Artículo: Realidad virtual para todos, ¿ahora sí? (Parte II)

La semana pasada realizábamos un repaso a los antecedentes de la actual generación de dispositivos de realidad virtual así como a los componentes fundamentales de estos sistemas. Hoy, exploraremos tres de las propuestas inminentes más significativas, pero para poder compararlas apropiadamente definiremos primero algunas consideraciones importantes. Este artículo no será corto, las dudas en torno a esta tecnología son frecuentes y trataremos de despejar un buen número de ellas. Si no estáis particularmente interesados en los aspectos más técnicos, podéis pasar directamente a conocer los proyectos más prometedores en el apartado final.

Conceptos clave y desafíos de la tecnología actual

Toda evolución tecnológica conlleva un cierto corpus de conocimiento necesario para entenderla y, en el caso de la generación venidera de soluciones de realidad virtual, varios factores que de hecho ya conocíamos adquieren una relevancia añadida. Para entender mejor su significado en este contexto así como conocer los problemas comunes a los que se enfrentan los fabricantes, hemos preparado los siguientes apartados:


Este parámetro discutido frecuentemente por sus valores ideales distintos en consolas y PCs cobra una especial importancia ligada a la resolución de pantalla como característica de un HMD (de sus siglas en Inglés "Head Mounted Device"): los dispositivos de esta generación han de posicionarse en un compromiso entre la obligación de cubrir un porcentaje razonable de nuestra capacidad visual (que recordemos se define en torno a los 180º) y la necesidad del empleo de componentes ópticos simples y pantallas de resolución limitada.

El campo de visión se puede medir en horizontal, vertical o diagonal, por lo que a la hora de realizar comparaciones deberemos asegurarnos de que las cifras que leemos corresponden a la misma medida. También es importante saber que nuestras capacidades visuales no son uniformes en todo este campo. Los fabricantes de dispositivos pueden aprovechar en sus diseños que nuestra percepción de profundidad se limita a los 114º centrales en horizontal (el resto del campo sólo es cubierto por uno de los ojos) para resolver la animación fuera de ese área con rápidas transformaciones 2D, y para el futuro se contemplan rutinas que disminuyan dinámicamente el nivel de detalle o color en el área de visión periférica, permitiendo una mejor emulación de nuestra percepción al tiempo que se reduce el consumo de recursos.

Por el momento deberemos aspirar a un valor para el campo de visión que mantenga razonablemente nuestra ilusión de presencia, al tiempo que aproveche las características de la pantalla para optimizar la calidad de imagen en el área central.



Estamos familiarizados con la importancia de la resolución de pantalla en los videojuegos, pero es habitual que al probar por primera vez un HMD entendamos su peso en la experiencia. Las particularidades que debemos tener en cuenta para este dato incluyen las siguientes:

• La resolución en "píxeles/grado de visión" (véase el gráfico adjunto) pone en perspectiva los valores que los fabricantes escogen para sus pantallas: la "alta definición" estándar no lo es tanto en un HMD. La resolución horizontal debe considerarse prácticamente dividida a la mitad, dado que nuestra percepción de la misma corresponde a la suma de la del área superpuesta para los dos ojos más la de los extremos.
• El "relleno de píxel", la proporción entre el área iluminada por los elementos de imagen y las líneas oscuras que los flanquean en una pantalla, se revela casi tan importante como el número de puntos. Un incremento de resolución que resulte en una menor densidad de área iluminada (por la presencia de puntos proporcionalmente más pequeños y separados en algunas tecnologías de fabricación) no mejora el resultado visual, mientras que sí incrementa los recursos necesarios.
• El antialiasing y otras técnicas de mejora de imagen basadas en subpíxeles pasan de ser una preocupación del jugador más dedicado a tener un efecto inmediatamente visible para cualquier usuario. Su particular efectividad para mejorar la definición percibida en un casco de realidad virtual se ve ligada también a la disminuida importancia del siguiente punto.
• La llamada "resolución nativa" del panel empleado pierde relevancia en un HMD, sobre todo por la deformación introducida en la imagen y corregida por las lentes (como ejemplo, una línea perfectamente horizontal para el jugador estará siendo dibujada en píxeles no alineados). Así, en caso de escoger el renderizado a una resolución inferior a la nativa junto con un algoritmo de suavizado para obtener un mejor o más constante rendimiento, el impacto en la calidad visual percibida podría ser menor al que esperaríamos en un monitor.

