Realidad aumentada y virtual
Rompiendo Barreras: Haciendo los Hologramas Realmente Interactivos
Hologramas, antes vistos solo en la ciencia ficción, ahora han sido demostrados con éxito por un equipo de investigadores. El equipo ha creado, de hecho, el primer holograma tridimensional táctil.
Este avance en la tecnología de pantallas 3D ha sido logrado por investigadores de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), lo que permite una interacción natural de la mano con objetos virtuales usando un difusor elástico y proyecciones de alta velocidad. Según la autora principal del estudio, la Dra. Elodie Bouzbib, de la UPNA:
“Lo que vemos en las películas y llamamos hologramas son típicamente pantallas volumétricas. Estas son imágenes que aparecen en el aire y pueden ser vistas desde varios ángulos sin necesidad de usar gafas de realidad virtual (o cascos).”
Al llamar a estos gráficos verdaderamente 3D “particularmente interesantes”, Bouzbib declaró que permiten el ‘come-and-interact\” paradigma.” Lo que esto significa es que un usuario puede simplemente acercarse al dispositivo y comenzar a usarlo. Puedes ver el video explicativo en el mismo aquí:
De esta manera, la última innovación introduce un cambio revolucionario en cómo experimentamos los hologramas, rompiendo las barreras entre los mundos físico y virtual para conducir a una nueva era de pantallas 3D verdaderamente interactivas.
Una Nueva Era de Interacción Virtual
Curiosamente, los prototipos de pantallas volumétricas ya están disponibles comercialmente en el mercado.
Voxon Photonics es una de esas compañías que crea hologramas volumétricos interactivos usando su tecnología VLED, que es una combinación de software de procesamiento gráfico, multiplexado, compresión, transmisión, renderizado de imágenes en una matriz LED espacial y retroalimentación.
Los productos de la compañía incluyen VX2, una tecnología de holograma volumétrico de próxima generación compatible con formatos de archivo 3D estándar y flujos de trabajo, y VX2-XL, que ofrece mayor claridad visual y una zona de visualización más grande y está diseñada para uso comercial.
Brightvox es otra compañía que ofrece un sistema de imágenes que permite a los usuarios disfrutar contenido virtual 3D desde cualquier ángulo en el espacio real.
Aunque ya existen prototipos comerciales de hologramas, ninguno de ellos realmente permite interacción directa con ellos. Esto incluye la capacidad de introducir tus manos y agarrar los objetos virtuales.
La interacción directa es nada más que una forma natural de interactuar con entidades virtuales. Aquí, los gráficos renderizados, que son el espacio de salida, están alineados con el área de interacción, que es el espacio de entrada, muy parecido a cómo interactuamos con objetos reales en el mundo real.
Ya vemos este tipo de interacción en pantallas planas multitáctiles, donde presionamos los botones con el dedo, lo que nos permite mover íconos o rotar objetos, muy parecido a cómo lo haríamos en la vida real.
“Estamos acostumbrados a la interacción directa con nuestros teléfonos, donde tocamos un botón o arrastramos un documento directamente con el dedo en la pantalla – es natural e intuitivo para los humanos.”
– Investigador principal Asier Marzo
Las pantallas volumétricas pueden permitirnos hacer lo mismo al proporcionar la mayoría de los elementos visuales que percibimos del mundo real. Sin embargo, con las tecnologías actuales, aún no podemos introducir la mano dentro del holograma e interactuar directamente con los objetos virtuales. Eso era hasta ahora.
Este estudio, que es parte del proyecto InteVol, cuyo objetivo es desarrollar e implementar un sistema para interacciones con pantallas volumétricas, está permitiendo a los usuarios interactuar de forma natural con gráficos 3D y utilizar sus habilidades innatas de visión y manipulación 3D.
Los Displays 3D Verdaderos Cambian Todo
En nuestro mundo real, todo es 3D, y eso es a lo que estamos acostumbrados, pero el mundo virtual no funciona de la misma manera. Nuestra visión interpreta el espacio a nuestro alrededor y, luego, usando nuestras manos, simplemente agarramos los objetos y los manipulamos como queramos.
A diferencia de esto, los gráficos renderizados en una pantalla 2D nos proporcionan oclusión (donde un objeto bloquea a otro de la vista y, como tal, simula realismo en pantallas virtuales), sombras y la relación distancia-tamaño, pero no pueden mostrar convergencia, disparidad binocular y acomodación del punto focal.
