Entornos no euclidianos en realidad virtual

Abstract

En la actualidad, la tecnología de la Realidad Virtual ha evolucionado hasta lograr un nivel de inmersión capaz de confundir los sentidos de los usuarios, haciéndoles sentir que realmente existen dentro del mundo virtual. Esta sensación es conocida como ”presencia” y es un efecto que cada vez se logra con mayor facilidad gracias al realismo generado por los nuevos dispositivos de Realidad Virtual.
El hecho de que los usuarios sientan que se encuentran realmente dentro de esa realidad alternativa hace que su reacción frente a lo que sucede en ella sea similar o idéntica a la cual tendría en la realidad. Sin embargo, si un usuario es expuesto a un entorno irreal, algo a lo que
no está acostumbrado, es comprensible pensar que su reacción será inesperada. Este Trabajo de Fin de Grado ha surgido con la idea de formar una base para futuras investigaciones sobre el fenómeno de la sensación de presencia en entornos extraños para el ser humano. Es por esto que, a lo largo de este Trabajo de Fin de Grado, se expone el proceso realizado hasta generar una serie de escenarios espacialmente imposibles. Para crear estos espacios imposibles, se hace uso de unos portales imperceptibles para el ojo del usuario, creando entornos
a los que no está expuesto en su día a día. Además, estos escenarios son completamente funcionales en una aplicación con soporte a Realidad virtual, lo que permite al usuario sumergirse en ellos consiguiendo así la sensación de realismo e inmersión que se logra con los dispositivos
de Realidad virtual actuales. Para ello, se realiza un proceso de investigación sobre el estado de la tecnología actual, analizando las técnicas utilizadas para la generación de espacios superpuestos en videojuegos
tridimensionales a lo largo de los años y como dichas técnicas pueden ser adaptadas a su aplicación en un entorno virtual. Tras exponer las bases sobre las que se basa el desarrollo, se elaboran unos portales que,
compuestos por dos planos conectados entre sí, conecten dos espacios distintos del escenario. Esto lo hacen mostrando en cada plano una imagen del espacio al que está conectado en tiempo real, creando así la ilusión de que los espacios conectados a través del portal son realmente
un solo espacio más grande. Además, esta ilusión se acentúa con el efecto de teletransporte que se desarrolla para los portales, que teletransportan al usuario entre ambos planos una vez atraviesa uno de ellos. Este último efecto se aprovecha también para alterar las físicas del entorno, cambiando la dirección en la que se ejerce la fuerza de la gravedad sobre el escenario, adaptándola a la rotación del plano al que el usuario es teletransportado y permitiendo desplazarse por todo el escenario con completa libertad. Esto, como se verá reflejado en los resultados obtenidos en este Trabajo de Fin de Grado, abre la puerta a infinidad de posibilidades a la hora de crear escenarios. Mediante su utilización, se pueden crear entornos artificialmente infinitos y sin límites, ampliando de manera artificial el espacio explorable por el usuario dentro de la aplicación sin necesidad de aumentar el espacio real donde se utilice el dispositivo de Realidad virtual.
Abstract:
Nowadays, Virtual Reality technology has reached a level of immersion capable of deceiving user’s senses and making them feel like they really do exist in that virtual world. This feeling is known as ”presence” and it is getting easier to achieve it over time thanks to the realism created by the most recent VR displays. The fact that users find themselves immersed in that alternative reality makes their reaction to what happens inside that reality comparable to their reaction in the real world. Nevertheless, there is no assurance that this will happen on an unreal environment unknown by the user, so we can assume that their reactions will be unpredictable. This end-of-degree project its made with the goal for it to be used on future researches about these ”presence” feeling on unknown environments. This is why, in this end-of-degree project, a series of spatially impossible environments are developed. These spatially impossible spaces are elaborated using portals which cant be seen by
the users eyes, creating a space which users don’t deal with day to day. In addition, all these environments will be completely functional on a Virtual Reality application, as the immersion and freedom of exploration provided by the newest Virtual Reality devices will be perfect to immerse the user senses in them. To this end, a research process about the state of the technology is done, evaluating used developing techniques for strange and unreal environments in tridimensional videogames throughout the years, and how this techniques can be adapted to a Virtual Reality application. After the research process has established the bases in which the development is built, portals which, formed by two planes connected to each other, connect two different spaces from the environment are developed. This is done by showing the user a representation in real time of the space each plane is connected to, creating an optical illusion in which the two different connected spaces seem to be only one big space. Furthermore, this illusion is improved with the teleporting effect developed for the portals, which teleport the user between both planes once he walks through one of them. This last effect is also used to manipulate the environment physics, changing the direction in which the force of gravity exerts on the environment and adjust it to the rotation of the plane the user will be teleported to, allowing him to move freely through the whole environment. As it can be seen in this end-of-degree results, this portals open the way to an infinity of possibilities then creating environments. Through its use, it is possible to create artificially infinite environment without limits, artificially expanding the virtual space inside the application without a need of expanding the real space in which the Virtual Reality device is being used.