Componentes principais

A realidade virtual compreende dois elementos principais: o ambiente do usuário e o ambiente virtual. À medida que o usuário interage com o sistema de realidade virtual, os dois ambientes se comunicam e trocam informações através de uma barreira chamada interface. A interface pode ser considerada um tradutor entre o usuário e o sistema de realidade virtual. Quando o usuário aplica ações de entrada (por exemplo, movimento, geração de força, voz, etc.), a interface traduz essas ações em sinais digitais, que podem ser processados ​​e interpretados pelo sistema. Por outro lado, as reações calculadas do sistema também são traduzidas pela interface em quantidades físicas, que o usuário pode perceber através do uso de diferentes tecnologias de exibição e atuadores (por exemplo, imagens, sons, cheiros, etc.). Finalmente, o usuário interpreta essas informações e reage ao sistema de acordo.[10]​.

Importância da multimodalidade

Nas aplicações de realidade virtual, a troca de diferentes quantidades físicas entre o usuário e o ambiente virtual ocorre através de diferentes canais ou modalidades. Tais modalidades podem ser sonoras, visuais ou táteis. A comunicação com múltiplas modalidades é chamada de interação multimodal. A interação multimodal permite que vários tipos de modalidades sejam trocadas simultaneamente entre o usuário e o ambiente virtual. O objetivo da aplicação da interação multimodal é fornecer uma imagem completa e realista da situação, fornecer informações redundantes, por exemplo, por razões de segurança, e aumentar a qualidade da presença[10].

A realidade virtual pode ser de dois tipos: imersiva ou não imersiva e semiimersiva.[11] Os métodos imersivos de realidade virtual estão muitas vezes ligados a um ambiente tridimensional criado por um computador, que é manipulado através de capacetes, luvas ou outros dispositivos que capturam a posição e a rotação de diferentes partes do corpo humano. A realidade virtual não imersiva também utiliza o computador e utiliza mídias como a atualmente oferecida pela Internet, na qual é possível interagir em tempo real com diferentes pessoas em espaços e ambientes que realmente não existem sem a necessidade de dispositivos adicionais ao computador. Este caso se aproxima da navegação, por meio da qual é oferecida ao sujeito a possibilidade de vivenciar (mover-se, movimentar-se, sentir) determinados espaços, mundos, lugares, como se estivesse neles.

A realidade virtual não imersiva oferece um novo mundo através de uma janela da área de trabalho. Esta abordagem não imersiva tem várias vantagens sobre a abordagem imersiva, como baixo custo e aceitação fácil e rápida pelo usuário. Dispositivos imersivos são de alto custo e geralmente o usuário prefere manipular o ambiente virtual através de dispositivos familiares, como teclado e mouse, em vez de usar capacetes ou luvas pesadas.

O alto preço dos dispositivos imersivos difundiu a utilização de ambientes virtuais fáceis de manipular através de dispositivos mais simples, como é o exemplo do importante negócio de consoles de videogame ou jogos em que numerosos usuários interagem através da Internet. Foi através da Internet que nasceu o VRML, que é um padrão para a criação destes mundos virtuais não imersivos, que fornece um conjunto de primitivas para modelação tridimensional e permite dar comportamento aos objetos e atribuir diferentes animações que podem ser ativadas pelos utilizadores.

A realidade virtual semi-imersiva é muito semelhante à realidade imersiva, com a diferença de que existem quatro telas em forma de cubo que organizam o usuário, necessitando de óculos e dispositivos de rastreamento de movimento e permitindo o contato com recursos do mundo real, sendo um dos exemplos mais representativos o Ambiente Virtual Automático da Caverna.

Por último, devemos destacar algumas melhorias que os sistemas de realidade virtual facilitam, no que diz respeito ao tratamento de doenças relacionadas com problemas de mobilidade.

A realidade virtual pode ser realizada através de diversos métodos como: simulador ou avatar “Avatar (Internet)”), projeção de imagens reais, uso de computador ou imersão em ambiente virtual.

• - Simuladores: O primeiro tipo é através de um simulador de realidade virtual. Os simuladores de condução de veículos, por exemplo, dão aos utilizadores de bordo a impressão de que estão a conduzir um veículo real, pois prevêem o movimento do veículo dando um comando e recebendo a resposta visual e auditiva correspondente (carregamos no acelerador e vemos no ecrã como o carro se move mais rápido e ouvimos como as rotações do veículo aumentam). Simuladores têm sido utilizados de forma eficaz para desenvolver sistemas, melhorar a segurança e estudar fatores humanos. Da mesma forma, existem simuladores de cirurgia que proporcionam práticas dinâmicas e acessíveis.[12]​.

• - Avatares: Com os avatares, os usuários podem ingressar no ambiente virtual de duas maneiras: 1) Escolhendo um avatar pré-desenhado com computação gráfica. 2) Fazer uma gravação sua através de um dispositivo de vídeo. No caso da gravação via webcam, o fundo da imagem é retirado para contribuir para uma maior sensação de realidade. A realidade virtual através de avatares melhora a interação entre a própria pessoa e o computador, já que esta forma é mais eficaz que o sistema convencional de computador desktop. Um exemplo são os avatares VR do Facebook, onde o usuário pode criar seu personagem com base nas fotos encontradas em seu perfil de usuário.[13]​.

• - Projeção de imagens reais: Na projeção de imagens reais aplicadas em realidade virtual, o design gráfico de ambientes reais desempenha um papel vital em algumas aplicações como: Navegação autônoma e construção do design gráfico de simuladores de vôo. Este tipo de RV está ganhando popularidade principalmente em gráficos projetados por computador, pois melhora o realismo por meio de imagens fotorrealistas e o processo de modelagem é muito mais simples. Ao gerar modelos realistas, é essencial registrar com precisão os dados em três dimensões (3D). As câmeras são normalmente usadas para projetar pequenos objetos de perto.[14]​.

• - Por computador: Este tipo de realidade virtual consiste em mostrar um mundo tridimensional em um computador comum sem utilizar nenhum tipo de sensor de movimento específico. Muitos jogos de computador atuais utilizam recursos como personagens e outros dispositivos com os quais é possível interagir, para fazer com que o usuário se sinta parte do mundo virtual. Uma crítica comum a esse tipo de imersão é que não há sensação de visão periférica, uma vez que o conhecimento do usuário sobre o que está acontecendo ao seu redor é limitado ao seu ambiente mais próximo.

• - Imersão em ambientes virtuais: A melhor opção para vivenciar a RV é através de uma interface cérebro-máquina, que permite a comunicação direta entre o cérebro e um dispositivo externo. Um passo intermediário seria produzir um “espaço virtual” usando um headset de realidade virtual onde as imagens que aparecem no headset são controladas através de um computador. Os únicos limites são a capacidade do computador que oferece a experiência, a qualidade dos óculos VR e o conteúdo disponível na plataforma de realidade virtual.[15]​.

La realidad virtual se aplica a diversas áreas, incluyendo industria para adultos"),[16]​ arte, educación,[17]​ entretenimiento y videojuegos así como narrativas interactivas, milicia, educación, y medicina. Debido al crecimiento latente es predecible que llegue a cubrir otras industrias.[1][18]​[19]​.

Educação

Foi em 1993, quando foi realizado o primeiro uso prático de uma aplicação de realidade virtual na educação e foi desenvolvido através de um protótipo de laboratório de física aplicada.[20]​ Está avançando a passos largos no campo da educação, embora ainda haja muito a fazer. As possibilidades da realidade virtual e da educação são infinitas e trazem muitas vantagens para estudantes de todas as idades. Atualmente são poucas as iniciativas que criam conteúdos para a educação, pois toda a atenção e avanços estão sendo feitos na indústria do entretenimento, embora muitos assumam que é o que vem no futuro e será uma peça chave na educação.[21]​ Nos estudos universitários isso já é utilizado para fins práticos e para gerar experiência como projetar modelos de arquitetura (engenharia) ou ver alguns sistemas do corpo humano (medicina). Com os mesmos objetivos, um teste piloto foi realizado no Hunters Lane Institute (Tennessee, EUA) em 2017.[22]​.

Psicoterapia

Na psicoterapia, o uso da realidade virtual tem sido bastante inovador, pois garante que o sujeito não fique mais em uma posição passiva, permitindo que o sujeito se movimente pelo ambiente e interaja com ele de diferentes maneiras, tornando a interação mais íntima e ganhando assim ergonomia. A realidade virtual pode ser usada como forma de intervenção diagnóstica e terapêutica.[23]​ As principais aplicações desenvolvidas até agora têm a ver com técnicas de exposição comumente utilizadas para o tratamento de fobias. Max M. North, Sarah M. North e Joseph K. Coble, esses cientistas trataram aerofobia, fobia social, agorafobia, mas progresso também foi feito em outros campos, como transtornos alimentares.[24]​ Além disso, existem inúmeras aplicações de realidade virtual para reabilitação psicológica e psicomotora.[25]​.

No caso da aerofobia ou medo de voar, a realidade virtual oferece muitas vantagens para o tratamento de doenças ou transtornos mentais. Em primeiro lugar, o controlo sobre o que acontece no mundo virtual é total, por isso o paciente pode ter a garantia de que acontecerá tudo o que quiser que aconteça nesse mundo virtual. Desta forma, o ambiente terapêutico será caracterizado como um ambiente protegido onde o paciente poderá explorar sem obter consequências diretas e, posteriormente, poderá aplicar as habilidades adquiridas no ambiente natural.[26]​.

No que diz respeito às pesquisas em psicoterapia, diversas vantagens oferecidas pela realidade virtual estão sendo utilizadas e podem ser resumidas como: maior controle na introdução de estímulos; maior variedade nas opções de resposta; introdução de estímulos em três dimensões; criação de cenários complexos; geração de estímulos sensoriais variados, potencialmente incluindo áudio, tato, cheiro e movimento, que são percebidos simultaneamente com o ambiente gerado graficamente; manipulação precisa e independente da relação geométrica e fotométrica entre objetos; possibilidade de examinar comportamentos sofisticados e complexos dos participantes, como a evitação; e o estudo de situações que na vida real podem ser impraticáveis, perigosas ou eticamente questionáveis. Contudo, apesar do enorme potencial da realidade virtual, os investigadores devem estar atentos a certas limitações, entre as quais se destaca a variável “presença”, uma vez que a imersão virtual não é necessariamente suficiente para dar ao participante a sensação de que os objetos estão “realmente lá” e para reagir genuinamente.[27][28]​.

Medicamento

Os últimos anos trouxeram uma mudança drástica na conscientização dos pacientes e na sensação de efeitos adversos nos cuidados de saúde. Combinar esse processo com um foco crescente na segurança do paciente tem desafiado os paradigmas educacionais tradicionais na área médica. Especialmente na área cirúrgica, o conceito consagrado de ensino teórico seguido de prática clínica supervisionada, muitas vezes referida como "ver, fazer, ensinar", está a tornar-se menos aceitável, pelo que se procuram métodos inovadores e complementares de ensino do conhecimento médico. Outras preocupações baseiam-se no alto custo do ensino em ambiente clínico. O nível de custos, complexidade, riscos e exposição temporal do processo de treinamento aumenta com a fidelidade dos objetos.[29]​.

A aplicação da tecnologia de realidade virtual (VR) na medicina, por exemplo, para aprendizagem de anatomia e especialmente na área clínica: especialmente para treinamento cirúrgico de residentes em treinamento e para pacientes no tratamento da dor, reabilitação física e tratamento terapêutico de doenças mentais.[30]​.

Em comparação com modelos animais, vídeos e e-learning, as simulações de realidade virtual são mais realistas porque as estruturas anatômicas exibidas em gráficos 3D são mais intuitivas. Os alunos podem interagir com todas as estruturas anatômicas, como pele, músculos, ossos, nervos e vasos sanguíneos. As alterações que ocorrem após cada etapa cirúrgica são muito semelhantes às da realidade. Todo o desempenho pode ser registrado, comparado e analisado, disponibilizando os dados permanentemente aos formandos.[31]​ De uma perspectiva diferente, a supervisão supervisora ​​e a participação do paciente não são mais necessárias durante o período de treinamento e aquisição de habilidades básicas, pois as simulações de realidade virtual podem fornecer um ambiente virtual controlado necessário para satisfazer esses requisitos fora da sala de cirurgia.[32]​.

Vários aspectos das habilidades de desempenho psicomotor de um aluno podem ser medidos diretamente por meio da avaliação objetiva de desempenho oferecida por simulações. O efeito de treinamento das simulações de RV é geralmente avaliado por parâmetros padrão, incluindo tempo necessário para completar a tarefa, comprimento do percurso, número de colisões, lesões, número de marcos anatômicos identificados, número de corpos soltos encontrados, satisfação, etc.[30]​.

A ideia de usar simuladores cirúrgicos baseados em VR para treinar potenciais cirurgiões tem sido tema de pesquisa há mais de uma década. Contudo, a simulação cirúrgica ainda está longe de ser integrada ao currículo médico. Há uma série de questões ainda em aberto, por exemplo, o nível de realismo da simulação necessário para uma aprendizagem eficaz, a identificação dos componentes das habilidades cirúrgicas que devem ser treinados, bem como a validação do efeito do treinamento. A pesquisa atual se esforça para resolver esses problemas com uma nova geração de simuladores altamente realistas. Um elemento-chave do realismo é a fidelidade e a variabilidade do cenário de treinamento, que reflete diferenças em pacientes individuais.[33]​.

