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Realidad Virtual para la Educación

Realidad Virtual para la Educación

La información y el conocimiento se han ido convirtiendo en la sociedad compleja y globalizadora de este final de siglo, ambas constituyen la principal fuente de producción de riqueza. El investigador Lévy el año 1995 menciona que se puede objetar que siempre ha sido siempre así: el cazador, el agricultor, el soldado, el artesano o el comerciante necesariamente debían adquirir ciertas competencias e informarse sobre su entorno para realizar su trabajo. Lo que ha cambiado, añade este autor francés, es la relación radicalmente nueva que se experimenta con el conocimiento a partir del final de la segunda guerra mundial, y en particular desde los años 1970. Hasta la segunda mitad del siglo XX, una persona adulta ponía en práctica en su trabajo las competencias adquiridas en su juventud. Muchas veces, transmitía su saber, casi invariable, a hijos o aprendices. Actualmente, este esquema es totalmente obsoleto. No sólo la gente está llamada a cambiar muchas veces de oficio a lo largo de su vida sino que, en el interior del mismo oficio o profesión, los conocimientos tienen un ciclo de renovación continua más corto.

Así cada vez es más difícil determinar indicar las competencias “de base” en un disciplina. Nuevas técnicas o nuevas configuraciones socioeconómicas pueden en todo momento poner en cuestión el orden y la importancia de los conocimientos. Los saberes estables de antaño han dejado paso a la necesidad del aprendizaje permanente. El aprender, producir y transmitir conocimientos no es ya asunto exclusivo de una casta de especialistas, sino del conjunto de la comunidad. En la actualidad, discutir sobre la calidad de la educación no es referirse solamente a la necesidad de ofrecer una mejor formación en términos cuantitativos sino también de la obligación que tiene la sociedad de dotar a sus miembros de las habilidades y conocimientos imprescindibles para vivir y trabajar en la complejidad del mundo contemporáneo. Una formación diferente a la tradicional que implica infraestructuras tecnológicas y sistemas de aprendizaje diferentes.

Las técnicas multisensoriales interactivas, como la realidad virtual, ofrecen posibilidades extraordinarias a este respecto. De hecho, la realidad virtual sumada a redes avanzadas de telecomunicación, permite imaginar un entorno de enseñanza, en el cual sea posible experimentar la presencia del profesor y de otros compañeros de estudio e intercambiar opiniones y material con ellos como si estuvieran juntos sin necesidad de que ninguno de los participantes deba moverse del lugar en que se encuentre previamente al inicio de la clase. En este nuevo contexto el papel tradicional del profesor cambia, dejando de ser un mero transmisor de conocimientos más o menos válidos, para convertirse en el de instructor de unos estudiantes que aprenden gracias a la ayuda de la tecnología, que es la que proporciona recursos interactivos de aprendizaje. En estas condiciones “la realidad virtual puede ser un excelente profesor en cualquier materia”

Las técnicas de la realidad virtual aparecen a los ojos de muchos expertos como el medio definitivo de entrada de la informática en los procesos de formación y entrenamiento. En tal sentido la enseñanza constituye uno de los ámbitos de uso social más prometedores para la difusión de este emergente medio de comunicación y simulación digital, que puede considerarse una forma perfeccionada de multimedia. Ningún sistema multimedia constituye todavía una verdadera alternativa a los métodos pedagógicos convencionales. Sin embargo, las técnicas de la realidad virtual están ya dando lugar al desarrollo de nuevas formas de aprendizaje basadas en la participación activa de los alumnos, viendo, oyendo, haciendo las cosas que aprenden. Estas técnicas de la experimentación virtual, en opinión de algunos autores, pueden transformar completamente la pedagogía. Dentro de la extendida tendencia a magnificar el alcance de las tecnologías digitales, no faltan expertos que afirman que la realidad virtual y la tecnología de las redes telemáticas, una y otra última íntimamente ligadas, no sólo están redefiniendo el modo en que se aprende, sino que constituyen la primera alternativa verdadera a las viejas instituciones educativas.

