Trends in virtual reality

The promise of virtual reality has always been enormous. Putting on a virtual reality headset and being transported anywhere. It's about breaking free from the mundane through metaphysical transportation to an altered state.

History of virtual reality

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Nintendo Virtual Boy

The origin of virtual reality is often attributed to a system developed by the Philco Corporation in 1958. In 1965, Ivan Sutherland (creator of the first computer pointer) spoke of tantalizing virtual worlds, and it was in 1966 that he conducted preliminary experiments in three dimensions. By the late 1970s, virtual reality was being developed as a tool for an aviation class in the U.S. Department of Defense for flight simulations.

Early Virtual Reality Devices

In 1982, Thomas Zimmerman patented an Electroglove that he invented while researching how to control a virtual musical instrument with the hand. In 1988, Scott Foster invented a gadget for generating three-dimensional sound. In 1989, Atari released the first machine with 3D technology.

Virtual Boy: A gadget from Nintendo. It did not achieve significant commercial success. From that perspective, it was a failure (with 770,000 units sold), but not from a technical standpoint. In the words of Shigeru Miyamoto, the problem was that it was commercially perceived as the successor to the Game Boy, when in reality, it was a research project. Had it been approached as such, the number of sales it achieved would have been considered a resounding success.

Oculus Rift: The revolution of 2012

The Oculus Rift was the first affordable virtual reality device. Developed by Oculus VR, it achieved this by generating virtual reality through software rather than through extremely costly lenses. Before creating the Oculus Rift Development Kit 1, various prototypes were developed to explore different technologies. Prototypes included the PR1 and the PR2.

The creator: Palmer Luckey

Palmer Luckey, the creator of the Oculus DK1, began developing virtual reality headset prototypes because he was dissatisfied with all the gadgets he had tried. Faced with this situation, he started creating gadgets and used the MTBS3D forum to promote them and gain recognition. He launched a Kickstarter campaign that achieved unprecedented success. John Carmack requested a prototype of the Oculus DK1 from Palmer Luckey and used it during the presentation of the video game Doom 3, which helped to further popularize the creator’s invention. The Kickstarter campaign raised $240,000,000, approximately ten times the initial goal. Recently, Palmer Luckey has been awarded the Smithsonian Ingenuity Awards 2014 and the World Technology Award 2014.

Virtual reality vs augmented reality

A person inside a virtual reality experience

The main characteristic that differentiates virtual reality from augmented reality is that augmented reality requires the use of the real world and aims to blend with it so that the difference between the real and the virtual is not noticeable. In contrast, in virtual reality, the user is immersed using immersive devices into a completely virtual world, creating the belief that they are part of that world.

Classification of virtual reality gadgets

Virtual reality gadgets can be classified based on their intended use, distinguishing between headsets, devices that focus on interaction with specific parts of the body, those that engage with the entire body, and other devices that enhance immersion but do not interact directly with the body.

Headsets

Oculus Rift DK1

Oculus Rift Development Kit 1

First version of the Oculus. It was sent to everyone who funded the Kickstarter project with $300 or more. It used a 7-inch screen with a color depth of 24 bits per pixel. It was withdrawn from the market in March 2014. The field of view is 110º, aiming to create a sense of immersion. It amazed those who tried it and generated significant hype upon its release, despite its numerous issues. Notable problems included dizziness and nausea. It has a screen-door effect due to large pixel size. Also, it has screen blur with head movement.

The headset consists of a stereographic image player, which, through a series of software-induced distortions, makes the image appear real when a pair of lenses is placed just a few centimeters from the screen and very close to our eyes.

In addition to this, an orientation sensor is included, which constantly detects the direction we are looking and transmits this signal via a USB port so that an application can interpret it and make us "turn our head" within the virtual environment.

Finally, to make the task of creating virtual reality experiences easier, developers are provided with an SDK (Software Development Kit) along with the headset. This SDK is a package of libraries and tools that, when included in an application, completely adapts the app to be viewed with the Oculus Rift. This SDK was easily integrable with major game engines like Unity or UE4. Over time, the existence of the SDK has been incorporated into these engines, which now offer native VR modes without the need for an SDK.

Absolute positioning had not yet been introduced, meaning the ability to determine our position within the three dimensions of the XYZ space and identify our coordinates. In the absence of absolute positioning, some users conducted experiments by attaching a Razer Hydra controller (a device with absolute positioning) to the headset, configuring the controller to manage and control our position, allowing us to peek through a window or move out of the way before being hit by a ball.

One of the additional features of this headset was that it included three pairs of lenses designed for people with vision problems who need to wear glasses.

