Realidad mixta para niños

La realidad mixta (RM) es una tecnología que combina lo mejor de la realidad virtual y la realidad aumentada. Imagina que puedes mezclar el mundo real con elementos virtuales, creando nuevos espacios donde objetos y personas de ambos mundos pueden interactuar. Es como si pudieras traer cosas digitales a tu entorno físico o llevar objetos reales a un mundo virtual.

La idea principal de la realidad mixta es crear un modelo 3D de nuestro mundo real y luego añadirle información virtual. Así, se unen las dos realidades para ofrecerte una experiencia más completa y útil.

¿Qué es la Realidad Mixta?

El Continuo de la Realidad Mediada, que muestra cómo se mezclan lo real y lo virtual.

En 1994, dos investigadores, Paul Milgram y Fumio Kishino, explicaron la realidad mixta como parte de las tecnologías de realidad virtual. Ellos la definieron como la unión de los mundos real y virtual en un "continuo de la virtualidad". Este continuo va desde un mundo completamente real hasta un entorno totalmente virtual. En medio de estos dos extremos se encuentran la realidad aumentada y la realidad virtual.

Lo importante de la realidad mixta es que no solo te permite interactuar con un mundo virtual, sino que también puedes usar objetos físicos de tu alrededor para interactuar con ese mundo digital. A veces, a la realidad mixta también se le llama "realidad fusionada".

Características de la Realidad Mixta

Para que la realidad mixta funcione, se usan técnicas que nos permiten ver imágenes en 3D, como la visión estereoscópica. Nuestros ojos captan dos imágenes ligeramente diferentes, y nuestro cerebro las une para que veamos una sola imagen con profundidad, como si fuera tridimensional.

La realidad mixta es muy inteligente:

• Puede reconocer el tamaño y la forma de los objetos en nuestro entorno. Así, sabe dónde colocar los objetos virtuales para que se vean muy reales, incluso ocultando lo que está detrás de ellos.
• Usa ayudas artificiales para que el ambiente virtual o aumentado se sienta más real. Por ejemplo, si giras la cabeza, la imagen que ves cambia de forma natural.
• Permite añadir objetos gráficos creados por computadora a una escena real en 3D, o llevar objetos reales a un mundo virtual.

Las características principales de la Realidad Mixta son:

• Une el mundo físico con el mundo digital.
• Puedes crear y cambiar objetos virtuales interactuando con tu entorno real.
• Se usan herramientas especiales como cascos o gafas para interactuar.
• Permite que los objetos virtuales se vean en el mundo real, o que los objetos reales aparezcan en un mundo virtual.
• Puedes interactuar en tiempo real con el mundo virtual usando objetos reales.
• Facilita la comunicación, incluso con traducciones instantáneas.
• Es posible grabar todo en tres dimensiones.

Cómo se Desarrolla la Realidad Mixta

El desarrollo de la realidad mixta ha impulsado la creación de cursos y capacitaciones especiales. Estos cursos enseñan a crear aplicaciones de realidad aumentada y a usar herramientas como Unity 3D para desarrollar experiencias de realidad mixta.

La realidad mixta se desarrolla de dos maneras principales:

1. Insertar elementos reales en un entorno virtual: Para esto, un objeto o persona real se graba en 3D y en tiempo real dentro de un mundo virtual, usando una computadora. Esto se logra con dispositivos que te sumergen en el mundo virtual, como gafas que cubren tus ojos y usan sensores para saber dónde estás y adaptar el entorno virtual a tus movimientos.
2. Introducir elementos virtuales en un entorno físico: Aquí, una cámara de video escanea el espacio real. El sistema informático crea "marcas" (como códigos en blanco y negro) que la cámara detecta. Esto permite que la computadora muestre imágenes virtuales (hologramas) que se mezclan con el mundo real y con las que puedes interactuar. Esto se hace con dispositivos que tienen pantallas transparentes, permitiéndote ver tu entorno real con los hologramas digitales.

Para que una experiencia de realidad mixta sea inmersiva, se consideran varios factores:

• Inmersión visual: Hace que los objetos virtuales se vean con profundidad y realismo.
• Restitución de fuerza: Te da la sensación de tocar o chocar con objetos virtuales, como si fueran reales.
• Inmersión auditiva: Añade sonidos que hacen que el entorno virtual o los hologramas se sientan más reales.
• Navegación: Permite moverte e interactuar en el entorno virtual de forma que se sienta como si te movieras en el mundo real.

