplicamos y la copia que se va a usar para una distancia mayor la pasamos por una utilería que reduce el número de polígonos. Así se puede ir formando varios duplicados. Toda la labor de modelado y definición de mundos virtuales se puede hacer sin tener ninguna idea (aunque no es recomendable) de VRML como lenguaje. Con este tipo de herramientas las gentes que deseen crear mundos virtuales podrán hacerlo sin necesidad de perder tiempo al aprender un lenguaje o chequear los errorcitos de sintaxis inevitables cuando se programa a mano.

Varios de los Componentes Necesarios para la R.V.

* "Displays" (Pantalla o Muestra)

La pantalla ("display") para significar "la presentación de información al ojo y la mente"; el término "display" puede ser interpretado como aquello que presenta la información, irrespectivamente de la modalidad sensorial. En este sentido, la referencia puede darse visual, auditiva y táctil (se han hecho intentos limitados para producir un "Display" para los sentidos de gusto y olor).

* "Transducer"

Cuando la persona interactua con un ambiente real, el orden que ejecuta esas acciones son comunicadas al generador de Realidad Virtual en la computadora. El "transducer" convierte una acción en una forma de comunicación que puede ser interpretada por la computadora. Estas acciones incluyen actividades de movimiento (de la cabeza ojos, manos y cuerpo), habla y cerebro.

El movimiento de las manos proveen señales que necesita la computadora para permitir al operador la manipulación de objetos. El sistema más popular es el "Data Glove", el cual consiste de fibras ópticas dentro de un guante. El movimiento de los dedos causa "bending" de las fibras y un cambio en la cantidad de luz que esta transmite. El "Powerglove" de Mattel, uno de los más recientes desarrollados, utiliza la misma tecnología.

Con el Data Glove, los movimientos de las manos se miden usando sensores magnéticos los cuales se encuentran en el guante. El "Powerglove" usa transmisores ultrasónicos y receptores ("receivers").

El movimiento de "transducer" corporal es necesario para que una persona pueda moverse naturalmente hacia un ambiente de Realidad Virtual. Se ha intentado utilizar lo que se conoce como un "body Glove", el cual utiliza la misma tecnología del "Data Glove", pero los movimientos corporales están limitados debido a las conexiones de cables. El caminar, para dar un ejemplo del desarrollo de éste diseño, puede simularse mediante un equipo de caminar en el mismo sitio. También puede utilizarse una bicicleta fija, o un carro para proveer efectos similares dentro de un ambiente apropiado.

Los movimientos de los ojos tiene mucha importancia en la realidad virtual, pero probablemente mas que un control de entrada ("input") de información que como un prerequisito para lograr una simulación efectiva. El estado del conocimiento en cuanto al movimiento "transducers" de los ojos esta avanzando rápido, y se ha trabajado con investigaciones médico-psicológicas. Algunas opciones incluyen "transducing" de actividad eléctrica alrededor del ojo, reflejo de la cornea e imágenes directas seguidas por procesamiento de imagen en vídeo.

Desafortunadamente, el registro visual de información en la realidad virtual es un problema difícil de resolver por varias razones. Primero, el sistema visual humano es muy bueno detectando pequeñas fallas en el registro, por que el uso de la resolución de la "fovea" y las diferencias en sensibilidad del sistema visual del ser humano. Segundo, los errores que pueden ser tolerados en el Ambiente Virtual no son aceptables en la Realidad Aumentativa. Parámetros incorrectos de visualización, mal-alineamientos en las imágenes presentadas por el "Head Mounted Display", los errores en el sistema de HMD, y otros problemas que usualmente ocurren en éste sistema (HMD), puede no causar problemas detectable en el Ambiente Virtual, pero son problemas mayores en el Ambiente Aumentativo (Registration Errors in Augmented Reality, Azuma, 1996).