It is the only Oculus headset where the controller is completely decoupled from the display of the headset itself. This controller was a small black box that included numerous buttons (similar to those on computer monitors), including settings for brightness and contrast, as well as HDMI, DVI outputs, and a USB port necessary for sending IMU data to the computer.

InfiniEye

A headset similar to the Oculus Rift that aims to increase the FOV (Field of Vision). It uses two independent 1280x720 pixel screens and employs Fresnel lenses. Fresnel lenses, which had not been used in virtual reality up to this point, provide a greater FOV because traditional lenses that cover a wide field of view are very large and heavy. Fresnel lenses have concentric circular cuts that minimize their height, creating a kind of circular staircase where the steps become more angled as they move away from the center, as the lens becomes more parabolic the further it is from the center. Palmer Luckey offered collaboration to the creators of the project, who remained under the radar until June 15th, when they presented the advances made in their new headset, StarVR (which will be explained later).

Among the improvements incorporated into this sensor to enhance immersion, the main one is the increased FOV, which, according to their claims, allowed you to still see the screen even if you looked towards the horizontal edges of your vision. However, one critique of this FOV is that, despite having such a wide horizontal FOV, the vertical FOV—i.e., the range between the highest and lowest points of your vision—was similar to or even less than that of the Oculus Rift. This gave the sensation of viewing the virtual world through a very wide cinema screen, completely eliminating the feeling of the "dive effect."

Finally, for positional tracking, this device used 9 degrees of freedom IMU sensors from the Arduino control board, so it did not have as high a response time as the Oculus Rift.

True Player Gear AKA VRVana Totem

A headset from the VRVANA group, which began as a personal challenge in 2005 and gained greater attention following Facebook's acquisition of Oculus VR. They more recently worked on prototype number 5, which aimed to feature absolute positioning and hardware-accelerated distortion correction, a 1080p OLED screen, and compatibility with PC, PS3, PS4, Xbox 360, and Xbox One, as well as focal adjustments for each eye and very large lenses to facilitate text reading.

The main feature of this headset is that it includes a pair of cameras on its front that offer three new functions:

The ability to use the headset as an augmented reality viewer, allowing us to display the real world (in three dimensions, as it includes a camera for each eye) with enhancements typical of augmented reality.

• The ability to perform absolute positioning of the virtual reality headset by monitoring changes in the images and setting reference points to control our position.
• The ability to introduce parts of our body into the virtual world by scanning, for example, our hands and integrating them into the virtual environment.
• The headset was presented as a robust and compact device, and many virtual reality enthusiasts chose to wait for this alternative headset.

AntVR

A wireless HMD of Chinese origin that appeared in 2014 and includes a gun controller that opens up and converts into a gamepad. It was advertised as compatible with all types of content. It featured a screen with aspheric lenses to avoid image distortion, resulting in a 4:3 aspect ratio with a 100º field of view. The project was successfully funded on Kickstarter, raising more than the goal amount.

Some time after being announced, the commercial version was released and shipped to all those who pre-purchased it during the Kickstarter campaign, in addition to being put on sale. The results of this version were far from expected, with many users expressing dissatisfaction and explaining why this headset was not suitable for virtual reality.

Among the issues with the commercial version were constant failures of the inertial sensor used by the device, causing image jumps or "ticks" that resulted in severe motion sickness and completely eliminated immersion when the user moved their head in ways the system did not recognize. Additionally, the resting sensor was poorly calibrated, causing gradual deviation along one axis, which meant that if you were using an application where you needed to look straight ahead, you would end up with your neck twisted, looking to one side.

Furthermore, the quality of the gamepad/gun was one of the most criticized aspects, as both the headset and the gamepad were reputed to be made from low-quality plastic. The mechanism for transforming the controller into a gun was quite flimsy, and once in gamepad mode, it was not as comfortable as it seemed, constantly closing while in use. Lastly, the gamepad included an inertial sensor similar to the one in the headset to determine where you were aiming with it when in gun mode. This sensor experienced the same issues as its counterpart in the headset.

Project Morpheus

A project that Sony planned to release in the first half of 2016. It would require an intermediary device with three processors: one for digital audio, a frame rate adapter, and another for image distortion to match the lenses. These processors would handle adapting the game for the headset to avoid overloading the PS4’s processor. The device was designed to operate at 120Hz but also be compatible with 60Hz.

The first version of Morpheus had characteristics similar to the Oculus Rift DK1, including many of the same issues. This version was not commercialized; it was introduced to the market as a prototype that would work with the PS4 in a manner similar to how the Oculus Rift works with PCs. At the time, these features were quite disappointing because, around the same period, the Oculus Rift DK2 was set to be released, offering significantly superior features to the DK1 or Morpheus, along with numerous new technologies and improvements.

