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La historia y la ciencia de los cascos de realidad virtual

La historia y la ciencia de los cascos de realidad virtual

Sería perdonado si pensara que la ola actual de auriculares de realidad virtual es un fenómeno moderno. Obviamente, hubo algunos intentos incómodos (y fallidos) de capitalizar la moda de la realidad virtual de principios de la década de 1990 y, para la mayoría de la gente, esto es tan antiguo como la realidad virtual. La verdad es que la realidad virtual es mucho, mucho más antigua.

La ciencia detrás de la realidad virtual se exploró por primera vez en un sentido práctico ya en el siglo XIX, pero algunos podrían argumentar que se remonta a Leonardo Da Vinci y las primeras exploraciones de la perspectiva en las pinturas de la época. Entonces, ¿cómo funcionan los cascos de realidad virtual y cómo es que les tomó tanto tiempo convertirse, bueno, en una realidad?

La ciencia detrás de los auriculares de realidad virtual

Un casco de realidad virtual funciona debido a un concepto fisiológico conocido como estereopsis. Puede que no hayas escuchado el nombre correcto, pero lo sabes; esto se refiere a nuestra capacidad para percibir la profundidad debido a las sutiles diferencias horizontales en la imagen que recibe cada ojo cuando miramos algo.

Cierre un ojo y concéntrese en algo con el ojo abierto, ahora cierre ese ojo y abra el otro mientras sigue mirando el objeto y podrá ver claramente la diferencia horizontal de la que estamos hablando.

Nuestros cerebros procesan estos dos ángulos de visión diferentes y la profundidad relativa se calcula en función de la divergencia de las imágenes. Si apenas divergen, entonces sabemos que el objeto está lejos. Si divergen significativamente, el objeto está más cerca de nosotros.

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Los pintores del Renacimiento captaron esto intuitivamente a medida que desarrollaron el concepto de perspectiva en su arte, y Da Vinci estuvo dolorosamente cerca de descubrir la fisiología que produjo la percepción de profundidad, pero el descubrimiento formal y real de la estereopsis no llegaría hasta el siglo XIX.

Sir Charles Wheatstone, el físico inglés que produjo muchos inventos a lo largo de su carrera, el más famoso el Puente de Wheatstone, fue la primera persona en descubrir la base científica de nuestra capacidad para percibir la profundidad.

Escribiendo en su obra Contribuciones a la fisiología de la visión, Wheatstone hace el descubrimiento esencial de que el grado de disimilitud entre las imágenes proyectadas en la retina es lo que da lugar a la percepción de perspectiva y profundidad.

Para demostrar esto, inventó el estereoscopio, que recreaba una imagen tridimensional desde dos perspectivas ligeramente diferentes de la misma escena. Un dispositivo muy popular en la era victoriana, el estereoscopio fue el primer paso hacia los cascos de realidad virtual modernos.

Estos auriculares, o pantallas montadas en la cabeza (HMD), como se les conoce, utilizan exactamente el mismo principio que el estereoscopio de Wheatstone, pero en lugar de una escena fija de un HMD moderno y terrible, aprovechan el increíble poder de las computadoras para producir mundos virtuales completos .

Obviamente, esto tardó mucho en materializarse, y el camino entre el estereoscopio y los auriculares de realidad virtual como Oculus Rift y HTC Vive es largo y accidentado.

Soñando con la realidad virtual

Se necesitaría más de un siglo para que la realidad virtual tal como la conocemos tome forma. En 1935, Stanley Weinbaum publicó Pygmalion's Spectacles, una historia en la que un hombre usa un par de gafas y es transportado a una realidad ficticia —algunos podrían decir virtual— con hologramas y otros estímulos sensoriales.

Algunos piensan que esta es una de las primeras expresiones del concepto de realidad virtual tal como lo conocemos hoy, aunque la implementación de esta visión aún tomaría un par de décadas más.

Morton Heilig no era un científico de profesión, era un director de fotografía, pero lo que creó es impactante por su presciencia. En 1962, patentó una máquina de realidad virtual que llamó Sensorama, y ​​proporcionó la primera experiencia de realidad virtual en la historia. El Sensorama, una gran máquina similar a una cabina, tenía espacio suficiente para cuatro personas y utilizaba una variedad de tecnologías para recrear una experiencia virtual utilizando video en color 3D, sonido estéreo, vibraciones, efectos artificiales como el viento y el olor.

Sin embargo, solo se desarrollaron seis películas para él, y la idea nunca despegó. Sería un completo fracaso comercial, pero las ideas detrás del Sensorama, la inmersión total de la experiencia, viven hasta el día de hoy.

Aún más notable fue lo que Heilig patentó apenas dos años antes en 1960: la Máscara Telesfera, un HMD que presentaba dos pantallas de televisión diferentes para crear una imagen en movimiento en 3D.

La patente original de Heilig podría confundirse fácilmente con una presentada por un fabricante de hardware en la actualidad y fue el progenitor de todos los auriculares de realidad virtual que vendrían después, aunque, trágicamente, Heilig nunca encontró el éxito comercial que los fabricantes posteriores lograron. La Máscara de la Telesfera también fue un busto, y cuando su viuda, Marianne Heilig, intentó donar el prototipo original a un museo, se negaron a llevárselo, ni siquiera de forma gratuita.

