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La realidad virtual (RV) tiene muchas aplicaciones . Se han desarrollado aplicaciones en una variedad de dominios, como el diseño arquitectónico y urbano , los diseños industriales , las experiencias de naturaleza restaurativa, la atención médica y las terapias clínicas , el marketing digital y el activismo , la educación y la formación, la ingeniería y la robótica , el entretenimiento , las comunidades virtuales , las bellas artes , el patrimonio y la arqueología , la seguridad laboral , así como las ciencias sociales y la psicología .
La realidad virtual (RV) está revolucionando las industrias al permitir simulaciones interactivas e inmersivas que mejoran enormemente el trabajo de los profesionales en estas industrias. La RV está cambiando la forma en que los expertos abordan los problemas y proponen soluciones creativas en una variedad de campos, incluida la arquitectura y la planificación urbana, donde ayuda a visualizar estructuras intrincadas y simular ciudades enteras, y la atención médica y la cirugía, donde mejora la precisión y la seguridad del paciente. [1] [2] [3] [4] Como lo demuestran las operaciones colaborativas exitosas que utilizan plataformas de RV, los avances en RV permiten a los cirujanos entrenarse en entornos libres de riesgos y diseñar tratamientos personalizados para pacientes específicos. [5] [6]
Las aplicaciones de realidad virtual promueven la competencia técnica, ofrecen experiencia práctica y mejoran los resultados de los pacientes al disminuir los errores y aumentar la productividad en la educación médica. [7] [8] [9] Más allá de la atención médica, la realidad virtual (RV) desempeña un papel clave en la mejora de la educación y la capacitación a través de entornos realistas e interactivos, el diseño de lugares de trabajo más seguros y la producción de experiencias naturales relajantes. [10] [11] [12] Estos desarrollos demuestran la capacidad de la realidad virtual para revolucionar una variedad de industrias, pero aún es necesario abordar cuestiones como la asequibilidad, la facilidad de uso y el realismo. [13] [14] [15]
La realidad virtual también extiende su impacto al mundo del marketing, donde las experiencias inmersivas en 3D atraen a los clientes de maneras únicas que los entusiasman con los productos. Además, el papel de la realidad virtual en la salud mental a través de terapias para el trastorno de estrés postraumático y los trastornos de ansiedad demuestra su valor psicológico. [16] [17] [15]
Uno de los primeros usos registrados de la realidad virtual en la arquitectura fue a fines de la década de 1990, cuando la Universidad de Carolina del Norte modeló virtualmente Sitterman Hall, sede de su departamento de informática. [1] Los diseñadores usaron un casco y un controlador de mano para simular el movimiento en un espacio virtual. Con un modelo de Autodesk Revit , podían "caminar a través" de un esquema. La realidad virtual permite a los arquitectos comprender mejor los detalles de un proyecto, como la transición de materiales, líneas de visión o representaciones visuales de la tensión de las paredes, cargas de viento , ganancia de calor solar u otros factores de ingeniería. [2] En 2010, se habían desarrollado programas de realidad virtual para proyectos de regeneración urbana, planificación y transporte. [3] Se simularon ciudades enteras en realidad virtual. [18]
Las empresas automotrices como Porsche y BMW utilizan la realidad virtual y la inteligencia artificial para optimizar sus cadenas de producción. [13] Los desarrolladores de software están creando soluciones de realidad virtual para omitir fases redundantes del flujo de trabajo de diseño y cumplir con las expectativas del usuario final de manera más rápida y precisa. [19] [ ¿ Fuente poco confiable? ]
Los estudios sobre la exposición a entornos naturales muestran cómo estos pueden ayudar a las personas a relajarse, recuperar la capacidad de atención y la función cognitiva, reducir el estrés y estimular estados de ánimo positivos. [10] [20] [21] La teoría de la restauración de la atención y la teoría de la recuperación del estrés [22] explican los mecanismos por los cuales los entornos naturales de realidad virtual pueden conducir a la restauración mental. [11] Esto contrasta con los entornos urbanos que han demostrado ser menos restauradores. [23]
La tecnología de realidad virtual inmersiva es capaz de reproducir experiencias de naturaleza restaurativa creíbles, ya sea mediante secuencias de video de 360 grados o entornos creados a partir de renderizado 3D en tiempo real, a menudo desarrollados con motores de juegos como Unreal Engine o Unity . Esto es útil para usuarios que no pueden acceder a ciertas áreas, por ejemplo, personas mayores o residentes de hogares de ancianos que enfrentan restricciones físicas o complicaciones. [14]
La realidad virtual se está aplicando en una amplia gama de áreas médicas, incluida la educación médica, la capacitación, la cirugía y la asistencia diagnóstica para el personal sanitario. Para los profesionales de la salud, al explorar entornos sensoriales tridimensionales (3D) y multimedia generados por computadora en tiempo real, ya sean realistas o artificiales, pueden obtener conocimientos prácticos que pueden usar en la práctica clínica. [24] Para los pacientes, la realidad virtual se puede utilizar para cirugía, rehabilitación y capacitación para aliviar síntomas médicos y curar enfermedades. [25] [26] La realidad virtual comenzó a aparecer en la rehabilitación en la década de 2000.
