Inmersión (realidad virtual)
Percepción de estar físicamente presente en un mundo no físico
Una mujer utiliza el kit de desarrollo de guantes Manus VR en 2016

En realidad virtual (RV), la inmersión es la percepción de estar físicamente presente en un mundo no físico. La percepción se crea al rodear al usuario del sistema de RV con imágenes, sonidos u otros estímulos que proporcionan un entorno total envolvente.

Etimología

El nombre es un uso metafórico de la experiencia de inmersión aplicada a la representación, la ficción o la simulación. La inmersión también puede definirse como el estado de conciencia en el que un "visitante" ( Maurice Benayoun ) o un "inmersor" ( Char Davies ) tiene la conciencia de su yo físico transformada al estar rodeado de un entorno artificial. El término se utiliza para describir la suspensión parcial o completa de la incredulidad , lo que permite la acción o reacción a los estímulos encontrados en un entorno virtual o artístico. Cuanto mayor sea la suspensión de la incredulidad, mayor será el grado de presencia alcanzado.

Tipos

Según Ernest W. Adams , [1] la inmersión se puede separar en tres categorías principales:

  • Inmersión táctica : la inmersión táctica se experimenta al realizar operaciones táctiles que requieren habilidad. Los jugadores se sienten "en la zona" mientras perfeccionan acciones que resultan en éxito.
  • Inmersión estratégica : La inmersión estratégica es más cerebral y está asociada con el desafío mental. Los jugadores de ajedrez experimentan la inmersión estratégica cuando eligen una solución correcta entre una amplia gama de posibilidades.
  • Inmersión narrativa : la inmersión narrativa ocurre cuando los jugadores se involucran en una historia y es similar a lo que se experimenta al leer un libro o ver una película.

Staffan Björk y Jussi Holopainen, en Patterns In Game Design , [2] dividen la inmersión en categorías similares, pero las llaman inmersión sensoriomotora , inmersión cognitiva e inmersión emocional , respectivamente. Además de estas, añaden una nueva categoría: inmersión espacial , que se produce cuando un jugador siente que el mundo simulado es perceptualmente convincente. El jugador siente que él o ella está realmente "ahí" y que un mundo simulado se ve y se siente "real".

Presencia

“10.000 ciudades en movimiento”, una instalación basada en telepresencia de Marc Lee [3]

Presencia, término derivado de la abreviatura del término original " telepresencia ", es un fenómeno que permite a las personas interactuar y sentirse conectadas con el mundo exterior a sus cuerpos físicos a través de la tecnología. Se define como la sensación subjetiva de una persona de estar presente en una escena representada por un medio, generalmente de naturaleza virtual. [4] La telepresencia se refiere a la sensación de estar presente en un entorno virtual a través de un medio de comunicación, donde los estímulos virtuales se perciben como realistas y contextualmente relevantes. Esta experiencia puede mejorar los estados de flujo, incluida una sensación de control y propiedad del cuerpo, facilitada por la tecnología de realidad virtual. [5]

La mayoría de los diseñadores se centran en la tecnología utilizada para crear un entorno virtual de alta fidelidad; sin embargo, también deben tenerse en cuenta los factores humanos que intervienen en la consecución de un estado de presencia. Es la percepción subjetiva, aunque generada y/o filtrada por la tecnología creada por el hombre, la que en última instancia determina la consecución exitosa de la presencia. [6]

Las gafas de realidad virtual pueden producir una sensación visceral de estar en un mundo simulado, una forma de inmersión espacial llamada Presencia. Según Oculus VR , los requisitos tecnológicos para lograr esta reacción visceral son una baja latencia y un seguimiento preciso de los movimientos. [7] [8] [9]

Michael Abrash dio una charla sobre VR en Steam Dev Days en 2014. [10] Según el equipo de investigación de VR en Valve , se necesitan todos los siguientes elementos para establecer presencia.

