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REALIDAD VIRTUAL:NUEVAS EXPERIENCIAS SENSORIALESPEDRO GARCÍA BARRE 'OReal Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales

"Deberíamos hacer que todo fuera lo más simple posible, pero no más".Albert Einstein

"Nunca hables más claramente de cómo piensas".Jeremy Bernstein

INTRODUCCIÓN

¿~é es lo que existe y de qué modo lo conocemos? ¿~é es lo real, y cuál es el funda-mento de tal realidad? Estas cuestiones sencillas y perennes constituyen uno de los pro-blemas fundamentales de la filosofía. ¿~é es lo real? La evidencia de los sentidos ¿essuficiente para determinar la realidad? Para William Blake, pintor y poeta visionario,nada es real más allá de las figuraciones imaginativas que los hombres se hacen de larealidad. Para Sartre, hay que ir a las emociones para hallar la realidad. Para el desi-lusionado, la experiencia humana entera puede sede irreal. La realidad es, en todo caso.,una noción complicada. La mayoría de las personas no niegfla realidad; la vida es real yno un sueño y los objetos que les rodean, sus pensamientos y sentimientos son realestodos ellos. Hay una realidad objetiva y hay otra realidad subjetiva. La posibilidadmisma de lograr acuerdos universales conduce a la conclusión de que existe ahí fuera unmundo objetivo, independiente de la existencia o la observación humana. Lo privado yparticular es realidad subjetiva. Está muy difundida la ideade que la forma de llégar ala objetividad en el mundo real es viajar por la carretera de las matemáticas; cuando esposible mate matizar una disciplina cualquiera, automáticamente queda garantizada suobjetividad.

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Figura 1. Tiziano Vecellio (1489-1576): Danae. Museo del Prado, Madrid.

Figura 2. Edouard Manet (1832-1892): O!ympia. Museo del Louvre, París.

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Sin embargo, la matematización mediante computadora está dispuesta a abolir lafrontera que separa lo real de lo irreal. Myron Krueger, que acuñó el término realidadartificial, señaló que "el propósito de las realidades artificiales no es reproducir la reali-dad convencional o actuar en el mundo real, sino la oportunidad de crear realidades sin-téticas para las que no existen antecedentes reales". Los escritores de ciencia ficción yahan explorado el papel de las computadora s en el mundo del mañana-mañana y handescrito un universo tridimensional simulado que es tan creíble como el universo físicoreal. Jaron Lanier, a partir del término de Krueger, adoptó el de realidad virtual. Tal rea-lidad virtual crea un espacio mágico (el ciberespaciodel Neuromancer de Gibson) dondees posible interaccionar con cualquiera y con cualquier cosa en un mundo virtual. Lasleyes convencionales del espacio y del tiempo no son operativas en esos mundos deensueño donde todo puede simularse. La realidad virtual es la gran idea de los noventa,y como idea trabaja. La realidad virtual, una tecnología tan novedosa como desconociday que, según todos los indicios, va a suponer una revolución del mismo o mayor caladoque la que supuso, en su día, la utilización masiva de computadoras. Tecnología al ser-vicio del arte; al servicio del placer. Placer al servicio del arte; tecnoplacer, teledildónica.La mezcla de todo ello conduce a un lugar diferente a los que hoy visitamos en nuestrasvisiones de futuro. Burdea defirlÍó la realidad virtual como "una interfase que implicasimulación e interacción en tiempo real mediante múltiples canales sensoriales"; y JohnThomas, director de NYNEX Artificial Intelligence Laboratory en White Pains-NewYork, señaló que, "a 10 mejor, la realidad virtual no sólo afectará al mundo en que vivi-mos, sino que nos ayudará a entender que tenemos un mundo para vivir". En cualquiercaso, no cabe duda de que la realidad virtual influirá de manera decisiva en nuestrasociedad en un futuro no muy lejano.

PRÓTESIS SENSORIALES Y SENTIDOS ARTIFICIALES

Laforgue, el ingeniero de la ficción Star Trek: The Next Generation, es ciego de nacimien-to, tal vez, por un fallo en el examen preembrionario de su DNA. Sin embargo, con laayuda de un visor fotosensib1e conectado directamente con su cerebro, su capacidadvisual es muy superior a la del resto de la tripulación del Enterprise. Ello es, hoy, ficción,y su año 2460 algo muy remoto. Sin embargo, los pioneros actuales de la tecnología ocu-lar biónica creen que pueden aproximar un poco esa fantasía a la realidad del próximosiglo. La estimulación retiniana mediante microchips, la construcción de biorretinas arti-ficiales y la estimu1ación directa de la corteza visual son las estrategias abordadas.

Por otro lado, se han desarrollado narices electrónicas o artificiales como sistemaspara la detección automatizada y la clasificación de odorantes, vapores y gases. Unanariz electrónica está compuesta, en términos generales, por un sistema sensor químico(espectrórnetro) y otro de reconocimiento (red neural artificial, ANN). Una ANN es unparadigma de procesamiento informativo inspirado en la manera en que los sistemas

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Figura 3 Henri Matisse (1869-1954):Museo Brody, Los Ángeles.

Figura 4. George Segal (1924-): Mujer de pie.Galería Sidney Janis, Nueva York.

nerviosos biológicos (cerebro) procesan la información. Las ANNs han sido aplicadas aun vasto número de problemas complejos de! mundo real. La mayor ventaja es su posi-ble aplicación a la solución de problemas que son demasiado complejos para las tecno-logías convencionales; problemas que no tienen una solución algorítmica. A diferenciade la capacidad cerebral, la capacidad de las ANNs no se afecta por la fatiga, las condi-ciones de trabajo, e! estado emocional o las compensaciones. El olfato artificial se aplicaen e! control de la contaminación ambiental, en e! control alimentario y como herra-mienta de diagnóstico clínico.

UN MUNDO ARTIFICIAL

En otro contexto, en mayo de 1987, la multinacional Procter & CambIe solicitó a laOficina Americana de Alimentación y Fármacos, la famosa FDA, la autorización

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comercial de Olestra'', un nuevo sustitutivo a1imentario; ello, con la finalidad de suaprobación. 01estra representaba el sueño imposible: la grasa-sin-grasa. Los ingredien-tes primarios de 01estra son azúcares y lípidos, pero mezclados químicamente de talmanera que resulta un po1iester, una palabra que recuerda una fibra textil; tal compues-to presenta la textura y las propiedades culinarias de la grasa, pero, en cambio, atraviesael tubo digestivo sin transformación alguna. Desde el punto de vista nutritivo es com-pletamente inerte. 01estra, como el café descafeinado, las bebidas sin alcohol, los cara-melos sin azúcar, son representantes típicos de lo artificial, de que los sueños se haganrealidad. Los límites de lo artificial van más allá de lo indistinguible; se trata de que 10artificial sea más auténtico que el original. La ficción se convierte en realidad artificial.Todo ello apunta a las dos preguntas que abren este capítulo; una onto1ógica y otra epis-temológica. La pregunta onto1ógica es ¿qué es real?; ¿existe una realidad detrás de laapariencia? La pregunta epistemo1ógica es ¿qué es verdad?; ¿el conocimiento esfruto dela razón o de la experiencia? La tecnología actual y la que ha de venir trastocan las posi-bles respuestas.

