Realidad Virtual y Realidad Aumentada

Introduction

Realidad virtual

¿Qué es realidad virtual?

La realidad virtual (RV) es un entorno de escenas u objetos de apariencia real. La acepción más común refiere a un entorno generado mediante tecnología informática, que crea en el usuario la sensación de estar inmerso en él. Dicho entorno es contemplado por el usuario a través de un dispositivo conocido como gafas o casco de realidad virtual. Este puede ir acompañado de otros dispositivos, como guantes o trajes especiales, que permiten una mayor interacción con el entorno, así como la percepción de diferentes estímulos que intensifican la sensación de realidad.

Características de la realidad virtual 

Generalmente, la realidad virtual se encuentra caracterizada por una serie de aspectos principales que logran definirla, por lo cual en la actualidad nos permite acercarnos a los objetivos reales que esta plataforma que brinda la posibilidad de participar en un mundo irreal.

Un punto clave, es tomar en cuenta que la realidad virtual se basa en la metáfora de la creación de un mundo que se desenvuelve en función a una serie de reglas de convivencia, que caracterizan por ser muy flexibles, con respecto al grado de compromiso que mantenga con la inteligencia artificial que la rige.

No obstante, la realidad virtual se encuentra expresada en un tipo de lenguaje informático gráfico con ciertas características tridimensionales, y también debe poseer un comportamiento dinámico y que sea ejecutado en tiempo real.

La característica que posee la Realidad Virtual es que se basa en que un usuario se encuentre incorporado en el interior de un entorno gráfico tridimensional computarizado, con el cual se requiere que no exista tal grado de incredulidad, es decir tratar de convencer a la persona que se encuentra dentro de ese entorno con el fin de la posible integración del usuario con dicho medio que lo rodea en ese momento.

Objetivos de la realidad virtual

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

La realidad virtual en otros campos y como se aplica

Medicina

Casuística, los atlas de anatomía, y la formación entornos quirúrgicos se pueden mejorar gracias a la Realidad Virtual. En la actualidad, entré las nuevas tecnologías de realidad virtual que existen, la pantalla da información anatómica a través de las modalidades auditivas y táctiles, además de los datos visualizados. El usuario puede escuchar el sonido o sentir el contacto del cuerpo digital en una forma similar a como lo haría una percibirlo de la interacción real.

La realidad Virtual en combinación con la robótica de rehabilitación no sólo es capaz de aliviar la terapia agotadora es decir las sesiones de terapia física. También se puede motivar a los pacientes para entrenar más tiempo en un ambiente artificial emocionante, mientras que con el apoyo del robot.

La Realidad Virtual puede aliviar el dolor sin medicamentos - AS.com

industria

La realidad Virtual es una tecnología clave para la creación de prototipos, la cual trabaja conjuntamente con la Realidad Aumentada. Facilita entender las interfaces de usuario a un espacio de diseño virtual y facilita la exploración interactiva de la funcionalidad de un nuevo producto.

Realidad Virtual va un paso más allá, la Realidad aumentada enriquece la visión del usuario en el mundo real con objetos virtuales, que se colocan en el momento y la posición derecha con respecto a la perspectiva del usuario. La figura anterior se muestra un ejemplo de la transición de la realidad (el verdadero Range Rover) a realidad aumentada (mezclando el motor real con generado por ordenador objeto para fines de mantenimiento) a realidad Virtual (un modelo 3D realista del coche).

Realidad virtual y aumentada en el sistema de producción de BMW

Robótica

La realidad Virtual (VR) tiene como objetivo provocar respuestas sensoriales a entornos simulados. Aunque las respuestas sensoriales de interés son más a menudo humana, la realidad virtual puede ser dirigido también hacia los animales o a máquinas. En cualquier simulación, es importante determinar desde el principio: los estímulos críticos; las capacidades del sistema de realidad virtual para su producción.

Informática

En base de la realidad virtual tecnológica, incluyendo la visualización, la interacción hombre-máquina y la simulación, se ha diseñado e implementado el sistema experimental para el curso de Introducción de Informática.

