Juego de realidad virtual

Un juego de realidad virtual o un juego de realidad virtual es un videojuego que se juega en hardware de realidad virtual (VR) . La mayoría de los juegos de realidad virtual se basan en la inmersión del jugador, generalmente a través de una unidad de visualización montada en la cabeza o un auricular y uno o más controladores. El auricular normalmente proporciona dos pantallas estereoscópicas frente a los ojos del usuario para simular un espacio 3D.

La industria de los videojuegos hizo los primeros intentos de realidad virtual en la década de 1980, sobre todo con Power Glove de Mattel y Virtual Boy de Nintendo. Con la introducción del primer producto de realidad virtual listo para el consumidor, Oculus Rift, en 2013, pronto siguieron los juegos de realidad virtual, incluidos los juegos existentes adaptados para el hardware de realidad virtual y los nuevos juegos diseñados directamente para realidad virtual. Si bien el hardware y los juegos de realidad virtual crecieron modestamente durante el resto de la década de 2010, Half-Life: Alyx, un juego completo de realidad virtual desarrollado por Valve, se consideró la aplicación definitiva para los juegos de realidad virtual.

Historia

Primeros juegos de realidad virtual (décadas de 1980 a 2000)

La investigación sobre hardware y software de realidad virtual (VR) comenzó en 1968 por Ivan Sutherland y su alumno Bob Sproull, pero la mayoría de los equipos eran demasiado caros para el uso del consumidor y su uso para juegos era limitado. La primera pantalla montada en la cabeza VR que estaba conectada a una computadora. A fines de la década de 1980, Jaron Lanier y Thomas G. Zimmerman, ex programadores de Atari, Inc., comenzaron a desarrollar hardware con el nombre de VPL Research, y Lanier acuñó el término "realidad virtual" para sus productos.Uno de los productos de VPL fue el VPL DataGlove, un guante que detectaba el movimiento de los dedos del usuario y lo traducía a la entrada de la computadora. La idea inspiró a los ingenieros de Abrams/Gentile Entertainment (AGE) a trabajar con Mattel y Nintendo para construir una versión de bajo costo del DataGlove para trabajar con el Nintendo Entertainment System (NES), omitiendo gran parte de la sofisticación técnica y la sensibilidad de movimiento del DataGlove para lograr un costo razonable para el consumidor. El Power Glove fue lanzado en 1989. Los juegos Super Glove Ball y Bad Street Brawlerfueron diseñados específicamente para usar Power Glove, mientras que otros juegos de NES se pueden jugar usando Power Glove asignando su salida a varios controles. Se vendieron alrededor de un millón de unidades de Power Glove antes de que Mattel lo discontinuara en 1990. Su bajo costo en comparación con DataGlove y otros guantes similares llevó a los académicos a comprar la unidad para su propia investigación.

El interés por la realidad virtual creció en la década de 1990, particularmente después de la película Lawnmower Man de 1992, que ayudó a popularizar la idea de los cascos de realidad virtual entre el público en general. Reflection Technology, Inc. (RTI) había estado desarrollando un sistema estereoscópico de seguimiento de la cabeza montado en la cabeza utilizando pantallas de diodos emisores de luz (LED), Private Eye. Una aplicación que habían probado incluía un juego de tanques. En busca de fondos para una producción más grande, RTI licenció la tecnología a Nintendo y, bajo la dirección de Gunpei Yokoi, Nintendo desarrolló Virtual Boy, lanzado en 1995.El Virtual Boy usó pantallas LED rojas en lugar de a todo color, ya que eran las más económicas de producir y requerían montarse en un soporte para jugar, en lugar de montarse en la cabeza. Por lo tanto, el sistema era incómodo de usar tanto por mirar al espectador como por la fatiga visual de los LED rojos. Solo se produjeron 22 juegos para Virtual Boy y se consideró uno de los fracasos comerciales de Nintendo. Sega desarrolló un dispositivo de realidad virtual de bajo costo, Sega VR, a principios de la década de 1990, para sus juegos de arcade y consolas domésticas; la unidad no avanzó más allá de la etapa de prototipo, aunque Sega incorporó parte de su tecnología de seguimiento de cabeza en sus gabinetes de juegos.