However, the project was not abandoned, and details about the final version of the headset have since been revealed, which will be showcased at E3 2015. This final version includes a 1080p OLED screen, a 100º FOV, latency under 18ms, and a refresh rate of 120Hz. The device will feature absolute positioning through colored lights and the PlayStation Move system. A version very similar to the final Proyect Morpheus was shown at SVVR, where many who tried it were impressed by the quality the device was achieving.

It eventually launched as the PSVR.

Oculus Rift DK2 - Luces infrarrojas atraviesan el plástico

Oculus Rift Development Kit 2

This second version of the Oculus Rift introduced absolute positioning. In this project, the screen refresh rate was reduced and its resolution increased, thereby reducing adverse effects such as dizziness or nausea commonly associated with using these devices. However, it still has issues such as a limited field of view and the screen door effect, although these problems have been reduced compared to the Oculus Rift DK1. The screen resolution has improved, but pixels are still noticeable due to the proximity of the eyes to the screen.

Camara Oculus Rift DK2

Regarding the absolute positioning system, the Oculus Rift DK2 incorporates an optical absolute positioning system. This type of system is known for its low cost, as it uses only a camera and a matrix of points in space to determine the headset's position at all times. This matrix of points was included beneath the headset's casing with small infrared LEDs capable of penetrating the protective plastic, improving the final appearance of the device compared to the Crystal Cove prototype, which had a similar positioning system. These infrared lights allow positioning in any lighting condition, without needing a well-lit area for absolute positioning to occur. However, the camera does not have impressive resolution and cannot be used as a webcam. It is designed as a specialized device to detect the Oculus Rift DK2's points in any lighting with a high refresh rate, minimizing latency.

Unfortunately, the absolute positioning system is not perfect; it fails to track if you turn your back to the camera or move out of its field of view. This aspect of the camera disappointed many users, who expected an independent absolute positioning system that would allow the Oculus Rift to be used with other devices like the Virtuix Omni.

One of the weaknesses of the Oculus Rift DK2 is that, by reducing the screen size and increasing the size of the lenses, the edges of the screen are visible as two black bars at the edges of your field of view. This caused dissatisfaction among many users who complained about the reduced immersion. However, regular users noted that while the vertical bars seemed bothersome at first, they tended to fade over time.

Regarding the screen improvements, it is crucial to explain the importance of the implementation of low persistence. This low persistence causes the screen to remain lit for much less time than usual, displaying each frame of the image (with a refresh rate of 75Hz in the DK2) for a much shorter period. This makes the pixels more responsive to color changes and allows them to switch quickly to another color without transitioning between colors while the LED is on. This completely eliminates the blur effect of older screens, which blurred the image when the head was moved rapidly, and removes "ghosting" effects where residual images that should no longer be visible persisted in the pixels. As a result, this provides a greater sense of fluidity in the headset and a drastic reduction in motion sickness in most cases.

Oculus Rift Crescent Bay

The first prototype since Facebook acquired Oculus VR, with a commercial release planned for the first quarter of 2016. Expected improvements include enhanced audio, increased screen resolution to eliminate the screen door effect, expanded FOV, and larger lenses to reduce the "dive effect" of wearing glasses. Despite these anticipated upgrades, there are calls from the public for a 4K screen to significantly improve image quality, but it does not seem that these demands will be met at this time.

The Oculus Rift Crescent Bay features binaural audio, which is far superior to standard stereo audio (though the headphones remain stereo). It can accurately locate and transmit the exact position of a sound source in space. The technology implemented in Crescent Bay is called RealSpace3D, a software that had been developed for over 10 years at the University of Maryland. In addition, RealSpace3D adds reverberation effects that alter the sound depending on whether we are in a large room with echo or a closed space. This technology is included in the Oculus SDK.

Regarding screen improvements, it was announced that this device uses the same screens as the future commercial version of the Oculus Rift. Specifically, it features two 1080x1200 OLED screens, with a refresh rate of 90 Hz each. Combined, these screens provide a resolution of 2160x1200, which is considerably higher than the 1920x1080 of the previous version, but still falls short of the desired 2K or 4K resolutions. With the increased screen size and reduced pixel spacing, the grid effect that was present since the first prototype has been completely eliminated (as originally promised).

Additionally, Crescent Bay incorporates infrared LEDs on its rear, so there is no need to worry about losing absolute positioning if we turn around, thus preventing a break in immersion.

HTC Vive sin Lighthouse

HTC Vive

A virtual reality device developed by Valve. It features two 2160 x 1200 screens in total (1080x1200 pixels each) with a refresh rate of 90 Hz. It has achieved absolute positioning with the introduction of two external sensors. These sensors also track the position of two controllers, one for each hand, that come with the device. The screen door effect and motion sickness issues have been significantly reduced (nearly eliminated based on tests) for users of the device. The version is still only available to developers and is priced slightly higher compared to other devices currently on the market.