  • Un campo de visión amplio (80 grados o más)
  • Resolución adecuada (1080p o mejor)
  • Baja persistencia de píxeles (3 ms o menos)
  • Una frecuencia de actualización suficientemente alta (>60 Hz, 95 Hz es suficiente, pero menos puede ser adecuado)
  • Pantalla global donde todos los píxeles se iluminan simultáneamente (la pantalla móvil puede funcionar con seguimiento ocular).
  • Óptica (como máximo dos lentes por ojo con compensaciones, la óptica ideal no es práctica con la tecnología actual)
  • Calibración óptica
  • Seguimiento sólido como una roca: traducción con precisión milimétrica o mejor, orientación con precisión de un cuarto de grado o mejor y volumen de 1,5 metros o más en un lado
  • Baja latencia (20 ms de movimiento hasta el último fotón, 25 ms pueden ser suficientes)

Medios y tecnología inmersivos

Medios inmersivos es un término que se aplica a un grupo de conceptos, [11] definidos de diversas maneras, que pueden tener aplicación en campos como la ingeniería, los medios de comunicación, la atención médica, la educación y el comercio minorista. [12] Los conceptos incluidos en los medios inmersivos son:

Tecnología

Un ingeniero psicólogo investigador del Laboratorio de Investigación Naval (NRL) demuestra el Entrenador Inmersivo de Infantería (IIT), uno de varios proyectos de Entorno de Entrenamiento Virtual (VIRTE).
Una versión de las gafas de realidad virtual modernas que se utilizarían hoy en día

La realidad virtual inmersiva es una tecnología que tiene como objetivo sumergir por completo al usuario dentro del mundo generado por computadora, dando la impresión al usuario de que ha "entrado" en el mundo sintético. [14] Esto se logra utilizando las tecnologías de Head-Mounted Display (HMD) o múltiples proyecciones. HMD permite que la VR se proyecte justo frente a los ojos y permite a los usuarios concentrarse en ella sin ninguna distracción. [15] Los primeros intentos de desarrollar tecnología inmersiva se remontan al siglo XIX. Sin estos primeros intentos, el mundo de la tecnología inmersiva nunca habría alcanzado el estado tecnológico avanzado que tenemos hoy. Los muchos elementos que rodean el ámbito de la tecnología inmersiva se unen de diferentes maneras para crear diferentes tipos de tecnología inmersiva, incluida la realidad virtual y los juegos omnipresentes. [16] Si bien la tecnología inmersiva ya ha tenido un impacto inmenso en nuestro mundo, su crecimiento y desarrollo progresivos continuarán teniendo impactos duraderos en nuestra cultura tecnológica.

Origen

Uno de los primeros dispositivos que fue diseñado para parecerse y funcionar como un casco de realidad virtual se llamó estereoscopio . Fue inventado en la década de 1830 durante los primeros días de la fotografía, y utilizaba una imagen ligeramente diferente en cada ojo para crear una especie de efecto 3D. [17] Aunque a medida que la fotografía continuó desarrollándose a fines del siglo XIX, los estereoscopios se volvieron cada vez más obsoletos. La tecnología inmersiva se volvió más accesible para la gente en 1957 cuando Morton Heilig inventó la experiencia cinematográfica Sensorama que incluía parlantes, ventiladores, generadores de olores y una silla vibratoria para sumergir al espectador en la película. [15] Cuando uno imagina los cascos de realidad virtual que ve hoy, debe darle crédito a La espada de Damocles, que se inventó en 1968 y permitió a los usuarios conectar sus cascos de realidad virtual a una computadora en lugar de a una cámara. En 1991, Sega lanzó el casco Sega VR que fue hecho para uso doméstico/de arcade, pero solo se lanzó la versión arcade debido a dificultades técnicas. [15] La realidad aumentada comenzó a desarrollarse rápidamente en la década de 1990 cuando Louis Rosenberg creó Virtual Fittings , que fue el primer sistema de realidad aumentada totalmente inmersivo, utilizado para la Fuerza Aérea . La invención mejoró el rendimiento del operador de las tareas manuales en ubicaciones remotas mediante el uso de dos controles de robot en un exoesqueleto. [15] La primera introducción de la realidad aumentada mostrada a una audiencia en vivo fue en 1998, cuando la NFL mostró por primera vez una línea amarilla virtual para representar la línea de golpeo/primer down. En 1999, Hirokazu Kato desarrolló ARToolkit, que era una biblioteca de código abierto para el desarrollo de aplicaciones de RA. Esto permitió a las personas experimentar con RA y lanzar aplicaciones nuevas y mejoradas. [15] Más tarde, en 2009, la revista Esquire fue la primera en utilizar un código QR en el frente de su revista para proporcionar contenido adicional. Una vez que Oculus salió en 2012, revolucionó la realidad virtual y finalmente recaudó 2,4 millones de dólares y comenzó a lanzar sus modelos de preproducción a los desarrolladores. Facebook compró Oculus por 2 mil millones de dólares en 2014, lo que mostró al mundo la trayectoria ascendente de la realidad virtual. [15] En 2013, Google anunció sus planes de desarrollar su primer auricular AR, Google Glass . La producción se detuvo en 2015 debido a preocupaciones de privacidad, pero se relanzó en 2017 exclusivamente para la empresa. En 2016, Pokémon Go tomó al mundo por asalto y se convirtió en una de las aplicaciones más descargadas de todos los tiempos. Fue el primer juego de realidad aumentada al que se podía acceder a través del teléfono.

