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LA
REALIDAD VIRTUAL TEMA: CÁTEDRA:
ÍNDICE ¿QUÉ ES REALIDAD VIRTUAL?Realidad virtual, ¿un nuevo descubrimiento?. En verdad la idea lleva rondando hace unos 25 años, pero es ahora cuando la expresión está aflorando en todas partes, en revistas de moda, en cadenas de televisión por cable e incluso como otra amenaza posible de la industria japonesa. Abundan los rumores sobre especuladores que invierten millones en el uso de RV como medio de entretenimiento, mientras las universidades buscan desesperadamente subvenciones para sus investigaciones. Cuando fueron invitados por el Comité del Senado, convocado para verificarlo, los escépticos académicos, tradicionalmente prohibicionistas, mostraron una pasión impropia en ellos. Pero, ¿de qué se trata? El diccionario define virtual como "que existe o resulta en esencia o efecto pero no como forma, nombre o hecho real". Realidad es "la cualidad o estado de ser real o verdadero". Es fácil imaginar el campo de acción que tendrían con esta definición los filósofos y abogados de hoy en día. Ahora creemos que después de haber diferenciado lo que es real de lo virtual podemos dar una definición bastante específica de lo que es realidad virtual que a continuación enunciamos. "La realidad virtual es la manipulación de los sentidos humanos (siendo actualmente el tacto, la visión y la audición) por medio de entornos tridimensionales sintetizados por computadora en el que uno o varios participantes acoplados de manera adecuada al sistema de computación interactúan de manera rápida e intuitiva que la computadora desaparece de la mente del usuario dejando como real el entorno generado por la computadora" Si se tiene en mente la sensación de estar soñando, se puede tener una idea de lo que se supone que es la realidad virtual. Del mismo modo que en sueños convive lo que tiene sentido y lo no lo tiene, en la realidad virtual se mezclan libremente lo lógico y lo ilógico. ¿Cómo reconstruiríamos un sueño si pudiéramos conectar nuestra imaginación al motor de una potente computadora?. Inmediatamente imágenes visuales vendrían a nuestra mente y podríamos maniobrar con ellas. Con el programa adecuado, la realidad virtual nos ofrece la posibilidad de resolver problemas o de sumergir nuestros sentidos en experiencias nuevas. La tecnología permite crear un entorno y participar en un guión a nuestra elección. Uno se puede ver inmerso de la forma que desee. Imprimir una orden virtualmente posible como " Llévame volando hasta la Luna" y autodefinirse como parte de la escena, asignarse un tamaño tan pequeño como el de Alicia en el país de las maravillas, gravedad cero, o incluso aumentar la energía de forma acelerada. También se puede asignar a personas u objetos virtuales atributos lógicos como el peso, el aspecto físico, la gravedad y la movilidad. La realimentación electrónica basada en estas cualidades refuerza la experiencia llegando a convencer de que algo está ocurriendo realmente. Los entornos o escenarios de la realidad virtual pueden ser predefinidos o enfocados de tal manera que el usuario obtenga una destreza específica o una percepción clara, como si estuviese realmente en ellos. DIFERENCIACION ENTRE CIBERESPACIO Y REALIDAD VIRTUALCiberespacio: Término creado por William Gibson, en 1984 publica su novela de ciencia ficción "Neromancer", en la cual describía los espacios tridimensionales sintetizados por computadora. Comúnmente se utiliza este término en lugar del de realidad virtual, pero se distinguen uno del otro de la siguiente manera: la realidad virtual incluye experiencias, y el ciberespacio sólo visualiza información y la accesa. A través de la historia se han hecho intentos capturar la esencia de una experiencia y destilarla para así permitir la disponibilidad al público para disfrutar y analizar. Por medio de la experiencia directa del teatro, música y pintura, la gente ha sido capaz de percibir tanto las experiencias reales e imaginarias de otros mundos, otras épocas, nuevas ideas y nuevas perspectivas de antiguas ideas. Las computadora y la RV son los primeros esquemas para cambiar la forma de cómo la gente observa, debate y relaciona el conocimiento. REALIDAD ARTIFICIALKrueger tuvo la misma pasión como Engelbart y otros de usar una computadora para establecer diálogos naturales con personas. Krueger estableció demostraciones simples interactivas e inmediatamente comienzan interactuando con imágenes generadas. En su más famoso trabajo, VIDEOPLACE (1976), el cuerpo de la imágen es captado por una video-cámara en un tiempo real y representada como una silueta en un video largo en un cuarto oscuro. El ha cambiado la definición de lo que una computadora puede hacer y cómo interactuar con personas. El comenzó una forma única de ambientes virtuales no intrusivas. No fue necesario para los participantes llevar ropa especial o aparatos de visión. Realidad artificial ha venido a representar una experiencia similar pero diferente a lo que es comúnmente llamado realidad virtual. Una manera de improvisar la calidad de nuestra interacción con computadoras es aprender las técnicas de entretenimiento de Hollywood. Hollywood entiende el realismo y lo narrativo que toma envolver la audiencia y crear experiencias complejas. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE LA REALIDAD VIRTUAL Y DEFINICIONES FUNDAMENTALES Se
