¿Qué impide la adopción de la Realidad Virtual a nivel del hardware?

La Realidad Virtual o VR tenía que convertirse, según los expertos, en una de las tecnologías más utilizadas por por el mercado, parecía que íbamos a ver un boom donde en cada hogar íbamos a ver un casco de realidad virtual de la misma manera que tenemos otros electrodomésticos comunes. Pero la cosa no ha sido así y se ha quedado en un nicho. ¿Qué es lo que ha ocurrido para que la Realidad Virtual no acabe de despegar? ¿Cuales son las limitaciones en cuanto a hardware que tiene la VR?

Hemos de aclarar en primer lugar que esta entrada no es una crítica a la Realidad Virtual en si misma, sino un análisis de la situación que ha llevado que su adopción haya sido menor de lo esperado. Teniendo en cuenta, claro esta, la situación desde la óptica del hardware y dejando de lado opiniones políticas de diferente índole.

Desde el punto de vista del hardware hay dos motivos por los cuales una persona que puede estar interesada en un producto en concreto no lo adquiere:

• Esta fuera de su alcance económico.
• Esta dentro de su alcance económico, pero no alcanza el rendimiento esperado.

Nos vamos a centrar en el segundo punto, ya que, aunque parezca increíble las unidades de realidad virtual tienen dos problemas a solucionar para poder llegar al gran público, y ambos son elementos que tienen que ver el hardware.

Primera de las limitaciones de la VR: la resolución

Cuando utilizamos una casco de realidad virtual, o HMD por su siglas en inglés, lo que estamos haciendo es colocar una pantalla LCD con dos lentes que hacen más grande la imagen, es decir, que magnifican la imagen.

La forma en la que observamos una pantalla, depende del nivel de magnificación de los píxeles:

• Cuanto más magnificación hay entonces más grande será el tamaño de cada pixel a nuestros ojos y llegaremos al punto en el que acabaremos viendo los píxeles de manera individual y por tanto veremos  el espacio que hay entre los píxeles.
• Si incrementamos la distancia entre los ojos y la pantalla dejaremos de ver los pixeles de manera individual debido a que a medida que nos alejamos vamos reduciendo la magnificación.

Las primeras pantallas de las unidades HMD tenían precisamente este problema, la densidad en los píxeles no era lo suficientemente buena como para conseguir una imagen sin ruido.

El problema con la realidad virtual es que las pantallas que se utilizan son relativamente pequeñas, por lo que se necesita tenerlas cerca de los ojos, lo cual incrementa la magnificación de los píxeles, lo que hace que se requiera una mayor resolución de pantalla y por tanto una mayor densidad en lo que al número de píxeles se refiere.

Es aquí donde nos encontramos con la primera de las limitaciones de la VR, la resolución de salida no es lo suficientemente buena y la imagen que ve el usuario tiene una gran cantidad de ruido.

¿Cual sería la resolución ideal?

Pues aquella que sea lo suficientemente buena como para que la visión desde el caso de Realidad Virtual reduzca al máximo el nivel de ruido, bien es cierto que a nivel de hardware gracias a la IA hay métodos para reducir el nivel de ruido, en este caso el factor limitante es la densidad de píxeles de la pantalla.

¿Pero cual sería la resolución de la pantalla? Depende del campo de visión del HMD, pero la definición debería es un pixel por cada 0.3 minutos de arco, cada grado tiene unos 60 minutos de arco. Imaginemos que tenemos una unidad HMD con un campo de visión horizontal de 120º, entonces la cantidad de pixeles que deberá la pantalla LCD de dicho casco de realidad virtual será de 7200 píxeles en horizontal.

Para que os hagáis una idea de lo que eso significa tened en cuenta que la resolución horizontal de las pantallas a 8K es de 7680 pixeles. ¿Pero que hay de la resolución vertical? Supongamos otros 120º y entonces acabamos teniendo una imagen de 7200 x 7200 pixeles, ya hemos superado por completo la cantidad de píxeles necesarios para renderizar la imagen de una resolución a 8K.