Elementos de la tecnología inmersiva

Un hombre utiliza unos auriculares con tecnología inmersiva y controles manuales para completar la etapa de un videojuego de realidad virtual.

Una experiencia tecnológica de inmersión total se produce cuando se combinan todos los elementos visuales, auditivos y táctiles. Una verdadera experiencia de inmersión debe realizarse con realidad virtual o realidad aumentada, ya que estos dos tipos utilizan todos estos elementos. [18] La interactividad y la conectividad son el enfoque principal de la tecnología de inmersión. No se trata de colocar a alguien en un entorno completamente diferente, sino de presentarle virtualmente un nuevo entorno y darle la oportunidad de aprender a vivir e interactuar con él de manera óptima.

Tipos de tecnología inmersiva

La realidad virtual es la fuente principal de tecnología inmersiva que permite al usuario sumergirse por completo en un entorno totalmente digital que replica otra realidad. [19] Los usuarios deben usar un auricular, controles manuales y auriculares para tener una experiencia completamente inmersiva en la que uno pueda utilizar movimientos/reflejos. [16] También hay juegos omnipresentes que utilizan ubicaciones del mundo real dentro del juego. [19] Esto es cuando la interacción del usuario en un juego virtual lo lleva a interactuar en la vida real. Algunos de estos juegos pueden requerir que los usuarios se reúnan físicamente para completar etapas. [19] El mundo de los juegos ha desarrollado una serie de videojuegos de realidad virtual populares , como Vader Immortal , Trover Saves the Universe y No Man's Sky . [20] El mundo de la tecnología inmersiva tiene muchas facetas que continuarán desarrollándose/expandiéndose con el tiempo.

