En esta publicación presentamos una solución para explorar entornos virtuales más grandes en un espacio físico limitado usando realidad mixta.
Casos de uso
Los casos de uso típicos para explorar entornos más grandes son los siguientes:
- Visualización arquitectónica: ¿cómo se vería mi casa nueva? ¿cómo es la distribución y qué tan grandes son las habitaciones?
- Experimentar lugares con acceso restringido: ¿qué tan grande (o pequeña) es realmente la Estación Espacial Internacional? ¿qué tan enormes son esos camiones mineros?
- Explorar lugares del pasado: ¿cómo sería caminar por la antigua capital vikinga de Suecia, que ya no existe hoy?
En el ejemplo de visualización arquitectónica, imagina una representación virtual de un edificio nuevo o existente que puedes observar y recorrer. Para ello definimos varias ubicaciones dentro y alrededor del edificio por las que puedes moverte. Puedes teletransportarte entre esas ubicaciones, por ejemplo con la entrada del mando o mirando hacia otra ubicación y realizando un gesto con la mano.
Es una excelente forma de experimentar un edificio y tener una sensación real de tamaño y distribución, y es mucho más inmersivo que mirar un plano o incluso un video en pantalla plana del mismo edificio.
La teletransportación es una función importante para permitir que el usuario experimente un entorno mucho más grande que el espacio físico disponible en el mundo real a su alrededor. De lo contrario, el usuario solo podría explorar de cerca un área muy limitada del entorno, o necesitaría un espacio físico libre muy grande, lo cual es bastante poco práctico y costoso.
Abajo se muestra un ejemplo de un entorno virtual con 3 «orígenes» separados entre los que el usuario puede teletransportarse.

En la experiencia se ve como en las imágenes de abajo.



En cada uno de los orígenes, el usuario puede caminar hasta los límites de la habitación física en el mundo real.
Teletransportarse entre distintos orígenes es casi instantáneo para minimizar la interrupción; añadimos un breve efecto de fundido en pantalla para indicar claramente la teletransportación, como se ve en el video de abajo.

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Realidad Mixta vs. Free Roam
Una pregunta obvia sería: ¿Por qué no usar un setup full-VR-free-roam, que es mucho más simple de construir?
Para un setup full-VR-free-roam, como nuestro Mission: Vertical, normalmente se necesita un espacio físico completamente libre de obstáculos con un tamaño mínimo predefinido (p. ej. 3×3 metros) para una experiencia óptima. Y como no hay opción de passthrough en una experiencia de VR completa, el usuario necesita mucha confianza de que el espacio está realmente libre de obstáculos y de que el seguimiento posicional no tiene deriva. Eso puede disminuir la comodidad del usuario y ser una barrera para que algunos jueguen la experiencia en primer lugar.
Así, aunque un setup full-VR-free-roam podría ofrecer una experiencia similar, añadir el conjunto de funciones de realidad mixta ofrece beneficios claros para el usuario:
Room Scanasegura que el diseño de la habitación, incluidos obstáculos importantes como muebles, sea conocido por la experiencia y pueda mezclarse cuando el usuario se acerca a ellos en el espacio físicoAdaptive Passthroughpermite mezclar el mundo virtual con el real en situaciones seleccionadas, por ejemplo para mostrar siempre el área alrededor de los pies del usuario para mayor comodidad y confianza, y al llegar a los bordes del espacio físicoWorld Lockasegura que el mundo virtual esté continuamente alineado con el mundo real, reduciendo mucho una posible desconexión entre la orientación virtual y la real. Aunque los ajustes suelen ser de como máximo unos pocos milímetros por frame, estabiliza el mundo virtual anclándolo al mundo real, lo que reduce el posible mareo por movimiento.
Las imágenes de abajo muestran varios niveles de fundido de passthrough, ajustando la distancia a la que el passthrough es visible en la experiencia.



Para mayor comodidad y confianza del usuario al caminar por la experiencia, siempre puede ver sus pies y los límites de la habitación cuando se acerca lo suficiente, como se ve en el video de abajo.

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Adaptive Passthrough puede ajustarse en la experiencia para minimizar la interrupción, como se ve en el video de abajo.

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Stack tecnológico
Para esta exploración usamos el siguiente stack tecnológico:
Desafíos técnicos
Normalmente, en un setup de Realidad Mixta con el plugin MetaXR para Unreal Engine, el usuario siempre se coloca en el origen del mundo virtual (0, 0, 0) y no puede moverse a otras ubicaciones en el mundo virtual. La representación virtual de la habitación del mundo real también se coloca en el origen del mundo.
Para permitir que el usuario se teletransporte a distintas ubicaciones (e incluso orientaciones) en el mundo virtual, debemos asegurarnos de que tanto el usuario como la habitación estén correctamente posicionados y orientados, y de que la función World Lock funcione correctamente.
La implementación predeterminada de World Lock en el plugin MetaXR mantiene al usuario muy cerca del origen del mundo, lo cual obviamente no funciona cuando queremos colocar al usuario en otro lugar del mundo virtual. Para resolverlo, desactivamos la implementación predeterminada y proporcionamos una implementación personalizada que tiene en cuenta la posición/orientación actual del usuario.
Evaluamos y descartamos las siguientes soluciones alternativas, que habrían mantenido al usuario siempre en el origen del mundo:
- Mover todo el mundo virtual hacia el usuario, en lugar de mover al usuario. Se descartó porque requiere que toda la geometría esté configurada como
Movable, lo que a su vez exigiría iluminación totalmente dinámica, poco práctica en un casco VR. - Poner el mundo virtual en un subnivel y cargar el subnivel en una ubicación/orientación dada cuando el usuario se teletransporta a otra ubicación. Se descartó porque hace la teletransportación muy torpe: habría que desvanecer el mundo virtual, descargar por completo el subnivel, cargarlo en otra ubicación/orientación y volver a mostrar el mundo virtual. Especialmente si el mundo virtual es grande, podría tardar bastante y resultar muy disruptivo para el usuario.
Conclusión
Usar un setup de realidad mixta para explorar entornos virtuales más grandes ofrece beneficios claros frente a las soluciones estándar de free roam. World lock asegura que el mundo virtual esté continuamente alineado con la orientación del casco en el mundo real, y adaptive passthrough da a los usuarios la comodidad de saber siempre dónde caminan en el mundo real.
En Immerstory estamos entusiasmados de apoyar a nuestros clientes con sus experiencias inmersivas y esperamos compartir pronto más avances de nuestras exploraciones.
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Recursos adicionales
La documentación del plugin MetaXR, en particular el Mixed Reality Utility Kit usado para esta demo, se encuentra aquí.