"Speech transducers"

La Entrada de Información Directamente por Voz (DVI- Direct Voice Input) se ha estado desarrollando por varios años. Se ha conducido mediante varias potencias comerciales ("word processing") y para aplicaciones militares. Los distintos equipos de DVI son otra herramienta que incrementa la la naturalidad con la cual el ser humano interactua con la máquina. Programas de control (instrucción) de voz para computadoras, tal como "Dragon", entre otros están siendo utilizados para el manejo interactivo de ambientes virtuales.

"Generación de Imágenes Visuales"

El uso de "displays" inmersivos para visualizar datos puede ofrecer unas ventajas específicas sobre las pantallas de dos dimensiones. Los "displays" inmersivos, por lo menos unos pocos, ofrecen libertad de distracciones y recepción de datos extraños. Esto puede llevar a la hipótesis de al tener el usuario una (perspectiva desde una) "mirada desde afuera" o una perspectiva desde dentro del mundo, los mecanismos de observación innatos del ser humano están relacionados con nuestro marco de referencia, lo que posibilita esta inmersión. A pesar, la observación es una parte poderosa en parte por que la contextualización que hace el inconsciente puede ocurrir con todos los canales y con un completo y un completo y sofisticado ambiente físico (Visualización de Datos, ).

Los objetivos de la generación de imágenes visuales en la realidad virtual es similar a los objetivos en la simulación en aviones, en términos de complejidad y realismo.

La realidad virtual puede añadir otros requisitos por parte del usuario al utilizar, por ejemplo, el movimiento de la cabeza, el cual requiere de rápidos cambios de escena (en el espacio virtual). La simulación visual efectiva requiere complejos equipos computaciones (para una perspectiva efectiva) y mucha velocidad computacional (para cambios de escenas a una razón en tiempo real). Estos requisitos computacionales están disponibles en máquinas o computadoras personales PC o estaciones de trabajo (work station level machine). La plataforma comúnmente utilizada en la "Silicon Graphics." Por otro lado, muchas personas han logrado éxito al realizar simples realidades virtuales utilizando la computadora AMIGA PC.

"Audio image generation"

Al utilizar distintos sonidos espaciales puede lograr atributos importantes dentro de una realidad virtual. Los sonidos son subconscientemente localizados y utilizados por las personas en el mundo virtual, para percibir advertencias, para distinguir conversaciones teniendo ruido de fondo ("the cocktail party phenomenon") y para la orientación. Varios componentes de un sonido se utilizan para determinar su origen dentro de áreas de espacio (ambiente). La diferencia en tiempo en que un sonido es recibido en el oído, y su amplitud del sonido, son aspectos que contribuyen a determinar el origen. Tomando esto en consideración, para obtener éxito en la producción de un mundo virtual auditivo, debe generarse un espacio de sonido estable. Esto requiere una fuente de sonido, conocimientos en la posición de la cabeza, y un equipo para alterar el sonido de calidad y presentar una apropiada emisión de sonido para cada oído. Las investigaciones en la localización de sonidos son un área respetable de desarrollo investigativo, al igual que los principios relevantes y los datos que se han utilizado para producir una variedad de generadores de sonidos tridimensionales. Se ha trabajado con dos tipos de generadores auditivos, un "head box" electromecánico, alta velocidad, un procesador de señales digitales (Visualización de Datos, ).

"Head Mounted Display"