Dispositivos portátiles como Head-Mounted-Displays (HMDs), que muestran información visual directamente a los ojos del usuario, proporcionan pistas de profundidad al presentar imágenes diferentes a cada ojo. Esto crea disparidad binocular, pero los HMDs usualmente no proporcionan convergencia y acomodación de enfoque, lo que significa que los usuarios no pueden enfocar correctamente sus manos y objetos cercanos.
Los HMDs avanzados están explorando actualmente el seguimiento ocular o pantallas holográficas de campo cercano para soportar estas capacidades.
Pero, por supuesto, incluso entonces, el usuario tiene que llevar el dispositivo, y eso limita la capacidad de uno o más usuarios de simplemente acercarse a un sistema y comenzar a usarlo.
Sin embargo, una pantalla 3D verdadera renderiza gráficos que se pueden ver desde diferentes ángulos. Estas pantallas no obligan al usuario a llevar ningún dispositivo pero aún proporcionan las pistas visuales que las pantallas 2D no ofrecen.
Entre las diferentes tecnologías 3D, las pantallas volumétricas y los hologramas proporcionan todas las pistas de profundidad. Como señaló el estudio, una pantalla volumétrica es superior a los hologramas porque emite puntos de luz desde cada posición dentro de un volumen. Los hologramas, por su parte, presentan problemas como recorte y geometrías prohibidas.
Ahora, las pantallas volumétricas se clasifican principalmente en tres formas:
- Sólida
- Barrida
- Espacio libre
Sin embargo, el usuario no puede introducir su mano en estas porque no solo no es físicamente posible tocar un objeto virtual, ya que eso haría que la levitación dejara de funcionar, sino que hacerlo también puede dañar la pantalla o al usuario.
Para hacer esto posible, los investigadores propusieron reemplazar los difusores rígidos existentes con pantallas volumétricas barridas.
Hacia una Interacción Virtual Natural e Intuitiva
Lo que hacen las pantallas volumétricas es que proyectan imágenes de forma sincronizada a alta velocidad. Estas imágenes se proyectan sobre una lámina de oscilación rápida, que es llamada un difusor. Las proyecciones de imágenes ocurren a diferentes alturas, pero la persistencia de nuestra visión nos permite percibirlas como un volumen completo.
Ahora, el problema aquí es que los difusores ópticos que usan estas pantallas suelen ser rígidos. Cuando entran en contacto con nuestras manos mientras oscilan, los difusores pueden romperse o causarnos una lesión. Por lo tanto, la interacción se realiza indirectamente usando ya sea un teclado o un ratón 3D.
Así que, lo que los investigadores hicieron para abordar este problema fue introducir el concepto FlexiVol. Financiado por el Consejo Europeo de Investigación (ERC), el estudio utilizó un difusor elástico en lugar de uno rígido.
Modificar las pantallas volumétricas con un difusor óptico elástico permite deformaciones sin dañar la pantalla ni al usuario. Esto significa que los usuarios pueden introducir su mano dentro del volumen de renderizado e interactuar directamente con gráficos 3D verdaderos superpuestos espacialmente. Esto brinda una acomodación de enfoque coherente, permitiendo una percepción de profundidad mejorada.
Para ello, los investigadores probaron diferentes materiales por sus propiedades mecánicas y ópticas. Elastano, también conocido como Spandex, Lycra o Dorlastan, es el material más usado para pantallas de proyección elásticas, por lo que también se utilizó como punto de partida del estudio.
El desafío con los materiales elásticos es que son elásticos, lo que significa que causan deformación y, como resultado, requieren corrección de imagen. Así que, en lugar de una membrana continua, el equipo decidió usar una serie de tiras de 20 mm de ancho para coincidir con el dedo. Así que, cuando el usuario las empuja, solo las tiras empujadas se distorsionan.
Todas las telas usadas en el estudio fueron cortadas con láser en tiras de 200 ×20mm2 a lo largo de su dimensión elástica, con materiales como silicona curada sobre una lámina acrílica con un espaciador de espesor deseado.
Probando la Respuesta Humana a Hologramas Táctiles
Luego se realizó un estudio con usuarios para evaluar la usabilidad de FlexiVol y compararla con la interacción directa usando un ratón 3D.
En esta evaluación, participaron 18 personas, de entre 20 y 40 años. Solo dos participantes tenían experiencia previa con un ratón 3D, mientras que algunos eran entusiastas de los videojuegos que habían usado joysticks. Un puñado de ellos (cinco) habían visualizado contenido en una pantalla volumétrica, pero nunca interactuaron con ella mediante un ratón 3D.