Con el aumento de la COVID-19 en 2020, las oportunidades de formación y educación clínica se redujeron en gran medida debido a la falta de disponibilidad de educadores clínicos y la necesidad de establecer el distanciamiento social evitando la interacción en persona. [27] Sin embargo, en los últimos años, ha habido un resurgimiento de la financiación, por lo que muchas instituciones han desarrollado simulaciones para enseñar a sus estudiantes de medicina. Particularmente en el campo de la diabetes , un estudio llamado DEVICE (Diabetes Emergencies: Virtual Interactive Clinical Education) permitió que las clínicas no especializadas se capacitaran para poder identificar y tratar mejor a los pacientes con diabetes. [7]
La realidad virtual se utiliza cada vez más para capacitar a los cirujanos, ya que ofrece simuladores de cirugía realistas que replican situaciones de la vida real. Estas herramientas permiten la práctica práctica en un entorno seguro, lo que mejora la precisión y las habilidades sin los riesgos asociados con los pacientes reales. [28] [29] Esto permite que los nuevos cirujanos practiquen y reciban retroalimentación sin necesidad de que un cirujano experto los guíe durante el proceso. [30]
Las investigaciones muestran que los médicos que experimentan simulaciones de realidad virtual mejoraron su destreza y desempeño en el quirófano significativamente más que los grupos de control. [8] [31] [32] [33] [34] Un estudio de 2020 encontró que los estudiantes clínicos capacitados a través de VR obtuvieron puntajes más altos en varias áreas, incluido el diagnóstico , los métodos quirúrgicos y el desempeño general, en comparación con los que se enseñaron tradicionalmente. [9] Los aprendices pueden usar instrumentos reales y equipos de video para practicar en cirugías simuladas. [35] A través de la revolución de las capacidades de análisis computacional, los modelos de realidad virtual totalmente inmersivos están actualmente disponibles en la capacitación en neurocirugía. La inserción de catéteres de ventriculostomía, las simulaciones endoscópicas y endovasculares se utilizan en los centros de capacitación de residencia neuroquirúrgica en todo el mundo. Los expertos ven la capacitación en realidad virtual como una parte esencial del plan de estudios de la futura capacitación de neurocirujanos. [35]
En uno de estos estudios, por ejemplo, de 2022, se proporcionó a los participantes un monitor de pantalla táctil, dos manipuladores quirúrgicos y dos pedales diseñados para emular un simulador laparoscópico del mundo real [34] . Cuando se les pidió a los participantes que realizaran tareas de cirugía simulada (Figura 1), se desempeñaron significativamente mejor que un grupo de control que no estaba entrenando con VR [34] . Además de obtener mejores resultados en las tareas, los que recibieron capacitación en VR demostraron un ahorro de tiempo significativo y un mejor desempeño en las áreas críticas mencionadas anteriormente [8] [31] [32] [33] [34] . Los participantes que se entrenaron con realidad virtual también demostraron una carga cognitiva reducida, lo que sugiere que pudieron aprender el contenido con significativamente menos tensión mental. Estos hallazgos demuestran cómo los simuladores basados en VR, que brindan un entorno seguro y entretenido para practicar técnicas quirúrgicas, tienen el potencial de transformar por completo la capacitación laparoscópica. [34]
La tecnología de realidad virtual ha surgido como una herramienta potencial para la formación médica, en particular debido a la escasez de cirujanos capacitados. Al crear entornos virtuales altamente realistas e interactivos, las simulaciones de realidad virtual tienen el potencial de mejorar las habilidades quirúrgicas, mejorar la seguridad del paciente y reducir los costos de capacitación. Un estudio de 2020 comparó el desempeño de cirujanos experimentados y menos experimentados en una simulación de realidad virtual para cirugía de columna. Los resultados indicaron que los cirujanos novatos que se sometieron a una capacitación de realidad virtual pudieron identificar y corregir errores de manera más efectiva que aquellos que confiaron únicamente en los métodos de capacitación tradicionales. [36] Las simulaciones de realidad virtual ofrecen un método de capacitación potencialmente rentable y eficiente. Si bien los métodos tradicionales, como los laboratorios de cadáveres y las simulaciones físicas, requieren recursos significativos, se puede acceder a las simulaciones de realidad virtual de forma remota y personalizarlas según las necesidades individuales.