Entretenimento

Ao longo da década, foram incorporadas mídias cujo objetivo é entreter o usuário, abrindo um novo patamar de canal de comunicação exponencial. Os exemplos mais notáveis ​​são os curtas-metragens realizados pelo Google Spotlight Stories, destacados pela qualidade de contar histórias para realidade virtual. Sua aprovação se dá pela acessibilidade de utilizá-lo desde um celular até um PC com sensores de rastreamento. Por outro lado, a inclusão de câmeras 360 graus como GoPro, VIRB, Samsung, Insta 360 ONE"), Nikon KeyMission 360, Insta 360 Air, entre outras,[34]​ permitiram o uso de dispositivos móveis para reproduzir conteúdo em 360 graus para posterior edição.

Resta referir que a indústria cinematográfica tem apostado na canalização da publicidade em 360 graus, como em Isle of Dogs "Isle of Dogs (film)") onde se experiencia o cenário do filme stop-motion alusivo a um bastidores em realidade virtual, chamando a atenção nas redes sociais.[35]​.

Por fim, o curta-metragem de animação Pearl dirigido por Patrick Osborne") em 2007 e vencedor do Emmy Award-Winner expressa o potencial narrativo que pode ser evocado a partir do uso de novas tecnologias, permitindo o conhecimento psicológico dos personagens, fazendo com que o usuário mantenha a atenção a todo o seu entorno para melhor compreender a história.[36]​.

Como Matthew Schnipper" menciona no relatório "The State of Virtual Reality")[37]​ para o portal The Verge: “A promessa da realidade virtual foi superestimada. Use óculos, posicione-se aqui e você será transportado para lá. É o mesmo escapismo prometido pelas drogas, álcool, sexo ou arte – libertar-se das algemas mundanas através do transporte metafísico para estados alterados.”[38]​[39]​.

Jogos de vídeo

Os videogames evoluíram consideravelmente. A qualidade gráfica chegou ao ponto de se igualar a de consoles como os já vistos Doom VR e Fallout 4 VR, realizando movimentos virtuais através do teletransporte dentro do mapa. A mistura entre experiência de realidade virtual e videogame VR culmina em um híbrido de experiências como pode ser visto em Rick e Morty:Virtual Rick-ality") ou Job Simulator, permitindo ao usuário agir facilmente no ambiente sem precisar se deslocar por meio de teletransporte, a fim de evitar fadiga visual.[40]​.

Como precedente para a incorporação de um monitor VR nas consolas, encontramos o PlayStation VR que incorpora controlos com sensores de movimento que delimitam uma localização no espaço e o motor de trabalho recai sobre a consola, de forma a dispensar a compra de um PC exigente, apresentando gradualmente à comunidade novas tecnologias para implementar desenvolvimentos exponenciais. virtual.

À medida que as tecnologias de realidade virtual avançam, a forte influência dos videojogos na cultura afeta a narrativa de não-ficção e também o jornalismo, à medida que procuram impactar as tendências atuais.[42]​.

Salas de realidade virtual com jogos imersivos foram inauguradas na Espanha e na Argentina;[43]​[44]​ são espaços projetados para oferecer experiências de entretenimento e simulação por meio da tecnologia de realidade virtual. Além das viseiras, também podem ser equipados com luvas hápticas, sensores de movimento e plataformas de movimento. Esses dispositivos adicionais permitem interagir naturalmente com um ambiente virtual e, no caso de plataformas de movimento, simulam movimentos físicos, aumentando assim a sensação de imersão.[45]​.

Programas

Atualmente, após a incorporação do HDM compatível com Steam VR, permitiram que esta tecnologia fosse incorporada em softwares de design, proporcionando uma nova perspectiva e manipulação do ambiente para a criação de conteúdo digital. Softwares como Autodesk Maya, Maxon Cinema 4D, Sidefx") Houdini 16"), Adobe After Effects, Adobe PremierPro, Blackmagic Fusion 9"), entre outros, integraram a opção de edição utilizando dispositivos de realidade virtual seja para reproduzir ou criar conteúdo para a mesma plataforma. aplicações.[50]​.

Vídeos de 360 ​​graus ou VR permitem que o usuário esteja no centro da ação, independentemente da finalidade buscada pelo usuário.[51]​.

Por outro lado, no campo do web design podemos encontrar o que é conhecido como web imersiva[52]​ que se refere à inclusão de experiências de realidade virtual, aumentada e mista que são muito úteis em áreas como formação, notícias e retalho. Para esta área foram desenvolvidos frameworks como A-Frame, React 360 ou Amazon Sumerian que facilitam a inclusão desta tecnologia para desenvolvedores e designers web.

Finalmente, programas como Adobe Audition[51]​ ou Final Cut Pro

A origem da realidade virtual remonta à Segunda Guerra Mundial. A Marinha dos Estados Unidos contacta o MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) para a possível criação de um simulador de voo adequado ao treinamento de pilotos de bombardeiro. O projeto foi chamado de Whirlwind e sua construção terminou alguns anos depois, em 1951. Somente 8 anos depois, a USAF (Força Aérea dos Estados Unidos) assumiu o projeto sob o nome de "Projeto Claude") e surgiu o uso civil da tecnologia 3D.

Vários sistemas de realidade virtual foram criados ao longo do século. Em 1962, Morton Heilig construiu o Sensorama, uma máquina que exibia imagens estereoscópicas tridimensionais de grande angular, com som estéreo, efeitos de vento e aroma, e assento móvel. Em 1968, Ivan Sutherland construiu The Sword of Damocles, um fone de ouvido de realidade virtual que exibia imagens estereoscópicas com modelos de wireframe.

Em 1978, uma equipe do MIT liderada por Andrew Lippman criou o Aspen Movie Map, um programa que permitia ao usuário explorar as ruas da cidade de Aspen, usando imagens reais do local, e interagir com determinados edifícios, permitindo ao usuário ver seu interior e dados históricos.

Em 1984, a sede da rede de parques de diversões Six Flags em Baltimore estreou o The Sensorium, um cinema 4D que combinava um filme com projeção estereoscópica, assentos vibratórios e efeitos aromáticos.

Em 1987, a Nintendo lançou o Famicom 3D System e a Sega lançou o Master System, ambos headsets de realidade virtual com lentes obturadoras.

Em 1991, a Sega anunciou o lançamento do Sega VR, um headset de realidade virtual com tela LCD e headset estéreo para máquinas de fliperama e consoles de videogame. O dispositivo foi apresentado ao público em 1993 e foi anunciado que custaria US$ 200, mas nunca foi comercializado.

Em 1994, lançou o Sega VR-1, um simulador de movimento que incorporava um headset com gráficos poligonais tridimensionais e rastreamento de movimentos da cabeça.

Em 1995, a Nintendo lançou o Virtual Boy, um headset de realidade virtual com tela monocromática de paralaxe. Nesse mesmo ano, a Forte lançou o VFX1, um headset de realidade virtual com imagens estereoscópicas, rastreamento de movimento da cabeça e headsets estéreo.[63]​.

Em 2012, Palmer Luckey apresentou o primeiro protótipo do headset de realidade virtual Oculus Rift.[64]​ A versão para cliente começou a ser comercializada em 2015. Em 2016, a Sony lançou o PlayStation VR,[65]​ enquanto a HTC e a Valve lançaram o HTC Vive.[66]​.

Diversas empresas están trabajando actualmente sobre productos de realidad virtual. Algunos están en fase de desarrollo, otros disponibles comercialmente:.

Capacetes ou óculos

Também conhecidos como HMD (head-mounted display), existem basicamente dois tipos: os que possuem tela embutida e os que são essencialmente um invólucro para o usuário inserir um smartphone.

Quanto ao display, costumava-se usar a tecnologia LCD, embora algumas comecem a aparecer, como o Razer OSVR HDK 2, o próprio PlayStation VR ou o novo Oculus com telas OLED. Enquanto alguns HMDs utilizam dois displays LCD (um para cada olho), outros optam por um único display com uma divisão no centro. Alguns possuem lentes colocadas entre os olhos e a tela e podem ser ajustadas à distância dos olhos. As lentes modificam a imagem de cada olho, alterando o ângulo da imagem 2D de cada tela para criar um efeito 3D, simulando as diferenças com as quais as coisas são vistas com um olho em comparação com o outro.[67]​.

Outro aspecto importante dos HMDs é o campo de visão. Os seres humanos têm um campo de visão horizontal de cerca de 180° a 220°, às vezes mais, embora varie de pessoa para pessoa. Essa visão é monocular, ou seja, só é percebida por um dos dois olhos. O campo de visão percebido por ambos os olhos (e, portanto, visto em 3D) é de cerca de 114°. Por esta razão, um campo de visão de 360° seria desnecessário. A maioria dos HMDs opera com um campo de visão entre 110° e 120°.[67]​[68]​.

Por fim, dois pontos devem ser destacados: frames por segundo (FPS) e latência. Um mínimo de 60 FPS é essencial para que o olho perceba as imagens com naturalidade e não cause tonturas. Todos os principais HMDs excedem esse mínimo. O outro ponto é a latência, que deve ser inferior a 20 ms para que o usuário não sinta uma sensação de atraso entre o que faz e o que vê.[67]​.

• - Rift: dispositivo de realidade virtual para uso recreativo e profissional, desenvolvido pela empresa Oculus VR (adquirida pelo Facebook por quase 2 mil milhões de euros em 2014[69]​). Está em fase de desenvolvimento mas você pode adquirir seu modelo experimental. Funciona conectado a um computador, onde roda o software, permitindo que você aproveite toda a potência desse computador para sua recriação do mundo virtual.

• - PlayStation VR: também conhecido como Morpheus, é um headset de realidade virtual atualmente em desenvolvimento pela Sony. Ele foi projetado para ser totalmente funcional com o console Playstation 4 e Playstation 4 Pro. Lançado em 13 de outubro de 2016.

• - Vive: projeto conjunto da Valve Corporation e HTC, atualmente em desenvolvimento, de um HMD com resolução anunciada de 1080x1200 para cada olho, taxa de atualização de 90 Hz e mais de 70 sensores de posição e orientação. Faz parte do projeto SteamVR da Valve, seu alcance de visão é de 100°.

• - VivePro: Lançados no início de 2018, destacam-se pela clareza de imagem superior ao seu antecessor, integrando consecutivamente duas câmeras que permitem um melhor rastreamento do usuário para uma melhor experiência. Por outro lado, oferecem melhor conforto por serem mais leves e pela primeira vez os fones de ouvido estão incluídos, destacando-se do modelo anterior por não necessitar de aquisição de acessório extra. Separadamente, oferecem o primeiro transmissor da empresa trabalhando em 60 Hz, dispensando o TPcast Arquivado em 10 de maio de 2020 na Wayback Machine.

• - StarVR"): desenvolvidos pela Starbreeze Studios e compatíveis com o sistema aberto SteamVR. Destacam-se pelo amplo campo de visão (210º) ao utilizar duas telas de 2560 x 1440, uma para cada olho.

• - FOVE VR"): Têm a particularidade de incorporar eye tracking, o que permite coisas como focar a imagem de acordo com para onde se olha, ou novas formas de interação visual.

• - Pimax 4k"): possuem dois monitores 2k culminando em visão 4k. Diferentemente da concorrência, os óculos possuem sensor giroscópio em vez do já conhecido rastreamento de movimento.

• - Pimax 8k"): compatíveis com SteamVR "Steamroller (microarquitetura)"), esses óculos incorporam dois monitores 4k e possuem pontos de rastreamento para compatibilidade com sensores de digitalização. Sua primeira instância foi graças ao Kickstarter onde a empresa Pimax inovou com o protótipo com 200° de visão, superando a concorrência. Por fim, possuem rastreamento ocular e compatibilidade com HTC Vive.

• - Gear VR: dispositivo de realidade virtual desenvolvido pela Samsung em colaboração com Oculus VR. Ao contrário do Oculus Rift, ele não inclui tela, mas é principalmente um case com alguns botões e um sensor de movimento avançado, projetado para acomodar telefones avançados da própria Samsung que funcionarão como tela e processador do computador.

• - Papelão: caixa de papelão desenvolvida pelo Google e destinada a permitir uma experiência barata de realidade virtual em casa, colocando um smartphone de qualquer marca nele.[70]​[71]​ Lançado em 2014 e descontinuado em 2021.

• - Daydream View: visualizador da plataforma de realidade virtual Daydream desenvolvida pelo Google. Lançado em 2016 e descontinuado em 2019, era compatível com alguns dispositivos móveis certificados e vinha acompanhado de um controlador com sensores de orientação. Os primeiros serviços apresentados foram o Google Street View ou uma experiência de cinema.[72]​.