Un punto clave en el diseño de estos sistemas es que el usuario solo debe pensar en lo que quiere hacer, sin preocuparse de cómo controlar la tecnología.

Cualquier sistema de realidad mixta tiene estos componentes:

• La interfaz: Es el puente que traduce la información entre tú y el sistema de realidad mixta.
• El motor gráfico: Se encarga de dibujar el entorno 3D.
• La simulación: Define cómo se comportará cada elemento virtual.

Ventajas y Desventajas de la Realidad Mixta

La realidad mixta ofrece muchas oportunidades, especialmente en la educación.

Beneficios de la Realidad Mixta

• Compromiso: Al ser una experiencia tan motivadora y directa, los estudiantes se interesan más por aprender.
• Universalidad: Conecta a personas de diferentes lugares, eliminando barreras geográficas y sociales.
• Versatilidad: Se puede usar para aprender sobre cualquier tema, adaptándose a las necesidades de cada estudiante.
• Explorar mundos lejanos: Puedes viajar en el tiempo, interactuar con dinosaurios o explorar pirámides de Egipto como si estuvieras allí. Esto hace que el aprendizaje sea más vívido y realista.
• Concentración: Al sumergirte en la experiencia, evitas distracciones externas.
• Fomenta que los alumnos aprendan por sí mismos.
• Permite una enseñanza más personalizada.

Desventajas de la Realidad Mixta

• Los dispositivos aún están en desarrollo y pueden tener fallos.
• Se necesita un equipo informático muy potente para que funcione bien.
• Usar las gafas por mucho tiempo puede causar dolor de cabeza, náuseas o molestias en los ojos.
• Se requieren conocimientos avanzados para crear y desarrollar recursos de realidad mixta.
• La tecnología necesaria es todavía muy cara.
• Un uso excesivo podría afectar la vida social de los usuarios.

Aplicaciones de la Realidad Mixta

La realidad mixta se está usando en muchos campos, desde el entretenimiento y el arte hasta la educación y los negocios.

• Entrenamiento: Se usa en el ejército para entrenar a los soldados, permitiéndoles practicar en situaciones realistas y reducir costos. También ayuda a tomar decisiones rápidas en combate.
• Trabajo a distancia: Permite que equipos de trabajo colaboren desde cualquier lugar del mundo. Las aplicaciones pueden traducir idiomas en tiempo real, haciendo que la comunicación sea más fluida.
• Diseño y arquitectura: Los científicos e ingenieros pueden interactuar con modelos virtuales de sus creaciones antes de construirlas. Esto ayuda a encontrar problemas y ahorrar tiempo y dinero. También se puede usar para ver cómo quedará un edificio en 3D.
• Salud: Se utiliza para simular cirugías y entrenar a profesionales de la salud. Durante una operación real, los cirujanos pueden ver información virtual (como reconstrucciones 3D) a través de sus gafas, lo que facilita el trabajo, reduce el tiempo de las intervenciones y ayuda a localizar problemas.
• Aviación: Similar al diseño, permite a ingenieros y científicos interactuar con modelos virtuales de aviones para evaluar prototipos y encontrar posibles problemas antes de la fabricación.
• Educación: Los estudiantes pueden usar gafas y controladores de movimiento para interactuar con un mundo que mezcla objetos físicos y digitales. Esto mejora el aprendizaje al permitir simulaciones y experiencias inmersivas. Por ejemplo, con gafas como las HoloLens 2 de Microsoft, los alumnos pueden manipular hologramas en 3D, lo que es muy útil en la Formación Profesional para conocer herramientas o ver procedimientos como un empaste dental.
• Avatares: Se investiga cómo crear avatares virtuales que se sientan muy reales para interactuar con otras personas en la realidad mixta.
• Industria automovilística: Ayuda a evaluar prototipos de coches, crear diseños y hacer pruebas de seguridad.
• Viviendas y decoración: Permite mostrar a los clientes cómo se verán las casas o la decoración en 3D.
• Videojuegos: Hay juegos donde la acción se proyecta como hologramas en tu espacio físico, como Young Conker o Minecraft.
• Publicidad y comercio: Las empresas pueden mostrar sus productos en 3D a los clientes, permitiéndoles verlos en su propio entorno.
• Comunicación: Facilita la comunicación a distancia con traducciones simultáneas y la posibilidad de compartir información virtualmente sin usar botones.
• Industria: Acelera el control de calidad y reduce errores al usar modelos 3D de las líneas de producción.
• Moda: Un "espejo inteligente" permite probarse ropa virtualmente sin necesidad de comprarla.
• Turismo: Puedes viajar en el tiempo y ver cómo era un lugar en el pasado, incluso con un guía virtual.
• Formación: Los empleados pueden aprender de forma práctica e interactiva con instrucciones que incluyen modelos 3D y videos.
• Ocio: Ofrece juegos donde los participantes interactúan con personajes virtuales en el mundo físico.
• Arte: Permite dibujar en ambientes reales o virtuales, e importar imágenes 3D para proyectarlas virtualmente.
• Reportajes: Se pueden simular situaciones, como fenómenos naturales, para reportajes.

