Realidad mixta: el siguiente paso de la tecnología inmersiva, al alcance de nuestros ojos

Actualmente, las más grandes marcas de tecnología en el mundo trabajan para ser los primeros en cruzar el portal de realidad mixta, un plano en el que el mundo físico y el digital convergen en una nueva realidad híbrida donde la interacción HCI llega a otro nivel. Una posibilidad que está más cerca de lo que se cree. Veamos, qué significa mixta en tecnología de inmersión, cuál es su relación con el concepto de realidad virtual y las aplicaciones mixtas en desarrollo.

¿Qué es la realidad mixta?

La realidad mixta (RM) es una combinación de realidad virtual (RV) y de realidad aumentada (RA) donde los usuarios, a través de una interfaz tecnológica, pueden interactuar con su entorno físico y al mismo tiempo con elementos virtuales. Siendo completamente técnicos, se puede decir que la RM es el punto medio dentro del continuo de la virtualidad.

Supóngase por un momento que lo que se percibe como “realidad” es una línea. En uno de los extremos de dicha línea está el mundo real, la parte física cotidiana con la que los usuarios interactúan sin necesidad de la tecnología. En el otro extremo está el mundo virtual o el “metaverso”. En el centro de dicha línea es donde se encuentra el espectro de la realidad mixta. Un punto medio de la realidad donde componentes virtuales y físicos conviven.

En la ficción futurista, se ha planteado en más de una ocasión el uso cotidiano de RM. Las videoconferencias con hologramas, por ejemplo, son una figura clásica de este concepto.

¿En qué consiste la realidad mixta?

La realidad mixta tiene muchas formas de operar, dependiendo del enfoque que le dé su desarrollador tecnológico.

En líneas muy generales, la tecnología de RM es capaz de mapear el medio físico al detalle a través de visión artificial y de cámaras espectrografías, para crear un modelo 3D virtual del entorno. Sobre ese mapeado, los sistemas de cómputo agregan elementos virtuales y los posicionan en el entorno físico como si ocuparan un espacio en el mundo real.

Estos elementos virtuales cobran vida en la percepción del usuario a través de lentes especiales o paneles holográficos.

Desarrollo histórico

Para saber un poco del origen de la realidad mixta hay que conocer primero cuándo se creó la realidad virtual.

Esta, junto con la realidad aumentada, vieron sus orígenes en 1957 con el diseño del Sensorama, un dispositivo que permitía la inmersión virtual del usuario a través de los sentidos.

Si se quiere saber entonces quién creó la realidad virtual, podemos rastrear su origen hasta el visionario cinematógrafo Morton Heiling, quien inició esta rama de la tecnología oficialmente en 1960 con su invento.

Más adelante, el 1994, Paul Milgram y Fumio Kishino, presentaron por primera vez el término de realidad mixta en su artículo “A Taxonomy of Mixed Reality Visual Displays”. En donde se establece además la definición del continuo virtual.

Realidad mixta Vs. Realidad aumentada Vs. Realidad virtual

Se debe tener cuidado de no confundir a la realidad mixta (RM) con la realidad aumentada (RA), ni con la realidad virtual (RV), ya que todas representan segmentos distintos del espectro del continuo virtual.

Las características de la realidad aumentada, por su parte, giran en torno a agregar elementos informativos, visuales o guías útiles al usuario a través de pantallas, enriqueciendo su perspectiva del mundo real.

Por otro lado, las caracteristicas de la realidad virtual buscan sumergir al usuario en un entorno simulado por computadora, aislándole de su contacto con el mundo exterior de manera temporal.

La realidad mixta agrega elementos virtuales interactivos en el mundo físico del usuario, lo que le permite comunicarse con los sistemas de cómputo y con otras personas a través de acciones naturales.

Si se quisiera especificar para qué sirve la realidad virtual en contraste con la realidad aumentada, se diría que mientras una busca transportar al usuario a una realidad digital la otra intenta agregar ciertos elementos virtuales a un mundo físico.

Características de la realidad mixta

La RM se aprovecha del principio de estereoscopía para recrear escenarios en tres dimensiones que alcanzan un nivel de realismo excepcional. Claro que no a la altura de la ficción futurista, pero al menos lo suficiente en la actualidad para considerarse sorprendente.

