INTRODUCCIÓN

La realidad virtual es la tecnología que nos permite adentrarnos en un entorno totalmente virtual, donde además del contenido visual, en la mayoría de los casos también se emplean efectos auditivos.

Se usa un casco de realidad virtual, el cual, suele ser completamente cerrado, lo que permite que no haya ningún elemento del exterior que pueda interrumpir la experiencia y permite a los usuarios percibir imágenes 3D estereoscópicas, también se determina la posición espacial en el entorno visual a través de sensores de seguimiento de movimiento en el casco. Mientras tanto, los usuarios pueden escuchar sonidos por los auriculares e interactuar con objetos virtuales utilizando dispositivos de entrada como joysticks, varillas y guantes de datos. Como resultado, los usuarios sienten que pueden mirar a su alrededor y moverse a través del entorno simulado.

POSIBLES USOS DE LA REALIDAD VIRTUAL

MEDICINA

En el ámbito médico, los usos de la VR pueden ser múltiples. Con ella se puede, por ejemplo, tratar la depresión o la ansiedad, exponiendo gradualmente al paciente a la situación que le genera pánico, lo que aumentaría la seguridad frente a la fobia. O hacer que niños hospitalizados se sientan como en casa, reproduciendo su dormitorio o incluso animar  a moverse a pacientes con discapacidades. Volviendo al tema de los niños, una de las últimas novedades tiene que ver con un equipo de investigadores brasileños que estudian la oportunidad de dar a conocer con antelación los niños a las parejas cuando estos todavía se encuentran en el útero de la madre. Junto a un escaner tridimensional normal, el software está diseñado para ser acoplado a un visor que nos sumergirá completamente en el mundo del niño por nacer.

DEFENSA

El uso de visores para el entrenamiento militar no es ninguna novedad, pero con la llegada de la VR las posibilidades en esta área se han incrementado mucho. Una empresa coreana, la DoDAAM, por ejemplo, ha utilizado esta tecnología para el paracaidismo: el candidato se pertrecha y se coloca un visor VR. Con esto consigue tener una visión subjetiva del salto y es capaz de dirigir sus movimientos en el espacio virtual obviamente sin ponerse en riesgo en absoluto. DoDAAM también ha creado un software que trasnforma Oculus Rift en un binocular utilizado en posiciones de francotirador para localizar la posición del objetivo y comunicárselo al tirador.

Otro ejemplo es el de una compañía británica, Plextex, que con los años se ha especializado en una tecnología específica de sensores para identificar los problemas médicos de un soldado en el campo de batalla, lo que le permitiría salvar vidas, y a la vez ahorrar dinero a las arcas del gobierno.

ARQUITECTURA

La gran ventaja de la realidad virtual en la arquitectura es que a través de un visor de realidad virtual es posible sumergirse en los proyectos creados. Con un diseño en 2D o en 3D es imposible de percibir las proporciones o el tamaño de manera realista.

ARTE

Si ahora moviendo un dedo por la pantalla podemos crear nuestra obra de arte improvisada y digital, mañana será más común crear obras de arte tridimensionales, imponentes y, además, infinitas. Las barreras físicas se pueden borrar y la posibilidad de extenderse por el espacio con la imaginación se elevará al máximo. Google, en este campo, ha lanzado una aplicación: Tilt Brush, disponible por unos 30 euros, que reproduce un pincel virtual para dibujar en 3D. En el siguiente vídeo podréis entender mejor de qué se trata:

REDES SOCIALES

El 6 de octubre de 2016, Mark Zuckerberg, fundador de Facebook, publicó un selfie en el que su avatar, en versión dibujo animado, sostiene en su mano una tableta virtual dentro de la cual aparece su esposa, Priscilla Chan. Al día siguiente Zuckerberg, presentando Oculus Rift durante una conferencia de desarrolladores en San José, habló en directo con los avatares de dos de sus colegas. El concepto es el de la interacción con la gente, o más bien con los avatares de las personas a través de plataformas sociales como Facebook.

