Visualizar la toma de decisiones

La visualización inmersiva es una técnica cada vez más utilizada en ciertos entornos cientifico-técnicos, más allá de aplicaciones de entretenimiento y de simuladores militares que clásicamente han sido los catalizadores de este tipo de tecnologías.

Publicado el 30 May 2002

Dentro de las distintas soluciones para este tipo de visualizacin, podemos distinguir dos grandes grupos. En primer lugar, el que podramos llamar personal, constituido por aquellas soluciones que permiten a un nico individuo visualizar la escena de forma inmersiva. En este apartado encajan las soluciones ms comnmente asociadas a la Realidad Virtual (VR) como son head/helmet mounted displays (HMD), armature mounted displays (BOOM) y otras.
El segundo segmento se aplica a grupos de usuarios que simultneamente pueden visualizar la escena. Esta tecnologa ha hecho posible, por ejemplo, la fabricacin del primer avin comercial (Boeing 777) sin emplear prototipos fsicos para su posterior salida al mercado y comercializacin.
Tcnicamente, los sistemas inmersivos estn constituidos por tcnicas de proyeccin y otros elementos opcionales. La proyeccin sobre superficies mucho mayores que las pantallas convencionales y cascos permite la asistencia de un pblico mucho mayor. Sin embargo, como contraprestacin se encuentran las dificultades de luz y calidad de color que generan los proyectores, la problemtica de unir varios de ellos eliminando discontinuidades, as como las dificultades arquitectnicas del montaje segn el tamao de la instalacin o el enfoque y distorsiones de color de los caones CRT utilizados actualmente, aunque se estn reemplazando por sistemas LCD para simplificar los requerimientos y disminuir los costes de mantenimiento.
Los sistemas bsicos de visualizacin inmersiva mediante proyectores se corresponden con distintos tipos de configuraciones que han ido recibiendo nombre propio con el tiempo, como CAVE, los RelityCenter, Domos y Wall.
Como elementos comunes, incluyen un sistema de visualizacin multipipe que genera los distintos canales grficos; opcional pero muy recomendable, un array-processor que modifica, corrige o combina las imgenes en funcin de la topologa de la pantalla; finalmente, los proyectores CRT dispuestos en nmero en funcin del tipo de pantalla, compuesta por varias paredes en el caso de las CAVE, una quasi-semiesfera en los Domos, un muro plano en cuanto a Wall y un semicilindro o tronco de esfera en el caso de los RelityCenter.

Para visualizar en unas pantallas de estos tamaos y conseguir el nivel de inmersin apropiados se requieren unos sistemas grficos de altas prestaciones que permiten elevadas resoluciones (1920 x 1200 por canal), as como una calidad de imagen nica (efectos de antialiasing, bump mapping, etc).
Estos sistemas estn formados por varias pipelines grficas que incrementan las prestaciones grficas, superando as las prestaciones de cualquier PC.
Una de las caractersticas fundamentales en todo este tipo de sistemas es la interactividad, es decir, que la generacin de las imgenes se realice en tiempo real (o Real Time) a medida que nos movemos o gobernamos la visin a travs de la interfaz correspondiente. Este requisito impone que el Frame Rate (refresco de la memoria grfica) se realice al ritmo de 60 frames/s como mnimo, mientras el propio sistema operativo debe soportar extensiones de tiempo real. Igualmente, el sistema de clculo -computacin- as como el sistema de entrada/salida deben ser proporcionalmente potentes.
En el caso de los sistemas grficos Infinite Reality de Silicon Graphics, se trata de sistemas multicanal y multipipe, antialiasing, resolucin dinmica y creacin de texturas por hardware con mip-mapping, clip-mapping y multirender por HW.
Los canales de salida se conectan as al Array Processor para la correccin de distorsin y el edge blending (mezclado de los bordes solapados). Adems, pueden corregir diversas patologas y caractersticas, como la funcin gamma para cada componente RGB de color o bien adaptarse a las condiciones externas de luz y temperatura.

De esta forma, el sistema CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) permite crear una percepcin de realidad virtual empleando dispositivos de visualizacin 3D que proyectan imgenes sobre varias paredes alrededor del usuario. Las paredes estn dispuestas en forma de cubo, y el usuario emplea gafas estereoscpicas para tener la sensacin de profundidad y quedar completamente inmerso dentro de la escena simulada.
CAVE es un sistema multiusuario, de alta resolucin con grficos 3D y opcionalmente audio. Las imgenes parecen flotar en el espacio y el usuario tiene la libertad de moverse a su alrededor manteniendo la perspectiva correcta.
Como beneficios, permite la resolucin de problemas antes de encontrarse fsicamente con ellos, el diseo de prototipos virtuales para los procesos de fabricacin tanto en la industria aeronutica como en la automovilstica, diseo colaborativo entre diversos usuarios situados en diferentes localizaciones y que pueden compartir el mismo escenario como si fuera una vdeo conferencia, as como la conexin a supercomputadores para visualizar de una forma rpida y sencilla los resultados dinmicamente en tiempo real.
La industria, el gobierno, los museos y las instituciones de formacin en general son tpicos usuarios de esta tecnologa para las labores de investigacin, exploracin, digital prototyping, diseo y marketing. Los constructores de coches pueden comprobar la perspectiva del conductor desde el interior del puesto del conductor, los sismlogos y gelogos pueden simular terremotos o los mdicos pueden practicar la ciruga sobre pacientes virtuales.
Por su parte, los RelityCenter estn constituidos normalmente por 3 pipelines grficos dispuestos horizontalmente y empleando una pantalla de tipo troncoesfrico, con un ngulo final de visin horizontal de casi 160 grados.
Esta amplia panormica proporciona una buena inmersin, y resulta prctico para gran cantidad de aplicaciones, como la simulacin visual militar, en industria para showrooms (presentaciones de prototipos a direccin), temas acadmicos de formacin (prcticamente cualquier disciplina desde Historia hasta Medicina pasando por Arqueologa, Geologa, etc…), mientras se emplean con frecuencia en la fabricacin de montajes de gran complejidad, permitiendo la deteccin de errores en plena fase de diseo.
Los Domos cubren completamente la semiesfera visible, a modo de una especie de nave en forma de cpula sobre la que se proyecta la escena. Estn especialmente indicados en algunos casos en los que es precisa una cobertura angular importante, como pueden ser algunos tipos de simuladores en aviacin, en aplicaciones astronmicas (planetarios) y de entretenimiento, ya que los asistentes pueden situarse escalados en altura para obtener una mejor visin colectiva.
Cada vez ms, el mercado demanda soluciones de este tipo y cada vez son ms los mercados y usuarios que las utilizan.

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Redacción Computing

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