La realidad virtual puede producir una representación tridimensional de la anatomía de un paciente en particular que permite a los cirujanos planificar la cirugía con anticipación. [4] Esto se puede utilizar en neurocirugía , lo que permite a los neurocirujanos diseñar un procedimiento quirúrgico adaptado al paciente antes de la operación, lo que mejora el éxito quirúrgico. [5] La primera cirugía de realidad virtual colaborativa se realizó con éxito en junio de 2022 en Brasil por el cirujano pediátrico Noor Ul Owase Jeelani, del Great Ormond Street Hospital de Londres. La cirugía, una separación de gemelos unidos, fue realizada de forma colaborativa en una "sala de realidad virtual" por el Dr. Jeelani y el Dr. Gabriel Mufarrej, jefe de cirugía pediátrica del Instituto Estadual do Cerebro Paulo Niemeyer en Brasil. [6] [37]
De manera similar, los expertos examinaron el estado de la realidad virtual (RV) en la educación quirúrgica actual, enfatizando sus ventajas para la seguridad del paciente (por ejemplo, procedimientos electroquirúrgicos), habilidades no técnicas (por ejemplo, trabajo en equipo) y habilidades técnicas (por ejemplo, laparoscopia). Los objetivos de la conferencia fueron evaluar el potencial de la tecnología de simulación de RV para la capacitación quirúrgica y proporcionar las mejores prácticas para su aplicación. Encontraron que la simulación de RV puede facilitar a los cirujanos un espacio hermético y un área con ventilación adecuada. La simulación de RV también puede enseñar a los cirujanos sobre los factores de seguridad y sobre la importancia de las pausas y los factores que conducen a posibles fallas y problemas. [38]
La terapia de exposición a la realidad virtual (TRV) es una forma de terapia de exposición para tratar trastornos de ansiedad como el trastorno de estrés postraumático (TEPT) y las fobias . Los estudios han indicado que al combinar la TRV con la terapia conductual , los pacientes experimentan una reducción de los síntomas. [15] [39] En algunos casos, los pacientes ya no cumplían los criterios del DSM-V para el TEPT. [40]
La realidad virtual también se ha probado en el campo de la terapia de activación conductual (AC). La terapia AC anima a los pacientes a cambiar su estado de ánimo programando actividades positivas en su vida diaria. [41] Debido a la falta de acceso a proveedores capacitados, limitaciones físicas o razones financieras, muchos pacientes no pueden asistir a la terapia AC. [41] Los investigadores están tratando de superar estos desafíos proporcionando terapia AC a través de realidad virtual, lo que permite a los pacientes, especialmente a los adultos mayores, participar en actividades a las que no podrían asistir sin la realidad virtual. Posiblemente, los llamados "protocolos de realidad virtual inspirados en AC" pueden mejorar el estado de ánimo, la satisfacción con la vida y la probabilidad de depresión . [41]
Se ha diseñado una terapia de realidad virtual para ayudar a las personas con psicosis y agorafobia a evitar los entornos externos. En la terapia, los usuarios llevan un casco y un personaje virtual les proporciona asesoramiento psicológico y les guía mientras exploran entornos simulados (como una cafetería o una calle concurrida). El Instituto Nacional para la Excelencia en la Salud y la Atención (NICE) está evaluando la terapia para ver si debería recomendarse en el Servicio Nacional de Salud (NHS). [42] [43]
Otro campo mencionado de la terapia de realidad virtual es el tratamiento de los trastornos alimentarios y los trastornos de la imagen corporal. Las personas pueden crear su propia imagen corporal haciendo que un sujeto encarne avatares con diferentes características. Con esto, las personas pueden practicar el manejo de estas situaciones estresantes y simular y practicar, como hacer la compra o observar el propio cuerpo en el espejo. [44] Según Mittal Himani, "la terapia de distracción de realidad virtual proporciona muchos niveles de interacción a los pacientes, lo que permite el uso de muchos sentidos, lo que los anima a sumergirse en la experiencia del mundo virtual. Cuanto mayor sea la inmersión del usuario, mayor será la atención en el mundo virtual y menor la atención a otras señales de dolor. Se realizó un estudio de investigación que utilizó la realidad virtual como intervención de distracción en 2 sesiones durante un período de 8 semanas con 28 participantes". [45]
La realidad virtual inmersiva puede motivar el ejercicio en usuarios sedentarios con discapacidades, lo que se puede aplicar en centros de rehabilitación o residencias de ancianos, aumentando la calidad de vida y la independencia de los usuarios a través de una mayor actividad física. [14] [46] En particular, algunas empresas e investigadores están adaptando la realidad virtual para el fitness, motivando la fisioterapia o el ejercicio, ya sea mediante la contextualización, como el ciclismo a través de experiencias basadas en realidad virtual (ver imagen de la derecha), [14] o mediante el uso de la gamificación para fomentar el ejercicio. [47] [48] También se ha demostrado que la realidad virtual inmersiva es útil para el tratamiento del dolor agudo, según la teoría de que puede distraer a las personas, reduciendo su experiencia de dolor. [49] [50] [51] [52]
Las investigaciones han demostrado que los pacientes con demencia que recibieron terapia de reminiscencia virtual experimentaron una reducción en la incidencia de síntomas relacionados con la demencia. [53] La terapia de reminiscencia virtual crea entornos virtuales adaptados al paciente, lo que le permite recordar viejos recuerdos con mayor facilidad, lo que puede mejorar la calidad de vida en general.
