REALIDAD VIRTUAL, REALIDAD AUMENTADA Y REALIDAD MIXTA

Para todos es claro que la tecnología ha cambiado de forma significativa nuestros hábitos de comportamiento, consumo y comunicación. El acceso a este tipo de avances debería ser una prioridad en la estructura de los distintos sistemas educativos, sin importar la localización geográfica de los países que los diseñan y sus regiones. 

A pesar de lo anterior, no es una gran revelación aceptar que nuestros países latinoamericanos están a años luz de las potencias económicas que apoyan a sus futuras generaciones con altas inversiones en tecnología, capacitación docente e investigación en modelos emergentes de enseñanza y aprendizaje mediados por las TIC; estos modelos se han adaptado al cambio constante y progresivo del mundo, no están descontextualizados, tienen claro que la mejor arma contra la forma anquilosada de enseñar es la variedad, la motivación y el famoso engagement; permitir el uso adecuado de la tecnología, propende por el incremento de esos factores y por el aprendizaje ubicuo.

No obstante y teniendo en cuenta esa brecha existente entre ricos y pobres en este campo, la inmediatez propia de internet y los diversos dispositivos que posibilitan acceder a la red, ha permitido que distintas comunidades educativas de Latinoamérica desarrollen intentos innovadores por mejorar la enseñanza, analizando por supuesto experiencias significativas a nivel mundial y llevando posteriormente a la práctica lo investigado, teniendo en cuenta, claro está, las precarias y diversas condiciones en términos de equipos y conectividad presentes en las instituciones educativas del sector público a nivel continental.

Este post hace referencia a una de esas alternativas, la realidad virtual y su posible influencia en las estrategias de E-A (enseñanza aprendizaje), espero que esta información sea de gran utilidad para todos. 

(LAS FUENTES DE LA INFORMACIÓN APARECEN AL FINAL DE LA PUBLICACIÓN)

DEFINICIÓN DE REALIDAD VIRTUAL.

"Realidad virtual: un sistema de computación usado para crear un mundo artificial en el cual el usuario tiene la impresión de estar y la habilidad de navegar y manipular objetos en él". Manetta C. y R. Blade (1995)

"La realidad virtual te permite explorar un mundo generado por computadoras a través de tu presencia en él". Hodder y Stoughton(s/a).

"La realidad virtual es un camino que tienen los humanos para visualizar, manipular e interactuar con computadoras y con información extremadamente compleja". Aukstakalnis (1992)

Nosotros definiremos Realidad Virtual como un sistema tecnológico que pretende simular las percepciones sensoriales de forma que el usuario las tome como reales. Para ello se define lo virtual como algo que percibimos pero que no se corresponde con la realidad en ese espacio-tiempo (espejismo, grabación virtual, película...). Si queremos que un usuario perciba algo virtual como real necesitaremos una interfaz que lo simule en tiempo real y le permita interaccionar con él a través de múltiples canales sensoriales (visión, audición, tacto, olor, gusto).

El objetivo último de la realidad virtual es crear, almacenar y simular un mundo alternativo, modelar objetos en él, definir relaciones entre ellos y la forma en la que interaccionan, para que el usuario pueda más tarde percibirlo.

LAS TRES "IeS" DE LA REALIDAD VIRTUAL:

Inmersión. El usuario pierde contacto con la realidad al percibir únicamente los estímulos del mundo virtual.

Interacción. El usuario interacciona con el mundo virtual a través de dispositivos de entrada, de forma que modifica cosas en él y recibe la respuesta a través de sus sentidos. El objetivo último es la respuesta inmediata del mundo virtual (tiempo virtual = tiempo real).

Imaginación. A través del mundo virtual podemos concebir y percibir realidades que no existen, de manera parecida a como hacemos con la creación artística.