EDUCACIÓN

Una vez dentro de las escuelas, los estudiantes, en un futuro no muy lejano, podrán no tener por qué permanecer sentados en sus sitios frente a la pizarra  o el proyector. Al contrario, para entender la prehistoria, podrían colocarse un visor VR y verse en medio de una manada de dinosaurios, o estudiar el Imperio Romano junto a Julio César, mientras combate contra los galos, o echarse a la mar con Cristóbal Colón para descubrir América o estudiar el cuerpo humano desde dentro, como si fuesen glóbulos rojos (saltad al minuto 1:40).

NEGOCIOS

Imaginad que os encontráis en medio de una habitación vacía, sin nada. Lo único que hay es una tablet  y un visor VR. Sólo hay que ponérselo y listo, junto a vosotros aparecen vuestros colegas y con ellos también el director de la compañía, que, sin embargo, está en Londres en un viaje de negocios. Luego está el jefe de marketing que se encuentra físicamente en Dubai, pero, al mismo tiempo, está bebiendo su café justo a vuestro lado, que os encontráis en Berlín. Bienvenidos a una oficina en VR (donde no tener el don de la ubicuidad ya no es una problema)

DEPORTE

También aquí se superarán encuadres o puntos de vista. No habrá goles, mate o brazada que no se pueda seguir desde cualquier ángulo. Lo mismo sucederá con las muecas, los insultos o lo que sucede en segundo plano. En pocas palabras, todo el mundo podrá ver todo lo que suceda en un partido de fútbol, ​​una maratón o una competición de curling. Viviréis el deporte en una nueva dimensión.

Pero no sólo serán los espectadores los que disfruten de la VR. Esta, por ejemplo, es muy utilizada durante las sesiones de entrenamiento de fútbol americano. El quarterback sabe exactamente cómo moverse porque ha sido capaz de ensayar cada movimiento cientos de veces sin riesgo de lesionarse a cada impacto. ¿Os acordáis cuando las vuvuzelas, en el Mundial de 2010 de Sudáfrica, hacían enloquecer a los jugadores? Si éstos hubieran entrenado en VR tal vez con la reproducción del sonido se habrían acostumbrado a él!

VIAJES

Tal vez los amantes de los viajes, esos a los que les encanta llenarse de barro o empaparse bajo una lluvia torrencial, no aprecien especialmente este uso de la realidad virtual. Y a pesar de que me considero alguien a quien le encanta vivir este tipo de experiencias en carne y hueso, he de admitir que me interesa la idea de explorar lugares que sé que no visitaré a corto plazo. 

Fue ya en el lejano 2001, con la aparición de Google Earth, cuando tuvimos la oportunidad de ver el mundo desde el sofá de casa en 3D. Pero desde hace algún tiempo podemos ir más allá. Usando un visor VR se puede navegar alrededor del mundo como si fuésemos astronautas, admirar desde lo alto el desierto de Atacama o incluso el Coliseo. Admitámoslo, ¡la idea os entusiasma!

HISTORIA

El origen de la realidad virtual se remonta a la Segunda Guerra Mundial. La Marina de Guerra de Estados Unidos contacta con el MIT (Massachusetts Institute of Technology) para la posible creación de un simulador de vuelo apto para el entrenamiento de pilotos de bombarderos. El proyecto fue denominado Whirlwind y su construcción finalizó algunos años más tarde en 1951. No fue hasta 8 años después cuando USAF (United States Air Force) retomó el proyecto bajo el nombre de “Claude Project” y apareció un uso civil de la tecnología 3D.

A lo largo del siglo XX se han realizado diversos sistemas de realidad virtual. En 1962, Morton Heilig construyó el Sensorama, una máquina que muestra imágenes esteroscópicas tridimensionales de gran angular, con sonido estéreo, efectos de viento y aromas, y asiento móvil. En 1968, Ivan Sutherland construyó The Sword of Damocles, un casco de realidad virtual que mostraba con imágenes estereoscópicas con modelos wireframe. ​

En 1978, un equipo del MIT liderado por Andrew Lippman realizó el Aspen Movie Map, un programa que permitía al usuario recorrer las calles de la ciudad de Aspen, mediante filmaciones reales del lugar, e interactuar con ciertos edificios, permitiendo ver su interior y datos históricos. ​

En 1984, la sede de Baltimore de la cadena de parques de diversiones Six Flags estrenó The Sensorium, una sala de cine 4D que combinaba una película con proyección estereoscópica, asientos que vibraban y efectos aromáticos. ​

En 1987, Nintendo lanzó el Famicom 3D System y Sega lanzó el Master System, ambos cascos de realidad virtual con lentes de obturador.​

En 1991, Sega anunció el lanzamiento del Sega VR, un casco de realidad virtual con pantalla LCD y auriculares estéreo para máquinas arcade y consolas de videojuegos. El aparato se presentó al público en 1993, y se anunció que costaría 200 dólares, pero nunca se comercializó.