Una de las bases de las experiencias con realidad virtual es el "engaño" al cerebro mediante el seguimiento de nuestros movimientos y la presentación audiovisual tridimensional, buscando que olvide el entorno real en el que estamos y responda al virtual. Un problema frecuente que afecta de formas diferentes a distintos usuarios es que cuando el cerebro detecta inconsistencias entre la información que espera recibir y la que recibe (por ejemplo si el posicionamiento falla o si la vista del personaje realiza movimientos predeterminados que no se corresponden con los nuestros), se pueden activar mecanismos de defensa similares a los de los mareos en un vehículo, que pueden volver muy desagradable la experiencia.

Como causas a evitar, a los fallos mencionados se suman los problemas derivados de la latencia de conjunto. Las teorías que manejan los diseñadores de la generación actual hablan de un máximo de 20ms de latencia total del sistema para evitar los mareos. En ese total deberán incluirse el tiempo de respuesta de los sensores de posicionamiento (acelerómetros y similares son rápidos, las cámaras para la localización absoluta no tanto), el de renderizado de cada frame con la sobrecarga correspondiente a la estereoscopía y el de su dibujado (que no es trivial, un refresco de 60hz implica una espera de 16ms entre cuadros).

Para mantenerse dentro de esta pequeña ventana de funcionamiento aceptable los fabricantes buscan un equilibrio entre un alto refresco de pantalla (los 120Hz de Morpheus reducen el retraso de dibujado entre frames a 8ms) y la reducción de carga del hardware en el renderizado (para que el engaño se mantenga, los 120 frames dibujados cada segundo en ese sistema deben corresponder a la posición exacta de la vista). Diversos "atajos" pueden ser aplicados para facilitar el proceso, como la interpolación de frames transformados sólo en 2D de la que se ha hablado en el contexto de la PS4, o la predicción del movimiento de la cabeza, que permite renderizar imágenes para las que todavía no han llegado datos de los sensores.

Para evitar los límites de tiempo de uso de la generación de dispositivos de los 90 deberemos considerar la potencia del hardware empleado como uno de los factores más limitantes. Un equipo que nos permita disfrutar perfectamente de un videojuego actual en un monitor puede resultar insuficiente para garantizar nuestro bienestar durante la ejecución de una experiencia de RV aparentemente más sencilla. Para compensar en cierta medida la preocupación acerca de la potencia de nuestro hardware, cabe mencionar que varias soluciones de software anunciadas recientemente, como Vulcan o Direct X 12, incluyen técnicas sorprendentes para mejorar el rendimiento gráfico, en buena medida impulsadas por la llegada de esta tecnología.



Los primeros prototipos de Oculus Rift incorporan varios juegos de lentes (de plástico) correspondientes a ciertas variaciones de dioptrías. De otros dispositivos no sabemos acerca de esa posibilidad, pero se ha dicho que se podrán usar con gafas. En todo caso, la adaptabilidad a los problemas visuales del usuario debe ser una característica esencial que confirmar antes de lanzarse a una experiencia de RV.

También podrá ser un factor distintivo entre productos la calidad de las lentes empleadas, dado que los materiales, precisión de la fabricación y capacidad de ajuste de cada solución pueden influir mucho en las imágenes percibidas. En algunos cascos de los 90, como el VFX-1, existía la posibilidad de sustituir las lentes de plástico incorporadas por unas de cristal con considerablemente mejor geometría y claridad por un desembolso extra, tal vez una opción que debería ser considerada por los fabricantes de la actual generación. En el caso de la venta con un kit de lentes no ajustables, sería de esperar que se ofrezca la posibilidad de aplicar factores de corrección para problemas visuales comunes durante la compra.

Ligada a este apartado está la importancia de que cualquier casco que aspire al éxito en el mercado cuide la comodidad del usuario. Una experiencia extraordinariamente inmersiva no sirve de mucho si el peso del dispositivo no está bien distribuido o si la temperatura se hace notar al cabo de unos minutos de uso.


Uno de los principales desafíos a los que se enfrentan estas nuevas soluciones resultará familiar a evangelistas de la tecnología, como los que frecuentan nuestros hilos de comentarios: puede ser muy complicado explicar a alguien la naturaleza de la experiencia si no ha podido probarla.

Como contraste, pensad en el tipo de campaña con el que se promociona una consola de videojuegos: el pequeño porcentaje de clientes que no se sientan satisfechos con los vídeos mostrando los valores gráficos y sonoros de sus títulos sólo tiene que acudir a una tienda a probar de forma sencilla el producto. En el contexto de los dispositivos HMD, la única forma de saber qué esperar del sistema es probándolo en las condiciones y tiempos apropiados, y demasiados factores pueden contribuir a una primera impresión negativa o incompleta.

