Periféricos de realidad virtual:

                             

En este apartado estudiaremos los componentes más específicos de un

sistema de realidad virtual: los dispositivos periféricos. Los periféricos de un sistema de realidad virtual se clasifican según el sentido de la información entre el participante y la máquina. Los dispositivos de entrada, también denominados sensores, capturan las acciones del participante (por ejemplo movimientos de la cabeza) y envían esta información al computador a cargo de llevar la información.Los dispositivos de salida, también denominados efectores, generan los estímulos necesarios para los sentidos del participante, traduciendo en imágenes, sonidos, etc. las señales de vídeo, audio, etc. que reciben del computador.

Dispositivos de entrada (sensores):

Los dispositivos de entrada capturan las acciones del participante (por
ejemplo movimientos de la cabeza) y envían esta información al computador
encargado de llevar a cabo la simulación. Los dispositivos que veremos a continuación se consideran de realidad virtual bien porque utilizan el paradigma de la interacción implícita (se captura la voluntad del usuario implícita en sus movimientos y acciones naturales), o bien porque proporcionan entrada 3D al sistema, para hacer más sencilla
la exploración del mundo virtual.

Posicionadores: Los posicionadores son sensores que tienen como misión capturar la posición y orientación de un objeto real y enviar esta información al computador. El uso habitual de los posicionadores en realidad virtual es para capturar los movimientos de la cabeza del participante, lo que nos permite generar las imágenes de acuerdo con su punto de vista. También  es frecuente registrar los movimientos de la mano para permitir al usuario interactuar con los objetos de la escena de forma natural. Acciones como coger o mover objetos de la escena se pueden realizar de forma mucho más intuitiva mediante un reconocimiento de los movimientos del participante.

1. magnéticos: Utilizan bobinas para obtener la posición y orientación basándose en las variaciones de tensión eléctrica inducidas por una fuente de campo magnético, que debe estar siempre próxima a los sensores. Requieren cables entre éstos y la unidad central, son sensibles a interferencias magnéticas y tienen un radio de acción de pocos metros, en el que pierde precisión conforme se va alejando del centro. Acostumbran a ser pequeños, con una alta libertad de movimientos y no precisan de una “línea de visión” entre emisor y receptor.

1. ópticos: Se basan en el procesamiento de imágenes captadas por más de una cámara de óptica y posición conocidas. Este análisis de imagen introduce un retardo, y tiene el problema de que siempre se ha de mantener una “línea de visión” entre emisor y receptor.

1. acústicos: Utilizan sonido ultrasonido y micrófonos. Soportan distancias mayores que los magnéticos, , y su latencia acostumbra a ser pequeña, pero son poco utilizados porque la señal sonora se distorsiona con facilidad, a parte de que presentan el mismo problema de pérdida de “línea de visión”.

Guantes de datos: Los guantes de datos que se utilizan en realidad virtual permiten detectar la posición de los dedos de la mano, normalmente expresada como los ángulos
de flexión de cada dedo. Los guantes de datos se utilizan para interactuar con los objetos de la escena mediante gestos naturales, así como para dar órdenes al sistema mediante un lenguaje basado en signos.

Registro de voz: En realidad virtual el reconocimiento de voz se utiliza como una forma natural de entrada de órdenes. Actualmente los sistemas de reconocimiento de voz están poco desarrollados y normalmente requieren de entrenamiento para tener un funcionamiento aceptable.

Dispositivos de entrada 3D: Estos dispositivos permiten interactuar de forma más cómoda con un modelo 3D. Normalmente se clasifican según el número de grados de libertad
(DOF).

1. Space Ball: Este dispositivo es parecido, superficialmente, a un trackball. Está diseñado para que el operador con la mano, y lo empuje o lo intente girar. El dispositivo emite información sobre la fuerza o el momento angular que se le aplica. De esta forma se pueden obtener datos con seis grados de libertad disponibles en el espacio (tres de posición y tres de giro).

