1. EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

INTRODUCCIÓN

En la actualidad no se puede pensar en casi ninguna actividad en la cual no intervengan de alguna manera los procesos de cómputo. Las computadoras han invadido la mayoría de las labores del ser humano

El mundo está cambiando y usted deberá aprender todas esas, antes complicadas, hoy comunes tecnologías modernas que le permitirán conseguir un empleo mejor retribuido y quizás, en poco tiempo, realizar trabajos desde la comodidad de su hogar (teletrabajo), reduciendo el tráfico en las calles y por ende la contaminación de las grandes ciudades. La mayoría de los gobiernos de los países en desarrollo han tomado muy en serio los programas de educación para crear en sus poblaciones una "cultura informática".

Definitivamente, las computadoras están cambiando nuestras vidas. Ahora hemos de aprenderla para no quedar inmersos en una nueva forma de analfabetismo. Lo anterior contribuye a la creación de nuevos esquemas sociales que incluyen: novedosas maneras de comercialización aprovechando las facilidades para comunicarse con todo el mundo a través de Internet; la necesidad de crear leyes adecuadas a la realidad cibernética actual y, sobre todo; la concepción de una nueva manera de relacionarse con nuestros semejantes, que contemple una serie de normas éticas que regulen la convivencia pacifica y cordial entre los millones de personas que tienen que utilizar estas avanzadas tecnologías para realizar su trabajo, estudio, descanso y esparcimiento diarios.

PRÓLOGO

Hoy día todos los habitantes del mundo somos dependientes directos o indirectos del uso de las computadoras, como en oficinas bancarias, grandes y medianos comercios, centros de enseñanza, oficinas de ventas y reservaciones para viajes, clínicas médicas u hospitales, fabricas y almacenes industriales, organismos de gobierno y oficinas administrativas, laboratorios, y centros de investigación. Estas máquinas maravillosas inventadas por el hombre, tal como ahora las concebimos, son el resultado de una secuencia de eventos que el transcurso de esta investigación conoceremos.

Para saber mas acerca de estos eventos en esta investigación mostraremos las diferentes generaciones por las que ha pasado el mundo de la computación, esta larga historia es necesario mencionar las épocas y los personajes gracias a cuyos valiosos aportes a través del tiempo, hicieron posible la gestación de la hoy llamada Era de la Computación, la cual sin lugar a dudas es el resultado de un largo proceso evolutivo que jamás cesará. 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE CIENCIAS POLÍTICAS Y

ADMINISTRATIVAS

ESCUELA DE INGENIERÍA COMERCIAL

REALIDAD VIRTUAL

INTEGRANTES:

ANITA CALDERÓN ANDREA LEMACHE

TUTOR:ING. RAMIRO RUALES

RIOBAMBA-ECUADOR2010

2. REALIDAD VIRTUAL

Realidad virtual

Realidad virtual es un sistema tecnológico, basado en el empleo de ordenadores y otros dispositivos, cuyo fin es producir una apariencia de realidad que permita al usuario tener la sensación de estar presente en ella. Se consigue mediante la generación por ordenador de un conjunto de imágenes que son contempladas por el usuario a través de un casco provisto de un visor especial. Algunos equipos se completan con trajes y guantes equipados con sensores diseñados para simular la percepción de diferentes estímulos, que intensifican la sensación de realidad. Su aplicación, aunque centrada inicialmente en el terreno de los videojuegos, se ha extendido a otros muchos campos, como la medicina, simulaciones de vuelo, etc.

Personal de la armada de los Estados Unidos usando un sistema de realidad virtual para entrenar el paracaidismoVirtualidad

La virtualidad establece una nueva forma de relación entre el uso de las coordenadas de espacio y de tiempo, supera las barreras espaciotemporales y configura un entorno en el que la información y la comunicación se nos muestran accesibles desde perspectivas hasta ahora desconocidas al menos en cuanto a su volumen y posibilidades. La realidad virtual permite la generación de entornos de interacción que separen la necesidad de compartir el espacio-tiempo, facilitando en este caso nuevos contextos de intercambio y comunicación.

Autores como Lévy, han señalado la existencia de diferentes niveles de virtualidad en su relación con la dimensión bidimensional/tridimensional y su relación con la realidad. Yendo desde un continuo que comienza con una menor virtualidad de aquellos aspectos que nos alejan de la realidad o que categorizamos a priori como claramente imaginarios o ilusorios, aumentando con lo bidimensional, hasta las posibilidades que ofrece la tridimensionalidad en su relación de semejanza o analogía con lo real.

