¿Qué es RV, realidad aumentada (RA) y XR? Guía de realidades virtuales, aumentadas y extendidas

VR, abreviatura de realidad virtual, es el término que más se escucha en la cultura popular, pero VR describe solo una parte de una gama de experiencias conocidas como “el continuo de virtualidad”. Imagina el continuo como una línea que abarca el mundo completamente físico en un extremo y el completamente virtual en el otro. VR existe cerca del extremo completamente virtual, mientras que la realidad aumentada (RA) se puede definir por su posición a lo largo del espectro. A continuación, te mostramos una definición de cada uno:

• La Realidad Virtual (RV) es una experiencia en la que los usuarios están completamente inmersos en un mundo virtual, sin poder ver el espacio físico que les rodea.
• La realidad aumentada (RA) es la experiencia más cercana al extremo físico del continuo de virtualidad. En realidad aumentada (RA), los usuarios permanecen completamente conscientes del espacio físico, pero con objetos digitales o efectos superpuestos a tu vista.
• La realidad extendida (XR) es el término paraguas que abarca todas estas tecnologías. Por lo tanto, XR puede referirse a una experiencia en cualquier punto del continuo o a múltiples experiencias en conjunto.

Todas las formas de XR tienen el propósito similar de crear contenido digital interactivo, pero difieren en sus niveles de virtualidad y modos de interacción. Por lo tanto, cada formulario utiliza técnicas distintas para influir en la percepción del usuario y ofrecer control de diversas maneras. Para entender los usos únicos de la realidad virtual (VR) y la realidad aumentada (RA), debes conocer sus tecnologías y términos subyacentes.

¿Cómo funciona la RV?

La experiencia virtual es completamente envolvente. Para lograrlo, la RV emplea una variedad de dispositivos y técnicas para bloquear el mundo real y hacer que las imágenes, el audio y los controles se sientan lo más naturales posible. Esto incluye lo siguiente:

