No te pierdas las últimas noticias

Suscribite a las notificaciones y enterate de todo

Protón

¿Cómo procesa nuestro cerebro la realidad virtual?

Cuando estamos inmersos en un mundo virtual, a nuestro cerebro se le dificulta distinguir entre lo real y lo artificial. Enterate por qué.

¿Cómo procesa nuestro cerebro la realidad virtual?

¿Cómo procesa nuestro cerebro la realidad virtual?

Avatar del

Por: Fernando Tarnogol

La realidad virtual es parte de nuestra cultura popular desde hace décadas: pueden recordarse, por ejemplo, películas como El hombre del jardín, basada en un libro de Stephen King, o The Matrix y, más recientemente, Ready Player One de Steven Spielberg. Esta tecnología tuvo sus comienzos con el Sensorama, el primer dispositivo multimedial inventado en el año 1957, que consistía en una cabina en la cual se podían proyectar imágenes estereoscópicas, inyectar olores, ventiladores oscilantes y audio. Aunque hoy parezca de una simpleza absoluta, fue algo increíblemente moderno e innovador para la época.

Sensorama

Paralelamente al sensorama, la empresa Philco inventó el primer dispositivo para colocar en la cabeza (HMD: Head Mounted Display) llamado Headsight. En este caso, lejos de la diversión, servía para que pilotos de helicóptero pudieran ver sus alrededores con visión nocturna. Recién en la década de 1980, la NASA comenzó a usar HMDs en programas de investigación acerca de la interacción humano-máquina (HCI: Human Computer Interface). 

En 1990, la realidad virtual tuvo su primer roce con la masividad gracias al sistema Virtuality, que podía encontrarse, incluso en Argentina, en locales de videojuegos. Estas experiencias fueron las que por primera vez permitieron al público en general vivir algo que sólo se logra con realidad virtual: el transportarse en el espacio sin moverse del lugar donde uno está. Aquí radica lo atrapante de ésta tecnología y el potencial que tiene a futuro.

Presencia versus Inmersión

Cuando vamos al cine y nos metemos en una película decimos que estamos inmersos. Las imágenes y sonidos que percibimos tienen la potencia suficiente para crear cierto sentido de realidad en nuestras mentes, que nos permite empatizar con los personajes y hasta sentir de cierta manera lo que se nos está transmitiendo. Así y todo, seguramente nadie diga al salir de ver la última película de Batman que estuvo las últimas 2 horas en Ciudad Gótica.

La diferencia entre inmersión y presencia radica en el hecho de que en un entorno de realidad virtual, nuestros sentidos perciben el mundo sintético que lo rodea de una manera análoga a aquella con la que percibimos el “mundo real”, lo cual produce un efecto de transporte subjetivo. En definitiva, se está “engañando” a nuestro cerebro para que interprete que estamos en un entorno cuando físicamente estamos en otro.

¿Cómo se logra esto? Para generar un entorno de realidad virtual que nos haga sentir presentes física y cognitivamente, deben ocurrir varias cosas. En primer lugar, un desarrollador, utilizando un software que permite integrar objetos en tres dimensiones, sonido y código (o sea, utilizando un motor de desarrollo) crea una simulación en 3D del entorno que pretende recrear o simular.

Una vez desarrollado ese entorno virtual, debe darse una unión casi perfecta entre hardware y software. Cada fotograma que se genera en el panel de LCD, que es la pantalla que se encuentra dentro del visor de realidad virtual, debe actualizarse con una frecuencia extremadamente rápida. Para darse una idea: en la percepción humana, el tiempo que pasa entre que un fotón impacta nuestra retina, es codificado en el nervio óptico y procesado en nuestra corteza visual en el lóbulo occipital de nuestro cerebro, es de apenas 13.3 milisegundos.

La transmisión de información, por supuesto, no es instantánea. Una vez que el usuario mueve su cabeza o se desplaza, el dispositivo de realidad virtual interpreta mediante sus sensores este movimiento; luego, el ordenador genera una imagen que es enviada por cable, o inalámbricamente, a la pantalla en el visor de realidad virtual. Todo ese proceso lleva aproximadamente 7 milisegundos. A éste “delay” lo llamamos latencia.

Si a todo este recorrido le sumamos el tiempo que tarda nuestro sistema visual en integrar la información, estamos en el orden de los 20 milisegundos, lo que implica que la velocidad con la que nuestro cerebro procesa información visual en entornos virtuales es bastante similar a las expectativas que tiene al percibir el mundo real. 

Otro componente a tener en cuenta para generar el fenómeno de presencia es el del campo de visión. Nuestros ojos, mirando hacia el frente, tienen un campo de visión de unos 120 grados. Los dispositivos de realidad virtual disponibles actualmente en el mercado se acercan significativamente a éste número (90-110 grados) y ya hay empresas trabajando para ampliarlo. 