La tecnología inmersiva hoy

La tecnología inmersiva ha crecido enormemente en las últimas décadas y sigue progresando. La realidad virtual incluso ha sido descrita como la ayuda para el aprendizaje del siglo XXI. [21] Los cascos de realidad virtual (HMD) son lo que permite a los usuarios obtener una experiencia inmersiva completa. Se espera que el mercado de HMD tenga un valor de más de 25 mil millones de dólares para el año 2022. [21] Las tecnologías de VR y AR recibieron un impulso en atención cuando Mark Zuckerberg , fundador/creador de Facebook , compró Oculus por 2 mil millones de dólares en 2014. [22] Recientemente, se lanzó Oculus Quest, que es inalámbrico y permite a los usuarios moverse con mayor libertad. Cuesta alrededor de 400 USD, que es aproximadamente el mismo precio que los auriculares de la generación anterior con cables. [21] Otras corporaciones masivas como Sony, Samsung, HTC también están realizando grandes inversiones en VR/AR. [22] En lo que respecta a la educación, actualmente hay muchos investigadores que están explorando los beneficios y aplicaciones de la realidad virtual en el aula. [21] Sin embargo, actualmente existe poco trabajo sistemático sobre cómo los investigadores han aplicado la realidad virtual inmersiva para fines de educación superior utilizando HMD. [21] El uso más popular de la tecnología inmersiva se da en el mundo de los videojuegos. Al sumergir por completo a los usuarios en su juego favorito, los HMD han permitido a las personas experimentar el mundo de los videojuegos desde una perspectiva completamente nueva. [23] Los videojuegos actuales como Star Wars: Squadron, Half-Life: Alyx y No Man's Sky brindan a los usuarios la capacidad de experimentar todos los aspectos del mundo digital en su juego. [23] Si bien aún queda mucho por aprender sobre la tecnología inmersiva y lo que tiene para ofrecer, ha recorrido un largo camino desde sus inicios a principios del siglo XIX.

Niño descubre las aplicaciones de la tecnología inmersiva a través de un casco de realidad virtual

Componentes

Percepción

Las tecnologías de hardware se desarrollan para estimular uno o más de los sentidos y crear sensaciones perceptualmente reales. Algunas tecnologías de visión son las pantallas 3D , los fulldomes , los cascos de realidad aumentada y la holografía . Algunas tecnologías auditivas son los efectos de audio 3D , el audio de alta resolución y el sonido envolvente . La tecnología háptica simula respuestas táctiles.

Interacción

Varias tecnologías brindan la capacidad de interactuar y comunicarse con el entorno virtual, incluidas las interfaces cerebro-computadora , el reconocimiento de gestos , las cintas de correr omnidireccionales y el reconocimiento de voz .

Software

El software interactúa con la tecnología de hardware para representar el entorno virtual y procesar la entrada del usuario para proporcionar una respuesta dinámica en tiempo real. Para lograr esto, el software a menudo integra componentes de inteligencia artificial y mundos virtuales . Esto se hace de manera diferente según la tecnología y el entorno; si el software necesita crear un entorno completamente inmersivo o mostrar una proyección en el entorno ya existente que está mirando el usuario.

Investigación y desarrollo

Muchas universidades tienen programas que investigan y desarrollan tecnología inmersiva. Algunos ejemplos son el Laboratorio de Interacción Humana Virtual de Stanford, el Laboratorio de Tecnologías Inmersivas y Gráficos Informáticos de la USC, el Centro de Aplicaciones de Realidad Virtual de la Universidad Estatal de Iowa, el Laboratorio de Realidad Virtual de la Universidad de Buffalo, el Laboratorio de Entornos Virtuales Inteligentes de la Universidad de Teesside, el Laboratorio de Historias Inmersivas de la Universidad John Moores de Liverpool , la Universidad de Michigan en Ann Arbor, la Universidad Estatal de Oklahoma y la Universidad del Sur de California. [24] Todas estas universidades y otras más están investigando el avance de la tecnología junto con los diferentes usos a los que se podría aplicar la realidad virtual . [25]

Además de las universidades, la industria de los videojuegos ha recibido un impulso masivo de la tecnología inmersiva, específicamente la realidad aumentada. La empresa Epic Games, conocida por su popular juego Fortnite, generó 1.250 millones de dólares en una ronda de inversión en 2018, ya que tiene una plataforma de desarrollo 3D líder para aplicaciones de RA. [26] El gobierno de los EE. UU. solicita información para el desarrollo de tecnología inmersiva [27] y financia proyectos específicos. [28] Esto es para su implementación en las ramas gubernamentales en el futuro.