Sin embargo, para algunas enfermedades como la enfermedad de Parkinson , falta evidencia de sus beneficios en comparación con otros métodos de rehabilitación. [54] Una revisión de 2018 sobre la efectividad de la terapia de espejo de realidad virtual y la robótica no encontró ningún beneficio significativo. [55]
Además de utilizar la realidad virtual directamente en la terapia, los investigadores médicos también están utilizando la realidad virtual para estudiar diferentes afecciones; por ejemplo, los investigadores han aprovechado la realidad virtual para investigar cómo aprenden y toman decisiones las personas con ansiedad social . En última instancia, los investigadores buscan comprender mejor las afecciones médicas para mejorar la intervención y la terapia médicas. [41]
La realidad virtual presenta una oportunidad y un canal alternativo para el marketing digital . La International Data Corporation esperaba que el gasto aumentara en realidad aumentada (RA) y realidad virtual, pronosticando una tasa de crecimiento anual compuesta del 198% entre 2015 y 2020. Se esperaba que los ingresos aumentaran a 143.300 millones de dólares en 2020. [16] [56] Se pronosticó que el gasto mundial en publicidad digital aumentaría a 335.500 millones de dólares en 2020. [57] [58] Un estudio de 2015 encontró que el 75% de las empresas de la lista de las marcas más valiosas del mundo de Forbes habían desarrollado una experiencia de RV o RA. [59] Aunque la RV no está muy extendida entre los consumidores en comparación con otras formas de medios digitales , [60] muchas empresas han invertido en RV. Algunas empresas adoptaron la RV para mejorar la colaboración en el lugar de trabajo. [61]
La realidad virtual puede presentar imágenes interactivas tridimensionales de alta definición. [62] Suh y Lee observaron los beneficios del marketing de realidad virtual mediante experimentos de laboratorio: con una interfaz de realidad virtual, las emociones de los participantes se involucraron y su conocimiento y actitud ante el producto aumentaron notablemente. [63] Ambos estudios indican un mayor deseo de comprar productos comercializados a través de la realidad virtual. Sin embargo, estos beneficios mostraron un retorno de la inversión (ROI) mínimo. [59] Suh y Lee descubrieron que los productos que se experimentan principalmente a través del oído y la vista (pero no de otros sentidos) se benefician más del marketing de realidad virtual. [62]
Los anuncios que aparecen durante una experiencia de realidad virtual ( marketing de interrupción [58] ) pueden considerarse invasivos. [60] Los consumidores pueden elegir si desean aceptar un anuncio. [64] Para mitigar esto, las organizaciones pueden exigir al usuario que descargue una aplicación móvil antes de experimentar su campaña de realidad virtual. [65]
Las organizaciones sin fines de lucro han utilizado la realidad virtual para acercar a sus posibles seguidores a cuestiones sociales, políticas y ambientales distantes de una manera inmersiva que no es posible con los medios tradicionales. Las vistas panorámicas del conflicto en Siria [65] y los encuentros cara a cara con tigres en Nepal mediante imágenes generadas por computadora (CGI) [66] son algunos ejemplos.
Los minoristas pueden usar la realidad virtual para mostrar cómo quedará un producto en los hogares de los consumidores. [67] Los consumidores que miran fotos digitales de los productos pueden girar virtualmente el producto para verlo de lado o desde atrás.
Las empresas de diseño arquitectónico pueden permitir a los clientes recorrer modelos virtuales de edificios propuestos o existentes para comercializar sus productos, reemplazando modelos a escala o planos de planta con modelos de realidad virtual. [68]
La realidad virtual se utiliza para ayudar a los estudiantes a desarrollar habilidades sin las consecuencias reales de fracasar, lo que resulta especialmente útil en ámbitos con implicaciones de vida o muerte. El dispositivo específico utilizado para proporcionar la experiencia de realidad virtual, ya sea a través de un teléfono móvil o una computadora de escritorio, no parece afectar los beneficios educativos que recibe el estudiante. [12]
En estudios de casos recientes, el método de entrenamiento con realidad virtual no solo conduce a una mejor comprensión, sino también a una mayor satisfacción entre los individuos. Se puede reducir la cantidad de errores y el tiempo necesario para completar tareas específicas. [69]
Cada vez más empresas recurren a la realidad virtual para la incorporación de empleados. [70] La incorporación mediante realidad virtual es más barata y eficiente en comparación con la capacitación convencional, ya que no se requiere equipo de demostración. [71]
La NASA ha utilizado la tecnología de realidad virtual durante décadas, [72] siendo la más notable su uso de realidad virtual inmersiva para entrenar a los astronautas antes de los vuelos. Las simulaciones de realidad virtual incluyen exposición a entornos de trabajo de gravedad cero, capacitación sobre cómo realizar caminatas espaciales [73] [74] y uso de herramientas mediante maquetas de herramientas de bajo costo. [75]
Los simuladores de vuelo son otra forma de entrenamiento en realidad virtual. Pueden ir desde un módulo completamente cerrado hasta monitores de computadora que ofrecen el punto de vista del piloto. [76] Las simulaciones de conducción pueden capacitar a los conductores de tanques en los conceptos básicos antes de permitirles operar el vehículo real. [77] Se aplican principios similares en los simuladores de conducción de camiones para vehículos especializados, como los camiones de bomberos. Como estos conductores a menudo tienen oportunidades limitadas de experiencia en el mundo real, el entrenamiento en realidad virtual proporciona tiempo de capacitación adicional. [78]
La realidad virtual inmersiva se puede utilizar como una herramienta en el aula de secundaria para ayudar a los estudiantes a aprender y sumergirse en su materia. [79] La realidad virtual inmersiva se ha utilizado para enseñar a los estudiantes de forma interactiva tanto materias de humanidades como historia [80] como materias STEM como física . [81] Se han instalado laboratorios de realidad virtual en algunas escuelas para proporcionar a los estudiantes experiencias de realidad virtual inmersiva centradas en resultados curriculares y materias específicas. [81] A través de medios de realidad virtual como Google Cardboard , los profesores también han enseñado idiomas extranjeros en el aula. [79] Estos pocos ejemplos muestran algunas de las aplicaciones de la realidad virtual en el aula de secundaria.
A nivel universitario, la realidad virtual también se está aplicando para ayudar a mejorar la educación de los estudiantes en materias básicas como ciencias, geografía [82] e historia. [83]
La tecnología de realidad virtual (RV) ha surgido como una herramienta importante en la formación y la educación médica. En concreto, ha habido un gran salto en la innovación en la simulación quirúrgica y la mejora quirúrgica en tiempo real [84] . Los estudios realizados en instituciones médicas de Carolina del Norte han demostrado una mejora en el rendimiento técnico y las habilidades entre los estudiantes de medicina y los cirujanos activos que utilizan la formación en RV en comparación con la formación tradicional, especialmente en procedimientos como la artroplastia total de cadera [85] . Junto a esto, otros programas de simulación de RV mejoran la coordinación básica, el manejo de instrumentos y las habilidades basadas en procedimientos. Estas simulaciones tienen como objetivo tener altas calificaciones en retroalimentación y tacto háptico, lo que proporciona una sensación quirúrgica más realista [84] .
