{"id":156406,"date":"2023-04-24T22:42:38","date_gmt":"2023-04-24T22:42:38","guid":{"rendered":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/?post_type=divulgacion-ciencia&p=156406"},"modified":"2024-01-26T17:39:13","modified_gmt":"2024-01-26T17:39:13","slug":"realidad-virtual-inmersion-y-presencia","status":"publish","type":"divulgacion-ciencia","link":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/divulgacion-ciencia\/realidad-virtual-inmersion-y-presencia\/","title":{"rendered":"Inmersi\u00f3n y presencia en realidad virtual, \u00bfc\u00f3mo se eval\u00faan las experiencias inmersivas?"},"content":{"rendered":"\r\n
\r\n<\/div>\r\n\n\n\n

Por Gustavo Melgarejo<\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Para entender c\u00f3mo funciona la realidad virtual <\/a>(RV) tenemos que saber que esta integra componentes mec\u00e1nicos, el\u00e9ctricos, electr\u00f3nicos y un ambiente tridimensional hecho por computadora para crear entornos artificiales capaces de interactuar con los usuarios y que sean percibidos como escenarios reales.<\/p>\n\n\n\n

Esta tecnolog\u00eda ha ganado popularidad en los \u00faltimos a\u00f1os, sobre todo por su capacidad de reproducir situaciones o ambientes que, en el mundo real, podr\u00edan suponer un riesgo a las personas. <\/strong>Por ejemplo, la RV ha sido ampliamente utilizada en el tratamiento de fobias, donde los pacientes pueden ser sometidos a situaciones de acrofobia (miedo a las alturas) o aracnofobia (miedo a los ar\u00e1cnidos) sin realmente comprometer su integridad y manteniendo el control en todo momento.<\/p>\n\n\n\n

Las aplicaciones de RV son vastas. M\u00e1s all\u00e1 del tratamiento de fobias, esta tecnolog\u00eda ha mostrado gran impacto en \u00e1reas como entrenamiento deportivo, educaci\u00f3n, simulaci\u00f3n de veh\u00edculos, dispositivos m\u00e9dicos e, incluso, sistemas de rehabilitaci\u00f3n motriz y cognitiva. Sin importar la aplicaci\u00f3n, uno de los temas de mayor inter\u00e9s asociado al desarrollo y estudio de la RV es la manera en c\u00f3mo los usuarios perciben el an\u00e1logo virtual como \u201creal\u201d.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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C\u00f3mo funciona la realidad virtual: \u00bfInmersi\u00f3n o presencia?<\/h2>\n\n\n\n

Para comprender c\u00f3mo un usuario percibe como \u201creal\u201d una experiencia de RV, es importante conocer y diferenciar entre dos t\u00e9rminos: inmersi\u00f3n <\/em><\/strong>y presencia<\/em><\/strong>. <\/p>\n\n\n\n

La inmersi\u00f3n<\/em> est\u00e1 asociada a la tecnolog\u00eda que posee un sistema de RV,<\/strong> es decir, qu\u00e9 cantidad de medios tecnol\u00f3gicos dispone para estimular los distintos sentidos sensoriales para crear experiencias v\u00edvidas. Aqu\u00ed figuran los avanzados visores de RV, as\u00ed como los sistemas tipo \u201ccueva\u201d que consisten en una habitaci\u00f3n equipada con proyectores de alta definici\u00f3n para proveer una sensaci\u00f3n envolvente. Adem\u00e1s de esto, existen sistemas de sonido est\u00e9reo, es decir, sistemas de m\u00faltiples canales de alta definici\u00f3n que, en conjunto, con controles especiales y dispositivos h\u00e1pticos (aquellos que generan respuestas t\u00e1ctiles), generan est\u00edmulos parecidos a los encontrados en los escenarios del mundo real.<\/p>\n\n\n\n

Por otro lado, la presencia<\/em> es un estado f\u00edsico y mental de la persona, que lo hace sentir presente en un lugar aunque no se encuentre ah\u00ed. <\/strong>Dicho estado es, b\u00e1sicamente, resultado de la inmersi\u00f3n del sistema: en la medida que este pueda proveer est\u00edmulos que enga\u00f1en a los sentidos sensoriales, la persona olvidar\u00e1 que est\u00e1 en una habitaci\u00f3n utilizando un visor de RV y comenzar\u00e1 a vivir la experiencia como si realmente estuviera ah\u00ed. Por lo tanto, cuando se trata de evaluar la experiencia del usuario o el grado en el que este percibe el an\u00e1logo virtual como real, se usar\u00e1 la presencia (ver figura 1).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 1.<\/strong> Diferencia entre presencia e inmersi\u00f3n en la realidad virtual.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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\u00bfC\u00f3mo se eval\u00faa el estado de presencia?<\/h2>\n\n\n\n