Solicitud

La tecnología inmersiva se aplica en varias áreas, incluido el comercio minorista y el comercio electrónico , [29] la industria para adultos , [30] el arte , [31] el entretenimiento y los videojuegos y la narración interactiva , el ejército , la educación , [32] [33] y la medicina . [34] También está creciendo en la industria sin fines de lucro en campos como el socorro en casos de desastre y la conservación debido a su capacidad de poner a un usuario en una situación que provocaría más una experiencia del mundo real que solo una imagen, dándoles una conexión emocional más fuerte con la situación que estarían viendo. A medida que la tecnología inmersiva se vuelva más común, es probable que invada otras industrias. Además, con la legalización del cannabis en todo el mundo, la industria del cannabis ha visto un gran crecimiento en el mercado de tecnología inmersiva para permitir recorridos virtuales de sus instalaciones para atraer a clientes e inversores potenciales.

Preocupaciones y ética

Los peligros potenciales de la tecnología inmersiva a menudo se han retratado en la ciencia ficción y el entretenimiento. Películas como eXistenZ , Matrix y el cortometraje Play de David Kaplan y Eric Zimmerman, [35] plantean preguntas sobre lo que puede suceder si no podemos distinguir el mundo físico del mundo digital. A medida que el mundo de la tecnología inmersiva se vuelve más profundo e intenso, esto será una preocupación creciente para los consumidores y los gobiernos por igual en cuanto a cómo regular esta industria. Debido a que toda esta tecnología es inmersiva y, por lo tanto, no tiene lugar en la vida real, la aplicación y los problemas que vienen con la industria en desarrollo son algo a tener en cuenta. Por ejemplo, los sistemas legales debaten sobre temas de crimen virtual y si es ético permitir comportamientos ilegales como la violación [36] en un entorno simulado, esto es relativo a la industria para adultos , el arte , el entretenimiento y las industrias de los videojuegos .

Realidad virtual inmersiva

Un sistema de entorno virtual automático de cuevas (CAVE)

La realidad virtual inmersiva es una tecnología futura hipotética que existe hoy en día como proyectos de arte de realidad virtual , en su mayor parte. [37] Consiste en la inmersión en un entorno artificial donde el usuario se siente tan inmerso como suele sentirse en la vida cotidiana .

Interacción directa del sistema nervioso

El método más considerado sería inducir las sensaciones que componen la realidad virtual directamente en el sistema nervioso . En el funcionalismo / biología convencional interactuamos con la vida cotidiana a través del sistema nervioso. Así, recibimos toda la información de todos los sentidos en forma de impulsos nerviosos. Esto proporciona a las neuronas una sensación de mayor sensibilidad. Esto implicaría que el usuario recibiera información en forma de impulsos nerviosos estimulados artificialmente , el sistema recibiría las salidas del SNC (impulsos nerviosos naturales) y las procesaría, permitiendo al usuario interactuar con la realidad virtual. Habría que evitar los impulsos naturales entre el cuerpo y el sistema nervioso central . Esto podría hacerse bloqueando los impulsos naturales utilizando nanorobots que se adhieren al cableado cerebral, mientras reciben los impulsos digitales que describen el mundo virtual, que luego podrían enviarse al cableado del cerebro. También sería necesario un sistema de retroalimentación entre el usuario y el ordenador que almacene la información. Teniendo en cuenta la cantidad de información que se necesitaría para un sistema de este tipo, es probable que se basara en formas hipotéticas de tecnología informática.

Requisitos

Comprensión del sistema nervioso

Para comprender a fondo qué impulsos nerviosos corresponden a qué sensaciones y qué impulsos motores corresponden a qué contracciones musculares, será necesario que el usuario experimente las sensaciones y las acciones correctas en la realidad virtual. El proyecto Blue Brain es la investigación actual más prometedora que tiene como objetivo comprender cómo funciona el cerebro mediante la construcción de modelos informáticos a gran escala.

Capacidad de manipular el SNC

Obviamente, sería necesario manipular el sistema nervioso central . Aunque se han postulado dispositivos no invasivos que utilizan radiación, es probable que pronto se disponga de implantes cibernéticos invasivos y que sean más precisos. [ cita requerida ] Es probable que la nanotecnología molecular proporcione el grado de precisión necesario y permita construir el implante dentro del cuerpo en lugar de insertarlo mediante una operación. [38]

Hardware/software de computadora para procesar entradas/salidas

Se necesitaría un ordenador muy potente para procesar una realidad virtual lo suficientemente compleja como para ser casi indistinguible de la vida cotidiana e interactuar con el sistema nervioso central con la suficiente rapidez.