Gracias a su funcionamiento, la RM tiene las siguientes características:

Fusión del mundo físico y el virtual

Los sistemas de realidad mixta buscan crear elementos en tres dimensiones, ya sea usando como base al mundo real o el virtual. De esta forma puede verse como una especie de puente que fusiona tanto las perspectivas físicas como las digitales en uno solo.

Manipulación de objetos virtuales a través de interacciones físicas

Una de las características más importantes de la RM es que ofrece la posibilidad de interactuar con los elementos virtuales, a diferencia de la RA que solo muestra información estática útil al usuario, pero que raras veces es interactiva o que depende de pantallas. Una realidad mixta completa hace posible la creación y manipulación de objetos virtuales, mediante acciones en el mundo físico.

Como construir una maqueta virtual de un edificio, usando las manos y la mesa de trabajo del hogar.

Uso de elementos tecnológicos como medio de interacción

Para que la interacción con la RM sea posible, al menos en la actualidad, es necesario utilizar elementos tecnológicos como gafas de VR, sistemas de audio inmersivo, sensores de movimiento, cámaras de mapeados, procesadores poderosos y en muchos de los casos el IoT. Es decir, se requieren de medios tecnológicos para producir las interacciones.

Posicionamiento de objetos entre perspectivas reales y virtuales

Aunque el centro de atención siempre suele ser el posicionamiento de objetos virtuales en el mundo real, la realidad mixta puede tomar objetos del mundo real y llevarlos a un entorno virtualizado para su modificación, mapeados y reposicionamiento. La tecnología de RM vendría siendo un sofisticado traductor entre realidades.

Comunicación en tiempo real entre componentes virtuales y reales

Para que la experiencia de la RM sea completa es necesario proporcionar suficiente potencia de cómputo para que las interacciones del usuario se sincronicen en tiempo real con los elementos virtuales. Es decir, que, si una persona gira la cabeza para ver en otra dirección, toda la escena virtual se debe mover en consecuencia o que cuando hable con una versión holográfica de otro usuario, su “yo” virtual también lo haga al mismo tiempo, pero en la interfaz de su interlocutor.

Para que exista esa sensación de interacción del mundo físico, todas las respuestas deben ser lo más cercanas al tiempo real.

Una brecha entre la tecnología existente

Si se repasa la definición de realidad aumentada y el significado de realidad virtual, rápidamente se puede notar que la mixta es una herramienta completamente distinta, que se adapta a un grupo nuevo de aplicaciones.

Por un lado, la definición de realidad virtual queda establecida como la inmersión del usuario en un entorno ajeno al mundo físico. En este sentido, el funcionamiento de lentes de realidad virtual es clave para atrapar los sentidos de visión y audio del individuo y así tener un máximo control sobre sus experiencias.

La realidad mixta, en cambio, no obstruye las capacidades sensoriales, por el contrario, las enriquece con nuevos elementos adicionales a los de su entorno, mientras ofrece interacción estrecha con ambos mundos. Todo sobre la realidad virtual expresada por ordenadores en el medio que rodea al usuario.

Aplicaciones de realidad mixta

La realidad mixta tiene impresionantes aplicaciones en la actualidad y líneas de trabajo en desarrollo aún más increíbles, que le dotan de un potencial a fututo muy prometedor. Veamos algunas de las más importantes:

Teletrabajo

Un sistema completo de realidad mixta permite soportar actividades de trabajo a distancia en donde los usuarios puedan estar prácticamente en tiempo real en cualquier parte. Equipos multidisciplinarios pueden unirse en entornos virtuales colaborativos, supervisar múltiples proyectos e interactuar con el entorno desde interfaces virtuales.

La posibilidad de acceder a estructuras de trabajo flexibles aumenta significativamente la productividad de las organizaciones.

Entrenamiento médico

Una de las mayores aplicaciones de la RM gira en torno a la educación. Especialmente sobre las áreas clave de la humanidad que requieres de práctica y experiencia para mostrar una mejora significativa en las habilidades del individuo.

De esta manera, usando la realidad mixta, es posible simular entornos quirúrgicos, con casos clínicos distintos cada vez, facilitando el aprendizaje del futuro personal médico.

Los sensores son tan avanzados que podrían simular las funciones de un cuerpo real y sincronizarse con los movimientos del usuario para recrear situaciones interactivas convincentes.

Entrenamiento militar

Prototipos de realidad mixta se han estado usando por años para potenciar las prácticas dentro de los entornos militares, produciendo experiencias seguras de combate simulado y prácticas de manipulación de instrumentaria militar.

