20 Ene

Tecnologías inmersivas by Grupo Alfatec

En el Grupo Alfatec siempre estamos con pie y medio en innovación, prueba de ello son los más de 40 proyectos realizados en I+D+2i en los últimos cinco años. En los últimos meses también nos hemos adentrado en las diferentes realidades inmersivas que tan en boga están en los últimos tiempos.

En contra de lo que pueda parecer, las tecnologías más utilizadas en las llamadas realidades extendidas son las que pertenecen a la realidad aumentada, y no a la virtual. Tanto es así, que vamos a desgranar cuáles son las tecnologías que podemos aplicar en nuestros desarrollos:

Augmented Reality

La realidad aumentada enriquece el mundo real con información y medios digitales, como modelos 3D y videos, superponiéndolos en una vista en tiempo real de la cámara del dispositivo del usuario. La representación virtual siempre aparece por encima del plano de cámara del usuario, es decir, los objetos 3D se pintan delante del usuario siempre. Para realizar la detección se utilizan marcadores de imagen, posición GPS y siempre se realiza a través de un dispositivo con cámara.

Tecnologías inmersivas by Grupo AlfatecDispositivos:  smartphone, PC con webcam, SmartGlass tipo Epson Moberio o Microsoft Hololens.

Mixed Reality.  Agrupa dos grandes ramas, una evolución de la realidad aumentada y una evolución de la realidad virtual. Microsoft ha creado una plataforma que intenta unificar los contenidos y desarrollos de ambas tecnologías.

Spatial Augmented Reality. El uso de técnicas de reconocimiento y mapeo espacial proporciona una representación detallada de las superficies del mundo real en el entorno alrededor del dispositivo. Esto permite a los desarrolladores crear una experiencia convincente de RA. Al fusionar el mundo real con los objetos virtuales en 3D, una aplicación puede hacer que los objetos en 3D parezcan reales. Esto nos permite tener oclusión de objetos (los objetos 3D están en el sitio y pueden ser tapados por cosas que aparecen delante), comportamiento físico sobre el mundo real (los objetos chocan con las superficies del mundo real), navegación alrededor del objeto 3D. Esta tecnología se puede utilizar en:

Dispositivos móviles con detección de malla y profundidad mediante la cámara, al estilo de ARKit/ARCore.

Dispositivos HMD como Hololens y MagicLeap, Meta…

EJEMPLO:  Realidad aumentada usando ARKit

Virtual Mixed Reality. Los usuarios parecen navegar a través de entornos virtuales, que utilizan el espacio real como sistema de ubicación. Son sistemas que realizan el mapeo del espacio real en el que se encuentran y lo utilizan como sistema de tracking para poder moverse por el mundo virtual (no necesitan cámaras externas tipo HTC). Esa malla detectada permite que existan objetos en el mundo virtual que estén ubicados en la posición de objetos en el espacio real, haciéndolos coincidir. Por ejemplo, columnas, mesas… de forma que, al moverse el usuario por el entorno virtual, se esté moviendo por el entorno real sin colisionar con los objetos reales. Los objetos virtuales están conectados al mundo real del usuario y aumentan su entorno virtual, haciendo que las interacciones virtuales parezcan reales.

Tecnologías inmersivas by Grupo Alfatec

Dispositivos existentes de diversos fabricantes:  Lenovo Explorer, Samsung Odissey+, Acer Windows Mixed Reality Headset, Dell Windows Mixed Reality Headset…

Augmented Virtuality. Es lo contrario a la realidad aumentada, se colocan objetos reales en el mundo virtual. Esta tecnología permite aumentar el mundo virtual con objetos o información del mundo real, la interacción ocurre en el mundo virtual.

La virtualidad aumentada implica que los objetos reales, incluso los propios usuarios, pueden proyectarse y participar en un mundo virtual. Los objetos o personas reales son ubicadas en 3D en la posición correspondiente del mundo virtual, dotando al sistema de una sensación de profundidad real, pudiendo moverse por delante y detrás de los objetos virtuales del mundo. Esta tecnología es utilizada con sistemas de chroma en video y tracking, permitiendo segmentar al usuario e introducirlo en el mundo virtual.

Los ejemplos más latentes en el mercado son:

– MixCastVR. Introduce al usuario real en el entorno RV de HTC u Oculus. https://www.youtube.com/watch?v=oIAU2kY485w (insertar vídeo)

– Realidad Inmersiva. Utiliza una cámara de profundidad para segmentar a la persona real e introducirla en el escenario virtual, pudiendo interactuar con las manos en el entorno.

 

Remixed Reality. Es una forma novedosa de realidad mixta. En contraste con los enfoques clásicos de realidad mixta donde los usuarios ven una vista directa o video de su entorno, con Realidad Remixada ven una reconstrucción 3D en vivo, reunida desde múltiples cámaras de profundidad externas. Este enfoque permite cambiar el entorno tan fácilmente como la geometría se puede cambiar en la realidad virtual, al tiempo que permite a los usuarios ver e interactuar con el mundo físico real como lo harían en la realidad aumentada. Utilizando cámaras de profundidad se realiza una malla 3D en tiempo real dinámica, y es representada como un mundo virtual creado a partir del real. Es como un escáner del entorno, que después cambia en función a lo deseado. Con esta tecnología se pueden cambiar texturas, insertar un objeto virtual en el entorno reconstruido…

Se basa en el principio de Kinect fusion, que utiliza varias cámaras de profundidad Kinect para crear una reconstrucción 3D de la realidad. Aunque la resolución de la reconstrucción es todavía de baja calidad.

Captured Reality. Capturar la realidad con diferentes dispositivos y convertirla en virtual. Para esto se pueden realizar fotografías o videos 360 grados para poder colocar al usuario en su interior y simular realidad virtual sin navegación libre.

Realzar múltiples fotografías desde diferentes ángulos de un objeto o lugar para poder posteriormente recrear un modelo 3D virtual del mismo, utilizando fotogrametría. Utilizar un escáner 3D mediante el uso de cámaras y un emisor de patrones para generar un fichero 3D de forma automática.

Todas las escenas obtenidas pueden usarse directamente en las escenas de realidad virtual y crear entornos digitales.

Dispositivos:

Photogrametria: Photoscan, 123dcatch

Cámara profundidad: Kinect Fusion

Video 360: Samsung Gear 360

Escáner 3D: GoScan3D, FastScan

Virtual Reality

Esta tecnología sumerge a los usuarios en un entorno completamente virtual generado por un ordenador. Las experiencias VR más avanzadas incluso ofrecen libertad de movimiento: los usuarios pueden moverse en un entorno digital y escuchar sonidos. Además, se pueden usar controladores manuales especiales para mejorar las experiencias de realidad virtual.

Los dispositivos pueden ser varios:

  • Se necesita un headset (casco) RV (HMD) especial para experimentar la realidad virtual. La mayoría de los HMD están conectados a un ordenador (Oculus Rift/HTC Vive) o una consola de juegos (PlayStation VR).
  • Pueden ser también dispositivos independientes (Google Cardboard, Oculus Go, Google DayDream…). La mayoría de los HMD independientes funcionan en combinación con los teléfonos inteligentes: se inserta un teléfono inteligente, se usa como pantalla y sensores, y se sumerge en la realidad virtual.
  • Salas Inmersivas: Espacios con varios planos de proyección tipo CAVE, que permiten visualizar los diferentes planos de visión del CUBO en las diferentes superficies (Pared Izq, Pared frontal, pared derecha y suelo). El usuario se coloca en el centro y se desplaza por su interior, interaccionando con el entorno con algún sistema de tracking (de cabeza y mandos).
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