PROBLEMAS ACTUALES DE LA REALIDAD VIRTUAL

En términos del estado actual de la tecnología, existe aún un número de importantes problemas por resolver para garantizar nuestra satisfacción como futuros usuarios a nivel sistemático y no casual. Estos problemas están siendo atacados en la actualidad por numerosos equipos humanos, a nivel técnico y científico. Entre ellos:
Representación
Realimentación háptica ("haptic feedback")
Demora ("lag") en tiempo de respuesta
Rango de rastreo
Angulo de visualización
Malestar por uso prolongado
A continuación se explican los términos mencionados y el porque de sus inconvenientes:
REPRESENTACIÓN.
En contraste con el mundo verdadero, constituido en su nivel primario por átomos y moléculas, un mundo virtual está constituido por polígonos que son los bloques básicos constructivos de la computación gráfica. Los polígonos conformados en "mallas" sirven para representar objetos y escenarios y resultan indispensables en la constitución de mundos virtuales. A mayor números de polígonos en la descripción de un objeto o escenario, más fina será la imagen que percibimos. Por otro lado, a mayor número de polígonos, mayor exigencia a la velocidad de procesamiento necesaria para presentar la imagen en tiempo real. Ha sido estimado que el representar imágenes del mundo real representa una exigencia de entre 80 y 100 millones de polígonos por segundo. En comparación las actuales "máquina de realidad" pueden ,cuando mucho, producir de 7.000 a 10.000 polígonos por segundo.
Visto en abstracto, la escala del problema es inmensa. Sin embargo el ser humano posee una muy adaptable capacidad de percepción. De esta forma, por ejemplo, dibujos animados con un mínimo de 500 polígonos por segundo son ampliamente aceptados.
Pero, en el caso de Realidad Virtual, el problema va mucho más allá, ya que esa imagen debe:
Poseer tridimensionalidad
Sincronizar los cambios en perspectiva originados por los desplazamientos del usuario, incluyendo la resolución de problemas de visibilidad de múltiples objetos, muchos de los cuales pueden halarse en movimiento.
La imagen requiere, para mantener la ilusión de credulidad, de tratamiento mediante sombras y efectos especiales.
Existe una información complementaria de sonido, tacto y fuerza.
REALIMENTACIÓN HÁPTICA.
El problema principal a enfrentar dentro del tema de realimentación háptica se refiere al denominado "feedback de fuerza", es decir al efecto que busca imitar a la realidad oponiendo campos de fuerza que permitan, por ejemplo, al chocar o empujar objetos, obtener una oposición o rechazo de parte de los mismos.
La realimentación de fuerza, hasta para los objetos más sencillos, es una muy difícil tarea y los despliegues hápticos no son diseñados como simples máquinas de tacto sino mas bien como ambientes de los cuales una persona puede alcanzar algún conocimiento de propiedades asociadas con los objetos representados (tales como peso y solidez), a partir de señales suministradas por el equipo empleado. En este sentido, y pese a la calidad o intensidad de una determinada realimentación, uno dista mucho aún de poder sentarse en una silla virtual. Aún disponiendo de el llamado Software de colisión , una aplicación puede fallar durante una "caminata" y permitir que el usuario-paseante deambule a través de paredes.
Aún problemas más sencillos asociados con la denominada realimentación táctil ("tact feedback") se encuentra aún incipiente, desde el punto de vista de sus aplicaciones comerciales.

DEMORA.
La Demora es la medida de tiempo entre el momento en el cual una persona se mueve y el momento en el que el computador registra el movimiento.
La rata de "refrescado" de cuadros es el número de cuadros que un computador puede generar en un determinado lapso. Generalmente se expresa en número de cuadros por segundo.
Los problemas de demora se refieren a la actualización de la imagen a medida que el visitante se desplaza en el ambiente virtual. En una situación ideal, cuando se gira la cabeza mientras se usa un casco visor (HMD) u otro dispositivo para visualización, las imágenes no deberían dar saltos. Pero esto resulta difícil de lograr a nivel del avance actual de la tecnología en el área. Hay dos factores que intervienen para que esto ocurra la Demora y la rata de "refrescado" de cuadros.
La mínima rata requerida para una apropiada interacción con respecto al mundo virtual es de 15 a 20 cuadros por segundo . Existen tres factores básicos en un ambiente virtual que lo relacionan con el problema de ratas de refrescado de cuadros. Ellos son:
a) Los polígonos
b) El método de despliegue (display)
c) el tamaño de despliegue.
La Demora implica un problema de proporciones en teleoperaciones puesto que estas actividades exigen perfecta sincronización entre los movimientos del usuario y los del robot que "habita" temporalmente.
Ambos problemas centran la solución de sus problemas en el Hardware.
ANGULO DE VISION.
Con respecto al ángulo de visión resulta difícil precisar un campo óptimo de visión en Realidad Virtual ya que, lo que en un caso puede resultar adecuado, en otro puede no serlo. Así, por ejemplo, si se le ofrece un amplio campo de visión a una persona que necesita concentrarse para cumplir una tarea específica , encontraremos que son más los problemas que se le crean que los beneficios que se derivarán de esta acción, por cuanto un amplio campo de visión pudiera ofrecerle muchas distracciones. En el otro extremo, si se le da un campo muy estrecho de visiones a una persona que está buscando alcanzar una percepción global, resultará inefectivo.
Otro aspecto de esta problemática del ángulo de visión lo constituye su relación con la denominada VIMS (malestar por uso prolongado de Realidad Virtual). Los investigadores han encontrado que una forma de evitar el vértigo y malestar asociado por conflictos entre pistas visuales y viscerales, es la limitar el ancho de campo de visión a no más de 60 grados horizontales. Pero, aún cuando esto sea cierto, es casi imposible simular la sensación de inmersión en un campo tan pequeño.
MALESTAR POR USO PROLONGADO.
Bajo circunstancias ordinarias, los sistemas sensoriales del ser humano operan como una pieza de maquinaria cuidadosamente entonada. Incluso la, aparentemente simple, tarea de caminar erguido manteniendo un balance, es logrado a través de relaciones precisas entre los diversos músculos y mecanismos sensoriales. Pero ¿Qué pasa si alteramos, recombinamos o eliminamos un variado número de estas pistas?...
Se estima en 10% de usuarios de Realidad Virtual los afectados por el malestar derivado, del uso prolongado. Esto se debe a la falta de validación entre los sentidos de estas personas y las señales contradictorias que son recibidas por los ojos y el sentido de posición del cuerpo. A este fenómeno se le ha llamado "sim-sickness". Este malestar es inducido por los efectos de inmersión en mundos virtuales, cuando los usuarios cibernautas se encuentran volando, girando, etc. , sus síntomas se asemejan a los experimentados por astronautas cuando entran en caída libre o por pasajeros mareados a bordo de un barco.
En este sentido, se han detectado síntomas de incomodidad y hasta de nausea durante experiencias de Realidad Virtual, si la rata de cuadros por segundo tiene unos valores determinados.
Se hace cada vez más claro que los efectos sobre el sentido del cuerpo, en términos de su propia posición propioceptiva de lo que está haciendo durante experiencias de Realidad Virtual puede resultar considerablemente complejo e impredecible. Las sofisticadas relaciones entre los efectos de las simulaciones sobre el cuerpo y sobre las interpretaciones del cerebro, muy posiblemente se constituyan en una rica fuente de interrogantes durante años venideros.
Una forma de combatir la VIMS es la inclusión de un período de "calentamiento" o adaptación a la experiencia virtual. Las investigaciones actuales muestran que la nausea tiende a ocurrir durante la exposición inicial de un usuario a una simulación específica, especialmente cuando existen muchas pistas visuales. Cuando, por ejemplo se generan frecuentes movimientos de arranque y detención y frecuentes cambios en la aceleración, el usuario puede experimentar VIMS. En este sentido, la adaptación gradual mediante el período de calentamiento, suministra una clave para reducir el malestar inducido en el usuario de Realidad Virtual.