Resolviendo el problema de caminar infinito de VR con botas lunares

“Se trata de la continuidad de la experiencia”, dijo Brad Factor. “Se trata de mantener esa inmersión. Se trata de la facilidad de uso y la curva de aprendizaje: no es necesario enseñarle a alguien cómo usar la realidad virtual, sino solo poder ponerse los auriculares y experimentar el mundo virtual de forma natural. Eso es mucho en lo que nos estamos enfocando”.

Factor, el fundador y CEO de una empresa llamada Ekto VR, ha inventado lo que es, en esencia, un par de botas de moonwalking gruesas y de aspecto cyberpunk para usar en entornos de realidad virtual. Si Dorothy usara zapatillas de rubí para viajar segura a través de la tierra mágica y tecnicolor de Oz en El mago de Oz, entonces la invención de Factor está diseñada para permitir un viaje igualmente seguro a través de la realidad virtual.

¿Alguna vez se preguntó cómo es posible crear un escenario de realidad virtual convincente que le permita, por ejemplo, caminar por el desierto del Sahara sin la dolorosa experiencia de colisionar con una pared en su apartamento? Ekto VR cree que tiene la respuesta: póngase un par de botas de simulador de la compañía sobre sus zapatos normales, póngase un auricular VR y podrá experimentar caminar a través de entornos virtuales que son mucho, mucho más grandes que el espacio físico. está contenido dentro.

Las botas de Ekto VR funcionan mediante el uso de una serie de ruedas motorizadas en la parte inferior, que giran en sentido contrario a la velocidad a la que camina el usuario. Para evitar el mareo por movimiento, las botas permiten al usuario dar inicialmente varios pasos hacia adelante. Esto se hace para proporcionar las señales vestibulares del oído interno necesarias para decirles a sus cuerpos que están acelerando hacia adelante. Sin embargo, después de unos pocos pasos, las botas automáticamente deslizan al usuario de regreso al centro de la habitación para que parezca que camina en el lugar, como si estuviera en una cinta de correr. Mientras tanto, el usuario cree que continúa progresando y, según la escena de realidad virtual que está experimentando, lo está haciendo.

“En cuanto a los comentarios que más recibimos en las demostraciones, la gente está casi completamente convencida (y, en algunos casos, completamente convencida) de que saldrán de la sala”, dijo Factor a Digital Trends. “La gente nos pregunta, ‘¿Están [the boots] ¿sobre? ¿Están trabajando? ¿Me estoy acercando al borde? [of the room]?’ Es realmente como si no tuvieran ningún sentido de dónde están. Están inmersos en el entorno hasta el punto de que no están seguros de que todavía estén dentro de la habitación en la que comenzaron”.

(Nota: Digital Trends no ha podido poner estos zapatos a prueba nosotros mismos).

Antes de comenzar a crear botas de realidad virtual, Factor fue empleado de Honeywell Aerospace, donde pasó ocho años construyendo sistemas de control de vuelo para aviones como el Boeing 787 Dreamliner. En ese caso, fue responsable de algunas de las tecnologías centrales que permiten a 200-300 personas sentarse a la vez, aparentemente estacionarias, dentro de un gran tubo de metal, antes de emerger a miles de kilómetros de distancia en su destino.

Ahora está trabajando en el inverso de ese problema: mantener a la gente en un lugar fijo mientras engaña a sus cerebros para que piensen que están viajando grandes distancias. Si puede descifrarlo a nivel comercial, será el primero, pero no es el único en intentarlo.

El problema de caminar sin fin

Ekto VR no es la primera empresa en intentar resolver el problema de caminar sin fin en la realidad virtual, a veces denominado desafío LI (interfaz de locomoción). Los esfuerzos para hacerlo se remontan al menos a la década de 1980. En Howard Rheingoldlibro de 1991 Realidad virtual: la tecnología revolucionaria de los mundos artificiales generados por computadora y cómo promete transformar la sociedad, cuenta el autor usando una cinta de correr VR en la Universidad de Carolina del Norte.