La aparición de Internet como medio de comunicación ha supuesto que el acceso a la información sea sencillo y rápido. La mayor parte de esta información reside en las conocidas aplicaciones Web, que suelen presentar texto e imágenes en dos dimensiones. El mundo real es tridimensional, por lo que al reducir el “mundo” Web a sólo dos dimensiones se está perdiendo información, de ahí la conveniencia de la integración de una tercera dimensión que permita, por ejemplo, recorrer las instalaciones de un museo o de una universidad hasta llegar a la información que interese al visitante. Esto ya es una realidad que puede conseguirse a través de un lenguaje de modelado de realidad virtual.

El lenguaje de modelado de realidad virtual se utiliza, entre otras cosas, para el desarrollo de aplicaciones de realidad virtual en Internet, en forma de mundos virtuales compuestos de un espacio, normalmente tridimensional, donde los objetos son interactivos. En estos mundos virtuales el usuario podrá adentrarse, eligiendo entre varias perspectivas, e interactuar con los objetos que allí se encuentran. Esta tecnología es cada vez más accesible para el usuario medio, quién puede disponer de mejores equipos multimedia a precios asequibles. La especificación original del lenguaje de modelado de realidad virtual, en su versión inicial, data de octubre del año 1994, y estaba basado en un producto de la Compañía Silicon Graphics.

Una de las principales aplicaciones de la realidad virtual en el ámbito académico es la formación en facultades de medicina, especialmente en las materias de anatomía y cirugía. En la Universidad de Washington se está experimentando con clases demostrativas de cirugía virtual. En esta universidad se ha creado un “cadáver virtual”, donde los estudiantes pueden empuñar un bisturí virtual y practicar. En este sentido es fácil imaginar un mundo virtual creado con el lenguaje de modelado de la realidad virtual que represente un quirófano virtual completo, en el que se recogieran las mejores técnicas quirúrgicas de distintos médicos de cualquier parte del mundo; esta información podría servir de aprendizaje para los estudiantes de medicina y también para otros médicos. Los sistemas de realidad virtual tienen también aplicación en la enseñanza de las artes. En Canadá se ha desarrollado el sistema “Mandala”, con el que estudiantes de danza aprenden movimientos de baile, y practican y desarrollan su habilidad musical utilizando instrumentos “virtuales”. Los estudiantes de arquitectura también pueden beneficiarse de la realidad virtual a través de programas educativos para el aprendizaje del diseño de diferentes tipos de edificios. Además, la integración de herramientas de diseño, como AutoCAD, con herramientas de animación tridimensional, como 3DStudio, y los editores del lenguaje de modelado de la realidad virtual permiten la construcción, en Internet, de edificios virtuales de gran complejidad en los que una persona puede introducirse para recorrerlos hasta el último rincón y observar hasta el mínimo detalle de su construcción y decoración.

Una de las aplicaciones educativas más notorias de la realidad virtual es el entrenamiento técnico, especialmente el de pilotos de aeronaves. En este caso, con esta tecnología se evitan riesgos que se presentan en el entrenamiento real, tales como tormentas o vientos fuertes que pueden causar accidentes al avión real si el piloto no tiene la suficiente pericia para salir adelante en estas situaciones. Pilotos de aerolíneas y del ejército utilizan simuladores de realidad virtual para medir sus reacciones en medio de circunstancias virtuales peligrosas. Además de su utilización en estos y otros campos del conocimiento, siempre existe la posibilidad de aplicar la realidad virtual para la creación de los propios centros de enseñanza. En este sentido, ya se está experimentando con universidades, campus, bibliotecas, laboratorios y aulas virtuales.

En el caso de las aulas, éstas son un medio interactivo que permite a los estudiantes la inmersión en el ambiente de una clase simulada cuando emprenden la realización de un curso de enseñanza asistido por computadora. Algunos defensores de este tipo de recurso educativo llegan a afirmar, en su favor, que “donde la era de la televisión ha producido gente pasiva, estudiantes desocupados con índices cortos de atención, el ciberespacio puede ser capaz de cautivarlos y fomentar el involucramiento activo en su propia educación”. La existencia de laboratorios virtuales está favoreciendo esta participación activa, mediante la experimentación de fenómenos físicos y químicos, ya que los estudiantes pueden interactuar con los experimentos, incrementando así su interés.

