Lentes de realidad virtual:¿Como funcionan y mas?

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¿Sabe qué son los lentes de realidad virtual? Entre aquí y conozca todo sobre este dispositivo de visualización que está marcando la pauta.

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Lentes de realidad virtual

Los cascos utilizados para la realidad virtual, también reciben el nombre de realidad virtual, visor de realidad virtual o bien, Head-Mounted Display (HDM). A continuación explicaremos cómo funcionan los lentes de realidad virtual.

Este casco es un dispositivo que permite visualizar, de manera similar a un casco común. Las imágenes generadas por una computadora son proyectadas en el visor o lente que se encuentra cerca de los ojos o directamente sobre la retina. Cuando las imágenes se proyectan directo sobre la retina, el casco recibe el nombre de Monitor Virtual de Retina.

Motivado a que estas gafas de realidad virtual se encuentran muy cerca de los ojos, el casco permite que las imágenes que se proyectan puedan ser visualizadas de forma mucho más amplias que las que se pudieran percibir en una monitor común. El diseño del casco está especialmente pensado para que sea cubierto todo el campo de visión.

El casco tiene la capacidad de seguir los movimientos del usuario, ya que está sujetado a la cabeza y es más fácil de recrear en el ambiente virtual los movimientos que realiza.

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Si quieres conocer más sobre este tema y las invenciones que han surgido haz click en este enlace El futuro de la realidad virtual ha llegado a la industria

Su historia

En el año 1991 se anunció el lanzamiento de los gafas de realidad virtual llamados Segal VR que fue visto en 1993 en el Winter CES, pero nunca fue llevado al mercado.

Luego, en el año 1994 se anunció en el Winter CES uno de los primero modelos de lentes de realidad virtual llamado Forte VFX1. El VFX-1 dispone de lentes estereoscópicas, puede seguir el movimiento de la cabeza en los tres ejes de coordenadas (x,y,z), y audifonos estéreos.

La empresa Sony fue otro importante primero de los gafas de realidad virtual cuando en 1997 presentó el Glasstron, el cual contaba con sensores de posición opcional, los cuales permitían que el usuario pudiera observar el entorno conforme realizaba los movimientos de su cabeza. Sin lugar a dudas, esto brindaba una mayor profundidad en la experiencia.

Los casco o gafas de realidad virtual dieron un giro importante en la experiencia de los videojuegos. Un ejemplo fue en el MechWarrior 2 donde era posible tener una perspectiva visual del campo de batalla en el interior de la cabina de la nave. Sin embargo, estos casco no tuvieron mayor éxito a nivel comercial porque si tecnología era muy limitada. De hecho, estos lentes de realidad virtual fueron comparados por John Carmack como si se observara a través de tubos de papel higiénico.

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2000-Hasta la actualidad

En el año 2012, se inició una campaña para recolectar fondos con el fin de desarrollar unas gafas de realidad virtual que más tarde se les conocería como Oculus Rift. El proyecto de estas gafas de realidad virtual fue liderado por diversos desarrolladores importantes, incluído Carmack, del mundo de los videojuegos.

La principal empresa que participó en este proyecto fue absorbida por el gigante de Facebook en el 2014 por un precio de mil millones de dólares. El 28 de marzo del 2016 fueron lanzados al mercado los lentes de realidad virtual Oculus Rift.

En el año 2014, surge nuevamente Sony con un prototipo de gafas de realidad virtual para la consola de PlayStation 4, más tarde se le denominaría como PlayStation VR, finalmente en el año 2016 fue lanzado al mercado. En el mismo año, Valve mostró algunos prototipos de gafas de realidad virtual que lo condujo a establecer una asociación con HTC para desarrollar los lentes de realidad virtual Vive. Estos lentes de realidad virtual se enfocan en los entornos virtuales que tengan la escala de habitación, donde los usuarios que se sumergían en la experiencia puedan interactuar y navegar naturalmente. Su lanzamiento fue en abril del año 2016.

Los cascos o gafas de realidad virtual, igualmente han tenido desarrollo para ser aplicado en el campo de los teléfonos inteligentes. Sin embargo, en este caso el lugar de ser cascos con pantallas integradas estas unidades constan de cajas en las que se puede integrar el teléfono móvil.

Las proyecciones de la realidad virtual son visualizadas desde la pantalla del teléfono móvil por medio de lentes que actúan igual a un estereoscopio. La empresa Google lanzó al mercado una diversidad de especificaciones y kits de bricolaje donde se explica cómo hacer lentes de realidad virtual caseros denominados Google Cardboard. Estas especificaciones presentan modelos que pueden construirse con materiales económicos, como por ejemplo el cartón.

Samsung Electronics y el grupo de Oculus VR de Facebook trabajaron conjuntamente para desarrollar Samsung Gear VR, el cual sólo es compatible con los modelos más recientes de los dispositivos Samsung Galaxy. Por otro lado, LG Electronics desarrolló unas gafas de realidad virtual conocidos como LG 360 VR, para que sean aplicados con el teléfono inteligente LG G5.

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Tipos de lentes de realidad virtual

Dependiendo de la protección de las imágenes los lentes de realidad virtual pueden ser clasificados, es decir si las imágenes se proyectan en uno o sobre ambos ojos.

Monocular

Los lentes de realidad virtual que se proyectan sobre un solo ojo son denominados monoculares. Estas gafas de realidad virtual permiten mantener el contacto entre el mundo real y el virtual. Un ejemplo de este tipo de lentes son los Google Glass.

Binocular

Los lentes de realidad virtual que son proyectados en ambos ojos se denominan binoculares. Al proyectar las imágenes en todo el campo visual del usuario, se logra ver una imagen estereoscópica. Con las gafas de realidad virtual binoculares es posible tener una experiencia más envolvente.

Tipos de lentes: Realidad virtual vs Realidad aumentada

Estos cascos o lentes pueden ser utilizados para proporcionar experiencias de realidad virtual o de la realidad aumentada

Cascos o lentes de realidad virtual

Estos cascos se diseñan de modo que todo el campo visual del usuario sea cubierto por el casco. Este diseño tiene el propósito de crear un ambiente total de inmersión de la experiencia, eliminando todo contacto con el entorno exterior.

Las imágenes y sonidos producidos por la computadora viajan a través de una línea de transmisión y son proyectados en las pantallas integradas de los lentes de realidad virtual.

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Cascos o lentes de realidad aumentada o realidad mixta

Estos lentes de también pueden ser conocidos como HMD óptico, que abreviado es OHMD. Estos lentes de realidad virtual permiten que el usuario pueda observar todo el ambiente que lo rodea y se van a agregando a este espacio objetos virtuales o información. Esta experiencia es denominada como realidad aumentada o realidad mixta. En esta categoría entran las gafas inteligentes cuyo propósito principal es presentar la información disponible a los usuarios con teléfonos inteligentes sin la necesidad de utilizar las manos.

Te invitamos a que veas este breve vídeo donde se exponen las diferencias entre la realidad virtual y la realidad aumentada:

Tipos de lentes de realidad virtual: operatividad

Los lentes de realidad virtual también pueden ser clasificados según su operatividad. En esta clasificación podemos encontrar lentes de realidad virtual móvil:

Lentes de realidad virtual móvil

Estas gafas de realidad virtual realmente constan de una estructura física o una carcasa. Esta carcasa no dispone de pantallas por si mismas o de procesadores, sino que dispone de un espacio para integrar un teléfono celular, por lo que ambas cosas son suplidas por el teléfono celular. Las imágenes y sonidos que se proyectarán serán generados por el teléfono celular. Algunos ejemplos de estos lentes de los  Gear VR creados por la empresa Samsung, Cardboard desarrollados por Google, y muchos otros modelos que diferentes fabricantes.

Lentes de realidad virtual sin procesador

En este caso, las pantallas y sensores vienen incluidos pero requiere de una conexión a un dispositivo externo. Generalmente, suele ser una computadora personal que se encarga de enviar las imágenes y audio. Es la computadora la encargada de hacer todo el procesamiento de data, por eso las gafas no cuentan con un procesador. Sólo se encargan de proyectar la información que reciben. Los mejores ejemplos son el Oculus Rift, PlayStation VR, HTC Vive, entre otros.

Lentes de realidad virtual autónomas

Estas gafas cuentan con todos los componentes como la carcasa, los sensores, la pantalla y procesadores necesarios para brindar la experiencia virtual completa sin necesidad de utilizar un dispositivo externo. Algunos ejemplos de estas gafas son las creadas por la empresa Microsoft llamadas Hololens, las Exynos VR desarrolladas por Samsung, Daydream Standalone de la asociación entre Qualcomm y Google, entre otros.

Modelos de lentes de realidad virtual

Algunos de los modelos de las gafas de realidad virtual que tienen diferentes presentaciones, las cuales son:

– Gafas con pantalla incorporada: los modelos de gafas con pantalla incorporadas son Rift, Playstation RV, HoloLens, VIve, StarVR, FOVE VR.

– Carcasas o gafas de RV móvil: los modelos de gafas con pantalla incorporadas son Gear VR, Daydream View, Cardboard, Carcasas de plástico y otros materiales.

– Modelos antiguos: los modelos más antiguos de las gafas de realidad virtual son Virtual Boy, Forte VFX1, eMagin Z800 3Dvisor.

Aplicación para lentes de realidad virtual

Ahora que ya se conoce todo lo que se involucra y se refiere a los lentes de realidad virtual, se procederá a explicar para qué sirven los lentes de realidad virtual.