La realidad virtual puede ser inmersiva o no inmersiva: la inmersiva se basa en la simulación de un ambiente tridimensional el cual el usuario percibe a través de estímulos sensoriales. La no inmersiva opta por la visualización de los elementos virtuales por una pantalla, dando opción de interaccionar con otras personas a través de Internet. Normalmente la tecnología de Realidad Virtual no inmersiva es más barata y más familiar para el usuario.

REALIDAD VIRTUAL, REALIDAD AUMENTADA Y REALIDAD MIXTA

El reconocido estudio especializado en desarrollo de mundos y experiencias virtuales SUPERLUMEN, en agosto de 2016 publicó información muy valiosa sobre la realidad virtual, aumentada y mixta; entendiéndose no como elementos separados sino complementarios; veamos cuáles fueron los aportes:

¿QUÉ ES LA REALIDAD VIRTUAL (VR)?

No hay una definición universal de realidad virtual, pero podemos decir que es una simulación de la realidad mediante elementos multimedia que crea en el usuario la sensación de estar inmerso en ella. Esta simulación puede replicar un mundo real o imaginario. Otra de sus características es que es necesario un dispositivo (gafas o casco de realidad virtual) para contemplar dicha simulación (aunque ésta no es aceptada por todos, ya que también se pueden considerar RV los vídeos 360 aunque no se utilicen dispositivos para visionarlos).

En principio el término realidad virtual (VR) se usa como concepto que aglutina a cualquier tipo de experiencia inmersiva que se puede crear a partir de elementos reales, sintéticos o híbridos entre ambos, aunque con el avance van surgiendo conceptos más específicos.

¿EL VÍDEO 360 ES REALIDAD VIRTUAL?

Un vídeo 360 es un vídeo en el que se graba desde un punto en todas direcciones, consiguiendo un vídeo de todo lo que nos rodea; al reproducir estos vídeos el usuario tiene la opción de ir girando la cámara para ver lo que quiera, como si mirase hacia los lados en la vida real.

Existe controversia entre los que defienden que un vídeo 360 es una versión o un tipo de realidad virtual y los que lo niegan. Lo cierto es que el vídeo 360 aporta también una experiencia inmersiva, y hay quien afirma que el vídeo 360 es realidad virtual, pero con la peculiaridad de estar construida exclusivamente a partir de contenido real.

 Sin embargo vimos en la última entrada como comenzaban a incluirse elementos artísticos en los vídeos 360, por lo tanto esta característica de que están construidos únicamente con contenido real es relativa, ya que para algunos también podrían ser híbridos.

¿QUÉ ES CG VR (REALIDAD VIRTUAL GENERADA POR ORDENADOR)?

Este tipo de realidad virtual se genera íntegramente por ordenador y también supone una experiencia inmersiva. Este es un concepto amplio en el que caben simulaciones en las que el usuario puede interactuar, como un videojuego, y otras simulaciones en las que no puede, al igual que ocurre en un vídeo 360.

También hay otro tipo de realidad virtual, aún sin un nombre consensuado, que consiste en un híbrido entre vídeo 360 y CG (computer-generated), que crea una experiencia inmersiva combinando ambos tipos de contenido. Este tipo de realidad virtual tiene grandes posibilidades, ya que sus únicos límites son la tecnología y la imaginación.

EL DEBATE AR/MR

Por si hubiera poca confusión en el debate de “¿qué es la realidad virtual?” existe otro entre AR (augmented reality) y MR (mixed reality). En principio estos dos conceptos se empezaron a usar de manera indistinta, pero ya se están acotando más las definiciones. Queremos tratar de arrojar algo de luz este debate y señalar lo que diferencia un concepto del otro.

AR o realidad aumentada es una visión de un entorno físico del mundo real cuyos elementos se combinan con input generado por ordenador o elementos virtuales, como pueden ser sonidos, vídeo o datos GPS. Es decir, supone la adición de elementos no reales a la realidad, de forma que la aumenta (de ahí su nombre).

El ejemplo más actual de realidad aumentada es el juego Pokemon Go, que ha supuesto el paso de esta tecnología a una gran cantidad de usuarios.