EL ESPACIO DE EINSTEIN y EL CIELO DE VAN GOGH

La palabra realidad, tal como se emplea en el discurso común, tiene una significacióndefinida, fácilmente comprensible y definitiva. Esta definición encorsetada, un produc-to de nuestro pasado, está poniendo ahora graves obstáculos a nuestro progreso. Cadaindividuo nace en una determinada cultura y las orientaciones y creencias básicas de ésta10 forman y permanecen profundamente arraigadas en su personalidad durante toda lavida. Si el individuo se traslada a una nueva cultura con otras orientaciones y creenciasfundamentales, las dos versiones de la realidad resultan discordantes. Lo que ocurre conel individuo ocurre también en el campo del conocimiento. Son las bases culturales lasque proyectan su sombra y, en parte, definen para cada uno de esos campos lo que esreal y lo que es verdadero, lo que tiene sentido y lo que es un disparate; en suma, lo queconstituye la forma básica o la esencia de la realidad. Cuando ese campo se desarrollahasta el punto de que nuevos datos contradicen las viejas creencias, sobreviene un con-flicto. En esa pugna se producen confusiones y una pérdida de comunicación entre losestudiosos del campo en renovación y los demás. .

La ciencia se desarrolló vigorosamente en los siglos XVII y XVIII, una época en laque la concepción primaria del mundo era la de que el cosmos había sido creado por unDios racional. Petrarca, a comienzos del Renacimiento, dijo que una manera de adorar aDios era comprender su obra. Con un Dios racional y un cosmos racional no puedehaber lugar para excepciones que se aparten de las leyes de la realidad. San Agustín dijoque "no existe milagro que viole la ley natural. Trátase solamente de fenómenos que vio-lan nuestro limitado conocimiento de la ley natural". El primer progre~o científico sellevó a cabo en la esfera de la experiencia en la que las cosas podían ser vistas y tocadas,

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FIGURA5. LA LARGAMARCHAHACIALA REALIDADVIRTUAL;"

1800 J. M. Jacquart tarjetas perforadas (telar)1821 M. Faraday principios del motor eléctrico1832 C. Wheatsome estereoscopio1833 C. Babbage mecanismo analítico1854 G. Boole lógica1873 J.C. Maxwell electro magnetismo1883 T. Edison efecto termiónico1890 H. Hollerith tarjetas perforadas (sist. eléctr. tabulación)1896 H. Hollerith Tabulating Machine Company [IBM]

1910 B. Russell &A. Whitehead lógica1924 J. L. Baird televisión1936 K. Zuse calculadora de relés1938 H. Aiken & T. Watson (IBM) nuev~ computadora (Universidad de Harvard) 11940 Link Aviation simulador de vuelo .j

1943 USArmy computadora ENIAC 1

1944 Harvard Computo Lab. computadora digital1947 A. Goldstine &J. \f: Newman diagramas de flujo ,1948 W. Shockley (BTL) transitor I1952 M. L. Heiling Clllerama1955 J. V. Newmann autómatas autorreproducibles .11956 M. L. Heilig Sensorama •• 'j1960 Boeing Co. graficación computacional1960s l. Sutherland Sketchpad

'siThe Ultimate DisplayA Head-mounted 3D Display '1,~

1971 H. Gouraud Computer Display ofCurved Surfaces1973 B.-T. Phong Illumination for Computer Generated Images1981 T. Fumes cabina de vuelo virtual1983 M, Krueger Artificial Reality1984 W. Gibson Neuromancer (ciberespacio)1987 J. Waldem [industrias W .

T. Zimmerman guante interactivo1989 J. Lanier realidad virtual

VPL Res" Autodesk HMD (Head-mounted Displays) comerciales

1990 P. Gelband SenseS'"1991 W lndustries 'sistema VR comercial

Division idem1992 Division sistema VR multiuso f1994 InSys & Manchester Hosp. centro VR para cirugía miniinvasiva

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en la esfera sensorial. Sin embargo, todos y cada uno de nosotros, día a día y a lo largode toda nuestra vida, vivimos en realidades alternas; no se aprecia el mundo de igualmanera desde la alegría que desde la tristeza, desde el optimismo o desde el pesimismo.Todo cuanto podemos decir es que estos cambios son esenciales para nosotros; son uni-versales, se dan en todas las culturas y en todas las épocas. El cultivo del uso de realida-des alternas como la meditación, los sueños, el teatro, la música o la pintura acrecentarála capacidad para alcanzar nuevas potencialidades. "El espacio en blanco -dice MuñozMolina en La realidad de laficción- es tan importante en las novelas como el vacío dellienzo en la pintura y el silencio en la música".

"Orden, unidad y continuidad -comentaba Bertrand Russell- son inventoshumanos exactamente tan verdaderos como los catálogos y las enciclopedias". Desdeel punto de vista de la ciencia moderna no existe algo que se pueda considerar una des-cripción correcta, inmutable y definitiva de la realidad. Se trata de una partida de tomay daca entre la conciencia y la realidad exterior, y lo único que podemos saber es quetodo cuanto percibimos y a 10 que reaccionamos es una síntesis de la conciencia y de 10que percibimos. Lo que podemos observar de la realidad es nuestra organización deesa realidacLLa clasificación y la organización del mundo se consideran actividadeshumanas. Lo que observamos de la realidad es nuestra organización de la realidad. Larealidad es un compuesto y la conciencia uno de sus elementos. La suposición del sen-tido común y del realismo ingenuo de que vemos el objeto físico verdadero es muy difí-cil de mantener. El universo sin la iluminación de la conciencia sería, en palabras deEinstein, "un mero montón de basura". Qjiizás, una de las razones de que nos resultetan difícil aceptar la idea de realidades múltiples, igualmente válidas, se debe a que nonos damos cuenta de hasta qué punto se nos ha enseñado cómo debemos ver elmundo. El mundo es la imagen que de él tenemos en la conciencia, en el cerebro. "Laspalabras que más importan -también esta referencia es de Muñoz Molina- no sedicen nunca, porque donde tienen que aparecer no es en la página impresa, sino en laconciencia del lector" .

