En NASA/Ames, el Dr. Stephen Ellis modela un casco de RV. [Más]

En las dos partes siguientes de la película Matrix, las puertas de metal de la ciudad de Sion están operadas por controladores aéreos que trabajan dentro de una torre de control virtual: un espacio blanco celestial generado por ordenador en donde los controladores usan paneles de control virtual para guiar a los aerodeslizadores de ciencia-ficción.

Este escenario de fantasía puede parecer familiar a cualquiera que estuvo en el boom de la RV durante la década de los 80. Displays montados sobre cascos, guantes increíbles, visión 3D y sonidos: estas tecnologías estaban destinadas a hacer de los entornos RV algo común, revolucionando todo desde los videojuegos hasta el análisis del mercado bursátil y la psicoterapia.

No ocurrió.|

'La tecnología de los años 80 no estaba lo suficientemente madura todavía', explica Stephen Ellis, que dirige el Laboratorio de Percepción Espacial y Displays Avanzados en el Centro de investigación Ames de la NASA. Los cascos RV y sus ópticas eran demasiado pesados. Los ordenadores eran demasiado lentos. Los sistemas de reacción al toque a menudo no funcionaban. La única cosa que era real siempre sobre la RV eran los dolores de cabeza y los mareos—efectos secundarios muy comunes de los cascos de los años 80.

Veinte años después, las cosas han mejorado. Los ordenadores son miles de veces más rápidos; los periféricos de RV son más ligeros y dan una idea más extensa de reacción e inmersión. Y algo importante es que los investigadores están empezando a entender los factores cruciales humanos; están eliminando nauseas y fatiga de la experiencia de la RV.

Una vez mas, la realidad virtual parece muy prometedora, y la NASA está interesada.

El concepto del artista del Robonauta de la NASA. Imagen: John Frassanito & Asociados, Inc.

Imagina que un astronauta en Marte envía un rover para investigar un cráter que parece peligroso. Al resbalarse dentro de las paredes del cráter, el rover envía una señal de vuelta a la Base Marciana donde el astronauta, que lleva puestas las gafas de RV y los guantes, siente como si ella estuviese en la pendiente. ¿Es el hallazgo lo suficientemente importante como para arriesgarse a aventurarse en persona?. La RV ayuda a decidirse.

En otro escenario, los astronautas podían usar RV para hacer reparaciones fuera de la nave espacial al controlar un robot de apariencia humana, como el Robonauta que se está construyendo en el Centro Espacial Johnson (JSC).

Ellis, que tiene titulaciones superiores en psicología y ciencias del comportamiento, evalúa la RV para las aplicaciones en el espacio. En estos momentos se están investigando interfaces de usuario para robots como el AERCam, abreviatura de Cámara Robótica Extravehicular Autónoma. Estos son robots de vuelo libre esféricos que están siendo desarrollados por el JSC para inspeccionar naves espaciales en puntos problemáticos. AERCam está diseñado para flotar fuera, por ejemplo, la EEI o la lanzadera espacial, usando propulsores pequeños de xenón y cámaras sólidas para visualizar las superficies exteriores del vehículo y así encontrar daños en lugares (como la parte inferior de la lanzadera) en donde un humano o el brazo mecánico de la lanzadera espacial no podrían llegar con seguridad.

El plan actual es usar un ordenador portátil y una pantalla plana normal para operar el AERCam. Pero Ellis está llevando a cabo una investigación, con fondos de la Oficina de Investigación Física y Biológica de la NASA, para ver si un entorno virtual pudiera ser una opción mejor. Con un sistema de RV, el astronauta podría maniobrar el AERCam con forma de melón con controles manuales mientras los movimientos intuitivos de la cabeza rotarían el AERCam para dejar al astronauta 'mirar a su alrededor'.

La investigación de Ellis es necesaria porque dice, 'la RV no es siempre la mejor elección. 'Por ejemplo, en la Base Aérea Wright Patterson los investigadores han probado interfaces de RV para pilotos. En todo el tiempo sus tests demostraron que los pilotos rendían mejor con displays tradicionales montados en paneles.

El PowerGlove de Mattel estaba bien, pero cansaba.

¿Por qué? Nadie está seguro, pero hay una posibilidad: El campo de visión de un casco RV era mas estrecho que la visión periférica natural del piloto. Ellis cree que estos cascos separaban a los pilotos de la cabina—el entorno en el cual aprendieron a volar.

'Hay algunos asuntos de carácter ergonómico sorprendentes que pueden interferir con los interfaces de RV', añade Ellis. Por ejemplo, 'en los primeros años 90 Mattel vendió el PowerGlove (un sencillo guante de RV) como una manera novedosa de controlar videojuegos. Era chulo. Pero los jóvenes descubrieron rápidamente que cansaba mucho el mantener la mano enfrente de ti todo el rato para jugar todo el juego'. Tenias que ser un atleta para usarlo. (El guante ya no se comercializa).

Desde los años 80 ha habido una nueva conciencia entre investigadores de que los factores humanos son cruciales para la RV. Edad, género, salud y estado físico, visión periférica, postura, la sensibilidad del sistema vestibular: todas estas cosas tienen que ver. Incluso la propia imagen importa. Un estudio muestra que a la gente que lleva cascos de RV les gusta ojear y ver su propio cuerpo virtual. Ayuda a 'anclarlos' en la simulación. Y el cuerpo tiene que estar correcto: brazos, piernas, torso; masculino para hombres; femenino para mujeres.
Para cada entorno virtual, hay un interfaz humano-computador, y si el interfaz no encaja con la persona, … fin del juego.

Los órganos en el oído interno (el sistema vestibular) afectan al equilibrio humano. La adaptación vestibular es un factor humano clave en el diseño de interfaces de RV. [Más]

Para dirigirse a estos factores humanos, el grupo de Ellis elaboró una investigación fundamental de los sentidos y percepciones humanas. Un asunto central es cómo la gente se enfrenta con los retrasos en el sistema de RV. Cuando giras la cabeza, ¿sigue la vista virtual de inmediato?, o ¿hay un retraso de un segundo? Si tus ojos y tu oído interno (en donde los órganos vestibulares sienten la orientación) envían informes conflictivos al cerebro, podrías necesitar una bolsa para el mareo.

'La cuestión es, ¿cuánto retraso puedes tolerar?', dice Ellis. Para que el movimiento dentro del entorno virtual se sienta natural, mucha gente necesita un retraso de menos de 15 milisegundos (milésima de segundo), de acuerdo con su grupo de investigación.

Bernard Adelstein, Durand Begault, y Elizabeth Wenzel, colegas de Ellis que trabajan en el Laboratorio de Displays Avanzados en Ames han descubierto que, ya que los sonidos en un entorno virtual pueden ser generados mas rápido que la reacción al toque de un guante de RV, los sonidos pueden ayudar a compensar por el retraso en el toque. Por ejemplo, cuando se agarra un objeto virtual, el sonido 'click' inmediato de contacto realza la percepción del usuario del realismo.

Los años de investigación están dando sus frutos al final, dice Ellis. 'El sistema totalmente inmerso y montado para la cabeza esta siendo de suficientemente alta fidelidad para el uso práctico. Probablemente tengamos el experimento del AERCam funcionando en Agosto'.

Matrix llevará mas tiempo.