• - Virtual Boy: console lançado pela Nintendo em 1995 que incluía óculos monocromáticos que reproduziam um ambiente 3D, portanto precursor da realidade virtual. O seu fracasso comercial fez com que desaparecesse do mercado um ano após o seu lançamento.

• - Forte VFX1"): foi um HMD lançado no mercado em 1995. Conectava-se a um PC e oferecia imagem estereoscópica com rastreamento de cabeça em três eixos e resolução de 263 x 230 pixels por olho.

• - eMagin Z800 3DVisor"): HMD fabricado desde 2005, com duas telas OLED de 800x600 pixels, que se destinava principalmente à visualização de imagens 3D ou ao uso como monitor portátil, embora também incorporasse sensores de movimento que possibilitavam sua utilização com videogames de tiro em primeira pessoa.[73]​.

Sensores de posição

Os HMDs mais avançados são vendidos acompanhados de dispositivos conhecidos como sensores de posição que, colocados na sala, permitem ao sistema determinar a localização do HMD e de outros periféricos que o usuário possa transportar, dando assim ao usuário a possibilidade de se movimentar livremente no espaço virtual em escala.

Entre os mais conhecidos estão o Farol utilizado pelos óculos HTC Vive, ou o Constellation utilizado pelo Oculus Rift. [74]

Motoristas

Os sistemas de realidade virtual geralmente incorporam dispositivos de controle que permitem a interação com o ambiente exibido, e que normalmente consistem em controles com botões que são segurados com as mãos e que possuem rastreamento posicional absoluto. É o caso do Oculus Touch ou dos controladores HTC Vive ou do Sony PSVR. Existem também luvas, ou sensores de posição capazes de detectar a posição do corpo ou de partes dele.

• - Leap Motion"): acessório composto por um sensor que percebe remotamente os movimentos da mão, convertendo-o assim em um dispositivo de entrada (um controlador).

• - STEM System"): sistema de detecção sem fio de movimentos corporais, desenvolvido pela empresa Sixense. Representa uma extensão do controlador Razer Hydra, do mesmo fabricante (Sixense).

• - PrioVR"): semelhante em funcionalidade ao anterior, é responsável por transferir os movimentos corporais do usuário para o ambiente virtual.

• - Gloveone"): dispositivo háptico de realidade virtual desenvolvido pela NeuroDigital Technologies. É uma luva que permite receber sensações hápticas através de dez atuadores estrategicamente dispostos nas pontas dos dedos e na palma da mão para dar ao usuário a sensação de ter ou sentir um objeto em sua própria mão. Gloveone também fornece rastreamento de mãos e dedos por si só, embora seja 100% compatível com Leap Motion e RealSense. Permite interagir com objetos exibidos na tela. a partir de um computador ou em um HMD como Rift, Gear VR, Vive ou OSVR.[75]​.

• - PowerClaw"): interface que estimula a pele, desenvolvendo o sentido do tato. O aparelho tem a funcionalidade de gerar a sensação de calor, frio, vibração e rugosidade. Este sistema tem integração direta com o Oculus Rift, capacete de realidade virtual e Leap Motion"), que é um sistema de controle por gestos.

• - Rastreador do Sistema de Realidade Virtual HTC Vive: Sensor externo aos visualizadores que integra informações aos sensores de posicionamento para incorporar objetos do cotidiano à realidade virtual, emitindo informações sobre seu posicionamento.[76]​.

• - VR Gun: Dispositivo que incorpora o HTC VIVE Virtual Reality System Tracker") a um controle externo em forma de arma para tornar a experiência de realidade virtual mais agradável e integrada em jogos de tiro.[77]​.

• - Pimax Controller"): Controladores semelhantes aos antecessores, porém possuem um pad semelhante ao do Oculust Rift, mas incorporando uma fita que permite segurar o controlador sem a necessidade de usar os dedos, dando ao usuário a sensação de agarrar e soltar objetos dentro do ambiente visual ao conectar na realidade virtual. Os gatilhos embutidos fazem alusão aos designs dos antecessores para atender à compatibilidade em Steam e simuladores de vôo.[78]​ Eles também são compatíveis com os sensores de posicionamento da HTC Vive.[79]​[80]​.

Outros periféricos

• - Virtuix Omni: acessório periférico para o Rift, composto por uma plataforma omnidirecional sobre a qual o usuário pode caminhar sem sair do local.

• - Cyberith Virtualizer"): outra plataforma omnidirecional, semelhante à anterior, desenvolvida por uma empresa austríaca.

• - TPcast Arquivado em 10 de maio de 2020 na Wayback Machine: acessório complementar para Oculus e HTC Vive que permite transmissão sem fio, porém são necessárias baterias externas e um repetidor de sinal Wifi.

Outros sistemas

• -

Sistema CAVE na Universidade de Illinois em Chicago

Sistema CAVE (Cave Automatic Virtual Environment): é uma tecnologia que cria um ambiente de realidade virtual em uma sala em formato de cubo, em cujas paredes são projetadas imagens. O usuário, localizado no centro do cubo, observa as imagens ao seu redor com óculos 3D para ter noção de profundidade. O som é gerado por alto-falantes localizados em diferentes pontos da sala. Esses sistemas existem desde a década de 1990.

Software e conteúdo

A par dos produtos de hardware que acabamos de referir, diversas empresas estão a desenvolver software e conteúdos, com as ferramentas disponíveis para tal, para serem usufruídos através de dispositivos de realidade virtual. Alguns que podem ser destacados são:

• - Demos (ambientes para explorar): Tuscany Dive, Riftcoaster, Evil Dead Project, Cmoar Roller Coaster VR, Ready Player One: OASIS beta"), entre outros.[81]​.

• - Videogames: Elite: Dangerous, Alien Isolation, EVE Valkyrie, Hardcode VR, Herobound, Lamper VR, Anshar Wars 2, Land's End, House of Terror VR e outros; bem como mods de jogos clássicos adaptados para VR como Team Fortress 2, Half-Life 2, Richard Burns Rally, Quake VR, The Elder Scroll V SKYRIM VR, Doom VR, Fallout 3 VR e outros.

• - Vídeo: vídeos 360 de diferentes gêneros (documentário, ficção, recreação, musical, entre outros) e aplicativos para visualizá-los (Youtube, Within, Cineveo, CineVR, etc.).[83]​.

• - Educação: Space Engine, Expeditions, Unimersiv, Apollo 11 VR, Hindenburg VR, Oneiric Masterpieces - Paris, Douarnenez VR, Great Pyramid VR, 7VR Wonders, 3D Organon VR Anatomy, The Body VR: Journey Inside a Cell, InCell VR, InMind VR.[84]​.

• - Turismo virtual: Cidades VR, Sites em VR, Visoplaces.

• - Artes plásticas: Inception VR.

• - Comunicação: AltspaceVR.

• - Medicina: ER VR, 3D Organon VR Anatomy, The Body VR: Journey Inside a Cell.[85]​.

• - Utilitários: MINT VR, Supermedium-VR Browser, Pluto, cliente LIV, NVR Player, Hub Culture VR, HELI, Windows Mixed Reality para SteamVR, VoxVR, VRMakingSense, Virtual Sapce, entre outros.[86]​.

• - Solidariedade: Realidade Empoderada.[87]​.

Problemas identificados pelos consumidores

A Forbes identifica quatro problemas a serem evitados nos próximos produtos de RV:[88]​.

• - Necessidade de ligar os óculos a um PC (é importante a introdução de um telemóvel).

• - Preço muito alto para a maioria das pessoas.

• - Falta de conteúdo que justifique a compra.

• - Capacetes muito pesados, que permitem seu uso apenas por tempo limitado.

• - Apenas um usuário pode ocupar o dispositivo por vez.[89]​.

Outros aspectos que às vezes são criticados são:

• - Altas demandas em placas gráficas de PC.

• - Alguns capacetes não incluem fones de ouvido, tornando a experiência desconfortável.

• - Você precisa de amplo espaço para dimensionar os sensores de movimento.

• - Fadiga ocular após longa exposição.

• - Capacidade de atingir objetos na sala enquanto usa o fone de ouvido.

• - O uso de lentes graduadas não favorece a experiência de RV devido ao uso do capacete.

• - Dificuldade em compartilhar a experiência (o visualizador é de uso individual).

• - Campo de visão reduzido com deformação nas laterais.

• - Uso de cabos que dificultam a movimentação.[90]​.

• - Controles pesados ​​sem flexibilidade.

• - Não adequado para usuários epilépticos.

• - Problemas no posicionamento dos sensores.[91]​.

• - Requisitos de grandes espaços vazios para uma correta disposição dos sensores de posicionamento.[92]​.

Para proporcionar a los usuarios la sensación de realismo al utilizar los dispositivos de realidad virtual, se requieren una serie de técnicas como el seguimiento de cabeza, de movimiento y ocular. De igual forma los mandos forman parte importante de la experiencia pues, al contar con vibración conectan al usuario con las acciones que realiza en la pantalla.[93]​.

rastreamento de cabeça

O rastreamento da cabeça permite que um aplicativo reconheça os movimentos da cabeça do usuário e mova a imagem quando o usuário move a cabeça em qualquer direção. Para realizar esse monitoramento são utilizados acelerômetros, giroscópios e magnetômetros incorporados aos HMDs. Além disso, cada empresa utiliza sua própria técnica para determinar a posição do chefe.[67]​.

O Oculus Rift usa seu próprio sistema de posicionamento chamado Constellation. Consiste em um conjunto de vinte LEDs infravermelhos colocados ao redor do capacete formando um padrão reconhecível e um sensor. O sensor captura frames e analisa a posição de todos os LEDs, permitindo assim o rastreamento.[67]​.

Algo semelhante é o que o PlayStation VR usa, exceto que existem apenas nove LEDs. A desvantagem do PSVR é que ele precisa ser ajustado com a câmera toda vez que uma pessoa de altura diferente (por exemplo) o utiliza. Além disso, a PlayStation Camera, necessária para poder utilizá-la, deve estar próxima o suficiente do usuário para funcionar bem. Aliás, a Sony recomenda que você use o PSVR sentado, a aproximadamente 1,5 metro da câmera e com espaço suficiente para fazer alguns movimentos leves. Na verdade, a esta distância o desempenho diminui e a Sony não garante que a câmera detecte corretamente o movimento a partir de 9,8 pés (cerca de 3 metros).[94]​[95]​.

O método utilizado pelo Vive é muito mais inovador. Este é um sistema de rastreamento chamado Lighthouse, desenvolvido pela HTC e Valve. Não requer nenhuma câmera e o HMD não emite luz. O sistema consiste em duas caixas que são colocadas na parede em um ângulo de 90°. Essas caixas contêm LEDs e dois emissores de laser, um horizontal e outro vertical. Por outro lado, o HMD e os dois controles (dois são necessários para determinar a posição das mãos e dos braços) possuem sensores que captam a luz e os lasers emitidos pelas caixas que ficam localizadas nas paredes da sala. Os LEDs acendem e os dispositivos receptores iniciam a contagem. Um dos dois lasers emite uma varredura por toda a sala. Os dispositivos detectam quais sensores foram atingidos pela varredura e quanto tempo se passou desde que os LEDs piscaram e usam essas informações para calcular sua posição em relação às caixas. Quando você chega muito perto de uma parede, uma grade translúcida aparece avisando que você está perto de uma parede real. Tudo isso com um jitter (a imprecisão das medições quando o objeto está parado) de apenas 0,3 mm.[96]​[97]​.

Rastreamento de movimento

O rastreamento ou rastreamento de movimento é uma extensão do rastreamento da cabeça, mas permite reconhecer outros tipos de movimentos, como o das extremidades. Este campo não está tão avançado como o anterior, embora as grandes empresas estejam a concentrar o seu interesse nele.[67]​.

Além do promissor e já citado Lighthouse da Valve, existem outras opções, por exemplo o Leap Motion Orion. Este é um sistema de rastreamento manual extremamente preciso. Detecta todos os movimentos dos dedos e das articulações mesmo em ambientes difusos e com níveis variados de luz, embora tenha algumas desvantagens, como o fato de ser necessário olhar para as mãos para que o sistema os detecte. Outro problema, não exclusivo do Orion, é a falta de algo tangível nas mãos. Na vida real, quando você entra em contato com algo, seu sentido do tato é ativado e você sente esse algo. Na realidade virtual, porém, suas mãos estão vazias e, portanto, você não tem como saber se está segurando o objeto da maneira que deseja ou a força que está sendo aplicada a ele. Os desenvolvedores estão tentando compensar essa falta de resposta tátil por meio de sinais auditivos que indicam quando e como entrar em contato com um objeto, mas a sensação não é a mesma.[98]​[99]​.

A alternativa do Oculus é o Touch, um sistema de controle que consiste em dois controles aderentes e uma pulseira, que faz o usuário sentir que está usando as próprias mãos. Cada um desses dois controles tem o formato de uma lua crescente e possui dois botões, um stick analógico e um gatilho analógico, além de um mecanismo chamado gatilho manual, que reproduz a sensação de disparar uma arma. O Touch também utiliza o sistema de posicionamento Constellation e, ao contrário do Orion da Leap Motion, possui feedback tátil. Os controles também possuem sensores que permitem detectar uma série de gestos com as mãos, como fechar o punho, apontar com o dedo indicador ou levantar o polegar. A desvantagem do Touch em relação ao Orion é que, apesar de muito avançado, ainda é um comando e, portanto, longe da liberdade de movimento que este último oferece.[100]​[101]​.