Los fabricantes que aspiren al éxito tendrán que trabajar horas extra en la labor de convencer a potenciales clientes de la dimensión del cambio que pueden suponer estas tecnologías en el panorama de los videojuegos. La alternativa sería arriesgarse a perder todos los recursos empleados, no consiguiendo la implicación del gran público y manteniendo un éxito solamente anecdótico.



Esfuerzos de integración como los vistos en los últimos años con el SDK de Oculus Rift nos cuentan que casi cualquier tipo de juego tradicional es susceptible de ser revitalizado con el uso de un HMD, pero también es frecuente escuchar a expertos hablar sobre las restricciones necesarias en el software para obtener una auténtica sensación de presencia.

Así, aunque ejemplos como el de Lucky's Tale nos muestran que el compartir punto de vista en todo momento con el protagonista no es obligatorio (en este juego nuestros movimientos de cabeza corresponden a los de la cámara, mientras manejamos al personaje en 3ª persona), sí que resulta fácil identificar elementos en casi cualquier título actual susceptibles de romper la sensación de inmersión. Secuencias animadas en las que nuestro personaje se desenvuelve por su cuenta, uso de controles tradicionales para realizar movimientos (que no se corresponden con los de nuestra cabeza) o la presencia de elementos ajenos al mundo del juego como textos o pantallas de espera, apuntan hacia que la única forma de obtener una experiencia que haga justicia al desembolso del jugador es diseñar el videojuego pensando en la realidad virtual desde el primer momento.

Por supuesto, dado que las mecánicas apropiadas para su uso con un HMD no necesariamente se trasladan bien a un modo de juego convencional, los desarrolladores se encuentran con el dilema de trabajar únicamente para uno de los dos objetivos. De esta forma se incrementa la distinción entre los juegos a los que queremos jugar en general y los que encontraremos apropiados para nuestro dispositivo.

En el caso de que la tecnología alcance el nivel de adopción esperado, nos encontraremos seguramente en una etapa de la historia del videojuego muy propicia a la aparición de genuinas novedades de planteamiento, diseño y control, y de la que emergerán estudios, muchos de ellos probablemente independientes, que darán forma a los futuros títulos para RV. Si el éxito no llega, probablemente los juegos que probemos en nuestros dispositivos antes de abandonarlos serán experiencias específicamente diseñadas que no satisfagan nuestro paladar de jugadores, junto con títulos de géneros particularmente indicados para la tecnología, como los simuladores.

Propuestas actuales

Si las promesas de las distintas compañías implicadas se cumplen, entre este año y el siguiente tendremos la posibilidad de comprar una variedad de productos de consumo con características similares (pero también diferencias de planteamiento importantes), que cumplan en un grado razonable con las expectativas de inmersión en el entorno de un videojuego actual.

Las siguientes son las soluciones que más impacto mediático están teniendo y que, en principio, competirán por el interés de los consumidores en su primer contacto con esta generación de la realidad virtual.



El proyecto que reavivó el interés general por la realidad virtual, y uno de los más prometedores. El equipo dirigido por Palmer Luckey incorpora nombres de mucho peso para los jugadores, como John Carmack o más recientemente Michael Abrash (que trabajaba antes en tecnologías relacionadas en Valve), y ha protagonizado un avance constante en las características de sus prototipos y kits de desarrollo, buscando un equilibrio entre un precio asequible y una experiencia plenamente satisfactoria.

Aunque las especificaciones exactas de la versión de consumo (e incluso del más reciente prototipo "Crescent Bay") aún se desconocen, sabemos que la apuesta de Oculus Rift se basa en los siguientes factores clave:

• Una pantalla que minimice los problemas visuales y de inmersión como el efecto de "rejilla", la persistencia de la imagen o el retraso de dibujado. A juzgar por las características conocidas del segundo kit de desarrollo, la resolución, refresco y campo de visión serán al menos de 1920x1080, 70Hz y en torno a 100º respectivamente, y la tecnología base elegida será la OLED.
• Seguimiento de seis ejes de muy baja latencia, proporcionado por acelerómetros, giroscopios y magnetómetros, junto con posicionamiento de 360º de la cabeza, mediante una cámara y un conjunto de leds distribuidos en la parte exterior del casco.
• Auriculares integrados con soporte de audio posicional, habiendo incluido recientemente en el kit de desarrollo librerías para reproducción binaural.
• Un kit de desarrollo que ha estado evolucionando en manos de los estudios desde casi el inicio del proyecto, lo que ha supuesto la inclusión de soporte para el dispositivo en muchos juegos actuales y por llegar. Soporta sistemas Windows, Mac OS y GNU/Linux, y ha sido integrado en motores populares como Unity y Unreal Engine.

