Un entorno digital inmersivo es una escena "Cinemática (videojuegos)") o "mundo" artificial, interactivo y creado por computadora en el que un usuario puede sumergirse.[36]Los entornos digitales inmersivos podrían considerarse sinónimos de realidad virtual, pero sin la implicación de que se esté simulando la "realidad" real. Un entorno digital inmersivo podría ser un modelo de la realidad, pero también podría ser una completa interfaz de usuario de fantasía o una abstracción "Abstracción (filosofía)"), siempre que el usuario del entorno esté inmerso en él. La definición de inmersión es amplia y variable, pero aquí se supone que significa simplemente que el usuario se siente parte del " universo " simulado. El éxito con el que un entorno digital inmersivo puede realmente sumergir al usuario "Usuario (informática)") depende de muchos factores, como gráficos creíbles por computadora en 3D, sonido envolvente, entrada interactiva del usuario y otros factores como la simplicidad, la funcionalidad y el potencial de disfrute. Actualmente se están desarrollando nuevas tecnologías que pretenden aportar efectos ambientales realistas al entorno de los jugadores: efectos como el viento, la vibración del asiento y la iluminación ambiental.
Ejemplos y aplicaciones
Las simulaciones de entrenamiento y ensayo abarcan toda la gama, desde entrenamiento de procedimientos de tareas parciales (a menudo sobre botones, por ejemplo: qué botón se presiona para desplegar un brazo de reabastecimiento de combustible) hasta simulaciones de movimiento completo que entrenan a los pilotos. o soldados y agentes del orden en escenarios que son demasiado peligrosos para entrenar con equipos reales utilizando municiones reales.Videojuegos desde simples arcade hasta juegos multijugador masivo en línea y programas de entrenamiento como simuladores de vuelo y conducción . Entornos de entretenimiento como simuladores de movimiento que sumergen a los ciclistas/jugadores en un entorno digital virtual mejorado por señales de movimiento, visuales y auditivas. Simuladores de realidad, como uno de las Montañas Virunga en Ruanda que te lleva en un viaje por la jungla para conocer a una tribu de gorilas de montaña. O versiones de entrenamiento como la que simula un recorrido por las arterias y el corazón humanos para presenciar la acumulación de placa y así aprender sobre el colesterol y la salud.[37].
Paralelamente a los científicos, artistas como Knowbotic Research, Donna Cox, Rebecca Allen, Robbie Cooper, Maurice Benayoun, Char Davies y Jeffrey Shaw utilizan el potencial de la realidad virtual inmersiva para crear experiencias y situaciones fisiológicas o simbólicas.Otros ejemplos de tecnología de inmersión incluyen el entorno físico/espacio inmersivo con proyecciones digitales y sonido circundantes, como CAVE, y el uso de cascos de realidad virtual para ver películas, con seguimiento de la cabeza y control por computadora de la imagen presentada, de modo que el espectador parezca estar dentro de la escena. La próxima generación es VIRTSIM, que logra una inmersión total a través de la captura de movimiento y pantallas inalámbricas montadas en la cabeza para equipos de hasta trece personas inmersivas, lo que permite el movimiento natural a través del espacio y la interacción tanto en el espacio virtual como en el físico simultáneamente.
Cada día surgen nuevos campos de estudios vinculados a la realidad virtual inmersiva. Los investigadores ven un gran potencial en las pruebas de realidad virtual que sirven como métodos de entrevista complementarios en la atención psiquiátrica.[38] La realidad virtual inmersiva también se ha utilizado en estudios como una herramienta educativa en la que se ha utilizado la visualización de estados psicóticos para obtener una mayor comprensión de pacientes con síntomas similares. Hay nuevos métodos de tratamiento disponibles para la esquizofrenia [39] y otras áreas de investigación recientemente desarrolladas donde se espera que la realidad virtual inmersiva mejore: la educación sobre procedimientos quirúrgicos, [40] programas de rehabilitación de lesiones y cirugías [41] y la reducción del dolor del miembro fantasma.[42].