Esta estrategia ha permitido reducir el tiempo necesario para entrenar al personal y ha disminuido el coste de dicho entrenamiento.

 La industria militar, como ha pasado desde que la humanidad existe, es una de las principales impulsoras/inversoras de esta tecnología emergente.

Desarrollo arquitectónico y de ingeniería

Los ingenieros y arquitectos pueden generar modelos en tres dimensiones de sus proyectos en curso, modificarlos de manera virtual, compararlos con entornos físicos e incluso explorarlos al detalle desde una perspectiva realista.

Esto no solo permite la incorporación de software de inteligencia artificial para apoyar en el diseño de prototipos, sino que facilita el trabajo conjunto.

Gracias a esto se pueden reducir costes de producción y se minimizan errores conceptuales en el modelado de piezas o maquetas nuevas.

Videojuegos

La industria de la experiencia audiovisual, después de la militar, son de las principales promotoras e interesadas de esta tecnología.

Mediante RM se pueden recrear juegos que se manifiesten en el entorno real de los jugadores y simular todo tipo de escenarios, combates multijugador, dinámicas de supervivencia, vectores espaciales e incluso juegos de aprendizaje.

La clave será la producción de experiencias nuevas que usen al entorno real para soportar añadidos virtuales interactivos.

Diseño

Con RM es posible incorporar aplicaciones únicas de diseño como la redecoración de interiores en tiempo real, la simulación de prendas de vestir hechas a la medida, producción de maquetas, pinturas en lienzo virtual con codificación NFT y la planificación de reformas completas de espacio con la ayuda de asistentes virtuales.

Marketing y experiencias comerciales

Algunas marcas comerciales van a la vanguardia de las nuevas experiencias para enganchar al usuario, siendo la RV y la RA grandes predecesores de este movimiento.

Con la RM es posible producir aplicaciones que simulen la incorporación de nuevos productos al hogar, que muestren el funcionamiento de equipos en el mundo real desde una perspectiva virtual o que permitan comparar el tamaño de los productos con el entorno físico para facilitar las comprobaciones de espacio.

Tecnologías que apoyan a los sistemas de realidad mixta

Como se ha mencionado antes, es necesario incluir tecnología que se encargue del procesamiento de los componentes virtuales. Entre las soluciones modernas y futuras para la RM tenemos:

Gafas de realidad

Gafas como las Magic Leap One o las ODG R9 Smart Glasses son, de momento, claves para que funcione la RM, ya que tienen el importante papel de mostrar al usuario figuras en 3D con un fuerte componente realista e integrado al entorno.

Planos o lienzos de superficie

Puesto que la RM fusiona ambas realidades, es necesario establecer los límites del medio físico a través de tecnologías como el Proyecto Tango de Google o mediante la implementación de un Cave Automatic Virtual Environment, es decir, un espacio cerrado que sirva de lienzo para mostrar imágenes en 3D.

Sensores

Para permitir la interacción del individuo con el entorno virtual es necesario incluir sensores de visión artificial, cámaras de espectro amplio, micrófonos, sensores de movimiento y cualquier otro tipo de sistema de captación que ayuden a sincronizar las acciones del usuario con los elementos digitales.

Dificultades y barreras de la realidad mixta en la actualidad

A pesar de las grandes ventajas y de la factibilidad teórica de los sistemas de realidad mixta, también existen inconvenientes y barreras a superar que todo desarrollador y potencial usuario debe tener en cuenta. Parte de estas dificultades son:

• La RM está al borde de la tecnología moderna, por lo que requiere equipos muy poderosos para funcionar.
• Casi todo de lo que se dispone actualmente para vivir una experiencia de realidad mixta es experimental.
• Se requiere un conocimiento técnico muy elevado para producir aplicaciones de este tipo.
• La tecnología es costosa.
• Es necesario optimizar muchos de los periféricos actuales antes de poder hacer una experiencia inmersiva realmente completa.
• El uso prolongado de la tecnología de realidad aumentada, realidad virtual y en consecuencia de realidad mixta, tienen efectos secundarios temporales para la salud como mareos y fuertes dolores de cabeza.

Habiendo recorrido todos los aspectos clave y con un conocimiento más amplio de cómo es la realidad mixta realmente, es probable que entienda los alcances que puede llegar a tener en los años venideros. No es por nada que los gigantes tecnológicos como Microsoft y Google están tan interesados en estas soluciones que apuntan a construir una nueva “realidad híbrida”.