Debemos ser capaces de aceptar que el espacio de Einstein no está más cerca de larealidad que el cielo de Van Gogh. La gloria de la ciencia no estriba en una verdadmás absoluta que la verdad de Bach o de Tolstoi, sino que está en el acto de la creaciónmisma. Con sus descubrimientos, el hombre de ciencia impone su propio orden alcaos, así como el compositor o el pintor imponen el suyo: un orden que siempre serefiere a aspectos limitados de la realidad y que se basa en el marco de referencias delobservador, marco que difiere de un período a otro, así como un desnudo de Tizianodifiere de un desnudo de Manet, y de Matisse y de Segal (figuras 1-4). La ley moral,los trigales palentinos, e=me'; La flauta mágica o el teorema de Pitágoras son ejemplosde la creatividad estética que podemos¡ dar a la construcción del cosmos en que vivi-mos. i

En la medida en que real y virtual son términos antagónicos, parece un contrasenti-do que la tecnología de vanguardia nos hable ahora de realidad virtual. Sin embargo, la

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Como la mayoría de las tecnologías, larealidad virtual no surgió repentinamente;emergió en el dominio público tras undilatado período de investigación y desa-rrollo en los laboratorios industriales, mi-litares y académicos. El nacimiento de larealidad virtual exigió la maduración deotras tecnologías: sistemas de computa-ción en tiempo real, gráfica computacio-na1, dispositivos de visualización y repre-

sentación tridimensional y fibra óptica. La historia recuerda que hay un tiempo y unlugar para que cada cosa suceda; e independientemente de 10útil, atractivo o revolucio-nario de la cosa, ésta no sucederá hasta que se den las condiciones adecuadas. El éxitode la invención es, ante todo, su oportunidad; esto es, cuando un producto encaja conuna necesidad específica. También es importante el marketing, su difusión, que venza larutina y la sensación de 10 superfluo. "por supue~togue el éxito inventivo también va dela mano del índice de ventas, del beneficio económico y-de las actitudes sociales. Lossistemas de realidad virtual no se desarrollaron para dar respuesta a una necesidad espe-cífica; se desarrollaron, simplemente, porque eran posibles. Ahora que han pasado variosaños desde su debut público, se está en una posición que permite revisar su potencial;aunque todavía en pleno proceso de desarrollo y perfeccionamiento, se confirma que larealidad virtual es una manera poderosa y creativa de interaccionar con los sistemascom pu taciona1es.

En nuestra historia (figura 5), el siglo XIX comenzó con el francés José Ma Jacquard,quien, en 1805, presentó un telar que permitía fabricar telas con hilos de distintos colo-

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Figura 6. Sensorama",

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ciencia del último siglo, con la física a lacabeza, se ha dedicado con especial empe-ño a cuestionar las más antiguas y firme-mente asentadas dicotomías: espacio ytiempo, materia y energía, movimiento yreposo y las penúltimas fronteras: cuerpoy mente y forma y función. Y ahora laciencia y la tecnología, con la informáticaa la cabeza, parecen dispuestas a cruzar, aabolir, la última frontera, la que separa 10real de 10 irreal.

EL LARGO CAMINO HACIA LAREALIDAD VIRTUAL

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res e intrincados dibujos mediante el uso de tarjetas perforadas; y finalizó con Hollerith,quien también empleó tarjetas perforadas, esta vez en una máquina tabuladora eléctricapara el censo americano. El siglo XIX fue pródigo en invenciones y descubrimientos:Faraday, con el motor eléctrico; Babage, con su dispositivo analítico; Wheatstone, conel estereoscopio; el álgebra de Boole; el electromagnetismo de Maxwell; el efecto ter-miónico de Edison y las radioondas Hertzianas. Todo ello fundamentó la tecnología denuestros días. Poco antes de terminar el siglo, el mencionado Herman Hollerith fundóla Tabulating Machine Company, hoy IBM.

No se tenía aún en pie el nuevo siglo cuando la teoría relativística de Einstein revo-lucionó la interpretación mecanicista clásica del universo. A continuación, Baird inven-tó la televisión; los relés abrieron el camino de las calculadoras automáticas, y las mentesde Russell, Whitehead, Turing y Shannon señalaron el camino de las computadoras,cuya etapa inicial concluyó en 1944, cuando el Laboratorio de Computación de Har-vard completó la primera computadora digital y el MIT diseñó el primer simuladoravanzado de vuelo. En poco tiempo, los transitores desplazaron a las válvulas electróni-cas. A mediados de los años cincuenta las computadoras se habían asentado en nume-rosas universidades americanas e inglesas y se dio la salida a una serie de innovacionesen cadena; en 1956, Morton Heiling inventó Sensorama", un viaje imaginario a travésdel tráfico de Manhattan inmerso en un ambiente artificial de sonidos, luces y olores(figura 6). Al final de la década, los circuitos integrados se comenzaron a utilizar en lascomputadoras comerciales.

En los años sesenta, Ivan Sutherland, de la mano de Boeing Corporation, sentó lasbases del grafismo computacional (computergraphics) e interactivo; dos de sus obras sonclásicos de la realidad virtual: The Ultimate Display y A Head-mounted Three Dimensio-nal Display. Los setenta fueron fructíferos en la mejora del software para el diseño corn-putaciona1 y el desarrollo de manipuladores mecánicos para controlar ambientes virtua-les; los primeros guantes de control virtual compitieron con los joystick. Los comienzosde los años ochenta dejaron claro que la realidad virtual era una tecnología viable. Seconstruyó la primera cabina de vuelo virtual; Myron Krueger publicó Artificial Reality;William Gibson escribió Neuromancer, y McGreevy y Humphries desarrollaron el siste-ma VIVED (Virtual Visual Environment Display) para los futuros cosmonautas de laNASA.

Los noventa representan la consolidación de una realidad virtual todavía en sus ini-cios: Sense 8, W y Divison entraron en el mercado con la venta de los primeros sistemasde realidad virtual, fundamentalmente en la esfera del ocio; sin embargo, en 1994, uncirujano del Hospital de la Universidad Johns Hopkins, en Baltimore, extirpó una vesí-cula biliar con la ayuda de un sistema de realidad virtual. Es difícil pronosticar qué pasa-rá en los próximos diez años. Sí estamos seguros de que las computadoras serán máspequeñas, más baratas y mucho más potentes; que los programas serán más inteligentesy que la realidad virtual desempeñará un papel destacado en la relación entre la huma-nidad y las computadoras.