• Audífono con micrófono: un dispositivo montado en la cabeza (HMD), más comúnmente conocido como audífono con micrófono, es el hardware crucial en cualquier sistema de RV portátil. Un audífono con micrófono cubre los ojos de los usuarios con lentes que muestran pantallas internas, mientras que los altavoces o los audífonos integrados emiten el sonido. Los audífonos con micrófono modernos suelen venir en tres tipos. Los audífonos con micrófono móviles funcionan convirtiendo un smartphone en un HMD. Los audífonos con micrófono conectados funcionan con una computadora mediante una conexión por cable. Los audífonos con micrófono autónomos son todo en uno, sin necesidad de conexión a otro dispositivo.
• Imágenes estereoscópicas: también conocida como “estereoscopia”, esta es la técnica para crear visuales 3D a través de la visión binocular. Un casco de realidad virtual contiene dos lentes, una para cada ojo, que presentan un ligero desplazamiento lateral entre sí. Al igual que en la vida real, tus ojos combinan las imágenes desplazadas para crear la percepción de profundidad.
• Campo de visión (FoV): un desafío importante en el desarrollo de la realidad virtual fue producir un campo de visión realista en los HMD. Actualmente, solo los mejores audífonos con micrófono pueden acercarse al campo de visión humano natural de 200 a 220 grados, pero un campo de visión más bajo de 100 a 180° sigue siendo suficiente para sentirse envolvente.
• Frecuencia de fotogramas (FPS) y frecuencia de actualización: estos aspectos de la calidad del video son especialmente importantes para que la realidad virtual sea convincente para nuestro cerebro. Cualquier valor inferior a 90 FPS y una frecuencia de actualización comparable probablemente provocará sensaciones de mareo, por lo que los sistemas de realidad virtual requieren un procesamiento gráfico potente para superar la demanda.
• Latencia: otro factor importante para reducir el cibermalestar, o la sensación de mareo durante la realidad virtual, es la latencia. Esta es la medición del tiempo de respuesta entre el seguimiento del movimiento y el movimiento correspondiente mostrado en pantalla. La baja latencia (respuesta rápida) es crucial para una experiencia fluida de realidad virtual, pero requiere un seguimiento muy sensible, alta potencia de procesamiento y una conexión a internet rápida.
• Grados de libertad (DoF): los cascos de realidad virtual permiten tres o seis grados de libertad. 3DoF puede rastrear el movimiento rotacional (mirar alrededor desde una ubicación fija), pero se necesita 6DoF para rastrear el movimiento direccional a través del espacio 3D.
• Sensores de seguimiento de movimiento: los cascos de RV dependen de una variedad de sensores para rastrear el movimiento de la cabeza, los controles e incluso los ojos en algunos casos. Las capacidades varían según el dispositivo, pero los mejores audífonos con micrófono modernos pueden lograr 6DoF con prácticamente cero lag en la tasa de respuesta.
• Audio espacial: los primeros HMD usaban altavoces estéreo para diferenciar los sonidos en los oídos izquierdo y derecho. Esta tecnología avanzó significativamente, y ahora los cascos de RV utilizan audio envolvente, también conocido como “audio 3D” o “audio espacial”, que engaña al cerebro para que perciba el sonido desde cualquier dirección, incluso desde arriba o abajo. El audio espacial no solo proporciona un sonido envolvente para ambos oídos, sino que también puede emular un sonido con profundidad, mostrando esencialmente la distancia desde la que proviene un sonido.
• Controladores de RV: la mayoría de los auriculares de RV vienen con controles portátiles o de mano, que pueden variar en diseño. Los más sencillos utilizan controles familiares estilo consola con botones y joysticks. Las versiones más avanzadas usan seguimiento de movimiento, sensores táctiles y retroalimentación háptica. La tendencia actual en el desarrollo es mejorar el seguimiento natural de las manos y la respuesta háptica para lograr controles aún más receptivos y envolventes.
• Retroalimentación háptica: laretroalimentación háptica es la sensación de tacto transmitida por controles u otros dispositivos al usuario humano. Un ejemplo simple es la vibración de un smartphone, pero la realidad virtual está impulsando la próxima generación de desarrollo en cascos hápticos, guantes e incluso trajes de cuerpo completo.

¿Cómo funciona la realidad aumentada (RA)?

La realidad aumentada (RA), por otro lado, se centra en combinar la experiencia virtual y física. Las tecnologías utilizadas en estas formas de XR son diferentes de las de VR, aunque hay cierta superposición. A continuación, te mostramos algunas:

• Visión por computadora: esta tecnología central de realidad aumentada (RA) utiliza la ciencia de extraer información digital de imágenes visuales. La computadora debe ser capaz de detectar puntos de interés, usarlos para mapear la estructura 3D de una escena y rastrear puntos relevantes a través del movimiento en el espacio.
• Modos de seguimiento: la entrega de contenido de RA/MR generalmente depende de uno o más de tres métodos de seguimiento distintos. El seguimiento basado en marcadores utiliza una señal visual conocida, como un código QR o el logotipo de una marca, para activar una acción. El seguimiento sin marcadores utiliza una detección de características más avanzada para reconocer dimensiones y movimiento, como en un rostro humano. El rastreo basado en la ubicación utiliza coordenadas espaciales, generalmente GPS, para mapear una escena.
• Sensores de movimiento: para moverte de forma natural por el espacio 3D, los dispositivos RA/MR deben ser capaces de rastrear el movimiento con precisión. Esto se puede lograr mediante sensores ópticos, acelerómetros, giroscopios, GPS o cualquier combinación de las tecnologías mencionadas.
• Smartphones: los smartphones modernos tienen todas las capacidades mencionadas anteriormente, junto con suficiente potencia de procesamiento, lo que los hace aptos para la interacción con RA a través de la cámara y la pantalla. Muchas aplicaciones conocidas ya usan realidad aumentada (RA), como Snapchat y Pokémon GO.
• Gafas de realidad aumentada (RA): lasgafas de realidad aumentada (RA) o visores son otros dispositivos que se pueden usar para RA. Al proyectar una pantalla en miniatura frente a uno o ambos ojos, las lentes pueden superponer información en la vista del mundo real del usuario. Hoy en día, hay varias gafas de RA disponibles para los consumidores, pero no se consideran RA solo por tener una pantalla transparente. Apple y otras empresas sí tienen gafas de realidad aumentada en desarrollo; por lo tanto, la tecnología podría pronto volverse común.