Entornos digitales inmersivos

Cosmopolis, Overwriting the City (2005), gran instalación interactiva de realidad virtual de Maurice Benayoun

Un entorno digital inmersivo es una escena o "mundo" artificial , interactivo y creado por computadora dentro del cual un usuario puede sumergirse. [39]

Los entornos digitales inmersivos pueden considerarse sinónimos de realidad virtual, pero sin que ello implique que se esté simulando la "realidad" real. Un entorno digital inmersivo puede ser un modelo de la realidad, pero también puede ser una interfaz de usuario o una abstracción de fantasía completa , siempre que el usuario del entorno esté inmerso en él. La definición de inmersión es amplia y variable, pero aquí se supone que significa simplemente que el usuario se siente como si fuera parte del " universo " simulado. El éxito con el que un entorno digital inmersivo puede sumergir realmente al usuario depende de muchos factores, como gráficos de computadora en 3D creíbles , sonido envolvente , entrada interactiva del usuario y otros factores como la simplicidad, la funcionalidad y el potencial de disfrute. Actualmente se están desarrollando nuevas tecnologías que afirman aportar efectos ambientales realistas al entorno de los jugadores, efectos como el viento, la vibración del asiento y la iluminación ambiental.

Percepción

Para crear una sensación de inmersión total, los cinco sentidos (vista, oído, tacto, olfato y gusto) deben percibir el entorno digital como algo físicamente real. La tecnología inmersiva puede engañar perceptivamente a los sentidos mediante:

  • Visualizaciones panorámicas en 3D (visuales)
  • Acústica de sonido envolvente (auditiva)
  • Háptica y retroalimentación de fuerza (táctil)
  • Replicación del olor (olfativo)
  • Reproducción del gusto (gustación)

Interacción

Una vez que los sentidos alcanzan la convicción suficiente de que el entorno digital es real (es interacción y participación, lo que nunca puede ser real), el usuario debe poder interactuar con el entorno de una manera natural e intuitiva. Varias tecnologías inmersivas, como los controles gestuales, el seguimiento del movimiento y la visión artificial, responden a las acciones y los movimientos del usuario. Las interfaces de control cerebral (BCI) responden a la actividad de las ondas cerebrales del usuario.

Ejemplos y aplicaciones

Las simulaciones de entrenamiento y ensayo cubren toda la gama, desde el entrenamiento procedimental de tareas parciales (a menudo, botonología, por ejemplo: ¿qué botón se presiona para desplegar un brazo de reabastecimiento de combustible?), pasando por simulación situacional (como respuesta a crisis o entrenamiento de conductores de convoyes), hasta simulaciones de movimiento completo que entrenan a pilotos o soldados y agentes de la ley en escenarios que son demasiado peligrosos para entrenar con equipo real utilizando municiones reales.

Videojuegos, desde los más sencillos de arcade hasta los juegos multijugador masivos en línea y programas de entrenamiento como simuladores de vuelo y conducción . Entornos de entretenimiento como simuladores de movimiento que sumergen a los pilotos/jugadores en un entorno digital virtual mejorado mediante señales de movimiento, visuales y auditivas. Simuladores de realidad, como uno de los montes Virunga en Ruanda que te lleva de viaje a través de la jungla para conocer una tribu de gorilas de montaña . [40] O versiones de entrenamiento como una que simula un paseo por las arterias humanas y el corazón para presenciar la acumulación de placa y así aprender sobre el colesterol y la salud. [41]

Paralelamente a los científicos, artistas como Knowbotic Research , Donna Cox , Rebecca Allen , Robbie Cooper , Maurice Benayoun , Char Davies y Jeffrey Shaw utilizan el potencial de la realidad virtual inmersiva para crear experiencias y situaciones fisiológicas o simbólicas.