Vale destacar também a contribuição da empresa espanhola NeuroDigital Technologies com sua GloveOne"). É uma luva que visa dar ao usuário aquele tão desejado feedback tátil. Atualmente não possui sistema de rastreamento, por isso utiliza um Leap Motion para isso, mas permite ao usuário perceber o peso, forma, volume e textura dos objetos com os quais interage. Para isso, utiliza sensores localizados próximos ao polegar, indicador e dedos centrais, além da palma da mão. Além disso, contém 10 atuadores distribuídos entre a palma e as pontas dos dedos. Cada um deles vibra individualmente, com diferentes frequências e intensidades, reproduzindo com precisão as sensações do toque.[102]​[103]​.

Existem outros sistemas de rastreamento de movimento, como ternos, controles de voz ou até esteiras como o Virtuix Omni, que permitem ao usuário explorar longas distâncias caminhando (ou correndo).[67]​.

Rastreamento ocular

Esta é uma tecnologia que as principais empresas ainda não incorporaram, mas está presente no FOVE VR HMD. Este capacete de realidade virtual incorpora sensores infravermelhos internos que capturam os movimentos dos olhos. Isso permite uma gama de opções que vão desde replicar os movimentos dos olhos em seu avatar virtual até provocar reações de outros personagens, dependendo da maneira como você olha para eles. O que é mais impressionante é o realismo que o rastreamento ocular oferece.

Na vida real, os olhos têm um ponto de foco central, enquanto o resto está fora de foco. Isto é muito difícil de replicar, levando a um foco excessivo nos sistemas de outras empresas, o que reduz a sensação de imersão. O rastreamento ocular resolve esse problema, permitindo que você se concentre apenas no que o usuário está olhando. Além disso, poderia levar a otimizações hipotéticas: a aplicação poderia utilizar seus recursos para renderizar objetos de alta qualidade que estão no campo de visão do usuário, aplicando poucos recursos a tudo que está fora de foco naquele momento. Esta tecnologia, no entanto, requer telas de alta resolução, pois o ponto focalizado pelo usuário deve ser o mais realista possível. Focar demais os outros sistemas pode causar enjôo, algo que o rastreamento ocular também pode prevenir.[67][104]​.

problemas físicos

Uma das maiores dificuldades da realidade virtual é fazer com que o usuário sinta uma sensação de imersão sem sentir náuseas, tonturas, etc. Experimentar esses sintomas ao usar a realidade virtual é conhecido como ciberenjôo ou enjôo da realidade virtual e é semelhante ao clássico enjôo, ou enjôo que os pilotos experimentam em simuladores. A percepção desses sintomas também depende da pessoa. Para alguns, o vômito aparece em poucos minutos, enquanto outros podem desfrutar da realidade virtual por horas sem quaisquer consequências.

O problema reside em uma incompatibilidade entre o sistema vestibular (os líquidos e fluidos nas cavidades dentro do ouvido, que enviam informações ao cérebro sobre direção, ângulos, etc.) e o sistema visual.[105]​.

Esses efeitos colaterais da realidade virtual têm causas diferentes. Os desenvolvedores tentam aperfeiçoar seus sistemas para evitá-los ou combatê-los da melhor forma possível, sendo estes latência, duplicação de imagem e persistência entre outros.

Latência é o atraso entre a ação realizada pelo usuário e sua representação na tela, produzindo desequilíbrios entre os sistemas vestibular e visual, causando náuseas e tonturas.[105]​.

A latência comum em videogames é o intervalo de tempo entre o pressionamento de um botão pelo usuário e a atualização dos pixels, geralmente sendo de no mínimo 50 ms. É importante não confundir esse atraso com o tempo entre o momento em que o usuário pressiona um botão e a ação é realizada, sendo insuficiente para a realidade virtual, que exige uma latência de pelo menos 20 ms para que o usuário não sofra atraso. Na verdade, a maioria dos especialistas acredita que o limite é ainda mais baixo, de 15 ou até 7 ms. Oculus Rift tem um atraso em condições ideais entre 30 e 40 ms.

Isso ocorre porque o processo de renderização da imagem exige que o sistema de rastreamento determine a posição e orientação exatas do HMD, o aplicativo que renderiza a cena, para que o hardware transfira a cena renderizada para a tela do HMD e comece a emitir fótons para cada pixel.

A primeira etapa, o rastreamento, leva entre 10 e 15 ms quando se trata de rastreamento óptico, o que por si só é muito longo. O rastreamento do acelerômetro é muito mais rápido com uma latência de 1 ms ou menos, mas é impreciso e varia muito. Um dos principais problemas é que telas de 60 Hz, por exemplo, já introduzem um atraso de cerca de 15 ou 16 ms na renderização. Esse valor depende da CPU e da GPU, mas geralmente está nesse intervalo, exceto para aplicativos mais antigos que exigem renderização primitiva.

Finalmente, o hardware transfere a cena renderizada para a tela do HMD. Para a maioria dos sistemas baseados em varredura de frequência, isso significa um atraso de cerca de 16 ms no pior caso (assumindo que sejam usados ​​displays de 60 Hz). Se a imagem for transmitida imediatamente, ou seja, os fótons começam a aparecer instantaneamente na chegada, a soma das latências citadas acima é muito superior a 20 ms e está a uma distância abismal dos 7 ms desejados.

Outra grande desvantagem é a trepidação ou duplicação da imagem. É uma combinação de dois fenômenos, desfoque de imagem e estroboscopia. Desfoque ou mancha é um desfoque de movimento presente na realidade virtual. Já o estroboscópio ou estroboscopia consiste na percepção de múltiplas cópias de uma imagem ao mesmo tempo, fazendo parecer que não há movimento entre elas. A união desses dois fenômenos constitui duplicações de imagens.

Judder normalmente produz tonturas e todos os sintomas relacionados, então você deve tentar evitá-lo. Uma das causas da trepidação é o fato de os pixels se moverem pela retina enquanto estão ligados (causando manchas). A solução óbvia para a duplicação de imagens é aumentar a taxa de quadros. O problema é que para evitá-lo completamente seria necessária uma taxa de quadros entre 300 e 1000 FPS, algo muito distante da realidade. Portanto, embora a solução seja óbvia, também é totalmente impossível devido às limitações tecnológicas.

A outra solução tem a ver com persistência. A maioria dos monitores tem persistência total, portanto os pixels permanecem sempre ligados. O nível de desfoque não depende da fração do quadro em que os pixels estão, mas do tempo total em que eles permanecem. É por isso que uma taxa de quadros em torno de 1000 FPS seria ideal com persistência total, já que o tempo seria de apenas 1 ms.

Como esta taxa de quadros é atualmente inatingível, baixa persistência deve ser usada para alcançar o mesmo resultado. Com persistência zero (ou quase zero), o movimento dos pixels iluminados pela retina é eliminado, pois eles permanecem acesos por muito pouco tempo. Assim, o componente de desfoque na duplicação de imagens é eliminado. Porém, a baixa persistência também apresenta desvantagens, pois pode aumentar a estroboscopia. Na verdade, a própria mancha obscurece um pouco a estroboscopia. Ao reduzir o primeiro utilizando telas de baixa persistência, o segundo se manifesta de forma mais clara. No entanto, esse problema não é tão sério. A razão é que na imagem que o olho está focalizando a estroboscopia não ocorrerá, pois o próprio olho a evitará seguindo-a, pois os mesmos pixels irão para o mesmo ponto da retina em cada quadro. Embora esse efeito ocorra no resto da imagem, ele não será tão perceptível, pois ficará fora de foco.[106]​[107]​[108]​.

Privacidade e proteção de dados

À medida que as novas tecnologias avançam, as preocupações com a proteção de dados crescem consideravelmente. Não é apenas importante quem tem acesso aos nossos dados, mas também a grande incógnita das finalidades para as quais esses dados serão utilizados.[109]​ Isto gera, portanto, um debate ético que deve ser abordado.

É importante considerar que a realidade virtual não só faz uso dos nossos dados pessoais, mas também ultrapassa os limites tradicionais das redes sociais. Isto significa que estes tipos de tecnologias vão um passo além e envolvem novas categorias de reconhecimento individual com maior granularidade e precisão. Exemplos incluem os óculos utilizados, que extraem informações das variações da íris, ou os controles, que funcionam como interface com o mundo virtual e analisam alterações posturais para analisar imediatamente a resposta emocional.

A análise da posição relativa dos avatares nesse mundo, os tempos e a forma de reação, geram um estudo biomecânico do indivíduo. Se também forem adicionadas interfaces neurais, o resultado é o conhecimento do indivíduo em níveis que nunca foram planejados para serem alcançados com as redes sociais.[110]​.

Assim, a realidade virtual gera um novo paradigma em termos de proteção de dados, abrangendo não só a privacidade e segurança das informações do indivíduo, mas também a sua integridade física e neural.

Condições físicas e psicológicas

A realidade virtual pode ter um impacto significativo no bem-estar físico e psicológico dos usuários. Esse impacto pode ser tanto positivo quanto negativo, visto que, por um lado, é utilizado como ferramenta para tratar diversas condições de saúde mental, como fobias, transtorno de estresse pós-traumático (TEPT) e depressão, mas, ao mesmo tempo, pode gerar efeitos indesejados, como dependência ou dessensibilização.

Dadas estas possibilidades, é muito necessário monitorizar e proteger o bem-estar dos utilizadores. Podemos alcançar um ambiente seguro realizando testes suficientes em aplicações e dispositivos para garantir a qualidade e segurança adequadas, ou promovendo um equilíbrio saudável entre a utilização da realidade virtual e a realização de atividades da vida real, como socializar ou fazer exercício.[111]​.

Outros problemas

Além desses impedimentos tecnológicos, a realidade virtual enfrenta outros problemas. Em primeiro lugar, embora os efeitos a curto prazo não vão além de tonturas e vómitos, ninguém sabe ao certo como o uso continuado da realidade virtual pode afetar uma pessoa, seja física ou mentalmente.

Por outro lado, os custos do equipamento necessário ainda são demasiado elevados para o utilizador médio. Um headset de realidade virtual de alta qualidade ronda os 600€, devendo também ter em conta o preço de um dispositivo (computador ou consola) capaz de executar as aplicações de forma satisfatória.

Finalmente, a realidade virtual precisa gerar lucros para ser viável. Atualmente, a maior parte do público interessado são gamers, mas é necessário atrair mais setores de forma mais ampla para sobreviver economicamente.[112]​[113]​.

Muchos libros y películas de ciencia ficción han imaginado personajes atrapados o entrando en una realidad virtual.

Cinema

A realidade virtual tem sido um tema relevante para alguns filmes do setor cinematográfico, que a trataram ou se basearam nela para os seus filmes.

• - Matrix (1999): Neo, um hacker habilidoso, descobrirá que seu mundo é uma mentira, que ele, junto com o resto dos humanos, está conectado a uma simulação digital, a Matrix, criada por máquinas, que as utilizam para continuar funcionando. Agora sabendo a verdade, Neo deve enfrentar os Agentes, programas que prendem aqueles que descobriram e resistem a permanecer em Matrix, para se salvarem.[114]​.

• - Ready Player One (2018): O adolescente Wade Watts, como todo mundo, passa suas horas em um universo virtual, o OASIS, onde tudo é possível. Mas logo sua vida dará uma guinada ao decifrar uma das provas de uma competição realizada nesse universo, cujo vencedor ganhará o controle absoluto do OASIS. Porém, ele não será o único que irá atrás do prêmio.[115]​.

• - Inception (2010): Dom Cobb é um ladrão de ideias: ele se infiltra no subconsciente das pessoas durante seus sonhos e extrai as ideias que seus clientes desejam obter. Porém, esse trabalho acaba custando-lhe a liberdade e a família. Disposto a fazer o que for preciso para recuperar sua vida passada, ele concorda com um trabalho extraordinário: deve implantar uma ideia externa na mente de outra pessoa. Se você tiver sucesso, receberá perdão. Embora ele terá que enfrentar um inimigo com o qual não contava.[116]​.

• - Ender's Game (2013): Após a Terra ser atacada por uma raça alienígena conhecida como Formics, Ender Wiggin será selecionado e preparado como comandante da equipe responsável por proteger o que resta da Terra e da humanidade da ameaça dos Formics, que estão prestes a retornar para terminar o trabalho.[117]​.

• - Jumanji: Bem-vindo à Selva (2017) e Jumanji: O Próximo Nível (2019): Quatro adolescentes estão presos dentro de um estranho videogame que descobrem por acaso. Para voltar para casa, eles devem superar todos os “níveis”, todos os desafios que este mundo virtual lhes impõe, sem morrer mais de três vezes, ou então... Game Over.[118]​[119]​.

• - Hiperrealidade.

• - Cibercultura.

• - Universo holográfico.

• - Aplicações de realidade virtual.

• - Metaverso.