Aunque la tecnología detrás de la realidad extendida ya se está desarrollando y alcanzando nuevas dimensiones, la idea de la tecnología envolvente no es nada nueva. La gente estuvo experimentando mucho antes de que siquiera tuviéramos computadoras, y los logros actuales en la tecnología XR se pueden rastrear hasta hace más de 100 años.

Los cimientos de la tecnología moderna relacionada con la realidad virtual comenzaron con la invención de la imagen 3D por Charles Wheatstone en 1838. Wheatstone fue el primer científico en describir la visión binocular y creó un dispositivo llamado “estereoscopio” que combinaba dos fotografías en una ilusión tridimensional. La imagen estereoscópica sigue siendo un componente clave de la realidad virtual, y muchos avances posteriores han llevado a las experiencias virtuales que tenemos hoy.

• 1957: el Sensorama fue inventado por Martin Heilig. Era una cabina de estilo arcade que usaba pantallas estereoscópicas, altavoces estéreo, ventiladores, generadores de aromas y una silla vibratoria para sumergir al espectador en cualquiera de los seis cortometrajes especialmente producidos. Aunque el término realidad virtual aún no se había acuñado, el Sensorama de Heilig se considera hoy en día como la primera experiencia auténtica de RV/XR.
• 1960: Heilig también inventó el primer HMD, al que llamó la Máscara Telesphere. Contaba con una pantalla estereoscópica de visión amplia y sonido estéreo.
• 1975: el artista informático Myron Krueger creó la primera experiencia interactiva de RV del mundo, entonces conocida como “realidad artificial”. Usando cámaras, computadoras y proyectores, el proyecto de Myron permitió que los movimientos corporales de los usuarios controlaran una figura en pantalla e interactuaran con las figuras de otros usuarios que estaban en habitaciones separadas.
• 1985: la tecnología para los HMD mejoró a lo largo de la década de 1970 y los inventores desarrollaron guantes para el seguimiento de dedos a principios de la década de 1980. Sin embargo, a partir de 1985, la empresa VPL Research introdujo mejoras y se convirtió en la primera en comercializar gafas y guantes de RV. Los fundadores de VPL también fueron los primeros en popularizar el nombre “realidad virtual”.
• La década de 1990: esta década experimentó un rápido avance de la tecnología de realidad virtual. Los desarrollos notables incluyeron un sistema de la NASA para manejar el rover de Marte y videojuegos de SEGA y Virtuality Group, así como terapias para el TEPT para veteranos de Vietnam por investigadores universitarios.
• La década de los 2000: esta década experimentó una pausa comparativa en el entusiasmo por la RV, ya que el mundo tecnológico se centró en la tecnología móvil y los smartphones. Un hito, sin embargo, fue el lanzamiento de Google Street View en 2007, que usó cámaras de 360 grados y posteriormente imágenes 3D para mostrar representaciones envolventes de ubicaciones del mundo real.
• 2010: un joven inventor llamado Palmer Luckey creó un prototipo de casco que pronto se convertiría en el Oculus Rift. Este dispositivo realizó importantes mejoras sobre los HMD disponibles en ese momento, y su éxito revivió efectivamente el interés popular en la tecnología de RV.
• 2014: Facebook compró la empresa Oculus VR de Luckey por más de $2 mil millones.
• 2014: Google lanza Cardboard, el primero de muchos visores de realidad virtual que lanza la empresa. A diferencia de otras versiones elegantes de realidad virtual, este auricular parece estar hecho de cartón real, de ahí el nombre.
• 2015: Snapchat lanzó Lenses, comúnmente llamados “filtros faciales”, que sirvieron como introducción a la tecnología de realidad aumentada (RA) para millones de usuarios.
• 2015: Samsung lanza Gear VR, el primer set de realidad virtual creado por la empresa. Para esta edición, Samsung se asoció con Oculus para ponerlo a disposición de los consumidores en todas partes.
• 2016: Google lanza Daydream, una versión más optimizada y elegante de su primer casco de realidad virtual, Cardboard.
• 2016: Microsoft lanzó su plataforma Windows Mixed Reality y el visor asociado, el HoloLens.
• 2016: Sony lanzó el visor PlayStation VR y los videojuegos de realidad virtual asociados para la PS4.
• 2016: HTC y Valve se asocian para crear su caso virtual, Vive.
• 2018: tras una ola de otras empresas lanzando sus propios productos de realidad virtual, Facebook lanzó el Oculus Go y, luego, el Oculus Quest, dos cascos independientes que impulsaron un cambio de diseño alejándose de los dispositivos con cable.
• 2020: Facebook introdujo el seguimiento manual sin control para el Quest y lanzó el Oculus Quest 2 actualizado.
• 2021: Facebook se rebautizó oficialmente como Meta y la empresa anunció planes para crear un mundo virtual llamado “Metaverso”, que dependería de la RV para experiencias envolventes.

