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Casco de realidad virtual

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Este aviso fue puesto el 22 de noviembre de 2019.

Un casco de realidad virtual, también llamado gafas de realidad virtual, visor de realidad virtual o HMD (del inglés head-mounted display), es un dispositivo de visualización similar a un casco, que permite reproducir imágenes creadas por ordenador sobre una pantalla muy cercana a los ojos o proyectando la imagen directamente sobre la retina de los ojos. En este segundo caso el casco de realidad virtual recibe el nombre de monitor virtual de retina.

Debido a su proximidad con los ojos, el casco de realidad virtual consigue que las imágenes visualizadas resulten mucho mayores que las percibidas por pantallas normales, y permiten incluso englobar todo el campo de visión del usuario. Gracias a que el casco se encuentra sujeto a la cabeza, este puede seguir los movimientos del usuario.

Historia

El Sega VR, anunciado en 1991 y visto a principios de 1993 en el Winter CES, nunca fue lanzado. [4] Uno de los primeros cascos VR, el Forte VFX1, se anunció en CES en 1994. El VFX-1 tiene pantallas estereoscópicas, seguimiento de cabeza de 3 ejes y auriculares estéreo. [1]​ Sony, otro pionero, lanzó el Glasstron en 1997, que tiene un sensor de posición opcional, que permite al usuario ver los alrededores, con la perspectiva en movimiento a medida que su cabeza se mueve, dando una profunda sensación de inmersión. Estos cascos VR dieron a los jugadores de MechWarrior 2 una nueva perspectiva visual de ver el campo de batalla desde el interior de la cabina de su nave. Sin embargo, estos primeros cascos fallaron comercialmente debido a su tecnología limitada [2]​ [3]​ y fueron descritos por John Carmack como "mirando a través de los tubos de papel higiénico". [4]​

En 2012, comenzó una campaña de crowdfunding para unos cascos VR conocidos como Oculus Rift; El proyecto fue liderado por varios desarrolladores prominentes de videojuegos, incluido Carmack,[2]​ que luego se convirtió en el CTO [5]​de la compañía. En marzo de 2014, la empresa matriz del proyecto Oculus VR fue adquirida por Facebook por $ 2 mil millones. [6]​ El lanzamiento final orientado al consumidor de Oculus Rift comenzó a enviarse el 28 de marzo de 2016. [7]​

En marzo de 2014, Sony presentó un prototipo de casco para PlayStation 4, [8]​ que más tarde se denominó PlayStation VR. [9]​ En 2014, Valve presentó algunos prototipos de cascos, [10]​ que condujeron a una asociación con HTC para producir el Vive, que se centra en entornos de realidad virtual "escala de habitación" con los que los usuarios pueden navegar e interactuar de forma natural. [11]​ The Vive fue lanzado en abril de 2016 [12]​ y PlayStation VR en octubre de 2016. [13]​

Los cascos y visores de realidad virtual también se han diseñado para teléfonos inteligentes. A diferencia de los cascos con pantallas integradas, estas unidades son esencialmente cajas en las que se puede insertar un teléfono inteligente. El contenido de realidad virtual se ve desde la pantalla del dispositivo a través de lentes que actúan como un estereoscopio, en lugar de usar pantallas internas dedicadas. Google lanzó una serie de especificaciones y kits de bricolaje asociados para visores de realidad virtual conocidos como Google Cardboard; estos visores pueden construirse utilizando materiales de bajo costo, como el cartón (de ahí el nombre). Samsung Electronics se asoció con Oculus VR para desarrollar conjuntamente el Samsung Gear VR (que solo es compatible con dispositivos Samsung Galaxy recientes), mientras que LG Electronics desarrolló un casco con pantallas dedicadas para su teléfono inteligente LG G5 conocido como LG 360 VR. [14]​ [15]​ [16]​ [17]​ Los fabricantes de hardware asiáticos como Xion y Kolke han desarrollado cascos de realidad virtual de bajo costo. En 2017, la compañía china Tencent anunció que se estaba preparando para lanzar su casco de realidad virtual ese año. [18]​

Tipos

HMD monocular.

Según reproduzcan las imágenes sobre un ojo o sobre los dos, los HMD pueden ser:

  • Monocular: las imágenes sólo se reproducen sobre un ojo. Técnicamente es un HMD pero no es para realidad virtual. Es el caso de las Google Glass.
  • Binocular: las imágenes se reproducen sobre los dos ojos, obteniendo así una imagen estereoscópica.

Por otro lado, cabe distinguir también:

  • Cascos o gafas de realidad virtual: ocupan el campo de visión del usuario de modo que no tiene percepción del entorno que lo rodea, permitiendo así la completa inmersión de este en una realidad virtual, ya que sólo percibirá las imágenes creadas por ordenador y reproducidas sobre la pantalla.
  • Cascos o gafas de realidad aumentada o realidad mixta: conocidos también como HMD óptico (u OHMD) permiten al usuario ver todo el entorno que lo rodea e introducen en este objetos virtuales o información, produciendo así lo que se conoce como realidad aumentada o realidad mixta. Dentro de esta categoría se incluyen las gafas inteligentes, cuyo principal uso es mostrar información disponible para los usuarios de teléfonos inteligentes sin utilizar las manos.