Componentes principais

A realidade virtual compreende dois elementos principais: o ambiente do usuário e o ambiente virtual. À medida que o usuário interage com o sistema de realidade virtual, os dois ambientes se comunicam e trocam informações através de uma barreira chamada interface. A interface pode ser considerada um tradutor entre o usuário e o sistema de realidade virtual. Quando o usuário aplica ações de entrada (por exemplo, movimento, geração de força, voz, etc.), a interface traduz essas ações em sinais digitais, que podem ser processados ​​e interpretados pelo sistema. Por outro lado, as reações calculadas do sistema também são traduzidas pela interface em quantidades físicas, que o usuário pode perceber através do uso de diferentes tecnologias de exibição e atuadores (por exemplo, imagens, sons, cheiros, etc.). Finalmente, o usuário interpreta essas informações e reage ao sistema de acordo.[10]​.

Importância da multimodalidade

Nas aplicações de realidade virtual, a troca de diferentes quantidades físicas entre o usuário e o ambiente virtual ocorre através de diferentes canais ou modalidades. Tais modalidades podem ser sonoras, visuais ou táteis. A comunicação com múltiplas modalidades é chamada de interação multimodal. A interação multimodal permite que vários tipos de modalidades sejam trocadas simultaneamente entre o usuário e o ambiente virtual. O objetivo da aplicação da interação multimodal é fornecer uma imagem completa e realista da situação, fornecer informações redundantes, por exemplo, por razões de segurança, e aumentar a qualidade da presença[10].

A realidade virtual pode ser de dois tipos: imersiva ou não imersiva e semiimersiva.[11] Os métodos imersivos de realidade virtual estão muitas vezes ligados a um ambiente tridimensional criado por um computador, que é manipulado através de capacetes, luvas ou outros dispositivos que capturam a posição e a rotação de diferentes partes do corpo humano. A realidade virtual não imersiva também utiliza o computador e utiliza mídias como a atualmente oferecida pela Internet, na qual é possível interagir em tempo real com diferentes pessoas em espaços e ambientes que realmente não existem sem a necessidade de dispositivos adicionais ao computador. Este caso se aproxima da navegação, por meio da qual é oferecida ao sujeito a possibilidade de vivenciar (mover-se, movimentar-se, sentir) determinados espaços, mundos, lugares, como se estivesse neles.

A realidade virtual não imersiva oferece um novo mundo através de uma janela da área de trabalho. Esta abordagem não imersiva tem várias vantagens sobre a abordagem imersiva, como baixo custo e aceitação fácil e rápida pelo usuário. Dispositivos imersivos são de alto custo e geralmente o usuário prefere manipular o ambiente virtual através de dispositivos familiares, como teclado e mouse, em vez de usar capacetes ou luvas pesadas.

O alto preço dos dispositivos imersivos difundiu a utilização de ambientes virtuais fáceis de manipular através de dispositivos mais simples, como é o exemplo do importante negócio de consoles de videogame ou jogos em que numerosos usuários interagem através da Internet. Foi através da Internet que nasceu o VRML, que é um padrão para a criação destes mundos virtuais não imersivos, que fornece um conjunto de primitivas para modelação tridimensional e permite dar comportamento aos objetos e atribuir diferentes animações que podem ser ativadas pelos utilizadores.

A realidade virtual semi-imersiva é muito semelhante à realidade imersiva, com a diferença de que existem quatro telas em forma de cubo que organizam o usuário, necessitando de óculos e dispositivos de rastreamento de movimento e permitindo o contato com recursos do mundo real, sendo um dos exemplos mais representativos o Ambiente Virtual Automático da Caverna.

Por último, devemos destacar algumas melhorias que os sistemas de realidade virtual facilitam, no que diz respeito ao tratamento de doenças relacionadas com problemas de mobilidade.

A realidade virtual pode ser realizada através de diversos métodos como: simulador ou avatar “Avatar (Internet)”), projeção de imagens reais, uso de computador ou imersão em ambiente virtual.

• - Simuladores: O primeiro tipo é através de um simulador de realidade virtual. Os simuladores de condução de veículos, por exemplo, dão aos utilizadores de bordo a impressão de que estão a conduzir um veículo real, pois prevêem o movimento do veículo dando um comando e recebendo a resposta visual e auditiva correspondente (carregamos no acelerador e vemos no ecrã como o carro se move mais rápido e ouvimos como as rotações do veículo aumentam). Simuladores têm sido utilizados de forma eficaz para desenvolver sistemas, melhorar a segurança e estudar fatores humanos. Da mesma forma, existem simuladores de cirurgia que proporcionam práticas dinâmicas e acessíveis.[12]​.

• - Avatares: Com os avatares, os usuários podem ingressar no ambiente virtual de duas maneiras: 1) Escolhendo um avatar pré-desenhado com computação gráfica. 2) Fazer uma gravação sua através de um dispositivo de vídeo. No caso da gravação via webcam, o fundo da imagem é retirado para contribuir para uma maior sensação de realidade. A realidade virtual através de avatares melhora a interação entre a própria pessoa e o computador, já que esta forma é mais eficaz que o sistema convencional de computador desktop. Um exemplo são os avatares VR do Facebook, onde o usuário pode criar seu personagem com base nas fotos encontradas em seu perfil de usuário.[13]​.

• - Projeção de imagens reais: Na projeção de imagens reais aplicadas em realidade virtual, o design gráfico de ambientes reais desempenha um papel vital em algumas aplicações como: Navegação autônoma e construção do design gráfico de simuladores de vôo. Este tipo de RV está ganhando popularidade principalmente em gráficos projetados por computador, pois melhora o realismo por meio de imagens fotorrealistas e o processo de modelagem é muito mais simples. Ao gerar modelos realistas, é essencial registrar com precisão os dados em três dimensões (3D). As câmeras são normalmente usadas para projetar pequenos objetos de perto.[14]​.

• - Por computador: Este tipo de realidade virtual consiste em mostrar um mundo tridimensional em um computador comum sem utilizar nenhum tipo de sensor de movimento específico. Muitos jogos de computador atuais utilizam recursos como personagens e outros dispositivos com os quais é possível interagir, para fazer com que o usuário se sinta parte do mundo virtual. Uma crítica comum a esse tipo de imersão é que não há sensação de visão periférica, uma vez que o conhecimento do usuário sobre o que está acontecendo ao seu redor é limitado ao seu ambiente mais próximo.

• - Imersão em ambientes virtuais: A melhor opção para vivenciar a RV é através de uma interface cérebro-máquina, que permite a comunicação direta entre o cérebro e um dispositivo externo. Um passo intermediário seria produzir um “espaço virtual” usando um headset de realidade virtual onde as imagens que aparecem no headset são controladas através de um computador. Os únicos limites são a capacidade do computador que oferece a experiência, a qualidade dos óculos VR e o conteúdo disponível na plataforma de realidade virtual.[15]​.

La realidad virtual se aplica a diversas áreas, incluyendo industria para adultos"),[16]​ arte, educación,[17]​ entretenimiento y videojuegos así como narrativas interactivas, milicia, educación, y medicina. Debido al crecimiento latente es predecible que llegue a cubrir otras industrias.[1][18]​[19]​.

Educação

Foi em 1993, quando foi realizado o primeiro uso prático de uma aplicação de realidade virtual na educação e foi desenvolvido através de um protótipo de laboratório de física aplicada.[20]​ Está avançando a passos largos no campo da educação, embora ainda haja muito a fazer. As possibilidades da realidade virtual e da educação são infinitas e trazem muitas vantagens para estudantes de todas as idades. Atualmente são poucas as iniciativas que criam conteúdos para a educação, pois toda a atenção e avanços estão sendo feitos na indústria do entretenimento, embora muitos assumam que é o que vem no futuro e será uma peça chave na educação.[21]​ Nos estudos universitários isso já é utilizado para fins práticos e para gerar experiência como projetar modelos de arquitetura (engenharia) ou ver alguns sistemas do corpo humano (medicina). Com os mesmos objetivos, um teste piloto foi realizado no Hunters Lane Institute (Tennessee, EUA) em 2017.[22]​.

Psicoterapia

Na psicoterapia, o uso da realidade virtual tem sido bastante inovador, pois garante que o sujeito não fique mais em uma posição passiva, permitindo que o sujeito se movimente pelo ambiente e interaja com ele de diferentes maneiras, tornando a interação mais íntima e ganhando assim ergonomia. A realidade virtual pode ser usada como forma de intervenção diagnóstica e terapêutica.[23]​ As principais aplicações desenvolvidas até agora têm a ver com técnicas de exposição comumente utilizadas para o tratamento de fobias. Max M. North, Sarah M. North e Joseph K. Coble, esses cientistas trataram aerofobia, fobia social, agorafobia, mas progresso também foi feito em outros campos, como transtornos alimentares.[24]​ Além disso, existem inúmeras aplicações de realidade virtual para reabilitação psicológica e psicomotora.[25]​.

No caso da aerofobia ou medo de voar, a realidade virtual oferece muitas vantagens para o tratamento de doenças ou transtornos mentais. Em primeiro lugar, o controlo sobre o que acontece no mundo virtual é total, por isso o paciente pode ter a garantia de que acontecerá tudo o que quiser que aconteça nesse mundo virtual. Desta forma, o ambiente terapêutico será caracterizado como um ambiente protegido onde o paciente poderá explorar sem obter consequências diretas e, posteriormente, poderá aplicar as habilidades adquiridas no ambiente natural.[26]​.

No que diz respeito às pesquisas em psicoterapia, diversas vantagens oferecidas pela realidade virtual estão sendo utilizadas e podem ser resumidas como: maior controle na introdução de estímulos; maior variedade nas opções de resposta; introdução de estímulos em três dimensões; criação de cenários complexos; geração de estímulos sensoriais variados, potencialmente incluindo áudio, tato, cheiro e movimento, que são percebidos simultaneamente com o ambiente gerado graficamente; manipulação precisa e independente da relação geométrica e fotométrica entre objetos; possibilidade de examinar comportamentos sofisticados e complexos dos participantes, como a evitação; e o estudo de situações que na vida real podem ser impraticáveis, perigosas ou eticamente questionáveis. Contudo, apesar do enorme potencial da realidade virtual, os investigadores devem estar atentos a certas limitações, entre as quais se destaca a variável “presença”, uma vez que a imersão virtual não é necessariamente suficiente para dar ao participante a sensação de que os objetos estão “realmente lá” e para reagir genuinamente.[27][28]​.

Medicamento

Os últimos anos trouxeram uma mudança drástica na conscientização dos pacientes e na sensação de efeitos adversos nos cuidados de saúde. Combinar esse processo com um foco crescente na segurança do paciente tem desafiado os paradigmas educacionais tradicionais na área médica. Especialmente na área cirúrgica, o conceito consagrado de ensino teórico seguido de prática clínica supervisionada, muitas vezes referida como "ver, fazer, ensinar", está a tornar-se menos aceitável, pelo que se procuram métodos inovadores e complementares de ensino do conhecimento médico. Outras preocupações baseiam-se no alto custo do ensino em ambiente clínico. O nível de custos, complexidade, riscos e exposição temporal do processo de treinamento aumenta com a fidelidade dos objetos.[29]​.

A aplicação da tecnologia de realidade virtual (VR) na medicina, por exemplo, para aprendizagem de anatomia e especialmente na área clínica: especialmente para treinamento cirúrgico de residentes em treinamento e para pacientes no tratamento da dor, reabilitação física e tratamento terapêutico de doenças mentais.[30]​.

Em comparação com modelos animais, vídeos e e-learning, as simulações de realidade virtual são mais realistas porque as estruturas anatômicas exibidas em gráficos 3D são mais intuitivas. Os alunos podem interagir com todas as estruturas anatômicas, como pele, músculos, ossos, nervos e vasos sanguíneos. As alterações que ocorrem após cada etapa cirúrgica são muito semelhantes às da realidade. Todo o desempenho pode ser registrado, comparado e analisado, disponibilizando os dados permanentemente aos formandos.[31]​ De uma perspectiva diferente, a supervisão supervisora ​​e a participação do paciente não são mais necessárias durante o período de treinamento e aquisição de habilidades básicas, pois as simulações de realidade virtual podem fornecer um ambiente virtual controlado necessário para satisfazer esses requisitos fora da sala de cirurgia.[32]​.

Vários aspectos das habilidades de desempenho psicomotor de um aluno podem ser medidos diretamente por meio da avaliação objetiva de desempenho oferecida por simulações. O efeito de treinamento das simulações de RV é geralmente avaliado por parâmetros padrão, incluindo tempo necessário para completar a tarefa, comprimento do percurso, número de colisões, lesões, número de marcos anatômicos identificados, número de corpos soltos encontrados, satisfação, etc.[30]​.

A ideia de usar simuladores cirúrgicos baseados em VR para treinar potenciais cirurgiões tem sido tema de pesquisa há mais de uma década. Contudo, a simulação cirúrgica ainda está longe de ser integrada ao currículo médico. Há uma série de questões ainda em aberto, por exemplo, o nível de realismo da simulação necessário para uma aprendizagem eficaz, a identificação dos componentes das habilidades cirúrgicas que devem ser treinados, bem como a validação do efeito do treinamento. A pesquisa atual se esforça para resolver esses problemas com uma nova geração de simuladores altamente realistas. Um elemento-chave do realismo é a fidelidade e a variabilidade do cenário de treinamento, que reflete diferenças em pacientes individuais.[33]​.