Por otro lado MR o realidad mixta es una mezcla entre mundos virtuales y el mundo real para generar nuevos entornos y visiones a tiempo real en los que interactúan las personas y los objetos, tanto si son reales como si son virtuales.

Es decir, la realidad mixta no es la mera adición de elementos virtuales al mundo real como ocurre en la realidad aumentada, sino que crea nuevos espacios en los que también los objetos físicos que rodean al usuario pueden interactuar en el entorno virtual. La diferencia fundamental es que en la realidad mixta los elementos reales y los virtuales interactúan entre sí a tiempo real.

Como vemos en ocasiones es difícil definir conceptos tan novedosos, ya que hablamos de tecnologías que se hallan en plena evolución. Pero lo cierto es que es estimulante pensar en las posibilidades que la realidad virtual nos ofrecerá en un futuro próximo, como la interacción de elementos virtuales con la realidad. ¿Somos capaces hoy en día de imaginar hasta dónde se llegará en este campo? 

REALIDAD VIRTUAL Y EDUCACIÓN

Frente a este tema, el portal i.competencias de la Universidad Politécnica de Madrid describe ciertas posibilidades y definiciones del uso de la VR (virtual reality) en el aprendizaje, concretamente:

En la actualidad, la educación se está considerando como un entorno bastante apropiado para aplicar la Realidad Virtual, gracias sobre todo, a que permite a los estudiantes poder interactuar con un ambiente artificial y captar su atención mediante su inmersión en mundos virtuales relacionados con diferentes campos de conocimientos, lo cual puede contribuir en gran medida al aprendizaje de los contenidos de cualquier materia.

Según García Ruiz (1998), a partir de los experimentos de Sherman y Judkins (1994), en la Universidad de Washington, con esta tecnología los estudiantes "pueden aprender de manera más rápida y asimilar información de una manera más consistente que por medio del uso de herramientas de enseñanza tradicionales (pizarra, libros, etc.), ya que utilizan casi todos sus sentidos. Los estudiantes no sólo pueden leer textos y ver imágenes dentro de un casco de Realidad Virtual sino que, además, pueden escuchar narraciones, efectos de sonido y música relacionados con el tema que están aprendiendo. Por medio del uso de los guantes de datos, los estudiantes pueden "sentir" la textura, dimensiones e inclusive la temperatura de objetos virtuales que existen dentro del mundo virtual".

Numerosos estudios de la aplicación de este tipo de tecnología a la enseñanza están basados en la teoría de que los conocimientos se aprenden y retienen mejor cuando se experimentan directamente, conocimiento en primera persona, si tenemos en cuenta que la mayoría de nuestros conocimientos los adquirimos a través de experiencias naturales, directas y de forma implícita al no ser conscientes de estar aprendiendo.

Además, el uso de esta tecnología puede permitir a los estudiantes comprender ciertas materias más abstractas y complejas en mayor medida que con la utilización de los métodos tradicionales de enseñanza.

Por otro lado, es importante tener en cuenta que la utilización de la Realidad Virtual aporta una motivación adicional al alumno, le anima a aprender y a seguir “investigando” por el mundo virtual.

¿Podemos medir la eficacia de esta tecnología?

A la hora de medir el nivel de aprendizaje obtenido a lo largo de un curso, los educadores utilizan la taxonomía cognitiva de Bloom, la cual establece una serie de objetivos educativos que, ordenados de menor a mayor según su dificultad, son:

1. Conocimiento.
2. Comprensión.
3. Aplicación.
4. Análisis.
5. Síntesis.
6. Evaluación.

La Realidad Virtual permite alcanzar los niveles más elevados de esta taxonomía cognitiva. La siguiente tabla muestra esta relación con los tres últimos niveles:

Nivel	Realidad Virtual
Análisis	Un Mundo Virtual permite explorar un sistema complejo y su funcionamiento con el fin de determinar cómo interaccionan todos sus componentes, o tal vez para restablecer un proceso no operativo.
Síntesis	Un Mundo Virtual simula un conjunto de mecanismos, operaciones unitarias y teorías que deberán ser “mezcladas” para generar un proceso que proporcione el producto deseado.
Evaluación	Un Mundo Virtual permite explorar y comparar dos procesos diferentes que generan el mismo resultado, y así contrastar el beneficio de cada proceso. Con base en esto, se puede proponer un tercer proceso con ventajas sobre los anteriores gracias a lo aprendido.

