revista de informatica 1 k
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‘’La tecnología en la palma de tus manos” ‘’Cambiamos tu forma de ver el mundo’’
¿Qué es la realidad virtual? Real o Virtual Un mundo Inmerso
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Carta del Editor………………………………………………………….…………..5
¿Qué es la realidad virtual? …………………………………………………8
¿Cómo funciona la Realidad Virtual?.......................................11
Modelo genérico de un sistema de realidad virtual………………13
Tipos de R.V …………………………………………………………………....…14
Clasificación de la R.V según el Hardware……………………………16
Elementos para lograr la simulación…………………………..........19
Mecanismos básicos de la R.V………………………………………………20
INDICE
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Queridos lectores:
He aquí el primer volumen de ‘’ Realidad Virtual’’, esta es una revista bimestral que dará a
conocer los diversos aspectos de la realidad virtual. Esta revista será una fuente de
información para ustedes, en la que nosotros los editores les daremos la información más
relevante que se da día a día en el mundo. Cabe destacar que la realidad virtual en sí es un
mundo paralelo constituido por objetos que interactúan con los actores que participan en
esta. En este primer volumen de la revista hablaremos sobre distintos aspectos del tema,
como lo es la diferencia entre lo real y lo virtual, los tipos que podemos encontrar en esta,
etc., La realidad tiene amplios aspectos, entre ellos podemos encontrar que el limite que se
encuentra en ella es la imaginación del hombre. Cada vez que demos a conocer un nuevo
volumen de esta revista, daremos a conocer aun más aspectos que le resultaran interesantes,
debe darse cuenta que la realidad virtual no solo la podemos encontrar en videojuegos,
también puede llegar a servir en diversos campos como lo es la medicina entre otros. La
información que demos a conocer será verídica y no falsa, no la hemos sacado de nuestra
imaginación, las fuentes que nos han proporcionado la información son muy confiables, son
personas que no nos lo han dicho empíricamente, sino que lo han comprobado
científicamente, así que le agradeceríamos que confiaran en nuestra información que les
daremos a conocer. Esta revista será accesible para todo público, nuestra misión es dar a
conocer la información que usted necesite sobre la realidad virtual.
CARTA DEL
EDITOR
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a realidad virtual es por lo general un
mundo virtual generado por ordenador (o
sistemas informáticos) en el que el usuario
tiene la sensación de estar en el interior de este
mundo, y dependiendo del
nivel de inmersión este puede
interactuar con este mundo y
los objetos del mismo en un
grado u otro.
No obstante el termino
realidad virtual también puede
aplicarse a otros
mundos virtuales generados por
otros medios, como por ejemplo a
través de la imaginación (sueños, libros,
cine, etc...)
La realidad virtual ideal seria la que desde una
inmersión total nos permita una interacción sin
límites con el mundo virtual, además de
aportarnos como mínimo los mismos sentidos
que tenemos en el mundo real (vista, oído,
tacto, gusto, olfato). Sin embargo, la mayoría
de los sistemas actuales se centran en
únicamente 2 sentidos (vista y oído), debido a
las dificultadas y costes de simular los otros
sentidos.
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caracteristicas de la Realidad Virtual
Se expresa en lenguaje gráfico tridimensional.
Hace de 3D una herramienta dinámica e interactiva.
Permite vivenciar experiencias controladas.
Da la posibilidad de tratamientos de desensibilización sistemática.
Su comportamiento es dinámico y opera en tiempo real.
Sus estímulos hacen real lo virtual
Su operación está basada en la incorporación del usuario en el “interior”
del medio computarizado.
Su relación con el usuario hace que el aprendizaje sea mas intenso.
Requiere que, en principio haya una “suspensión de la incredulidad” como recurso para lograr la integración del
usuario al mundo virtual al que ingresa.
Posee la capacidad de reaccionar ante el usuario, ofreciéndole, en su modalidad
más avanzada, una experiencia inmersiva, interactiva y multisensorial.
Puede ser utilizada en toda la industria de la capacitación y entrenamiento.
Abre las alternativas donde el único límite es la imaginación del hombre.