Relación real/irreal

La realidad virtual ha eliminado la frontera existente entre realidad e irrealidad. No se trata en este caso de la imposibilidad de separación entre lo real y aquello que no lo es, sino la difusión de los límites que los separan. La amplia variedad de posibilidades que ésta ofrece, ha facilitado el establecimiento de un estatus de realidad, sustentado fundamentalmente en tres aspectos:

La realidad virtual es compartida con otras personas. Se centra generalmente en la interacción interpersonal, que a pesar de no producirse en el mismo espacio-tiempo, si es percibida como un acto colectivo.

Tiene una estrecha relación con el mundo físico dada su interrelación e influencia mutua. La experiencia en la realidad virtual viene mediada por la experiencia en el mundo real y ésta es influida por lo que allí es experimentado.

Está interconectada con la producción artística, ya que se convierte en un espacio más de creación con motivaciones estéticas.

La generación de nuevas oportunidades en entornos diversos ha facilitado la existencia de posibilidades emergentes para la reconstrucción de la propia identidad. Los entornos virtuales, y más concretamente la realidad virtual, han generado un espacio de moratoria para la construcción de la identidad sustentada en la creación de más de un yo. La existencia de estas identidades múltiples favorece la experimentación, pudiendo adoptar, potenciar o desestimar aspectos puestos en práctica en estos entornos, en la propia cotidianidad. Se trataría pues de un espacio de interrelación entre los espacios cotidianos y la realidad virtual, en que las propias experiencias en estos entornos producen una mutua influencia, generando una ruptura de las fronteras entre ambos.

Inmersión y navegación

La realidad virtual puede ser de dos tipos: inmersiva y no inmersiva. Los métodos inmersivos de realidad virtual con frecuencia se ligan a un ambiente tridimensional creado por un ordenador, el cual se manipula a través de cascos, guantes u otros dispositivos que capturan la posición y rotación de diferentes partes del cuerpo humano. La realidad virtual no inmersiva también utiliza el ordenador y se vale de medios como el que actualmente nos ofrece Internet, en el cual podemos interactuar en tiempo

real con diferentes personas en espacios y ambientes que en realidad no existen sin la necesidad de dispositivos adicionales al ordenador. Nos acercamos en este caso a la navegación, a través de la cual ofrecemos al sujeto la posibilidad de experimentar (moverse, desplazarse, sentir) determinados espacios, mundos, lugares, como si se encontrase en ellos.

La realidad virtual no inmersiva ofrece un nuevo mundo a través de una ventana de escritorio. Este enfoque no inmersivo tiene varias ventajas sobre el enfoque inmersivo como son el bajo coste y fácil y rápida aceptación de los usuarios. Los dispositivos inmersivos son de alto coste y generalmente el usuario prefiere manipular el ambiente virtual por medio de dispositivos familiares como son el teclado y el ratón que por medio de cascos pesados o guantes.

El alto precio de los dispositivos inmersivos ha generalizado el uso de ambientes virtuales fáciles de manipular por medio de dispositivos más sencillos, como es el ejemplo del importante negocio de las videoconsolas o los juegos en los que numerosos usuarios interactúan a través de Internet. Es a través de Internet como nace VRML, que es un estándar para la creación de estos mundos virtuales no inmersivos, que provee un conjunto de primitivas para el modelaje tridimensional y permite dar comportamiento a los objetos y asignar diferentes animaciones que pueden ser activadas por los usuarios.

Por último hay que destacar algunas mejoras que facilitan los sistemas de realidad virtual, en lo que se refiere al tratamiento de enfermedades relativas a problemas de movilidad. Un ejemplo de ello lo realizan con simuladores de snowboard, obteniendo progresos en el tratamiento de los enfermos.

Concepto de realidad virtual.-

1. Historia de la realidad virtual:2. Equipos utilizados para la realidad virtual.-3. Niveles de Tecnología de Realidad Virtual4. Elementos básicos de la realidad virtual:5. Mecanismos básicos de la realidad virtual:6. El futuro en la Realidad Virtual

Un fenómeno que percibimos a través de los sentidos que se desarrolla en un espacio ficticio, en un paréntesis de la realidad. La Realidad Virtual es un sistema interactivo que permite sintetizar un mundo tridimensional ficticio, creándote una ilusión de realidad. La realidad Virtual es una técnica de fotográfica de 360 grados, el cuál te permite moverte hacia arriba o hacia abajo, realizar acercamientos o alejamientos; la diferencia es que en la realidad virtual tú tienes el control absoluto de los movimientos; y este te ofrece un realismo de estar en el sitio.

Virtual, en informática, significa 'algo simulado', creado por el ordenador para llevar a cabo determinado fin. La Realidad Virtual es considerada en muchos aspectos como el interface definitivo entre los seres humanos y el ordenador.