toman como características básicas de un sistema de realidad virtual las
siguientes: Hay
una variedad de diferentes concepciones y sistemas llamados entre ellos
realidad virtual. Un sistema de realidad virtual debe tener las característica
básicas antes definidas no es suficiente si se tienen una o dos de ellas,
deben estar las tres presentes. CABINA
DE SIMULACIÓN REALIDAD
PROYECTADA REALIDAD AUMENTADAEsta se logra cuando una persona se confía del mundo real como línea de referencia, pero utiliza visores de cristal transparentes u otros medios inmersivos para aumentar la realidad, superponiendo esquemas, diagramas, textos, referencias, etcétera. Como ejemplo la Boeing está explorando la posibilidad utilizar este sistema en la ingeniería de los aeroplanos, de tal manera que sus técnicos e ingenieros no tengan que irse a ver un manual para resolver un problema, pues el sistema de realidad aumentada les mostraría los diagramas esquemáticos o las listas de las partes del aeroplano, sin que el operario tenga que moverse de su silla. TELEPRESENCIATérmino creado por Marvin Minsky que significa presencia remota, es un medio que proporciona a la persona la sensación de estar físicamente en otro lugar por medio de una escena creada por computadora. Es una experiencia psicológica que ocurre cuando la tecnología de simulación funciona lo suficientemente bien como para convencer al usuario de que está en un mundo virtual. REALIDAD VIRTUAL DE ESCRITORIOTablero de realidad virtual es una subinstalación del tradicional sistema de realidad virtual. En lugar de utilizar cascos para mostrar la información visual utiliza un monitor grande de computadora o un sistema de proyección. Algunos sistemas de este tipo permiten al usuario ver una imagen de tres dimensiones en sus monitores, pero utilizando lentes crystal eyes y pantalla de LCD o pantallas de cristal líquido. VENTANAS ACOPLADAS VISUALMENTEEsta es la clase de sistema de inmersión que se asocia más a menudo con realidad virtual. Este sistema se basa en colocar las muestras directamente en frente del usuario, y conectando los movimientos de la cabeza con la imagen mostrada. Para lograr mayor acople la inmersión se logra con un casco (HMD) estereofónico, que posee sensores de posición y orientación que informan a la máquina la posición del usuario en todo momento, además de indicarle hacia donde está mirando. Un ejemplo de este tipo de realidad virtual son los juegos que hicieron popular esta técnica de computación en los últimos años. MUNDOS VIRTUALES Se
puede decir que existen tres tipos básicos de mundo virtuales que pueden
existir por separados como también mezclados entre sí. CONVERGENCIA DE CARACTERÍSTICAS BÁSICASImágenes estereoscópicas y realistas se proyectan en una pequeña pantalla dentro de un casco añadiéndose sonidos para convencer al usuario de que está en otro mundo. Los sensores de movimiento colocados en el casco y en los guantes del usuario son los medios de interacción con el nuevo mundo. Parece sencillo, pero crear entornos tridimensionales artificiales que den lugar a ese "otro mundo" sólo ha sido posible recientemente. Rodearnos de imágenes y sonidos y sumergir nuestros sentidos de tal manera que la línea entre el mundo real y el imaginario desaparezca, es posible gracias a la convergencia dinámica de diferentes tecnologías, cada una de las cuales evoluciona y madura a su propio ritmo. La velocidad y la potencia de la computadora han sido combinadas con avances en procesamientos de imágenes, mecanismos de búsqueda y de intuición humana en la comunicación por computadora, para dar el medio experimental llamado realidad virtual. Aunque las computadoras tradicionales funcionan con rapidez, ésta no es suficiente para desarrollar venosamente imágenes de alta calidad. Siempre hay una pérdida de tiempo o de esencia. Para crear mundos virtuales, cada una de las tecnologías involucradas debe alcanzar en cada fase una intensidad y unos recursos que puedan ser utilizados de manera efectiva junto con las demás. La convergencia debe dar como resultado lo siguiente: - percepción de autenticidad; - interacción intuitiva y respuesta rápida; - definición y enfoque, incluso como medio de entretenimiento; - facilitación para la recopilación, percepción y análisis de datos. -RAPIDEZ,
POTENCIA E IMÁGENES POR COMPUTADORA
El término "gráfico" siempre se ha utilizado a la ligera. Para la mayoría de la gente se trata de cualquier cosa en computadora que no sea caracteres de texto, desde líneas rectas hasta dibujos muy elaborados en tres dimensiones, formados por millones de puntos pequeños. Parece ser que el único requisito previo para que algo sea un gráfico es que sea hecho con la ayuda de una computadora y no se parezca a un texto. En cualquier caso, aquí el término "gráfico" se limita a denotar simples dibujos, poco más que la mímica electrónica de los dibujos a mano y los gráficos por computadora son meramente esos mismos tipos de dibujos sencillos, generados por computadora. Podemos crear, almacenar, recuperar y manipular dibujos gráficos electrónicamente y podemos introducirlos en la computadora por medio de la visualización o de la fotografía. El uso de gráficos simples se asemeja a la construcción de sentencias o sumas usando sólo simples palabras o números. Los