Realidad mixta

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Un ejemplo de realidad mixta: personajes virtuales mezclados dentro de una transmisión de video del mundo real.[1]

La realidad mixta (RM), también llamada a veces realidad híbrida, es la combinación de realidad virtual y realidad aumentada. Esta combinación permite crear nuevos espacios en los que interactúan tanto objetos y/o personas reales como virtuales. Es decir, se puede considerar como una mezcla entre la realidad, realidad aumentada, virtualidad aumentada y realidad virtual. De modo más aclaratorio, diríamos que trata de trasladar el mundo real al mundo virtual, ocasionando un modelo 3D de la realidad y sobre éste superponer información virtual, ligando las dos realidades para poder aunar contenido extra de valor para el usuario de realidad mixta. [2]

Definición[editar]

En 1994, Paul Milgram y Fumio Kishino definieron el concepto de realidad mixta como cualquier espacio entre los extremos del continuo de la virtualidad. Este continuo de la virtualidad se extiende desde el mundo completamente real hasta el entorno completamente virtual, encontrándose entre medio de estos la realidad aumentada y realidad virtual. Es decir, la realidad mixta no sólo permite la interacción del usuario con el entorno virtual sino que también permite que objetos físicos del entorno inmediato del usuario sirvan como elementos de interacción con el entorno virtual.[3]

Diferencia entre realidad mixta y realidad aumentada[editar]

El término de realidad mixta no debe confundirse con el de realidad aumentada o RA. La principal diferencia entre la realidad mixta y la realidad aumentada es que la RA aporta información y objetos para complementar la realidad, mientras que por otro lado, la RM combina ambas realidades, entre las cuales se encuentra también la RA.[4]​ Es por esto que la Realidad Mixta no sólo permite la interacción del usuario con el entorno virtual sino que también permite que los objetos físicos del entorno inmediato del usuario sirvan como elementos de interacción con el entorno virtual.

Características[editar]

La realidad virtual es posible gracias a la aplicación de técnicas estereoscópicas. El ser humano durante la infancia desarrolla la visión estereoscópica, que le permite ver imágenes tridimensionales integrando por medio del cerebro las 2 imágenes obtenidas de cada uno de los ojos. Es decir, cada ojo capta la imagen por separado y el cerebro lo interpreta como una única imagen, produciendo el efecto de tridimensionalidad.[3]

Reconoce la volumetría de nuestro entorno con el fin de situar los objetos virtuales sobre el entorno ya existente, sabiendo aplicar la oclusión de los cuerpos opacos con un realismo jamás visto hasta el día de hoy.[5]​ Usa algunos refuerzos artificiales para crear un ambiente de realidad virtual o aumentada. Por ejemplo, si el usuario gira la cabeza, el sistema responde con un cambio apropiado en la escena.[6]​ La realidad mixta permite la incorporación de objetos gráficos generados por ordenador en una escena tridimensional del mundo real o bien la incorporación de objetos reales en un mundo virtual. Así pues, las principales características de la Realidad Mixta son las siguientes:

  • Fusión del mundo físico con el mundo digital.[7]
  • Creación y modificación de objetos virtuales a través de la interacción con el mundo real.[8]
  • Uso de herramientas como cascos o gafas, para interactuar en la RM.[9]
  • Incorporación de objetos gráficos fabricados a través de PC, en un mundo real u objetos reales en un mundo virtual.[10]
  • Interacción del usuario en tiempo real y en el mundo virtual a través de los objetos reales en dicho mundo virtual.[11]
  • Comunicación fluida, ya que se realizan traducciones simultáneas.[12]

Desarrollar la realidad mixta[editar]

El desarrollo de esta tecnología ha desencadenado la creación de cursos de capacitación técnica y formación práctica que se llevan a cabo en centros de formación de realidad virtual. Los cursos de RM están programados para desarrollar diferentes técnicas y recursos para su aplicación en el ámbito profesional. Estos cursos están dirigidos a la creación de aplicaciones de Realidad Aumentada y para HoloLens, además del desarrollo de dispositivos y experiencias de Realidad Mixta con Unity 3D.[13]