En 1994 lanzó el Sega VR-1, un simulador de movimiento que incorporaba un casco con gráficos tridimensionales poligonales y seguimiento de movimientos de la cabeza.

En 1995, Nintendo lanzó el Virtual Boy, un casco de realidad virtual con pantalla monocromática de paralaje. ​ Ese mismo año, Forte lanzó el VFX1 un casco de realidad virtual con imagen estereoscópica, seguimiento de movimientos de cabeza y auriculares estéreo. ​

En 2012, Palmer Luckey presentó el primer prototipo del casco de realidad virtual Oculus Rift. ​ La versión para clientes se comenzó a comercializar en 2015. En 2016, Sony lanzó el PlayStation VR, ​ mientras que HTC y Valve lanzaron el HTC Vive. ​

PRODUCTOS DE RV

CASCOS O GAFAS DE RV

Conocidos también como HMD, se distinguen fundamentalmente dos tipos: los que llevan pantalla incorporada y los que son esencialmente una carcasa destinada a que el usuario introduzca un smartphone.

En cuanto al display, solía utilizarse tecnología LCD, aunque empiezan a aparecer algunos con pantallas OLED. Mientras que algunos HMD utilizan dos displays LCD (uno para cada ojo), otros optan por un único display con una división en el centro. Algunos tienen unas lentes colocadas entre los ojos y el display, y pueden ajustarse a la distancia de los ojos. Las lentes modifican la imagen para cada ojo, cambiando el ángulo de la imagen 2D de cada display para crear un efecto 3D, simulando las diferencias con las que se ven las cosas con un ojo respecto al otro. ​

Otro aspecto importante de los HMD es el campo de visión. Los seres humanos tenemos un campo de visión horizontal de unos 180º a 220º, en ocasiones más, aunque varía de persona a persona. Esta visión es monocular, es decir solo es percibida por uno de los dos ojos. El campo de visión percibido por ambos ojos (y que por tanto se ve en 3D) es de unos 114º. Por este motivo, un campo de visión de 360º seria innecesario. La mayoría de los HMD funcionan con un campo de visión de entre 110º y 120º.​

Por último, hay que destacar dos puntos: los fotogramas por segundo (FPS) y la latencia. Es imprescindible un mínimo de 60 FPS para que el ojo perciba las imágenes de manera natural y no provoque mareo. Todos los HMDs importantes superan este mínimo. El otro punto es la latencia, que ha de ser inferior a 20 ms para que el usuario no experimente una sensación de retraso entre lo que hace y lo que ve. ​

Cascos con pantalla incorporada

–Oculus Rift: aparato de realidad virtual para usos tanto lúdicos como profesionales, desarrollado por la empresa Oculus VR (adquirida por Facebook por casi 2 000 millones de euros en 2014​). Está en fase de desarrollo pero se puede comprar su modelo experimental. Funciona conectado a un ordenador, donde se ejecuta el software, lo que le permite aprovechar toda la potencia de aquel para su recreación del mundo virtual.

–Playstation VR: conocido también como Morpheus, es un casco de realidad virtual actualmente en desarrollo por Sony. Está diseñado para ser plenamente funcional con la consola Playstation 4 y Playstation 4 Pro. Puesta en venta el 13 de octubre de 2016.

–HoloLens: gafas de realidad aumentada y realidad mixta en desarrollo por Microsoft dentro de su plataforma Windows Holographic. Presentadas al público en 2015. A diferencia de otras, llevan incorporado su propio hardware de procesado y su sistema operativo (Windows), por lo que son independientes de cualquier aparato externo. Utiliza su propia plataforma que se ha bautizado Windows Holographic, la cual fue abierta a otros fabricantes a principio de junio de 2016.