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Continuo realidad-virtualidad¡ Realidad mixta ¡1 1

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Gráficacomputacionalinteractiva entiempo real[fractales] Procesos

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Inmersión

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L.../ AccesibilidadDispositivos decreación ambiental3D: simulaciónfísica, inmersivos,recreación en pantalla

Figura 7. El continuo realidad-virtualidad (explicación: ver texto)

LA CONFLUENCIA DEL l\IUNDO REAL y EL MUNDO VIRTUAL

Real, irreal, virtual, artificial, imitación, simulación; todos ellos son vocablos que con-forman un entramado con una taxonomía indefinida. Cada constructo, en el mundo dela virtualidad, pretende definir, con meridiana claridad, una cosa diferente. Lejos esta-

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mos, hoy, de conseguirlo; la realidad virtual es, conceptua1mente, algo borroso, difuso,indefinido. Exclusivamente en el marco expositivo es lícito plantear conceptos radicales,aunque sí parece claro que la realidad ha abandonado el mundo físico y se ha integradoen un mundo virtual,

Entre los extremos de la vida real-aquello que supone el día a día- y la realidad vir-tual-el mundo matemáticamente simulado en la computadora- se extiende el espectrode la realidad mixta, un continuo realidad-virtualidad (figuras 7 y 20), donde el mundo realse combina, en menor o en mayor parte, con experiencias de un ambiente virtual. Sedenomina realidad aumentada, reforzada o potenciada (augmented reality) -algunos ladenominan hiperrealidad- a aquella representación del mundo real a la que se añadenelementos de un ambiente virtual. Por su parte, virtualidad aumentada, reforzada opotenciada (augmented virtuality) describe aquellos dispositivos que ensalzan la experien-cia virtual añadiendo elementos del ambiente real. Se denomina fotorrealismo a las imáge-nes artificiales estáticas que recuerdan fotografías del mundo real.

Ante esta situación es necesario crear cierta taxonomía con la que el ambiente o elsustrato principales de los diferentes sistemas de realidad y de virtualidad aumentadaspuedan ser representados en términos de un hiperespacio multidimensiona1 mínimo.Existen, al menos, tres propiedades fundamentales en la relación entre el observador yese hiperespacio que definen tres dimensiones del mundo observado. Realismo, esto es,algunos ambientes son primariamente virtuales en el sentido de que han sido creadosmatemáticamente, artificialmente, por la computadora, mientras que otros son prima-riamente reales; en cualquier caso, el realismo reside en el contenido de la imagen másque en la calidad de la reproducción. Cantidad de realismo se refiere a la cantidad demodelización, a la cantidad de realidad; en un extremo se sitúan aquellas imágenes recu-peradas del mundo real y, en el otro extremo, las imágenes totalmente modelizadas. Laherramienta para crear formas cuasi naturales es la geometría fractal, que logra simularmontañas, vegetación y nubes; pero crear paisajes y objetos inanimados es una cosa ycrear criaturas otra muy distinta. Sin embargo, la geometría fractal (figura 8a-b) une elespacio de Einstein (los fundamentos matemáticos de los algoritmos, como el conjuntode Mandelbrot) y el cielo de Van Gogh (las imágenes fotorrealísticas conseguidas, figu-ra 9a-b). La segunda propiedad o dimensión es la participación, que se extiende desde lassimples gafas estereoscópicas a la animación tridimensional de alta fidelidad en tiemporeal. Por último, la accesibilidad (directness), esto es, si los objetos del mundo primario,real o virtual, se ven de manera directa o mediante algún proceso de síntesis electrónica.

La taxonomía de la realidad virtual descansa sobre la tecnología que la crea (figura10). Por parte del software (programas), la gráfica computacional interactiva en tiemporeal. El hardware está representado por los dispositivos de creación ambiental tridimen-sional que, en términos generales, se clasifican en sistemas de simulación física (cabinasde vuelo virtual), de recreación en pantalla y de inmersión. Todo mundo virtual exigeuna interfase receptora que opera a tres niveles: dispositivos pasivos acoplados mecáni-camente a la pantalla de la computadora (Cyberscope*, figura 11), gafas estereoscópicas y

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Figura 8, Del espacio de Einstein (set de Mandelbrot) a! cielo de Van Gogh (campo de girasoles realizadomediante fracrales). Un fractal es un subconjunto de un espacio; aunque el espacio sea simple, el subcon-junto fracta! puede ser geométricamente complejo, La figura fracta! se construye mediante un proceso ite-rativo. La geometría fractal se ocupa de la descripción, clasificación, análisis y observación de subconjun-tos de espacios métricos.

cascos (HMD, bead-mounted displays, figura LZa-c). El primer prototipo HMD fue elVIVED (virtual visual environment display) de la NASA (figura 12d); los HMDs hoydisponibles utilizan sistemas de. cristal líquido (LCDs) o microtubos de rayos catódicos(CRTs). Junto a los receptores señalados, la parte activa de un sistema de realidad vir-tual son, principalmente, losjoystick y los guantes activos (figura 13a-b) controlados porsensores mecánicos (SG, SensingGlove) o por fibra óptica (DG, DataGlove).

Por otra parte, se postulan las características distintivas de la realidad virtual; las tresíes de la realidad virtual: interacción, inmersión e imaginación. La realidad virtual es unasimulación en la que se utiliza el grafismo computacional para crear un mundo que pare-ce real. Más aún, el mundo sintetizado no es estático sino que responde a las intencionesdel usuario (órdenes gestuales, verbales, etcétera). Esto define un hecho clave de la reali-dad virtual, su interactividad en tiempo real; aquí, el tiempo real significa que la compu-tadora es capaz de detectar las órdenes del operador y modificar el mundo virtual instan-táneamente. A la gente le parece ver que las cosas cambian en respuesta a susindicaciones y llega a ser cautiva de la simulación. Cualquiera que dude de la capacidadcautivadora del grafismo computacional interactivo sólo hace falta que observe a un niñorecreándose, cautivándose, con juegos Nintendo. La interactividad y el poder cautivadorde la realidad virtual contribuyen a la sensación de inmersión; esto es, de ser parte de laacción escénica, La realidad virtual exige la participación, estimula todos los canales sen-soriales humanos. El usuario no sólo ve y manipula objetos gráficos en el escenario vir-tual, sino que los toca y siente; los huele y los saborea. Está claro que la realidad virtualcumple con dos de las íes citadas: interacción e inmersión. Existe una tercera i menosinmediata. La realidad virtual no se acaba en la interfase interactiva, puede aplicarse pararesolver problemas del mundo real; problemas de ingeniería, médicos o militares. De quémodo se haga esta aplicación depende de la imaginación humana. La realidad virtual esuna experiencia en la que coinciden inmersión, interacción e imaginación (figuras 14 y 15).