Básicamente consiste en simular todas las posibles percepciones de una persona, como los gráficos para la vista, sonido, tacto e incluso sensaciones de aceleración o movimiento. Todas estas sensaciones

diferentes deben ser presentadas al usuario de forma que se siente inmerso en el universo generado por el ordenador, hasta el punto de dejar de percibir la realidad y ser engañado, sentirse transportado (al otro lado de la pantalla) como si de un universo nuevo se tratase.

Historia de la realidad virtual:Todo esto de la realidad virtual comenzó a finales de los 70´s como

material para una clase de aviación en el departamento de defensa de los Estados Unidos, para hacer simulaciones de vuelo, practicando y no arriesgando vidas.

Después de esto en 1982 Scott Fisher considerado uno de los "Padres Fundadores" de la realidad virtual y en 1985él creo el VISIOCASO más avanzado en la Nasa Ames Center, Por todas partes empiezan a surgir equipos de desarrollo trabajando en lo que era la tecnología de la realidad virtual, y se empiezan a ver los primeros resultados comerciales

1980: La Compañía StereoGraphics hace las gafas de visión estéreo.1982: Thomas Zimmerman patenta un Electroguante que invento mientras investigaba sobre como controlar con la mano un instrumento musical virtual.1987: La compañía Inglesa Dimensión Internacional desarrolla un

Software de construcción de mundos tridimensionales sobre P.C.1988: Scott Foster inventa un dispositivo para la generación de

sonido tridimensional.1989: ATARI saca al mercado la primera maquina de galería de vídeo

juegos con tecnología 3D. En ese mismo año Autodesk presenta su primer sistema de realidad virtual para P.C.

A partir de aquí entramos de lleno a la carrera comercial los sistemas de realidad virtual comienzan a popularizarse y muchos productos empiezan a invadir el mercado, en forma paralela se crea un cierto movimiento cultural conocido como el Cyberpunk. La estética y la temática del cyberpunk han llegado en los últimos años a la televisión y al cine, quizás los mejores ejemplos son "El hombre del jardín" y "Blade Runer"

Los primeros albores de la Realidad Virtual pueden remontarse, según algunos autores, a distintas épocas, pero uno de los precedentes más claros es la industria del cine. Desde siempre la cinematografía ha intentado crear formatos de imagen y sonido que hiciesen creer al espectador que se encontraba formando parte de la escena. De este intento han surgido tecnologías como el Cinemascope o el más moderno Omnimax, así como sistemas de sonido del tipo del Dolby Surround.

A comienzos de los 70 se empezó a investigar como hacer más fácil el entendimiento hombre - computadora, para mejorar el rendimiento y obtener toda la potencia de estas máquinas, ya que mientras la capacidad y velocidad de los ordenadores aumentaba vertiginosamente, nuestra habilidad para comunicarnos con ellos, permanecía limitada por interfaces inadecuados.

También por esta época se comenzaron a apreciar las grandes ventajas de entrenar a pilotos de aviación en simuladores, en lugar de emplear auténticos aviones: menores costes, reducción de tiempo y mejora del aprendizaje, además del consiguiente y obvio nivel de seguridad que impone la práctica virtual.

Equipos utilizados para la realidad virtual.-

La realidad virtual en el área de la visión trabaja básicamente con dos tipos de implementos: cascos y boom, este último es un equipo que consiste

en un brazo mecánico que sostiene un display a través del cual al girarlo se puede observar el entorno del mundo virtual en el cual se está; debido a que su peso es soportado por el brazo mecánico y no por el usuario, como ocurre con el casco, este puede ser un equipo de mayor complejidad y contenido electrónico, lo cual se traduce en ventajas tales como la obtención de una mejor solución. A continuación presentamos algunas características de estos equipos

Visión estereoscópica: Es la sensación de ver una determinada imagen en 3 dimensiones, esto se logra haciendo una representación igual para cada ojo de la imagen que se va a observar, estas representaciones son posteriormente proyectadas desde un mismo plano y separadas una distancia que está determinada por la distancia a la cual se encuentra el observador del plano de las imágenes. Desde este punto de vista, también existen equipos de visión monocular a través de los cuales se visualizan los objetos en la forma habitual.

Binoculares: Son equipos que constan de una pantalla individual para cada ojo, para el funcionamiento de la visión estereoscópica, es necesario tener un equipo que tenga esta característica; para equipos de visión monoscópica esta característica es opcional. Así mismo, también existen equipos monoculares, los cuales constan de una sola pantalla para ambos ojos.Para interactuar

En la actualidad la realidad virtual esta haciendo uso de guantes y vestidos como medio para interactuar en un ambiente virtual, para lograr esto, estos dispositivos se comportan inicialmente como dispositivos de entrada que le permiten al computador conocer la ubicación del usuario dentro del ambiente virtual, así mismo, le permiten al usuario ubicarse en el medio e interactuar con el y en algunos casos recibir ciertos estímulos donde estos dispositivos se convierten en dispositivos de salida. Algunas sensaciones o estímulos que se pueden recibir son:

Sensación de estar sosteniendo un objeto que se ha cogido dentro del ambiente virtual, esto se logra gracias a unas almohadillas que se inflan en el guante y dan la sensación de percibir un peso. También se puede llegar a percibir la rugosidad y forma propias de objetos situados en el interior del ambiente virtual, lo cual se logra gracias a que algunos dispositivos tienen partes de aleaciones con memoria que tras variaciones en la temperatura toman formas que se les han practicado con anterioridad.Para audición

Los audífonos son el equipo básico empleado para escuchar los sonidos propios de un ambiente virtual. A continuación se presentan algunas variantes de estos equipos:

Audífonos convencionales: Son los audífonos de uso más corriente, a través de estos se escucha el sonido simulado de los objetos sin identificar auditivamente el punto de ubicación del mismo.

Convolvotrón: Estos audífonos además de simular el sonido propio de los objetos, simulan la ubicación de los mismos dentro del ambiente virtual.Cabinas de Simulación

Como su nombre lo indica, son grandes aparatos en los que se sumerge al usuario como si maniobrara un vehículo cabinado (simuladores de vuelo, submarinos,...).

Niveles de Tecnología de Realidad VirtualEn la práctica de Realidad Virtual, muchos dispositivos de hardware

son utilizados. La tecnología utilizada en Realidad Virtual puede ser clasificada en cuatro categorías o niveles:

Nivel de EntradaEs el que utiliza un computador personal o estación de trabajo, e

implementa un sistema "Window on a World", es decir, la representación del mundo a través de la pantalla, como si se tuviera una "ventana al mundo"Nivel Básico

Cuando se agrega unas ampliaciones básicas de interacción (guante o Mouse 3D) y visión (Gafas estereoscópicas) Nivel Avanzado El siguiente paso en la tecnología de Realidad Virtual es un mejor despliegue de las gráficas y mejor manejo de información de entrada. Esto generalmente se logra con aceleradores de gráficas, e incorporación de procesadores en paralelo.Nivel Inmersivo

En este nivel, se han agregado al sistema de Realidad Virtual dispositivos más inmersivos, que le añaden realismo: HMD, Boom, feedback táctil...

Elementos básicos de la realidad virtual:El Visiocasco: (El usuario se lo coloca en la cabeza)

Este Visiocasco te impide lo que te rodea. Poniéndote una pantalla en cada ojo. Las imágenes que aparecen en las dos pantallas son ligeramente diferentes, de forma que el efecto es que el usuario puede ver un relieve.Un mando con botones:

Apretando el botón se desplazara en la dirección en la que en ese momento este mirando. *Un sensor de posición (esta en el visiocasco) para identificar donde esta viendo, él cual esta conectado a la unidad de control, mide tu posición.

Tanto el visiocasco como el mando de control están conectados a una computadora.

Mecanismos básicos de la realidad virtual:Existen cinco mecanismos habitualmente empleados en las

aplicaciones de la realidad virtual. Estos son:-Gráficos tridimensionales (3D).-Técnicas de estereoscopia: Esta técnica permite al usuario no solo percibir las claves de la profundidad, sino además ver la imagen en relieve. Esto se debe a que la imagen que percibe cada ojo es algo distinta lo que le permite al cerebro comparar las dos imágenes y deducir, a partir de las diferencias relativas-Simulación de comportamiento: La simulación en el mundo virtual no esta pre calculada la evolución, esta se va calculando en tiempo real. -Facilidades de navegación: Es el dispositivo de control, que te permite indicar lo que quieres navegación, esto o realiza a través de un joystick o de las teclas de control del computador o también se puede cuando mueves la cabeza, en ese momento el sistema detecta el hecho y desplaza la imagen de la pantalla.-Técnicas de inmersión: Consisten en aislarte de los estímulos del mundo real, al quedar privado de sensaciones procedentes del mundo real, pierdes la referencia con la cual puedes comparar las sensaciones que el mundo virtual produce.

Qué equipo se utiliza para crear Realidad VirtualEl equipo se divide en tres: factores de entrada, factores de salida y

motor de realidad. Los factores de entrada toman la información del usuario y la mandan a la computadora, el guante y sensores de posición/orientación son un ejemplo. Los factores de salida sacan información de la computadora

y la presentan al usuario, los displays del casco, bocinas son los ejemplos más usados. El motor de realidad es la computadora encargada de ejecutar el universo virtual.

El futuro en la Realidad VirtualEl futuro de un entorno de Realidad Virtual será algo parecido al

Holodeck, un dispositivo en forma de habitación, que permite una visión de 360 grados, con imágenes estereoscópicas para todos los usuarios desde cualquier punto de vista, proporcionando una representación de cualquier circunstancia imaginable, que no se distinga del mundo real.