gráficos simples son fáciles de reproducir y no necesitan una gran potencia o velocidad de la computadora. Pero, normalmente, la gente quiere algo más que unos gráficos rudimentarios o de torta. Se están empezando a demandar más dibujos que transfieran más información. Estos requieren presentaciones sofisticadas y complejas y una interpretación del conocimiento. Por esto, los elementos de sintaxis, estilo o computación deben entrar en juego. Las presentaciones de las imágenes y otras técnicas de visualización dan ese paso adelante y permiten un rango más amplio en la versatilidad de la expresión y la interpretación. -REPRODUCCIÓN DE IMÁGENES La similitud entre la presentación de imágenes y los gráficos radica en que ambos son manuales, mentales o reproducciones generadas por computadora de la apariencia de algo e incluyen dibujos o pinturas. En cualquier caso, los gráficos por computadora son percibidos como un entorno geométrico o lineal, mientras que la reproducción de imágenes es percibida como un entorno de píxeles. Además, las imágenes son creadas y manipuladas normalmente por sistemas más sofisticados que los que se necesitan para los gráficos. Tomados como resultado de una computación directa, los entornos, modelos y documentos o imágenes reales son representaciones relativamente realistas del entorno. Las aplicaciones comerciales de presentaciones de imágenes son los sistemas de vídeo, las cámaras y los discos ópticos. -VISUALIZACIÓN En un proceso que pretende presentar datos y conocimientos en un contexto intuitivo y comprensible, y sus técnicas son parcialmente valiosas para presentar movimientos técnicos de grandes cantidades de datos complejos. Los esfuerzos recientes para transferir la información interpretativa están frecuentemente involucrados en la manipulación creativa de trazadores, impresores y animadores por los programadores. Las computadoras de hoy en día y otros dispositivos técnicos incorporan estas capacidades. Las técnicas de visualización nos ofrecen visiones de cosas invisibles para nuestro natural sentido de la vista, siempre y cuando se puedan convertir en datos de lo que la computadora puede ser informada. Estos podían ser los campos eléctricos o los movimientos nocturnos de tropas por ejemplo. A partir de los datos, la computadora genera representaciones pictóricas visualizables. -REALIZACIÓN -LA
CONEXIÓN HUMANA DOS PUNTOS DE INTERFASE -OBSTÁCULOS CREATIVOS Las interfaces deberían ser diseñadas por personas con un alto nivel de conocimiento en varios dominios (psicológico, temático y técnico), con objeto de minimizar la perdida de información o conocimiento y recoger el máximo partido del esfuerzo humano utilizado. Deberían servir como escenarios de buena comunicación y ser sencillas para casi todo el mundo. Las interfaces también deberían ahorrar al usuario la constante interrupción del entretenimiento o del pensamiento. Las interfaces gráficas amigables con el usuario ayudan usando formato pictóricos. El camino cordial ha llevado a los usuarios desde el escribir mandatos artificiales hasta el escribir ordenes en un lenguaje de sonidos más naturales, pasando por crear sus propios mandatos; por ejemplo apuntando con el dedo, tocando o hablando a símbolos gráficos llamados "widgets", iconos, mouse o menús despegables (WIMP). -REALIDAD VIRTUAL LA INTERFAZ DEFINITIVA Algunos investigadores y aficionados a la tecnología de la realidad virtual ven una progresión natural, desde los sistemas en dos y tres dimensiones hasta las interfaces de los entornos virtuales, considerándolo una forma mucho más efectiva de comunicarse con el sistema. Así como los dibujos muchas veces transforman información en percepción mejor que en palabras, también se puede hacer mediante la manipulación de objetos una mejor transmisión de intereses sub-verbales o curiosidades que más adelante pueden ser diseminados o trasladados a un modelo. La posibilidad de abarcar y manipular imágenes de concepto que antes no podíamos representar visualmente nos podría proporcionar ideas geniales mejoradas gráficamente con la ayuda de una computadora y emocionar incluso al más sosegado. VIRTUDES Y VERTIGOS DE LO VIRTUAL¿Cómo definir un mundo o entorno virtual? Un mundo virtual es una base de datos gráficos interactivos, explorable y visualizable en tiempo real en forma de imágenes tridimensionales de síntesis capaces de provocar una sensación de inmersión de la imagen. En sus formas más complejas, el entorno virtual es un verdadero "espacio de síntesis", en el que uno tiene la sensación de moverse "físicamente". Esta sensación de movimiento físico puede conseguirse de diferentes formas; la más frecuente consiste en la combinación de dos estímulos sensoriales: a) basado en una visión estereoscópica total; b) basado en una sensación de correlación muscular (propioceptiva). VIRTUSLa palabra virtual proviene del Latín virtus, que significa fuerza, energía, impulso inicial. La virtus no es una ilusión ni una fantasía, ni siquiera una simple eventualidad. Mas bien, es real y activa. Fundamentalmente, la virtus actúa. Es a la vez la causa inicial en virtud de la cual el efecto existe y, por ello mismo, aquello por lo cual la causa sigue estando presente virtualmente en el efecto. Lo virtual no es ni irreal ni potencial: lo virtual está en el orden de lo real. Así como la causa