En definitiva, podemos concluir diciendo que la Realidad Virtual es una tecnología que se puede aplicar al ámbito de la formación al permitir al alumno sumirse en procesos de estudio inaccesibles en los métodos tradicionales. Además, cuenta con el valor añadido de fomentar el interés y la motivación por aprender al estar haciéndolo de una manera interactiva en lugar de estar aprendiendo pasivamente.

Finalmente, el sitio web oficial de allvreducation, nos regala: 

10 Preguntas y Respuestas en torno a la #RealidadVirtual en Educación

1. ¿En qué consiste el uso de la Realidad Virtual en las aulas?

La Realidad Virtual inmersiva nos ofrece la oportunidad de sumergirnos en escenarios digitales, en primera persona, consiguiendo así la sensación de estar inmersos de forma real dentro de dichos escenarios (generados íntegramente por ordenador, o bien realizados a partir de fotografía y/o vídeo real en 360º), ya sea observando y/o interaccionando en él con los elementos que lo integran.

Dicho tipo de inmersión permite poder abordar múltiples objetivos educativos posibles, orientados y/o basados en el aprendizaje mediante simulación. 

2. ¿Qué posibilidades ofrece la RV en el ámbito educativo?

Pues, por ejemplo:

• Mostrar a los alumnos, en primera persona, un procedimiento in situ, para entender de forma más clara el paso a paso o el resultado final de, por ejemplo, un proyecto o experimento.
• Experimentar en primera persona la representación de un acontecimiento, como por ejemplo un hecho histórico.
• Visitar virtualmente cualquier parte del mundo (real o ficticia) sin necesidad de desplazarse de forma física, para explorar sus características.
• Vivenciar, mediante el storytelling, experiencias inmersivas capaces de emocionar, con la finalidad de implicar y motivar aún más al alumnado.
• Incluso crear, por parte del alumno, este tipo de contenidos para poner en práctica diferentes contenidos transversales subyacentes que su puesta en práctica implica.
• Entre otros.

3. ¿Cuál es la utilidad RV en los procesos de enseñanza-aprendizaje?

Como consumidores de contenido VR, su utilidad radica en el hecho de que la Realidad Virtual inmersiva potencie la experimentación en primera persona.

Como prosumidores de contenidos VR, su principal utilidad a la hora de producir este tipo de contenidos, es que potencia la integración y práctica de aspectos vinculados a la creación artística digital y/o audiovisual (modelado 3D, físicas, técnicas de iluminación, programación orientada a objetos, producción fotográfica, etc.). Esta tecnología se basa además en el DIY y el Learning By Doing, con todo lo que ello conlleva.

En definitiva: se trabajan muchos de los objetivos de las materias STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) o, por qué no, STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts and Mathematics).

4. ¿Cuáles son sus ventajas educativas?

Entre sus principales ventajas educativas, aparte de las ya comentadas, también cabe mencionar su aspecto de “universalidad” o "accesibilidad": Cada alumno puede construirse de forma fácil su propio visor (ya sea mediante las plantillas que ofrece Google, los kits de montaje DIY que hay disponibles online, o incluso mediante la impresión 3D, de modelos de visores que también se pueden encontrar en marketplaces 3Dprinting. 

5. ¿Alguna desventaja o dificultad en cuanto a su implantación?