Los estudios muestran una mejora significativa en el tiempo de finalización de las tareas y en las puntuaciones obtenidas después de sesiones de capacitación de cuatro semanas. Este entorno de simulación también permite a los cirujanos practicar sin riesgo para los pacientes reales, lo que promueve la seguridad del paciente [84] .
Según datos de una investigación realizada por los Hospitales Universitarios de Schleswig-Holstein y colaboradores de otras instituciones, estudiantes de medicina y cirujanos con años de experiencia muestran mejoras notables en su rendimiento después de practicar con tecnología de realidad virtual.
Otro estudio reciente en la Universidad de Chapel Hill en Carolina del Norte ha demostrado que el desarrollo de sistemas de realidad virtual ha permitido la integración de imágenes laparoscópicas, la visualización de las capas de la piel en tiempo real y la mejora de las capacidades de precisión quirúrgica [85] .
Estos son ejemplos de cómo los estudios han demostrado que los cirujanos pueden aprovechar las prácticas de simulación de realidad virtual adicionales, que pueden crear experiencias increíbles, proporcionar escenarios personalizados y brindar aprendizaje independiente con retroalimentación háptica [84] . Estos sistemas de realidad virtual deben ser lo suficientemente realistas para las herramientas educativas, además de poder medir el desempeño de un cirujano.
Otros estudios en VR han utilizado VR para mejorar la capacitación en procedimientos de Type and Screen (T&S) para médicos, abordando los desafíos de los métodos de capacitación tradicionales. T&S es fundamental para la tipificación sanguínea y la detección de anticuerpos para garantizar la seguridad del paciente durante las transfusiones [86] . El método de capacitación tradicional es “See One, Do One, Teach One” o SODOTO, que tiende a quedarse corto debido a una cantidad limitada de maestros y recursos. Para abordar este problema, se creó y desarrolló un programa de capacitación basado en VR utilizando Unity3D, que permite a los cirujanos capacitarse a través de una alternativa efectiva, segura y repetible [86] . Este sistema de VR venía con una pantalla montada en la cabeza y un controlador Leap Motion, que simulaba un entorno hospitalario. También había equipo completo, procedimientos y extracción de sangre y esterilización realistas. Además, las notificaciones de errores y los informes de progreso mejoraron esta experiencia de capacitación [86] . Los tres factores principales que se estudiaron a través de este experimento fueron el contenido, la motivación y la preparación, y el análisis estadístico a lo largo de este estudio confirmó fuertes correlaciones entre estos factores y la confiabilidad y el impacto del programa [86] . Este es uno de los muchos casos en los que la combinación de la realidad virtual con la capacitación tradicional realmente puede mejorar las habilidades prácticas y preparar a los cirujanos para su futuro.
Por último, se realizó un estudio en dos plataformas de realidad virtual, Oculus y Gear VR, para evaluar su eficacia en la enseñanza de la anatomía espinal a estudiantes de medicina y ciencias de la salud [87] . Se examinó el desempeño de las percepciones de los estudiantes y los posibles efectos secundarios asociados con cada dispositivo. Si bien el uso de la tecnología de realidad virtual tiene muchos beneficios, también existen algunos efectos adversos como náuseas y visión borrosa [87] . Especialmente los participantes que usaron la tecnología Gear VR [87] . Este grupo terminó experimentando hasta un 40% más de problemas en comparación con el grupo Oculus Rift. Incluso con muchos inconvenientes, este estudio destacó que Gear VR basado en dispositivos móviles es la alternativa rentable a Oculus Rift. Los hallazgos de este estudiante indican que incluso con dispositivos de realidad virtual móviles, los estudiantes de medicina pueden capacitarse por un precio más práctico y asequible [87] . Las implementaciones futuras de este estudio pueden considerar las compensaciones entre el uso de plataformas de realidad virtual para la educación, plataformas de realidad virtual móviles para la educación y capacitación en persona para la educación médica.
Algunos de los posibles desafíos futuros de esta tecnología serían la mejora de los escenarios complejos junto con los aspectos de realismo. Estas tecnologías tendrían que incorporar factores que induzcan estrés junto con otras ideas de simulación realistas. Además, habría una gran necesidad de mantener las cosas rentables con una gran disponibilidad [84] .