Los sistemas de realidad virtual sin hardware montado en la cabeza también se desarrollaron en la década de 1990, incluido el entorno virtual automático Cave (CAVE). Los sistemas CAVE incluían múltiples pantallas planas, generalmente al menos tres paredes para rodear al jugador humano, e incorporaron algún tipo de sistema de sensor de seguimiento para hacer coincidir las imágenes en las paredes en la dirección en que miraba el jugador. Las primeras aplicaciones del sistema CAVE fueron demostraciones basadas en juegos, pero el costo siguió siendo prohibitivo para la implementación comercial incluso durante la década de 2010.

Casi al mismo tiempo, en la década de 1990, se habían realizado importantes innovaciones en gráficos 3D en tiempo real en juegos de computadora, consola y arcade, y con nuevas mejoras en tecnologías asequibles para el consumidor, los juegos de arcade comenzaron a declinar ya que no podían competir con estas innovaciones.. En cambio, los fabricantes de juegos de arcade se centraron en ofrecer juegos que no pudieran reproducirse fácilmente en casa, lo que incluyó la introducción de juegos de arcade basados ​​en realidad virtual. Por ejemplo, Virtuality Group produjo su línea Virtuality de juegos de arcade a principios de la década de 1990 que generalmente incluía un auricular VR con seguimiento de cabeza y otras características. Sin embargo, el costo y el mantenimiento de estas máquinas dificultaron el mantenimiento continuo de las mismas.

Los académicos seguían teniendo un gran interés por explorar lo que la realidad virtual, junto con la realidad aumentada y otros sistemas de realidad mixta, podrían aportar a los videojuegos durante la década de 2000, pero estos juegos se prepararon principalmente para la investigación de pruebas de concepto para demostrar la interacción de la realidad virtual. hardware, software y movimiento humano en lugar de lanzamiento comercial, ya que los costos de hardware aún eran altos.

Introducción de hardware listo para el consumidor (2010-presente)

Después de décadas de intentos desde su introducción, en la década de 2010 comenzó a aparecer hardware de realidad virtual de bajo costo para el consumidor. El Oculus Rift se considera el primer visor de realidad virtual listo para el consumidor y se lanzó por primera vez en 2016. La unidad fue desarrollada por Palmer Luckey y se anunció por primera vez en 2013 como una opción económica de realidad virtual para videojuegos. Durante las pruebas, Luckey obtuvo la ayuda de John Carmack de id Software para desarrollar una versión VR de Doom 3 para Oculus. Si bien esto ayudó a demostrar con éxito Oculus, lo que llevó a Facebook a adquirir Oculus en 2014 por $ 2 mil millones, también condujo a una demanda entre ZeniMax Media, la empresa matriz de id, contra Oculus por el robo de propiedad intelectual sobre la participación de Carmack. El caso se resolvió fuera de la corte.Nueve juegos estaban disponibles en el lanzamiento y Oculus había establecido una serie de asociaciones para ofrecer más juegos después de su lanzamiento.

El anuncio de Oculus Rift condujo a otros desarrollos de realidad virtual. Sony Computer Entertainment desarrolló el sistema PlayStation VR para PlayStation 4, mientras que Valve se asoció con HTC para desarrollar HTC Vive; ambas unidades se lanzaron en 2016. Más tarde, Valve desarrolló sus propios auriculares sin HTC, Valve Index, que se lanzó en 2019.

También se lanzaron auriculares diseñados para acomodar dispositivos móviles, utilizando los dispositivos para crear la pantalla estereoscópica, algunas de las funciones de posicionamiento y otro seguimiento de realidad virtual integrado en el hardware adicional. En 2014, Google presentó Google Cardboard, un paquete de auriculares económico construido con cartón para usar con teléfonos Android; el auricular completo crea el espacio visual necesario para admitir la vista estereoscópica desde la pantalla del teléfono. Samsung, junto con Oculus, lanzó Samsung Gear VR en 2015 para admitir sus teléfonos inteligentes Samsung Galaxy; los servicios para Gear VR finalizaron en 2020. Nintendo lanzó el kit Nintendo Labo VR en 2019 como parte de su serie Labo de productos de cartón que cobran vida.Un puñado de juegos de Nintendo Switch son compatibles con la funcionalidad Labo VR, como los juegos de 2017 Super Mario Odyssey y The Legend of Zelda: Breath of the Wild.

