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.
Exemplos e aplicações
As simulações de treinamento e ensaio abrangem desde treinamento processual de tarefa parcial (geralmente sobre botões, por exemplo: qual botão é pressionado para acionar um braço de reabastecimento) até simulações de movimento completo que treinam pilotos. ou soldados e agentes da lei em cenários que são demasiado perigosos para serem treinados com equipamento real e utilização de munições reais. Videogames, desde simples fliperamas até jogos on-line multijogador massivo e programas de treinamento, como simuladores de vôo e direção. Ambientes de entretenimento, como simuladores de movimento, que envolvem os pilotos/jogadores em um ambiente digital virtual aprimorado por sinais de movimento, visuais e auditivos. Simuladores de realidade, como um das montanhas Virunga, em Ruanda, que leva você a uma jornada pela selva para conhecer uma tribo de gorilas das montanhas. Ou versões de treinamento como aquela que simula um passeio pelas artérias e pelo coração humanos para testemunhar o acúmulo de placas e assim aprender sobre colesterol e saúde.[37].
Paralelamente aos cientistas, artistas como Knowbotic Research, Donna Cox, Rebecca Allen, Robbie Cooper, Maurice Benayoun, Char Davies e Jeffrey Shaw utilizam o potencial da realidade virtual imersiva para criar experiências e situações fisiológicas ou simbólicas. Outros exemplos de tecnologia imersiva incluem o ambiente/espaço físico imersivo com projeções digitais e som ambiente, como o CAVE, e o uso de headsets de realidade virtual para assistir filmes, com rastreamento de cabeça e controle computadorizado da imagem apresentada, para que o espectador pareça estar dentro da cena. A próxima geração é o VIRTSIM, que alcança imersão total por meio de captura de movimento e head-mounted displays sem fio para equipes de até treze pessoas imersivas, permitindo movimento natural através do espaço e interação no espaço virtual e físico simultaneamente.
Novos campos de estudos ligados à realidade virtual imersiva surgem a cada dia. Os pesquisadores veem um grande potencial nos testes de realidade virtual servindo como métodos complementares de entrevista em cuidados psiquiátricos.[38] A realidade virtual imersiva também tem sido utilizada em estudos como ferramenta educacional em que a visualização de estados psicóticos tem sido utilizada para obter maior compreensão de pacientes com sintomas semelhantes. Existem novos métodos de tratamento disponíveis para a esquizofrenia [39] e outras áreas de pesquisa desenvolvidas recentemente onde se espera que a realidade virtual imersiva melhore: educação sobre procedimentos cirúrgicos, [40] programas de reabilitação cirúrgica e de lesões [41] e redução da dor no membro fantasma.[42].
No campo do projeto arquitetônico e das ciências da construção, ambientes virtuais imersivos são adotados para facilitar aos arquitetos e engenheiros de construção a melhoria do processo de projeto, assimilando seu senso de escala, profundidade e consciência espacial. Essas plataformas integram o uso de modelos de realidade virtual e tecnologias de realidade mista em várias funções de pesquisa em ciências da construção,[43] operações de construção,[44] treinamento de pessoal, pesquisas com usuários finais, simulações de desempenho[45] e visualização de modelagem de informações de construção.[46][47] Head-mounted displays (com sistemas de 3 graus de liberdade e 6 graus de liberdade) e plataformas CAVE são usadas para visualização espacial e navegação. Modelagem de informações de construção (BIM) para diferentes fins de projeto e avaliação. [48] Clientes, arquitetos e proprietários de edifícios usam aplicativos derivados de mecanismos de jogos para navegar em modelos BIM em escala 1:1, permitindo uma experiência virtual de visitação de edifícios futuros. [47] Para tais casos de uso, o desempenho aprimorado da navegação espacial entre fones de ouvido de realidade virtual e monitores de desktop 2D foi investigado em vários estudos, com alguns sugerindo uma melhoria significativa em fones de ouvido de realidade virtual [49] [50], enquanto outros não indicam nenhuma diferença significativa. [51] [52] Arquitetos e engenheiros de construção também podem usar ferramentas de projeto imersivas para modelar vários elementos de construção em interfaces CAD reais. [53] [54] e aplicar modificações de propriedade em arquivos de modelagem de informações de construção (BIM) por meio de tais ambientes.[46] [55] Na fase de construção de edifícios, ambientes imersivos são usados para melhorar a preparação do local, a comunicação no local e a colaboração dos membros da equipe, a segurança [56] [57] e a logística.[58] Para o treinamento de trabalhadores da construção civil, os ambientes virtuais provaram ser muito eficazes na transferência de habilidades e estudos mostram resultados de desempenho semelhantes aos do treinamento em ambientes reais. [59] Além disso, plataformas virtuais também são utilizadas na fase de operação de edifícios para interagir e visualizar dados com dispositivos de Internet das Coisas (IoT) disponíveis em edifícios, melhoria de processos e também gerenciamento de recursos. [60] [61].
Os estudos de ocupantes e usuários finais são conduzidos através de ambientes imersivos. [62] [63] As plataformas virtuais imersivas envolvem os futuros ocupantes no processo de projeto do edifício, proporcionando uma sensação de presença aos usuários, integrando maquetes pré-construção e modelos BIM para avaliação de opções alternativas de projeto no modelo de construção de maneira oportuna e econômica. [64] Estudos conduzindo experimentos humanos mostraram que os usuários têm desempenho semelhante nas atividades diárias de escritório (identificação de objetos, velocidade de leitura e compreensão) em ambientes virtuais imersivos e ambientes físicos testados. [62] No campo da iluminação, headsets de realidade virtual têm sido usados para investigar a influência dos padrões de fachada nas impressões perceptivas e na satisfação de um espaço simulado com luz natural.[65] Além disso, estudos de iluminação artificial implementaram ambientes virtuais imersivos para avaliar as preferências de iluminação dos usuários finais de cenas virtuais simuladas com controle de persianas e luzes artificiais no ambiente virtual.[63].
Para análise estrutural e engenharia, ambientes imersivos permitem que o usuário se concentre nas investigações estruturais sem se distrair demais para operar e navegar na ferramenta de simulação.[66] Aplicações de realidade virtual e aumentada foram projetadas para análise de elementos finitos de estruturas de casca. Usando uma caneta "Stylus (computação)" e luvas de dados como dispositivos de entrada, o usuário pode criar, modificar malhas e especificar condições de contorno. Para geometria simples, resultados codificados por cores em tempo real são obtidos alterando as cargas no modelo.[67] Estudos usaram redes neurais artificiais (RNAs) ou métodos de aproximação para obter interação em tempo real de geometria complexa e simular seu impacto. usando luvas hápticas.[68] Estruturas em grande escala e simulação de pontes também foram alcançadas em ambientes virtuais imersivos. O usuário pode movimentar as cargas atuantes na ponte e os resultados da análise de elementos finitos são atualizados imediatamente usando um módulo aproximado.[69].