está virtualmente presente en el efecto, el efecto también está virtualmente presente en la causa. Ej: La estatua está virtualmente presente en el esbozo o incluso en el bloque de mármol bruto. Lo virtual es la presencia real y discreta de la causa. EL TIEMPO VIRTUALPara entender la naturaleza de los mundos virtuales es necesario conocer las propiedades características de las imágenes de síntesis. Estas constituyen la materia prima de lo virtual. Las imágenes de síntesis no son imágenes como las demás. Son esencialmente representaciones visibles de modelos conceptuales abstractos, y se calculan con un ordenador a partir de modelos matemáticos y de diversos datos. Se dice sintetizar una imagen porque toda la información necesaria para su creación está disponible en forma simbólica en la memoria del ordenador y no hace falta recurrir al mundo real para crearlas. Las imágenes de síntesis primero son lenguaje, remiten necesariamente a su modelo y sólo se puede comprender en función de su relación con él. La inmersión en la imagen o la imagen considerada como lugar: A la naturaleza abstracta de la imagen de síntesis se añade una facultad concreta de cautivar los sentidos del espectador y de generación en tiempo real, que causan esa sensación de inmersión en la imagen. La imagen virtual se convierte en un "lugar" explorable, pero éste lugar no es un "espacio" puro, una condición a priori de la experiencia del mundo. Como lugar virtual, establece lazos inéditos entre la concepción y la percepción. Como herramienta de escritura, la imagen de síntesis modifica nuestra relación a lo real, estructurándolo de otra manera. POTENCIA DE LO VIRTUAL- DIRECCIONES DE INVESTIGACIÓN - TELEVIRTUALIDAD Podría definirse como el resultado del cruce entre las telecomunicaciones y las imágenes de síntesis. La televirtualidad pretende comunicar a distancia con la ayuda de imágenes de síntesis o virtuales, aprovechando todas las posibilidades funcionales que las técnicas de la infografía permiten. -HIPERIMÁGENES Son imágenes que poseen varios niveles distintos de realidad y simulación, éstos pueden ser yuxtapuestos, relacionados o fusionados. Componen un agregado de representaciones fijas o animadas, preconcebidas o autónomas, reales o simbólicas. Mezclan continuamente lo verdadero y lo falso, lo sintético y lo natural, lo real y lo virtual. Se trata de un "nuevo" orden de representación que exige una nueva agudeza del ojo. La hiperimagen generaliza el concepto de imagen del mismo modo que el concepto de hipertexto, introducido por Ted Nelson, generaliza el de texto. Las hiperimágenes han dejado de ser simples representaciones: de alguna forma extraña, también forman parte de lo real, con lo cual tejen extraños nudos. Pueden comprometer nuestros sentidos y nuestra vigilancia mas allá de lo normal; pueden obligarnos a experimentar sensaciones desconcertantes, distorsiones fantásticas de la percepción (schizes), como diría Lacan. Los schizes se refieren a la posibilidad de crear espacios paradógicos o "fallas" espaciotemporales como se dice en las novelas de ciencia ficción. El espacio virtual de las hiperimágenes deja de ser un substrato intangible y adquiere una consistencia metafórica entre chanzas y veras. Los schizes aparecen entonces en todos los casos en que nuestra percepción normal del espacio se ve contradicha, pervertida, ampliada o poetizada mediante relaciones nuevas, alejadas de los lugares comunes de la experiencia normativa del mundo real. LOS NUDOS DE LO VIRTUAL.Los mundos virtuales son nuevos "Laberintos". Nos enfrentan a experiencias nuevas del espacio y del cuerpo y a paradojas de un género nuevo. Pero sobre todo - debido al desarrollo técnico de lo virtual y de lo sintético - nos obligan a aprender a leer mejor las imágenes para comprenderlas mejor, y también captar los modelos debajo de las apariencias para ver de verdad. Nudos que enlazan las realidades y las apariencias, las imágenes y los modelos. - Gracias a los mundos virtuales, descubrimos tejidos nuevos y sutiles entre los ámbitos de la concepción y de la percepción. Así, se abre un gran campo de investigación a través de una fenomenología de lo virtual. EL NUDO DEL PROBLEMA- Lo que se anuda en los mundos virtuales es un enmarañamiento cada vez más fino entre lo real y lo virtual, entre lo actual y lo potencial, entre lo sensible y lo inteligible. Las categorías mejor asentadas parecen disolverse, de la intuición del espacio a la concepción intelectual de los fenómenos. EL ESPACIOSegún Kant: El espacio es una representación necesaria a priori que sirve de fundamento a todas las intuiciones externas. La inexistencia del espacio es inconcebible. El espacio es la condición de la experiencia. En cambio, en los mundos virtuales el espacio deja de ser una forma a priori. Se convierte también en una imagen, que hay que formalizar, modelizar, del mismo modo que los seres y objetos que ha de contener. Es la experiencia la que condiciona el espacio. Las relaciones espaciales entre los objetos pueden recomponerse y redefinirse sin cesar, sin ningún límite. Los objetos ya no habitan más el espacio. Lo constituyen tanto como son constituídos por él. El espacio deja de ser un substracto intangible. Se convierte en objeto de modelaje, en interacción constante con los otros objetos que ha de contener. Los espacios