Guillermo Choque Aspiazu
http://www.eldiario.net/
Agosto 11 de 2008
Lenguaje para la Realidad Virtual

Lenguaje para la Realidad Virtual

La realidad virtual es un sistema informático que genera entornos sintéticos en tiempo real, es la representación de la realidad de las cosas a través de medios electrónicos, una realidad ilusoria, pues se trata de una realidad perceptiva sin soporte objetivo, sin red extensa, ya que existe sólo dentro de la computadora. Por eso puede afirmarse que la realidad virtual es una seudo realidad alternativa, perceptivamente hablando. La virtualidad establece una nueva forma de relación entre el uso de las coordenadas de espacio y de tiempo, supera las barreras espaciotemporales y configura un entorno en el que la información y la comunicación se muestran accesibles desde perspectivas hasta ahora desconocidas al menos en cuanto a su volumen y posibilidades.

La realidad virtual puede ser de dos tipos: inmersiva y no inmersiva. Los métodos inmersivos de realidad virtual con frecuencia se relacionan con un ambiente tridimensional creado por computadora el cual se maneja a través de cascos, guantes u otros dispositivos que capturan la posición y rotación de diferentes partes del cuerpo humano. La realidad virtual no inmersiva utiliza medios como el que actualmente ofrece Internet en el cual se puede interactuar en tiempo real con diferentes personas en espacios y ambientes que en realidad no existen, sin necesidad de dispositivos adicionales a la computadora. La realidad virtual no inmersiva ofrece un nuevo mundo a través de una ventana de escritorio. Este enfoque no inmersivo tiene varias ventajas sobre el enfoque inmersivo como: bajo costo y fácil y rápida aceptación de los usuarios. Los dispositivos inmersivos son de alto costo y generalmente el usuario prefiere manejar el ambiente virtual por medio de dispositivos familiares como son el teclado y el ratón que por medio de pesados cascos o aparatosos guantes.

Actualmente Internet proporciona los medios suficientes para hacer reuniones con diferentes personas en el mismo espacio virtual. En este sentido Internet tiende a ser un mecanismo de telepresencia. Este medio brinda espacios o realidades que físicamente no existen pero que sin embargo forman parte de la forma de vida del ser humano. Es a través de Internet como nace el lenguaje para la realidad virtual (VRML), que es un estándar para la creación de mundos virtuales no inmersivos.

Técnicamente hablando, el lenguaje para la realidad virtual no es un lenguaje para programar realidad virtual inmersiva ni tampoco un lenguaje de modelado. La realidad virtual inmersiva implica una experiencia tridimensional inmersiva y dispositivos externos como cascos o guantes digitales para lograr capturar otros sentidos diferentes al oído y a la vista. El lenguaje para la realidad virtual no requiere o prevé una inmersión sensorial total, dicho lenguaje proporciona un conjunto básico de primitivas para el modelado geométrico tridimensional y tiene la capacidad de asignar comportamiento a los objetos y establecer diferentes animaciones que pueden ser activadas por eventos generados por diferentes usuarios.

En la evolución del lenguaje para la realidad virtual se puede ver grandes avances que dan cada vez más y mejores herramientas para la comunicación. Las herramientas van desde nuevas y mejores primitivas para representar objetos virtuales, hasta medios visuales y auditivos que permiten integrar los medios electrónicos tradicionales a las avanzadas características de la realidad virtual. Aunque muchas aplicaciones del lenguaje para la realidad virtual fueron en realidad las impulsoras de su desarrollo con base en las necesidades, se han ampliando los horizontes de la comunicación al aparecer nuevas opciones que antes ni siquiera eran soñadas por los visionarios. Actualmente se puede hacer cosas que hace apenas algunos años los científicos las tomaban por imposibles.

Los requerimientos técnicos para aprovechar la tecnología de la realidad virtual son cada vez más sencillos, gracias no sólo al avance de sus desarrolladores, sino también a la evolución de sus usuarios y de los equipos de computación. Sin embargo los requerimientos conductuales, son quizá de mayor importancia: Ha sido muy difícil para la sociedad evolucionar a la velocidad de las nuevas tecnologías. La mayoría de las personas tienen grandes problemas para adaptarse a los complejos cambios en su forma de vida actual; mayores problemas se tienen cuando intentan emigrar a tecnologías que, aunque para su uso no requieren de mayores conocimientos técnicos, sí representan un gran reto por tener un manejo diferente al de las tecnologías conocidas. Se habla del lenguaje para la realidad virtual como la siguiente tecnología predominante en la Web y frecuentemente es considerada como una herramienta para la construcción de ambientes totalmente inmersivos.