Las pantallas no son lo suficientemente buenas para la VR

Una vez que hemos explicado la resolución que necesitaríamos la pregunta que nos viene a la cabeza es: ¿Dónde podemis encontrar una pantalla don dicha resolución? El mayor mercado para las pantallas LCD es el de los smartphones y tablets, los cuales por el momento no requieren resoluciones tan altas y es dudoso que veamos un aumento hacía pantallas 8K para teléfonos, haciendo que el mercado para las mismas acaba siendo el de los cascos de realidad virtual, los cuales ahora mismo son un mercado ciertamente de nicho en estos momentos.

Lanzar un panel que van a utilizarlo utilizarlo decenas de millones de teléfonos móviles es una cosa, crear un panel que se limita a un mercado mucho más limitado es otra. En el primer caso puedes distribuir los costes de fabricación y de despliegue de la tecnología entre una gran cantidad de clientes, en el segundo caso entre unos pocos.

A muchos les parecerá una tontería colocar una pantalla a una resolución de 8K en un HMD, pero tiene sentido si tenemos en cuenta que el objetivo es la telepresencia, es decir, tenemos que hacerle crear al usuario que esta allí y cualquier cosa que rompa la credibilidad como puede ser una mala definición de imagen puede llegar a arruinar la experiencia.

Segunda de la limitaciones de la VR: la interacción

La segunda de las limitaciones de la VR tiene que ver con los mecanismos de entrada, los cuales al igual que ocurre con la resolución también añaden un plus de incredulidad por el hecho que no son lo suficientemente buenos para cumplir con su función. ¿El motivo? Una cosa es pulsar un simple botón y otra muy distinta es el hecho de realizar un movimiento con un mando especial, el cual tiene que ser interpretado por el sistema a través de una serie de parámetros de medición que van dando una serie de sensores de seguimiento por un lado y una serie de sensores de movimiento por otro.

Desde nuestra lógica cuando nosotros vemos un evento delante de nuestros ojos lo procesamos como un continuo al que le damos significado, pero en el caso de la realidad virtual todo sigue un bucle basado en la siguientes etapas:

• Acción del usuario
• Envió de la acción del usuario al sistema
• Loop de juego (el sistema renderiza el fotograma).
• El fotograma es enviado a la pantalla.
• La pantalla cambia los píxeles.

Nos vamos a centrar solamente en lo que es la acción del usuario y la posterior interpretación del mismo.

Imaginad por un momento que os dicen que tenéis que adivinar lo que esta haciendo una persona en un vídeo, pero no os pasán el video completo sino fotograma por fotograma y a partir del cual tenéis que sacar una conclusión de lo que esta haciendo esa persona. A medida que van pasando los fotogramas vamos a tener una idea más clara, pero durante los fotogramas iniciales podemos llegar a predecir todo tipo de cosas.

Pero esto lo podemos hacer nosotros porque somos seres humanos, un PC no puede hacer eso y lo que espera es tener una serie de datos de entrada para realizar una acción. ¿Entonces? Lo que se hace es hacer que ciertos parámetros de entrada correspondientes a los sensores de movimiento y seguimiento equivalgan a ciertas acciones en concreto. ¿Que ocurre cuando la acción del jugador no acaba ocurriendo en el entorno virtual? Entonces el propio jugador experimenta una sensación de incredulidad que rompe por completo la experiencia.

¿Por qué estos dos fenómenos afectan la adopción de la VR?

Se ha de decir que no son los únicos, pero si que son los dos handicaps a superar en cuanto a hardware, el primero de ellos se solucionara cuando la resolución de las pantallas y la potencia de las GPUs sea lo suficientemente alta, por lo que es cuestión de tiempo. El segundo se solucionará a través del entrenamiento de la inteligencia artificial, por lo que también es superable con el tiempo.

Pero lo importante es que ha de ser lo suficientemente buena para que una persona de a pie sin conocimientos técnicos, para ello es necesario darle la mayor fidelidad visual posible a quien este utilizando la unidad HMD.

Nos puede parecer contradictorio que los aún caros cascos de realidad virtual no sean lo suficientemente buenos en cuanto a tecnología, pero el día que consigan superar estas dos limitaciones de las que hemos hablado entonces si que veremos un boom con la VR, más que nada porque son las que más rompen la inmersión, la presencia en el mundo virtual como vía de escape.

Fuente: https://hardzone.es/reportajes/tema/limitaciones-vr-hardware/

Autor: Josep Roca