Otros ejemplos de tecnología de inmersión incluyen el entorno físico/espacio inmersivo con proyecciones digitales y sonido circundantes como CAVE , y el uso de cascos de realidad virtual para ver películas, con seguimiento de la cabeza y control informático de la imagen presentada, de modo que el espectador parezca estar dentro de la escena. Además, la tecnología de inmersión puede incluir audio con seguimiento de la cabeza y directividad precisa del sonido, como la tecnología Nokia OZO . La próxima generación es VIRTSIM, que logra una inmersión total a través de la captura de movimiento y pantallas inalámbricas montadas en la cabeza para equipos de hasta trece inmersos que permiten un movimiento natural a través del espacio y la interacción tanto en el espacio virtual como en el físico simultáneamente.

Uso en atención médica

Cada día surgen nuevos campos de estudio relacionados con la realidad virtual inmersiva. Los investigadores ven un gran potencial en las pruebas de realidad virtual que sirven como métodos de entrevista complementarios en la atención psiquiátrica. [42] La realidad virtual inmersiva también se ha utilizado en estudios como una herramienta educativa en la que se ha utilizado la visualización de estados psicóticos para obtener una mayor comprensión de los pacientes con síntomas similares. [43] Hay nuevos métodos de tratamiento disponibles para la esquizofrenia [44] y otras áreas de investigación recientemente desarrolladas en las que se espera que la realidad virtual inmersiva logre una mejora son la educación sobre procedimientos quirúrgicos, [45] el programa de rehabilitación de lesiones y cirugías [46] y la reducción del dolor del miembro fantasma. [47]

Aplicaciones en el entorno construido

En el dominio del diseño arquitectónico y la ciencia de la construcción , se adoptan entornos virtuales inmersivos para facilitar que los arquitectos e ingenieros de construcción mejoren el proceso de diseño mediante la asimilación de su sentido de escala, profundidad y conciencia espacial . Estas plataformas integran el uso de modelos de realidad virtual y tecnologías de realidad mixta en varias funciones de la investigación en ciencias de la construcción, [48] operaciones de construcción , [49] capacitación de personal, encuestas de usuarios finales, simulaciones de rendimiento [50] y visualización de modelos de información de construcción . [51] [52] Las pantallas montadas en la cabeza (con sistemas de 3 grados de libertad y 6 grados de libertad ) y las plataformas CAVE se utilizan para la visualización espacial y la navegación de modelado de información de construcción (BIM) para diferentes propósitos de diseño y evaluación. [53] Los clientes, arquitectos y propietarios de edificios utilizan aplicaciones derivadas de motores de juegos para navegar por modelos BIM a escala 1:1, lo que permite una experiencia de recorrido virtual de edificios futuros. [52] Para tales casos de uso, la mejora del rendimiento de la navegación espacial entre los cascos de realidad virtual y las pantallas de escritorio 2D se ha investigado en varios estudios, y algunos sugieren una mejora significativa en los cascos de realidad virtual [54] [55], mientras que otros indican que no hay diferencias significativas. [56] [57]  Los arquitectos e ingenieros de construcción también pueden utilizar herramientas de diseño inmersivo para modelar varios elementos de construcción en interfaces CAD de realidad virtual, [58] [59] y aplicar modificaciones de propiedades a los archivos de modelado de información de construcción (BIM) a través de dichos entornos. [51] [60]

En la fase de construcción de edificios, los entornos inmersivos se utilizan para mejorar la preparación del sitio, la comunicación en el sitio y la colaboración de los miembros del equipo, la seguridad [61] [62] y la logística . [63] Para la capacitación de los trabajadores de la construcción, los entornos virtuales han demostrado ser altamente efectivos en la transferencia de habilidades con estudios que muestran resultados de desempeño similares a la capacitación en entornos reales. [64] Además, las plataformas virtuales también se utilizan en la fase de operación de los edificios para interactuar y visualizar datos con dispositivos de Internet de las cosas (IoT) disponibles en los edificios, la mejora de procesos y también la gestión de recursos. [65] [66]

