Muchos filósofos debaten el tema de la realidad y los componentes que componen lo que percibimos como "real". Aunque es un ejercicio mental interesante, estamos más interesados en las aplicaciones prácticas de la realidad actual, que se define con mayor precisión como "realismo".
El realismo se define como representar a una persona, cosa o situación con precisión o de una manera que sea fiel a la vida. En este artículo, buscamos comprender hasta qué punto se puede conocer esta definición de realismo en un entorno completamente simulado utilizando tecnología de realidad virtual, y cómo esto impacta en nuestro mundo.
Para comprender la importancia del realismo en la realidad virtual, primero debemos ver qué está tratando de lograr la tecnología. una simulación. Una simulación se define como una imitación aproximada del funcionamiento de un proceso o sistema. Hay una distinción importante en esa definición, que consiste en imitar la operación de algo en lugar de simplemente la cosa en sí. Una simulación es un lugar de acción; y esa intención es lo que separa una simulación de una herramienta de aprendizaje estática como texto, video o presentaciones. En última instancia, una simulación cierra la brecha entre el conocimiento y las acciones de alto rendimiento.
Tradicionalmente, una simulación se ejecuta? En vivo? en un espacio físico simulado. La historia nos dice que las simulaciones en vivo se han utilizado como una herramienta de aprendizaje durante siglos, que se remonta al uso de modelos de arcilla y piedra para comprender la anatomía de una persona. En aplicaciones más modernas, las simulaciones se han utilizado para capacitar a estudiantes y profesionales para ayudar en el aprendizaje; por ejemplo, un estudiante de medicina puede practicar en una habitación vestida como un quirófano, o podría dar un paso más y practicar en el sitio en un quirófano real (también conocido como in situ o in situ) que se consideró que tenía un mayor grado de realismo. Los objetos dentro de ese entorno también se benefician de ser lo más reales posible, lo que podría significar la diferencia entre usar maniquíes o un actor pagado para simular a un paciente.
Las simulaciones han encontrado más recientemente un nuevo entorno en el que modelarse a sí mismos, conocido como? Virtual ?, donde uno experimentaría la imitación sintéticamente. Gracias a la tecnología informática, las simulaciones virtuales han podido imitar una operación sin la necesidad de entornos físicos costosos y la desafiante logística de llevar gente a ellos. La Realidad Virtual (VR) se refiere específicamente a las imitaciones sintéticas presentadas dentro de un auricular especial, que mejora aún más la inmersión de un entorno sintético asumiendo todo el campo de visión del usuario en lugar de solo en una pantalla bidimensional.
Los cascos de realidad virtual han sido utilizados comercialmente por organizaciones como la NASA durante décadas y, a medida que disminuyó el costo de producción, la tecnología se volvió más viable para la compra del consumidor. Además, la potencia de procesamiento del hardware que se utiliza para ejecutar auriculares de realidad virtual ha dado lugar a simulaciones más realistas. Sin embargo, ¿hasta qué punto el realismo afecta la eficacia de una simulación, especialmente en situaciones de entrenamiento?
Para comprender la eficacia del realismo, debemos mirar una variable clave que define el realismo percibido: la fidelidad. La fidelidad se refiere a qué tan cerca una simulación imita o amplifica la realidad. El objetivo general de las simulaciones de alta fidelidad es mejorar el desempeño de una acción, o lo que una persona realmente hace (en lugar de pensar). En 1990, Miller (1990) indicó que esta acción se basa en el conocimiento, la competencia y el desempeño de una persona.
En términos generales, una simulación de baja fidelidad es buena para construir sobre el conocimiento; no se sentirá real, pero describirá los conceptos básicos y la teoría lo suficientemente bien. La fidelidad media se utiliza para desarrollar la competencia a través de una mayor interacción, luego la alta fidelidad es donde se produce la acción de alto rendimiento. Este modelo de fidelidad tradicional puede verse como una pirámide. Sin el nivel básico de conocimiento, no puede alcanzar el nivel superior de acción. A medida que comienza a mejorar su conocimiento, competencia y desempeño, el nivel de fidelidad de la acción en un entorno simulado también aumenta, independientemente de cómo se presenta realmente el entorno. Por ejemplo, la fidelidad de un simulador de vuelo comercial será diferente para alguien sin conocimientos de aviación en comparación con alguien que ha pasado años estudiando la teoría. ¿Cómo podrá la persona con pocos conocimientos saber si la simulación es de alta fidelidad o no, si no entiende qué buscar? Por tanto, hasta cierto punto el concepto de fidelidad es subjetivo.