Entretenimento

Ao longo da década, foram incorporadas mídias cujo objetivo é entreter o usuário, abrindo um novo patamar de canal de comunicação exponencial. Os exemplos mais notáveis ​​são os curtas-metragens realizados pelo Google Spotlight Stories, destacados pela qualidade de contar histórias para realidade virtual. Sua aprovação se dá pela acessibilidade de utilizá-lo desde um celular até um PC com sensores de rastreamento. Por outro lado, a inclusão de câmeras 360 graus como GoPro, VIRB, Samsung, Insta 360 ONE"), Nikon KeyMission 360, Insta 360 Air, entre outras,[34]​ permitiram o uso de dispositivos móveis para reproduzir conteúdo em 360 graus para posterior edição.

Resta referir que a indústria cinematográfica tem apostado na canalização da publicidade em 360 graus, como em Isle of Dogs "Isle of Dogs (film)") onde se experiencia o cenário do filme stop-motion alusivo a um bastidores em realidade virtual, chamando a atenção nas redes sociais.[35]​.

Por fim, o curta-metragem de animação Pearl dirigido por Patrick Osborne") em 2007 e vencedor do Emmy Award-Winner expressa o potencial narrativo que pode ser evocado a partir do uso de novas tecnologias, permitindo o conhecimento psicológico dos personagens, fazendo com que o usuário mantenha a atenção a todo o seu entorno para melhor compreender a história.[36]​.

Como Matthew Schnipper" menciona no relatório "The State of Virtual Reality")[37]​ para o portal The Verge: “A promessa da realidade virtual foi superestimada. Use óculos, posicione-se aqui e você será transportado para lá. É o mesmo escapismo prometido pelas drogas, álcool, sexo ou arte – libertar-se das algemas mundanas através do transporte metafísico para estados alterados.”[38]​[39]​.

Jogos de vídeo

Os videogames evoluíram consideravelmente. A qualidade gráfica chegou ao ponto de se igualar a de consoles como os já vistos Doom VR e Fallout 4 VR, realizando movimentos virtuais através do teletransporte dentro do mapa. A mistura entre experiência de realidade virtual e videogame VR culmina em um híbrido de experiências como pode ser visto em Rick e Morty:Virtual Rick-ality") ou Job Simulator, permitindo ao usuário agir facilmente no ambiente sem precisar se deslocar por meio de teletransporte, a fim de evitar fadiga visual.[40]​.

Como precedente para a incorporação de um monitor VR nas consolas, encontramos o PlayStation VR que incorpora controlos com sensores de movimento que delimitam uma localização no espaço e o motor de trabalho recai sobre a consola, de forma a dispensar a compra de um PC exigente, apresentando gradualmente à comunidade novas tecnologias para implementar desenvolvimentos exponenciais. virtual.

À medida que as tecnologias de realidade virtual avançam, a forte influência dos videojogos na cultura afeta a narrativa de não-ficção e também o jornalismo, à medida que procuram impactar as tendências atuais.[42]​.

Salas de realidade virtual com jogos imersivos foram inauguradas na Espanha e na Argentina;[43]​[44]​ são espaços projetados para oferecer experiências de entretenimento e simulação por meio da tecnologia de realidade virtual. Além das viseiras, também podem ser equipados com luvas hápticas, sensores de movimento e plataformas de movimento. Esses dispositivos adicionais permitem interagir naturalmente com um ambiente virtual e, no caso de plataformas de movimento, simulam movimentos físicos, aumentando assim a sensação de imersão.[45]​.

Programas

Atualmente, após a incorporação do HDM compatível com Steam VR, permitiram que esta tecnologia fosse incorporada em softwares de design, proporcionando uma nova perspectiva e manipulação do ambiente para a criação de conteúdo digital. Softwares como Autodesk Maya, Maxon Cinema 4D, Sidefx") Houdini 16"), Adobe After Effects, Adobe PremierPro, Blackmagic Fusion 9"), entre outros, integraram a opção de edição utilizando dispositivos de realidade virtual seja para reproduzir ou criar conteúdo para a mesma plataforma. aplicações.[50]​.

Vídeos de 360 ​​graus ou VR permitem que o usuário esteja no centro da ação, independentemente da finalidade buscada pelo usuário.[51]​.

Por outro lado, no campo do web design podemos encontrar o que é conhecido como web imersiva[52]​ que se refere à inclusão de experiências de realidade virtual, aumentada e mista que são muito úteis em áreas como formação, notícias e retalho. Para esta área foram desenvolvidos frameworks como A-Frame, React 360 ou Amazon Sumerian que facilitam a inclusão desta tecnologia para desenvolvedores e designers web.

Finalmente, programas como Adobe Audition[51]​ ou Final Cut Pro

A origem da realidade virtual remonta à Segunda Guerra Mundial. A Marinha dos Estados Unidos contacta o MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) para a possível criação de um simulador de voo adequado ao treinamento de pilotos de bombardeiro. O projeto foi chamado de Whirlwind e sua construção terminou alguns anos depois, em 1951. Somente 8 anos depois, a USAF (Força Aérea dos Estados Unidos) assumiu o projeto sob o nome de "Projeto Claude") e surgiu o uso civil da tecnologia 3D.

Vários sistemas de realidade virtual foram criados ao longo do século. Em 1962, Morton Heilig construiu o Sensorama, uma máquina que exibia imagens estereoscópicas tridimensionais de grande angular, com som estéreo, efeitos de vento e aroma, e assento móvel. Em 1968, Ivan Sutherland construiu The Sword of Damocles, um fone de ouvido de realidade virtual que exibia imagens estereoscópicas com modelos de wireframe.

Em 1978, uma equipe do MIT liderada por Andrew Lippman criou o Aspen Movie Map, um programa que permitia ao usuário explorar as ruas da cidade de Aspen, usando imagens reais do local, e interagir com determinados edifícios, permitindo ao usuário ver seu interior e dados históricos.

Em 1984, a sede da rede de parques de diversões Six Flags em Baltimore estreou o The Sensorium, um cinema 4D que combinava um filme com projeção estereoscópica, assentos vibratórios e efeitos aromáticos.

Em 1987, a Nintendo lançou o Famicom 3D System e a Sega lançou o Master System, ambos headsets de realidade virtual com lentes obturadoras.

Em 1991, a Sega anunciou o lançamento do Sega VR, um headset de realidade virtual com tela LCD e headset estéreo para máquinas de fliperama e consoles de videogame. O dispositivo foi apresentado ao público em 1993 e foi anunciado que custaria US$ 200, mas nunca foi comercializado.

Em 1994, lançou o Sega VR-1, um simulador de movimento que incorporava um headset com gráficos poligonais tridimensionais e rastreamento de movimentos da cabeça.

Em 1995, a Nintendo lançou o Virtual Boy, um headset de realidade virtual com tela monocromática de paralaxe. Nesse mesmo ano, a Forte lançou o VFX1, um headset de realidade virtual com imagens estereoscópicas, rastreamento de movimento da cabeça e headsets estéreo.[63]​.

Em 2012, Palmer Luckey apresentou o primeiro protótipo do headset de realidade virtual Oculus Rift.[64]​ A versão para cliente começou a ser comercializada em 2015. Em 2016, a Sony lançou o PlayStation VR,[65]​ enquanto a HTC e a Valve lançaram o HTC Vive.[66]​.

Diversas empresas están trabajando actualmente sobre productos de realidad virtual. Algunos están en fase de desarrollo, otros disponibles comercialmente:.

Capacetes ou óculos

Também conhecidos como HMD (head-mounted display), existem basicamente dois tipos: os que possuem tela embutida e os que são essencialmente um invólucro para o usuário inserir um smartphone.

Quanto ao display, costumava-se usar a tecnologia LCD, embora algumas comecem a aparecer, como o Razer OSVR HDK 2, o próprio PlayStation VR ou o novo Oculus com telas OLED. Enquanto alguns HMDs utilizam dois displays LCD (um para cada olho), outros optam por um único display com uma divisão no centro. Alguns possuem lentes colocadas entre os olhos e a tela e podem ser ajustadas à distância dos olhos. As lentes modificam a imagem de cada olho, alterando o ângulo da imagem 2D de cada tela para criar um efeito 3D, simulando as diferenças com as quais as coisas são vistas com um olho em comparação com o outro.[67]​.

Outro aspecto importante dos HMDs é o campo de visão. Os seres humanos têm um campo de visão horizontal de cerca de 180° a 220°, às vezes mais, embora varie de pessoa para pessoa. Essa visão é monocular, ou seja, só é percebida por um dos dois olhos. O campo de visão percebido por ambos os olhos (e, portanto, visto em 3D) é de cerca de 114°. Por esta razão, um campo de visão de 360° seria desnecessário. A maioria dos HMDs opera com um campo de visão entre 110° e 120°.[67]​[68]​.

Por fim, dois pontos devem ser destacados: frames por segundo (FPS) e latência. Um mínimo de 60 FPS é essencial para que o olho perceba as imagens com naturalidade e não cause tonturas. Todos os principais HMDs excedem esse mínimo. O outro ponto é a latência, que deve ser inferior a 20 ms para que o usuário não sinta uma sensação de atraso entre o que faz e o que vê.[67]​.

• - Rift: dispositivo de realidade virtual para uso recreativo e profissional, desenvolvido pela empresa Oculus VR (adquirida pelo Facebook por quase 2 mil milhões de euros em 2014[69]​). Está em fase de desenvolvimento mas você pode adquirir seu modelo experimental. Funciona conectado a um computador, onde roda o software, permitindo que você aproveite toda a potência desse computador para sua recriação do mundo virtual.

• - PlayStation VR: também conhecido como Morpheus, é um headset de realidade virtual atualmente em desenvolvimento pela Sony. Ele foi projetado para ser totalmente funcional com o console Playstation 4 e Playstation 4 Pro. Lançado em 13 de outubro de 2016.

• - Vive: projeto conjunto da Valve Corporation e HTC, atualmente em desenvolvimento, de um HMD com resolução anunciada de 1080x1200 para cada olho, taxa de atualização de 90 Hz e mais de 70 sensores de posição e orientação. Faz parte do projeto SteamVR da Valve, seu alcance de visão é de 100°.

• - VivePro: Lançados no início de 2018, destacam-se pela clareza de imagem superior ao seu antecessor, integrando consecutivamente duas câmeras que permitem um melhor rastreamento do usuário para uma melhor experiência. Por outro lado, oferecem melhor conforto por serem mais leves e pela primeira vez os fones de ouvido estão incluídos, destacando-se do modelo anterior por não necessitar de aquisição de acessório extra. Separadamente, oferecem o primeiro transmissor da empresa trabalhando em 60 Hz, dispensando o TPcast Arquivado em 10 de maio de 2020 na Wayback Machine.

• - StarVR"): desenvolvidos pela Starbreeze Studios e compatíveis com o sistema aberto SteamVR. Destacam-se pelo amplo campo de visão (210º) ao utilizar duas telas de 2560 x 1440, uma para cada olho.

• - FOVE VR"): Têm a particularidade de incorporar eye tracking, o que permite coisas como focar a imagem de acordo com para onde se olha, ou novas formas de interação visual.

• - Pimax 4k"): possuem dois monitores 2k culminando em visão 4k. Diferentemente da concorrência, os óculos possuem sensor giroscópio em vez do já conhecido rastreamento de movimento.

• - Pimax 8k"): compatíveis com SteamVR "Steamroller (microarquitetura)"), esses óculos incorporam dois monitores 4k e possuem pontos de rastreamento para compatibilidade com sensores de digitalização. Sua primeira instância foi graças ao Kickstarter onde a empresa Pimax inovou com o protótipo com 200° de visão, superando a concorrência. Por fim, possuem rastreamento ocular e compatibilidade com HTC Vive.

• - Gear VR: dispositivo de realidade virtual desenvolvido pela Samsung em colaboração com Oculus VR. Ao contrário do Oculus Rift, ele não inclui tela, mas é principalmente um case com alguns botões e um sensor de movimento avançado, projetado para acomodar telefones avançados da própria Samsung que funcionarão como tela e processador do computador.

• - Papelão: caixa de papelão desenvolvida pelo Google e destinada a permitir uma experiência barata de realidade virtual em casa, colocando um smartphone de qualquer marca nele.[70]​[71]​ Lançado em 2014 e descontinuado em 2021.

• - Daydream View: visualizador da plataforma de realidade virtual Daydream desenvolvida pelo Google. Lançado em 2016 e descontinuado em 2019, era compatível com alguns dispositivos móveis certificados e vinha acompanhado de um controlador com sensores de orientação. Os primeiros serviços apresentados foram o Google Street View ou uma experiência de cinema.[72]​.