La palabra experiencia es una de las más amplias y más indefinidas de nuestra lengua.y comparte esta característica con su predecesor, el verbo latino experiri, que puede tra-ducirse, entre otros conceptos, por probar, investigar, arriesgar, intentar, demostrar,aprender, sentir, yauri soñar e imaginar. En el empleo corriente de la palabra experien-cia están incluidas todas esas significaciones. Aprender por experiencia implica expo-nerse a los hechos, a menudo hechos sensoriales, y el adjetivo experimental denota algoexteriormente percibido o verificado, a diferencia de aquello que es meramente sentidoo pensado o creído. Pero también experimentamos dolor, sufrimiento, un torbellino deideas, una tentación, un deseo, una duda. Para reunir estos hilos de significaciones debe-ríamos usar la palabra experiencia en el sentido formulado por el filósofo WilliamJamesy definirla como "todo elemento o ingrediente que esté en el torrente de nuestraconciencia". Esta definición es amplia y comprensiva y aquí necesitamos una que abar-que el máximo de significaciones posibles. Este sentido amplio de la palabra experien-cia abarca todas las operaciones sensoriales de darse cuenta de algo, así como todo elproceso de sentir, pensar, jugar o querer. La palabra alemana erlebnis abarca todos esos

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dFigura 9. De los fractales (a) al fotorrealismo (b-d). Los fractales Costa de Monterrey, Niña de los Andes,Lobo ártico, y e! Campo de girasoles de la fig. 8 han sido realizados por Michael Barnsley y cols., en e!Computergraph. Mathemat. Lab. de! Georgia Inst. Technol.

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conceptos; difícil de traducir, lo ha sido por vivencia. Vamos a ocupamos de vivenciasvirtuales.

Con el teléfono y la radio, et oído supera la distancia y suple la voz real del hablantecon una reproducción electrónica convincente. Con la televisión, el ojo hace 10 mismocon la imagen. Si podemos, y podemos, ampliar la ilusión a los demás sentidos, sobretodo al tacto, la telepresencia será un hecho. E igual que hay sistemas acústicos de altafidelidad tan perfectos que hacen imposible distinguir una grabación de una orquestareal, es sólo cuestión de perfeccionamiento técnico el crear ilusiones multisensoria1esprácticamente indistinguib1es de una experiencia auténtica. Las imp1icaciones son a lavez fascinantes y aterradoras. Desde nuevas y revolucionarias formas de enseñanza o derehabilitación de minusválidos, hasta nuevas y tal vez definitivas modalidades de droga-dicción electrónica. Desde el sexo a distancia o con seres creados por la computadorahasta la guerra teledirigida, siguiendo la vieja máxima de que en la guerra y en el amortodo vale.

La realidad virtual es, sin duda, uno de los campos de investigación tecnológica másimportantes del momento; sin duda, el más prometedor y el más inquietante. "Lo quela humanidad puede soñar la tecnología lo puede conseguir" es la consigna de Fujitsu,una de las empresas más seriamente comprometidas con el desarrollo de la realidad vir-tual, y parece a punto de cumplirse plenamente. Qué sueños, o pesadillas, llegue a reali-zar la tecnología en los próximos años depende, en buena medida, de que estemos infor-mados sobre sus posibilidades y tendencias. La investigación y el desarrollo a fines delsiglo XX es una mezcla de capitalismo, ciencia y tecnología. Los descubrimientos y lastecnologías conducen a productos, y la demanda de productos y el dinero que producenconducen la investigación a descubrir principios que llevan a tecnologías y a productosmejorados.

REALIDAD VIRTUAL: CIBERESPACIO

Una buena aproximación a la realidad virtual es la descripción que realiza HowardRheinglod, uno de sus más fervientes promotores. "Ingresé en la realidad virtual-refie-re Rheingold- en diciembre de 1988, en uno de los centros que la NASA tiene enCalifornia. Intervenían prendas de vestir con alambres, y" tenía que ver con lo que allíllamaban la máquina de la realidad. Una especie de máscara similar a las escafandraspara buceo cubría mi rostro, y una televisión binocular tridimensionalllenaba el campode mi visión con espejismos electrónicos, cualquiera que fuera la dirección en quemoviera la cabeza. Mi cuerpo -continúa Rheingold- no estaba en el mundo de lacomputadora que podía sentir a mi alrededor, pero una de mis manos había acompaña-do a mis ojos sobre la vasta llanura electrónica que parecía rodearme, reemplazando elatestado laboratorio en el que sabía que estaba realmente. Un cubo espectral de luz flo-taba enfrente de mí. Alargué la mano y lo así. Un guante con un reticulado de sensores

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FIGURA 10. TECNOLOGíA RV

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SoftwareGraficación computacional interactiva en tiempo real

Hardware

Dispositivos de creación ambiental 3D

Joystick

Simulación física (cabinas)Cyberscope

Reacreaciónen pantalla

Inmersión

CD conven.Gafas

Dispositivos activos SG

CascosLCDs

Guantes

CRTs

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Figura 11. Cyberscope" (ver texto).

Cyberscope

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sincronizaba mis gestos físicos con los movimientos de un guante fantasma que flotabaen el mundo creado por la computadora. Ciberespacio, lo oí llamar". Es un lugar, escierto. Qpé clase de lugar es. ,

La palabra ciberespacio fue acuñada por el novelista William Gibson en su libro quepublicó en 1984 titulado Neuromancer: Ciberespacio. Una alucinación consensual ... Unarepresentación grrifica de los datos extractados de los bancos de cada computadora en el sistemahumano. Una complejidad impensable ... y, ante todo, suena bien. Imagínense una televi-sión tridimensional envolvente que proyecta objetos sólidos que pueden tocar con losdedos. Imagínense inmersos en un mundo artificial que exploran activamente en lugarde mirarlo con atención desde una perspectiva fija mediante una pantalla de un cinema-tógrafo, de un televisor o de una computadora. Imagínense que son los creadores tantocomo los consumidores de sus experiencias artificiales y que disponen del poder de uti-lizar un gesto o una palabra para moldear el mundo que ustedes ven, oyen y sienten.Para los realistas virtuales, el ciberespacio representa la primera interfaz tridimensionalde computadora digna de ese nombre; es el ambiente que hace posible la simbiosishombre-máquina. Ciberespacio, que también se conoce como ciberia, reino electrónico,dominio digital o dataspace.