Inicialmente, los estudios del estado de presencia comenzaron en la d\u00e9cada de los noventa y se basaban en cuestionarios, en los cuales los usuarios respond\u00edan preguntas asociadas a su experiencia. Sin embargo, con el paso del tiempo se fueron identificando diversas problem\u00e1ticas asociadas al uso de esta herramienta, pues en general se trataban de elementos meramente subjetivos y no hab\u00eda un est\u00e1ndar para redactar las preguntas, o bien, contestarlas. <\/strong>Adem\u00e1s, al responder a este tipo de cuestionarios, el usuario puede estar afectado por factores personales y culturales, sin mencionar que el tiempo que transcurre entre la experiencia virtual y la realizaci\u00f3n del cuestionario puede tergiversar el \u201crecuerdo\u201d, comprometiendo a\u00fan m\u00e1s los resultados.<\/p>\n\n\n\n

Ante dicho problema, se comenz\u00f3 la exploraci\u00f3n de los llamados Sistemas de Computaci\u00f3n Afectiva (SCA),<\/strong> los cuales promet\u00edan un enfoque m\u00e1s novedoso y preciso que pudiera brindar resultados tanto cualitativos como cuantitativos. En esencia, un SCA permite analizar las respuestas del sistema nervioso aut\u00f3nomo,<\/strong> las cuales a su vez son reflejadas a trav\u00e9s de se\u00f1ales fisiol\u00f3gicas del cuerpo humano permitiendo obtener respuestas instant\u00e1neas e involuntarias ligadas a su estado emocional. Entre las se\u00f1ales fisiol\u00f3gicas m\u00e1s populares se tiene la se\u00f1al electrocardiogr\u00e1fica (actividad el\u00e9ctrica del coraz\u00f3n), se\u00f1al electromiogr\u00e1fica (actividad el\u00e9ctrica de los m\u00fasculos), actividad electrod\u00e9rmica (cambios de sudoraci\u00f3n en la piel) y se\u00f1ales electroencefalogr\u00e1ficas (actividad el\u00e9ctrica del cerebro). Posterior a la adquisici\u00f3n de estas se\u00f1ales, se realiza un procesamiento permitiendo extraer diversas caracter\u00edsticas, como el ritmo cardiaco, el nivel de sudoraci\u00f3n, el estado de alerta de una persona, etc. M\u00e1s tarde, se realiza una interpretaci\u00f3n para determinar el estado emocional del sujeto, permitiendo saber si est\u00e1 estresado, feliz, triste o enojado, entre otros.<\/p>\n\n\n\n

Pero, y \u00bfc\u00f3mo se liga el estado emocional del sujeto a su estado de presencia? De acuerdo con la evidencia emp\u00edrica obtenida a trav\u00e9s de los a\u00f1os en numerosos estudios, si una experiencia de RV puede evocar una emoci\u00f3n espec\u00edfica en un usuario, as\u00ed como suceder\u00eda en el mundo real en el mismo escenario, se dice entonces que el sujeto est\u00e1 experimentando el estado de presencia.<\/strong> Volviendo al ejemplo del tratamiento de fobias, los escenarios mostrados suelen generar ansiedad y estr\u00e9s en los sujetos de prueba, tal y como ocurre en la misma situaci\u00f3n del mundo real. En la figura 2 se resume el proceso antes mencionado, el cual ha generado grandes avances en el estudio de la RV.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 2.<\/strong> Proceso de experimentaci\u00f3n de ambientes artificiales en el usuario.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Avances y resultados de la RV en el Tecnol\u00f3gico de Monterrey<\/h2>\n\n\n\n

Particularmente, el equipo de trabajo del Tecnol\u00f3gico de Monterrey<\/a><\/strong> se ha enfocado en analizar nuevas estrategias que permitan dise\u00f1ar sistemas de RV m\u00e1s eficientes para evocar el estado de presencia.<\/strong> Esto tambi\u00e9n incluye nuevos enfoques de an\u00e1lisis del estado de presencia para poder brindar una m\u00e9trica que nos presente resultados m\u00e1s concretos en los estudios.<\/p>\n\n\n\n

Entre los a\u00f1os 2015 y 2019 se desarroll\u00f3 un simulador de bicicleta basado en RV, el cual permitiera tener recorridos similares a los que se tienen en el mundo real. Para esto, se integraron sistemas mec\u00e1nicos, electr\u00f3nicos y de control que brindaran retroalimentaci\u00f3n a los usuarios a trav\u00e9s del sistema de pedaleo y del manubrio, logrando as\u00ed una experiencia inmersiva con recursos tecnol\u00f3gicos limitados. Los cuestionarios realizados para evaluar dicho simulador de bicicleta evidenciaron el problema de usar cuestionarios al observar que algunos usuarios dudaban al momento de responder las preguntas una vez terminado su recorrido virtual.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Posteriormente, entre 2018 y 2021 se trabaj\u00f3<\/strong> un marco te\u00f3rico en el que se propusieron m\u00e9tricas llamadas \u201cError de presencia\u201d y \u201cGrado de presencia\u201d.<\/strong> Estas m\u00e9tricas permitieron abordar el problema de analizar la presencia en los sistemas de RV con modelos matem\u00e1ticos que brindaran m\u00e1s precisi\u00f3n en su an\u00e1lisis y desarrollar una estrategia de control para cambiar el contenido de RV acorde con el estado de presencia de los sujetos de prueba. La metodolog\u00eda propuesta fue validar con experimentos y se demostr\u00f3 parcialmente que el estado de presencia puede ser controlado por medio de la generaci\u00f3n de emociones espec\u00edficas en los usuarios mientras usan un sistema de RV.<\/strong> Esto signific\u00f3 un primer antecedente en el estado del arte para poder incluir estrategias matem\u00e1ticas en el estudio de presencia. Cabe resaltar que estos trabajos y resultados tuvieron la importante colaboraci\u00f3n de colegas del Instituto Polit\u00e9cnico Nacional (UPIITA) y del CINVESTAV Unidad Guadalajara.<\/p>\n\n\n\n

