Proyecto I+D+i 2020 «Generación de Conocimiento»: Actualización del espacio 3D a partir del flujo óptico

November 22, 2023

En los próximos años, el uso de la realidad extendida (XR, término que engloba las realidades Virtual, Aumentada y Mixta), será muy habitual en nuestro día a día, con un impacto tanto en el campo profesional como en el entretenimiento. Las aplicaciones de XR tomarán el control total de los sentidos de los usuarios (vista y oído, en particular) para crear una experiencia totalmente inmersiva. Este grupo de investigación (Visión y Control de la Acción en el Instituto de Neurociencias de la Universitat de Barcelona), están interesados en cómo el sistema visual humano se comportará ante estas nuevas realidades.

Este proyecto de investigación financiado por la AEI utiliza entornos inmersivos para revelar cuáles son los componentes básicos de la estimulación visual que permiten tanto recrear una experiencia perceptiva realista como permitir un rendimiento en tareas que requieren nuestra interacción en mundos virtuales. Esto es posible porque, por primera vez, las tecnologías de XR nos permiten manipular experimentalmente y con alto nivel de control atributos complejos de las escenas visuales que llegan a nuestros sentidos, de modo que podemos medir tanto el rendimiento perceptivo como la calidad de la experiencia perceptiva cuando estos atributos del mundo virtual se desvían de los parámetros en la realidad normal.

El movimiento visual en el mundo real tiene ciertas propiedades que se pueden describir de forma matemática y estadística, las cuales las podemos manipular en entornos virtuales. Estas propiedades se refieren a componentes o estructuras de naturaleza estadística de las escenas naturales. Estas propiedades del movimiento visual nos permiten, entre otras cosas, percibir la estructura espacial de nuestro mundo, predecir estados del mundo futuros e interactuar con
ellos. El sistema visual ha evolucionado para ajustarse a estas propiedades naturales, pero al mismo tiempo, muchos escenarios nuevos en XR (por ejemplo, creaciones artísticas inmersivas) no necesariamente cumplirán con las propiedades visuales naturales esperadas. Estos conflictos potenciales supondrán una amenaza para la salud física y mental con un uso extensivo de XR en nuestra sociedad.

Con este proyecto los investigadores esperan predecir la respuesta perceptiva en función de la manipulación de la estructura estadística del mundo virtual. En el video adjunto se muestra un movimiento visual muy básico, y se puede apreciar cómo en el movimiento de la izquierda es más fácil de percibir un tipo de estructura en este movimiento visual. Concretamente se trata de un desplazamiento hacia adelante. Mientras que en la escena de la derecha resulta más difícil. La diferencia entre las dos escenas está en la estructura estadística; en el primer caso la estructura es consistente con la estadística de las imágenes naturales, mientras que en el otro no. Esperamos mayor capacidad de ejecución perceptiva e interacción con los mundos virtuales cuando la estructura subyacente del movimiento es consistente con las imágenes o videos naturales.

xºEste proyecto nos proporcionará un conocimiento muy importante sobre el sistema visual y bajo qué rango de parámetros la eficiencia visual se puede deteriorar en distintas tareas. También nos permitirá saber cuál es la mínima información que permite maximizar el rendimiento visual. Si tenemos en cuenta que los entornos inmersivos se van a utilizar en tareas de alta precisión en distintas profesiones y plataformas de entrenamiento y simulación, los resultados de este proyecto pueden tener un impacto socio - económico muy importante, ya que la aplicación de este conocimiento permitiría incrementar el rendimiento humano en las interacciones con realidad virtual.

Investigadores/as Principales del proyecto
Joan López-Moliner

Joan López-Moliner es catedrático de Percepción visual y psicofísica de la Universidad de Barcelona. Dirige el grupo de Visión y Control de la Acción (http://www.ub.edu/viscagroup) perteneciente al Instituto de Neurociencias (UBneuro) de la misma Universidad. Su interés de investigación se centra en cómo el sistema visual utiliza la información de movimiento visual para poder ejecutar acciones motoras y en definitiva tomar decisiones perceptivas en entornos complejos; concretamente la optimización de aspectos temporales del comportamiento humano a partir del análisis de la información sensorial o flujo óptico. Dentro de este campo, ha consolidado una red internacional de colaboradores con grupos en Holanda, Gran Bretaña, Francia, Alemania y Estados Unidos, que ha tenido sus frutos en diversos proyectos europeos. Este hecho ha llevado al grupo que coordina a una posición de prestigio en este campo de investigación.

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