CARACTERISTICAS DE LA REALIDAD VIRTUAL
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En un sistema de Realidad Virtual la simulación de
la vista resulta esencial y, por tanto, la simulación
de la visualización estereoscópica. Para
implementar dicha capacidad existen diferentes
técnicas basadas todas ellas en la teoría de la
visualización tridimensional del ojo humano. Esta
base teórica consiste en el hecho de que, debido a
la distancia existente entre ellos, cada uno de los
dos ojos humanos recibe una imagen con un punto
de vista ligeramente diferente. La diferencia entre
estas dos imágenes da lugar, al ser procesadas en
el cerebro, a la sensación de profundidad
percibida.
La tecnología estereoscópica, en base a esto,
consiste en la generación de dos imágenes, cada
una de ellas desde el punto de vista
correspondiente a cada uno de los ojos, y su
visualización a través de algún tipo de sistema que
garantice que cada ojo visualiza sólo la imagen
que le corresponde. Las técnicas a utilizar para
llevar a cabo esa separación son muy variadas,
desde el antiguo anaglifo hasta la más reciente
técnica del estéreo Active Infitec+®, y siempre
están destinadas a conseguir la mayor calidad de
la visualización posible y, con ello, el mejor efecto
estereoscópico.
¿Cómo Funciona La Realidad Virtual?
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as partes básicas de un sistema de realidad virtual son: el modelo de simulación, la representación del ambiente virtual, la entrada/salida y por supuesto el usuario
Modelo de simulación.
El modelo es la representación matemática del
sistema que se está presentando. Un modelo virtual
necesita responder dinámicamente en respuesta de
la entrada del usuario. Se pueden crear modelos
matemáticos sofisticados de realidad virtual, pero
lo importante es la manera en que estos modelos
están asociados con un sistema visual y auditivo.
Entrada
Los dispositivos de entrada se utilizan para
interactuar con el ambiente virtual como puede
ser el teclado o el mouse, un joystick o guantes,
pedales, etc. Algunos de estos dispositivos se
discutirán en la sección III de este documento.
Salida
La salida se refiere a la tecnología mediante la
cual el usuario percibe estímulos, esta
tecnología abarca un amplio rango y va desde
aparatos de despliegue visual, sistemas sonoros,
sistemas sensoriales, entre otros. Estos
dispositivos también serán discutidos
posteriormente en este documento en su sección
III.
Usuario
El usuario es la razón de existir de un
sistema de realidad virtual pues es él quien
recibe los estímulos de parte del sistema y a
su vez se encarga de retroalimentarlo y
definir su comportamiento.
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Modelo genérico de un
sistema de realidad virtual.
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xisten diferentes tipos de realidad virtual, los cuales se describen brevemente a continuación:
Sistemas inmersivos
Los sistemas inmersivos son aquellos
sistemas donde el usuario se siente dentro
del mundo virtual que esta explorando. Este
tipo de sistemas utiliza diferentes
dispositivos denominados accesorios, como
pueden ser guantes, trajes especiales, visores
o cascos, estos últimos le permiten al usuario
visualizar los mundos a través de ellos, y
precisamente estos son el
principal elemento que lo hacen
sentirse inmerso dentro de
estos mundos. Este tipo de
sistemas son ideales para
aplicaciones de entrenamiento
o capacitación.
Sistemas semi-inmersivos
Los sistemas semi-inmersivos o
inmersivos de proyección se
caracterizan por ser 4 pantallas
en forma de cubo (tres
pantallas forman las paredes y
una el piso), las cuales rodean
al observador, el usuario usa
lentes y un dispositivo de
seguimiento de movimientos de la cabeza, de
esta manera al moverse el usuario las
proyecciones perspectivas son calculadas por
el motor de RV para cada pared y se
despliegan en proyectores que están
conectados a la computadora. Este tipo de
sistemas son usados principalmente para
visualizaciones donde se requiere que el
usuario se mantenga en contacto con
elementos del mundo real.