En este supuesto, los experimentos virtuales son beneficiosos en tres aspectos:

  • Al describir conceptos abstractos en la realización de informática.
  • La presentación de la organización y la microestructura las computadoras en los principios de funcionamiento de los equipos.
  • La visualización del proceso no observable del almacenamiento de información, transmisión y procesamiento.

Con la organización y estructura de microcomputadoras, las técnicas de animación en 3D y la interacción hombre-máquina son generalmente son utilizadas para desarrollar experimentos de interacción.

De acuerdo con su verdadera naturaleza, la realidad virtual ha sido capaz de lograr este efecto, ya que el usuario del sistema de realidad virtual es la humana. Si se quita los elementos de tal de usuario, ocurriría una mejora adicional de cualquier sistema de realidad virtual. Ahora generalmente se utiliza los elementos más básicos de “usuario” para explorar el potencial de la realidad virtual.

Este puede ser el Apple II de los brazos de robot impulsados ​​por IA |  Robots Didácticos

Arte

La Realidad Virtual, se ha convertido en un medio para que los artistas crezcan y experimenten, es una nueva manera de explorar el arte. Además, permite la preservación del patrimonio cultural y permite el acceso al arte para la gente que vive lejos y no se puede presentar de manera presencial y para las personas que sufren de alguna discapacidad y eso a través de los museos virtuales.

Esculturas recreadas por medio de la realidad virtual creada por IBM en dos semanas, usando escáneres estéreo y fotos digitales en color.

CASOS DE ÉXITO | La mujer que crea obras arte que solo puedes ver con gafas  de realidad virtual

Educación

Esta tecnología se encuentra aún en su fase de desarrollo inicial, y su futuro desarrollo dependerá de los avances que se puedan obtener tanto en aplicaciones de software como en herramientas hardware, así como nuevos ámbitos.

Según el artículo” La realidad virtual y sus posibilidades didácticas” publicado por Vera y Ortega (2002) describen, que en la actualidad se utilizan las redes de comunicaciones como Internet para desarrollar sistemas de tele formación, específicamente enfocados a la enseñanza a distancia. Estos sistemas permiten la interactividad entre todas las personas que intervienen en el proceso de enseñanza o aprendizaje, mediante la utilización de herramientas síncronas (chat, videoconferencia y entre otros) y asíncronas (correo electrónico, foros y entre otros) en un entorno integrado que facilita el proceso de aprendizaje.

Este entorno suele denominarse plataforma tecnológica, y sus objetivos principales son comunicar entre sí a los alumnos, posibilitar la evaluación interactiva de los alumnos, o incluso permitir la realización de trabajos colaborativos, sin que los participantes coincidan en el mismo espacio físico.

Aplicaciones de la Realidad Virtual en la educación

Tipos de realidad virtual

  • Realidad virtual no inmersiva: Son aquellos que permiten que un usuario se sumerja en un ambiente virtual, pero sin utilizar ningún equipo para ello.

Tecnologías inmersivas: sí a la realidad virtual y aumentada en el aula

  • Realidad virtual semi-inmersiva: Son una gran herramienta ideal para el ámbito empresarial o de la construcción porque permiten conocer cómo se verán las cosas en un futuro.

Realidad semi-inmersiva | Realidad Virtual UNICyT

  • Inmersión total: La principal característica es que utiliza un sistema de gafas de realidad virtual o HMD. De igual forma, permite que los usuarios se sumerjan físicamente en entorno 3D.

La Realidad Virtual se vuelve más espectacular e inmersiva con Virtuix Omni

  • Realidad aumentada: Puede ser considerada como una forma de ampliar el mundo real. También se puede interactuar en tiempo real.

eSight: unas gafas electrónicas para la discapacidad visual | Asociación  Mácula Retina

  • Realidad mixta: Es aquella donde se combinan y se superponen secuencias en tiempo real dentro de la realidad virtual.