Esto se puede entender a un nivel más profundo examinando los diferentes componentes que componen la fidelidad, más allá de la persona que la vive. A nivel conceptual, el escenario en cuestión debe tener sentido. Por ejemplo, esperaría que un simulador de vuelo tenga un alto grado de fidelidad conceptual si vuela por el aire, en lugar de hacerlo a través de Walmart. Físicamente, la simulación debe reflejar las propiedades físicas reales del entorno real. El simulador de vuelo no tendría un alto grado de fidelidad física si usara zanahorias para las palancas. Emocionalmente, la simulación debe intentar capturar los mismos sentimientos que uno esperaría en el entorno real. Por ejemplo, una emergencia simulada en la cabina de un avión debería ser naturalmente urgente, en lugar de casual y aburrida. La nueva tecnología, como los monitores de frecuencia cardíaca integrados en dispositivos portátiles, han facilitado la prueba de la respuesta emocional, lo que ha ayudado a los simuladores a encontrar mejores formas de aumentar el grado de fidelidad emocional.
Sin embargo, este nivel de comprensión va un paso más allá de nuevo cuando se mira en el contexto de las simulaciones de realidad virtual. Hay una consideración importante cuando se trata de medir la fidelidad en un entorno de realidad virtual, especialmente en lo que respecta a las simulaciones de entrenamiento. Stone (2011) encontró que la idea errónea es que los avances tecnológicos conducen a mejores entornos de formación. Stone y su equipo de tecnologías de interfaz humana descubrieron que esto es mucho menos importante que el concepto de diseño centrado en el ser humano. Cuando el objetivo es maximizar la transferencia de tareas, conocimientos, habilidades y comportamientos simulados a aplicaciones del mundo real; la fidelidad psicológica es clave.
La fidelidad psicológica es el grado en que las tareas simuladas pueden reproducir comportamientos requeridos en aplicaciones del mundo real. Esto, hasta cierto punto, combina las ideas tradicionales de fidelidad conceptual, física y emocional descritas; aunque normalmente uno consideraría la fidelidad en este contexto como una combinación de fidelidad física y psicológica.
Es a través de esta definición que también se hace evidente que los avances tecnológicos puros no son una gran parte de esa ecuación, sino que los avances técnicos la hacen más accesible y viable. El mayor inconveniente de las nuevas interfaces, como la realidad virtual, es la naturaleza de la experiencia humana. Piense en los primeros años de los sitios web: cada sitio era completamente diferente con paredes de texto, enlaces ocultos, navegaciones extrañas y diseños únicos. No fue sino hasta muchos años después que comenzó a tomar forma una experiencia estandarizada que era más natural para el usuario, aprovechando los principios de diseño moderno, las estructuras de contenido y el comportamiento humano para brindar una experiencia perfecta. La realidad virtual aún se encuentra en las primeras etapas de la exploración de la mejor interfaz de usuario, sin embargo, es mucho más complicada debido a la dimensión adicional. Una cosa es dominar la interfaz de una pantalla 2D con entradas básicas, pero otra muy distinta en un entorno 3D.
Stone desglosó aún más el concepto de fidelidad para las simulaciones de realidad virtual, de la siguiente manera:
- Contexto La fidelidad debe buscar representar un trasfondo apropiado de detalles sensoriales y conductuales - piense en extras de fondo en un set de película. No se interponen en el camino, pero se suman al contexto de la escena.
- La fidelidad de la tecnología interactiva es el grado en que los controles de entrada (piense en auriculares y controles manuales) representan las interfaces de la vida real.
- La hipo-fidelidad y la hiper-fidelidad miden la importancia de muy pocos o demasiados detalles sensoriales, detalles de comportamiento y sistemas de interacción.