Entrenamiento médico

Los lentes de realidad virtual, hoy en día se están aplicando en el campo de la medicina como una herramienta para la capacitación de los estudiantes. Estas gafas ayudan a que los estudiantes realicen prácticas como por ejemplo de cirugía. Estos lentes simulan los escenarios donde son necesarios realizar procedimientos quirúrgicos dentro de un ambiente o entorno virtual y controlado.

Estas prácticas permiten a los estudiantes adquirir experiencia y habilidades que son indispensables al momento de tener que hacer cirugías en pacientes reales. E incluso permite que los estudiantes puedan vivir la experiencia de cirugías realizadas con anterioridad desde el punto de vista del cirujano experimentado.

Comúnmente, los alumnos estudiantes durante sus prácticas participaban en una cirugía real, y debido a la inexperiencia del mismo era necesario que abstuviera de estar activo en las partes críticas de la cirugía. Con los lentes de realidad virtual ahora es posible para el estudiante observar estos escenarios críticos y participar de manera virtual, de manera que no se pone en riesgo la vida del paciente.

También existen las opciones de pausar, adelantar, rebobinar todo el proceso de la cirugía, lo que le permite corregir en caso de algún error y llevar a cabo la cirugía virtual hasta alcanzar el éxito.

Entrenamiento militar

Los lentes de realidad virtual que han tenido aplicación dentro de las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos, han sido una herramienta verdaderamente útil que ha formado parte del entrenamiento del personal militar sin exponerlos al peligro real.

Parte de las ventajas que otorgan estas gafas es el permitir que el personal militar pueda interactuar con individuos dentro de la experiencia virtual, aunque no por eso signifique que la haga menos real.

Estos personajes pueden establecer comunicación entre ellos y ejecutar diferentes acciones para que la experiencia virtual llegue a sentirse lo más real posible para el soldado en entrenamiento.

Este tipo de entrenamiento brinda la ventaja de que el soldado pueda ganar experiencia sin exponer su vida a riesgo, y practicar varias veces un mismo escenario. Esto es ideal cuando ya se cuenta con la información del entorno donde será realizada la misión, porque el soldado puede familiarizarse llegar a conocer con exactitud el ambiente.

Además, durante este entrenamiento no se requiere que el soldado porte su armamento para poder realizar la práctica.

Sin embargo, la desventaja de este entrenamiento es que se requiere de un ambiente controlado, por lo que el soldado no tendrá la correcta climatización y no conocerá a ciencia cierta los factores ambientales del entorno real.

Aunque se mencionó como una ventaja, también puede ser considerada una desventaja el hecho que el soldado no practique con su armamento durante la experiencia virtual.

Futuros lanzamientos

Hoy en día, CTRL-Labs y Facebook se encuentran trabajando en conjunto sus áreas  experimentales, en donde se está desarrollando un proyecto cuyo objetivo es lograr la interpretación de las señales neuronales del cerebro del ser humano. Una vez que se captan estas señales el dispositivo deberá ser capaz de convertirlas en acciones concretas dentro de una experiencia de la realidad virtual o de realidad aumentada.

Mark Zuckerberg, CEO de Facebook, ha explicado este proyecto textualmente de la siguiente forma:

«En un futuro queremos conseguir un input en el que baste con pensar en algo para que se produzca en un interfaz neuronal. Crtl-Labs estamos trabajando para desarrollar una pulsera que recoja impulsos eléctricos generados por el sistema nervioso y convertirlo en una señal digital que podemos utilizar para trabajar en realidad virtual o en la realidad aumentada de una forma completamente no invasiva»

Los futuros lentes de la realidad virtual que se proponen tendrán la capacidad de permitir que los usuarios interactúen con los objetos virtuales con la sencilla acción de pensar en ellos. Este pensamiento los conducirá a llegar a sentir sus características físicas, tales como el peso, texturas, colores, entre otros.

En la actualidad, este dispositivo se encuentra en sus fases iniciales donde se realizan las investigaciones, desarrollos y análisis de prototipos. Esto significa que será necesario esperar varios años antes de poder ver este dispositivo en el mercado.

Futuro de la realidad virtual

El gigante empresarial Facebook ha logrado ir un poco más allá desarrollando dispositivos como el Oculus Quest. Este dispositivo tenía como fecha de lanzamiento este año 2020, sin embargo motivado a la pandemia mundial por el COVID-19 esta debió ser postergada.

El Oculus Quest se está desarrollando con la intención de que cuenta con la capacidad de interpretar los movimientos generados por las extremidades del usuario, incluyendo los dedos sin necesidad de utilizar algún dispositivo adicional.

Desde la plataforma de la red social se ha comentado que la manera de lograr que esto pueda ser factible, será necesario el desarrollo de una nueva y completa metodología que haga uso de las cámaras que ya existen en los lentes de realidad virtual.

Es posible que sea necesario programar estas cámaras para que apliquen el método de aprendizaje profundo, con el fin de alcanzar la interpretación de forma automática.

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