EVOLUCIÓN DE LA REALIDAD VIRTUAL.

El auge de la realidad virtual ha estado precedido de un largo tiempo de intensa investigación. En la actualidad, la realidad virtual se plasma en una multiplicidad de sistemas que permiten que el usuario experimente “artificialmente”, sin embargo ha tenido diversos aportes entre los que destacan:

En 1958 la Philco Corporation desarrolla un sistema basado en un

dispositivo visual de casco controlado por los movimientos de la cabeza

del usuario.

En el inicio de los 60, Ivan Sutherland y otros crean el casco visor

HMD mediante el cual un usuario podía examinar, moviendo la cabeza,

un ambiente gráfico. Simultáneamente Morton Heilig inventa y opera el

Sensorama.

Para 1969, Myron Krueger creó ambientes interactivos que permitían

la participación del cuerpo completo, en eventos apoyados por

computadoras.

En 1969 la NASA puso en marcha un programa de investigación con

el fin de desarrollar herramientas adecuadas para la formación, con el

máximo realismo posible, de posteriores tripulaciones espaciales.

En el inicio de los 70, Frederick Brooks logra que los usuarios muevan

objetos gráficos mediante un manipulador mecánico.

A fines de los 70, en el Media Lab. del instituto tecnológico de

Massachusetts MIT, se obtiene el mapa filmado de Aspen, una

simulación de vídeo de un paseo a través de la ciudad de Aspen,

Colorado. Un participante puede manejar por una calle, bajarse y hasta

explorar edificios.

También en los 70, Marvin Minsky acuña el término

“TELEPRESENCIA”, para definir la participación física del usuario a

distancia.

William Gibson, al inicio de los 80, publica la novela “ Neuromancer”

donde la trama se desarrolla en base a aventuras en un mundo generado

por computadora al que denomina CIBERESPACIO.

Las empresas Disney producen la película “TRON”.

Tom Zimmerman inventa el Dataglove.

Jaron Lanier acuña el término de Realidad Virtual, concretando la

variedad de conceptos que se manejaban en esa época.

En 1984, Michael McGreevy y sus colegas de la NASA desarrollan

lentes de datos con los que el usuario puede ahora mirar el interior de un

mundo gráfico mostrado en computadora.

Después de 1980 aparece el HOLODECK en la serie de TV Start Trek;

este es un ambiente generado por computadora, con figuras holográficas

para entretenimiento de la tripulación.

Para el inicio de los 90 los sistemas de realidad virtual emergen de los

ambientes de laboratorio en búsqueda de aplicaciones comerciales.

Para el año 1995 los simuladores de vuelo, desde los más perfectos,

como los que utilizaban Thomson-Militaire o Dassault, hasta los

videojuegos para microordenadores son en sí aplicaciones de la realidad

virtual, cuyo fin es situar a la persona en situaciones comparables a la

experiencia real.

Un grupo de investigadores de IBM desarrolla un prototipo informático

para la creación de realidad virtual. Este sistema generaba modelos del

mundo real basados en representaciones tridimensionales y

estereoscópicas de objetos físicos con los que pueden interactuar varias

personas simultáneamente.

ORIENTACIÓN ACTUAL DE LA REALIDAD VIRTUAL.

En la actualidad, la realidad virtual se plasma en una multiplicidad de

sistemas, el más conocido de los cuales es el que ha desarrollado la

empresa norteamericana VPL Research (Visual Programming Language),

con la que la NASA trabaja en estrecha colaboración en el desarrollo de sus

propias aplicaciones.

Se desarrolló una arquitectura básica para el desarrollo de una variedad

casi ilimitada de laboratorios virtuales. En ellos, los científicos de disciplinas

muy diversas son capaces de penetrar en horizontes antes inalcanzables

gracias a la posibilidad de estar ahí: dentro de una molécula, en medio de

una violenta tormenta o en una galaxia distante.

Profesionales de otros campos, como la medicina, economía y

exploración espacial, utilizan los laboratorios virtuales para una gran

variedad de funciones. Los cirujanos pueden realizar operaciones simuladas

para ensayar las técnicas más complicadas, antes de una operación real.

Los economistas exploran un modelo de acción de un sistema económico

para poder entender mejor las complejas relaciones existentes entre sus

distintos componentes.

Los astronautas tienen la posibilidad de volar sobre la superficie

simulada de un planeta desconocido y experimentar la sensación que

tendrían si estuvieran allí.

Los arquitectos pueden hacer que sus clientes, enfundados en cascos y

guantes, visiten los pisos-piloto en un mundo de Realidad Virtual, dándoles

la oportunidad de que abran las puertas o las ventanas y enciendan o

apaguen las luces del apartamento. Por otra parte, permite la anticipación

de errores de diseño y experiencias físicas con ambientes no construidos.

Con el fin de simplificar las comunicaciones con los inversores de otros

países, se ha modelizado por completo en sistema VPL, el proyecto de

acondicionamiento del puerto de Seattle. Ambas partes juegan así sus

cartas virtuales en el proyecto, sobrevolando los canales y obras portuarias

y acercándose a ellas para apreciar los detalles con sólo flexionar los dedos.

El ámbito científico no se queda al margen, investigadores de la

Universidad de Carolina del Sur estudian moléculas complejas, desplazando

grupos de átomos mediante un instrumento, una simbiosis entre los

punteros (del tipo del ratón) y el Dataglove.

En el área de defensa y de la investigación espacial o nuclear, donde se

han producido los avances más espectaculares. Thomson-Militaire dispone

de un sistema utilizado para simulaciones calificadas de alto secreto. El

CNRS y la Comexe poseen, asimismo equipos que les permiten realizar

simulaciones en medios hostiles: reparaciones en el interior de un reactor

nuclear, por ejemplo, la NASA realiza prácticas de montaje de satélites a

distancia utilizando técnicas de Realidad Virtual.

En Francia Videosystem utiliza el sistema Jaron Lanier para

aplicaciones de apoyo a largometraje en cuanto a las cámaras, vestuario

de actores, escenarios y otros.

La empresa británica W-Industries dispone de un sistema propio de

realidad virtual, bautizado con el nombre de Virtuality, el cual es utilizado

para videojuegos, en el área de defensa y medicina, así como en la

Arquitectura y diseño utilizando una versión para UNIX del software CAD.

En educación y adiestramiento se da la exploración de lugares y cosas

inaccesibles por otros medios. Creación de lugares y cosas con diferentes

cualidades respecto a los que existen en el mundo real. Interacción con

otras personas, ubicadas en áreas remotas, de intereses afines.

Colaboración en la realización de proyectos con estudiantes alrededor del

mundo.

En ingeniería se desarrollan aplicaciones para aereo-industria, industria

automovilística (en modelos electrónicos de vehículos para probar confort,

opciones, etc.).

QUE ES REALIDAD VIRTUAL.

Dado que se trata de una tecnología en plena evolución, cualquier definición actual de Realidad Virtual debe ser considerada solo con carácter transitorio, sin embargo podemos decir que:

La realidad virtual es simulación por computadora, dinámica y tridimensional, con alto contenido gráfico, acústico y táctil, orientada a la visualización de situaciones y variables complejas, durante la cual el usuario ingresa, a través del uso de sofisticados dispositivos de entrada, a “mundos” que aparentan ser reales, resultando inmerso en ambientes altamente participativos, de origen artificial. CARACTERÍSTICAS DE LA REALIDAD VIRTUAL.

Responde a la metáfora de “mundo” que contiene “objetos” y opera

en base a reglas de juego que varían en flexibilidad dependiendo de su

compromiso con la Inteligencia Artificial.

Se expresa en lenguaje gráfico tridimensional.

Su comportamiento es dinámico y opera en tiempo real.

Su operación está basada en la incorporación del usuario en el

“interior” del medio computarizado.

Requiere que, en principio haya una “suspensión de la incredulidad”

como recurso para lograr la integración del usuario al mundo virtual al

que ingresa.

Posee la capacidad de reaccionar ante el usuario, ofreciéndole, en su

modalidad más avanzada, una experiencia inmersiva, interactiva y

multisensorial.

OBJETIVOS.

Crear un mundo posible, crearlo con objetos, definir las relaciones entre

ellos y la naturaleza de las interacciones entre los mismos.

Poder presenciar un objeto o estar dentro de él, es decir penetrar en ese

mundo que solo existirá en la memoria del observador un corto plazo

(mientras lo observe) y en la memoria de la computadora.

Que varias personas interactuen en entornos que no existen en la

realidad sino que han sido creados para distintos fines. Hoy en día

existen muchas aplicaciones de entornos de realidad virtual con éxito en

muchos de los casos. En estos entornos el individuo solo debe

preocuparse por actuar, ya que el espacio que antes se debía imaginar,

es facilitado por medios tecnológicos.

La meta básica de la RV es producir un ambiente que sea indiferenciado a la realidad física (Lee, 1992). Un simulador comercial de vuelo es un ejemplo, donde se encuentran grupos de personas en un avión y el piloto entra al simulador de la cabina, y se enfrenta a una proyección computadorizada que muestra escenarios virtuales en pleno vuelo, aterrizando, etc. Para la persona en la cabina, la ilusión es muy completa, y totalmente real, y piensan que realmente están volando un avión. En este sentido, es posible trabajar con procedimientos de emergencia, y con situaciones extraordinarias, sin poner en peligro al piloto y a la nave.