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En 1982, Thomas A. Furness III presentó a la Fuerza Aérea de los Estados Unidos un modelo funcional de su simulador de vuelo virtual, el Visually Coupled Airborne Systems Simulator (VCASS). [ cita requerida ] La segunda fase de su proyecto, a la que llamó "Super Cockpit", agregó gráficos de alta resolución (para la época) y una pantalla responsiva. [88] El Reino Unido ha estado utilizando VR en el entrenamiento militar desde la década de 1980. [89] El ejército de los Estados Unidos anunció el Sistema de Entrenamiento de Soldados Desmontados en 2012. [90] Fue citado como el primer sistema de entrenamiento militar de VR completamente inmersivo. [91]
Se ha afirmado que los entornos de entrenamiento virtual aumentan el realismo y minimizan los costos, [92] [93] [94] por ejemplo, al ahorrar munición. [92] En 2016, los investigadores del Laboratorio de Investigación del Ejército de los EE. UU. informaron que la retroalimentación del instructor es necesaria para el entrenamiento virtual. El entrenamiento virtual se ha utilizado para el entrenamiento de armas combinadas y para instruir a los soldados sobre cuándo disparar. [95]
Los programas militares como Battle Command Knowledge Systems (BCKS) y Advanced Soldier Sensor Information and Technology (ASSIST) tenían como objetivo ayudar al desarrollo de la tecnología virtual. [92] Los objetivos descritos de la iniciativa ASSIST eran desarrollar software y sensores portátiles para soldados para mejorar el conocimiento del campo de batalla y la recopilación de datos. [96] Los investigadores afirmaron que estos programas permitirían al soldado actualizar su entorno virtual a medida que cambian las condiciones. [92] Virtual Battlespace 3 (VBS3, sucesor de las versiones anteriores denominadas VBS1 y VBS2) es una solución de entrenamiento militar ampliamente utilizada adaptada de un producto comercial listo para usar . [97] Live, Virtual, Constructive – Integrated Architecture (LVC-IA) es una tecnología militar estadounidense que permite que varios sistemas de entrenamiento trabajen juntos para crear un entorno de entrenamiento integrado. Los usos principales informados de LVC-IA fueron el entrenamiento en vivo, el entrenamiento virtual y el entrenamiento constructivo. En 2014, la versión 1.3 de LVC-IA incluyó VBS3. [98]
Muchos accidentes mineros pueden atribuirse a una formación inadecuada o insuficiente. [99] Con el entrenamiento en realidad virtual, uno puede simular la exposición a un entorno de trabajo real, sin el riesgo asociado. [99]
Los cascos de realidad virtual se han utilizado en el entrenamiento de atletas, como en el fútbol americano , cuando el jugador Jayden Daniels utilizó un sistema Cognilize VR en la Universidad Estatal de Luisiana y Washington Commanders . [17] [100]
A mediados y finales de la década de 1990, los datos de diseño asistido por computadora (CAD) en 3D tomaron el control cuando los proyectores de video, el seguimiento en 3D y la tecnología informática permitieron su uso en entornos de realidad virtual. Aparecieron las gafas con obturador activo y las unidades de proyección multisuperficie. La realidad virtual se ha utilizado en fabricantes de equipos originales de automoción, aeroespacial y transporte terrestre . La realidad virtual ayuda a los casos de uso de creación de prototipos , ensamblaje, servicio y rendimiento. Esto permite a los ingenieros de diferentes disciplinas experimentar su diseño. Los ingenieros pueden ver el puente, el edificio u otra estructura desde cualquier ángulo. [101] Las simulaciones permiten a los ingenieros probar la resistencia de su estructura a los vientos, el peso y otros elementos. [102]
Además, la realidad virtual puede controlar robots en sistemas de telepresencia , teleoperación y telerrobóticos . [103] [104] La realidad virtual se ha utilizado en experimentos que investigan cómo se pueden aplicar los robots como una interfaz de usuario humana intuitiva . [50] Otro ejemplo son los robots controlados remotamente en entornos peligrosos. [50]
La fabricación inteligente (Smart Manufacturing, SmartMFG), también conocida como Industria 4.0, representa el último avance en tecnologías de fabricación, integrando la automatización y el intercambio de datos. Según el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), SmartMFG implica sistemas de fabricación colaborativa totalmente integrados que responden en tiempo real a las demandas y condiciones cambiantes. [105] En esencia, SmartMFG incorpora sistemas ciberfísicos (CPS) e Internet de las cosas ( IoT ) para conectar sin problemas los datos en las diferentes etapas del proceso de fabricación. El auge de la impresión 3D, junto con SmartMFG, permite la producción de productos únicos y rentables sin aumentar el tiempo de entrega. La incorporación de tecnologías de RA mejora aún más SmartMFG, proporcionando herramientas para la interacción hombre-máquina (HMI). Los dispositivos de RA ofrecen mejoras de seguridad y reducen las demandas físicas de los trabajadores en las plantas de producción, guiando a los usuarios en un entorno virtual. Esta tecnología facilita el diseño y la personalización de productos dentro del marco SmartMFG, aumentando la complejidad de la interacción y respaldando los sistemas de entrada manual de datos (MDI). [106]
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Los primeros cascos de realidad virtual comerciales para juegos se lanzaron a principios y mediados de la década de 1990. Entre ellos se encontraban Virtual Boy , iGlasses, Cybermaxx y VFX1 Headgear . Desde 2010, los cascos comerciales para juegos de realidad virtual incluyen Oculus Rift , HTC Vive y PlayStation VR . [107] El Samsung Gear VR es un ejemplo de un dispositivo basado en teléfono. [108]
Otros ejemplos modernos de VR para juegos incluyen el Wii Remote , el Kinect y el PlayStation Move / PlayStation Eye , todos los cuales rastrean y envían los movimientos del jugador al juego. Muchos dispositivos complementan la VR con controladores o retroalimentación háptica. [109] Se han lanzado versiones específicas de VR y VR de videojuegos populares.