El ciberespacio es un medio que da a las personas la sensación de ser transportadasdesde su mundo físico común a mundos de la imaginación. Aunque los artistas puedenusar cualquier medio para evocar mundos imaginarios, el ciberespacio contiene sus pro-pios mundos. En pintura, por ejemplo, el espacio -10 que la filósofa Suzanne Langerllama espacio virtual- está sólo presente para un sentido, es sólo visual, es concluso ensí mismo. El ciberespacio, sin embargo, tiene mucho que ver con el cine y con el teatro,pero es único en cuanto al poder que confiere a los espectadores. La palabra impresa y laradio relatan y comunican, el cine y el escenario muestran, el ciberespacio encarna.Mientras que el dramaturgo y el cineasta procuran comunicar la idea de una experien-cia, el fabricante de espacios procura comunicar la experiencia misma. Pero no hay queolvidar que los griegos empleaban el drama y el teatro como herramientas para el pen-samiento, de una manera similar a como nos proponemos emplearlos en un futuro nodemasiado distante. Y tampoco debe olvidarse 10 que representó el cine; recientementealguien 10ha referido como "algo más que la fascinación de 10 nuevo; era el hipnotismocolectivo ante las luces y las sombras de la pantalla gigante~'.

Si hubiera que elegir una palabra anticuada para describir la categoría general a laque podría pertenecer esta nueva cosa, la realidad virtual, la candidata sería simulación.La tecnología de la realidad virtual se parece y parcialmente deriva de los simuladores devuelo que las fuerzas aéreas y las aerolíneas comerciales usan para entrenar a sus pilotos.En los simuladores de vuelo convencionales los pilotos aprenden a manejar un avión sinabandonar el suelo practicando con una réplica, un diseño, de los controles del aeropla-no (figura 16). El elemento común a la simulación y a la modelización es el acto de crearun diseño de un sistema real en forma de un programa de computadora. Si se usa comoun simulador o como un modelo depende del efecto que se desea obtener, de si se desea

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Figura 12. Diferentes tipos de HDMs. a) Flighthe/met; b) Datavision 9c"; e) Virtual Sega"'.

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Figura 12d. NASA VIVED"'.

experimentarlo desde el interior o si se desea observarlo desde fuera. La simulaciónbusca un efecto perceptivo; la modelación estudia comportamientos, es una herramien- .ta cognitiva para ayudar a comprender sistemas complejos. Por su parte, la distinciónentre simulación e imitación es, también, difícil y difusa; sin embargo, es importante,pues tal distinción, junto con la modelización, yace en el corazón de la realidad virtual.Imitar es, siempre, algo pasivo. La realidad virtual es una simulación; pero en lugar demirar una pantalla plana bidimensional y operar una palanca (joystick), la persona queexperimenta la realidad virtual está rodeada de una representación tridimensional gene-rada por computadora y es capaz de desplazarse en el mundo virtual y verlo bajo distin-tos ángulos para introducirse en él, asirlo y manipularlo.

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Ahora mismo es necesario ponerse un elaborado casco en la cabeza o calarse un parde gafas con obturador electrónico para ver ese mundo, y deslizar un guante especial enla mano o empuñar un dispositivo de entrada a fin de manipular los objetos que se venallí. En el futuro se usarán tecnologías menos molestas para crear la misma experiencia.Aunque esto suena a ciencia ficción -y la palabra ciberespacio se originó, de hecho, enuna novela de ciencia ficción- la realidad virtual es ya una ciencia, una tecnología y unimpresionante negocio sostenido por la industria de la computación, de las comunica-ciones, del diseño y del entretenimiento, de todo el mundo. Las aplicaciones más fan-tásticas de la realidad virtual ya han sido pregonadas en los medios de comunicaciónmediante informes sobre lo que podría hacerse posible, como la teledildónica y la drogaelectrónica; es lo último que podría salir de California. Pero en otros centros la tecno-logía se ha dirigido a aplicaciones más prometedoras, como la visualización científicapara la búsqueda de nuevos fármacos, la imagen médica o como herramientas quirúr-gIcas.

J<\NO VIRTUAL: DEL JUEGO AL DISEÑO MOLECULAR

Lo cierto es que aunque la realidad virtual comenzó como juego, las computadoras pue-den utilizarse para expandir la percepción humana. Poseemos algunos sentidos incorpo-rados como la vista, el oído y eLolfato, pero hay muchos fenómenos que pasan inadver-tidas para nosotros; sin ir más lejos, carecemos de sentidos para percibir los rayos X, laradiactividad, la electricidad y el interior de los objetos opacos. Pero usando sensoreselectrónicos y dispositivos computacionales podemos hacer visibles, audible s o tocablesesos fenómenos imperceptibles. El aparato que puede hacer eso se denomina transduc-tor sensorial.

Para principiantes, el ARM (sistema de amplificación de investigación molecular) seconecta con una caña de pescar virtual. Si se levanta el pez, también virtual, demasiadobruscamente, se pierde; si no se resiste se alejará nadando. El ARM se comporta comouna auténtica caña de pescar; tras luchar con el pez, llevarlo a un depósito virtual yhaberlo soltado para que se reincorpore a la corriente virtual, ya se está listo para lidiarcon fuerzas moleculares (figura 17). Flotando en_el espacio de la pantalla se sitúa unmodelo visual-generado por la computadora- de una proteína que expone un recep-tor. El juego de la cerradura y la llave consiste en colocar correctamente un ligando can-didato. No se trata de representaciones gráficas de moléculas sino de simulaciones mul-tidimensionales de esas moléculas. Cuando se juntan ligando y receptor, los átomosvecinos se atraen o repelen de acuerdo con las leyes de la física que rigen las fuerzas elec-tromagnéticas a nivel molecular. Cuando se intenta acercar los modelos utilizando elARM, la reacción que se siente es análoga a la que se produce en el comportamiento delas moléculas físicas si se les empujara en el espacio físico. Es un juego molecular conreglas específicas; reglas que son traducidas bien en cambios visibles en el dispositivo

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¡, fibra óptica

cableado

Figura 13. Guante activo real y mano virtual.

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gráfico, como los cambios de color o de forma; bien en sonido, un tintineo, cuando dosmoléculas virtuales chocan entre sí, a la vez que la repulsión o la atracción se traducenhápticamente, una sensación similar a la que se percibe cuando se juega con dos imanes .