La R.V. toma el mundo físico y lo sustituye por entrada y salida de

información, tal como la visión, sonido, tacto, etc. computadorizada

DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y/O SALIDA.

ENTRADA SALIDA Ratones 3D (“3D mice”, flying

mice”)

Varillas (“Wands”)

Esferas de seguimiento

(“Trackballs”)

“Bicicletas”

Scanners

Mano virtual (“Virtual Hand”)

HMD – Cascos- (“Head-Mounted

Display”)

Lentes estereoscópicos

(“Stereoscopic lenses”)

Audífonos ·D (“3D Audio”)

Monitor de vídeo

ENTRADA/SALIDA Guantes de datos

Trajes de datos

Partes de vestuario

Rampas

Plataformas

Vehículos

CLASIFICACIÓN DE LA REALIDAD VIRTUAL.

Existen diversas formas de clasificar los actuales sistemas de realidad

virtual. A continuación presentaremos una basada en el tipo de interfaz con

el usuario1. En ese caso pueden mencionarse:

SISTEMAS VENTANAS (Window on World Systems).

Se han definido como sistemas de Realidad Virtual sin Inmersión.

Algunos sistemas utilizan un monitor convencional para mostrar el

mundo virtual. Estos sistemas son conocidos como WOW (Window on a

World) y también como Realidad Virtual de escritorio.

Estos sistemas tratan de hacer que la imagen que aparece en la

pantalla luzca real y que los objetos, en ella representada actúen con

realismo.

SISTEMAS DE MAPEO POR VIDEO.

Este enfoque se basa en la filmación, mediante cámaras de vídeo, de

una o más personas y la incorporación de dichas imágenes a la pantalla

del computador, donde podrán interactuar - en tiempo real – con otros

usuarios o con imágenes gráficas generadas por el computador.

De esta forma, las acciones que el usuario realiza en el exterior de la

pantalla (ejercicios, bailes, etc.) se reproducen en la pantalla del

computador permitiéndole desde fuera interactuar con lo de dentro. El

usuario puede, a través de este enfoque, simular su participación en

aventuras, deportes y otras formas de interacción física. El sistema

comercial Mandala, de origen canadiense, se apoya en este tipo de

enfoque. Otra interesante posibilidad del mapeo mediante vídeo consiste

en el encuentro interactivo de dos o más usuarios a distancia, pudiendo

estar separados por centenares de kilómetros.

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SISTEMAS INMERSIVOS.

Los más perfeccionados sistemas de Realidad Virtual permiten que el

usuario pueda sentirse “sumergido” en el interior del mundo virtual. El

fenómeno de inmersión puede experimentarse mediante 4 modalidades

diferentes, dependiendo de la estrategia adoptada para generar esta

ilusión. Ellas son:

a) El operador aislado

b) La cabina personal

c) La cabina colectiva (pods, group cab)

d) La caverna o cueva (cave)

Una variante de este enfoque lo constituye el hecho de que no exista

casco como tal, sino un visor incorporado en una armadura que libera al

usuario del casco, suministrándole una barra (como la de los periscópios

submarinos) que permite subir, bajar o controlar la orientación de la

imagen obtenida mediante el visor.Otra forma interesante de sistemas

inmersivos se basa en el uso de múltiples pantallas de proyección de

gran tamaño dispuestas ortogonalmente entre sí para crear un ambiente

tridimensional o caverna (cave) en la cual se ubica a un grupo de

usuarios. De estos usuarios, hay uno que asume la tarea de navegación,

mientras los demás pueden dedicarse a visualizar los ambientes de

Realidad Virtual dinamizados en tiempo real.

SISTEMAS DE TELEPRESENCIA (Telepresence).

Esta tecnología vincula sensores remotos en el mundo real con los

sentidos de un operador humano. Los sensores utilizados pueden

hallarse instalados en un robot o en los extremos de herramientas tipo

Waldo. De esta forma el usuario puede operar el equipo como si fuera

parte de él.Esta tecnología posee un futuro extremadamente

prometedor. La NASA se propone utilizarla como recurso para la

exploración planetaria a distancia.La telepresencia contempla,

obligatoriamente, un grado de inmersión que involucra el uso de control

remoto, pero tiene características propias lo suficientemente discernibles

como para asignarle una clasificación particular.

SISTEMAS DE REALIDAD MIXTA O AUMENTADA.

Al fusionar los sistemas de telepresencia y realidad virtual obtenemos

los denominados sistemas de Realidad Mixta. Aquí las entradas

generadas por el computador se mezclan con entradas de telepresencia

y/o la visión de los usuarios del mundo real.