El estudio de usuarios involucró tres tareas, Selección, Trazado y Acoplamiento, para evaluar la validez del espacio de diseño de FlexiVol.
Los resultados mostraron una preferencia por su técnica de alcance a través con un 89%, mientras que solo dos participantes eligieron la condición del ratón 3D. Más de la mitad de los participantes comentaron espontáneamente que se sentía “más fácil y natural interactuar con sus dedos”.
Al preguntar al respecto, cuatro participantes dijeron que era “más intuitivo”, y dos más añadieron que estamos más “acostumbrados a interactuar con nuestras manos”. La mayoría de los participantes, mientras tanto, encuentran divertido alcanzar dentro del difusor.
En cuanto a posibles aprensiones, todos sintieron que podría hacerles sentir de cierta manera – doloridos e incómodos – pero descubrieron que no era así. De hecho, casi todos los participantes mencionaron la suavidad de la interacción, lo cual contrastaba con su percepción inicial de que era dura.
El estudio de usuarios también reveló que todos los participantes excepto uno creían que tenían mejor rendimiento al completar tareas usando sus manos. Solo seis se sintieron más precisos con el ratón 3D, y doce se sintieron más seguros usando sus manos.
Aunque el tiempo de finalización fue significativamente más corto usando el método de alcance a través que con el ratón 3D, el estudio señaló una compensación entre tiempo de finalización y precisión.
Más Allá de las Pantallas: El Impacto Futurista de FlexiVol
En cuanto a casos de uso, los participantes mostraron interés en usarlo para visualizar planes 3D y colaborar con amigos, y para propósitos médicos como cirugía, edición de video y juegos. Los participantes también mencionaron querer introducir toda su mano dentro del volumen y agarrar el objeto.
Por ahora, el difusor elástico ha permitido al equipo introducir nuevas formas de interactuar con gráficos 3D — agarrando y manipulando objetos virtuales de forma natural. Por ejemplo, se puede sujetar un objeto virtual como un cubo entre el dedo índice y el pulgar y moverlo. El equipo señaló:
“Pantallas como monitores y dispositivos móviles están presentes en nuestras vidas para trabajar, aprender o entretenernos. Tener gráficos tridimensionales que puedan ser manipulados directamente tiene aplicaciones en la educación — por ejemplo, visualizar y ensamblar las piezas de un motor.”
Esta innovación también puede permitir que varios usuarios interactúen colaborativamente sin requerir cascos de realidad virtual. En el mundo real, estas pantallas volumétricas pueden específicamente ser útiles en museos, donde los visitantes pueden acercarse e interactuar con el contenido.
En cuanto a limitaciones, el estudio menciona la necesidad de pruebas de fatiga y desgaste a largo plazo, probar materiales avanzados para un dispositivo FlexiVol comercial, un diseño más ergonómico para reducir la demanda física, y mejoras en el tamaño y resolución de la pantalla.
En su trabajo futuro, mientras tanto, el enfoque será diseñar difusores helicoidales elásticos, usar un algoritmo de renderizado adaptativo que ajuste la proyección en respuesta al toque del usuario, añadir tecnologías hápticas para proporcionar retroalimentación táctil en todo el volumen, e introducir la capacidad de insertar otros objetos en el volumen de la pantalla y renderizar gráficos a su alrededor.
En general, los investigadores “creen que esta mejora simple pero significativa en las pantallas volumétricas crea nuevas oportunidades para explorar las ventajas únicas de las pantallas volumétricas y la interacción directa de alcance a través”.
Empresas Innovadoras
Immersion Corporation (IMMR )
En el campo de la tecnología de pantallas 3D, realidad aumentada (AR) y realidad virtual (VR), hay varias compañías que están ayudando a avanzar en este sector.
Por ejemplo, gigantes tecnológicos como Meta Platforms (META ) y Apple (AAPL ) están haciendo esto a través de los cascos Oculus y Vision Pro, respectivamente. Microsoft Corporation (MSFT ) también está realizando inversiones en pantallas volumétricas, mientras que Alphabet Inc. (GOOGL ) está involucrado en visualización 3D, ARCore y experiencias virtuales.
Hoy, hablaremos sobre Immersion Corporation, que se especializa en tecnología háptica que permite a los usuarios recibir retroalimentación táctil mediante el tacto y se usa comúnmente en dispositivos portátiles, sistemas automotrices, juegos y VR para mejorar la experiencia del usuario.
La tecnología háptica es un mercado en crecimiento, proyectado a pasar de $3.30 mil millones en 2024 a más de $9 mil millones para 2032.