La realidad mixta comprende dos procesos diferentes: [14]

  1. Por un lado encontramos la inserción de elementos reales en el entorno virtual. Para ello el objeto o persona física y tridimensional es registrada en el mundo virtual en tiempo real a través de una interfaz de ordenador.
  2. Por otro, la introducción de un elemento virtual en un entorno físico y real se realiza a través de una lectura previa del espacio con una cámara de vídeo. El sistema informático crea unas marcas de interfaz, que suelen ser impresiones en blanco y negro sobre un soporte rígido. Estas marcas son captadas por la cámara, generando un código que permitirá al ordenador representar las imágenes virtuales de los elementos reales.

Beneficios e inconvenientes[editar]

Dentro del campo de educación los docentes pueden explorar amplias e innovadoras oportunidades con los discentes gracias a sus múltiples beneficios. El compromiso, la universalidad y la polivalencia son varios de los beneficios a destacar, como los siguientes:[15]

  • Compromiso: gracias al elemento motivador que conlleva esta experiencia directa se consigue un compromiso natural por parte del alumnado, favoreciendo así el interés por el aprendizaje.
  • Universalidad: la realidad mixta ofrece la oportunidad de eliminar las barreras sociales, económicas y geográficas, uniendo a las personas de una manera digital y simultánea. Fomentando así la interacción humana en todo momento.
  • Polivalencia: este tipo de realidad permite trabajar y profundizar en todo tipo de materia, permitiendo adaptarse a las necesidades e intereses del alumnado.
  • Mundos lejanos: gracias al continuo avance de los dispositivos de la RM, tanto alumnos como profesores pueden lograr cosas que van desde el retroceso en el tiempo o la interacción con diferentes objetos o elementos que en la actualidad no existen, como dinosaurios. De esta manera, los estudiantes dejan de ver un dibujo en el libro de texto, adquiriendo así una nueva imagen más realista del contenido.
  • Eliminación de los límites geográficos: la realidad mixta rompe los muros del aula, pudiendo pasear por antiguas civilizaciones. Un ejemplo de ello sería el poder explorar las pirámides de Egipto o pasear por la Edad Antigua cuando queramos.
  • Fundamentando así una educación vivenciada, donde las imágenes realistas ayudan a interiorizar los nuevos conceptos de aprendizaje.

En cuanto a los inconvenientes más relevantes de la RM está el desorbitado coste económico que lleva comprar todo el equipo necesario para poder interactuar con esta realidad.[16]

  • La tecnología es aún nueva y experimental.
  • Falta de evolución en muchas gafas de realidad mixta, causando mareos o falta de definición.

Otras Desventajas:[17]

  • Precio. Su precio suele ser elevado y, por lo tanto, muchos centros educativos no pueden permitirse este tipo de recursos.
  • Fallos. Al tratarse de una tecnología muy novedosa que sigue en desarrollo, puede presentar fallos en el funcionamiento.

Aplicaciones[editar]

La realidad mixta se está implementando en un gran número de aplicaciones, se está empezando a manifestar en la industria del entretenimiento y el arte, así como también empieza a diversificarse en el mundo de la educación y los negocios . Otras aplicaciones de realidad mixta son las siguientes:

  • Ejército o entrenamiento militar: se utiliza como entrenamiento militar, donde se aprovechan los avances tecnológicos para optimizar el rendimiento de los militares. Este tipo de realidad proporciona capacidades inmersivas e intuitivas para mantenerse al día en un contexto operativo cambiante. Además, capacita al ejército para operar en operaciones conjuntas, reduciendo así el coste económico. También se utilizará en el combate, lo que facilitará la toma de decisiones, la habilidad de detección y el análisis de la información.[18]
  • Trabajo remoto: permite que una fuerza de trabajo global de equipos remotos trabaje conjuntamente y aborde los retos empresariales de una organización. No importa dónde se encuentre físicamente, un empleado puede ingresar a un entorno virtual colaborativo y dinámico. Las barreras de idioma se volverán irrelevantes ya que las aplicaciones de AR pueden traducir con exactitud en tiempo real. Esto representa una mano de obra más flexible. Si bien, muchos compañías siguen utilizando modelos inflexibles de tiempo de trabajo fijo y ubicación, hay evidencia de que los empleados son más productivos si tienen mayor autonomía sobre dónde, cuándo y cómo trabajan. Los empleados también se benefician de la autonomía en cómo trabajan porque cada uno procesa la información diferentemente. El modelo VAK clásico para los estilos de aprendizaje diferencia a los alumnos visuales, auditivos y cenestésicos.[19]
  • Diseño y aplicación en arquitectura e ingenierías: Los modelos virtuales se utilizan para permitir a los científicos e ingenieros interactuar con una posible creación futura antes de que toque la fábrica. Estos modelos proporcionan la oportunidad de obtener una comprensión intuitiva del producto exacto, incluyendo el tamaño real y los detalles de construcción que permiten una inspección más cercana de las partes interiores. Estos modelos virtuales también se utilizan para encontrar problemas ocultos y, a su vez, reducen tiempo y dinero.[20]​​También puede ser empleada en la arquitectura al crear un modelo en 3D de los edificios, esto podría reemplazar el uso de las maquetas en un futuro.
  • Salud: las simulaciones quirúrgicas y de ultrasonido se utilizan como un ejercicio de entrenamiento para los profesionales de la salud. Maniquíes médicos cobran vida para generar un número ilimitado de escenarios de entrenamiento e instruir empatía a los profesionales de la salud.[21]​ Además, gracias a los sistemas de realidad mixta, durante una intervención real, el cirujano puede ver distintos elementos representados virtualmente a través de sus gafas de realidad mixta, como material anatómico de consulta o reconstrucciones 3D, lo que facilita la intervención y proporciona una serie de ventajas, como:
  1. Reducir la duración y el material de las intervenciones quirúrgicas.
  2. Evitar sistemas de radiación.
  3. Localizar tumores con mayor facilidad.
  4. Planificar las intervenciones de manera más exacta.[22]
  • Aviación: los modelos virtuales se utilizan para permitir a los científicos e ingenieros interactuar con una posible creación futura antes de que toque la fábrica. Estos modelos proporcionan la oportunidad de obtener una comprensión intuitiva del producto exacto, incluyendo el tamaño real y los detalles de construcción que permiten una inspección más cercana de las partes interiores. Estos modelos virtuales también se utilizan para encontrar problemas ocultos y reducen tiempo y dinero.[23]
  • Educación: una forma de aproximación a la Realidad Mixta será aquella que la experiencia conlleve una inmersión total, para ello, será imprescindible que los estudiantes usen las gafas de realidad virtual, Head mounted display (HMD), o cascos de realidad virtual. Además del uso de las HMD también será necesario un controlador de movimiento.Gracias a estos dispositivos tecnológicos, el alumnado podrá interactuar con un mundo donde hay ambos tanto objetos físicos cómo digitales, es decir, podrá interactuar con un ambiente derivado de un mundo real y un mundo virtual.[24]​ En el ámbito de la educación, la realidad mixta mejora los métodos de aprendizaje de los estudiantes, mediante simulaciones de tareas construidas virtualmente en un entorno real. Un ejemplo de ello es Peer, una nueva herramienta ganadora de los Premio Interacción Interaction Award 2017 que supone una experiencia educativa de Realidad Mixta para ayudar en la enseñanza y comprensión de conceptos y procesos complejos mediante la combinación de auriculares de realidad mixta con sensores conectados a internet. [25]​ En la educación, la RM ofrece enormes avances. La compañía Lifeliqe ha llevado a cabo una serie de aplicaciones destinadas a la educación visual en áreas de ciencias. La RM ayuda a fomentar el aprendizaje y hacerlo más efectivo priorizando la inmersión visual y en cierta medida sensorial, de forma que cualquier concepto que se pueda “tocar”, examinar o modificar a voluntad quedando muy bien fijado en la memoria.