El paso de 3 a 6 Grados de Libertad (DoF por sus siglas en inglés) fue esencial para revolucionar la forma en la que interactuamos en los entornos virtuales multiusuario.
Mientras que en un sistema de 3 DoF los usuarios pueden girar la cabeza y mirar alrededor, los 6 Grados de Libertad permiten tanto la rotación como la traslación en el espacio físico, lo que deriva en experiencias colaborativas mucho más naturales y enriquecedoras.
En este contexto, están surgiendo tecnologías de posicionamiento multiusuario cada vez más avanzadas para rastrear la ubicación y los movimientos de los usuarios en un mismo espacio físico. Pero, ¿cuál de ellas es la más adecuada para cada aplicación?
Outside-In Tracking: Precisión desde el exterior
El Outside-In Tracking se basa en la colocación sensores o cámaras en el entorno físico para rastrear los distintos dispositivos que llevan los usuarios, como los visores o controladores.
Esta tecnología destaca por su altísima precisión, ya que los sensores externos capturan los movimientos de los usuarios detectando la posición exacta de las manos y las gafas de VR. Esto convierte al Outside-In Tracking en una solución perfecta para entornos que exigen un seguimiento riguroso, como simuladores avanzados o entrenamientos médicos.
Además, es una solución muy adecuada cuando el entorno es dinámico y cambiante, ya que, una vez calibrada la sala en base a la posición de los sensores, no es necesario realizar ajustes posteriores.
No obstante, la configuración inicial del Outside-In Tracking puede resultar compleja, ya que requiere la instalación estratégica de los sensores alrededor del área de juego. Por otro lado, presenta limitaciones en caso de querer dar cobertura a grandes espacios o a un gran número de usuarios simultáneos.
Inside-Out Vision Based Tracking: Escalabilidad y flexibilidad
El Inside-Out Vision Based Tracking utiliza cámaras y sensores integrados en las gafas de Realidad Virtual para rastrear el entorno físico y los movimientos de los usuarios, eliminando la necesidad de sensores externos. Esta tecnología es común en dispositivos stand alone que no requieren conexión a un PC, como las PICO 4 Ultra o las Quest 3.
El Inside-Out Tracking destaca por sus escalabilidad y simplicidad. Dado que no requiere hardware adicional, es más fácil de instalar y utilizar, lo que lo convierte en una opción ideal para despliegues rápidos.
Sin embargo, su menor precisión puede ser una limitación para aplicaciones que demandan rastreo de movimientos muy detallado. Además, este tipo de tecnología no permite rastrear elementos adicionales a las gafas de VR y/o los mandos, como herramientas o cualquier otro objeto que los usuarios podrían necesitar manipular durante su experiencia inmersiva. También es sensible a los cambios en el entorno, ya que su calibración depende de las características visuales del espacio, por lo que puede requerir reajustes si estás cambian.
Marker-Based Tracking: Simplicidad con marcadores físicos
El Marker-Based Tracking utiliza marcadores físicos, como códigos QR o patrones visuales, que son reconocidos por cámaras o sensores instalados en las propias gafas VR. Esta tecnología permite estimar la posición y orientación de los usuarios dentro del entorno virtual a partir de información obtenida de la detección de estos marcadores en el entorno real.
Es definitiva, se trata de un sistema de posicionamiento similar al anterior en el que se integran elementos visuales para facilitar el trabajo al sistema de visión artificial.
Este método es eficaz para aplicaciones que requieren un seguimiento más preciso que el proporcionado por el Inside-Out Tracking, aunque el nivel de precisión sigue siendo inferior al de las soluciones que utilizan sensores externos.
Por otro lado, su dependencia de marcadores físicos puede limitar la flexibilidad y la libertad de movimiento, especialmente en entornos dinámicos o en experiencias inmersivas completas, donde es posible que los usuarios o los propios objetos obstruyan los marcadores, afectando la continuidad del rastreo.
Inertial Measurement Units (IMUs): Seguimiento basado en sensores inerciales
Las Inertial Measurement Units (IMUs) son dispositivos que combinan acelerómetros y giroscopios para rastrear los movimientos y la orientación de los usuarios o de elementos que portan. En definitiva, proporcionan datos valiosos sobre la aceleración y la rotación, lo que permite una representación precisa de movimientos complejos y rápidos.
Esta tecnología resulta especialmente útil cuando es necesario realizar el seguimiento de elementos adicionales o hardware específico, como guantes hápticos o trajes de captura de movimiento. Por ejemplo, PICO ofrece el Motion Tracker, un accesorio con forma de pulsera que lleva integrados sensores IMU con latencia superbaja capaces de reconocer poses completas de los usuarios.
Utilizadas por sí solas, las IMUS pueden sufrir de acumulación de errores con el tiempo (deriva), por lo que se suelen complementar con otras tecnologías de seguimiento, como cámaras o sensores ópticos, orientadas a corregir y ajustar la precisión del rastreo.
Combinación de tecnologías para una experiencia inmersiva
Como ya hemos visto, la elección de la tecnología adecuada depende de diversos factores como la precisión requerida, el tamaño del área de juego, la latencia y la complejidad del entorno. Además, hay que tener en cuenta que pueden utilizarse de manera independiente o conjunta para crear experiencias inmersivas y precisas para múltiples usuarios.
Por ejemplo, en un showroom de una empresa industrial con complejos modelos 3D, podría ser ideal implementar una solución Outside-In Tracking, mientras que para un simulador que necesite dar soporte a acciones de formación itinerantes, se podrían integrar IMUs con sistemas Inside-Out Tracking basadas en visión.
La selección de la tecnología de seguimiento adecuada es crucial para el éxito de cualquier aplicación de VR. Comprender las fortalezas y limitaciones de cada método es el primer paso para elegir la solución más adecuada según el contexto y los requisitos específicos.