–Vive: proyecto conjunto de Valve Corporation y HTC, actualmente en desarrollo, de un HMD con una resolución anunciada de 1080×1200 para cada ojo, tasa de refresco de 90 Hz, y más de 70 sensores de posición y orientación. Forma parte del proyecto SteamVR de Valve, su rango de visión es de 100°.

–VivePro: Lanzados a principios del 2018, se destacan por la nitidez de imagen superior a su predecesora, consecutivamente integra dos cámaras que permiten un mejor tracking del usuario para una mejor experiencia. Por otra parte, ofrecen un mejor confort al contar con menos peso y por primera vez los audífonos se encuentran incluidos destacando con el anterior modelo al no tener que adquirir un accesorio extra. Por separado ofrecen el primer transmisor de la compañía trabajando a 60Hz excusando el TPcast.

–StarVR: desarrolladas por Starbreeze Studios y compatibles con el sistema abierto SteamVR. Destacan por su amplio campo de visión (210º) al utilizar dos pantallas de 2560 x 1440, una para cada ojo.

–FOVE VR: poseen la peculiaridad de incorporar seguimiento del (seguimiento ocular), lo que permite cosas como enfocar la imagen de acuerdo con el lugar adonde se mira, o nuevas formas de interacción visual.

–Pimax 4k: cuentan con dos monitores 2k culminando en una visión 4k. A diferencia de la competencia, las gafas cuentan con un sensor de giroscopio en lugar del ya conocido motion tracking.

–Pimax 8k: compatibles con SteamVR, estas gafas incorporan dos monitores 4k y cuentan con puntos de trackeo para compatibilidad con sensores de escaneo. Su primer instancia fue gracias a Kickstarter donde la empresa Pimax innovó con el prototipo con 200° de visión superando a la competencia finalmente cuentan con trackeo de ojos y compatibilidad con HTC Vive.

Carcasas o gafas de RV con uso de móvil

–Gear VR: aparato de realidad virtual desarrollado por Samsung en colaboración con Oculus VR. A diferencia del Oculus Rift, no incluye pantalla, sino que es mayormente una carcasa con algunos botones y un sensor avanzado de movimiento, concebida para colocar en ella teléfonos avanzados de la propia Samsung que harán las funciones de pantalla y de procesador informático.

–Daydream View: visor de la plataforma de realidad virtual Daydream desarrollada por Google. Lanzado en noviembre de 2016 y compatible con unos pocos dispositivos certificados, va acompañado de un mando con sensores de orientación. Primeros servicios presentados son Google Street View o una experiencia de cine.69​

–Cardboard: carcasa de cartón desarrollada por Google y destinada a poder experimentar de manera barata la realidad virtual a nivel doméstico colocando en ella un smartphone de cualquier marca.70​71​

–Carcasas de plástico y otros materiales: con una funcionalidad similar a las Cardboard de Google, existen numerosas carcasas de otros fabricantes, tanto en cartón (los modelos más baratos) como en plástico. Ejemplos de esto último son las Homido, Durovis Dive, CrossColor, Lakento, VR One de Zeiss, y un largo etcétera.

SENSORES DE POSICIÓN

Los HMD más avanzados se venden acompañados de unos dispositivos conocidos como sensores de posición que, colocados en la habitación, permiten al sistema determinar la ubicación del HMD y de otros periféricos que pueda portar el usuario, dándole así a este la posibilidad de moverse libremente en el espacio virtual a escala.

Entre los más conocidos están el Lighthouse utilizado por las gafas HTC Vive, o el Constellation usado por las Oculus Rift. Compatible con otros sistemas es Nolo VR, un sistema de seguimiento de posición para visores de móvil que se compone de una estación base, un marcador para el visor, y dos mandos, y es compatible con juegos de Steam VR. Sin embargo, usuarios han reportado problemas en el tracking pues las interferencias de señal entorpecen el funcionamiento.

CONTROLADORES

Los sistemas de realidad virtual suelen incorporar dispositivos de control que permitan interactuar con el entorno visualizado, y que consisten normalmente en unos mandos con botones que se agarran con las manos y que tienen seguimiento posicional absoluto. Así es el caso de los Touch de Oculus, o los mandos del HTC Vive o los del PSVR de Sony. También existen guantes, o bien sensores de posición capaces de detectar la posición del cuerpo o partes de este.