Algunas de las aplicaciones de este lenguaje son: (1) Demostración de productos. Mediante el uso del lenguaje para la realidad virtual la demostración de productos en línea es interactiva, integra audio e imágenes tridimensionales y cuenta con un tiempo de transmisión optimo. (2) Anuncios publicitarios. Con el lenguaje para la realidad virtual es posible generar animaciones de mayor impacto y de menor tamaño. Además el hecho de que la animación se realice en un ambiente tridimensional provee de mucha mayor información al usuario, logrando esta técnica un mayor impacto publicitario. (3) Arquitectura. Hasta ahora la forma convencional de mostrar proyectos de construcción es mediante imágenes y planos. Desafortunadamente, utilizar un medio bidimensional para visualizar un espacio tridimensional resulta la mayoría de las veces poco efectivo y no proporciona la oportunidad de experimentar con el espacio que se trata de modelar. Con el uso del lenguaje para la realidad virtual estos problemas se eliminan, permitiendo al usuario sentir que está al interior del edificio en demostración. La interacción mediante programación adicional permite al visitante modificar variables como colores, formas, texturas, luces o posiciones para visualizar al máximo los ambientes en construcción, incluso antes de colocar la primera piedra. (4) Visualización organizada de datos. El lenguaje para la realidad virtual ayuda a visualizar no sólo las estructuras de los diferentes tipos de información, sino además elimina casi totalmente algunos problemas del mundo real como la tele transportación, el almacenamiento masivo, la combinación de medios y la seguridad, poniendo fácilmente los datos al alcance de quien los debe tener. (5) Comercio electrónico. A través de centros comerciales virtuales, el lenguaje para la realidad virtual proporciona nuevas opciones para que el comerciante llegue a su público objetivo. Ahora millones de usuarios conectados en línea pueden acceder centros comerciales ubicados en cualquier parte del mundo, pasear entre las tiendas, visualizar los productos para comprarlos o interactuar con otros compradores o vendedores. Se han traspasado las fronteras y el concepto de “entrega a tu domicilio” se ha complementado con “visita desde tu domicilio”. (6) Laboratorios virtuales y visualización científica. El lenguaje para la realidad virtual puede ser un medio sencillo y barato para simular muchos tipos de procesos, o para hacer demostraciones visuales muy variadas. Si se añade interacción con otros usuarios de cualquier parte del mundo, se puede tener un laboratorio virtual muy valioso y un excelente medio de comunicación para mostrar sus resultados. (7) Arte. Para muchos, las computadoras limitan la creatividad de los artistas, para muchos otros, los medios digitales son precisamente los que permiten a los artistas expandir su creatividad dándoles las herramientas para transmitir sus ideas. El lenguaje para la realidad virtual no es la excepción. Al contrario, la visualización tridimensional combinada con medios tradicionales como imágenes bidimensionales y sonidos es la oportunidad para muchos artistas de comunicar conceptos que antes no podían, de explorar nuevos estilos y nuevos estímulos. (8) Entretenimiento. El lenguaje para la realidad virtual abre nuevas formas de entretenimiento, con juegos más apegados a la realidad y con centros de encuentro virtual, en los que los visitantes pueden interactuar con los demás de varias formas, incluyendo sus voces, acciones y apariencias.

Gracias a que el lenguaje para la realidad virtual fue desarrollado para que millones de personas puedan interactuar, casi cualquier usuario puede acceder a sitios producidos en este lenguaje. De manera contraria a lo que se piensa, los mundos de realidad virtual se descargan muy rápidamente de la Web, reduciendo el tiempo de espera enormemente comparado con su contraparte: el lenguaje de marcado de hipertexto. Los navegadores actuales ya tienen instalados diferentes versiones de accesorios para el lenguaje para la realidad virtual, por lo que si cuenta con un navegador actualizado es posible observar mundos virtuales, con el lenguaje para la realidad virtual, sin necesidad de contar con ningún complemento especial.

Guillermo Choque Aspiazu
www.eldiario.net
Enero 14 de 2008
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