Este tipo de sistema se orienta a la estrategia de realzar las

percepciones del operador o usuario con respecto al mundo real. Para

lograr esto utiliza un tipo esencial de HMD de visión transparente (see

trouhg), que se apoya en el uso de una combinadora que es una pantalla

especial, la cual es transparente a la luz que ingresa proveniente del

mundo real, pero que a la vez refleja la luz apuntada a ella mediante los

dispositivos ópticos ubicados en el interior del HMD.

En este sentido se percibe un prometedor mercado para los sistemas

de Realidad Mixta en industrias y fábricas donde el trabajador debe

llevar a cabo operaciones complejas de construcción o mantenimiento de

equipos e instrumentos.

SISTEMAS DE REALIDAD VIRTUAL EN PECERA.

Este sistema combina un monitor de despliegue estereoscópico

utilizando lentes LCD con obturador acoplados a un rastreador de cabeza

mecánico. El sistema resultante es superior a la simple combinación del

sistema estéreo WOW debido a los efectos de movimientos introducidos

por el rastreador.

COMO TRABAJA LA REALIDAD VIRTUAL.

El computador y el software especial que el mismo utiliza para crear

la ilusión de Realidad Virtual constituye lo que se ha denominado “máquina

de realidad” (“reality engine”). Un modelo tridimensional detallado de un

mundo virtual es almacenado en la memoria del computador y codificado

en microscópicas rejillas de “bits”. Cuando un cibernauta levanta su vista o

mueve su mano, la “máquina de realidad” entreteje la corriente de datos

que fluye de los sensores del cibernauta con descripciones actualizadas del

mundo virtual almacenado para producir la urdimbre de una simulación

tridimensional.

Una “máquina de realidad” es el corazón de cualquier sistema de

realidad virtual porque procesa y genera Mundos Virtuales, incorporando a

ese proceso uno o más computadoras. Una “máquina de realidad” obedece

a instrucciones de Software destinadas al ensamblaje, procesamiento y

despliegue de los datos requeridos para la creación de un mundo virtual,

debiendo ser lo suficientemente poderosa para cumplir tal tarea en “tiempo

real” con el objeto de evitar demoras (“lags”) entre los movimientos del

participante y las reacciones de la máquina a dichos movimientos. El

concepto de “máquina de realidad” puede operar a nivel de computadoras

personales, estaciones de trabajo y supercomputadoras. El computador de

un sistema de Realidad Virtual maneja tres tipos de tareas:

a) Entrada de Datos

b) Salida de datos

c) Generación, operación y administración de mundos virtuales.

Lo descrito constituye solo una parte del sistema de Realidad Virtual. El

Ciberespacio constituye una producción cooperativa de la “máquina de

realidad” basada en microchips y la “máquina de realidad neutral” alojada

en nuestro cráneo. El computador convierte su modelo digital de un mundo

en el patrón apropiado de puntos de luz, visualizados desde la perspectiva

apropiada e incluyendo ondas audibles, mezclados en la forma apropiada

para más o menos convencernos que nos encontramos experimentando un

mundo virtual.

Sobre los ojos, dos pantallas de cristal líquido montadas en un casco

de visualización permiten que las imágenes de síntesis varíen en perfecta

sincronización con nuestros movimientos. Si giramos la cabeza hacia la

derecha, la imagen se desplaza –en tiempo real- hacia la izquierda. Si

avanzamos, la imagen aumenta de tamaño, igual que si nos acercásemos a

ella. Nos colocamos un guante y una mano artificial obedece a los más

mínimos movimientos de nuestra mano.

DIFERENCIA ENTRE LO REAL Y LO VIRTUAL.

El desarrollo de computadoras más veloces, el crecimiento de las

memorias RAM y la miniaturización siempre creciente de los componentes

junto a los avances en el diseño de sofisticados programas de gráfica han

hecho aparecer en las pantallas "mundos" completamente artificiales. El

film "El hombre del jardín" ha sido especialmente ilustrativo acerca de este

nuevo campo llamado "realidad virtual". Esta nueva expresión ya está

entrando en el lenguaje diario, aunque algunas veces en forma no muy

apropiada. ¿Qué es, en verdad, una realidad "virtual?" ¿Qué es lo que, en

computación o en teleinformática, podemos llamar con propiedad "realidad

virtual?" ¿Puede tener importancia fuera del mero ámbito de la recreación

(juegos de computadoras)? ¿Afecta la enseñanza, especialmente en la

universidad?

Vivimos en una época de Realidad Virtual. Creemos que todo es real a

nuestro alrededor, sin embargo en gran parte es gran medida ficción. Por tanto,

ficción, mulación, que asimilamos a través de los canales que tenemos a

disposición: desde la TV hasta las revistas.