Pues, por ejemplo:

• Posible desconocimiento todavía, a día de hoy, por parte de muchos docentes.
• La necesidad de uso de smartphones en el aula.
• Las capacidades técnicas necesarias de algunos de estos smartphones que se deben utilizar (lo que puede afectar a la latencia de los contenidos, etc.).
• El precio elevado de otros dispositivos más potentes, como el Oculus Rift de Facebook o el HTC de Valve.

6. ¿Qué tipo de proyectos se pueden llevar a cabo con esta plataforma?

Desde proyectos de observación e interacción es escenarios inmersivos (ya sean generados por ordenador o basados en fotografía/vídeo 360º), hasta la propia creación de este tipo de contenidos por parte de los alumnos, utilizando para ellos engines específicos o recursos que podemos encontrar en la red (fotos 360º inmersivas, itinerarios 360º, etc., por ejemplo).

7. ¿Cuál es el papel del profesor en este tipo de dinámica?

Cuando hablamos de consumir este tipo de contenidos en el aula, el profesor pasa a ser facilitador de dichas experiencias. Los contenidos de VR inmersiva son un recurso más.

La figura del docente sigue siendo importante para guiar el proceso de aprendizaje y hacerles reflexionar de forma crítica respecto al uso de este tipo de contenidos.

8. ¿Para qué edades está indicada? 

En principio, dispositivos como Google Cardboard no establecen claramente ningún tipo de limitación de edad en cuanto a su uso, aunque nosotros no lo recomendaríamos antes de los 7 u 8 años, ya que la vista no está del todo desarrollada hasta estas edades y su utilización en etapas más tempranas podría ser, obviamente, contraproducente.

En cuanto al tipo de contenidos, la mayoría de productos VR tienen estipulado específicamente la edad de los destinatarios mediante la indicación PEGI, el organismo que regula a nivel europeo los contenidos de los videojuegos y otros tipos de software de entretenimiento. Esta entidad anunció a finales del pasado año 2015 que los videojuegos que se reconviertan a formato de Realidad Virtual inmersiva deberán someterse a nuevos exámenes por parte de este organismo, para asegurar su adecuada calificación por edades, especialmente aquellos contenidos que posean, por ejemplo, elementos de terror, ya que son los más susceptibles a cambiar de rango de edad.

De todos modos, por ejemplo, Oculus Rift tiene estipulado su uso a partir de los 14 años. Esto se debe, principalmente a que, por un lado, hay pocos contenidos destinados a público infantil en esta plataforma (en comparación con Cardboard) y, por otro lado, la diferencia en cuanto a edades destino también radica en que, mientras los visores tipo cardboard son más una “herramienta casual” (no llevan correa de sujeción en la parte posterior de la cabeza, con lo que son más de “quita y pon”, al estilo binoculares y para experiencias de corta duración), las Oculus están más destinadas a ser un dispositivo de inmersión total.

Debemos recordar que el uso de dispositivos y contenidos de VR inmersiva (sea cual sea el hardware que se utilice) debe darse, siempre, bajo la supervisión de un adulto y en periodos temporalmente cortos (no sobrepasar los 15 o 20 minutos por sesión).

Por otra parte, y sin pretender ser alarmistas, no hay que olvidar tampoco que ciertos contenidos (ya sea por su temática o por su composición en cuanto a estímulos oculares - como luces y/o componentes visuales muy dinámicos-) pueden llegar a alterar el sistema nervioso, aspecto que se ha de tener en cuenta, tanto en niños como en adultos, respecto a hándicaps asociados, por ejemplo, con la epilepsia. De ahí que sea recomendable explorar bien cada recurso de VR y su idoneidad, antes de facilitárselo a nuestros alumnos.

9. ¿Materias recomendadas?

