January 2016 Theme: Tendencias Recientes en Realidad Aumentada y Virtual
Introducción del Editor Invitado: Bruce H. Thomas

La realidad aumentada es un método formidable para la presentación de la información. Su naturaleza in-situ permite la presentación de la información en el momento adecuado y la visualización en el contexto de las ubicaciones de los objetos físicos. La realidad virtual les permite a los usuarios ver y explorar los ambientes que están literalmente fuera de sus alcances. Tanto la realidad aumentada como la realidad virtual les pueden proveer a los usuarios con información virtual 3D de manera intuitiva.

Estamos en el inicio de una revolución de la realidad virtual y aumentada. La comunidad de investigación ha estado esperando que esto suceda por más de 30 años, pero muchas de las piezas finales están quedando ahora en sus lugares respectivos. Los gráficos 3D han sido de suficiente calidad por muchos años. Las tecnologías faltantes han sido los Visualizadores montados en los cascos (head-worrn display) y los sistemas de seguimiento con 360° de libertad para determinar la posición y orientación de la cabeza y las manos del usuario. Adicionalmente se incluirán las aplicaciones para ambientes virtuales y los métodos adecuados de interacción con el usuario, en muchos de los productos comerciales que serán lanzados en los próximos meses, luego de la publicación de este artículo

La información visual de la realidad aumentada y virtual puede ser proporcionada por tecnologías diferentes a las de los displays montados en cascos (algunas veces referidos como displays montados en la cabeza (HMD)). En la medida en que la tecnología de display montados en el casco se convierte en un producto comercial, la investigación en los ambientes virtuales continuará en diferentes direcciones. En tanto que continúa la investigación en el sistema de Menú por Punteros del sistema Icónico por Ventanas, algunos investigadores perseguirán el cómo optimizar estas nuevas tecnologías de displays y seguimiento para el uso general, en tanto que otros investigarán nuevas tecnologías para productos futuros. He seleccionado para esta edición un conjunto de artículos de investigación que, mayormente resaltan algunas de las nuevas tecnologías de un ambiente virtual post HMD.

En esta Edición.

El alejarnos de los monitores de escritorio es una gran ventaja para la realidad virtual. En el artículo “La Plataforma de la Realidad: Un display inmersivo de Gigapixeles”, Chariaos Papadopoulos y sus colegas describen un nuevo nivel inmersivo de realidad virtual establecido en un Ambiente de Cámara Visual Automática. (CAVE). Los Displays de Plataforma de Realidad mayores a 1,5 Gbixel de resolución con 360 grados y tamaños de envoltura de 33x19x11 pies (10×5,8×3,35 metros). Este ambiente de display les permite a los investigadores investigar la analítica visual con una densidad de información masivamente grande, tamaño de grupo razonable y movimiento real del usuario.

En el artículo “Un Cuerpo Completo de Display Orientable por el Viento como una Interface Locomotriz”, de Sandip D. Kulkarni y sus colaboradores, extienden el concepto de un CAVE para incluir la realimentación táctil del viento en el usuario en el cual tanto la fuerza como la dirección del viento queda bajo control de la computadora. El agregado de efectos ambientales incrementa la experiencia de realismo del usuario en la realidad del ambiente virtual. El artículo reporta en las tecnologías de aplicación y describe en detalle los aspectos técnicos en la creación de tales displays. Los autores claramente muestran que los ambiente virtuales futuros proporcionaran mucho más que solo información visual y de audio.

La realidad aumentada espacial (SAR) es un método de representación aumentada de la información de la realidad por medio del uso de proyectores. Los sistemas SAR pueden alterar la apariencia visual de la superficie de un objeto físico, tales como los colores, las texturas, la brillantez, la transparencia y pequeños cambios en la geometría. En el artículo “Interfaces de Usuario Espaciales para Proyectores de Escala Amplia Basados en Realidad Aumentada”, Michael R Marner y sus colaboradores describen un nuevo paradigma de interacción de usuario para interactuar con no solo la información virtual, sino también los objetos físicos que están siendo proyectados. Puntualizan un conjunto de aplicaciones y de interfaces de usuarios espaciales apropiadas para un conjunto de problemas del mundo real.

Una cuestión principal cuando se proyecta sobre un objeto físico para la aumentación SAR es que las imágenes permanecen en foco desde solo cuando se proyectan sobre superficies planas perpendiculares al proyector. Daisuke Iwat, Shoichiro Mihara y Kosuke Sato se concentran en tal problema en el artículo “Extendiendo la Profundidad de Campo del Proyector por la Proyección Focal con Barrido Rápido”. Ellos potencian la tecnología de lentes líquidos para permitir que los pixeles de una imagen permanezcan enfocados a distancias diferentes del proyector. Los autores han demostrado que su método mejora la calidad de la imagen proyectada comparada con las tecnologías de proyección tradicional con enfoque de longitud fija para objetos estáticos o en movimiento.