The main feature of the HTC Vive is the Lighthouse absolute positioning system, which is in many ways superior to that of Oculus. With Lighthouse, you can transform a room into a virtual environment where you can move around and interact with everything inside it. Since rooms have limited space and it's very likely that you might bump into walls if allowed to move freely, the Vive SDK generates "holographic" walls in the virtual environment to alert you that if you collide with them, you'll hit the real walls of your room. This provides a good option that ensures immersion without breaking it. Additionally, Lighthouse not only tracks the headset's position but also tracks the two controllers included with the Vive, allowing you to interact with elements in the environment by extending your hand, adding another layer of immersion.

Regarding the Vive controllers, which come included in the kit, they are quite different from other similar devices. Instead of buttons or joysticks, they feature touchpads that you can press, swipe, or touch to interact. These controllers have a reputation for being somewhat bulky and unattractive, though those who have tried them report no issues, finding them ergonomic and lightweight.

Finally, HTC Vive recently joined the OSVR standard, making it a strong alternative to the OSVR headset manufactured by Razer, which is relatively basic and similar to the Oculus Rift DK2. The news of HTC Vive and Valve joining OSVR provided a significant boost to the platform, as Valve is a major player in the gaming world and has elevated OSVR to compete with Oculus Rift and Project Morpheus, which are increasingly seen as proprietary and less integrable with other devices.

FOVE

Casco de realidad virtual que quiere registrar los movimientos de nuestra cabeza y de nuestros ojos. Reconoce el punto de atención de tu mirada en la escena mediante dos cámaras de infrarrojos. FOVE pretende dar prioridad a la zona de la escena donde se dirija la atención de los ojos. Se han dado a conocer con un niño en Japón tocando el piano con el movimiento de los ojos. Esto permite hacer partícipe de la realidad virtual a personas con problemas de movilidad. Actualmente trabajan en el soporte de las principales herramientas de desarrollo de videojuegos como son Unity, Unreal o CryEngine. El proyecto está alojado en kickStarter. El principal problema es que compiten contra empresas ya muy grandes y consolidadas como Sony, Facebook o Microsoft.

El hecho de poder interactuar con nuestros ojos en el mundo virtual supone un salto mas en la inmersión, pues, el desarrollador podría realizar desenfoques de la escena en zonas donde no estamos mirando y enfocar aquellas en las que centramos nuestra visión. Además, podríamos realizar comunicación visual con otras entidades virtuales (pudiendo hacer un personaje de un videojuego al que, si le mantenemos mucho la mirada, se enfadaría). Por otra parte, mejoraría mucho la interacción con las interfaces virtuales, las cuales hasta el momento son muy ortopédicas y necesitamos girar la cabeza y centrar la visión en la parte de la interfaz con la que deseamos interactuar. Finalmente, gracias a esto, las especificaciones de nuestro PC a la hora de mover aplicaciones de RV podrían verse drásticamente reducidas, pues, podríamos reducir el número de polígonos a renderizar en zonas en las que el usuario no esté mirando.

Oculus Rift - Versión Comercial 1

Finalmente, el día 11 de junio de 2015 se mostraría en una conferencia en directo, la versión final de Oculus Rift. Como se comentó anteriormente, esta versión no añade muchas mejoras en el Hardware, pues dispone de dos pantallas de 1080x1200 píxeles para cada ojo (2160x1200 combinadas), igual que su predecesor el Oculus Rift Crescent Bay. Este dispositivo intenta cuidar mucho la apariencia, comodidad y sobre todo la ergonomicidad. El dispositivo elimina por completo el ajuste de las lentes para gente con problemas de visión, sin embargo, mejora mucho su estructura interna para que sea mucho más cómodo de utilizar con gafas puestas. Se confirma que las lentes que utiliza son lentes Fresnel, las cuales ocupan grán parte del interior del dispositivo y tienen un tamaño superior al del Crescent Bay. Por consiguiente, el FOV se ve incrementado, y, aunque no hay reveladas cifras oficiales, se ha asegurado que es mayor.

Con respecto al posicionamiento dentro del mundo del desarrollo de software que ha tomado Oculus en el mercado, se sabe que Oculus ha hecho una alianza con Microsoft en el que intentarán llevar Oculus Rift, no solo a Windows 10 para hacerlo compatible en todos sus aspectos, sino también integrarlo con Xbox One. Finalmente, como resultado de esta alianza, se ha anunciado que Oculus Rift estará integrado con el Controlador de Xbox One, y se venderá en un pack conjunto.