Por último, según su operatividad, se pueden distinguir:

  • Gafas de realidad virtual móvil: realmente son carcasas, que no tienen pantalla propia ni procesador sino que están preparadas para albergar un teléfono móvil, en el cual se reproducirán las imágenes. Ejemplos: Gear VR de Samsung, Cardboard de Google, y muchas otras de distintos fabricantes.
  • Gafas de realidad virtual sin procesador: incluyen pantalla propia y sensores pero se conectan a un aparato externo (típicamente un ordenador personal) para recibir las imágenes. Ejemplos: Oculus Rift, PlayStation VR, HTC Vive...
  • Gafas de realidad virtual autónomas: son las que incluyen todos los componentes necesarios, como la carcasa, pantalla, sensores y procesador. Ejemplo: Microsoft Hololens y otras en desarrollo como las Project Alloy de Intel, las Daydream Standalone de Qualcomm y Google, o las Exynos VR de Samsung.

Modelos

Véase Realidad virtual: Productos

  • Cascos o gafas

- Gafas con pantalla incorporada (Rift, Playstation RV, HoloLens, VIve, StarVR, FOVE VR)

- Carcasas o gafas de RV móvil (Gear VR, Daydream View, Cardboard, Caracasas de plástico y otros materiales)

- Modelos antiguos (Virtual Boy, Forte VFX1, eMagin Z800 3DVisor)

  • Sensores de posición
  • Controladores (Leap Motion, STEM System, PrioVR, Gloveone, PowerClaw)
  • Otros periféricos (Virtuix Omni, Cyberith Virtualizar)
  • Otros sistemas (Sistema CAVE)

Características

Existen varios conceptos clave en la tecnología que emplean los cascos de realidad virtual. Entre ellos podemos destacar:

  • Resolución de pantalla: es un parámetro muy importante pues de ella depende mayormente la definición de la imagen percibida por el usuario del HMD. Una resolución típica a día de hoy (principios de 2016) son los 1080x1200 píxeles para cada ojo del Oculus Rift y del HTC Vive.
  • Campo de visión : es la amplitud del campo visual del usuario que es ocupada por la imagen virtual. Cuanto mayor sea, mejor será la sensación de inmersión. El Oculus Rift DK2 por ejemplo ofrece un campo de visión de 100º.
  • Latencia de seguimiento (head tracking latency): es el tiempo que transcurre entre momento en que el usuario mueve su cabeza y aquel en el que la imagen mostrada se reajusta a ese movimiento. Los fabricantes intentan reducirla al mínimo pues una excesiva latencia puede producir mareos en los usuarios, además de un menor realismo. PlaySation VR registra a una latencia de 18 ms.
  • Refresco de pantalla (refresh rate): el número de imágenes mostradas por segundo. A partir de 60 Hz se considera un buen ratio. Así por ejemplo, el visor HTC Vive Pre y el Oculus Rift CV1 funcionan a 90 Hz, mientras el PlayStation VR alcanza los 120 Hz.
  • Seguimiento de orientación (head tracking o rotational tracking): mediante sensores internos (giroscopio, acelerómetro, magnetómetro) el HMD detecta hacia dónde está orientada la cabeza del usuario.
  • Seguimiento de posición (positional tracking): también conocido como posicionamiento absoluto, se logra mediante un sensor, normalmente externo a las propias gafas, que detecta dónde está situada exactamente la cabeza del usuario y cualquier cambio que se produzca en esa posición. Es una característica que solo incorporan los HMD más avanzados.
  • Seguimiento ocular (eye tracking): mediante unos sensores infrarrojos dentro del casco se captan los movimientos del ojo. Esto permite cosas como replicar los movimientos de tus ojos en tu avatar virtual, o provocar reacciones de otros personajes según la manera en la que los miras. Pionero de esta funcionalidad es el modelo FOVE VR.
  • Visión estereoscópica: característica presente en casi todos los aparatos de realidad virtual, que mostrando una imagen ligeramente diferente a cada ojo permite visualizar el entorno en tres dimensiones.
  • Efecto rejilla (screen-door effect): es un efecto visual que sucede en pantallas cuando las líneas que separan los píxeles de la misma se vuelven visibles en la imagen proyectada. El resultado es similar al de mirar a través de una tela antimosquitos. Es un efecto frecuente en visores de realidad virtual no suficientemente avanzados.

Usos en varios campos

Entrenamiento médico

Los auriculares de realidad virtual se están utilizando actualmente como un medio para capacitar a los estudiantes de medicina para la cirugía. Les permite realizar procedimientos esenciales en un entorno virtual y controlado. Los estudiantes realizan cirugías en pacientes virtuales, lo que les permite adquirir las habilidades necesarias para realizar cirugías en pacientes reales. También les permite a los estudiantes revisar las cirugías desde la perspectiva del cirujano principal.

Tradicionalmente, los estudiantes tenían que participar en cirugías y a menudo se perdían partes esenciales. Ahora, con el uso de auriculares VR, los estudiantes pueden ver los procedimientos quirúrgicos desde la perspectiva del cirujano principal sin perder partes esenciales. Los estudiantes también pueden pausar, rebobinar y adelantar rápidamente las cirugías. También pueden perfeccionar sus técnicas en una simulación en tiempo real en un entorno libre de riesgos.

Entrenamiento militar

Los cascos de realidad virtual han sido utilizados por las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos. Es una herramienta particularmente útil para entrenar al personal militar sin ponerlo en peligro.[19]​

El casco de realidad virtual permite al personal militar interactuar con personas de realidad virtual para que se sienta real. Pueden hablar entre ellos y realizar diversas acciones para que el mundo de la realidad virtual parezca que realmente están en esa situación. También hay desventajas y ventajas cuando el personal militar usa los auriculares. La desventaja es que los auriculares están hechos para un área interior, con un ambiente fresco y lejos del calor, por lo que cuando el personal militar solo tiene los auriculares puestos, no equipos militares, no es como su entrenamiento básico. Las ventajas consisten en repetir las situaciones varias veces y el costo de tener el auricular es menor, ya que no se necesita equipo militar. [20]​

Véase también

Referencias

  1. ↑ «VFX-1 VIRTUAL REALITY HELMET by Forte». www.ibiblio.org. Consultado el 3 de enero de 2020. 
  2. ↑ a b «Virtual reality kit secures funds» (en inglés británico). 1 de agosto de 2012. Consultado el 3 de enero de 2020. 
  3. ↑ «A Brief History Of Oculus». TechCrunch (en inglés estadounidense). Consultado el 3 de enero de 2020. 
  4. ↑ The Future of Gaming in Virtual Reality - IGN (en inglés), consultado el 3 de enero de 2020 .
  5. ↑ «Doom’s John Carmack Leaves id Software To Focus On The Oculus Virtual Reality Headset». TechCrunch (en inglés estadounidense). Consultado el 3 de enero de 2020. 
  6. ↑ Welch, Chris (25 de marzo de 2014). «Facebook buying Oculus VR for $2 billion». The Verge (en inglés). Consultado el 3 de enero de 2020. 
  7. ↑ D'Orazio, Dante (2 de abril de 2016). «Oculus apologizes for shipping delays, will waive shipping fees for all orders to date». The Verge (en inglés). Consultado el 3 de enero de 2020. 
  8. ↑ McWhertor, Michael (18 de marzo de 2014). «Sony announces Project Morpheus, a virtual reality headset coming to PlayStation 4». Polygon (en inglés). Consultado el 3 de enero de 2020. 
  9. ↑ «Sony's Project Morpheus is now 'PlayStation VR'». Engadget (en inglés). Consultado el 3 de enero de 2020. 
  10. ↑ Warren, Tom (3 de junio de 2014). «Valve's VR headset revealed with Oculus-like features». The Verge (en inglés). Consultado el 3 de enero de 2020. 
  11. ↑ D'Orazio, Dante (1 de marzo de 2015). «Valve's VR headset is called the Vive and it's made by HTC». The Verge (en inglés). Consultado el 3 de enero de 2020. 
  12. ↑ Robertson, Adi (8 de diciembre de 2015). «HTC Vive VR headset delayed until April». The Verge (en inglés). Consultado el 3 de enero de 2020. 
  13. ↑ «Sony Corporation of America: PlayStation®VR Launches October 2016 Available Globally At 44,980 Yen, $399 USD, €399 And £349». web.archive.org. 22 de mayo de 2016. Consultado el 3 de enero de 2020. 
  14. ↑ Savov, Vlad (21 de febrero de 2016). «LG's G5 is a radical reinvention of the flagship Android smartphone». The Verge (en inglés). Consultado el 3 de enero de 2020. 
  15. ↑ «IFA 2014: Samsung Galaxy Note 4, Note Edge, Gear VR and Gear S hands-on». GSMArena.com (en inglés estadounidense). Consultado el 3 de enero de 2020. 
  16. ↑ Bonnington, Christina (13 de marzo de 2015). «You Can Now Watch and Upload 360-Degree Videos on YouTube». Wired. ISSN 1059-1028. Consultado el 3 de enero de 2020. 
  17. ↑ Pocket-lint (17 de noviembre de 2019). «The best VR headsets to buy 2020». Pocket-lint (en inglés). Consultado el 3 de enero de 2020. 
  18. ↑ «Subscribe to read | Financial Times». www.ft.com. Consultado el 3 de enero de 2020. 
  19. ↑ «How VR is training the perfect soldier». Wareable (en inglés). 31 de diciembre de 2015. Consultado el 3 de enero de 2020. 
  20. ↑ Avatars, Virtual Reality Technology, and the U.S. Military: Emerging Policy Issues. 

Enlaces externos

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