En el artículo de Ismo Rakkolainen, Antti Sand y Karri se hace un desplazamiento desde la proyección en objetos físicos hacia la proyección en el aire. En su artículo “Interfaces de Usuario Paloyuori Midair que Emplean Pantalla de Partículas”, proporcionan un panorama de las pantallas de partículas (algunas veces referidas como pantallas de niebla), que producen un volumen de partículas reflectivas en el aire, en el cual se puede proyectar. Estas pantallas permiten la visión desde ángulos múltiples en espacios públicos. Los autores describen un conjunto de técnicas de interacción específicamente diseñadas para estos displays inmateriales interactivos. Su trabajo presenta un prospecto intrigante de los objetos existentes en el ambiente con una pantalla de partículas, permitiendo que la aumentación flote en el aire sobre y alrededor de los objetos. Se puede imaginar, por ejemplo, la proyección del avatar de una persona capturada en 3D en el medio de una sala de estar, y sosteniendo una conversación con tal proyección.

La investigación de HWD enfrenta varias cuestiones. En el artículo “Método de Reproducción de Color Semi Paramétrico para la Visión Óptica: A través de Displays Montados en la Cabeza” de Yuta Itoh y sus colegas, se delinea un nuevo método de producción de foto realismo, el cual es de particular interés para las realidades virtuales y aumentadas. La producción de imágenes virtuales con foto realismo con displays ópticos de visión a su través es particularmente desafiante, y este artículo proporciona una visión excelente de estas cuestiones. Los autores ofrecen una solución con un potencial remarcable al problema de proporcionar color con un nuevo método de calibración para los displays ópticos de visión a su través que se montan en las viseras.

Perspectiva de la Industria

En el video “Tendencias Recientes en Realidad Virtual y Aumentada: El Punto de Vista Industrial”, Matt Kammerait, VP de Innovación en DAQR¡ delinea un conjunto de desafíos en el desarrollo y construcción de herramientas para la aplicación industrial de la realidad aumentada. Explica como DAQR¡ se enfoca en los “problemas del mundo real”, investigando en como la realidad aumentada podría proporcionar un ahorro de costos para cuestiones que la industria esta enfrentando. Kammerait delinea varios desafíos relacionados con la introducción de un nuevo dispositivo en el ambiente de trabajo y en la explicación de cómo los establecimientos industriales proporcionan un gran conjunto de oportunidades. Este video provee una descripción valiosa en cómo desarrollar la vinculación entre el proveedor de realidad aumentada y la empresa usuaria final.

Conclusión

Parece que las realidades virtuales y aumentadas pronto serán proporcionadas por dispositivos de displays de montaje en la cabeza, económicos y estables. Los gráficos por computadoras que generan la información de realidad virtual continúan mejorando el servicio a la comunidad, y las tecnologías de sensado para el mapeo del ambiente y el posicionamiento han madurado a una velocidad estable. Aún existen numerosos desafíos para la adopción en gran escala de la realidad virtual y aumentada.

Al tope de esta lista se encuentran las metodologías de interacción apropiadas, incluyendo los dispositivos y las técnicas. No existen actualmente métodos normalizados de interacción para realizar selecciones o un menú de control, por ejemplo, y no hay plataformas de software maduras de interfaces de usuario. Estamos esperando por la plataforma equivalente a la de X-Windows Motif, que nos permita obtener la construcción de aplicaciones complejas, en lugar de crearlas desde la nada. Sin embargo, la comunidad de juegos nos está dando esperanza con el desarrollo de ambientes tales como Unity y el Motor Unreal, y todas las tendencias para el futuro de la realidad virtual y aumentada aparecen muy brillantes.

Editor Invitado

Bruce H Thomas es profesor de ciencias de computación en la Universidad de South Australia, en donde es el co-director del laboratorio de Computacion Usuable. Thomas es actualmente Miembro Senior del IEEE, Fellow de la Sociedad de Computación Australiana y Miembro Senior del ACM. Posee un PhD en ciencias de la computación de la Universidad Flinders. Sus intereses de investigación actuales incluyen realidad aumentada, realidad virtual, visualización, computación usable, interfaces de usuario, CSCW e interfaces con display para tabletop.Thomas es editor asociado del IEEE Transactions en Visualización y Gráficos por Computadoras. Se lo puede contactar en bruce.thomas@unisa.edu.au

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Translations by Osvaldo Perez and Tiejun Huang


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