[26]​ El aprendizaje inmersivo que ofrece la RM proporciona experiencias atractivas de aprendizaje en las que el alumnado interactúa con el mundo real y virtual, lo que facilita una mejor comprensión de los conceptos de cualquier materia y un mayor compromiso por parte de los estudiantes. [27]​ Otra experiencia más actual son las gafas de realidad mixta HoloLens 2 de Microsoft, que son unas gafas autónomas y sin cables. Estas gafas están enfocadas al uso de hologramas, en concreto en el ámbito educativo. Al ser creaciones en tres dimensiones, los alumnos podrán caminar a su alrededor, manipularlas y realizar determinados movimientos para interactuar con ellas.[28]​ Una de las instituciones educativas que está usando las gafas HoloLens para trabajar con la realidad mixta, es la Formación Profesional. En este ámbito surgen proyectos cuyo propósito es usar las gafas con el fin de que el alumnado tenga un conocimiento más amplio de diversos utensilios tecnológicos que utilizarán en su entorno laboral. Además, es una forma muy práctica de que estos alumnos y alumnas conozcan de primera mano su futuro lugar de trabajo, ya que no será posible conocerlo hasta que tengan que realizar las prácticas.[29]​ Otro ejemplo práctico lo encontramos en los ciclos de higiene bucodental. En este caso, gracias a las gafas de realidad mixta que lleva la odontóloga, el alumnado puede visualizar todo el proceso que se lleva a cabo para realizar un empaste. De este modo, se consigue una motivación y atención total por parte del alumnado, que puede incluso formular sus preguntas en tiempo real.[29]​ Además, dentro de un aula se pueden llevar a cabo dos tipos de RM: en el primer tipo, los alumnos tienen que explorar un entorno a través de algún dispositivo electrónico; y en el segundo, se lleva a cabo una inmersión más real mediante dispositivos HMD y un controlador de movimiento. De esta manera, se consigue que los alumnos comprendan mejor los conceptos y el entorno de una manera más divertida, ya que pueden manipular ellos mismos los objetos, siguiendo el principio de “aprender haciendo”.[30]
  • Avatar virtual-físico: uno de los retos de la realidad mixta es conseguir que sea creíble para quien lo usa, esto toma mayor importancia aún cuando se trata de la interacción con otras personas a través de la realidad mixta, a través del soporte de la Oficina Americana de Investigación Naval y la Fundación Nacional para la Ciencia, el Dr. Greg Welch, del IST, crea personas físico-virtuales, estos son avatares ``ocupados´´ por personas a través de plantillas faciales en 3D.[31]
  • Industria automovilística: gracias a la realidad mixta se pueden evaluar prototipos, crear diseños y hacer comprobaciones de seguridad.[32]
  • Viviendas y decoración: uso de realidad mixta para enseñar prototipos de viviendas y decoración a los clientes. [33]
  • Diseño y arquitectura: se utiliza como apoyo para la proyección de mobiliario, construcciones o edificios en espacios reales con el fin de verificar el terreno y elementos del entorno general que puedan afectar al proyecto. [34]
  • Videojuegos: podemos encontrar juegos en los que la acción se proyecta en forma de holograma sobre un espacio físico real, como Young Conker o Minecraft. De este modo, los jugadores pueden explorar el entorno virtual en tres dimensiones.[35]
  • Publicidad y comercio: la realidad mixta hace posible que las empresas puedan ofrecer imágenes en 3D de los diferentes productos ofertados a sus clientes en lugar de su visualización a través de una pantalla. [36]
  • Comunicación: el desarrollo de la realidad mixta facilita una comunicación a distancia más fluida, ofreciendo la oportunidad de realizar traducciones simultáneas, compartir información, imágenes, vídeos o información de manera virtual sin necesidad de clicar botones o la utilización de un ordenador, dispositivo móvil o tableta. [37]
  • Industria: esta tecnología permite acelerar los procesos de control de calidad de los productos, reduciendo el tiempo de fabricación y el número de errores gracias a la introducción de modelos 3D de las líneas de producción y el intercambio de información a tiempo real con manos libres. [38]
  • Moda: el empleo de un espejo inteligente que se basa en la realidad mixta para ofrecer la posibilidad de que el cliente pueda probarse ropa desde su propio hogar sin adquirir la prenda, todo ello gracias al añadido de píxeles en las representaciones de la ropa y al efecto del reflejo.[39]
  • Turismo: gracias a la realidad mixta cabe la oportunidad de que el visitante pueda viajar en el tiempo deleitándose de secuencias de antaño estando en el presente lugar y contando con la figura de un guía virtual.[40]
  • Formación: los empleados pueden aprender a desempeñar su función de una forma práctica e interactiva siguiendo instrucciones que incluyen modelos 3D, imágenes y grabaciones en vídeo.[41]
  • Comercialización: los clientes pueden disponer del producto en versión 3D en cualquier ambiente y a escala real favoreciendo la comodidad en cuanto a tiempo.[42]
  • Ocio: se pone a disposición de los usuarios cualquier juego de realidad mixta y videojuegos en los que los participantes tienen la sensación de estar jugando en el mundo físico interactuando con los personajes.[43]