El dispositivo está construido enteramente con Fibra de carbono, y además tiene multitud de pequeños agujeros lo que lo hace transpirable y mejora los problemas que algunos usuarios tenían con que las lentes se empañaban debido al la no transpiración en la zona interna del visor. Por otra parte, esto hace al dispositivo mucho más ergonómico, de tal manera que, una vez puesto, apenas notarás que está ahí.

El dispositivo añade los mismos auriculares con audio binaural, y además añade la posibilidad de desmontarlos fácilmente y sustituirlos por nuestros auriculares habituales.

Es sistema de posicionamiento absoluto se ha mejorado para realizar un mejor seguimiento, añadiendo una base que eleva la cámara, y que mejora el rango de visión del sensor. Este renovado sistema de posicionamiento absoluto pasa a llamarse Constellation, y añade la posibilidad de interconectar varios sensores para poder posicionar al usuario incluso cuando este sale del rango de visión de uno de los sensores.

Adicionalmente a la versión comercial de Oculus, se anunció un dispositivo que permitiría realizar una interacción similar a la que conseguimos con un Razer Hydra, pero de manera inalámbrica, y añadiendo, no sólo respuesta háptica ante nuestra interacción mediante multiples vibraciones repartidas por todo el dispositivo. Además, se ha anunciado que el dispositivo será capaz de reconocer gestos como hacer Ok con la mano, o señalar con el dedo.

Como última noticia por parte de Oculus, han anunciado que, a partir de este momento, la velocidad de las iteraciones en el desarrollo de nuevas y mejoradas versiones comerciales del visor serán mucho más rápidas. Han anunciado que no van a estar años sin anunciar un nuevo dispositivo, como otras empresas desarrolladoras, sino que tendrán periodos relativamente cortos.

StarVR

Como evolución a InfiniEye, la empresa que desarrolló el prototipo anunció el pasado día 15 de Junio que no habían estado con las manos quietas. A lo largo de este tiempo, han estado desarrollando en secreto un HDM que tiene las características más elevadas que tiene cualquiera de todos los anteriormente anunciados. Entre sus características encontramos: dos pantallas de resolución QHD, una para cada ojo, es decir 2560x1440. Si sumamos la resolución de ambas pantallas obtenemos una resolución total de 5120x1440, lo que duplica el FOV horizontal de Oculus Rift, dándonos un fov de 210º. Al igual que su predecesor InfiniEye, este dispositivo utiliza lentes fresnel.

Además, se ha desarrollado un sistema de posicionamiento absoluto óptico basado en símbolos, y que comentan tiene precisión submilimétrica. Sin embargo, estos símbolos necesitan luz para ser identificados, por lo que, a diferencia del sistema de posicionamiento de Oculus, necesitamos luz para ser posicionados.

Finalmente destacar que pese a las buenas cosas que añade este dispositivo, hay que remarcar que las pantallas tienen bastante efecto Screendoor y que no tienen sistemas de baja persistencia, por lo que actualmente causan bastantes nauseas y, pese a la gran inmersión que da el gigantesco FOV de este dispositivo, perdemos esta inmersión por culpa de los problemas de los primeros dispositivos de realidad virtual. Cabe destacar que este dispositivo es todavía un prototipo, y que se está trabajando para mejorar estos problemas.

Carcasas móviles

vrAse

El mundo de la realidad virtual avanzó tan rápido, que todo el mundo quería tener acceso a el, pero, debido a que la mayor parte de dispositivos son para desarrolladores, y otros tienen un elevado coste, como alternativa barata y más asequible para acceder al mundo de la realidad virtual, surgen las carcasas móviles.

Estas carcasas son un dispositivo en donde se introduce un SmartPhone (preferiblemente que disponga de sistema inercial con giroscopio y acelerómetro), y que nos permite visualizar imágenes estereográficas de la misma manera que un visor de realidad virtual nos permite, explotando todos los recursos de un smartphone.

Debido a su bajo coste de fabricación y distribución, y a que no necesitan hardware, solo son carcasas, surgieron multitud de modelos, entre los cuales se explorarán los mas interesantes:

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  Google Cardboard
  vrAse: Surge como una de las primeras carcasas móviles. Merece la pena mencionarla porque gran parte del equipo de desarrollo es español.
• Google Cardboard: De todas las carcasas móviles, esta es la mas barata de todas, estando disponible desde 2-3€. Esta carcasa está fabricada en carton y dispone de unas lentes bastante pequeñas con un FOV muy limitado. Añade alguna funcionalidad adicional como un pequeño imán que nos permite interactuar sin necesidad de sacar el SmartPhone de la carcasa. Existe una versión más cara de esta carcasa, compatible con dispositivos de más de 6 pulgadas, iOS e iPhone, y que añade un poco mas de FOV.
• Samsung Gear: Fabricada por Oculus VR en colaboración con Samsung para el Samsung Galaxy S6 y S6 Edge. Al ser un producto desarrollado por Oculus VR, ofrece la mejor experiencia que una carcasa móvil puede ofrecer.
• Wearalty: Esta carcasa móvil está caracterizada por ofrecer el mayor FOV que una carcasa móvil puede ofrecer. Los fabricantes de Wearalty son especialistas en lentes, y consiguieron desarrollar una lente que aprovecha por completo la pantalla del móvil para darnos un FOV entre 150 y 210º. Sin embargo, las lentes de wearalty se pueden comprar por separado e incluirlas en un visor de realidad virtual tradicional.