Immersion, aquí, desarrolla y licencia una gama de software y propiedad intelectual que involucran plenamente los sentidos del tacto de los usuarios al operar dispositivos digitales. Sus segmentos incluyen Immersion y Barnes & Noble Education. Sus áreas de aplicación objetivo son dispositivos portátiles, móviles, realidad virtual y aumentada, juegos de consola, automotriz y médico.
Los productos que ofrece la compañía incluyen TouchSense Technology para optimizar actuadores y circuitos integrados de control háptico para un mejor rendimiento, Active Sensing Technology para llevar la háptica al siguiente nivel con detección de movimiento y tecnología de control inteligente, y Kinesthetic and Force Feedback Technology para nuevas experiencias de usuario.
El objetivo de Immersion es habilitar el tacto en todas partes del mundo digital. Actualmente, más de 3 mil millones de dispositivos están usando su tecnología con más de 150 clientes licenciados.
Hace apenas un año, la compañía firmó acuerdos de licencia con tres gigantes. En Feb., Immersion anunció que ha firmado una licencia con Meta para ayudarles a ofrecer hápticos de alta calidad en sus dispositivos. Según el acuerdo, Immersion está poniendo sus patentes a disposición de la compañía de Mark Zuckerberg y del hardware, software, productos de VR y juegos de sus afiliados.
Esto siguió a la renovación de su licencia con Nintendo para seguir poniendo las patentes de Immersion a disposición de la compañía de videojuegos y sus afiliados. En mayo del año pasado, el desarrollador de tecnología háptica también renovó una licencia con Samsung Electronics para seguir mejorando las interacciones de dispositivos y experiencias de software de la corporación multinacional surcoreana de electrónica de consumo mediante su tecnología de retroalimentación táctil de alta calidad.
Immersion Corporation tiene una capitalización de mercado de $240 millones, con sus acciones, al momento de escribir, cotizando a $7.41, una caída de más del 15% en lo que va del año. Con eso, tiene un EPS (TTM) de 2.06, un P/E (TTM) de 3.60 y un ROE (TTM) de 33.11%. La compañía paga un rendimiento de dividendos del 2.43%.
(IMMR
)
En marzo, informó resultados financieros para el tercer trimestre del ejercicio 2025, según los cuales, los ingresos totales fueron $474.8 millones en los tres meses que terminaron el 31 de enero de 2025.
El ingreso neto GAAP (pérdida) fue de $15.5 millones, o $0.47 por acción diluida, y el ingreso neto non-GAAP (pérdida) fue de $20.8 millones, o $0.63 por acción diluida. Mientras tanto, los gastos operativos GAAP fueron $79.6 millones, y los gastos operativos non-GAAP fueron $74.2 millones.
Durante este período, la compañía devolvió más de $9 millones a sus accionistas mediante dividendos y recompras de acciones.
“Immersion impulsó un sólido desempeño financiero en el trimestre. Continuamos estando enfocados al máximo en construir nuestro negocio y crear valor a largo plazo para los accionistas.”
– CEO Eric Singer
El verano pasado, la compañía adquirió el 42% de Barnes & Noble Education (BNED ), obteniendo a su vez el control de la compañía a través de los cinco asientos del consejo designados por Immersion. Esta medida se tomó con el objetivo de expandir su negocio y diversificar el sector educativo. Al 31 de enero de 2025, la participación accionarial de Immersion ha disminuido al 32.3% debido a emisiones adicionales de acciones comunes de la librería a accionistas no controladores.
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Conclusión
Los hologramas han sido un elemento de la ciencia ficción desde hace mucho tiempo, y aunque se han hecho varios intentos para convertir lo en realidad, la interacción directa con lo no se ha logrado. Al permitir a los usuarios alcanzar de forma natural y manipular objetos virtuales, los hologramas táctiles pueden ayudarnos a dar un salto transformador de pantallas 3D pasivas a experiencias verdaderamente interactivas.
Así, el estudio FlexiVol, con su capacidad de permitir interacciones directas de alcance a través, empuja los límites de las interfaces virtuales así como demuestra la viabilidad de los difusores elásticos para una interacción manual segura y natural.
Esta pantalla volumétrica sienta básicamente las bases para un nuevo estándar en el diseño de interacción 3D, aunque se requieren más avances en materiales, háptica y renderizado adaptativo para llevar esto al ámbito comercial y redefinir la creatividad, la capacitación y el trabajo colaborativo. Con poderosas posibilidades de aplicación en educación, entretenimiento, medicina y más, esta evolución muestra el potencial de combinar los mundos digital y físico de manera más fluida que nunca.
