La realidad virtual es parte de nuestra cultura popular desde háce décadas, popularizado inicialmente por films como “El hombre del jardín” de Stephen King, pasando por “The Matrix” y más recientemente “Ready Player One” basada en el libro de Neal Stephenson y dirigida por Steven Spielberg.

Lo cierto es que ésta tecnología tuvo sus comienzos con el Sensorama, el primer dispositivo multimedial inventado en 1957 que consistía en una cabina con una silla giratoria que proyectaba imágenes estereoscópicas, dispositivos que emanaban olores, ventiladores oscilantes y audio.

Alrededor de éste tiempo Philco inventaba el primer dispositivo para montar en la cabeza (HMD: Head Mounted Display) llamado Headsight y servía para que pilotos de helicóptero pudieran ver sus alrededores con visión nocturna. Ya en la década de 1980 la NASA comenzó a usar HMDs en programas de investigación acerca de la interacción humano-máquina (HCI: Human Computer Interface).

En 1990 la realidad virtual tuvo su primer roce con el mainstream por medio del sistema Virtuality, que podía encontrarse, incluso en Argentina en locales de video juegos. Éstas experiencias fueron las que por primera vez permitieron al público en general experimentar algo que sólo se da con realidad virtual: el transportarse a otro lugar sin moverse del lugar donde uno está. Y aquí radica lo atrapante de ésta tecnología y el potencial que tiene a futuro.

Fenómeno de Presencia

Cuando vamos al cine y nos metemos en una película decimos que estamos inmersos. Las imágenes y sonidos que percibimos tienen la potencia suficiente para crear cierto sentido de realidad en nuestras mentes, pudiendo empatizar y hasta sentir de cierta manera lo que se nos está transmitiendo. Lo que seguramente nadie diga al salir de ver la última película de Batman es “las últimas 2 horas estuve en Ciudad Gótica”.

La diferencia entre inmersión y presencia radica en el hecho de que en un entorno de realidad virtual, nuestros sentidos perciben el mundo sintético que lo rodea de una manera análoga al que percibimos el “mundo real” produciendo un efecto de transporte subjetivo y en cierta manera engañando a nuestro cerebro a interpretar que estamos en un entorno cuando físicamente estamos en otro.

Una característica que sólo recientemente fue incorporada a la tecnología de realidad virtual es la de poseer baja latencia.  En redes informáticas de datos la latencia es la suma de retardos temporales dentro de una red. En otras palabras, es el delay que sufre la información para ser transmitida, procesada y recibida.

 

Cómo se crea una experiencia de realidad virtual?

Pensemos que para generar un entorno de realidad virtual que nos haga sentir física y cognitivamente presentes deben ocurrir varias cosas.

• Un desarrollador, utilizando un motor de desarrollo (software que permite integrar objetos 3d, sonido y código) crea una simulación en 3D del entorno que quiere recrear o simular.

• Una vez desarrollado un entorno virtual, debe darse una unión casi perfecta entre hardware y software. Cada fotograma que se genera en el panel de LCD, que es la pantalla que se encuentra dentro del visor de realidad virtual, debe actualizarse con una frecuencia extremadamente rápida. En la percepción humana, el tiempo que pasa entre que un fotón impacta nuestra retina, es codificado en el nervio óptico y procesado en nuestra corteza visual en el lóbulo occipital de nuestro cerebro, pasan unos 13.3ms (milisegundos).

• Cuando hablamos de realidad virtual, el tiempo entre que el usuario mueve su cabeza o se desplaza, el dispositivo de realidad virtual interpreta mediante sus sensores éste movimiento, el ordenador genera una imagen y ésta es enviada por cable (o inalámbricamente) a la pantalla en el visor de realidad virtual pasan aproximadamente unos 7 milisegundos. A éste “delay” lo llamamos latencia.

• Si a ésto sumamos el tiempo que tarda nuestro sistema visual en integrar ésta información, estamos en el orden de los 20 milisegundos (el mínimo aceptable). Lo que implica que la velocidad  con la que nuestro cerebro procesa información visual en entornos virtuales es bastante similar a las expectativas que éste tiene al percibir el mundo real. Hasta hace unos 5 años, la latencia rondaba los 30 a 40ms y en los 90s, por encima de los 200ms; lo que generaba problemas de los que vamos a hablar en breve.

• Otro componente a tener en cuenta para generar el fenómeno de presencia es el del campo de visión. Nuestros ojos, mirando hacia el frente tienen un campo de visión de unos 110 grados. Los dispositivos de realidad virtual disponibles actualmente en el mercado se acercan significativamente a éste número (90-110 grados) y hay empresas trabajando en visores con un mayor campo de visión.

Interfaz Humano-Máquina

Si bien los dispositivos disponibles actualmente se acercan a nuestro campo de visión, lo cierto es que nuestros cerebros pueden crear la ilusión de tener más de 180 grados de visión gracias a los movimientos sacádicos. Una sacada es un movimiento rápido y simultáneo de ambos ojos en la misma dirección, que puede ser voluntaria o involuntaria. Nosotros estamos realizando constantemente estos movimientos para armar la película en alta definición que llamamos sentido de la visión.