Estos desarrollos a lo largo de casi dos siglos llevaron al XR de hoy, que está evolucionando más rápido ahora que nunca. Aunque los videojuegos y las aplicaciones móviles fueron los principales impulsores de la tecnología hasta ahora, la tecnología relacionada con VR se está expandiendo rápidamente en muchos otros sectores también.

La mayoría de las personas conocen la realidad virtual en el contexto de los videojuegos o la transmisión de video; estos son los principales usos para los que se comercializan visores populares como el Meta Quest y el Sony PS VR. De manera similar, la realidad aumentada (RA) es más conocida por aplicaciones móviles, como Snapchat y Pokémon Go. Sin embargo, otros usos de estas tecnologías están muy extendidos y siguen creciendo continuamente.

La tecnología XR para el trabajo, la educación, la atención médica y el arte forma parte de una tendencia general hacia la interconectividad y la automatización en la economía moderna. Este impulso fue indudablemente acelerado por los confinamientos pandémicos y el trabajo remoto, pero como puedes ver en la historia de la realidad virtual, este movimiento estuvo gestándose durante décadas. Para comprender mejor el estado actual de la tecnología relacionada con VR y hacia dónde se dirige en el futuro, es útil conocer algunos de los muchos casos de uso que existen hoy en día.

Ejemplos de XR en educación

La tecnología se está adoptando rápidamente para la educación, con muchas aplicaciones de RA/VR ya disponibles para usar en el salón de clases. Los ejemplos incluyen un videojuego de realidad virtual que te permite construir células del cuerpo y observar cómo funcionan, y aplicaciones de realidad aumentada (RA) que colocan figuras históricas y eventos en la sala con los estudiantes en 3D. Hoy en día, la mayoría de las aplicaciones educativas utilizan realidad aumentada (RA) a través de smartphones y tablets, pero en el futuro, es posible que más salones de clases tengan dispositivos de RV como gafas y audífonos con micrófono inteligentes.

Estas experiencias virtuales prometen un entorno de aprendizaje más interactivo y atractivo para la generación nativa digital de hoy. Además, las lecciones basadas en XR y las excursiones virtuales pueden ofrecer algunas ventajas distintas sobre los métodos educativos tradicionales:

• Menor costo que viajar o comprar equipo especializado para el aprendizaje práctico;
• Mejora de la seguridad y la gestión de riesgos;
• Fomento del aprendizaje activo y de múltiples estilos de aprendizaje;
• Lecciones envolventes, divertidas y memorables.