virtuales no tienen por qué obedecer a las leyes normales del espacio. Nuestro cuerpo no es virtual no podrá serlo nunca. No es ni un símbolo ni un síntoma. Los mundos virtuales son lugares que no son lugares, pero nuestros cuerpos nunca podrán dejar de ser cuerpos. Esta confrontación entre lugares que no los son y cuerpos que sí lo son es el nudo del problema de lo virtual. El punto importante es que la experiencia sensible de lo virtual está funcionalmente ligada a su comprensión "inteligible" y viceversa. El modelo y la imagen se constituyen mutuamente. Hay un vaivén permanente entre la inteligibilidad formal del modelo y la percepción sensible de la imagen. Dicho de otro modo, el mundo virtual se modela y se entiende al tener experiencia de él, así como se percibe y se deja ver al hacerse inteligible. ELECCIÓN E INTELECCIÓNLos mundos virtuales forman un nudo espinoso. El nudo de lo virtual y de lo real nos ata muy estrechamente. Y vemos dos modos de deshacer el nudo: la intelección y la elección, desatar y elegir. La intelección significa desatar para unir de nuevo, crear lazos nuevos entre lo analizado y lo disecado. La intelección no es del mundo. Sea éste real o virtual, aquella puede desatarlo para atarlo mejor. La elección significa extraer, apartar, colocar fuera, escoger entre. La elección singulariza. La intelección universaliza. Se enlaza para unir, se elige para separar. DOS VÍAS DE INVESTIGACIÓNLa intelección intenta progresar entre las imágenes y los modelos, entre los fenómenos y los noumenos, y también entre lo real y lo virtual, intentando enlazarlos, comprenderlos, unificarlos en esencia. En cambio, la vía de la elección pretende separar claramente lo que corresponde a lo virtual de lo que es real. Rechaza definitivamente toda confusión y mezcla de éstos dos órdenes. Se esfuerza, cuando ello es posible, en traernos de vuelta a lo real, en extraer (abstraer) de los mundos virtuales algunas señales y símbolos. Los mundos virtuales introducen en nuestra experiencia nuevos tipos de espacios y nuevas formas de vivir en dichos espacios. La telepresencia, las comunidades virtuales, las comunidades televirtuales nos hacen experimentar nuevas formas del ser, nuevos medios de hacernos mutuamente presentes. Ya no es fácil estar presente. Y hacerse cada vez más presente parece imposible. Se buscan todos los medios de sustitución de la presencia real. El cine más que el teatro, y la TV más que el cine, nos alejan de la realidad y nos presentan formas nuevas de ausencia o de distanciamiento. Un contestador automático y las mensajerías electrónicas nos ofrecen simulacros de presencia con los que cada vez llenaremos nuestro tiempo. Toda ausencia es siempre relativa. Mediante algunos desplazamientos, todos estamos en condiciones de ponernos en presencia de los demás. El concepto de televirtualidad ilustra nuestra propensión a dotarnos de "dobles" encargados de gestionar nuestra ubicuidad. A pesar del espectro de la pérdida de realidad o de la proletarización de nuestro cuerpo, dividido entre sus prótesis y sus imágenes, este arte requiere una ciencia, la ciencia de la representación, de la simulación. Lo que está presente se puede sustituir por una representación. La representación no es repetición sino recurrencia, con virtudes creativas y recreativas. Toda representación es una presencia debilitada, que carece de presencia, pero que subsiste porque es recurrente, se sustituye a sí misma. A pesar de su nombre, la representación no es una re-presentación sino una re-introducción del sentido, un retorno del sentido. Sin embargo, la representación puede devolvernos el gusto por la presentación, el sentido de la presencia. El presente es, como su nombre lo indica, un don que hay que esforzarse por merecer siempre. APLICACIONES DE LA REALIDAD VIRTUAL.La RV es algo más una simple simulación, ya que ofrece la interacción con un modelo, otorgando una "presencia" en el mismo; mediante esta faceta se podrán realizar tareas dentro de un mundo real remoto, o un mundo generado por computadora o en una combinación de ambos. La RV se presta para ser aplicada en cualquier campo de la actividad humana, ya que los mundo simulados no necesariamente tienen que adaptarse a las leyes físicas naturales. Si bien es cierto que habrá algunas aplicaciones mucho mas apropiadas que otras. Aunque en sus orígenes, se tenían aplicaciones de RV del tipo simulaciones militares y juegos, en la actualidad ha trascendido a muchos otros campos, tales como la medicina, la industria, la psicología, diseño y el arte, etc. Como veremos, existen un gran numero de implementaciones de realidad virtual. Los resultados obtenidos hasta el momento sugieren que muchas aplicaciones podrán beneficiarse de las nuevas tecnologías de realidad virtual, incluyendo el diseño de equipo e instalación, la medicina, las ciencias e ingeniería, la industria, la educación, como veremos a continuación. APLICACIONES EN EL DISEÑO, INDUSTRIA Y FABRICACIÓN.Los sistemas CAD (diseño asistido por computadora) son conectados a los sistemas CAM (fabricación asistida por computadora), que son dirigidos por los sistemas de modelos CAPP (planificación de procesos asistida por computadora). Las técnicas de RV de visualización serán adoptadas en cualquier etapa del proceso de fabricación en la que se haya demostrado la utilidad del