1. Joystick 3D: Este dispositivo es una variante de la clásica palanca de los videojuegos, donde se ha incorporado un posicionador dentro del joystick. De esta forma es posible utilizarlo dentro de una CAVE.

1. Stylus: El Stylus es un puntero virtual, representado en la escena por un rayo con el que podemos apuntar a objetos de la escena virtual, seleccionarlos y manipularlos mediante botones del propio Stylus. Con este dispositivo el usuario puede seleccionar y mover objetos, o también navegar a través de menús tridimensionales.

Dispositivos de salida (efectores):

 Los dispositivos de salida generan los estímulos necesarios para los sentidos del participante, traduciendo en imágenes, sonidos, etc. las señales de vídeo, audio, etc. que reciben del computador. Los dispositivos de salida se clasifican en:

Efectores visuales: Los efectores visuales tienen como objetivo proporcionar estímulos para el sentido de la vista (imágenes). Hay tres tecnologías básicas de generación de imágenes: CRT, LCD y DLP. La tecnología CRT (Catode Ray Tube, tubo de rayos catódicos) Es la tecnología que utilizan la mayor parte de los aparatos de TV. Se basa en utilizar una pantalla con la cara interna recubierta con tres tipos de fósforo, que emite una luz roja, verde o azul cuando inicie un haz de electrones. Esta tecnología permite diseñar dispositivos con mucha resolución, pero son pesados y requieren un voltaje considerable. Existen más tecnologías de visualización (pantallas de plasma, proyección de un láser directamente sobre la retina ...) pero su uso en realidad virtuales poco extenso.

Efectores auditivos: Los efectores auditivos son simplemente altavoces que reproducen sonidos digitales. En realidad virtual la generación de sonido realista requieren tener en cuenta las propiedades acusticas de los objetos y que los algoritmos son tan complicados como los algoritmos de visualización. En realidad virtual frecuentemente se utiliza el sonido espacial, que consiste en generar el sonido de los objetos de forma que el participante es capaz de ubicar espacialmente la procedencia del sonido. En el mundo real, el sistema auditivo calcula la dirección de procedencia de un sonido a partir de las pequeñas diferencias en tiempo y amplitud con la que se registran las ondas auditivas en cada oreja, de forma que somos capaces de estimar la procedencia del sonido con los ojos cerrados. Un sistema de realidad virtual puede utilizar este hecho para sintetizar sonidos espaciales, utilizando múltiples altavoces. También es muy frecuente encontrar aplicaciones de realidad virtual que utilizan el sonido como un sustituto del tacto, debido a que los altavoces son más económicos que los sistemas táctiles.

Efectores táctiles: Se trata de dispositivos que proporcionan estímulos para el sentido del tacto. Los guantes táctiles dan sensación de contacto con los objetos virtuales. Algunos guantes utilizan pequeñas cámaras neumáticas que se llenan/vacían de aire; otros utilizan dispositivos vibradores situados en los dedos, así comopequeñas descargas eléctricas. Los dispositivos de realimentación de fuerza van más allá e impiden o ofrecen resistencia a hacer movimientos con la mano cuando ésta choca virtualmente con un objeto virtual o con un campo de fuerzas simulado. Frecuentemente sólo limitan el movimiento de los dedos, aunque los dispositivos tipo Phantom limitan el movimiento de uno de sus extremos.

Efectores del equilibrio: Finalmente, algunos sistemas de realidad virtual, sobretodo en el campo de los simuladores y de los juegos por computador, incluyen módulos software para gestionar plataformas móviles que permiten recrear sensaciones de aceleración y desaceleración aprovechando la gravedad terrestre. El software de simulación se limita a calcular los grados de inclinación de la plataforma en función de parámetros del movimiento del vehículo virtual como son la aceleración y la fuerza centrípeta.

WEBGRAFIA:

http://www.cs.upc.edu/~virtual/SGI/guions/ArquitecturaRV.pdf