La realidad virtual (RV) es una simulación tridimensional generada o asistida comunmente por computadora de algún aspecto del mundo real o ficticio, en el cual el usuario tiene la sensación de pertenecer a ese ambiente sintético o interactuar con él. La RV permite interactuar con mundos tridimensionales de una manera más natural, por ejemplo, un usuario puede realizar acciones dentro de un modelo virtual, desplazarse, moverse, caminar a través de él o levantar cosas, y de esta forma experimentar situaciones que se asemejan al mundo real.

La Enciclopedia Británica la define como: La utilización de la modelación y simulación que habilitan a la persona a interactuar con una visión tridimensional o através de sensores ambientales. De tal forma que las aplicaciones inmergen o emergen al individuo en ambientes generados por computadora que simulan la realidad através del uso interactivo de estos dispositivos, los cuales envian y reciben información.

Este término tambien es usado para llamar una rama de las ciencias de la computación que involucra al desarrollo de tales sistemas.

Para la real Academia Española no existe una definición única pero esta puede darse ubicando las palabras en cuestión: Por Realidad se entiende a la existencia real y efectiva de una cosa |, 2. La verdad, lo que es efectivo o tiene valor práctico, en contraposición con lo fantástico e ilusorio. Y para la palabra virtual tenemos: ( del latin virtus, fuerza, virtud ) adj. Que tiene virtud para producir un efecto, aunque no lo produce de presente. Frecuentemente en oposición afectivo o real. || (2) Implícito, tácito || (3) Fís. Que tiene existencia aparente y no real, por ejemplo un foco tiene un imagen virtual, en mecánica existe la velocidad virtual.: Virtualidad es una cualidad de Virtual: Virtualmente adv. De un modo virtual en potencia, Casi a punto de, en la práctica, en la realidad.

Entonces con el sólo hecho de entender los dos términos se puede tener una comprensión total del término Realidad Virtual.

Una de las principales aplicaciones se da en el área de entrenamiento o capacitación, donde el usuario tiene la oportunidad de poder trabajar en ambientes virtuales sin tener que ponerse en peligro o pagar un alto costo para adquirir cierta experiencia en un área determinada, además la RV se puede utilizar para elaborar prototipos de productos, ( simuladores de vuelo ) simulaciones de vuelo, educación médica ( simulación quirúrgica, entrenamiento, simulaciones para tratamientos psiquiátricos), visualización de datos (como la modelación de moléculas), entre otras.

Se destacan tres características idóneas de la RV:

• Es un ambiente tridimensional generado por computadora.

• Es interactiva.

• Es inmersiva, es decir, el usuario se siente parte del ambiente virtual

Las partes básicas de un sistema de realidad virtual son: el modelo de simulación, la representación del ambiente virtual, la entrada/salida y por supuesto el usuario (Ver figura 1).

Figura 1. Modelo genérico de un ambiente virtual

II.2.1 Modelo de simulación.

El modelo es la representación matemática del sistema que se está presentando. Un modelo virtual necesita responder dinámicamente en respuesta de la entrada del usuario. Se pueden crear modelos matemáticos sofisticados de realidad virtual, pero lo importante es la manera en que estos modelos están asociados con un sistema visual y auditivo.




Entrada

Los dispositivos de entrada se utilizan para interactuar con el ambiente virtual como puede ser el teclado o el mouse, un joystick o guantes, pedales, etc. Algunos de estos dispositivos se discutirán en la sección III de este documento.




Salida

La salida se refiere a la tecnología mediante la cual el usuario percibe estímulos, esta tecnología abarca un amplio rango y va desde aparatos de despliegue visual, sistemas sonoros, sistemas sensoriales, entre otros. Estos dispositivos también serán discutidos posteriormente en este documento en su sección III.




Usuario

El usuario es la razón de existir de un sistema de realidad virtual pues es él quien recibe los estímulos de parte del sistema y a su vez se encarga de retroalimentarlo y definir su comportamiento.