procesamiento sofisticado de imágenes. CONOCIMIENTOS INTERNOS. A lo largo del ciclo de fabricación, desde el comienzo hasta el producto final, los diseñadores introducen ideas y comentarios basándose en datos sobre productos, que están en crecimiento. Las justificaciones corporativas de las elecciones de diseños particulares o las razones para eliminar ciertos productos forman parte del programa, disponible para posteriores diseños. Los reclamos y comentarios de los clientes pueden formar una lista de tópicos para posteriores diseños. Los conocimientos internos confidenciales son comunicados por los diseñadores originales a los que trabajan en nuevos sistemas. Si el sistema esta bien planificado y ejecutado, los que trabajen posteriormente pueden aprender de la experiencia de los anteriores diseñadores. Si se le pregunta al sistema sobre el aspecto de cierto diseño o decisión, el usuario consultará con colegas pasados y puede dejar notas para los demás usuarios. Estos sistemas promueven beneficios, como una programación a tiempo, inventarios reducidos y bajos costos de mantenimiento. Los esfuerzos por la planificación suceden rápida y efectivamente y los cuellos de botella potenciales del sistema son identificados antes de la clasificación e instalación de un equipo costoso. No solo la realidad virtual permite extender el alcance de los ojos y las manos en situaciones peligrosas, sino que permite a los diseñadores poner sus manos o sus ideas, antes de que algo sea construido. Los diseñadores ya pueden dibujar y simular sus ideas en pantallas de computadoras de dos dimensiones, la próxima es de colocar sus manos a través de la pantalla y llevar sus ideas a un lugar de espacio virtual. Vivimos en un mundo de diseño, el diseño es el primer paso en el proceso de la construcción de un producto, es el plano de una casa, el esquemático de un juguete electrónico y el diseño en tercera dimensión de un motor de un jet. El diseño asistido por computadora es un área donde la computadora han contribuido en la productividad. Los productos como el Autobest y el Autocad permiten a los diseñadores rápidamente crear y editar diseños complejos en computadoras personales para toda clase de productos. Ya muchas compañías tienen equipos de diseñadores trabajando en conjunto sobre redes de computadora intercambiando archivos, trabajando en proyectos comunes y colaborando juntos. La combinación de estos sistemas con una interfase de realidad virtual es la próxima etapa del diseño asistido por computadora. APLICACIONES EN ROBÓTICA (Mantenimiento de Equipos)En los laboratorio Sandia en los EE.UU. un equipo de especialistas en robótica esta explorando el uso de la realidad virtual para ayudar en la limpieza de los deshechos tóxicos. Ellos han desarrollado un robot que puede entrar y limpiar los tanques de almacenamiento de los deshechos tóxicos nucleares, usando la RV planean colocar una cámara de vídeo en el robot, generar gráficas por computadora, para darle seguimiento a lo que el robot no puede ver. El operador puede guiar al robot a través del tanque con el trazado de la computadora representando problemas ocultos, que están allí pero fuera de la vista, mientras revela información adicional al controlador, tales como los niveles de radiación. Mas que tratar de hacer al robot lo más inteligente posible de manera que piense como una persona, el controlador humano permanece a una distancia lo suficientemente lejos y trabaja como si estuviera dentro del tanque. Los robots instalado en estos lugares realizan una inspección constante y de mantenimiento preventivo, donde en pocos minutos se puede investigar y controlar las situaciones como si realmente existiesen. PROTOTIPOS VIRTUALES.El diseño de los prototipos virtuales promete cambiar el sistema de ingeniería, en donde se podrá trabajar en un diseño y cambiarlo como si fuera un objeto maleable, el cual se puede mover y manejar como si estuviera en un taller sin dejar su oficina, cuando el diseño este listo las partes se podrán imprimir directamente desde la pantalla de la computadora, los diseñadores se ahorrarán semanas, incluso meses desde el proceso de manufactura de los prototipos y eventualmente se estarán fabricando piezas reales para producciones menores, con la facilidad de imprimirlas en un diagrama de ingeniería. Muchas compañías ya han avanzado en los sistemas de tercera dimensión del CAD's acoplado a bases de datos de piezas básicas. Así como los diseñadores diseñan y revelan sus productos en la computadora bien podrán revisar sus componentes contra la base de datos, esto no solo les dice si las partes que ellos necesitan están disponibles, sino que también le provee datos referentes a la fortaleza, resistencia, tamaño, etc. El sistema de prototipos plásticos ya esta disponible en sistemas basados en PC en los sistemas de tercera dimensión en una compañía de California, de la cual el 37% es manejado por una compañía de químicos y farmacéuticos CIBA Gaigi, esta ha vendido cientos de sistemas para producir prototipos con un proceso conocido como estereolitografia, en este proceso la computadora toma un conjunto de modelos por computadora de la pieza y la utiliza para controlar el movimiento de un láser ultravioleta. El láser traza secciones cruzadas de la parte en la superficie de un liquido de solución polímera, causando