La realidad mixta, valorada pero poco utilizada por los marketeros |  Marketing Directo

 

Ventajas Desventajas
Permite que se pueda examinar mejor o con más minuciosidad hechos y detalles. Es un aliado en criminalística. Puede producir desorientación sensorial.
Facilita la posibilidad de la visualización en 360º. YouTube es un ejemplo de esta ventaja gracias a que permite que los vídeos tengan esta opción. Es común que tenga altos costos en su desarrollo, así como en su mantenimiento. También requiere inversión en cuanto a hardware y software.
La realidad virtual puede ser empleada para procesos educativos. Se encuentra en debate la idea del escapismo. Es decir, las personas con problemas psicológicos pueden utilizar la realidad virtual para evadirse de la realidad.
Se ha demostrado que puede ser aplicada a decenas de áreas. Una de las ventajas más significativas se encuentra en el área de la medicina. En algunos casos se reporta deficiencia en la interfaz entre programas y usuarios.
Es el usuario quien tiene el control casi total del ambiente virtual.

Entrenar mediante la realidad virtual no tiene las mismas características que entrenar en el mundo real. Esto pudiese afectar el desenvolvimiento de las personas en el ámbito laboral.

Task

Realidad aumentada

¿Qué es la realidad aumentada?

La realidad aumentada (RA) es el término que se usa para describir al conjunto de tecnologías que permiten que un usuario visualice parte del mundo real a través de un dispositivo tecnológico con información gráfica añadida por este. El dispositivo, o conjunto de dispositivos, añaden información virtual a la información física ya existente, es decir, una parte virtual aparece en la realidad. De esta manera los elementos físicos tangibles se combinan con elementos virtuales, creando así una realidad aumentada en tiempo real.

▷ Realidad aumentada. ¿Qué es? Características y tipos - IAT

Característica de la realidad aumentada

  • Es una tecnología que superpone elementos virtuales a la imagen real.
  • Permite interaccionar con ella en tiempo real. Las acciones que realiza el usuario tienen consecuencia directa sobre la recreación de la realidad que se visualiza.
  • La imagen se proyecta en 3D, de forma que parece adquirir las capacidades o proporciones físicas del entorno.
  • Se relaciona con el contexto, es decir, la información que aparece en el dispositivo, tiene que ver con los que vemos con nuestros propios ojos.

La realidad virtual en otros campos y como se aplica

Educación

La realidad aumentada contribuye a mejorar la experiencia de docentes y alumnos, incrementando así la interactividad y calidad de la enseñanza en los diferentes niveles educativos.

La realidad aumentada en la educación virtual l Comunidad e-Learning

Salud

Y es que esta tecnología ayuda a derribar barreras, permitiendo que los médicos puedan atender y tratar a pacientes localizados a kilómetros de distancia. También resulta muy útil en el tratamiento de enfermedades, simulando fobias para que las personas que las padecen logren enfrentarse a ellas, mostrando la correcta aplicación de tratamientos y facilitando la rehabilitación de los enfermos mediante avatares, entre otros.

Smart Glasses: La realidad aumentada revoluciona los hospitales

Turismo

Ayuda al viajero a moverse y desenvolverse mejor en las ciudades y pueblos, obteniendo todo tipo de información sobre los elementos del entorno.

5 casos de realidad aumentada para turismo que mejoran la experiencia de  viajar | Neosentec

Arquitectura

Las posibilidades de la realidad aumentada en la arquitectura son casi ilimitadas, especialmente en la fase de desarrollo de proyectos. Valiéndose de esta tecnología, los profesionales pueden presentar propuestas muy visuales de todo tipo de construcciones. También permite simular de forma tridimensional distintas versiones de un mismo edificio. En definitiva, nos acerca al mundo arquitectónico de una forma más directa e interactiva.

9 tecnologías de realidad aumentada para la arquitectura y la construcción  | Plataforma Arquitectura

Publicidad

Son especialmente útiles para generar momentos WOW y tratar de hacer que la experiencia de compra y de interacción con los productos sea única.

Realidad aumentada: su impacto en la publicidad de vía pública

Videojuegos

Existen numerosos videojuegos basados en esta técnica que, a través de gafas 3D o sin ellas, permiten al jugador interactuar con el mundo real y con el propio juego a la vez.

Mejores juegos de realidad aumentada para Android en 2020

Tipos de realidad aumentada

Realidad aumentada basada en marcadores

Los marcadores son imágenes con patrones claramente diferenciados del entorno real y no demasiado complejos para que la cámara del smartphone pueda reconocerlos sin dificultad. Por ello este tipo también se conoce como realidad aumentada por reconocimiento de imágenes.

Los más básicos son los conocidos códigos QR, aunque hoy en día la tecnología permite ya utilizar imágenes más complejas y naturales, como, por ejemplo: logos de empresa, tarjetas de visita, etiquetas, la carta de un restaurante, un mapa turístico, etc.

Tipos de Realidad Aumentada – Aumentame EDU 2019

La realidad aumentada no basada en marcadores

La Realidad Aumentada no basada en marcadores es una variante más sofisticada que la anterior que obtiene información del entorno a partir de la cámara del smartphone, de su GPS, de su acelerómetro, de su brújula digital o incluso de dispositivos externos como por ejemplo beacons.

Baliza electrónica - Wikipedia, la enciclopedia libre

Realidad Aumentada basada en el reconocimiento de espacios.

Si se quiere prescindir de marcadores, existe la posibilidad de recurrir a la realidad aumentada basada en detección de planos: al detectar una superficie plana, el smartphone posiciona correctamente sobre él los elementos de realidad aumentada. Por ejemplo, en nuestro vídeo, vemos cómo se detecta el suelo para colocar un personaje animado en exterior.

Realidad Aumentada: tipos y características - 2iXR - Experiencias  gamificadas con realidad aumentada

Realidad Aumentada basada en localización

Otra opción es la realidad aumentada basada en localización que recurre a la información proporcionada por el acelerómetro y el GPS del smartphone para anclar un elemento de Realidad Aumentada a un lugar físico concreto. Es decir, podemos seleccionar un punto en el mapa para que, cuando el dispositivo se encuentre en ese lugar, esta experiencia se active.

Por ejemplo, podemos lograr que, al acercarnos a un monumento concreto de nuestra ciudad, nos aparezca un guía virtual animado que nos cuente su historia.

Guiarte con Google Maps y Realidad Aumentada

 

Ventajas Desventajas
Es una tecnología aplicable en diversos ámbitos. Para recopilar información virtual necesaria es fundamental dedicarle mucha dedición, esfuerzo y tiempo. Así que, si debes hacer algo en poco tiempo, esta herramienta no es la indicada.
Facilita la formación, porque permite un aprendizaje mucho más versátil y llamativo. En cuanto a la aplicación en sectores como medicina, es esencial contar con expertos, de lo contrario, no funcionaría. Al ser una tecnología tan nueva, su funcionamiento puede resultar complicado.

Brinda mucha cantidad de información accesible y localizada.

En el presente existe mucho desconocimiento de esta tecnología por una parte de la población. Si no se sabe utilizar, puede llegar a ser muy poco útil.
Agiliza tareas. Se deja de un lado el contacto físico.
Permite desarrollar de manera muy óptima campañas de marketing. Por lo general, se debe contar con dispositivos veloces y con una buena capacidad de procesamiento que facilite el procedimiento.
Process

Historia de realidad virtual

Esta tecnología, que se está volviendo desde hace tiempo abrumadoramente popular, la denominamos Realidad Virtual (a partir de ahora la denominaremos RV). La primera idea de RV fue presentada por Ivan Sutherland en 1965: «crear un mundo (virtual) que se vea en una pantalla y que parezca real, con sonido real, sentirse real, y que responda de manera realista a las acciones del espectador» (Sutherland, 1965). Ha pasado mucho tiempo desde entonces; se han realizado muchas investigaciones y ha evolucionado su status quo: «el desafío de Sutherland de la «Tierra Prometida» todavía no se ha alcanzado, pero al menos lo podemos ver» (Brooks, 1995).