• - Virtual Boy: console lançado pela Nintendo em 1995 que incluía óculos monocromáticos que reproduziam um ambiente 3D, portanto precursor da realidade virtual. O seu fracasso comercial fez com que desaparecesse do mercado um ano após o seu lançamento.

• - Forte VFX1"): foi um HMD lançado no mercado em 1995. Conectava-se a um PC e oferecia imagem estereoscópica com rastreamento de cabeça em três eixos e resolução de 263 x 230 pixels por olho.

• - eMagin Z800 3DVisor"): HMD fabricado desde 2005, com duas telas OLED de 800x600 pixels, que se destinava principalmente à visualização de imagens 3D ou ao uso como monitor portátil, embora também incorporasse sensores de movimento que possibilitavam sua utilização com videogames de tiro em primeira pessoa.[73]​.

Sensores de posição

Os HMDs mais avançados são vendidos acompanhados de dispositivos conhecidos como sensores de posição que, colocados na sala, permitem ao sistema determinar a localização do HMD e de outros periféricos que o usuário possa transportar, dando assim ao usuário a possibilidade de se movimentar livremente no espaço virtual em escala.

Entre os mais conhecidos estão o Farol utilizado pelos óculos HTC Vive, ou o Constellation utilizado pelo Oculus Rift. [74]

Motoristas

Os sistemas de realidade virtual geralmente incorporam dispositivos de controle que permitem a interação com o ambiente exibido, e que normalmente consistem em controles com botões que são segurados com as mãos e que possuem rastreamento posicional absoluto. É o caso do Oculus Touch ou dos controladores HTC Vive ou do Sony PSVR. Existem também luvas, ou sensores de posição capazes de detectar a posição do corpo ou de partes dele.

• - Leap Motion"): acessório composto por um sensor que percebe remotamente os movimentos da mão, convertendo-o assim em um dispositivo de entrada (um controlador).

• - STEM System"): sistema de detecção sem fio de movimentos corporais, desenvolvido pela empresa Sixense. Representa uma extensão do controlador Razer Hydra, do mesmo fabricante (Sixense).

• - PrioVR"): semelhante em funcionalidade ao anterior, é responsável por transferir os movimentos corporais do usuário para o ambiente virtual.

• - Gloveone"): dispositivo háptico de realidade virtual desenvolvido pela NeuroDigital Technologies. É uma luva que permite receber sensações hápticas através de dez atuadores estrategicamente dispostos nas pontas dos dedos e na palma da mão para dar ao usuário a sensação de ter ou sentir um objeto em sua própria mão. Gloveone também fornece rastreamento de mãos e dedos por si só, embora seja 100% compatível com Leap Motion e RealSense. Permite interagir com objetos exibidos na tela. a partir de um computador ou em um HMD como Rift, Gear VR, Vive ou OSVR.[75]​.

• - PowerClaw"): interface que estimula a pele, desenvolvendo o sentido do tato. O aparelho tem a funcionalidade de gerar a sensação de calor, frio, vibração e rugosidade. Este sistema tem integração direta com o Oculus Rift, capacete de realidade virtual e Leap Motion"), que é um sistema de controle por gestos.

• - Rastreador do Sistema de Realidade Virtual HTC Vive: Sensor externo aos visualizadores que integra informações aos sensores de posicionamento para incorporar objetos do cotidiano à realidade virtual, emitindo informações sobre seu posicionamento.[76]​.

• - VR Gun: Dispositivo que incorpora o HTC VIVE Virtual Reality System Tracker") a um controle externo em forma de arma para tornar a experiência de realidade virtual mais agradável e integrada em jogos de tiro.[77]​.

• - Pimax Controller"): Controladores semelhantes aos antecessores, porém possuem um pad semelhante ao do Oculust Rift, mas incorporando uma fita que permite segurar o controlador sem a necessidade de usar os dedos, dando ao usuário a sensação de agarrar e soltar objetos dentro do ambiente visual ao conectar na realidade virtual. Os gatilhos embutidos fazem alusão aos designs dos antecessores para atender à compatibilidade em Steam e simuladores de vôo.[78]​ Eles também são compatíveis com os sensores de posicionamento da HTC Vive.[79]​[80]​.

Outros periféricos

• - Virtuix Omni: acessório periférico para o Rift, composto por uma plataforma omnidirecional sobre a qual o usuário pode caminhar sem sair do local.

• - Cyberith Virtualizer"): outra plataforma omnidirecional, semelhante à anterior, desenvolvida por uma empresa austríaca.

• - TPcast Arquivado em 10 de maio de 2020 na Wayback Machine: acessório complementar para Oculus e HTC Vive que permite transmissão sem fio, porém são necessárias baterias externas e um repetidor de sinal Wifi.

Outros sistemas

• -

Sistema CAVE na Universidade de Illinois em Chicago

Sistema CAVE (Cave Automatic Virtual Environment): é uma tecnologia que cria um ambiente de realidade virtual em uma sala em formato de cubo, em cujas paredes são projetadas imagens. O usuário, localizado no centro do cubo, observa as imagens ao seu redor com óculos 3D para ter noção de profundidade. O som é gerado por alto-falantes localizados em diferentes pontos da sala. Esses sistemas existem desde a década de 1990.

Software e conteúdo

A par dos produtos de hardware que acabamos de referir, diversas empresas estão a desenvolver software e conteúdos, com as ferramentas disponíveis para tal, para serem usufruídos através de dispositivos de realidade virtual. Alguns que podem ser destacados são:

• - Demos (ambientes para explorar): Tuscany Dive, Riftcoaster, Evil Dead Project, Cmoar Roller Coaster VR, Ready Player One: OASIS beta"), entre outros.[81]​.

• - Videogames: Elite: Dangerous, Alien Isolation, EVE Valkyrie, Hardcode VR, Herobound, Lamper VR, Anshar Wars 2, Land's End, House of Terror VR e outros; bem como mods de jogos clássicos adaptados para VR como Team Fortress 2, Half-Life 2, Richard Burns Rally, Quake VR, The Elder Scroll V SKYRIM VR, Doom VR, Fallout 3 VR e outros.

• - Vídeo: vídeos 360 de diferentes gêneros (documentário, ficção, recreação, musical, entre outros) e aplicativos para visualizá-los (Youtube, Within, Cineveo, CineVR, etc.).[83]​.

• - Educação: Space Engine, Expeditions, Unimersiv, Apollo 11 VR, Hindenburg VR, Oneiric Masterpieces - Paris, Douarnenez VR, Great Pyramid VR, 7VR Wonders, 3D Organon VR Anatomy, The Body VR: Journey Inside a Cell, InCell VR, InMind VR.[84]​.

• - Turismo virtual: Cidades VR, Sites em VR, Visoplaces.

• - Artes plásticas: Inception VR.

• - Comunicação: AltspaceVR.

• - Medicina: ER VR, 3D Organon VR Anatomy, The Body VR: Journey Inside a Cell.[85]​.

• - Utilitários: MINT VR, Supermedium-VR Browser, Pluto, cliente LIV, NVR Player, Hub Culture VR, HELI, Windows Mixed Reality para SteamVR, VoxVR, VRMakingSense, Virtual Sapce, entre outros.[86]​.

• - Solidariedade: Realidade Empoderada.[87]​.

Problemas identificados pelos consumidores

A Forbes identifica quatro problemas a serem evitados nos próximos produtos de RV:[88]​.

• - Necessidade de ligar os óculos a um PC (é importante a introdução de um telemóvel).

• - Preço muito alto para a maioria das pessoas.

• - Falta de conteúdo que justifique a compra.

• - Capacetes muito pesados, que permitem seu uso apenas por tempo limitado.

• - Apenas um usuário pode ocupar o dispositivo por vez.[89]​.

Outros aspectos que às vezes são criticados são:

• - Altas demandas em placas gráficas de PC.

• - Alguns capacetes não incluem fones de ouvido, tornando a experiência desconfortável.

• - Você precisa de amplo espaço para dimensionar os sensores de movimento.

• - Fadiga ocular após longa exposição.

• - Capacidade de atingir objetos na sala enquanto usa o fone de ouvido.

• - O uso de lentes graduadas não favorece a experiência de RV devido ao uso do capacete.

• - Dificuldade em compartilhar a experiência (o visualizador é de uso individual).

• - Campo de visão reduzido com deformação nas laterais.

• - Uso de cabos que dificultam a movimentação.[90]​.

• - Controles pesados ​​sem flexibilidade.

• - Não adequado para usuários epilépticos.

• - Problemas no posicionamento dos sensores.[91]​.

• - Requisitos de grandes espaços vazios para uma correta disposição dos sensores de posicionamento.[92]​.

Para proporcionar a los usuarios la sensación de realismo al utilizar los dispositivos de realidad virtual, se requieren una serie de técnicas como el seguimiento de cabeza, de movimiento y ocular. De igual forma los mandos forman parte importante de la experiencia pues, al contar con vibración conectan al usuario con las acciones que realiza en la pantalla.[93]​.

rastreamento de cabeça

O rastreamento da cabeça permite que um aplicativo reconheça os movimentos da cabeça do usuário e mova a imagem quando o usuário move a cabeça em qualquer direção. Para realizar esse monitoramento são utilizados acelerômetros, giroscópios e magnetômetros incorporados aos HMDs. Além disso, cada empresa utiliza sua própria técnica para determinar a posição do chefe.[67]​.

O Oculus Rift usa seu próprio sistema de posicionamento chamado Constellation. Consiste em um conjunto de vinte LEDs infravermelhos colocados ao redor do capacete formando um padrão reconhecível e um sensor. O sensor captura frames e analisa a posição de todos os LEDs, permitindo assim o rastreamento.[67]​.

Algo semelhante é o que o PlayStation VR usa, exceto que existem apenas nove LEDs. A desvantagem do PSVR é que ele precisa ser ajustado com a câmera toda vez que uma pessoa de altura diferente (por exemplo) o utiliza. Além disso, a PlayStation Camera, necessária para poder utilizá-la, deve estar próxima o suficiente do usuário para funcionar bem. Aliás, a Sony recomenda que você use o PSVR sentado, a aproximadamente 1,5 metro da câmera e com espaço suficiente para fazer alguns movimentos leves. Na verdade, a esta distância o desempenho diminui e a Sony não garante que a câmera detecte corretamente o movimento a partir de 9,8 pés (cerca de 3 metros).[94]​[95]​.

O método utilizado pelo Vive é muito mais inovador. Este é um sistema de rastreamento chamado Lighthouse, desenvolvido pela HTC e Valve. Não requer nenhuma câmera e o HMD não emite luz. O sistema consiste em duas caixas que são colocadas na parede em um ângulo de 90°. Essas caixas contêm LEDs e dois emissores de laser, um horizontal e outro vertical. Por outro lado, o HMD e os dois controles (dois são necessários para determinar a posição das mãos e dos braços) possuem sensores que captam a luz e os lasers emitidos pelas caixas que ficam localizadas nas paredes da sala. Os LEDs acendem e os dispositivos receptores iniciam a contagem. Um dos dois lasers emite uma varredura por toda a sala. Os dispositivos detectam quais sensores foram atingidos pela varredura e quanto tempo se passou desde que os LEDs piscaram e usam essas informações para calcular sua posição em relação às caixas. Quando você chega muito perto de uma parede, uma grade translúcida aparece avisando que você está perto de uma parede real. Tudo isso com um jitter (a imprecisão das medições quando o objeto está parado) de apenas 0,3 mm.[96]​[97]​.

Rastreamento de movimento

O rastreamento ou rastreamento de movimento é uma extensão do rastreamento da cabeça, mas permite reconhecer outros tipos de movimentos, como o das extremidades. Este campo não está tão avançado como o anterior, embora as grandes empresas estejam a concentrar o seu interesse nele.[67]​.

Além do promissor e já citado Lighthouse da Valve, existem outras opções, por exemplo o Leap Motion Orion. Este é um sistema de rastreamento manual extremamente preciso. Detecta todos os movimentos dos dedos e das articulações mesmo em ambientes difusos e com níveis variados de luz, embora tenha algumas desvantagens, como o fato de ser necessário olhar para as mãos para que o sistema os detecte. Outro problema, não exclusivo do Orion, é a falta de algo tangível nas mãos. Na vida real, quando você entra em contato com algo, seu sentido do tato é ativado e você sente esse algo. Na realidade virtual, porém, suas mãos estão vazias e, portanto, você não tem como saber se está segurando o objeto da maneira que deseja ou a força que está sendo aplicada a ele. Os desenvolvedores estão tentando compensar essa falta de resposta tátil por meio de sinais auditivos que indicam quando e como entrar em contato com um objeto, mas a sensação não é a mesma.[98]​[99]​.

A alternativa do Oculus é o Touch, um sistema de controle que consiste em dois controles aderentes e uma pulseira, que faz o usuário sentir que está usando as próprias mãos. Cada um desses dois controles tem o formato de uma lua crescente e possui dois botões, um stick analógico e um gatilho analógico, além de um mecanismo chamado gatilho manual, que reproduz a sensação de disparar uma arma. O Touch também utiliza o sistema de posicionamento Constellation e, ao contrário do Orion da Leap Motion, possui feedback tátil. Os controles também possuem sensores que permitem detectar uma série de gestos com as mãos, como fechar o punho, apontar com o dedo indicador ou levantar o polegar. A desvantagem do Touch em relação ao Orion é que, apesar de muito avançado, ainda é um comando e, portanto, longe da liberdade de movimento que este último oferece.[100]​[101]​.