que se solidifique. Este método ya esta siendo utilizado en la confección de modelos o moldes de cerámica para la manufactura de metales, existen aun problemas técnicos por remediar antes de que las compañías puedan crear piezas de metal con el parecido y con la misma densidad de las que se producen con los métodos convencionales. La compañía NEC instalo su primer diseño de red virtual experimental en el que los ingenieros pueden trabajar juntos para crear productos, estos van a estudiar la efectividad de la manipulación de tiempo real de los objetos de tercera dimensión en el proceso de diseño y de como los ingenieros distribuidos en diferentes lugares pueden trabajar en conjunto. OTRAS APLICACIONES CONCEPTOS GENERALESLa Realidad Virtual esta obteniendo grandes usos en la industria del entretenimiento. La industria del entretenimiento va a ser el vehículo para los grandes cambios en los negocios. Se estima que el mundo del entretenimiento esta obteniendo un gran impulso en el sector económico gracias al apoyo que a brindado la Realidad Virtual. Se han realizado estudios sobre el consumo de los sistemas de Realidad Virtual y se a estimado que el consumo de estos sistemas esta por debajo de $ 1 billón, mientras la industria de los video-juegos están por $ 6 billones. Las películas ya están usando la Realidad Virtual para entrar a otros mundos. En estos momentos el gran obstáculo que presenta son los costos; en particular los costos de los cascos son completamente altos. Sin embargo, por ser muy importante para la investigación se esta haciendo un esfuerzo para que los costos bajen y puedan cumplir primero una buena, composición, de un alto sistema de RV a precios computadoras caseras para coaccionar un crecimiento de proveedores. Los sistemas de RV presentan muchos elementos en común con los juegos de computadora; la gran diferencia, desde luego, es la experiencia que se vive de un lado a otro, en donde estos juegos pueden responder a las rápidas reacciones del usuario con una exhibición casi en tiempo real. Actualmente se están utilizando atracciones llamadas simuladores, que combinan atracciones actuales con efectos visuales y sonoros. Se están planeando parques de atracciones que incorporan las tecnologías de RV para representar espectros virtuales interactivos que los usuarios pueden experimentar, convirtiéndolos en los personajes que los usuarios deseen ver. Se planea que los parques de atracción permitan al usuario llevar gafas y guantes para entrar a entornos virtuales e influenciarlos por medio de sus acciones. CAVEEs una especie de un cuarto que esta rodeado de pantallas y sonidos por todo el alrededor para basarse en un sistema de VR. La ubicación de la inmersión es creada cerca de un computador gráfico a un cubo de 10´* 10´* 9´. A este se conectan sensores de movimiento de manos y cabeza, para poder producir la correcta perspectiva de una posición del dispositivo de entrada a una 3D. El sistema de sonido provee una retroalimentación del audio. Los residentes del Cave, no necesitan cascos para poder experimentar la VR. En cambio ellos proponen y lente estereofónico, con el cual las personas pueden interactuar por todo el alrededor del Cave con objetivos virtuales. La mayor importancia del Cave es que esta acoplado a una fuente remota, super computador, e instrumentos científicos conectados a redes de altas velocidades funcionales para el EVL´s aplicada al centro Nacional de Supercomputadores. El uso del Cave tiene gran aplicación en el mundo de la investigación científica además del arte, por ser un sistema de 3D y se puede aplicar para realizar estudios científicos. TEATRO VIRTUALEs un campo lleno de potencial que requiere para su desarrollo una intensa concentración de emociones, cognición y creatividad. El teatro virtual le brinda a los miembros de la audiencia ligeras gafas de obturación o visualizadores montados sobre la cabeza. Una pantalla cilíndrica de 270 a 360º en 3D envuelve toda el área, y el sonido espacial es coordinado con las exhibiciones visuales para completar el efecto de inmersión. La dirección desde la que el usuario percibe el sonido le indica donde esta la acción en la pantalla. Los teatros virtuales pueden estar especialmente equipados para que los usuarios reciban las señales por medio del sistema. El disfrute del usuario en el teatro virtual derivará más su participación activa que de una gratificación intelectual. LA MÚSICA VIRTUALSe puede producir o imitar en casa igual que en versiones escolares, y los instrumentos virtuales pueden ser programados para estimar a los amateur a mejorar sus habilidades y su repertorio. IMPORTANCIA DE LA REALIDAD VIRTUAL EN LA INTERACCIÓN HOMBRE - MAQUINA. Los
ambientes virtuales (interfaces avanzadas) y la información que producen,
proporcionan nuevas alternativas de comunicación Hombre - Máquina. El
término interfaz es definido como una tecnología que relaciona al humano
con los elementos funcionales de la maquina (hardware y software). Las
interfaces virtuales son un sistema de traductores, procesadores de señales,
hardware de computadora que crean un medio interactivo a través del cual:
HARDWARE MANIPULACIÓN Y CONTROLES DE MANDO. Un
elemento importante para interacción con un mundo virtual, es una manera
de rastrear la posición de un objeto real, tal como una cabeza o mano.