Tecnologías de Visualización de Realidad Mixta

Un ejemplo de una CAVE, un entorno de realidad virtual inmersiva.

Un ejemplo de un visor montado en la cabeza (HMD).

La mayoría de las tecnologías de realidad mixta se centran en lo que vemos y oímos. Aunque se está trabajando en ello, aún no hay tecnologías de alta calidad para experimentar el tacto, el gusto o el olfato de forma virtual.

Los sistemas más usados en realidad mixta son:

• IPCM (Interactive Product Content Management): Permite mostrar productos interactivos en 3D a los clientes, como un catálogo donde puedes ver réplicas virtuales de los productos en tu propio espacio.
• SBL (Simulation Based Learning): Usa simulaciones de realidad virtual para que los estudiantes se sumerjan en un entorno de aprendizaje, proyectando tareas virtuales en el mundo real del usuario.

Algunas tecnologías de visualización importantes son:

• CAVE: Es una sala en forma de cubo donde se proyectan imágenes 3D en las paredes. El usuario usa gafas especiales para ver los objetos en tres dimensiones.
• HUD: Un dispositivo que proyecta información sobre una superficie transparente delante de ti, como el parabrisas de un coche, para que veas datos sin mover la cabeza.
• HMD o visor montado en la cabeza: Es un dispositivo similar a un casco que muestra imágenes creadas por computadora muy cerca de tus ojos o directamente en tu retina. Esto te hace sentir que los objetos virtuales son parte de tu entorno.
• Meta 2: Un dispositivo que se ancla a la cabeza y busca reemplazar las pantallas 2D.
• Daqri Smart Helmet: Un casco ligero y portátil con una visión amplia, ideal para industrias como la manufactura o el mantenimiento.
• Magic Leap One: Gafas que proyectan imágenes 3D usando tecnología de campo de luz, creando un gran realismo.
• ODG R9 Smart Glasses: Gafas que combinan realidad aumentada y mixta, con un diseño similar a gafas de sol grandes.

Empresas Clave en la Realidad Mixta

Tres empresas importantes están invirtiendo mucho en la realidad mixta:

• Microsoft: Trabaja en el hardware y software para que la realidad mixta se use a diario.
• Magic Leap: Desarrolla tecnología avanzada para unir el mundo real y virtual de forma muy realista.
• MetaVision: Busca crear equipos más económicos para que la realidad mixta sea accesible para todos.

Realidad Mixta e Investigación

Se han logrado muchos avances en la investigación de la realidad aumentada, la realidad virtual y la realidad mixta. Algunos desafíos importantes incluyen cómo manejar los movimientos en espacios abiertos, la velocidad de captura de imágenes y la forma de presentar y controlar estos sistemas.

Estos sistemas de realidad se están introduciendo en muchos campos. Por eso, universidades y empresas apoyan su crecimiento y continúan investigando para mejorar esta tecnología.

Véase también

En inglés: Mixed reality Facts for Kids

• Realidad aumentada
• Realidad virtual
• Windows Mixed Reality
• Visión estereoscópica
• Estereoscopía