El equipo de entrada de datos conocido como el Data Glove (un guante que funciona como un "joystick") hace su aparición como una mano que se encuentra dentro del mundo virtual. El ser humano puede moverse hacia el mundo virtual al señalar hacia una dirección, o al levantar o manipular objetos con el guante. Este tipo de técnica utilizada en cirugías de "telepresencia", donde el médico puede manipular equipos desde lugares remotos; donde el sujeto, por un lado, esta trabajando con una imagen directa de una cirugía, y por otro, mantiene una conexión directa con el mundo real. En este sentido, la telepresencia no puede considerarse como una aplicación donde el sujeto se encuentra totalmente inmerso dentro del mundo virtual, aunque ambos envuelven la manipulación dentro de un ambiente en tiempo real. Por tanto, los sistemas de imagen directa asistida por computadora pueden considerarse como aplicaciones rudimentarias de realidad artificial (ATP, 1995). Este tipo de ambiente es definido como un realidad compuesta o una "realidad aumentativa" ("augmented reality") (Doyle, 1995, citado en ATP, 1995). La realidad aumentativa regresa a los simuladores de claves de los operadores. La "telemedicina" es una forma de transferir información médica en tiempo real (o cerca de tiempo real). Este tipo de tecnología es utilizada en telecomunicaciones, gráficas de alta resolución, imágenes, y vídeo para ayudar al personal médico en el diagnóstico y tratamiento de pacientes sin tener que verlos en persona. De esta forma, la telemedicina no es un ambiente virtual.

FUTURO DE LA RV

El objetivo de RV ha sido la creación del ciberespacio, en la concepción que ha sido plasmada de manera más imaginativa a través de novelas.

Como tal, algunos de los requisitos fundamentales de este ciberespacio es que sea gráfico, multiparticipativo, distribuido e independiente de plataforma.

Para lograr la creación es necesario sobrepasar varios problemas actuales tales como el desempeño gráfico (especialmente en máquinas PC's ya que son la mayoría de la población), la latencia y la velocidad de red, y la creación de un modelo de interacción que con miles de participantes, ¡O incluso millones!.

El siguiente paso importante hoy en día para VRML es la creación de un marco que permita comportamientos, entendido a estos como a cambio en el mundo tridimensional a través del tiempo y la posibilidad del usuario de causar o ser afectado por dichos cambios. Dichos cambios podrían ser activados por interacción del usuario, el paso del tiempo, y otros objetos. Por simplicidad de diseño los comportamientos se han clasificado en simples (un usuario con su ambiente) y en complejos (multiusuario). VRML 2.0 tiene como meta la implementación de comportamientos simples, dejando como siguiente paso lógico los complejos.

Dentro del campo de la educación y de la ciencia en gral. será una herramienta de gran valía y tal vez indispensable en los años por venir. Veamos como será el aula este próximo siglo: nuestro asiento en el aula podrá ser nuestra propia sala o una propia terminal dentro de un campus universitario. Complementada con un par de lentes o cascos con audífonos integrados, así como un par de guantes especiales y traje ajustado de cuerpo completo. Con estos aditamentos podríamos dar a la orden verbal a nuestra computadora para que diera acceso a nuestro tema del día ej. Un viaje al interior del cuerpo humano. Ante nuestros ojos aparecería una sala de cirugía con el paciente listo a ser explorado, con un comando virtual instruiríamos a la computadora a mostrar el sistema digestivo.

En otras áreas como la historia, paleontología, química, física la posibilidad de aprovechamiento es enorme. Podríamos desde visitar virtualmente sin movernos de nuestro asiento ciudades ya desaparecidas como Pompeya o Atenas, Technotitlán etc.

O sumergirnos en mundo ya desaparecido hace 150 millones de años en pleno dominio de los dinosaurios y no solo veríamos los enormes animales, sino también la flora existente de esa era.

En áreas como la química, se vería beneficiada ya que los estudiantes serian capaces de abordar el interior mismo de la materia, ingresar al núcleo del átomo etc..

No cabe duda que la electrónica y las nuevas herramientas con las que cuenta la computación harán en el próximo siglo un mundo con mas esperanza, mas humano, ya que el acceso al conocimiento seria mas fácil y rápido y por ende una educación personalizada, eficiente, clara, efectiva y dinámica.

Todo lleva consigo un riesgo, ej.: fomento a la violencia, escape de la realidad, pornografía, proliferación de grupos extremistas, juegos enajenables. Pero el ser humano deberá adaptarse y basándose en su capacidad minimizar o desaparecer esas influencias negativas para bien de todos.