Sistemas no inmersivos
Los sistemas no inmersivos
o de escritorio, son aquellos
donde el monitor es la
ventana hacia el mundo
virtual y la interacción es
por medio del teclado,
micrófono, mouse o joystick,
este tipo de sistemas son
idóneas paravisualizaciones
cientí ficas, también son
usadas como medio de
entretenimiento (como son
los casos de los juegos de
arcada) y aunque no ofrecen
una total inmersión son una
buena alternativa de bajo costo.
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Tipos de realidad virtual
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1. Sistemas Desktop o Pantallas de VR:
Engloban aquellas aplicaciones que
muestran una imagen 2D o 3D en una
pantalla de computadora en lugar de
proyectarla a un HMD. Puesto que
representan mundos de 3 dimensiones
los exploradores pueden viajar en
cualquiera dirección dentro de estos
mundos, los ejemplos caracterí sticos
de estos ambientes son los
simuladores de vuelo para
computadora, la mayorí a de los juegos
de alto nivel de realismo para
computadora.
En resumen, los sistemas desktop VR
muestran mundos tridimensionales a
través de pantallas de 2D. Algunos
comprenderán interfaces sofisticados,
como guantes, controles, cabinas
customizadas, pero todos tendrán en
común la caracterí stica antes
mencionada (3D en 2D).
2. VR en segunda persona: A diferencia
de los de inmersión los sistemas en
segunda persona (o
unencumberedsystems) involucran
percepciones y respuestas en tiempo
real a las acciones de los humanos
involucrados, quienes están liberados
o no están sometidos al uso de
cascos, guantes, HMD's, alambres o
cualquier otro tipo de interface
intrusivo.
Los sistemas de inmersión simulan las
percepciones del mundo real, el viajero
sabe que está allí porque los sonidos
e imágenes del mundo virtual
responden de manera similar a como
responden los del mundo real a los
movimientos de la cabeza. Sin embargo
en los sistemas en segunda persona,
el explorador sabe que está dentro del
mundo virtual porque se ve a si mismo
dentro de la escena.
Es decir es un integrante del mundo
virtual. Para lograr esto el participante
es ubicado frente a una pantalla de
ví deo, en la cual es proyectada la
imagen misma del participante pero
chroma-keyed (sumada su imagen de
ví deo) con otra imagen utilizada como
fondo o ambiente, entonces el
participante visualiza en la pantalla el
mundo virtual completo.
Mediante un software que realiza
detección de contornos es posible
realizar manipulaciones dentro de la
escena, las cuales son visualizadas en
la pantalla.
3. Sistema de telepresencia: Los sistemas
de telepresencia forman el grupo de
aplicaciones de realidad virtual, los
elementos que utiliza generalmente
son camaras, micrófonos, dispositivos
táctiles y de fuerza con elementos de
retroalimentación, ligados a elementos
de control de remoto para permitir al
usuario manipular robots o
dispositivos ubicados en localidades
remotas mientras experimenta lo que
experimentarí a en el sitio en cuestión
(pero de manera virtual).
La telepresencia es una tecnologí a
que enlaza sensores remotos en el
mundo real con los sentidos de un
operador humano.
4. La telerobotica pretende simular la
presencia de un operador en un
ambiente remoto para supervisar el
funcionamiento de un sistema y
realizar tareas controlando robots a
Clasificación de la
Realidad Virtual según
el hardware
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distancia. Una aplicación es la
Microteleoperacion.
5. Sistemas de inmersión de VR: Son
aquellos que sumergen o meten al
explorador de manera estrecha con el
mundo virtual que estén tratando,
mediante la utilización de sistemas
visuales del tipo HMD, equipos
seguidores de gestos y movimientos
así como elementos procesadores de
sonido. Quedando de esta manera el
participante estrechamente relacionado
con el ambiente virtual, y aislado
hasta cierto punto del mundo "real".
6. Para el explorador, el mundo virtual
responde a los movimientos de la
cabeza de manera similar a como
ocurre en el mundo real. Con estos
elementos se crea una sensación de
inclusión sumamente realista, una
experiencia bastante creí ble y en
general un impactovivencial
sumamente poderoso.