Interacción focalizada en partes concretas del cuerpo

• Razer Hydra: Se presenta como el primer dispositivo capaz de realizar un posicionamiento absoluto real y de calidad. Supone la evolución del mando de Wii, siendo capaz de posicionarse en el espacio en cualquier momento. Este dispositivo nos permite interactuar con nuestras manos dentro del mundo virtual, siendo capaces de realizar una operación (como en Surgeon Simulator), o de disparar un arma en Half Life.
• Leap Motion: Dispositivo óptico similar a Kinect en miniatura. Este dispositivo es capaz de realizar Tracking de nuestras manos con gran precision, incluyendo cada uno de los dedos. La interacción está limitada debido a que su angulo de interacción es bastante pequeña y debemos posicionar las manos en frente del dispositivo para que funcione correctamente. Además, el dispositivo, al ser un dispositivo optico, tiene problemas para identificar los dedos cuando se ocultan detrás de la palma de la mano, por lo que puede romper la inmersión en el mundo virtual con sus fallos de posicionamiento.
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  Leap Motion
  Taptical Haptics: Dispositivo que consigue transmitir una respuesta háptica real ante estimulos en un gamepad. Este dispositivo es capaz, mediante una serie de deslizadores que se mueven hacia arriba y abajo, generar una tensión en la palma de nuestra mano, con la que se consigue simular la resistencia que ejerce un objeto que pesa sobre nuestra piel. Aunque no es capaz de simular el peso real, las experiencias afirman que el resultado es muy creible, y, por ejemplo, manejar una espada virtual, se hace mucho mas creíble, pues tendremos respuesta del peso de la espada en todo momento, y ganaremos inmensamente en la inmersión. Este dispositivo además es fácimente integrable con STEM y forma parte del estandar OSVR.
• Stompz: Dispositivo que se sujeta a nuestros pies e identifica cuando nuestros pies realizan un movimiento para generar acciones dentro de una aplicación. Este dispositivo apenas tuvo éxito porque está pensado para utilizarse estando sentado, lo que rompe la inmersión a la hora de andar, acción que se realiza de pies.
• File:Emotiv epoc 2014.jpg

  Emotiv Epoc
  Thalmic Myo: Este dispositivo con forma de brazalete se coloca en el antebrazo y es capaz de identificar los impulsos musculares que se generan allí y que llegan hasta nuestra mano. Esto le permite identificar gestos que realizamos con nuestra mano y traducirlos a mundo virtual con precisión.
• Emotiv Epoc: Finalmente, este dispositivo es el más complejo de todos los anteriores. Este dispositivo es capaz de leer los impulsos neuronales que se generan en nuestro cerebro y transformarlo en acciones que nosotros configuramos. Por lo que, por ejemplo, si nos imaginamos una patata en nuestra cabeza, podemos asignarlo a la acción de andar hacia adelante. Este dispositivo se integró en un videojuego llamado Son of Nor, en el que, mediante un pequeño sistema de aprendizaje, somos capaces de lanzar grandes hechizos únicamente utilizando nuestra cabeza, lo que añade un grado de inmersión increíble, permitiéndonos realizar acciones propias de un mundo sobrenatural.

Interacción con el cuerpo en su totalidad

Andadores

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  Virtuix Omni
  Virtuix omni: Dispositivo que interacciona con todo el cuerpo. Dispone de una base para el movimiento de las piernas. Este dispositivo se conoce como un andador omnidireccional capaz de facilitarnos el movimiento y andar en un mundo virtual sin movernos en el mundo real, de la misma forma que hacemos en una cinta andadora, pero en todas las direcciones. Esto se consigue mediante una base cóncaba, un arnés que nos sujeta a la altura de la cintura (con altura fijable), que evita que nos desplacemos al realizar el movimiento de andar, y una superficie muy deslizante sobre la que nuestros pies se deslizan sin demasiado esfuerzo, simulando al completo el proceso de andar. Al principio funcionaba con kinnect, pero actualmente cuenta con sensores propios integrados en la propia base del dispositivo. Para poder usarse, requiere de unos zapatos especiales que garantizan el buen deslizamiento, sin embargo, unas fundas para nuestros zapatos habituales pueden servir como solución también. Tiene aún varios inconvenientes, como el peso de la base, que es de aproximadamente 50 kg, y su tamaño, cuya diagonal mide 122 centímetros, lo que lo hace molesto de almacenar.
• File:Cyberith Virtualizer.JPG