A medida de que las tecnologías de realidad virtual evolucionan, las aplicaciones de VR se convierten literalmente en ilimitadas. Esto es asumiendo que VR va a redefinir la interfaces entre las personas y la información, ofreciendo nuevas formas de comunicación.

Los ambientes virtuales pueden representar cualquier mundo tridimensional que puede ser real o abstracto. Esto incluye sistemas reales como edificios, aeronaves, sitios de excavación, anatomía humana, reconstrucción de crímenes, sistemas solares, y muchas más. De sistemas abstractos podemos incluir campos magnéticos, modelos moleculares, sistemas matemáticos, acústica de auditorios, densidad de población y muchos mas. Estos mundos virtuales pueden ser animados, interactivos, compartidos y pueden exponer comportamiento y funcionalidad. Aplicaciones útiles de VR podemos incluir aplicaciones de entrenamiento en medicina, manejo de equipos, etc.

CONCLUSIONES

EN CUANTO A LA INTRODUCCION DE LA RV EN ARGENTINA, ES PROBABLE QUE SE INICIE CON EL USO DE SIMULADORES Y JUEGOS.

PARA PROMOVER SU DESARROLLO TECNOLOGICO HABRA QUE IMPULSAR PARALELAMENTE RAMAS DE LA COMPUTACION COMO LA GRAFICACION, LA ROBOTICA, LA VISUALIZACION CIENTIFICA, Y LA INTERACCION HOMBRE-COMPUTADORA, PUES ESTAS LE SIRVEN DE FUNDAMENTO.

OTRA ALTERNATIVA ES LA IMPLEMENTACION DE SISTEMAS DE REALIDAD VIRTUAL QUE EMPLEEN HERRAMIENTAS DE SOFTWARE Y DISPOSITIVOS QUE SE ENCUENTRAN EN EL MERCADO.

DADO EL GRAN POTENCIAL QUE OFRECE LA REALIDAD VIRTUAL Y EL ABARATAMIENTO DE SUS ACCESORIOS, ES CADA DIA MAS FACTIBLE LA APLICACIÓN DE ESTA TECNOLOGIA EN ARGENTINA.

LA REALIDAD VIRTUAL NO ES INTIMIDATORIA NI ES EL DOMINIO EXCLUSIVO A LOS ADICTOS A LOS VIDEO JUEGOS Y A LA TECNOLOGIA. SUS APLICACIONES TAMPOCO ESTAN RESTRINGIDAS A LO PURAMENTE TECNOLOGICO O CIENTIFICO. CREEMOS QUE LA RV ES UN MEDIO CREATIVO DE COMUNICACIÓN AL ALCANCE DE TODOS.

SE TIENE LA IMPRESIÓN DE QUE ELPAPEL MISMO DE LA IMAGINACION ESTA ADQUIRIENDO EN LA CULTURA DE LOS NUEVOS MEDIOS, UNA DIGNIDAD QUE HABIA PERDIDO U OLVIDADO LAS ARTES VISUALES. EN LA RV , EL ENLACE ENTRE TECNOLOGIAS PUNTERAS Y CORPOREIDAD DE LA PERCEPCION, ENTRE DIGITALIZACION DE LA IMAGEN Y CREATIVIDAD DE SU TRANSFORMACION, ENTRE LOGOS Y LUDUS REPRESENTA UNA REHABILITACION DE LA IMAGINACION COMO MEDIO COMUN ENTRE CONOCIMIENTO Y EXPERIENCIA CORPOREA, SINGULAR Y PROPIA.