Vale destacar também a contribuição da empresa espanhola NeuroDigital Technologies com sua GloveOne"). É uma luva que visa dar ao usuário aquele tão desejado feedback tátil. Atualmente não possui sistema de rastreamento, por isso utiliza um Leap Motion para isso, mas permite ao usuário perceber o peso, forma, volume e textura dos objetos com os quais interage. Para isso, utiliza sensores localizados próximos ao polegar, indicador e dedos centrais, além da palma da mão. Além disso, contém 10 atuadores distribuídos entre a palma e as pontas dos dedos. Cada um deles vibra individualmente, com diferentes frequências e intensidades, reproduzindo com precisão as sensações do toque.[102]​[103]​.

Existem outros sistemas de rastreamento de movimento, como ternos, controles de voz ou até esteiras como o Virtuix Omni, que permitem ao usuário explorar longas distâncias caminhando (ou correndo).[67]​.

Rastreamento ocular

Esta é uma tecnologia que as principais empresas ainda não incorporaram, mas está presente no FOVE VR HMD. Este capacete de realidade virtual incorpora sensores infravermelhos internos que capturam os movimentos dos olhos. Isso permite uma gama de opções que vão desde replicar os movimentos dos olhos em seu avatar virtual até provocar reações de outros personagens, dependendo da maneira como você olha para eles. O que é mais impressionante é o realismo que o rastreamento ocular oferece.

Na vida real, os olhos têm um ponto de foco central, enquanto o resto está fora de foco. Isto é muito difícil de replicar, levando a um foco excessivo nos sistemas de outras empresas, o que reduz a sensação de imersão. O rastreamento ocular resolve esse problema, permitindo que você se concentre apenas no que o usuário está olhando. Além disso, poderia levar a otimizações hipotéticas: a aplicação poderia utilizar seus recursos para renderizar objetos de alta qualidade que estão no campo de visão do usuário, aplicando poucos recursos a tudo que está fora de foco naquele momento. Esta tecnologia, no entanto, requer telas de alta resolução, pois o ponto focalizado pelo usuário deve ser o mais realista possível. Focar demais os outros sistemas pode causar enjôo, algo que o rastreamento ocular também pode prevenir.[67][104]​.

problemas físicos

Uma das maiores dificuldades da realidade virtual é fazer com que o usuário sinta uma sensação de imersão sem sentir náuseas, tonturas, etc. Experimentar esses sintomas ao usar a realidade virtual é conhecido como ciberenjôo ou enjôo da realidade virtual e é semelhante ao clássico enjôo, ou enjôo que os pilotos experimentam em simuladores. A percepção desses sintomas também depende da pessoa. Para alguns, o vômito aparece em poucos minutos, enquanto outros podem desfrutar da realidade virtual por horas sem quaisquer consequências.

O problema reside em uma incompatibilidade entre o sistema vestibular (os líquidos e fluidos nas cavidades dentro do ouvido, que enviam informações ao cérebro sobre direção, ângulos, etc.) e o sistema visual.[105]​.

Esses efeitos colaterais da realidade virtual têm causas diferentes. Os desenvolvedores tentam aperfeiçoar seus sistemas para evitá-los ou combatê-los da melhor forma possível, sendo estes latência, duplicação de imagem e persistência entre outros.

Latência é o atraso entre a ação realizada pelo usuário e sua representação na tela, produzindo desequilíbrios entre os sistemas vestibular e visual, causando náuseas e tonturas.[105]​.

A latência comum em videogames é o intervalo de tempo entre o pressionamento de um botão pelo usuário e a atualização dos pixels, geralmente sendo de no mínimo 50 ms. É importante não confundir esse atraso com o tempo entre o momento em que o usuário pressiona um botão e a ação é realizada, sendo insuficiente para a realidade virtual, que exige uma latência de pelo menos 20 ms para que o usuário não sofra atraso. Na verdade, a maioria dos especialistas acredita que o limite é ainda mais baixo, de 15 ou até 7 ms. Oculus Rift tem um atraso em condições ideais entre 30 e 40 ms.

Isso ocorre porque o processo de renderização da imagem exige que o sistema de rastreamento determine a posição e orientação exatas do HMD, o aplicativo que renderiza a cena, para que o hardware transfira a cena renderizada para a tela do HMD e comece a emitir fótons para cada pixel.

A primeira etapa, o rastreamento, leva entre 10 e 15 ms quando se trata de rastreamento óptico, o que por si só é muito longo. O rastreamento do acelerômetro é muito mais rápido com uma latência de 1 ms ou menos, mas é impreciso e varia muito. Um dos principais problemas é que telas de 60 Hz, por exemplo, já introduzem um atraso de cerca de 15 ou 16 ms na renderização. Esse valor depende da CPU e da GPU, mas geralmente está nesse intervalo, exceto para aplicativos mais antigos que exigem renderização primitiva.

Finalmente, o hardware transfere a cena renderizada para a tela do HMD. Para a maioria dos sistemas baseados em varredura de frequência, isso significa um atraso de cerca de 16 ms no pior caso (assumindo que sejam usados ​​displays de 60 Hz). Se a imagem for transmitida imediatamente, ou seja, os fótons começam a aparecer instantaneamente na chegada, a soma das latências citadas acima é muito superior a 20 ms e está a uma distância abismal dos 7 ms desejados.

Outra grande desvantagem é a trepidação ou duplicação da imagem. É uma combinação de dois fenômenos, desfoque de imagem e estroboscopia. Desfoque ou mancha é um desfoque de movimento presente na realidade virtual. Já o estroboscópio ou estroboscopia consiste na percepção de múltiplas cópias de uma imagem ao mesmo tempo, fazendo parecer que não há movimento entre elas. A união desses dois fenômenos constitui duplicações de imagens.

Judder normalmente produz tonturas e todos os sintomas relacionados, então você deve tentar evitá-lo. Uma das causas da trepidação é o fato de os pixels se moverem pela retina enquanto estão ligados (causando manchas). A solução óbvia para a duplicação de imagens é aumentar a taxa de quadros. O problema é que para evitá-lo completamente seria necessária uma taxa de quadros entre 300 e 1000 FPS, algo muito distante da realidade. Portanto, embora a solução seja óbvia, também é totalmente impossível devido às limitações tecnológicas.

A outra solução tem a ver com persistência. A maioria dos monitores tem persistência total, portanto os pixels permanecem sempre ligados. O nível de desfoque não depende da fração do quadro em que os pixels estão, mas do tempo total em que eles permanecem. É por isso que uma taxa de quadros em torno de 1000 FPS seria ideal com persistência total, já que o tempo seria de apenas 1 ms.

Como esta taxa de quadros é atualmente inatingível, baixa persistência deve ser usada para alcançar o mesmo resultado. Com persistência zero (ou quase zero), o movimento dos pixels iluminados pela retina é eliminado, pois eles permanecem acesos por muito pouco tempo. Assim, o componente de desfoque na duplicação de imagens é eliminado. Porém, a baixa persistência também apresenta desvantagens, pois pode aumentar a estroboscopia. Na verdade, a própria mancha obscurece um pouco a estroboscopia. Ao reduzir o primeiro utilizando telas de baixa persistência, o segundo se manifesta de forma mais clara. No entanto, esse problema não é tão sério. A razão é que na imagem que o olho está focalizando a estroboscopia não ocorrerá, pois o próprio olho a evitará seguindo-a, pois os mesmos pixels irão para o mesmo ponto da retina em cada quadro. Embora esse efeito ocorra no resto da imagem, ele não será tão perceptível, pois ficará fora de foco.[106]​[107]​[108]​.

Privacidade e proteção de dados

À medida que as novas tecnologias avançam, as preocupações com a proteção de dados crescem consideravelmente. Não é apenas importante quem tem acesso aos nossos dados, mas também a grande incógnita das finalidades para as quais esses dados serão utilizados.[109]​ Isto gera, portanto, um debate ético que deve ser abordado.

É importante considerar que a realidade virtual não só faz uso dos nossos dados pessoais, mas também ultrapassa os limites tradicionais das redes sociais. Isto significa que estes tipos de tecnologias vão um passo além e envolvem novas categorias de reconhecimento individual com maior granularidade e precisão. Exemplos incluem os óculos utilizados, que extraem informações das variações da íris, ou os controles, que funcionam como interface com o mundo virtual e analisam alterações posturais para analisar imediatamente a resposta emocional.

A análise da posição relativa dos avatares nesse mundo, os tempos e a forma de reação, geram um estudo biomecânico do indivíduo. Se também forem adicionadas interfaces neurais, o resultado é o conhecimento do indivíduo em níveis que nunca foram planejados para serem alcançados com as redes sociais.[110]​.

Assim, a realidade virtual gera um novo paradigma em termos de proteção de dados, abrangendo não só a privacidade e segurança das informações do indivíduo, mas também a sua integridade física e neural.

Condições físicas e psicológicas

A realidade virtual pode ter um impacto significativo no bem-estar físico e psicológico dos usuários. Esse impacto pode ser tanto positivo quanto negativo, visto que, por um lado, é utilizado como ferramenta para tratar diversas condições de saúde mental, como fobias, transtorno de estresse pós-traumático (TEPT) e depressão, mas, ao mesmo tempo, pode gerar efeitos indesejados, como dependência ou dessensibilização.

Dadas estas possibilidades, é muito necessário monitorizar e proteger o bem-estar dos utilizadores. Podemos alcançar um ambiente seguro realizando testes suficientes em aplicações e dispositivos para garantir a qualidade e segurança adequadas, ou promovendo um equilíbrio saudável entre a utilização da realidade virtual e a realização de atividades da vida real, como socializar ou fazer exercício.[111]​.

Outros problemas

Além desses impedimentos tecnológicos, a realidade virtual enfrenta outros problemas. Em primeiro lugar, embora os efeitos a curto prazo não vão além de tonturas e vómitos, ninguém sabe ao certo como o uso continuado da realidade virtual pode afetar uma pessoa, seja física ou mentalmente.

Por outro lado, os custos do equipamento necessário ainda são demasiado elevados para o utilizador médio. Um headset de realidade virtual de alta qualidade ronda os 600€, devendo também ter em conta o preço de um dispositivo (computador ou consola) capaz de executar as aplicações de forma satisfatória.

Finalmente, a realidade virtual precisa gerar lucros para ser viável. Atualmente, a maior parte do público interessado são gamers, mas é necessário atrair mais setores de forma mais ampla para sobreviver economicamente.[112]​[113]​.

Muchos libros y películas de ciencia ficción han imaginado personajes atrapados o entrando en una realidad virtual.

Cinema

A realidade virtual tem sido um tema relevante para alguns filmes do setor cinematográfico, que a trataram ou se basearam nela para os seus filmes.

• - Matrix (1999): Neo, um hacker habilidoso, descobrirá que seu mundo é uma mentira, que ele, junto com o resto dos humanos, está conectado a uma simulação digital, a Matrix, criada por máquinas, que as utilizam para continuar funcionando. Agora sabendo a verdade, Neo deve enfrentar os Agentes, programas que prendem aqueles que descobriram e resistem a permanecer em Matrix, para se salvarem.[114]​.

• - Ready Player One (2018): O adolescente Wade Watts, como todo mundo, passa suas horas em um universo virtual, o OASIS, onde tudo é possível. Mas logo sua vida dará uma guinada ao decifrar uma das provas de uma competição realizada nesse universo, cujo vencedor ganhará o controle absoluto do OASIS. Porém, ele não será o único que irá atrás do prêmio.[115]​.

• - Inception (2010): Dom Cobb é um ladrão de ideias: ele se infiltra no subconsciente das pessoas durante seus sonhos e extrai as ideias que seus clientes desejam obter. Porém, esse trabalho acaba custando-lhe a liberdade e a família. Disposto a fazer o que for preciso para recuperar sua vida passada, ele concorda com um trabalho extraordinário: deve implantar uma ideia externa na mente de outra pessoa. Se você tiver sucesso, receberá perdão. Embora ele terá que enfrentar um inimigo com o qual não contava.[116]​.

• - Ender's Game (2013): Após a Terra ser atacada por uma raça alienígena conhecida como Formics, Ender Wiggin será selecionado e preparado como comandante da equipe responsável por proteger o que resta da Terra e da humanidade da ameaça dos Formics, que estão prestes a retornar para terminar o trabalho.[117]​.

• - Jumanji: Bem-vindo à Selva (2017) e Jumanji: O Próximo Nível (2019): Quatro adolescentes estão presos dentro de um estranho videogame que descobrem por acaso. Para voltar para casa, eles devem superar todos os “níveis”, todos os desafios que este mundo virtual lhes impõe, sem morrer mais de três vezes, ou então... Game Over.[118]​[119]​.

• - Hiperrealidade.

• - Cibercultura.

• - Universo holográfico.

• - Aplicações de realidade virtual.

• - Metaverso.