Los mundos de inmersión existen en 3
dimensiones, así mediante el envió de
imágenes ligeramente diferentes a
cada ojo se habilita la sensación de
profundidad, perspectiva y dimensión.
Lo que cada participante ve y
experimenta necesita ser recomputado
(para cada ojo) en cada movimiento
que se detecte, esto para mostrar las
visiones y sonidos apropiados para la
nueva posición.
La realidad virtual es una extensión
de multimedia que utiliza los
elementos básicos de ésta década,
como imágenes, sonido y animación.
Puesto que requiere de
retroalimentación por medio de cables
conectados a una persona, la realidad
virtual es tal vez multimedia
interactiva en su
máxima
expresión.
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Casco
Genera imágenes en 3D mediante cálculos muy
complejos, a la vez que modifica los puntos de
vista, de acuerdo con los movimientos de la
cabeza de quien experimenta la simulación.
Auriculares
Intentan simular sonidos 3D mediante
artificios como retrasos de fracciones de
segundo entre los diversos canales, para
producir la sensación de fuentes diversas
ubicadas en distintos puntos respecto del
individuo.
Guantes
Mediante sensores electromagnéticos y de
inercia captan el movimiento de las manos y
los brazos. Luego lo convierten en señales
eléctricas, y lo incorporan a la simulación.
Controles
Los más modernos son inalámbricos y
flotantes; es decir que, a diferencia de un
josystick convencional, las palancas no están
contenidas en ninguna estructura. Transmiten
señales al procesador central mediante rayos
infrarrojos y pueden detectar posiciones,
movimientos y diferentes cambios mediante
sistemas de inercia.
Botas
Trabajan como los guantes para incorporar en
la simulación la información sobre si el
individuo está corriendo, caminando o en
reposo.
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Existen siete mecanismos habitualmente empleados en las aplicaciones de la realidad virtual. Estos son:
1. Gráficos tridimensionales (3D). Simulaciones
computarizadas
2. Técnicas de estereoscopia: Esta técnica
permite al usuario no solo percibir las claves de
la profundidad, sino además ver la imagen en
relieve. Esto se debe a que la imagen que
percibe cada ojo es algo distinta lo que le
permite al cerebro comparar las dos imágenes y
deducir, a partir de las diferencias relativas.
3. Simulación de comportamiento: La simulación
en el mundo virtual no este pre calculado la
evolución, esta se va calculando en tiempo real.
4. Facilidades de navegación: Es el dispositivo
de control, que te permite indicar lo que quieres
navegación, esto o realiza a través de un
joystick o de las teclas de control del
computador o también se puede cuando mueves
la cabeza, en ese momento el sistema detecta el
hecho y desplaza la imagen de la pantalla.
5. Técnicas de inmersión: Consisten en aislarte
de los estí mulos del mundo real, al quedar
privado de sensaciones procedentes del mundo
real, pierdes la referencia con la cual puedes
comparar las sensaciones que el mundo virtual
produce.
6. Trajes Virtuales: Consisten en reproducir los
estí mulos por medio de un traje de látex que
trasmite impulsos eléctricos
simulando la realidad creada y dando al sentido
de tacto la percepción de que lo virtual es real.
7. Viajes Virtuales: Consisten en aislarte de los
estí mulos del mundo real y sumergirse
totalmente en interfaces virtuales, donde recibes
estí mulos visuales, auditivos y de movimiento
que hacen vivir la VR como una expresión real y
de aprendizaje múltiple, muchas veces el
usurario puede ser casi separado de lo real y
hacer que lo que viva en VR sea su realidad
construida.
Diseño
MECANISMOS BÁSICOS DE LA
REALIDAD VIRTUAL
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Investigador de imágenes:
IngridIxchel Vallejo Juárez
Diseño de Revista:
IngridIxchel Vallejo Juárez
Editorial:
Editorial IRK S.A. de C.V
Diseño de Texto:
Russell AlexisLizama Argaez
Diseño de Editoriales:
Karla Vital Sánchez
Introducción y créditos:
Karla Vital Sánchez
Colores y Creatividad:
Ingrid Ixchel Vallejo Juárez
Russell Alexis Lizama Argaez
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