Junto con un auricular VR, la cinta de correr permitió a los usuarios caminar a través de una versión virtual de Sitterson Hall, hoy sede del departamento de informática de la UNC. Al hacerlo, la demostración de realidad virtual hizo posible experimentar cómo sería caminar a través de una versión tridimensional de tamaño completo de un edificio que todavía estaba en la fase de construcción.

“Pude caminar por los pasillos de un edificio completo sin salir físicamente de una habitación pequeña porque estaba caminando a lo largo de una cinta de correr, agarrándome de un par de manubrios”, escribió Rheinghold. “Cuando quise girar a la derecha y descubrí lo que había al final del pasillo que podía ver extendiéndose en esa dirección, giré el manubrio y seguí caminando en línea recta. Me tomó un minuto acostumbrarme”.

Aparte de UNC, otros intentos de resolver el problema de caminar sin fin se llevaron a cabo en la Universidad de Utah, que desarrolló una máquina llamada TreadPort. Presentaba una gran cinta de correr con un mecanismo de inclinación, que combinaba interfaces de locomoción con los sentidos visual, auditivo y olfativo, e incluso elementos radiantes de calor y viento.

También se ha trabajado mucho en Japón, particularmente en la Universidad de Tsukuba. “Diría que podría señalar todas las soluciones que existen hoy en día, en particular las de hardware, y decir [that researchers at the University of Tsukuba] Ya lo probé”, dijo Factor. “Hicieron una cinta de correr omnidireccional. Hicieron algo muy similar al punto de partida que teníamos, llamado zapatos motorizados. Hicieron un andador de cuerdas. Intentaron, como, ocho enfoques diferentes, tal vez incluso más. No creo que intentaran empujar a ninguno de ellos hacia adelante. [to the point of commercialization].”

Más recientemente, los investigadores de Unity Technologies Japan desarrollaron una solución innovadora para el problema de caminar sin fin, que crea la ilusión de un corredor virtual infinito dentro de un «espacio de juego» que mide 16 x 22 pies. Llamado «caminar redirigido», el enfoque tiene como objetivo engañar al cerebro para que piense que el sujeto camina en línea recta cuando, en realidad, camina en un círculo gigante.

Otro enfoque más, desarrollado por investigadores de la Universidad de Stony Brook, Nvidia y Adobe, hace algo conceptualmente similar mediante el uso de un HMD (pantalla montada en la cabeza) con seguimiento ocular para detectar los movimientos sacádicos de los usuarios, los movimientos rápidos de los ojos que ocurren cuando las personas están mirando. en diferentes puntos de nuestro campo de visión, por ejemplo, escaneando una habitación. Al «piratear» de manera efectiva estos movimientos sacádicos, es posible redirigir la dirección de la marcha de los usuarios sin causar mareos o molestias.

“Somos el sistema biológico más complicado, ciertamente más que cualquier cinta de correr, por ejemplo, ¿verdad?” Qi Sun, autor principal del estudio, dijo a Digital Trends. “Entonces, ¿por qué no usamos la máquina más común pero complicada, nosotros mismos, para permitir ese tipo de experiencia que queremos resolver? Esa fue la motivación original de más alto nivel de esta investigación”.

Lo interesante de la miríada de enfoques para resolver el desafío de caminar sin fin es que, incluso varias décadas después, todavía no existe una solución acordada que haya hecho que los investigadores desechen a todos los demás. Nadie ha creado aún la solución comercializada perfecta que ilumine claramente el camino hacia el futuro. Eso significa que no solo hay mucho por jugar en términos de quién posee este mercado, sino también los detalles del enfoque adoptado.

¿La próxima gran cosa en realidad virtual?

¿Será la tecnología de interfaz de locomoción el próximo gran avance de la realidad virtual? Mucho depende de si la realidad virtual se trata en última instancia de crear mundos virtuales o simplemente proporcionar un nuevo tipo de interfaz. Si se trata de una interfaz, utilizada predominantemente para aplicaciones prácticas como el equivalente de realidad virtual de las reuniones de Zoom, este tipo de realismo puede no importar tanto. En ese caso, poder caminar grandes distancias en realidad virtual podría no solo ser innecesario, sino también un detrimento para la experiencia del usuario. Por ejemplo, una versión VR de compras no necesariamente necesita replicar la experiencia de caminar por los pasillos y cargar una canasta cada vez más pesada. Eso sería una gran rebaja al lado de la facilidad perfecta de las compras con un solo clic de Amazon.