Los puntos que generan críticas al proyecto incluyen la reducción de algunas de las especificaciones iniciales (como el campo de visión, que para algunos constituía la característica más significativa del primer prototipo), las dudas respecto a su pérdida de enfoque en el ámbito de los videojuegos tras la millonaria adquisición por parte de Facebook (avivado por el anuncio desde la red social de su interés en la exploración de las posibilidades de la RV), o la ausencia de confirmación reciente sobre los planes para la puesta a la venta de la primera versión de consumo (que algunos atribuyen a la prudencia de esperar a ver las cartas de sus potenciales competidores).

La madurez del proyecto, atestiguada por las experiencias positivas de muchos usuarios del segundo kit de desarrollo y los que han probado las demostraciones del prototipo más reciente Crescent Bay, no parece dejar dudas sobre sus posibilidades de éxito. Desde la compañía apuntan a fracasos anteriores de la realidad virtual como motivación suficiente para esperar a poder ofrecer una experiencia sin fisuras, que garantice la integración de la generación actual de dispositivos en nuestra vida digital. Con dudas importantes como el coste final de la solución (que en el pasado se estimó entre los 200 y 400 eurodólares), parece que la espera se prolongará aún durante al menos parte de este año.

Mencionar también que la compañía colaboró con Samsung para el lanzamiento del "Gear VR", una solución centrada en el uso de un teléfono Galaxy Note 4 (con el soporte para los dispositivos S6 en una nueva versión anunciado durante el MWC la semana pasada) que proporciona la pantalla y los contenidos, posicionamiento basado en la tecnología de Oculus, e incluyendo un touchpad y botones adicionales como dispositivo de entrada. El concepto es una evolución considerablemente más refinada de otras soluciones como el dGoogle Cardboard, y puede beneficiarse de la alta calidad de las pantallas de estos dispositivos (muy similares a las planteadas para el propio Rift), pero sacrifica el posicionamiento absoluto, el rendimiento gráfico y el soporte de software de los sistemas de sobremesa en aras de la portabilidad total.



Sabíamos desde hace tiempo que en Valve estaban muy interesados en la realidad virtual, pero durante el año 2014 se sucedieron varias noticias al respecto que resultaban levemente contradictorias: por una parte colaboraron con Oculus en añadir un sistema de posicionamiento absoluto al prototipo Crystal Cove, por otra realizaron demostraciones de un sistema diferente que supuestamente no estaban interesados en producir en masa; y en general siguieron trabajando en los distintos aspectos de Steam VR, centrándose aparentemente en producir software compatible con el hardware de otras compañías (su máxima siendo "hacer lo que pueda beneficiar el crecimiento de Steam").

Sin embargo, cuando a principios de año anunciaron su colaboración con HTC en la producción de una solución hardware completa, saltaron los rumores de que su estado de desarrollo podría ser mucho más avanzado del esperado, afectando a los planes de Oculus y otras compañías. Durante su presentación y demostraciones en la GDC 2015, los asistentes tuvieron claro que la propuesta de Valve no era "un casco más": la experiencia recién desvelada podría ser la más avanzada hasta la fecha.

El sistema Vive es similar a otros de los contendientes en el apartado del HMD, con sensores de orientación, lentes y aparentemente una pantalla de 1200x1080 píxeles a 90Hz para cada ojo. Donde las diferencias se hacen más obvias es en el juego de componentes adicionales incluidos: un controlador para cada mano con diversas formas de interacción y dos emisores láser que, colocados en esquinas opuestas de la habitación, permiten posicionar con precisión la cabeza y las manos del usuario en un espacio de unos cuatro metros y medio de lado.

De esta forma, mientras que otras compañías como Oculus definen como objetivo una experiencia de "usuario sentado", más afín a simuladores y al uso de controladores de juego tradicionales, Valve y HTC apuestan por una mayor integración de los movimientos del jugador en el entorno virtual. Esta consideración expande las posibilidades de inmersión, pero al mismo tiempo plantea dudas sobre la aplicabilidad en las mecánicas de videojuegos tradicionales (las demostraciones presentadas limitaban las dimensiones del entorno virtual explorable a las disponibles en el espacio físico de detección).

