Realidad Virtual: [Parte I]

Introducción

Hola, La siguiente "publicación", pretende ser una base para el aprendizaje de la Realidad Virtual o VR, dependerá meramente de su curiosidad e interés llegar a mas, ya que no cuento con el tiempo para introducirme a su aplicación en un software y desarrollar.

Introducción a la realidad virtual

¿Qué es la realidad virtual?
Principios de VR

Los dispositivos de realidad virtual cuentan con unas características comunes.


Tienen dos lentes para cada ojo, hay uno o más paneles de visualización detrás de estos lentes, a veces el dispositivo de realidad virtual (lentes) tiene seguimiento del hardware integrado en el marco.

¿Pero es todo lo que hay en unos lentes de Realidad Virtual?
En realidad no...

La realidad virtual se trata de hacer un mundo creíble, virtual y estético, que requiere de la interacción precisa de hardware y varios sistemas de software, no son solo unos lentes.

En esta lección vamos a hablar principalmente sobre los componentes de la realidad virtual.

Ahora vamos a hablar sobre las pantallas, la óptica, seguimiento, rendimiento, e incluso un poco de historia.

Óptica

Los lentes tienen en realidad una función muy simple, cada lente hace posible que el ojo se enfoque en una pantalla que esta extremadamente cerca de su cara.


A modo de experimento, intente mantener la pantalla de su teléfono a un par de centímetros de sus ojos e intente ver si puede leer algo...

Mediante el uso de lentes de Realidad Virtual, se enfoca la luz de una pantalla cerca de la retina del ojo. Los lentes mejoran en gran medida la imagen que aparece en su teléfono al igual que una lupa. Incluso se puede se pueden observar los pixeles individuales de la pantalla.

El tamaño exacto, la forma y la colocación de estos lentes pueden tener gran impacto en la calidad final de la experiencia de Realidad Virtual. Cada fabricante de los auriculares tiene que elegir un objeto que resuelva mejor: el campo de visión, la distancia focal, la comodidad, distorsión óptica y finalmente y no menos importante el costo.

Displays

Detrás de la lente se encuentra una o más pantallas Oled (Pantallas de alta resolución). A veces estas pantallas están incrustadas en el interior como en los "VIVE".

En otras ocasiones (normalmente por la accesibilidad) vamos a usar la pantalla del teléfono.
Al igual que el Google Cardboard o Samsung Gear VR.


En primer lugar es muy importante que estas pantallas tengan alta resolución.
Las propiedades de aumento de los lentes hacen que los pixeles de la pantalla sean mucho más grandes luego de ser vistos a simple vista.

Dato:

De acuerdo con Michael Abrash, jefe científico de Oculus Rift, necesitamos alrededor de 16,000 por 16,000 pixeles por ojo para tener una imagen completamente nítida.

A modo de comparación, el "VIVE" cuenta actualmente con 1080 x 1200 pixeles por ojo y obviamente se tiene un largo camino por recorrer por tener pantallas lo suficientemente nítidas para parecerse a la realidad la calidad de la imagen.

Por esta razón, se requiere la resolución más alta posible para una pantalla de realidad virtual.

Un segundo componente importante en una moderna pantalla VR es lo que se le llama baja persistencia.

Baja persistencia significa que en lugar de mostrar una imagen completa, la pantalla solo muestra una parte de la imagen de un momento en el tiempo.

Esto se puede hacer mostrando un monitor que tenga la forma de una puerta enrollable. Solo mostrando a su ojo un trozo de movimiento del mundo VR.

El siguiente video de baja persistencia usada en el Oculus Rift DK2, filmado cerca de 400 cuadros por segundo, parece una luz estroboscópica.

Aquí se preguntara, ¿Por qué mostrar unas rebanadas de una imagen, en lugar del cuadro completo?
Bueno, esto es debido a la baja persistencia y reduce en muchos casos que se produzca lo que se llama desenfoque de movimiento.

Los pixeles individuales en una pantalla típica OLED no cambia de color con la suficiente rapidez para eliminar el desenfoque de movimiento.

La baja persistencia soluciona el problema, ocultando efectivamente los pixeles, mientras que cambia de color. Esto le da agudeza y constancia haciendo una imagen creíble cuando se gira la cabeza.

Así que detrás de casi todos los lentes de realidad virtual, encontraras alta resolución, y una pantalla Led que apoyara la baja persistencia.

Seguimiento

La tecnología de la VR no podría existir sin el seguimiento (Personalmente me gusta más llamarlo Tracking) ya que gracias a este permite a una computadora saber dónde se encuentra en el espacio. Por ello, todos los principales sistemas de VR se basan en un chip llamado IMU o Unidad de Medición de Inercia que permite el seguimiento de rotación de alta velocidad.
Esto significa que el chip sabe cómo está siendo girado.


Por desgracia, IMU no puede decir que un objeto se encuentra realmente en el espacio, solo como se hace girar.
Con el fin de saber dónde se encuentran los objetos, modernos sistemas de RV emplean una variedad de técnicas de seguimiento de posición, a veces se utilizan cámaras, láseres o relojes precisos, a veces también se utilizan campos magnéticos.
Por si a alguien le interesa el seguimiento de posición es un área de investigación activa ya que todavía no existe una técnica estandarizada universalmente aceptada.

Pero de momento sabemos que VR requiere de algún tipo de seguimiento con el fin de trabajar. Es la forma en que el sistema permite movimiento del cuerpo para controlar el mundo de Realidad Virtual.

Uno de los mayores retos de VR, es la enfermedad Simulador. De seguro ha escuchado de experiencias de VR que hacen sentir mareado, con dolores de cabeza y esto es cierto. Algunas experiencias causan estos efectos.

Bueno casi cualquier cosa que provoque una falta de correspondencia entre órganos internos del cuerpo da una sensación de movimiento y los datos que su cerebro recibe de su sistema visual.

Así que si lo que se ve no se alinea con el cuerpo se empieza a sentir incomodidad interna. Los científicos creen que la selección natural favoreció este rasgo a causa de bayas venenosas y otros alimentos aparentemente inofensivos. Los venenos tienden a hacer que se sienta mareado, y la mejor respuesta es expulsar el mal alimento desde el estómago lo más rápido posible.

Bueno, cuando con la Realidad Virtual no se hace correctamente el ajuste entre el sistema visual y su sentido interno de los órganos de movimiento provoca la misma respuesta.

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