Ejemplos de XR para salud y seguridad

Algunos de los usos más atractivos de XR pueden encontrarse en el campo de la medicina y, de hecho, la realidad virtual en la atención médica no es nada nuevo. Los tratamientos de RV para el TEPT comenzaron en la década de 1990 y hoy en día más médicos están utilizando RV para la terapia centrada en el trauma, permitiendo a los veteranos recordar y afrontar sus experiencias en un entorno seguro. Para ayudar aún más, Verizon se asoció con la Administración de Salud de Veteranos (VHA) en la iniciativa “Project Convergence” para proporcionar la tecnología 3D de Medivis y otras tecnologías de realidad virtual para compensar algunos de los gastos y dificultades que enfrentan los veteranos al buscar atención médica.

Otro uso de la tecnología que está creciendo rápidamente es en las operaciones quirúrgicas. RA y VR demostraron ser útiles para el entrenamiento con cirugías simuladas, pero algunos hospitales incluso están realizando cirugía aumentada en pacientes vivos, usando superposiciones de RA como una especie de visión de rayos X para los doctores. También hay cirugías colaborativas usando RA/MR, donde los cirujanos pueden reunirse en una sala como avatares y observar pantallas holográficas sobre el paciente.

Estos son solo algunos ejemplos de la tecnología XR en el sector de la atención sanitaria; hoy en día existen muchos otros casos que pueden ser solo un adelanto de lo que pronto será posible, tales como los siguientes:

• La XR puede ayudar a los pacientes a comunicar sus síntomas y a los médicos a describir tratamientos con ayudas visuales interactivas.
• El desarrollo continuo de los sistemas XR, junto con un rendimiento optimizado a través de redes 5G, habilitará una mejor capacitación y colaboración entre los equipos médicos de todo el mundo.
• Las aplicaciones de RA podrían ayudar en la seguridad y respuesta de emergencia guiándote a las ubicaciones de desfibriladores, extintores de incendios, salidas de emergencia, teléfonos de luz azul o espacios públicos seguros.
• Los socorristas pueden entrenar con simulaciones de realidad virtual para prepararse para escenarios peligrosos de la vida real.

Ejemplos de XR en negocios

Muchos sectores están adoptando la tecnología XR para colaborar entre equipos remotos. La capacidad de visualizar personas, productos o equipos de manera virtual puede ser un cambio radical para el diseño colaborativo y el flujo de trabajo. Para satisfacer esta demanda, empresas como Microsoft están desarrollando visores avanzados de RA y software empresarial, mientras que Meta está promocionando salas de trabajo de RV en el metaverso.

El sector minorista también fue un motor principal de estas tecnologías, especialmente de la realidad aumentada (RA). El mercado global de RA en el comercio minorista se estimó en casi $2.5 mil millones en 2021 y se espera que crezca a más de $12 mil millones para 2027. Tanto para las tiendas en línea como para las físicas, la realidad aumentada (RA) tiene el potencial de mejorar la experiencia del cliente mientras reduce los gastos. A continuación, te mostramos algunos ejemplos de cómo:

• Pruébate atuendos y accesorios virtualmente, ya sea en casa o con pantallas en las tiendas;
• Toma medidas para el ajuste a través de tiendas en línea;
• Visualizar cómo se verán los productos en tu lugar, con opciones para probar diferentes estilos o tamaños antes de comprar;
• Seleccionar y combinar colores para el diseño de interiores o renovaciones del hogar;
• Facilitando la navegación en el mundo real por ciudades y espacios comerciales con información de la nube de RA;
• Oportunidades ampliadas para la publicidad y el marketing de contenidos en el espacio virtual;
• Incrementar el compromiso de marca mediante el intercambio social y la fidelidad del cliente a través del valor informativo o de entretenimiento.