Incluso con los resultados obtenidos, todav\u00eda queda mucho trabajo por hacer, pues el procesamiento de se\u00f1ales fisiol\u00f3gicas y la detecci\u00f3n de emociones siguen siendo un reto <\/strong>dada la complejidad del cuerpo humano y de la gran variedad de reacciones que puede tener una persona.<\/p>\n\n\n\n

Sin duda, es un \u00e1rea con un futuro prometedor, pues la evoluci\u00f3n de los sistemas de computaci\u00f3n afectiva y su integraci\u00f3n con la RV permitir\u00e1 crear experiencias personalizadas para cada persona. Pensemos, por ejemplo, en la posibilidad de tener un videojuego que se adapte si est\u00e1s muy estresado, o bien, que se vuelva m\u00e1s retador si est\u00e1 siendo aburrido.<\/strong> O tambi\u00e9n, contar con rutinas de rehabilitaci\u00f3n que se ajusten al avance individual de cada sujeto. Todo ello puede generar un verdadero cambio de paradigma en esa \u00e1rea.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Si quieres saber m\u00e1s, consulta los siguientes art\u00edculos:<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

G. Hern\u00e1ndez-Melgarejo, A. Luviano-Ju\u00e1rez and R. Q. Fuentes-Aguilar, \u00abA Framework to Model and Control the State of Presence in Virtual Reality Systems,\u00bb<\/strong> in IEEE Transactions on Affective Computing<\/em><\/strong>, 2022. doi: doi: <\/a>https:\/\/doi.org\/10.1109\/TAFFC.2022.3195697<\/a><\/p>\n\n\n\n

G. Hern\u00e1ndez\u2013Melgarejo, D. Flores\u2013Hern\u00e1ndez, A. Luviano\u2013Ju\u00e1rez, L. Casta\u00f1eda, I. Chairez, and S. D. Gennaro, in ISA Transactions<\/strong>, vol. 97, pp. 336\u2013351, 2020. doi: <\/a>https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.isatra.2019.08.002<\/a><\/p>\n\n\n\n

Slater M, Sanchez-Vives M, \u201cEnhancing our lives with immersive virtual reality,\u201d <\/strong>in Frontiers in Robotics and AI<\/strong>, Published online 19 December 2016. doi: <\/a>https:\/\/doi.org\/10.3389\/frobt.2016.00074<\/a><\/p>\n\n\n\n

Mar\u00edn-Morales, J.; Llinares, C.; Guixeres, J.; Alca\u00f1iz, M., \u201cEmotion Recognition in Immersive Virtual Reality: From Statistics to Affective Computing,\u201d<\/strong> in Sensors<\/em><\/strong>, 2020, 20<\/em>, 5163. https:\/\/doi.org\/10.3390\/s20185163<\/a><\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Autor<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Gustavo Hern\u00e1ndez Melgarejo, g_hernandezm@tec.mx<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Soy ingeniero mecatr\u00f3nico, con un doctorado en Ciencias con especialidad en Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica. Actualmente soy investigador PostDoc en el Instituto de Materiales Avanzados para la Manufactura Sostenible del Tecnol\u00f3gico de Monterrey. Mis intereses de investigaci\u00f3n se centran en los sistemas de computaci\u00f3n afectiva, implementaci\u00f3n de sistemas de realidad virtual, as\u00ed como dise\u00f1o, instrumentaci\u00f3n y control de sistemas mecatr\u00f3nicos. https:\/\/orcid.org\/0000-0003-1430-7567.<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

La realidad virtual permite la reproducci\u00f3n de escenarios dentro de un entorno de laboratorio controlado, haciendo uso de sofisticados dispositivos tecnol\u00f3gicos pero, \u00bfc\u00f3mo evaluamos la experiencia del usuario? \u00bfC\u00f3mo saber si realmente lo percibe como real?<\/p>\n","protected":false},"author":18,"featured_media":156411,"menu_order":0,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_eb_attr":"","footnotes":""},"categories":[],"tags":[111,119],"class_list":["post-156406","divulgacion-ciencia","type-divulgacion-ciencia","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","tag-instituto-de-materiales-avanzados-para-la-manufactura-sostenible","tag-thinker"],"acf":[],"yoast_head":"\nRealidad virtual: inmersi\u00f3n y presencia | TecScience<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"\u00bfC\u00f3mo evaluar la experiencia del usuario utilizando Realidad virtual? 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