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HÁPTICA

La percepción háptica abarca esa mezcla de sentidos que englobamos en la categoría detacto, pero háptico no es estrictamente táctil a la manera en que nuestros dedos nos pro-porcionan información sobre el mundo exterior. Los cometidos hápticos, como intentarsacar un pez o intentar ensamblar dos moléculas, también utilizan la autopercepción,valga la redundancia, del propio cuerpo. La autopercepción nos informa sobre la posi-ción de los miembros, sus relaciones con otras partes del cuerpo y con el espacio que nosrodea. La autopercepción humana incluye un sistema de sensores internos, en articula-ciones y músculos, que detectan cambios posicionales. Gran parte de la vida cotidiana estan común que no la percibimos; es el rápido y silencioso procesamiento de la informa-ción y la fina habilidad de coordinación muscular 10 que nos permite asir un vaso deagua. Un bailarín es un virtuoso de la autopercepción. La háptica abarca tanto los sen-tidos autoperceptores como los táctiles en concierto con otros sentidos.

El ARM es un medio para utilizar las capacidades muy refinadas del sistema hápti-co humano como un asidero para un mundo virtual con reglas propias. Es ahí donde sepuede producir la amplificación intelectual, donde un dispositivo puede ayudar a elevarla compresión de un novato o impulsar a un experto hacia la introvisión. Gran parte delvalor científico y tecnológico de los sistemas de realidad virtual háptica deriva de losproblemas del mundo real que requieren un sistema de aptitudes hápticas y computa-cionales para llevar a cabo tareas que tenemos interés en realizar, lo que se llama proble-mas conductores; uno es la te/existencia. Durante largo tiempo, los seres humanos handeseado proyectarse en un ambiente lejano, es decir, tener una sensación de estar pre-sentes o existir en un sitio diferente de aquel en el que realmente existen al mismotiempo.

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TELEDILDÓNICA

El tacto es el sentido más antiguo y el más apremiante. El primer sistema teledildó'nicoenteramente funcional será un dispositivo de comunicación, no una máquina sexual.Mediante una combinación de tecnología de realidad virtual y redes de telecomunica-ción, uno podrá extender la mano y tocar a alguien -o a una población entera- demanera que los humanos nunca experimentaron anteriormente. La palabra dildónica fueacuñada en 1974 para describir una máquina capaz de convertir el sonido en sensacio-nes táctiles. Imagínense dentro de un par de décadas vistiéndose para pasar una noche

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Figura 14. Integración de losdiferentes elementos de un siste-maRV.

Figura 15. Equipo básico de reali-dad virtual v-pe VR Virtuality &IB~.

transmisor de localización receptor de localización.----.l

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ardiente en la aldea virtual. Antes de meterse en un bien acolchado cuarto y colocarsesus anteojos tridimensiona1es, usted se desliza en una malla liviana, algo como unamedia corporal. Incrustados en la superficie interna del traje, mediante una tecnologíaque todavía no existe, hay una serie de sensores-efectores simulando una piel inteligen-te, una malla de detectores táctiles diminutos acoplados con vibradores, centenares porcentímetro cuadrado, que puede recibir y transmitir una sensación real de presencia tác-til, del mismo modo que los dispositivos visuales y auditivos transmiten una sensaciónrealista de presencia visual y auditiva.

Usted puede alargar su mano virtual, recoger un block virtual y, pasados los dedossobre el objeto, percibir las superficies y los bordes mediante los efectores que ejercenreacciones sobre su piel. Esas reacciones corresponden a fuerzas que usted encontraríasi manejara un objeto real de forma, peso y textura específicos. Pero no sólo un block;también un violín y un arco. Cogerlos e interpretar la melodía que usted recuerde. Ins-trumentos virtuales. Pero, ¿por qué detenerse en instrumentos virtuales que suenan y secomportan exactamente como sus contrapartes físicas? ¿Por qué no crear instrumentosvirtuales que hagan lo que ningún instrumento anterior sabía hacer? Sea su pareja, unblock o un violín, surge una pregunta de gran calado: ¿dónde se sitúa físicamente elobjeto virtual?; es, desde luego, una mu1tipresencia simultánea. Pueden conseguir una oun millar de parejas en diversos ciberespacios que no están más lejos que un número deteléfono. La teledi1dónica parece un experimento mental que se escapó del control. Perocuando la gente quiere que se desarrolle una tecnología, o anhela un nuevo jugueteposible, esa necesidad puede adoptar una fuerza propia, sobre todo dada la velocidad dedesarrollo de las tecnologías habi1itantes y las enormes fuerzas impulsadas por el mer-cado.

McLuhan dijo que la aldea universal sería experimentada por la mayoría de la gente,en primer lugar, como una sobredosis de anuncios artísticos basados, sobre todo, en alu-siones sexuales de los productos de las corporaciones multinacionales. Los medios elec-trónicos fueron utilizados, hasta entonces, por pocos para manipular los deseos demuchos, y el resultado fue una ganancia financiera sin precedentes. Es posible que latecnología de la telepresencia dé ese poder a muchos en lugar de reservarlo a unos pocos.La dependencia tecnológica y el reparto de poder son dos preguntas que esperan res-puesta. Dice Rheingo1d que siempre que piensa en la visión de millones de terráqueosdel futuro, todos enchufados en sus habitáculo s de realidadvirtual, piensa en la distopíade Forster, en la que los humanos permanecen prisioneros de sus cubículos, hipnotiza-dos por sus medios, ignorando hasta la posibilidad de un escape físico. La privacidad, laidentidad y la intimidad estarán estrechamente conectadas, formando algo para 10 queno tenemos nombre. ¿Se considerarán nuestros dispositivos de comunicación como elloso serán parte de nosotros?

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Figura 16. Cabina de vuelo virtual.

Figura 17. Diseño molecular RV

manipulador

modelomolecular

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estereográfico I.cdlII\S'I.-

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LSD ELECTRÓNICO: UNA VIRTUALIDAD DISTÓPICA

Otra pregunta que la mayoría de las personas desea saber acerca de la realidad virtual,después de haber satisfecho su curiosidad por la teledildónica, es si la tecnología podríaconcebirse como una forma de LSD electrónico. ¿Se convertirá la realidad virtual enLSD electrónico? De algún modo una máquina que puede cambiar la visión del mundoes similar a algo como el LSD. Pero entre aquellos que desean enchufarse y los quequieren erradicarla, el nivel de interés por la realidad virtual como máquina de éxtasis escasi tan grande como lo es por la teledildónica.

MEDICINA VIRTUAL: TELEOPERADORES

La medicina virtual es otro aspecto fascinante. La imagen médica anatómica (figura 18)y clínica (figura 19), la planificación radio terapéutica (figura 20), la cirugía miniinvasiva,el entrenamiento quirúrgico en cadáver (figura 21) y en cuerpos virtuales (figura 22) y lacirugía por telepresencia (figura 23) son diferentes posibilidades. Es fácil comprenderpor qué un cirujano quiere visualizar tridimensionalmente a determinados pacientesantes de operados.