Curiosamente, muchos usuarios finales ya tienen un concepto de fidelidad en su cabeza antes de ingresar a una simulación de entrenamiento, una línea de base de expectativas basadas en lo que han visto en otras aplicaciones como juegos y aplicaciones militares. Ahora la compleja red de lo que constituye una? Alta fidelidad? La simulación de entrenamiento comienza a revelarse. Sabemos que al más alto nivel, el usuario final necesita un conocimiento básico del sistema y también un cierto nivel de competencia antes de llegar a acciones de alto rendimiento. Sin embargo, las simulaciones que se ejecutan en realidad virtual requieren un equilibrio de detalles sensoriales y conductuales contextuales junto con características de entrada realistas; mientras se atiende a la posible brecha de expectativas que puede tener un usuario antes de ingresar a la simulación. Todo esto se ve afectado aún más por los desafíos que enfrenta la realidad virtual con respecto a las interfaces integradas que aún no están estandarizadas o ampliamente comprendidas por los usuarios.
Entonces, si una simulación de realidad virtual puede tener un alto grado de fidelidad psicológica y física, entonces se puede considerar más realista, asumiendo que el usuario ya tiene algún conocimiento y competencia para poder percibirlo de esa manera para empezar. Sin embargo, todo esto está calificado por la capacidad de los humanos para usarlo realmente, una idea a menudo llamada diseño centrado en el ser humano.
Ahora que entendemos la composición más amplia del realismo en una simulación, podemos usarlo a nuestro favor en aplicaciones de realidad virtual. Por ejemplo, la plataforma de entrenamiento quirúrgico PrecisionOS está diseñada para hacer uso de motores gráficos modernos para imitar el entorno físico, incluidos detalles sensoriales y de comportamiento como herramientas, iluminación y maquinaria con un alto grado de fidelidad física. El paciente en la mesa de operaciones está configurado para mostrar los síntomas que requieren un procedimiento determinado, asegurando que la representación esté equilibrada para evitar la hipo o hiperfidelidad. Los controladores manuales están configurados para parecerse más a las herramientas quirúrgicas comunes de un procedimiento, con el objetivo de una mayor fidelidad de la tecnología interactiva. Finalmente, el procedimiento simulado es guiado en tiempo real con retroalimentación y tutoría, tanto visualmente como vía audio para simular el entorno psicológico como si estuviera entrenando con un cirujano senior.
Los estudiantes o el personal ya han completado muchos años de la escuela de medicina que incluye simulaciones y herramientas de aprendizaje tradicionales, por lo que tienen un alto grado de conocimiento y competencia. Por lo tanto, un entorno virtual realista puede ayudarlos a capacitarse para adquirir habilidades avanzadas y aumentar la confianza sin tener que practicar con pacientes reales, lo que puede resultar costoso para el alumno, el paciente, su familia y el hospital; sin mencionar el desafío de encontrar pacientes con la capacitación adecuada y emparejarlos con los aprendices de forma periódica. A un nivel más amplio, esto finalmente significa mejores cirujanos y una mayor tasa de éxito para los pacientes.
El futuro del realismo en la realidad virtual parece prometedor. Ya hemos visto retroalimentación física en los controladores de mano de realidad virtual que ha demostrado mejorar la percepción de la fidelidad de la tecnología interactiva (Hoffman, 2011), y esta tecnología se está expandiendo a trajes completos de retroalimentación háptica. A medida que otros campos de la tecnología, como la biotecnología, comiencen a cruzarse con la realidad virtual, veremos aún más integración e inmersión. Por ejemplo, el usuario puede controlar su entorno virtual utilizando solo sus pensamientos, o puede conectar sensores directamente a las terminaciones nerviosas para obtener una retroalimentación realista.
A medida que la tecnología mejora, también lo hace el realismo percibido de nuestros entornos virtuales, y como hemos visto, esto involucrará aún más a los futuros estudiantes y profesionales de nuestro mundo para que se desempeñen a un nivel superior. ¿El resultado en muchos años? El tiempo será un mundo más seguro y productivo para vivir, y estamos ansiosos por apostar nuestra mano en los esfuerzos.
Fuentes: