Realidad mixta

Realidad mixta

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La realidad mixta o MR (sigla del inglés, Mixed Reality) consiste en combinar mundos virtuales con el mundo real (físico) a tiempo real. Esta combinación permite crear nuevos espacios en los que interactúan tanto objetos y/o personas reales como virtuales. Es decir, se puede considerar como una mezcla entre la realidad, realidad aumentada, virtualidad aumentada y realidad virtual.

El término realidad mixta no debe confundirse con el de realidad aumentada o AR. La realidad aumentada genera los estímulos a tiempo real para la interacción del usuario, los cuales se superponen sobre el entorno físico de este, mientras que la realidad mixta no sólo permite la interacción del usuario con el entorno virtual sino que también permite que objetos físicos del entorno inmediato del usuario sirvan como elementos de interacción con el entorno virtual.

Definición

En 1994 Paul Milgram y Fumio Kishino definieron el concepto de realidad mixta como cualquier espacio entre los extremos del continuo de la virtualidad. Este continuo de la virtualidad se extiende desde el mundo completamente real hasta el entorno completamente virtual, encontrándose entre medio de estos la realidad aumentada y realidad virtual.

Principio de funcionamiento

Como ya se ha dicho, la realidad mixta permite la incorporación de objetos gráficos generados por ordenador en una escena tridimensional del mundo real o bien la incorporación de objetos reales en un mundo virtual.

Las principales características son tres:

• Permite combinar ámbitos reales y virtuales
• Es una tecnología interactiva y en tiempo real
• Se puede registrar en tres dimensiones

El principio de funcionamiento de esta tecnología es muy complejo, pero a grandes rasgos se podría entender de las siguientes maneras:

1. En el caso en que se pretende introducir un objeto en un mundo virtual, primero se procede a registrar al usuario u objeto en tiempo real y en imágenes tridimensionales; estas imágenes en 3D se podrán introducir en el mundo virtual. El usuario podrá ver el resultado mediante una interfaz en el ordenador. Hasta el momento, esta aplicación se ha utilizado mayoritariamente en videojuegos, como el EyeToy para la consola PlayStation 2 de Sony.
2. En cambio, en el caso de la introducción de objetos virtuales en el mundo real, el sistema se basa en crear una interfaz con marcas en las que un ordenador puede responder habiendo realizado una previa lectura de éstas mediante una cámara de vídeo o cámara web.

Las marcas de la interfaz suelen ser impresiones en blanco y negro sobre un soporte rígido. La información que capta la cámara de la interfaz será el código con el que el ordenador podrá generar las imágenes virtuales correspondientes y las pueda situar en la escena virtual según la posición y rotación de las marcas.

Aplicaciones

La realidad mixta se está implementando en un gran número de aplicaciones, se está empezando a manifestar en la industria del entretenimiento y el arte, así como también empieza a diversificarse en el mundo de la educación y los negocios .

Básicamente, los sistemas que se utiliza en realidad mixta son:

1. IPCM (sigla del inglés, Interactive Product Content Management): que consiste en poder presentar productos interactivos al cliente, es decir, crear un nuevo catálogo, con réplicas en 3D proyectadas en la realidad, de un producto que antes sólo se podía consultar mediante imágenes o vídeos.
2. SBL (sigla del inglés, Simulation Based Learning): permite, mediante simulaciones de realidad virtual, incluir a los estudiantes directamente en un entorno de aprendizaje, todo proyectando situaciones o tareas creadas virtualmente en el entorno real del usuario.

Ejemplos de aplicación

Se podrían nombrar muchas más aplicaciones de las presentadas a continuación, así que aquí se presentan solo unas pocas:

• Péndulos de la Universidad de Illinois

Una de las primeras aplicaciones de realidad mixta fue creada por Alfred Hubli de la University of Illinois. La aplicación constaba en que un péndulo virtual empujaba un péndulo real, y viceversa.

En el experimento se conectaba un péndulo mecánico a uno virtual que se movía según ecuaciones de movimiento Testadas en el tiempo. Los investigadores enviaban datos del péndulo real al péndulo virtual, y enviaban información del péndulo virtual a un motor que influenciado el movimiento del péndulo real. Esta realidad mixta resultante fue posible crear gracias a la velocidad computacional de los ordenadores de hoy en día.

• Interfaz de realidad mixta

Creada por Kommerz. Es un sistema que puede ser utilizado en una gran variedad de aplicaciones, como juegos, arquitectura y planificación de paisajes. La interfaz permite controlar objetos virtuales en 3D utilizando objetos reales (por ejemplo juguetes, geometrías, caracteres especiales ...).

• Head-mounted display (HMD) de Canon

Se trata de una tecnología en desarrollo que consiste en un HMD que incorpora dos cámaras compactas integradas. El HMD permite eliminar la diferencia que aparecería entre los dos ojos del observador al utilizar dos cámaras diferentes para cada ojo. El observador verá objetos virtuales junto con otros reales, permitiendo al usuario saber la dimensión del objeto virtual ya que lo puede comparar con objetos reales. Estos objetos reales son creados mediante ordenador y proyectados en el mundo real de un modo u otro mediante proyectores, según la distribución de las marcas negras y blancas de las interfaces col locades en el entorno real.

• MR en Second Life

El mundo virtual Second Life permite que el usuario o avatar, pueda asistir a clases en la Universidad de Harvard. En estas clases se pueden ver en una pantalla al profesor, como si el avatar estuviese realmente siguiendo una clase en la universidad. Se tratará de realidad mixta si esta proyección del profesor de Harvard en la clase de Second Life es a tiempo real.

Tecnologías de visualización de realidad mixta

• Cave Automatic Virtual Environment: es un entorno de realidad virtual inmersiva, en la que se proyectan imágenes 3D sobre las paredes de una sala en forma de cubo. El usuario verá los objetos 3D con unas gafas estereoscópicas.

Ejemplo de una CAVE

• Head-up display: es un dispositivo que permite proyectar información sobre una superficie transparente que se encuentra delante del usuario.

Ejemplo de un Hud

Permite al usuario ver información y/o imágenes ante sí sin tener que mover la cabeza.

• Head-mounted display: un dispositivo de visualización similar a un casco, que permite reproducir imágenes creadas por ordenador sobre un "display" muy cercano a los ojos, o directamente sobre la retina de los ojos.

Ejemplo de un Head-Mounted Display

Esta tecnología permite al usuario introducirse en un entorno de realidad virtual, realidad aumentada o realidad mixta, ya que al tener el dispositivo tan cerca de los ojos los objetos virtuales proyectados parecen formar parte del entorno del usuario.

Referencias

• Teoria sobre dimensiones virtuales en general
• Página web de Mixed Reality Lab
• Vídeo sobre una interfície de realidad mixta creada por Kommerz
• Vídeo explicativo sobre realidad mixta, en inglés
• Contact Water, con tecnología de Realidad Mezclada
• Articulo sobre Continuo de la Virtualidad
• Articulo de Paul Milgram y Fumio Kishino A Taxonomy of Mixed Reality Visual Displays

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