A pesar de la disponibilidad de hardware de bajo costo para VR, la tecnología aún no había despegado para los videojuegos en 2018 como se esperaba cuando se anunció Oculus Rift. Esto se atribuyó a la falta de una aplicación excelente, un juego que llevaría a la gente a comprar el hardware para jugarlo. Hubo varios juegos de estudios más pequeños que se consideraron exitosos, como Superhot VR y Beat Saber, pero los estudios triple-A no se habían aventurado en el área. Las ventas de hardware de realidad virtual habían aumentado constantemente desde 2016, pero aún estaban por debajo de los 10 millones de unidades en 2018, y había señales de que los fabricantes estaban comenzando a retroceder en esta área.

Muchos periodistas afirmaron que el primer juego de realidad virtual con una "aplicación asesina" fue Half-Life: Alyx, desarrollado por Valve y lanzado en marzo de 2020. Alyx incluye una serie de esquemas de control novedosos para evitar los problemas de cinetosis de los juegos de realidad virtual anteriores, como el Título independiente de 2019 Boneworks. Una semana después del anuncio de Alyx , Valve agotó sus existencias de unidades Index y comenzó a recibir pedidos anticipados con expectativas de cumplir antes del lanzamiento del juego. Otro hardware de realidad virtual, incluido Oculus, experimentó un aumento de las ventas que condujo al lanzamiento de Alyx.

Hardware

Casi todos los juegos de realidad virtual, tal como se definen en general, requieren el uso de un auricular de realidad virtual que proporcione pantallas estereoscópicas que simulen la realidad tridimensional y creen una inmersión para el jugador. La mayoría de los auriculares incluyen algún medio de seguimiento posicional para proporcionar un seguimiento de la cabeza (es decir, para saber en qué dirección está mirando la cabeza de un jugador), ya sea a través de sensores integrados en la unidad o de sensores externos o cámaras que se colocan en las esquinas de la cabeza. el área de juego Algunos auriculares también proporcionan seguimiento ocular. Para proporcionar audio inmersivo, se utilizan sistemas de altavoces de sonido envolvente o se pueden equipar auriculares con altavoces o auriculares para el reproductor que proporcionan efectos de audio 3D.

También se requiere algún tipo de entrada del jugador. Esto se proporciona más comúnmente mediante el uso de uno o más controladores de juego. Un controlador puede ser tan simple como un teclado y un mouse (KBM) o un controlador de juego estándar, o puede ser un hardware especializado que incluye seguimiento de posición. En la mayoría de los casos, para hardware de realidad virtual especializado, el jugador tendrá dos controladores, uno para cada mano. Estos controladores también pueden proporcionar retroalimentación háptica al usuario.

Control S

Casi todos los juegos de realidad virtual se juegan desde una perspectiva en primera persona para aprovechar el nivel de inmersión creado por los auriculares. La entrada del jugador, que incluye el movimiento de su cabeza, manos y cuerpo y cualquier botón del controlador o gatillo que presione, se traduce en acciones dentro del juego. Lo más común es que la vista del jugador del entorno del juego registre cómo mueve su mano, y se le mostrarán manos virtuales para guiarlo sobre cómo interactuar con el entorno, con VR traduciendo los movimientos del jugador uno a uno con el virtual. apéndices Si bien los juegos se pueden controlar a través de controles tradicionales como KBM o el controlador de consola estándar, estas interfaces rompen el nivel de inmersión y, en cambio, se utilizan controladores más especializados, generalmente diseñados para adaptarse naturalmente a la mano de un jugador.

La realidad virtual ofrece varios esquemas de control novedosos: cómo el jugador manipula su personaje en el juego a través del mundo del juego y la dirección en la que mira, en comparación con la mirada libre tradicional o la mirada del mouse que ofrece el KBM tradicional o el controlador estándar. El movimiento y la puntería pueden acoplarse entre los auriculares y los controladores o pueden desacoplarse, normalmente con los auriculares controlando la dirección del movimiento y el controlador la puntería, lo que generalmente conduce a experiencias más inmersivas.

Algunos sistemas de realidad virtual, como HTC Vive y Oculus, ofrecen seguimiento a escala de sala, que no solo incorpora los movimientos del jugador, sino también su ubicación física dentro de un área determinada y la posición física de su cuerpo. Esto permite al jugador moverse por el área como parte de la experiencia de realidad virtual. Los juegos suelen hacer de esta una experiencia opcional, ya que no todos los sistemas de realidad virtual la admiten y no todos los jugadores tienen espacio para poder moverse. Ejemplos de juegos que admiten el seguimiento de la escala de la sala incluyen Job Simulator y Rec Room.Cuando la escala de la sala no está disponible, se han desarrollado esquemas de movimiento alternativos cuando se requiere el movimiento del personaje. El juego puede mover automáticamente a un jugador según sea necesario, un jugador puede necesitar mirar una ubicación objetivo e indicar a través de un esquema de control su deseo de mover su personaje a ese lugar, o el jugador puede usar controles más tradicionales como un control analógico. Stick o pulsaciones de teclado para mover su personaje.