Echemos un breve vistazo a las últimas cuatro décadas de investigación en realidad virtual y estudiemos sus aspectos más destacados:

• Sensorama: En los años 1960-1962 Morton Heilig creó un simulador multi-sensorial. Se trataba de una película pregrabada en color y estéreo, que fue completada con un sonido binaural, con olor, con viento y con experiencias añadidas de vibración en el asiento. Éste fue el primer acercamiento en la creación de un sistema de realidad virtual con todas las características de un ambiente virtual, pero no era interactivo.

 

• The Ultimate Display: En 1965, Ivan Sutherland propuso la solución definitiva para crear realidad virtual: un concepto de construcción artificial del mundo real, que incluía gráficos interactivos, retroalimentación de fuerza, sonido, olfato y gusto.

 

• «La Espada de Damocles»: El primer sistema de realidad virtual realizado sobre hardware, no solo como concepto. Ivan Sutherland construyó un dispositivo considerado como la primera pantalla montada en la cabeza (Head Mounted Display, HMD), con un adecuado seguimiento de ésta a tiempo real. La imagen estaba complementada por una vista estéreo que se actualizaba correctamente de acuerdo con la posición de la cabeza del usuario y su orientación.

 

• GROPE: El primer prototipo de un sistema de retroalimentación de RV realizado en la Universidad de Carolina del Norte (UNC, EEUU) en 1971.

 

• VIDEOPLACE: Realidad Artificial creada en 1975 por Myron Krueger: «un entorno conceptual, sin existencia». En este sistema las siluetas de los usuarios capturados por las cámaras se proyectaban en una gran pantalla. Los participantes pudieron interactuar el uno con el otro gracias a las técnicas de procesamiento de imágenes, que determinaban sus posiciones en el espacio de la pantalla 2D (lo que en el futuro evolucionaría hasta convertirse en el sistema Kinect).

 

• VCASS: Thomas Furness, en los Laboratorios de Investigación Médica Armstrong de la Fuerza Aérea de EE. UU., desarrolló en 1982 el Simulador de Sistemas Aerotransportados Visuales -; se trataba de un simulador de vuelo avanzado. El piloto de combate llevaba un HMD en el casco que aumentaba su visión fuera del cockpit, generando unos gráficos que describían la orientación, o la información óptima, sobre su trayectoria de vuelo.

 

• VIVED: Virtual Visual Environment Display, construido en la Ames de la NASA en 1984, con la tecnología off-the-shelf, en realidad se trataba de un HMD monocromo estereoscópico.

 

• VPL: La compañía VPL fabrica el popular DataGlove (1985) y el Eyephone HMD (1988), los primeros dispositivos de RV comercialmente disponibles para el público.

 

• BOOM: Comercializado en 1989 por los Fake Space Labs. BOOM es una pequeña caja que contiene dos monitores CRT que se pueden ver a través de los orificios oculares. El usuario podía sujetar la caja, mantenerla en los ojos y moverse por el mundo virtual, ya que el sistema digital que incluía podía medir la posición y la orientación de la caja.

 

Proyecto UNC Walkthrough: En la segunda mitad de 1980, en la Universidad de Carolina del Norte, se desarrolló una aplicación de arquitectura para que pudiera ser recorrida virtualmente. Varios dispositivos RV fueron construidos para mejorar la calidad de este sistema, e incluía HMDs, trackers ópticos y el motor gráfico Pixel-Plane.

 

• Virtual Wind Tunnel: Desarrollado a principios de los 90, era otra aplicación Ames de la NASA que permitía la observación e investigación de campos de flujo con la ayuda de BOOM y un DataGlove.

 

• CAVE: Presentado en 1992, el CAVE (CAVE Automatic Virtual Environment) es un sistema de visualización científica combinada con realidad virtual. En lugar de usar un HMD, proyecta imágenes estereoscópicas en las paredes de una habitación (el usuario debe usar lentes de obturación LCD). Este enfoque asegura una calidad y resolución superiores de las imágenes, y un campo de visión más amplio en comparación con los sistemas basados ​​en HMD.