Nuestros ojos, tienen la capacidad de percibir en alta definición en un campo de visión muy pequeño, de unos 5 grados en el área de la fóvea, mientras que los restantes 105 grados los percibimos en baja resolución. Mediante los movimientos sacádicos, nuestros ojos hacen un barrido de nuestro campo visual y van tomando fotos en HD de los puntos de interés. Esta información es integrada en nuestro cerebro y lo que percibimos tiene la ilusión de ser un todo nítido, cuando en realidad es una secuencia de imágenes en HD “cosida” con imágenes en baja definición para formar lo que vemos. Esto lo pueden comprobar simplemente intentando leer cualquier párrafo de éste texto pero sin dejar de enfocarse en lo que están leyendo en ésta oración.

Cuando nos colocamos un visor de realidad virtual, nuestros ojos quedan a unos pocos centímetros de la/s pantallas de LCD. La imagen que sale de éstas está levemente distorsionada y las lentes del visor generan una nueva distorsión para recomponerlas y magnificarlas para alcanzar la ilusión de un campo de visión mayor. Lo que ocurre, es que cuando realizamos los movimientos sacádicos por fuera de las lentes, sólo vemos oscuridad, lo que produce un efecto de máscara de buceo y se convierte en un obstáculo para generar presencia.

Estudios recientes concluyeron que las áreas de nuestro cerebro que se activan en una experiencia de realidad virtual son las mismas que cuando éstamos desenvolviéndonos en nuestra vida habitual. La diferencia radica en el grado de activación: en RV la intensidad de activación es un 40% inferior a la de experiencias no virtuales con tecnología actual. Lo que significa que si bien las regiones de nuestro cerebro que se activan en ambos tipos de experiencias son las mismas, la actividad cortical (flujo sanguíneo y transmisión de impulsos eléctricos) se encuentra más suprimida en entornos de realidad virtual.

Algo que no es estrictamente necesario para generar la sensación de presencia es que las imágenes producidas sean absolutamente realistas. En una simulación realizada comparando avatars hiperrealistas en contraste con otros sólo realistas en una característica (por ejemplo, un cuerpo de dibujo animado con ojos reales), se encontró que los participantes tendían a otorgar una mayor sensación de presencia a personajes que no necesariamente eran la mejor aproximación a un humano sino que los participantes le conferían características más humanas a aquellos modelos no realistas que sólo conservaban como realistas los ojos.

Esto es mayormente debido al efecto conocido como Uncanny Valley o Valle Inquietante.  Este fenómeno se caracteriza por la sensación incómoda que se experimenta con animatronics (robots humanoides), donde el parecido con un humano es extremo pero “hay algo que no cierra”, generalmente en la mirada o el lenguaje corporal. Cuando algo se aproxima mucho a lo que consideramos un ser humano, entra a jugar nuestro instinto para advertirnos que eso que tenemos delante no es humano, generando esa sensación de incomodidad.
 

Valle Inquietante: Cuando las réplicas antropomórficas se acercan en exceso a la apariencia y comportamiento de un ser humano real, causan una respuesta de rechazo entre los observadores humanos.

Mark Schramm es un desarrollador australiano que tuvo la oportunidad de experimentar éste fenómeno de sentirse en presencia de un ser inteligente, real y no humano en el año 2014, en la primera conferencia organizada por Oculus en Hollywood, llamada Oculus Connect donde se presentó el prototipo Crescent Bay, precursor del primer Oculus Rift comercial. Una de las experiencias expuestas consistía en estar parado en un paisaje alienígena donde enfrente de uno se tenía parado un extraterrestre del tamaño y características físicas similares a las de ET (el protagonista de la película homónima).

“En un momento, el personaje levantó su mano y me saludó”, comenta Schramm. “En ese instante sentí una cuasi compulsión a saludarlo. Lo único que me frenó fue el no hacer el ridículo, sabiendo que estaba en una sala de demostración, con gente alrededor mío que era ajena a la experiencia de primer contacto que estaba teniendo”. Una vez terminada la experiencia, que consistía en 10 cortos entornos de ejemplo, lo que más sorprendió a Schramm fue que el consenso entre todos los participantes con los que interactuó fue que todos sintieron lo mismo que él.

Décadas de desarrollo tecnológico han permitido que hoy podamos disfrutar experiencias convincentes y realistas de realidad virtual. Es cierto que queda mucho por mejorar tanto en diseño de experiencias, realismo de las mismas y ergonomía en dispositivos para que la tecnología sea realmente adoptada por el público masivo. De hecho, es muy probable que ésto recién suceda luego de que la realidad aumentada, una tecnología emparentada con la realidad virtual, sea adoptada masivamente.

La realidad virtual plantea un quiebre con la experiencia cotidiana, obligándonos a aislarnos de nuestro entorno. La realidad aumentada va en sentido contrario, integrando el mundo digital a nuestra realidad, por lo que si la RV tiene chances de filtrarse en el mainstream es mediante la convergencia en dispositivos que sean capaces de proveer ambos tipos de experiencia. Las bases están sentadas para que los próximos 10 años sean más que interesantes.