  Cyberith Virtualizer
  Cyberith Virtualizer: Andador que cuenta con tres barras de sujeción. En este dispositivo no es necesario zapatos especiales, los sensores se encuentran en la base del andador. Tiene una ventaja respecto a otros dispositivos, al jugar sin zapatos, se reduce el ruido realizado durante su utilización. Este dispositivo cuenta con un arnés cuya altura es variable y se adapta mientras lo estamos utilizando, permitiéndonos agacharnos, saltar e incluso sentarnos sobre dicho arnés, pudiendo simular que conducimos un coche virtual. Están trabajando en la creación de un SDK para facilitar su integración, el cual estará integrado dentro del estandar de OSVR.
• Wizdish: Andador que es mucho más simple que los dos presentados anteriormente. Se caracteriza por ser mucho más pequeño y fácilmente almacenable en comparación con el resto de cintas omnidireccionales. Este andador no cuenta con arnés, y el movimiento se hace moviendo los pies con unas zapatillas especiales superdeslizantes de tal manera que evitamos desplazarnos al movernos. Por contra, este dispositivo, al no tener arnés, y ser tan deslizante, es muy inseguro, y en su versión comercial, se vende junto a una inmensa colchoneta hinchable en forma de donut que evita que, si nos caemos, nos hagamos daño. Además, esta colchoneta añade la funcionalidad adicional de poder sentarnos en ella para poder, por ejemplo, conducir un coche virtual.
• Runpad: Este andador es mucho más sencillo de los demás. Consiste en una base similar a un pedal con el cual, al mover nuestros pies, podemos realizar acciones como movernos hacia adelante o a los laterales. Sin embargo, este andador se utiliza sentado, por lo que la inmersión que se consigue es mucho inferior al resto de dispositivos de su categoría.

Tracking Corporal

• PrioVR: Este sistema de tracking corporal se presenta como una alternativa mucho mejor que Kinect, reduciendo en gran medida la latencia de este, y solventando los problemas de los sistemas ópticos, en los que, las partes no visibles de tu cuerpo no son posibles de posicionar en el espacio. Este posicionamiento se hace mediante sensores incerciales, IMUs de 9 grados de libertad (Giroscopio+Acelerómetro+Magnetómetro), que calculan el movimiento a través de los cambios en dichos sensores. Se presenta en dos formatos, uno de 11 sensores y otro de 17. Finalmente, PrioVR forma parte del estandar OSVR, por lo que funcionará con todo aquel que lo implemente.
• Sixense STEM: Este dispositivo surge como evolución del Razer Hydra. Utiliza el mismo sistema de posicionamiento absoluto basado en magnetismo, salvo que lo mejoramos haciendo los dispositivos inalámbricos. Por otra parte, el sistema está formado por una especie de pastillas, las cuales son los trackers, y estos se podrán introducir en otros dispositivos, como los gamepads de sixense, o Tactical Haptics.
• Perception Neuron: Como solución mas profesional, se presenta Perception Neuron, un dispositivo similar a PrioVR solo que más fácilmente extensible, con posibilidad de tracking de manos, y de mucho menor tamaño. Por contraparte, este dispositivo es de un precio mucho más elevado, duplicando el precio de PrioVR.

Otros dispositivos que incrementan la inmersión

• Petal: Ventilador que se conecta por USB al PC o controlador del dispositivo de realidad virtual y es capaz de emitir corrientes de aire controladas por software. Se está estudiando en incluir pluggins para los principales motores de videojuegos como Unreal Engine o Unity. El sistema es parecido al amBX de Phillips. Se podrían utilizar varios ventiladores para simular corrientes que provengan de distintas direcciones.
• FeelReal: Máscara de sensaciones que se conecta al visor (compatible con Oculus Rift, Morpheus, Gear VR y más dispositivos similares) para simular con mayor realismo la sensación de formar parte del mundo virtual. Cuenta con dos vaporizadores, dos motores de vibración, dos calentadores, un micrófono y cartuchos de olores con diferentes ambientes (de momento, 7: océano, jungla, fuego, hierba, metal, pólvora y flores). Los kits de desarrollo saldrán el verano de 2015.