LA RV PROMETE SER LA ULTIMA INTERFAZ HOMBRE-COMPUTADORA. ESTO PODRIA INCORPORAR UNA INTERFAZ INTUITIVA Y NATURAL ENTRE UN HUMANO Y UN AMBIENTE DE TRABAJO GENERADO POR UNA MAQUINAUNA INTERFAZ INTUITIVA ENTRE UN HOMBRE Y UNA MAQUINA REQUIERE POCO ENTRENAMIENTO Y BRINDA UN ESTILO DE TRABAJO MAS PARECIDO AL USADO POR EL SER HUMANO PARA INTERACTUAR CON AMBIENTES Y OBJETOS EN SU VIDA DIARIA. ES DECIR, LOS HUMANOS INTERACTUAN CON ELEMENTOS DE ESTA TAREA MIRANDO, SOSTENIENDO, MANIPULANDO, HABLANDO, ESCUCHANDO Y MOVIENDO, USANDO TANTO DE SUS HABILIDADES NATURALES COMO SON APROPIADAS O PUEDEN RAZONABLEMENTE SER ESPERADAS A SER APLICADAS A LA TAREA.

GLOSARIO

- Realidad:

Existencia real y efectiva de una cosa. Verdad, ingenuidad, sinceridad.

- Virtual:

Que tiene "virtud" para producir un efecto, aunque no lo produce de frecuente. Implícito, tácito. Que tiene existencia aparente y no real.

- Virtud:

Actividad o fuerza de las cosas para producir o causar sus efectos.

- Realidad Virtual:

Un ambiente creado por una computadora y donde una persona puede experimentar utilizando equipo especial.

- Sensación:

Es el proceso de detección y codificación de estímulos provenientes del mundo (de nuestro ambiente). Los estímulos emiten energía física -por ejemplo, luz, sonido, y calor-. Los órganos de los sentidos detectan esta energía y la transforma, o "transduce", en códigos que pueden ser transmitidos al cerebro. El primer paso en las sensaciones se encuentra en las células receptoras, las cuales responden a ciertas formas de energía. En este sentido, la retina del ojo es sensible a la luz, y las células ciliares del oído son sensibles a las vibraciones que generan los sonidos. La energía física es transformada a impulsos eléctricos; las información que lleva estos impulsos eléctricos viajan por las fibras nerviosas que conectadas los órganos de los sentidos con el sistema nervioso central. La información acerca del mundo externo viajan para apropiarse de áreas de la corteza cerebral.

- Percepción

La percepción es un proceso de organización e interpretación de información sensorial que se lleva a cabo en el cerebro y cuyo propósito es brindar significado a esa información que entra por nuestros sentidos.

Tanto la sensación como la percepción son procesos inseparables. Cuando el cerebro recibe información sensorial de los nervios aferentes, por ejemplo, dicha información es automáticamente interpretada. Por tanto, muchos psicólogos se refieren a la sensación y a la percepción como un sistema unificado de procesamiento de información.

El mundo (el ambiente) es un lugar lleno de significados, sonidos, olores, y tacto. En este sentido es importante que dentro de nuestra experiencia sensorial tengamos la capacidad de detectar y discriminar estímulos.

- "Transducer": ("hardware")

Es un equipo que convierte una forma de energía en otra forma de energía. Por ejemplo, un "transducer" puede acompañarse de un amplificador que convierte ("transduce") electricidad en sonido.

REFERENCIAS

INTERNET: WEB PAGES

http//cecusac.gdi.iteso.mx/virtual.
http://www.siggraph.org.mx
http://www.rtz.es
http://www.scc.puc.cl
http://www.wmaestro.com/webmaestro
http://vrml.wired.com
http://webspace.sgi.com/webspace
http://www.cs.umd.edu/projects/hcil/eve.restore
http://www.cs.gatech.edu/gvu/virtual

BIBLIOGRAFIA:

Revista Muy Interesante, Especial, Junio 1994
Mundo Científico, num. 148. Vol 14
BETTETINI, G. "Las nuevas tecnologías de la comunicación", Paidos, Barcelona, 1995
LARIJANI, C. "Realidad Virtual", McGraw-Hill, Madrid, 1994

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Enviado por:	Furone, Francisco
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