SOFTWARE Y CONTENIDOS

Junto a los productos de hardware recién mencionados, diversas empresas están elaborando software y contenidos, con las herramientas disponibles para ello, para ser disfrutados a través de los dispositivos de realidad virtual.

TÉCNICAS USADAS POR LA RV

Para proporcionar a los usuarios la sensación de realismo al utilizar los dispositivos de realidad virtual, se requieren una serie de técnicas como el seguimiento de cabeza, de movimiento y ocular. De igual forma los mandos forman parte importante de la experiencia pues, al contar con vibración conectan al usuario con las acciones que realiza en la pantalla. ​

SEGUIMIENTO DE CABEZA

El seguimiento de cabeza permite a una aplicación reconocer los movimientos de cabeza del usuario, y realizar un desplazamiento de la imagen cuando éste mueve la cabeza en cualquier dirección. Para realizar este seguimiento se utilizan unos acelerómetros, giroscopios y magnetómetros incorporados en los HMDs. Además, cada compañía utiliza una técnica propia para determinar la posición de la cabeza. ​

El Oculus Rift utiliza su propio sistema de posicionamiento llamado Constellation. Consiste en un conjunto de veinte ledes infrarrojos colocadas alrededor del casco formando un patrón reconocible y un sensor. El sensor va captando fotogramas y analizando la posición de todos los leds, permitiendo así el seguimiento. ​

Algo parecido es lo que usa PlayStation VR, excepto que son solo nueve leds. La desventaja del PSVR es que ha de ajustarse con la cámara cada vez que una persona de diferente estatura (por ejemplo) lo utiliza. Además, la PlayStation Camera, necesaria para poderlo utilizar, ha de estar bastante cerca del usuario para funcionar bien. De hecho, Sony recomienda que se utilice el PSVR sentado, a aproximadamente 1.5 metros de la cámara y con espacio suficiente para realizar algunos movimientos ligeros. De hecho, a partir de esta distancia el rendimiento disminuye, y Sony no garantiza que la cámara detecte correctamente el movimiento a partir de unos 3 metros.

El método que utiliza las Vive es bastante más novedoso. Se trata de un sistema de seguimiento llamado Lighthouse, desarrollado por HTC y Valve. No requiere de ninguna cámara, y el HMD no emite luz. El sistema consiste en dos cajas que se colocan en la pared con un ángulo de 90º, estas cajas contienen unos leds y dos emisores de láseres, uno horizontal y uno vertical. Por otro lado, el HMD y los dos mandos (son necesarios dos para poder determinar la posición de ambas manos y brazos) disponen de sensores que captan la luz y los láseres emitidos por las cajas que se sitúan en las paredes de la habitación. Los leds se iluminan y los dispositivos receptores empiezan a contar. Uno de los dos láseres emite un barrido por toda la sala. Los dispositivos detectan que sensores han sido alcanzados por el barrido y cuánto tiempo ha pasado desde el flash de los leds y utilizan esta información para calcular su posición respecto a las cajas. Al acercarte demasiado a un muro, una cuadrícula translúcida aparece avisando de que estás cerca de una pared real. Todo esto con un jitter (la imprecisión de las mediciones cuando el objeto está inmóvil) de tan solo 0.3 mm.​

RASTREO DE MOVIMIENTO

El seguimiento o rastreo de movimiento es una extensión del seguimiento de cabeza, pero permitiendo reconocer otro tipo de movimientos, como el de las extremidades. Este terreno no está tan avanzado como el anterior aunque las grandes compañías están enfocando su interés en él.

Aparte del prometedor y ya mencionado Lighthouse de Valve existen otras opciones, por ejemplo el Leap Motion Orion. Éste es un sistema extremadamente preciso de seguimiento de las manos. Detecta todos los movimientos de los dedos y las articulaciones incluso sobre entornos difusos y con niveles variables de luz, aunque tiene algunas desventajas, como el hecho de que has de estar mirando tus manos para que el sistema las detecte. Otro problema, no exclusivo de Orion, es la falta de algo tangible en las manos. En la vida real, cuando se entra en contacto con algo, el sentido del tacto se activa y se siente ese algo. En la realidad virtual en cambio, las manos están vacías y por tanto no se tiene forma de saber si se está sujetando el objeto de la manera que se quiere, o la fuerza que se está aplicando sobre él. Los desarrolladores están intentando suplir esta falta de respuesta táctil mediante señales auditivas que indiquen cuándo y cómo se entra en contacto con un objeto, pero la sensación no es la misma.