Ejemplos de XR en arte y entretenimiento

Además de los videojuegos y las redes sociales, la realidad virtual (VR) y la realidad aumentada (RA) gozan de gran popularidad en el entretenimiento, el arte, el activismo y más. Las obras de arte digitales, los viajes virtuales y las creaciones en el metaverso prometen infinitas posibilidades. Por ejemplo:

• Uno de los usos más populares de los cascos de RV es ver programas y películas, con plataformas como Youtube y Bigscreen que ofrece contenido dedicado de RV. La mayoría de los audífonos con micrófono también ofrecen sus propias aplicaciones que te permiten ver Netflix u otro streaming 2D en un espacio virtual, como una sala de estar o un cine.
• Las tecnologías XR ofrecen un potencial ilimitado para artistas y diseñadores, y el creciente mercado de NFT ofrece una oportunidad emocionante para que los creadores obtengan ganancias de su trabajo. Aplicaciones como Tilt Brush y Masterpiece Studio te permiten crear tus obras de arte en un entorno 3D envolvente.
• La aplicación, AR Pro Interactive, está disponible en las tiendas de aplicaciones de Google y Apple y ofrece una visión interactiva de cómo los jugadores profesionales de deportes se desempeñan tan bien. También te guía sobre tu propio desempeño en ciertos casos.
• El turismo virtual está destinado a expandirse enormemente a medida que más personas tengan acceso a la tecnología XR. Con cualquier dispositivo de realidad virtual, ya puedes hacer viajes virtuales a parques nacionales de EE.UU. o a ciudades de todo el mundo. Con la introducción del metaverso, pronto podría haber una explosión de destinos adicionales para explorar en RV.
• La RA se está utilizando ampliamente para mejorar las experiencias de viaje en el mundo real también. Muchas aplicaciones móviles de realidad aumentada (RA) pueden ayudarte con la navegación y la traducción mientras estás en movimiento. Además, los artistas pueden usar RA para colocar instalaciones virtuales en ubicaciones del mundo real.

Los artistas también están adoptando la tecnología para fomentar la acción sobre el cambio climático y los temas de justicia social. Los creadores activistas utilizan obras de arte de realidad virtual (VR) y aplicaciones de RA para ayudar a visualizar la naturaleza en entornos urbanos o para demostrar los cambios en el planeta que podrían ocurrir en el futuro.

Los productos XR ya disfrutan de un mercado amplio y en auge que superó los $20 mil millones a nivel mundial en 2021 y se proyecta que alcance los $453.5 mil millones para 2030, según un estudio de Report Ocean. Ya no son solo un campo experimental, la realidad virtual (RV) y la realidad aumentada (RA) demostraron su valor para aumentar la conectividad, la productividad y la seguridad en varios sectores. Ahora, con las capacidades híbridas también realizándose, la tecnología XR es una parte integral de la llamada Cuarta Revolución Industrial, que describe los cambios dramáticos en la sociedad que se esperan con el desarrollo exponencial de tecnologías avanzadas.

Otra parte de esta revolución es la expansión del 5G, que está proporcionando un internet más rápido y confiable a personas de todo el mundo. Con la mejora simultánea del hardware móvil, la realidad aumentada (RA) se puede usar más fácilmente con el Internet de las cosas, o la red de dispositivos inteligentes que está creciendo cada día.

Luego está el metaverso, que ha sido prometido por la empresa Meta, pero también incluirá versiones creadas por otras organizaciones. Estos mundos virtuales están siendo diseñados para la RV, con la expectativa de que cada vez más personas adopten la tecnología en los próximos años.

La realidad virtual y la realidad aumentada (RA) se volverán más comunes a medida que las tecnologías mejoren. Los dispositivos se harán más pequeños, más ligeros, más elegantes y más asequibles a medida que el software se vuelva más capaz. Estas tendencias, junto con 5G, el metaverso y el ritmo general de aumento de la conectividad en el mundo moderno harán que la tecnología XR sea más familiar en nuestra vida cotidiana: para la interacción social, para el trabajo y para simplemente divertirse.