El futuro: OSVR (Open Source Virtual Reality)

OSVR es una plataforma de código abierto que pretende establecer un estandar para la realidad virtual, generando un SDK para desarrolladores (Tanto Hardware como Software) que permita comunicar todo tipo de dispositivos con todo tipo de aplicaciones. El estandar OSVR está apoyado por una gran comunidad de personas, no únicamente del público consumidor de realidad virtual, sino por parte de grandes empresas de desarrollo, tanto hardware como software.

Entre todas las empresas que apoyan la OSVR encontramos a empresas muy grandes como Razer, Ubisoft, Sixense, LeapMotion, o GearBox Software, los desarrolladores de la famosa saga Borderlands. También es apoyado por multitud de pequeñas empresas como Cyberith Virtualizer, CastAR o Tactical Haptics. Esto nos dice, que si nosotros como consumidores, adquirimos un dispositivo o un software compatible con la OSVR, lo vamos a poder disfrutar con infinidad de dispositivos o experiencias que se adapten a nuestros gustos, y que, además, vamos a obtener resultados de calidad como el que generan todas estas grandes empresas de renombre.

Supongamos que tenemos un entorno de OSVR en el que disponemos de un visor, y un controlador de posicionamiento absoluto de manos, como un Razer Hydra. Si lo deseamos, podemos jugar a un videojuego con esos dispositivos, pero ¿Y si queremos mejorar nuestra inmersion? Podemos hacerlo. Podemos añadir a todo este pack un andador como Cyberith Virtualizer y meternos un grado más allá dentro del mundo virtual. ¿Y si deseamos un controlador inalámbrico? Facilmente sustituimos nuestro Razer Hydra por un Sixense Stem, o por los controladores de Valve Lighthouse.

Ahora supongamos que tenemos nuestro entorno de OSVR ya construido, y además empresas grandes de desarrollo como Ubisoft, GearBox Software o Valve, se encargan de traer grandes títulos de los videojuegos a nuestro entorno de OSVR que está hecho a nuestra medida.

Todo este entorno OSVR es modular, robusto, incremental, fácilmente ampliable, adaptable a nuestras necesidades y gustos, y sobre todo, libre.

El estandar OSVR se presenta como una alternativa a las grandes marcas que existen actualmente como son Proyect Morpheus con su ecosistema basado en PlayStation Move, o Oculus Rift con su ecosistema basado en Constellation. Estas alternativas privativas tienden a ser cada día más cerradas y ceden su intercompatibilidad a acuerdos comerciales, mientras que gracias a la OSVR, no tendremos limitaciones ni acuerdos, sino que nos beneficiaremos de estar libres de ataduras a nuestro hardware y software, pudiendo sustituirlo si no estamos contentos con el.

Por ello y todo lo anterior, defiendo que la OSVR es el futuro, es hacia donde debemos avanzar para ser libres y dueños de nuestro ecosistema de realidad virtual.

Integración en la sociedad

Actualmente hay numerosos proyectos donde se está utilizando la realidad virtual. Estos son algunos ejemplos sobre dicha utilización en proyectos sociales:

• El ejercito británico utiliza el dispositivo Oculus Rift para atraer posibles reclutas. Les permite participar en un ejercicio de entrenamiento, haciendo sentir a la persona que lo prueba que se encuentra en un ejercicio real.
• En el hospital de Las Palmas de Gran Canaria Perpetuo Socorro están realizando pruebas colocándole un dispositivo Oculus Rift durante intervenciones quirúrgicas. Una mujer lo aceptó en lugar de la anestesia general. Esta operación se grabó con unas google glass, uniendo así la realidad virtual y la realidad aumentada
• La NASA tiene pensado utilizar Oculus Rift para mantener la buena salud mental de los astronautas durante sus viajes espaciales, permitiendo a los astronautas estar en otro lugar que no sea el interior de la nave. Para ello quiere simular entornos amigables y familiares incluyendo olores que permitan aumentar el realismo.
• Jaunt Studios ha anunciado que va a dedicarse por completo a la creación de experiencias cinemáticas para realidad virtual. Ya ha colaborado con varios artistas para crear experiencias en 3D y 360º
• La compañía automovilística estadounidense Ford lleva tiempo utilizando los dispositivos NVIS X60 y, en abril del 2014, añadió las Oculus Rift a sus laboratorios. Utilizan la realidad virtual para acelerar el proceso de diseño de sus vehículos. En 2012 ya utilizaban sistemas de posicionamiento absoluto con NVIS X60. Utilizan una mano virtual para interactuar con los elementos virtualmente creados.

Referencias

• Entrevista con Shigeru Miyamoto
• Creación de Oculus Rift
• Lentes de Fresnel
• vrVana
• FOVE
• Infinidad de noticias de www.realovirtual.com
• Virtuix Omni
• Cyberith Virtualizer
• OSVR