La alternativa de Oculus es Touch, un sistema de control que consiste en dos mandos empuñados y con una correa de sujeción para la muñeca, con los que se hace sentir al usuario que está usando sus propias manos. Cada uno de estos dos controles tiene forma de medialuna y dispone de dos botones, un mando analógico y un gatillo analógico, además de un mecanismo denominado disparador de mano, que replica la sensación de disparar un arma. Touch también hace uso del sistema de posicionamiento Constellation y a diferencia del Orion de Leap Motion, sí que dispone de respuesta táctil. Los mandos además disponen de unos sensores que permiten detectar una serie de gestos con las manos, como cerrar el puño, señalar con el índice o alzar el pulgar. La desventaja de Touch respecto a Orion es que, a pesar de ser muy avanzado, no deja de ser un mando y por tanto queda lejos de la libertad de movimiento que ofrece este último.

También cabe destacar la contribución de la empresa española NeuroDigital Technologies con su GloveOne. Es un guante que pretende dar al usuario ese feedback táctil tan deseado. Actualmente no dispone de sistema de seguimiento, así que se vale de un Leap Motion para ello, pero permite al usuario percibir el peso, la forma, el volumen y la textura de los objetos con los que interactúa. Para ello se vale de unos sensores situados cerca del pulgar, índice y los dedos centrales, además de la palma de la mano. Además, contiene 10 actuadores distribuidos entre la palma y las puntas de los dedos. Cada uno de ellos vibra de manera individual, con distintas frecuencias e intensidades, reproduciendo de manera precisa las sensaciones del tacto.

Existen otros sistemas de rastreo de movimiento, como trajes, controles por voz o incluso cintas de correr como Virtuix Omni, que permiten al usuario explorar grandes distancias caminando (o corriendo). ​

SEGUIMIENTO OCULAR

Se trata de una tecnología que las principales compañías no han incorporado aún, pero que está presente en el HMD FOVE VR. Este HMD incorpora unos sensores infrarrojos interiores que captan los movimientos del ojo. Esto permite un abanico de opciones que van desde replicar los movimientos de tus ojos en tu avatar virtual, hasta provocar reacciones de otros personajes según la manera en la que los miras. Lo que es más impresionante es el realismo que ofrece el seguimiento ocular.

En la vida real, los ojos tienen un punto de enfoque central, mientras que el resto está desenfocado. Esto es muy difícil de replicar, lo que provoca un exceso de enfoque en los sistemas de otras compañías, que reduce la sensación de inmersión. El seguimiento ocular soluciona este problema, permitiendo enfocar solo aquello que el usuario está observando. Además, podría dar lugar a hipotéticas optimizaciones: la aplicación podría utilizar sus recursos en un renderizado de alta calidad de los objetos que están en el campo de visión del usuario, aplicando pocos recursos para todo aquello que está desenfocado en ese momento. Esta tecnología requiere no obstante de pantallas de alta resolución, ya que el punto enfocado por el usuario debería ser lo más realista posible. El exceso de enfoque de los otros sistemas puede producir mareo por movimiento, algo que el seguimiento ocular también podría evitar.​

PROBLEMAS DE LA REALIDAD VIRTUAL

PROBLEMAS FÍSICOS

Una de las mayores dificultades de la realidad virtual es conseguir que el usuario sienta una sensación de inmersión sin sentir náuseas, mareo, etc. Experimentar estos síntomas al utilizar realidad virtual es conocido como mareos de realidad virtual y es similar al clásico mareo por movimiento, o al mareo que experimentan los pilotos en los simuladores. La percepción de estos síntomas depende también de la persona. Para algunos, el vómito aparece a los pocos minutos, mientras que otros pueden disfrutar de la realidad virtual durante horas sin ninguna consecuencia.