Las películas producidas para VR permiten a la audiencia ver escenas en 360 grados . Esto puede implicar el uso de cámaras VR para producir películas y series interactivas. [110] [111] Los creadores de pornografía utilizan VR, generalmente para pornografía de estilo POV. [112] [113] En 2015, Disney fue uno de los primeros en incluir contenido de 360 grados en la cultura popular, utilizando la cámara Nokia OZO para filmar videos de 360 grados para El libro de la selva (película de 2016) y crear contenido de VR. [114]
El partido del Campeonato Mundial de Ajedrez de 2016 entre Magnus Carlsen y Sergey Karjakin fue promocionado como "el primero en cualquier deporte en ser transmitido en realidad virtual de 360 grados". [115] Sin embargo, una transmisión en VR con Oklahoma recibiendo a Ohio State , lo precedió el 17 de septiembre de 2016. [116] [117] Las transmisiones (que usaron aproximadamente 180 grados de rotación, no los 360 requeridos para la VR completa) estuvieron disponibles a través de aplicaciones pagas para teléfonos inteligentes y pantallas montadas en la cabeza.
La realidad virtual puede permitir a las personas asistir virtualmente a conciertos, [118] [119] estos conciertos de realidad virtual se pueden mejorar utilizando la retroalimentación de los latidos del corazón y las ondas cerebrales del usuario. [120] La realidad virtual también se puede utilizar para videos musicales [121] y visualización musical o aplicaciones musicales visuales . [122] [123] Las tecnologías de audio inmersivo, como Nokia OZO , pueden crear una experiencia auditiva inmersiva a través del seguimiento de la cabeza y la directividad precisa del sonido. [124]
En 2015, las montañas rusas y los parques temáticos comenzaron a incorporar la realidad virtual para combinar los efectos visuales con la retroalimentación háptica . The Void es un parque temático en Pleasant Grove, Utah, que ofrece atracciones de realidad virtual que estimulan múltiples sentidos. [125] En marzo de 2018, se lanzó un tobogán acuático de realidad virtual que utiliza un casco resistente al agua. [126]
Se han formado grandes comunidades virtuales en torno a mundos virtuales sociales a los que se puede acceder con tecnologías de realidad virtual. Algunos ejemplos populares son VRChat , Rec Room y AltspaceVR , pero también mundos virtuales sociales que se desarrollaron originalmente sin compatibilidad con la realidad virtual, como Roblox .
David Em fue el primer artista plástico en crear mundos virtuales navegables, en la década de 1970. [127] Sus primeros trabajos se realizaron en mainframes en Information International, Inc. , Jet Propulsion Laboratory y California Institute of Technology . Jeffrey Shaw con Legible City en 1988 y Matt Mullican con Five into One en 1991, estuvieron entre los primeros en exhibir elaboradas obras de arte de VR.
Virtopia fue la primera obra de arte de realidad virtual que se estrenó en un festival de cine. Creada por la artista e investigadora Jacquelyn Ford Morie con el investigador Mike Goslin, debutó en el Festival de Cine de Florida de 1992. Una versión más desarrollada del proyecto apareció en el Festival de Cine de Florida de 1993. [128] [129] Otros artistas que exploraron el potencial artístico temprano de la realidad virtual durante la década de 1990 incluyen a Jeffrey Shaw , Ulrike Gabriel , Char Davies , Maurice Benayoun , Knowbotic Research , Rebecca Allen y Perry Hoberman . [130]
El primer festival canadiense de cine de realidad virtual fue el FIVARS Festival of International Virtual & Augmented Reality Stories , fundado en 2015 por Keram Malicki-Sánchez . [131] En 2016, se realizó el primer programa polaco de realidad virtual, The Abakanowicz Art Room , que documentó la oficina de arte de Magdalena Abakanowicz , realizada por Jarosław Pijarowski y Paweł Komorowski. [132] Algunos museos han comenzado a hacer accesible parte de su contenido en realidad virtual, incluido el Museo Británico [133] y el Guggenheim . [134]
Great Paintings VR [135] es un museo de realidad virtual totalmente inmersivo en Steam . Ofrece más de 1000 pinturas famosas de diferentes museos de todo el mundo. [136]
La realidad virtual permite recrear sitios patrimoniales. [137] Los sitios pueden estar restringidos o no brindar acceso al público, [138] como cuevas, estructuras dañadas o destruidas o entornos sensibles que se cierran para permitir que se recuperen del uso excesivo. [139]
El primer uso de la realidad virtual en una aplicación relacionada con el patrimonio se produjo en 1994, cuando un museo ofreció a los visitantes un "recorrido" interactivo por una reconstrucción en 3D del castillo de Dudley (Inglaterra) tal como era en 1550. Se trataba de un sistema basado en un disco láser controlado por ordenador y diseñado por el ingeniero Colin Johnson. El sistema se presentó en una conferencia celebrada por el Museo Británico en noviembre de 1994. [140]
La realidad virtual simula lugares de trabajo reales con fines de seguridad y salud en el trabajo (SST). En los escenarios laborales, por ejemplo, algunas partes de una máquina se mueven por sí solas, mientras que otras pueden ser movidas por operadores humanos. La perspectiva, el ángulo de visión y las propiedades acústicas y hápticas cambian según el lugar donde se encuentre el operador y cómo se mueva en relación con el entorno.
La realidad virtual se puede utilizar con fines de seguridad y salud en el trabajo para:
La realidad virtual ofrece a los científicos sociales y psicólogos una herramienta rentable para estudiar y replicar interacciones en un entorno controlado. Permite a un individuo encarnar un avatar. "Encarnar" a otro ser presenta una experiencia diferente a la de simplemente imaginar que eres otra persona. [143] Los investigadores han utilizado la inmersión para investigar cómo los estímulos digitales pueden alterar la percepción, la emoción y los estados fisiológicos humanos, y cómo pueden cambiar las interacciones sociales , además de estudiar cómo la interacción digital puede generar cambios sociales en el mundo físico.