Los estudios de ocupantes y usuarios finales se realizan a través de entornos inmersivos. [67] [68] Las plataformas inmersivas virtuales involucran a los futuros ocupantes en el proceso de diseño del edificio al proporcionar una sensación de presencia a los usuarios con la integración de maquetas previas a la construcción y modelos BIM para la evaluación de opciones de diseño alternativas en el modelo del edificio de manera oportuna y rentable. [69] Los estudios que realizan experimentos humanos han demostrado que los usuarios se desempeñan de manera similar en las actividades diarias de la oficina (identificación de objetos, velocidad de lectura y comprensión) dentro de entornos virtuales inmersivos y entornos físicos de referencia. [67] En el campo de la iluminación , se han utilizado cascos de realidad virtual para investigar la influencia de los patrones de fachada en las impresiones perceptivas y la satisfacción de un espacio simulado con luz natural . [70]  Además, los estudios de iluminación artificial han implementado entornos virtuales inmersivos para evaluar las preferencias de iluminación de los usuarios finales de escenas virtuales simuladas con el control de las persianas y las luces artificiales en el entorno virtual. [68]

Para la ingeniería estructural y el análisis, los entornos inmersivos permiten al usuario centrarse en las investigaciones estructurales sin distraerse demasiado para operar y navegar por la herramienta de simulación. [71] Se han diseñado aplicaciones de realidad virtual y aumentada para el análisis de elementos finitos de estructuras de cáscara . Usando un lápiz óptico y guantes de datos como dispositivos de entrada, el usuario puede crear, modificar la malla y especificar las condiciones de contorno. Para una geometría simple, se obtienen resultados codificados por colores en tiempo real cambiando las cargas en el modelo. [72]  Los estudios han utilizado redes neuronales artificiales (ANN) o métodos de aproximación para lograr una interacción en tiempo real para la geometría compleja y simular su impacto a través de guantes hápticos . [73] También se han logrado simulaciones de estructuras y puentes a gran escala en entornos virtuales inmersivos. El usuario puede mover las cargas que actúan sobre el puente y los resultados del análisis de elementos finitos se actualizan inmediatamente usando un módulo aproximado. [74]

Efectos perjudiciales

El mareo por simulación , o enfermedad del simulador, es una condición en la que una persona presenta síntomas similares al mareo por movimiento causado por jugar juegos de computadora/simulación/videojuegos (Oculus Rift está trabajando para resolver el mareo del simulador). [75]

El mareo por movimiento debido a la realidad virtual es muy similar al mareo por simulación y al mareo por movimiento debido a las películas. Sin embargo, en la realidad virtual, el efecto se hace más agudo ya que todos los puntos de referencia externos están bloqueados de la visión, las imágenes simuladas son tridimensionales y en algunos casos el sonido estereofónico también puede dar una sensación de movimiento. Los estudios han demostrado que la exposición a movimientos rotatorios en un entorno virtual puede causar un aumento significativo de las náuseas y otros síntomas de mareo por movimiento. [76]

También se comenta que otros cambios de comportamiento como el estrés, la adicción , el aislamiento y los cambios de humor son efectos secundarios causados ​​por la realidad virtual inmersiva. [77]

Véase también

Referencias

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Lectura adicional

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Inmersión (realidad virtual) .
  • Cumbre anual sobre tecnología inmersiva
  • [1] Descarga en formato PDF del libro de texto de Joseph Nechvatal : Immersive Ideals / Critical Distances . LAP Lambert Academic Publishing . 2009
  • Tesis doctoral sobre audio e inmersión en juegos ( Marco IEZA ) y audio en juegos.
  • Iniciativa de educación inmersiva
  • Conferencia de Diseño Inmersivo
  • Simposio Internacional sobre Realidad Mixta y Aumentada (ISMAR) Archivado el 10 de septiembre de 2009 en Wayback Machine.
  • Tecnología de información inmersiva
  • Red de investigación sobre aprendizaje inmersivo
  • [2]
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