Consideraciones de diseño

Los juegos de realidad virtual están diseñados para mejorar la inmersión, la percepción de que uno está realmente en el mundo virtual, y la presencia, el efecto psicológico de que realmente están interactuando con el mundo virtual fuera de sus cuerpos físicos, conceptos que no se pueden hacer fácilmente con los tradicionales "planos". juegos de pantalla" jugados en un monitor de computadora o televisión.

Un factor limitante para los juegos de realidad virtual hasta la década de 2010 fue la latencia general del sistema entre las acciones de un jugador y los comentarios que vieron en los auriculares. Para que la realidad virtual se sienta como una experiencia inmersiva, la latencia debe ser lo más pequeña posible para que el jugador vea la retroalimentación de sus acciones lo más cerca posible del tiempo real. Los cuellos de botella tecnológicos provenían de dos componentes principales de los sistemas de realidad virtual. Un área fue la velocidad de renderizado del hardware de la computadora para actualizar las pantallas 3D a una velocidad de cuadro lo suficientemente rápida. Las frecuencias de cuadro de 20 Hz o menos aparecen para la mayoría de los usuarios como una serie de imágenes separadas en lugar de un flujo continuo de video, y rompen la inmersión. A fines de la década de 1990, esta potencia computacional solo podía ser entregada razonablemente por estaciones de trabajo de alto rendimiento como las de Sun Microsystems y Silicon Graphics.Desde entonces, las mejoras en la tecnología de procesadores de gráficos y motores de juegos con sistemas de renderizado optimizados brindan al hardware de nivel de consumidor la capacidad de realizar renderizados 3D en tiempo real de alta velocidad a 60 Hz o más a resoluciones apropiadas para aplicaciones de realidad virtual.

El segundo cuello de botella es el tiempo de procesamiento para convertir la información del sensor de seguimiento en comentarios que se incorporan al juego. Los sistemas de realidad virtual anteriores requerían algún tiempo para la adquisición completa de toda la información del sensor de seguimiento en retroalimentación utilizable para el usuario, pero esto era en una escala de tiempo más larga en comparación con las entradas tradicionales y el ciclo de retroalimentación de la pantalla.Desde entonces, se han realizado mejoras en la tecnología de sensores y las bibliotecas de software para registrar movimientos, y los juegos de realidad virtual también pueden incluir otros métodos, como la predicción limitada de los movimientos de un jugador, para llevar la retroalimentación de los sentidos a la misma escala de tiempo que la representación. Ambos problemas se combinan con el factor general de sincronización entre los bucles de retroalimentación. Si el juego tarda demasiado en responder a la acción de un jugador, aunque sea más de 25 milisegundos, se rompe aún más la sensación de inmersión. Si bien muchos de los problemas de latencia se resuelven con el hardware de realidad virtual de la década de 2010, los juegos de realidad virtual aún deben programarse teniendo en cuenta estas preocupaciones.

Otros juegos de realidad virtual

En su significado actual, la "realidad virtual" generalmente se ha llevado a crear inmersión y presencia con el jugador mediante la creación de un nuevo estímulo visual (a través de un auricular VR, por ejemplo) que oscurece la visión del mundo real. Esta definición distingue la realidad virtual de la realidad aumentada, donde se agrega información visual adicional sobre la vista del mundo real. Una definición más amplia de realidad virtual puede tomarse como cualquier aplicación que reemplace uno o más de los sentidos humanos con uno virtual.Por lo tanto, los juegos que presentan cualquier esquema de control alternativo en comparación con un controlador de juego típico o un sistema de teclado y mouse podrían considerarse como un juego de realidad virtual, donde el sentido del tacto de estos controles tradicionales se reemplaza con un esquema novedoso. Dichos juegos incluirían aquellos con periféricos alternativos como Dance Dance Revolution y Guitar Hero, o juegos con controles de movimiento como muchos juegos basados ​​en Wii. Sin embargo, con la expansión del hardware de realidad virtual en la década de 2010, el uso de la "realidad virtual" para incluir este tipo de juegos ha quedado obsoleto.