Hay métodos numerosos para rastrear posición y mando. Idealmente una tecnología
debe proveer 3 medidas de posición (X, Y, Z) y 3 medidas de orientación
(rotación, dirección, acercamiento). Uno de los principales problemas
para rastrear la posición, es el tiempo requerido para realizar la entrada
del objeto en simulación. El hardware del mando más simple es un mouse
convencional, esfera de control o joystick. Estos dos aparatos bidimensionales
por medio de programación pueden trabajar en 6 dimensiones. Éstos agregan
algunos botones y ruedas extras que son usados para el control de la traslación
XY de un cursor, y de la dirección y rotación en el eje Z, sumando así
un total de tres direcciones. Un joystick de 6 dimensiones ha estado disponible
recientemente, en el mundo global de la 6 dimensiones. Para entrar a un
sistema virtual necesitamos básicamente una máquina IBM (MS-DOS/ Windows)
o una Apple Macintosh. Las máquina tipo DOS (IBM PC clones) son las más
usadas. Hay sistemas basados en Mac, pero no dan mucha velocidad. En fin,
cualquier computadora que incluya despliegue gráfico, y una entrada de
dos dimensiones, mouse, esfera de control o joystick, teclado, disco duro
y memoria, puede ser utilizada. FLUIDEZ DE MOVIMIENTOSUna de las características fundamentales de la Realidad Virtual es la apariencia tridimensional, que además, debe actualizarse a una gran velocidad. Así, para mover adecuadamente el mundo virtual es preferible contar con una tarjeta de vídeo que disponga de facilidades de aceleración de gráficos 3D, que es una de los procesos que más tiempo consume en estas aplicaciones. Sin este tipo de ayuda la salida por pantalla no acaba de ser fluida, y es uno de los requisitos que podríamos considerar imprescindibles si deseamos obtener buenos resultados. De cualquier forma, la avalancha de tarjetas de video con capacidades 3D que están inundando el mercado hace ver que este problema está desapareciendo con rapidez. Los expertos en realidad virtual y las publicaciones por lo general hablan de 6 grados de libertad espacial, pero también pueden ser 9 o 12, aunque si agregamos ademanes y otras posibilidades pueden haber muchos más. Con 6 grados de libertad, los sistemas de realidad virtual obtienen una flexibilidad espacial total. Estos son necesarios, ya sea que hablemos de gente en un espacio virtual o de robots en la planta de producción. Este es un requerimiento básico en los mundos tridimensionales o n-dimensionales. En los medios virtuales, generalmente nos queremos mover en cualquier dirección sin ser restringido. Esto significa combinar de repente varias rotaciones y traslaciones. Los dispositivos 6-DOF soportan simultáneamente esta medida directamente de las tres traslaciones y rotaciones. Incluso es posible tomar un dispositivo 2-DOF, como un mouse estándar y usar este botón para mover objetos virtuales en todas las 6 direcciones. Esto no se hace en un dispositivo 6-DOF. Dos aproximaciones muy diferentes proporcionar una capacidad 6-DOF. Los dispositivos isométricos se usan en métodos optomecánicos para medir fuerzas y torques a un balón estacionario . El mouse de 6-DOF, por otra parte, usa sensores 6-DOF para observar la trayectoria de su posición y orientación a la que son movidos. DISPOSITIVOS
ISOMÉTRICOS ENTRADAS DE SENSORES BIOLÓGICOS Las entradas de sensores biológicos, también llamados biosensores, procesan actividades indirectas, tales como signos de músculos eléctricos y la identificación de comandos de voces. Ellos usan correctamente electrodos dermales para detectar ciertas actividades musculares. Si son colocados cerca de los ojos, ellos pueden ser usados para navegar a través de mundos virtuales por un simple movimiento del ojo. Mirando para un lado o pestañeando un ojo podría causar el color de un objeto a cambiar, o alguna otra acción. Colocado sobre el antebrazo, usted podría usarlo para navegar agarrando con fuerza cualquier puño el izquierdo o derecho. Algún día podremos ser bastante sofisticados y ser capaces de eliminar los guantes alambrados. En lugar de un guante, un simple brazalete ajustado puede ser capaz de distinguir movimientos individuales de los dedos. Esta clase de tecnología puede también ofrecer a personas con ciertas incapacidades físicas una oportunidad de conectarse al resto de los medios virtuales. COMPONENTES DE UN SISTEMA DE REALIDAD VIRTUAL Todo
sistema RV puede separarse en las siguientes 4 partes. CONCLUSIONES
PRO Y CONTRA DE LA REALIDAD VIRTUAL Y CONSECUENCIAS DE LA REALIDAD VIRTUAL CONSECUENCIAS PSICOLÓGICAS El
sistema de realidad virtual permite a los usuarios cambiar sus personalidades,
antecedentes y géneros en el ciberespacio. Ellos no requieren seguir las
leyes y normas del mundo real. Pueden crear y manipular todo lo que quieran.
Esto puede llevar a que el usuario se vuelva adicto a la realidad virtual
y no querer dejar el mundo virtual de la misma manera como ocurre con
la adicción a los videojuegos. La situación puede ser más grave ya que
se pueden producir disturbios emocionales y mentales, pues a los usuarios
se les hace difícil distinguir el mundo real del mundo artificial, y realizar
ciertas acciones no permitidas en el mundo real. Como se mencionó no solo
son consecuencias negativas lo que nos brinda la realidad virtual, la
verdad es que son mayores los beneficios y ventajas que la misma nos presta
ahora y que nos brindará en el futuro y dentro de ello cabe destacar lo
que podrá ser el desarrollo de la realidad virtual en lo que es la Universidad
Virtual. Como ya es de conocimiento, actualmente se pueden tomar clases
de diferentes universidades virtuales que existen en internet, pero tal
vez el desafío mayor que presentan las mismas es poder que sus usuarios
tengan la sensación de estar interactuando como en una universidad y no
sentirse solo estar al frente de una pantalla de la computadora. Por ejemplo,
poder en el futuro entrenar a un piloto de combate sin que el mismo salga
de su casa, o que un estudiante de medicina realice una cirugía desde
su casa, o que un estudiante de ingeniería eléctrica realice una instalación
eléctrica. DEFINICIONES DE ALGUNOS CONCEPTOS SOBRE REALIDAD VIRTUAL Convulsionar:
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