La interfaz humano-máquina y el valle inquietante

Si bien los dispositivos disponibles actualmente se acercan a nuestro campo de visión, lo cierto es que nuestros cerebros pueden crear la ilusión de tener más de 180 grados de visión gracias a los movimientos sacádicos. Una sacada es un movimiento rápido y simultáneo de ambos ojos en la misma dirección, que puede ser voluntaria o involuntaria. Nosotros estamos realizando constantemente estos movimientos para armar la película en alta definición que llamamos sentido de la visión.

Nuestros ojos tienen la capacidad de percibir en alta definición en un campo de visión muy pequeño, de unos 5 grados, mientras que los restantes 115 grados los percibimos en baja resolución. Mediante los movimientos sacádicos, nuestros ojos hacen un barrido de nuestro campo visual y van tomando fotos en HD de los puntos de interés. Esta información es integrada en nuestro cerebro y lo que percibimos tiene la ilusión de ser un todo nítido, cuando en realidad una secuencia de imágenes en HD es “cosida” a partir de imágenes en baja definición para formar lo que vemos. Esto lo pueden comprobar tratando de leer cualquier párrafo de esta nota sin dejar de enfocarse en esta oración.

Cuando nos colocamos un visor de realidad virtual, nuestros ojos quedan a unos pocos centímetros de la/s pantallas de LCD. La imagen que sale de ellas está levemente distorsionada y las lentes del visor generan una nueva distorsión con el objetivo de recomponerlas y magnificarlas, para así alcanzar la ilusión de un campo de visión mayor. Lo que ocurre es que cuando realizamos los movimientos sacádicos por fuera de las lentes sólo vemos oscuridad, lo que produce un efecto de máscara de buceo y se convierte en un obstáculo para generar presencia.

Estudios recientes concluyeron que las áreas de nuestro cerebro que se activan en una experiencia de realidad virtual son las mismas que en nuestra vida habitual. La diferencia radica en el grado de activación: en RV la intensidad de activación es un 40% inferior a la de experiencias no virtuales con tecnología actual. Lo que significa que si bien las regiones de nuestro cerebro que se activan en ambos tipos de experiencias son las mismas, la actividad cortical (flujo sanguíneo y transmisión de impulsos eléctricos) se encuentra más suprimida en entornos de realidad virtual.

Algo que no es estrictamente necesario para generar la sensación de presencia es el realismo de las imágenes producidas. En una simulación realizada comparando avatars hiperrealistas en contraste con otros que sólo eran realistas en una característica (por ejemplo, un cuerpo de dibujo animado con ojos reales), se encontró que los participantes tendían a otorgar una mayor sensación de presencia a estos últimos. 

Esto se debe, probablemente, al efecto conocido como “Uncanny valley” o “Valle Inquietante”, que define la sensación incómoda que se suele experimentar con animatronics (robots humanoides) cuyo parecido con un humano es extremo, aunque haya algo que no cierre, generalmente en la mirada. Cuando algo se aproxima mucho a lo que consideramos un ser humano, entra a jugar nuestro instinto para advertirnos que eso que estamos viendo no es humano, generando esa sensación de incomodidad.

Un animatronic, el mejor ejemplo del Uncanny Valley

 

El futuro de la realidad virtual

Mark Schramm es un desarrollador australiano que tuvo la oportunidad de experimentar este fenómeno de sentirse en presencia de un ser inteligente, real y no humano en el año 2014, en la primera conferencia organizada por Oculus, una de las más importantes desarrolladoras de realidad virtual, en Hollywood. Allí, se presentó el prototipo Crescent Bay, precursor del primer Oculus Rift comercial. Una de las experiencias expuestas consistía en estar en un paisaje alienígena donde, enfrente de uno, aparecía un extraterrestre del tamaño y características físicas similares a las de ET (el protagonista de la película homónima).

“En un momento, el personaje levantó su mano y me saludó”, comenta Schramm. “En ese instante sentí una cuasi compulsión a saludarlo. Lo único que me frenó fue el no hacer el ridículo, sabiendo que estaba en una sala de demostración, con gente alrededor mío que era ajena a la experiencia de primer contacto que estaba teniendo”. Una vez terminada la experiencia, que consistía en 10 cortos entornos de ejemplo, lo que más sorprendió a Schramm fue que todos los participantes con los que luego  interactuó habían sentido lo mismo que él.

Décadas de desarrollo tecnológico han permitido que hoy podamos disfrutar experiencias verdaderamente convincentes de realidad virtual. Es cierto que, para que la tecnología sea realmente adoptada por el público masivo, queda aún mucho por mejorar, tanto en cuanto al diseño de experiencias como al realismo y la ergonomía en dispositivos. De hecho, es muy probable que todo esto recién suceda luego de que la realidad aumentada, una tecnología emparentada con la realidad virtual, sea adoptada masivamente.

La realidad virtual plantea un quiebre con la cotidianeidad, obligándonos a aislarnos de nuestro entorno. La realidad aumentada va en sentido contrario, integrando el mundo digital a nuestra realidad. Si la RV tiene chances de filtrarse en el público general es mediante la convergencia en dispositivos que sean capaces de proveer ambos tipos de experiencia. Las bases están sentadas para que los próximos 10 años sean más que interesantes. 

En esta nota:
  • Realidad Virtual

Comentarios