El problema reside en un desajuste entre el sistema vestibular (los líquidos y fluidos en las cavidades del interior del oído, que envían información al cerebro sobre la dirección, los ángulos, etc.) y el sistema visual.

CAUSAS

Estos efectos secundarios de la realidad virtual tienen distintas causas. Los desarrolladores intentan perfeccionar sus sistemas para evitarlas o combatirlas de la mejor manera posible, siendo estas la latencia, la duplicación de imágenes y la persistencia entre otros.

Latencia

La latencia, es el retraso entre la acción realizada por el usuario y su representación en la pantalla, produciendo desajustes entre los sistemas vestibular y visual, provocando a su vez náuseas y mareo.

La latencia común en los videojuegos, es el intervalo de tiempo entre que el usuario pulsa un botón y se actualizan los píxeles, siendo por regla general de un mínimo de 50 ms. Es importante no confundir este retardo con tiempo entre que un usuario pulsa un botón y la acción se lleva a cabo, siendo insuficiente para la realidad virtual, que requiere una latencia de 20 ms mínimo para que el usuario no experimente un retraso. De hecho, la mayoría de expertos creen que el límite es aún más bajo, situado en los 15 o incluso los 7 ms. Oculus Rift tiene un retardo bajo condiciones óptimas, de entre 30 y 40 ms.

Esto se debe a que el proceso de renderizar la imagen, requiere que el sistema de seguimiento determine la posición y orientación exactas del HMD, renderizando la aplicación la escena, para que el hardware transfiera la escena renderizada a la pantalla del HMD y ésta a empezar a emitir fotones para cada píxel.

El primer paso, el seguimiento tarda entre 10 y 15 ms cuando se trata de seguimiento óptico, lo que ya de por sí es demasiado. El seguimiento mediante acelerómetros es mucho más rápido con una latencia de 1 ms o menos, pero es poco preciso y se desvía mucho. Uno de los principales problemas es que las pantallas de 60 Hz, por ejemplo, ya introducen un retardo de unos 15 o 16 ms en la renderización. Este valor es dependiente de la CPU y la GPU, pero suele encontrarse en ese rango excepto para aplicaciones antiguas, que requieran un rendering primitivo.

Finalmente, el hardware transfiere la escena renderizada a la pantalla del HMD. Para la mayoría de sistemas basados en escaneo de frecuencias, esto supone un retardo de unos 16 ms en el peor de los casos (asumiendo que se utilicen pantallas de 60 Hz). Si la imagen se transmite de manera inmediata, es decir, que los fotones empiezan a mostrarse instantáneamente al llegar, la suma de las latencias mencionadas anteriormente es muy superior a los 20 ms y está a una distancia abismal de los 7 ms deseados.

Duplicación de imágenes y la persistencia

Otro inconveniente importante es el judder o duplicación de imágenes. Se trata de una combinación de dos fenómenos, el emborronamiento de imágenes y la estroboscopia. El emborronamiento o smearing es un desenfoque de movimiento presente en realidad virtual. El strobing o estroboscopia, en cambio, consiste en la percepción de múltiples copias de una imagen al mismo tiempo, haciendo que parezca que no hay movimiento entre ellas. La unión de estos dos fenómenos constituyen las duplicaciones de imágenes.

El judder produce normalmente mareos y todos los síntomas relacionados, por lo que se ha de tratar de evitar. Una de las causas del judder es el hecho de que los píxeles se muevan a través de la retina mientras están encendidos (lo que produce smearing). La solución obvia para la duplicación de imágenes es un incremento de la tasa de fotogramas. El problema reside en que para evitarlo por completo, sería necesario una tasa de fotogramas de entre 300 y 1000 FPS, algo demasiado alejado de la realidad. Por tanto, aunque la solución es obvia, es también totalmente imposible debido a limitaciones tecnológicas.

La otra solución tiene que ver con la persistencia. La mayoría de pantallas tienen persistencia completa, de manera que los píxeles siempre se mantienen encendidos. El nivel de emborronamiento no depende en qué fracción de un fotograma estén los píxeles encendidos, sino del tiempo total en el que lo están. Es por esto que una tasa de fotogramas de unos 1000 FPS sería ideal con persistencia completa, ya que el tiempo sería de tan solo 1 ms.