En el ámbito del diseño arquitectónico y las ciencias de la construcción, se adoptan entornos virtuales inmersivos para facilitar a los arquitectos e ingenieros de la construcción mejorar el proceso de diseño mediante la asimilación de su sentido de escala, profundidad, y conciencia espacial . Dichas plataformas integran el uso de modelos de realidad virtual y tecnologías de realidad mixta en diversas funciones de investigación en ciencias de la construcción,[43] operaciones de construcción,[44] capacitación de personal, encuestas de usuarios finales, simulaciones de desempeño [45] y visualización de modelado de información de construcción.[46][47] Las pantallas montadas en la cabeza (con sistemas de 3 grados de libertad y 6 grados de libertad ) y las plataformas CAVE se utilizan para visualización espacial y navegación por modelado de información de construcción (BIM) para diferentes propósitos de diseño y evaluación. [48] Clientes, arquitectos y propietarios de edificios utilizan aplicaciones derivadas de motores de juegos para navegar por modelos BIM a escala 1:1, lo que permite una experiencia de recorrido virtual por edificios futuros. [47] Para tales casos de uso, la mejora del rendimiento de la navegación espacial entre cascos de realidad virtual y pantallas de escritorio 2D se ha investigado en varios estudios, y algunos sugieren una mejora significativa en los cascos de realidad virtual [49] [50] mientras que otros no indican una diferencia significativa.[51][52] Los arquitectos e ingenieros de construcción también pueden utilizar herramientas de diseño inmersivo para modelar varios elementos de construcción en interfaces CAD de realidad virtual,[53] [54] y aplicar modificaciones de propiedades a archivos de modelado de información de construcción (BIM) a través de dichos entornos.[46] [55]En la fase de construcción del edificio, se utilizan entornos inmersivos para mejorar los preparativos del sitio, la comunicación en el sitio y la colaboración de los miembros del equipo, la seguridad [56] [57] y la logística.[58] Para la formación de trabajadores de la construcción, los entornos virtuales han demostrado ser muy eficaces en la transferencia de habilidades y los estudios muestran resultados de rendimiento similares a los de la formación en entornos reales. [59] Además, las plataformas virtuales también se utilizan en la fase de operación de los edificios para interactuar y visualizar datos con dispositivos de Internet de las cosas (IoT) disponibles en los edificios, mejora de procesos y también gestión de recursos. [60] [61].
Los estudios de ocupantes y usuarios finales se realizan a través de entornos inmersivos. [62] [63] Virtual Las plataformas inmersivas involucran a los futuros ocupantes en el proceso de diseño del edificio al brindar una sensación de presencia a los usuarios al integrar maquetas previas a la construcción y modelos BIM para la evaluación de opciones de diseño alternativas en el modelo de construcción de manera oportuna y rentable. [64] Los estudios que realizan experimentos con humanos han demostrado que los usuarios se desempeñan de manera similar en las actividades diarias de la oficina (identificación de objetos, velocidad de lectura y comprensión) dentro de entornos virtuales inmersivos y entornos físicos evaluados. [62] En el campo de la iluminación, se han utilizado cascos de realidad virtual para investigar la influencia de los patrones de la fachada en las impresiones perceptivas y la satisfacción de un espacio simulado con luz natural.[65] Además, los estudios de iluminación artificial han implementado entornos virtuales inmersivos para evaluar las preferencias de iluminación de los usuarios finales de escenas virtuales simuladas con el control de las persianas y las luces artificiales en el entorno virtual.[63].
Para el análisis y la ingeniería estructural, los entornos inmersivos permiten al usuario centrarse en las investigaciones estructurales sin distraerse demasiado para operar y navegar por la herramienta de simulación.[66] Se han diseñado aplicaciones de realidad virtual y aumentada para el análisis de elementos finitos de estructuras de conchas . Utilizando un lápiz óptico "Estilete (informática)") y guantes de datos como dispositivos de entrada, el usuario puede crear, modificar mallas y especificar condiciones de contorno. Para una geometría simple, resultados codificados por colores en tiempo real se obtienen cambiando las cargas sobre el modelo.[67] Los estudios han utilizado redes neuronales artificiales (RNA) o métodos de aproximación para lograr la interacción en tiempo real de la geometría compleja y simular su impacto. mediante guantes hápticos.[68] También se han logrado estructuras a gran escala y simulación de puentes en entornos virtuales inmersivos. El usuario puede mover las cargas que actúan sobre el puente y los resultados del análisis de elementos finitos se actualizan inmediatamente mediante un módulo aproximado.[69].