Más tarde le diría a TechRadar en un perfil de lectura obligada de su esposo en 2016 que el prototipo de la Máscara de Telesfera todavía está en una caja de madera en su casa.

"Es muy desmoralizador", dijo. "Pondrán en [exhibición] la ropa y los zapatos de Marilyn Monroe, pero este es el futuro, y comenzó aquí en 1958. No entiendo la miopía de la gente".

Los años intermedios de los HMD de realidad virtual

A partir de 1962, las únicas personas que realmente investigaron y desarrollaron auriculares de realidad virtual fueron las agencias gubernamentales y los contratistas relacionados, principalmente con fines de investigación, capacitación y administración, pero estos serían avances importantes de todos modos.

En 1966, Thomas Furness produjo el primer simulador de vuelo para la Fuerza Aérea de EE. UU., Lo que impulsó el interés militar de EE. UU. En el desarrollo de sistemas de simulación virtual que resultarían esenciales para desarrollar la tecnología que hace posible los auriculares de realidad virtual de hoy.

En 1968, Ivan Sutherland y Bob Sproull crearon la Espada de Damocles, el primer HMD que interactuó con una computadora, en lugar de una cámara. Sin embargo, era un artilugio difícil de manejar. Colgaba del techo y mostraba gráficos rudimentarios en estructura de alambre, por lo que nunca llegó más allá del laboratorio en el que estaba construido.

La primera empresa en vender un VR HMD fue VPL Research, Inc., fundada en 1985 por Jaron Lanier y Thomas Zimmerman. A Lanier, dicho sea de paso, se le atribuye haber acuñado, o al menos popularizado, el término "realidad virtual" para describir los productos de su empresa en 1987.

La NASA encargó un sistema de realidad virtual para ayudar a entrenar a sus astronautas en 1989, produciendo un sistema que se acercó a una experiencia completamente inmersiva al incorporar procesamiento de audio biaural 3D en tiempo real.

El amanecer de los juegos de realidad virtual

Sin embargo, fue en 1990 que los juegos de realidad virtual tuvieron su primer gran momento con la introducción de Virtuality, una experiencia de juego con tecnología VR HMD para salas de videojuegos de alta gama.

Los jugadores se sentaron en una silla, se pusieron los auriculares y disfrutaron de los primeros juegos de realidad virtual tal como los conocemos. Los gráficos eran todo menos realistas, pero por el momento, fue revolucionario y millones de jugadores de todo el mundo probaron por primera vez los juegos de realidad virtual a través de Virtuality.

Otros intentaron sacar provecho de la moda, sobre todo SEGA y Nintendo, pero los auriculares SEGA VR para SEGA Genesis en 1993 y el Virtual Boy de Nintendo en 1995 no lograron atraer al público por varias razones, principalmente porque el hardware simplemente no funcionaba. t capaces de proporcionar el tipo de experiencia de realidad virtual que se les prometió.

Con la muerte de Virtual Boy a fines de la década de 1990, el sueño de los juegos de realidad virtual accesibles pareció marchitarse con él, aparentemente para siempre. Pasarían otros 17 años antes de que la gente se pusiera de pie y se diera cuenta de un dispositivo de juegos de realidad virtual, pero cuando lo hicieron, la emoción fue palpable.

Poniendo en marcha la última revolución en realidad virtual

Después de una campaña de Kickstarter sorprendentemente exitosa en 2012, Palmer Luckey y Oculus Rift ofrecieron a los jugadores de PC más exigentes algo que habían olvidado que querían desde el principio. Así como los sistemas informáticos modernos alcanzaron el nivel en el que podían aportar una potencia de procesamiento de gráficos real a los juegos de PC a través de coches gráficos de alta gama, el Oculus Rift y competidores posteriores como el HTC Vive finalmente pudieron ofrecer el potencial de los juegos de realidad virtual.

Con el poder de renderizar dos imágenes diferentes de alta resolución en tiempo real que podrían ser introducidas en un VR HMD, las tarjetas gráficas modernas finalmente podrían ser aprovechadas por VR HMD para brindar a los jugadores el tipo de experiencia de juego que les habían prometido durante años .

Los jugadores respondieron tirando su dinero a Luckey y Oculus, haciendo de la campaña de Kickstarter para Oculus Rift una de las más exitosas de la historia, recaudando $ 2.4 millones.

Más tarde, Facebook compraría Oculus por $ 2 mil millones y la era moderna de experiencias de realidad virtual, no solo juegos de realidad virtual, se puso en marcha.

Google y Samsung crearon Google Cardboard y Samsung Gear VR, que convirtió su teléfono inteligente en un dispositivo de realidad virtual, haciendo que la realidad virtual sea aún más accesible para las masas, y con la introducción de Oculus Go y otros HMD de realidad virtual inalámbricos, el momento de la realidad virtual parece haber terminado llegado.

Hemos recorrido un largo camino desde el estereoscopio de Wheatstone, pero los cascos de realidad virtual modernos finalmente han alcanzado la madurez tecnológica para igualar sus décadas de promesa, brindándonos a todos mundos virtuales completamente nuevos para explorar con los que Heilig y Wheatstone solo podían soñar.


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