II.3 Tipos de realidad virtual

Existen diferentes tipos de realidad virtual, los cuales se describen brevemente a continuación:

Sistemas inmersivos

Los sistemas inmersivos son aquellos sistemas donde el usuario se siente dentro del mundo virtual que esta explorando. Este tipo de sistemas utiliza diferentes dispositivos denominados accesorios, como pueden ser guantes, trajes especiales, visores o cascos, estos últimos le permiten al usuario visualizar los mundos a través de ellos, y precisamente estos son el principal elemento que lo hacen sentirse inmerso dentro de estos mundos. Este tipo de sistemas son ideales para aplicaciones de entrenamiento o capacitación.



Sistemas semi-inmersivos

Los sistemas semi-inmersivos o inmersivos de proyección se caracterizan por ser 4 pantallas en forma de cubo ( tres pantallas forman las paredes y una el piso), las cuales rodean al observador, el usuario usa lentes y un dispositivo de seguimiento de movimientos de la cabeza, de esta manera al moverse el usuario las proyecciones perspectivas son calculadas por el motor de RV para cada pared y se despliegan en proyectores que están conectados a la computadora. Este tipo de sistemas son usados principalmente para visualizaciones dondese requiere que el usuario se mantenga en contacto con elementos del mundo real.



Sistemas no inmersivos

Los sistemas no inmersivos o de escritorio, son aquellos donde el monitor es la ventana hacia el mundo virtual y la interacción es por medio del teclado, micrófono, mouse o joystick, este tipo de sistemas son idóneas para visualizaciones científicas, también son usadas como medio de entretenimiento (como son los casos de los juegos de arcada) y aunque no ofrecen una total inmersión son una buena alternativa de bajo costo.

Generalmente, se ve a la realidad virtual como una tecnología nueva, sin embargo, sus bases, es decir sus orígenes se remontan a los años 60's cuando emergen los primeros simuladores de vuelo construidos para la fuerza aérea estadounidense, donde los estudiantes de piloto aprendían a manejar aviones entrenando en cabinas aéreas montadas en plataformas movibles las cuales subían, bajaban o movían hacia los lados dependiendo de las acciones que el piloto realizara sobre los controles.

Otro importante concepto fue el "Sensorama" na máquina de arcada creada or Morton Heiling en 1962, esta máquina simulaba las experiencias sensoriales de un paseo en motocicleta, al combinar imágenes, sonido, viento y aromas. En esta experiencia el usuario subía en el asiento de una motocicleta, tomaba los manubrios y usaba un visor parecido a unos binoculares donde podía pasear por dunas en California o las calles de Brookly, y donde unos pequeños 'grills' cerca de la nariz del usuario emitían aromas auténticos. Sin embargo, este proyecto era sumamente complejo y nunca se logró materializar versiones mas sencillas de éste.

Otro precursor dentro del área fue Ivan Sutherland, quién en 1965, publicó un artículo denominado "The Ultimate Display", donde sentó las bases del concepto de realidad virtual, Sutherland estipulaba "La pantalla es una ventana a través de la cual uno ve un mundo virtual. El desafío es hacer que ese mundo se vea real, actúe real, suene real, se sienta real". Posteriormente en 1966, el mismo Sutherland creó un casco visor de realidad virtual al montar tubos de rayos catódicos en un armazón de alambre, este instrumento fue llamado "Espada de Damocles" debido a que el aparato requería de un sistema de apoyo que pendía del techo. En 1972 se desarrolló el primer simulador de vuelo computarizado, el cual fue importante para el despegue de la realidad virtual.

La era de la realidad virtual inicia en los 80's, cuando la NASA inició con el sistema de imágenes generadas por computadora, y así a principios de los 80's Jaron Lanier acuñó la expresión "Realidad Artificial", también tomó parte en el desarrollo de guantes y visores. En 1985 fue construido el primer sistema práctico de visores estereoscópicos para la NASA.

En 1989 el Departamento de defensa de los E.U crea a Simnet ( Simulador de Red ), una red experimental de estaciones de trabajo basadas en microprocesadores que habilitaban al personal a prácticas de operaciones de combate interactivamente en sistema de entrenamiento de tiempo real. De hecho este sistema se uso para entrenar al ejército en la Guerra del Golfo Pérsico en 199

En los últimos años la realidad virtual se ha enfocado a los sistemas no inmersivos donde el usuario tiene la posibilidad de desarrollar aplicaciones de RV de bajo costo y de manera accesible. De aquí surge el concepto de VRML en 1992 propuesto por Mark Pesce y Toni Parisi.