Durante la GDC se anunció también la distribución de kits de desarrollo en primavera, así como la comercialización del producto de consumo en torno al final de este año. No se habló en cambio del precio y muchos analistas suponen que a esta experiencia puntera podría corresponderle un coste considerablemente más elevado que el de otras de las soluciones inminentes, pero tocará esperar más noticias para conocer las expectativas comerciales de Valve y HTC.

Los escépticos con Vive temen que Valve fomente una brecha entre las experiencias de RV de usuarios con distinto poder adquisitivo, que trate al producto como un (caro) experimento más que como una plataforma para juegos, o que la empresa emplee el peso de Steam para influir en las posibilidades de éxito de otros sistemas. De nuevo poco más que hipótesis pesimistas de las que recibiremos o no confirmación en los próximos meses.



La situación de Sony es considerablemente distinta a la de las otras compañías involucradas en esta nueva generación de tecnología para RV. Project Morpheus constituye una solución más "cerrada" que sus competidoras, en el sentido de que todos los elementos necesarios para su utilización están bajo el control de la compañía: la experiencia que propone Sony engloba el uso de la PS4 (y supuestamente también PS Vita), la tienda Playstation, los controladores Move y DualShock4 y la cámara Eye junto con el propio casco. Desarrolladores de juegos para la plataforma de todos los tamaños habrían sido animados ya por Sony para trabajar en la librería de software para el lanzamiento.

Tener un control tan preciso sobre el hardware y el software del usuario permitirá a los desarrolladores exprimir hasta la última gota de rendimiento del sistema, para proporcionar una experiencia satisfactoria e idéntica en todos los casos. La otra cara de la moneda es que realmente tendrán que maximizar ese esfuerzo, para asegurarse de obtener el rendimiento necesario sin tener que conceder demasiados compromisos, y acercándose al nivel de las experiencias no-VR que ya proporciona la consola.

En un casco en el que, en palabras del responsable de producto, "el precio no ha determinado la ingeniería", Sony utiliza un panel OLED de resolución Full HD y baja persistencia, apostando por un refresco de 120Hz que contribuirá a una latencia total inferior a los 18ms. Un campo de visión de aproximadamente 100º y leds de seguimiento, que permiten el posicionamiento absoluto en 360º usando la Eye, completan la especificación. Los responsables han hablado también de una función de software que permitiría adaptar a los 120Hz necesarios juegos que la consola renderice a 60fps, así como de la incorporación de una salida de vídeo que proporcione a los acompañantes del jugador una vista no deformada de la partida.

El precio se mantiene una incógnita, pero Sony no es una compañía extraña a sacrificar sus beneficios en aras de la penetración de mercado por lo que podría sorprender en ese apartado. La fecha de lanzamiento en la primera mitad del 2016 apunta a la necesidad de mejorar la tecnología o a la de reducir costes en un hardware bastante efectivo ya, pero tal vez también a garantizar la existencia de software atractivo desde el mismo lanzamiento.

La principal preocupación en torno a Project Morpheus es la ya mencionada limitación que establece una consola en una experiencia tan dependiente del rendimiento: cuando algunos desarrolladores están encontrándose con problemas para ejecutar sus juegos tradicionales a más de 30 cuadros por segundo y resoluciones 900p, la idea de alimentar un casco a 120Hz al tiempo que se procesan datos de posicionamiento hace pensar en un aspecto técnico alejado del de los otros títulos de la consola. Con el tiempo veremos si, como los componentes Move y Playstation Eye que recicla, Project Morpheus podría acabar condenado a un futuro sin juegos que lo aprovechen, o si en cambio el poder de convocatoria de Sony consigue que los estudios popularicen el sistema con títulos innovadores pero también satisfactoriamente profundos.

Conclusión

Un artículo muy largo para un tema muy complejo que puede o puede que no revolucione nuestro mundillo en los años venideros. Nos habremos dejado en el tintero sin duda factores que algunos consideraréis clave en las posibilidades de éxito de estos dispositivos y hemos ignorado un buen número de candidatos de otros fabricantes que merecerían también nuestra atención (aunque tal vez no aporten tantas características distintivas como los mencionados).

Espero por lo tanto en los comentarios que además de vuestras opiniones sobre las posibilidades de futuro de este nuevo paradigma de realidad virtual asequible y de los dispositivos que lo abanderan, completéis la imagen de ideas, desafíos y sistemas que consideráis importantes. Muy buen fin de semana, ¡nos vemos en los comentarios!