 

• Realidad Aumentada (RA): Una tecnología que «presenta un mundo virtual que se enriquece, en lugar de reemplazar al mundo real» (Bryson, 1992c). Esto se logra a través de HMD transparente, que superpone objetos tridimensionales virtuales a objetos reales. Se utilizó previamente para enriquecer la vista del piloto de caza con información de vuelo adicional (VCASS). Gracias a su gran potencial – la mejora de la visión humana – la realidad aumentada se convirtió en el centro de muchos proyectos de investigación a principios de los años noventa.

 

Evaluation

Historia de la realidad aumentada

La realidad aumentada se logró por primera vez, hasta cierto punto, por un cinematógrafo llamado Morton Heilig en 1957. Inventó el Sensorama, que proporcionaba imágenes, sonidos, vibración y olores al espectador. Por supuesto, no estaba controlado por ordenador, pero fue el primer ejemplo de un intento de añadir datos adicionales a una experiencia.

Más tarde, en 1968, Ivan Sutherland, el informático estadounidense que influenció el inicio de Internet, inventó el casco de realidad virtual, como una especie de ventana que daba a un mundo virtual. La tecnología que se usaba en ese momento hizo que el invento fuera poco práctico para el uso en masa.

En 1975, Myron Krueger, un artista informático estadounidense, desarrolló la primera interfaz de “realidad virtual” en forma de Videoplace, la cual permitía a sus usuarios manipular e interactuar con objetos virtuales y hacerlo a tiempo real.

Steve Mann, un investigador de fotografía computacional, trajo al mundo los sistemas de computadora corporal en 1980.

Por supuesto, por aquel entonces esto no se llamaba “realidad virtual” o “realidad aumentada”, porque el término fue acuñado por Jaron Lainer en 1989, y Thomas P. Caudell de Boeing utilizó la expresión “realidad aumentada” en 1990.

El primer sistema de realidad aumentada que funcionó fue probablemente el que Louis Rosenberg desarrolló en el Laboratorio Armstrong de las Fuerzas Armadas Estadounidenses (USAF) en 1992. A este se le llamó Virtual Fixtures, y se trataba de un sistema robótico increíblemente complejo, que se diseñó para compensar la falta de procesadores de gráficos en 3D a alta velocidad que había a principios de los 90. Este permitía superponer información sensorial en un área de trabajo para mejorar la productividad humana.

Hubo muchos otros grandes avances en la realidad aumentada entre este y la actualidad; entre los cuales se encuentran algunos notables como:

  • El juego de móvil con realidad aumentada ARQuake, desarrollado por Bruce Thomas en el 2000.
  • ARToolkit (una herramienta de diseño), que Adobe Flash hizo disponible en 2009.
  • Cuando Google anunció su beta abierta de Google Glass (un proyecto que tuvo éxitos desiguales) en 2013.
  • Cuando Microsoft anunció su soporte de realidad aumentada y su casco de realidad aumentada HoloLens e 2015.

Conclusion

Conclusión

La realidad virtual es una tecnología que se puede usar mucho, pero hay varias diferencias, principalmente por la capacidad de visualizar el proceso en el estudio, independientemente de la disciplina y cómo el usuario participa en las artes escénicas. En general, esta tecnología tiene un gran potencial a todas las escalas y se puede utilizar como explicación auxiliar o como componente principal de diferentes métodos utilizados en diferentes entornos. La realidad virtual ha mostrado un gran interés y motivación entre varios usuarios, quienes generalmente tienen esta forma de hermenéutica, no solo por su propia voz, sino también porque están probando nuevas formas de transmitir y recibir información.

Realidad Virtual, la era de la experiencia | Magazine

Actualmente la realidad aumentada es una herramienta muy versátil la cual nos ofrece experiencias interactivas al usuario a partir de la combinación entre la dimensión virtual y la física y esta a su vez se puede utilizar ya sea para medios educativos como laborales.

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