Como esta tasa de fotogramas es actualmente inalcanzable, se debe utilizar baja persistencia para conseguir el mismo resultado. Con una persistencia nula (o casi nula), se elimina el desplazamiento de píxeles encendidos a través de la retina, ya que éstos se mantienen encendidos por muy poco tiempo. Así, se elimina el componente de emborronamiento en la duplicación de imágenes. No obstante, la baja persistencia también tiene desventajas, ya que puede incrementar la estroboscopia. De hecho, el propio emborronamiento oculta bastante la estroboscopia. Al disminuir el primero utilizando pantallas de baja persistencia, se manifiesta más claramente el segundo. No obstante este problema no es tan grave. El motivo es que en la imagen que el ojo esté enfocando no se producirá estroboscopia, ya que el propio ojo al seguirla lo evitará, porque los mismos píxeles irán al mismo punto de la retina en cada fotograma. Si bien en el resto de la imagen si que se producirá este efecto, no será tan apreciable ya que estará fuera de enfoque.

OTROS PROBLEMAS

Además de estos impedimentos tecnológicos, la realidad virtual se enfrenta a otros problemas. En primer lugar, aunque los efectos a corto plazo no van más allá de mareo y vómitos, nadie sabe con certeza cómo puede afectar el uso continuado de realidad virtual a una persona, ni física ni mentalmente.

Por otra parte, los costes del equipo necesario son todavía demasiado altos para el usuario de a pie. Un HMD de alta calidad está alrededor de los 600 €, y además hay que tener en cuenta el precio de un dispositivo (ordenador o consola) capaz de ejecutar las aplicaciones satisfactoriamente.

Finalmente, la realidad virtual necesita generar beneficios para ser viable. Actualmente la mayor parte del público interesado son los jugadores, pero es necesario a atraer a más sectores de manera más amplia para sobrevivir económicamente.

OTRAS TECNOLOGIAS SIMILARES

REALIDAD AUMENTADA

El mejor ejemplo de realidad aumentada de los últimos añoses Pokémon Go, la aplicación que hace tres años sacó a muchos usuarios a la calle a cazar Pokémon virtuales. Esto se explica porque con esta tecnología nuestra experiencia transcurre en el mundo real, pudiendo añadir objetos virtuales al mismo y superponiendo dichos objetos a la realidad que vemos. Es decir, en todo momento seguimos viendo el entorno que nos rodea pero es posible añadir e interactuar con componentes virtuales dentro del mundo real. Lenovo lanzó hace unos meses las gafas Star Wars Desafío Jedi, un visor con el que se pueden ver elementos ficticios, como por ejemplo personajes con los que luchar, pero mientras se mantiene una visión del espacio en el que nos movemos. Normalmente, estas gafas cuentan con un cristal transparente en el que se proyectan las imágenes pero a la vez permiten ver el entorno. Esta tecnología también se incorpora en algunos teléfonos móviles, como el iPhone.

REALIDAD MIXTA

La realidad mixta es una mezcla de las anteriores que permite interactuar con el espacio existente y objetos reales en un mundo virtual. Los dispositivos de realidad mixta incorporan sensores y cámaras para poder detectar objetos exteriores y añadirlos al entorno virtual y normalmente las gafas de este tipo también se pueden usar simplemente como visores de realidad virtual sin interactuar con los objetos que nos rodean. De hecho, también se trata de gafas completamente cerradas con las que se consigue la inmersión total. A diferencia de la realidad aumentada, donde se superponen personajes y objetos sobre el entorno físico real para que el usuario interactúe, la realidad mixta también permite que objetos físicos del espacio en el que estemos puedan servir como elementos de interacción con el entorno virtual. Por este motivo, gafas como Hololens de Microsoft son útiles en espacios de trabajo, donde trabajar con hologramas que permiten visualizar y trabajar con contenido digital como parte del mundo real.

https://es.wikipedia.org/wiki/Realidad_virtual

https://www.androidpit.es/10-posibles-usos-de-la-realidad-virtual-vr

https://www.xataka.com/basics/diferencias-entre-realidad-aumentada-realidad-virtual-y-realidad-mixta