Por otro lado, si los casos de uso más convincentes de la realidad virtual provienen de la creación de mundos virtuales convincentes, es absolutamente necesario resolver el problema de la locomoción. Estudio tras estudio ha demostrado que los sujetos encuentran entornos de realidad virtual más inmersivo, con un mayor sentido subjetivo de presencia, cuando se mueven a través de una caminata virtual en lugar de, por ejemplo, teletransportarse entre ubicaciones usando un controlador de mano. Como uno estudio de 2004 de investigadores en Japón, la sensación de caminar afecta los «mapas cognitivos de las personas», la forma en que nuestros cerebros procesan la distancia y el movimiento. En resumen, caminar agrega verosimilitud a la realidad virtual que puede engañar a nuestro cerebro para que perciba lo que estamos viendo como real.

Los juegos son un excelente ejemplo de un caso de uso que solo se volverá más convincente cuanto más se acerque la experiencia a la realidad, pero no solo para los juegos. Por ejemplo, si usted es un arquitecto que desea mostrarle a un cliente de bienes raíces comerciales cómo se verá el diseño de un nuevo centro comercial cuando se construya, podrá caminar a través de una versión virtual del edificio (como dijo Rheingold hace más de 30 años ) sería muy beneficioso.

Aplicaciones industriales y más allá

En lo que respecta a Ekto VR, Factor dijo que su empresa apunta inicialmente a este último tipo de aplicaciones industriales.

“Cuando te metes en el tipo de mayor [VR] aplicaciones de capacitación, hablando de refinerías, oleoductos, plataformas marinas, instalaciones de fabricación o inspecciones de aviones, la gente dirá: ‘Bueno, [we could just use an interface that teleports users around it,]» él dijo. “Eso es genial desde una perspectiva de rendimiento si lo que está optimizando es necesitar ver áreas que son completamente independientes entre sí rápidamente. Pero nos estamos adentrando cada vez más en estos escenarios más completos en los que necesita hacer una inspección completa de la piel del avión o ver cómo algo en la rueda de cola [of a plane] se conecta a la rueda de morro, o una válvula en una planta afecta a un condensador en otra parte [of the building]. Estos realmente requieren que comprendas mucho mejor tu entorno. [and how they spatially relate to each other.]”

Con ese tipo de aplicaciones industriales en mente, Ekto planea lanzar su programa beta de socios en la primera mitad de 2022. En cuanto a los precios, Factor dijo que la compañía aún está sopesando sus opciones, desde ofrecer kits para la venta o el arrendamiento. El precio exacto aún no se ha anunciado, pero una compra total inicial probablemente rondaría los $ 15,000- $ 20,000.

“Ahora, obviamente, ese tipo de precios de los que estamos hablando, no son para el consumidor y, hasta cierto punto, ni siquiera son realmente adecuados para la mayoría de los casos de uso empresarial”, dijo Factor. “Mucho de eso es el bajo volumen en este punto. A medida que aumentamos el volumen, esperamos reducir drásticamente los costos y los precios”.

Eventualmente, dijo, la compañía tratará de vender en el mercado a precios inferiores a $1,000, lo que la convierte en una propuesta más atractiva para las aplicaciones cotidianas. Eso incluye la perspectiva de más casos de uso orientados al consumidor.

Caminar sin fin no es la única parte ausente del rompecabezas de la realidad virtual. La simulación del tacto, el olfato, el gusto y más son otras áreas aún por resolver, que apenas comienzan a llamar la atención de los investigadores con visión de futuro. Espere ver mucho más de esto en los próximos meses y años. Después de todo, la exageración que rodea a la realidad virtual, una parte de la concepto más amplio de un Metaverso— no ha estado más caliente en años.