Los estudios han analizado cómo la forma que adoptamos en la realidad virtual puede afectar nuestra percepción y nuestras acciones. Un estudio sugirió que encarnar el cuerpo de un niño puede hacer que los objetos se perciban como mucho más grandes que de otra manera. [144] Otro estudio descubrió que las personas blancas que encarnaban la forma de un avatar de piel oscura realizaban una tarea de percusión con un estilo más variado que de otra manera. [145]
Las investigaciones que exploran la percepción, las emociones y las respuestas fisiológicas en la realidad virtual sugieren que los entornos virtuales pueden alterar la forma en que una persona responde a los estímulos. Por ejemplo, un parque virtual acoplado afecta los niveles de ansiedad de los sujetos. [ 146] De manera similar, la conducción simulada a través de áreas oscuras en un túnel virtual puede inducir miedo. [147] Se ha demostrado que la interacción social con personajes virtuales produce respuestas fisiológicas como cambios en la frecuencia cardíaca y respuestas galvánicas de la piel. [148]
Las investigaciones sugieren que una fuerte presencia puede facilitar una respuesta emocional, y esta respuesta emocional puede aumentar aún más la sensación de presencia. [146] De manera similar, las interrupciones en la presencia (o una pérdida en la sensación de presencia) pueden causar cambios fisiológicos. [148] [ aclaración necesaria ]
Los investigadores han utilizado la toma de perspectiva de la realidad virtual encarnada para evaluar si cambiar la auto-representación de una persona puede ayudar a reducir el sesgo contra grupos sociales particulares. Sin embargo, la naturaleza de cualquier relación entre la encarnación y el sesgo aún no está definida. Las personas que encarnaron a personas mayores demostraron una reducción significativa en los estereotipos negativos en comparación con las personas que encarnaron a personas jóvenes. [149] De manera similar, las personas de piel clara colocadas en avatares de cuerpo oscuro mostraron una reducción en su sesgo racial implícito. [150] Sin embargo, otras investigaciones han demostrado que las personas que tomaron la forma de un avatar negro tenían niveles más altos de sesgo racial implícito a favor de los blancos después de abandonar el entorno virtual. [143]
Una de las habilidades más generales a la hora de realizar en la vida cotidiana es la cognición espacial , que implica la orientación, la navegación, etc. Especialmente en el campo de su investigación, la realidad virtual se convirtió en una herramienta invaluable, ya que permite probar el desempeño de los sujetos en un entorno altamente inmersivo y controlable al mismo tiempo.
Además, las pantallas más nuevas montadas en la cabeza también permiten la implementación del seguimiento ocular , que proporciona información valiosa sobre los procesos cognitivos, por ejemplo en términos de atención. [151]
A principios de la década de 2020, también se ha hablado de la realidad virtual como herramienta tecnológica que puede ayudar a las personas a sobrellevar el duelo, basándose en recreaciones digitales de personas fallecidas. En 2021, esta práctica recibió especial atención de los medios a raíz de un documental de televisión de Corea del Sur, que invitaba a una madre en duelo a interactuar con una réplica virtual de su hija fallecida. [152] Posteriormente, los científicos han debatido varias implicaciones potenciales de tales esfuerzos, incluido su potencial para facilitar el comportamiento de duelo adaptativo, pero también los numerosos desafíos éticos que implica. [153] [154]
En 1997 [actualizar], el mareo por movimiento seguía siendo un problema importante en la realidad virtual, causado por el retraso entre un movimiento y la actualización de la imagen en pantalla. Los usuarios a menudo informan de molestias; por ejemplo, un estudio informó que los 12 participantes se quejaron de al menos dos efectos secundarios, mientras que tres tuvieron que retirarse por náuseas y mareos intensos. [155]
Además del mareo, los usuarios también pueden distraerse con el nuevo hardware tecnológico. Un estudio mostró que cuando se incorporó la realidad virtual a un entorno de laboratorio, los estudiantes se sintieron más involucrados con el concepto, pero retuvieron menos información debido a la nueva distracción. [156]
Además, los usuarios de realidad virtual se "eliminan" de su entorno físico. Esto crea un riesgo de que el usuario experimente un percance mientras se mueve. La agencia de noticias rusa, TASS , informó de una muerte por el uso de VR en 2017, cuando un hombre de 44 años "tropezó y se estrelló contra una mesa de vidrio, sufrió heridas y murió en el lugar por pérdida de sangre". [157] Se cree que es la primera muerte por el uso de VR. [158] Además, la inmersión en un mundo virtual puede conducir potencialmente a la exclusión social, lo que puede disminuir el estado de ánimo positivo y aumentar la ira. Algunos investigadores creen que el comportamiento de los usuarios en la realidad virtual puede tener un impacto psicológico duradero cuando regresan al mundo físico. [159] [160]
El filósofo David Pearce sostiene que incluso con la realidad virtual más sofisticada, "no hay evidencia de que nuestra calidad de vida subjetiva supere significativamente la calidad de vida de nuestros antepasados cazadores-recolectores". Según Pearce, sin reprogramar genéticamente los mecanismos de retroalimentación negativa del cerebro , uno regresa a su nivel básico de felicidad o malestar , que está determinado por los genes y la historia de vida de uno . Por lo tanto, sostiene que la realidad virtual, como cualquier otra "mejora puramente ambiental", no puede ofrecer un nivel sostenible de felicidad elevada por sí sola. [161] [162] [163]
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