En cuanto a las materias recomendadas, actualmente podemos encontrar productos de VR inmersiva de diferente tipología, tanto centrados en contenidos generados por ordenador (CGI), como contenidos basados en vídeo y/o fotografía 360º. Las temáticas son muy diversas también, y  pueden aplicarse a ámbitos como las ciencias, la historia, el arte, la geografía, etc. Basta realizar una búsqueda por los principales markets (Android o IOs), mediante la palabra clave “VR”, “Realidad Virtual” o “Virtual Reality”, para obtener un gran número de apps con las que poder empezar a experimentar.

El abanico de posibilidades a la hora de abordar materias en este tipo de formato VR orientadas específicamente a la Educación, pese a ser potencialmente amplio, todavía no se ha acabado de “explotar” (recordemos que estamos en estadios todavía incipientes en cuanto a desarrollo). Actualmente hay un número relativamente pequeño de contenidos educativos VR si lo comparamos con otro tipo de formatos, pero poco a poco se van a ir ampliando las propuestas. Estamos seguros.

Orientado específicamente a Cardboard, en la Play Store está disponible de forma gratuita una sencilla app, denominada “All VR Edu app” (http://allvreducation.blogspot.com.es/2015/12/allvreduapp.html), un repositorio de apps de VR inmersiva de uso educativo, clasificadas por niveles (Primario y/o Secundaria) y áreas temáticas, con propuestas didácticas concretas para cada app, para que las podamos aplicar en el aula o bien a nivel autoformativo. Dicha app está abierta a contribuciones por parte de docentes que quieran incluir propuestas para el colectivo.

10. ¿Qué herramientas son necesarias para trabajar con Realidad Virtual?

Para poder llevar la VR inmersiva al aula necesitaremos, básicamente, un visor low-cost tipo Google Cardboard y un teléfono móvil smartphone.

Algunas apps disponibles en el mercado funcionan correctamente en móviles con sistemas operativos a partir de la versión 2.3 de Android, pero otras necesitan de sistemas operativos más avanzados (4.3 en adelante), o bien móviles con procesadores potentes.

Por otro lado, para poder disfrutar correctamente de las experiencias VR que ofrecen dichas aplicaciones, los móviles smartphones deben contar con giroscopio y acelerómetro (la mayoría de dispositivos de última generación llevan integrados estos componentes). Estos dos elementos son los que nos permiten poder disfrutar de experiencias 360º y poder interaccionar con los contenidos inmersivos.

Los visores tipo Cardboard puede adquirirse online a precios muy asequibles, o incluso montárselo con cartón cada usuario, al estilo DIY (háztelo tú mismo), tomando como base los patrones que facilita Google en https://vr.google.com/cardboard/ y adquiriendo los otros componentes necesarios: 2 lentes de resina, 2 imanes cerámicos, goma elástica y velcros.

Otras soluciones menos accesibles a día de hoy serían los cascos de VR Samsung Gear (+ Smartphones específicos compatibles), el dispositivo Oculus Rift y los visores HTC Vive (estos dos últimos basados en PC). También existen soluciones destinadas a videoconsola, entre las que podemos destacar la próxima PlayStation VR (anteriormente denominada “Proyecto Morpheo”).

Espero que esta información haya sido de gran utilidad para todos ustedes queridos profesores y estudiantes, si tienen más información: ¡vamos a publicarla en los comentarios!... 

Saludos desde Zipaquirá, Colombia.

FUENTES INFORMACIÓN E IMÁGENES:

Definición de RV y las tres Ies:

http://sabia.tic.udc.es/gc/Contenidos%20adicionales/trabajos/3D/Realidad%20Virtual/web/definicion.html

Realidad virtual, aumentada y mixta:

http://superlumen.es/realidad-virtual-realidad-aumentada-realidad-mixta-no-te-confundas/

Realidad virtual y educación:

http://www.catedraupm-masterd.es/blog/innovacion-educativa/realidad-virtual-y-aprendizaje

http://allvreducation.blogspot.com.co/2016/07/10-preguntas-y-respuestas-en-torno-la.html

IMÁGENES:

http://photopin.com/free-photos/virtual-reality

https://www.pexels.com/search/virtual%20reality/