Tecnologías de visualización de realidad mixta[editar]

Ejemplo de una CAVE
Ejemplo de un Head-Mounted Display

La mayoría de tecnología desarrollada respecto a la experimentación virtual, se relaciona con lo visual y lo auditivo. Aún no se han desarrollado tecnologías para la experimentación virtual de calidad a través del tacto, el gusto o el olfato, pero se está trabajando en ello.[44]

Básicamente, los sistemas que se utiliza en realidad mixta son:

  1. IPCM (sigla del inglés, Interactive Product Content Management): que consiste en poder presentar productos interactivos al cliente, es decir, crear un nuevo catálogo con réplicas en 3D proyectadas en la realidad de un producto que antes sólo se podía consultar mediante imágenes o vídeos.
  2. SBL (sigla del inglés, Simulation Based Learning): permite, mediante simulaciones de realidad virtual, incluir a los estudiantes directamente en un entorno de aprendizaje, todo proyectando situaciones o tareas creadas virtualmente en el entorno real del usuario.

Respecto a las Tecnologías de visualización de realidad mixta destacan:

  • Cave Automatic Virtual Environment: es un entorno de realidad virtual inmersiva, en la que se proyectan imágenes 3D sobre las paredes de una sala en forma de cubo. El usuario verá los objetos 3D con unas gafas estereoscópicas.
  • HUD o head-up display: es un dispositivo que permite proyectar información sobre una superficie transparente que se encuentra delante del usuario. Permite al usuario ver información y/o imágenes ante sí sin tener que mover la cabeza.
  • HMD o visor montado en la cabeza: un dispositivo de visualización similar a un casco, que permite reproducir imágenes creadas por ordenador sobre un "display" muy cercano a los ojos, o directamente sobre la retina de los ojos.

Esta tecnología permite al usuario introducirse en un entorno de realidad virtual, realidad aumentada o realidad mixta, ya que al tener el dispositivo tan cerca de los ojos los objetos virtuales proyectados parecen formar parte del entorno del usuario.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. R. Freeman, A. Steed and B. Zhou, Rapid Scene Modelling, Registration and Specification for Mixed Reality Systems/# Proceedings of ACM Virtual Reality Software and Technology, pp. 147-150, Monterey, California, November 2005.
  2. «Realidad mixta-. ¿Qué es y que oportunidades nos ofrecerá?». Consultado el 23 de octubre de 2019. 
  3. a b Alicia Cañellas. «Apuntes docentes posibilidades educativas de la realidad virtual inmersiva». Consultado el 6 de abril de 2019. 
  4. Flórez Aristizabal, Leandro (2013). «Realidad Aumentada y Realidad Mixta». Institución Universitaria Antonio José Camacho: 6. 
  5. «2018: El año de la Realidad Mixta» (DOC). https://www.abc.es/. Sevilla. p. 1. Consultado el 27 de octubre de 2019. 
  6. Goldiez, Brian (2013). «Realidad Virtual, Aumentada y Mixta, una visión general y programas de la actualidad de la Universidad Central de la Florida.». Espacio I+D Innovación más Desarrollo 2 (2): 7-15. Consultado el 15 de octubre de 2019. 
  7. «Realidad mixta – ¿Qué es y qué oportunidades nos ofrecerá?». Editeca. 31 de enero de 2018. Consultado el 16 de octubre de 2019. 
  8. Berrio Fernández, Saray (22 de agosto de 2019). «REALIDAD MIXTA = REALIDAD VIRTUAL + REALIDAD AUMENTADA». Espaciobim. Consultado el 16 de octubre de 2019. 
  9. Berrio Fernández, S. (22 de agosto de 2019). Realidad Mixta = Realidad Virtual + Realidad Aumentada. 
  10. Tech, Alejandro (2 de octubre de 2017). «Qué es realidad mixta: Aplicaciones y ejemplos». Giztab. Consultado el 16 de octubre de 2019. 
  11. Tech, alejandro (2 de noviembre de 2017). «Qué es realidad mixta: Aplicaciones y ejemplos». Giztab. Consultado el 16 de octubre de 2019. 
  12. Tech, Alejandro (2 de noviembre de 2017). «Qué es realidad mixta: Aplicaciones y ejemplos». Giztab. Consultado el 16 de octubre de 2019. 
  13. «Realidad mixta – ¿Qué es y qué oportunidades nos ofrecerá?». https://editeca.com/. Consultado el 28 de octubre de 2019. 
  14. Tech, Alejandro (2 de octubre de 2017). «Qué es realidad mixta: Aplicaciones y ejemplos». https://www.giztab.com/. Consultado el 28 de octubre de 2019. 
  15. Fernández, Azucena (27 de mayo de 2019). «Beneficios de la Realidad Mixta en educación». Consultado el 22 de octubre de 2019. 
  16. Bennet, Warren (20 de noviembre de 2017). «Ventajas y desventajas de la realidad virtual». Consultado el 22 de octubre de 2019. 
  17. Rocha González, Angel Giovanni (13 de junio de 2018). «¿Qué es la Realidad Mixta?: Ventaja o desventaja». Consultado el 14 de octubre de 2019. 
  18. Redacción BBC (4 de diciembre de 2018). «Cómo son las gafas HoloLens de Microsoft que el ejército de Estados Unidos usará en combate». BBC News Mundo. Consultado el 11 de octubre de 2019. 
  19. Sena, Pete (30 de enero de 2016). «How The Growth Of Mixed Reality Will Change Communication, Collaboration And The Future Of The Workplace». Techcrunch (en inglés). CRUNCH NETWORK. Consultado el 5 de mayo de 2017. 
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  38. Marqués (21 de febrero de 2019). «5 beneficios clave de la realidad mixta para la industria/#». Consultado el 28 de octubre de 2019. 
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  42. «Overview of Dynamics 365 Product Visualize». 1 de octubre de 19. 
  43. Hernán Moraldo, H. (2009). Desafíos y tendencias en el diseño de videojuegos 1 (7). pp. 6-15. 
  44. LIDLearning (13 de febrero de 2018), Webinar "Realidad virtual y realidad mixta" - Antonio Orbe - LIDlearning, consultado el 6 de abril de 2019 

Enlaces externos[editar]