El fin de planificar el tratamiento por radiación consiste en encontrar un plan paraenviar gran cantidad de radiación a un tumor y minimizar la exposición a la radiaciónen otras regiones. El problema que se plantea es encontrar las vías posibles para dispa-rar un haz de rayos al tumor sin atravesar el tejido más radiosensible. Cada paciente,cada tumor, es diferente, y así 10 es cada plan de tratamiento. Como el anclaje molecu-lar, la planificación del tratamiento radioterápico es, intrínsecamente, un problema tri-dimensional. Desde el lado quirúrgico, dentro de algún tiempo será posible modelar yensayar delicadas operaciones usando dones virtuales de cuerpos humanos, imitandono sólo la colocación de los órganos sino también la impresión que produce el bisturícuando corta el tejido. Podemos imaginamos una situación en la que el cirujano puedaver sus instrumentos quirúrgicos y los tejidos del paciente mientras opera y al mismotiempo pueda ver una imagen aumentada que le permita valorar detrás de la sangre y delas superficies opacas. ¿Cuánto tiempo llevará que esa visión madure?; no m~nos dediez años. La construcción de tales gafas de rayos X presenta muchos problemas porresolver, intento que comenzó a principios de la década de los setenta -casi 30 años-oEl principal problema es el del retraso que incorpora la tecnología de detección deposición; el seguimiento de un objeto es el mayor problema, y es difícil explicar cuángrande es la diferencia entre 100 y 200 m.ilisegundos. Tal vez en 20 o 25 años, el méto-do dominante en medicina por imágenes podría muy bien ser un dispositivo de cabezacon suficiente resolución en el que se podrán visualizar los datos superpuestos sobre elpaciente. La marca de viaje fantástico de los guiones médicos es una orientación posi-ble en la que los vehículos teleoperados podrían volcarse en beneficio de la humanidad;

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Figura 18. Imagen anató-mica 3D.

Figura 19. Imagen clínicadiagnóstica.

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tales son los microrrobots capaces de nadar por la corriente sanguínea y realizar cirugíainterna.

Intenten imaginar. El silencio se instala en el quirófano. Se inserta un catéter en unavena del brazo del paciente; en el extremo del catéter hay un dispositivo micromecánicoque contiene un sistema óptico de exploración y un sensor de presión. El cirujano seenfunda un casco especial en la cabeza. Se conecta la energía eléctrica al catéter y al dis-positivo del casco; al instante, el cirujano se ve transportado dentro del cuerpo delpaciente, y el casco le da la visión y el sonido recibidos de la sonda colocada en el extre-mo del catéter. Mientras realiza su increíble viaje intravascular ve todo un mundo nuevo.El cirujano pilota la sonda del catéter navegando hacia el corazón; con visión directa insitu, el cirujano, manejando microherramientas, hará las operaciones precisas para ata-jar la patología. Desde el punto de vista de la telecirugía se pretende conseguir clonesvirtuales de pacientes; el cirujano operaría en el replicante y sus delicados movimientosserían reproducidos, a distancia, por un sensible robot que los repetiría, fielmente, en elcuerpo real del paciente.

TERAFLOP: DEL CERO AL TNFrNITO

Todo ello requiere una potencia de computación hoy lejana. Pero si se está interesado engráfica tridimensional por computadora hay que estar interesado en la potencia de cóm-puto, y a pesar de la evolución exponencial, siempre parece haber en la realidad algo másde lo que puede introducirse en la computadora. Es ahí donde entran en juego métodosradicalmente nuevos para plasmar los aspectos computacionales de la realidad virtual.En la actualidad se trabaja con comunidades de computadoras, de tal modo que cadauno de los 250.000 píxeles que componen una pantalla está controlado por su propiacomputadora. De todos modos, falta mucho por conseguir. Ayer, las computadoras másrápidas podían realizar cientos de operaciones por segundo. Hoy, la velocidad de com-putación se mide en MIPS, millones de instrucciones por segundo. Pero los sistemas derealidad virtual desayunan con MIPS. El futuro exige no ya los gigaflops (miles demillones de operaciones por segundo), ya al alcance de la mano, sino los teraflops delmañana. Un teraflop son 1012 -un billQn- op~raciones por segundo.

LA INDUSTRIA

La industria -la coordinación de materia, energía y esfuerzo humano en la producciónde miles de objetos y de energías que parecen vitales para la vida moderna- es un campoen el que la aplicación de un ciberespacio adecuado podría tener gran influencia. Y lasherramientas tienden a evolucionar con mucha rapidez cuando se descubre que influyenen proyectos competitivos y costosos. El diseño es una disciplina en la que la inmersión

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cadavervirtual

Figura 20. Imagen para planificaciónradioterápica de un tumor cerebral. Eneste caso se trata de realidad aumentada.Sobre la cabeza real de una paciente, se haproyectado la imagen virtual del tumorintracraneal.

Figura 21. Simulación quirúrgica pasiva:cadáver humano virtual (modificado deRasen y cols., 1994).

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visual tridimensiona1, la telepresencia y la capacidad de manejar bases de datos de dise-ños reales extendiendo la mano y tocando objetos virtua1es podría producir suficientesventajas competitivas para conducir la realidad virtual como una interfaz de diseño asisti-do por computadora. Hay zonas en la fase opaca de la producción industrial, como elmetal fundido o la química cáustica o la criogénica, donde se pueden encontrar puntossimilares de apoyo. Será posible introducir la mano para comprobar las características deuna aleación o la temperatura de un proceso químico cáustico.

DEL MERCADO GLOBAL AL MERCADO VIRTUAL

Sexo, drogas, industria, ciencia, medicina, ¿y qué hay del dinero? La industria dependede la tecnología, pero está impulsada por las finanzas; ello ha llevado a considerar otraidea que, hoy en día, parece esotérica y futurística, pero que podría transformar elmundo más rápidamente de 10 que uno pudiera sospechar: la visualización financiera.Esto es, la utilización de sistema de realidad virtual conjuntamente con modelos econó-micos e información en tiempo real sobre transacciones financieras como un modo detratar la economía mundial, cada vez más compleja.

En 1986 ocurrió un suceso conocido como el big-bang bursátil: el recinto bursátildesapareció de la noche a la mañana y se mudó a las terminales de decenas de miles denegociantes desparramados por el mundo. La Bolsa de Comercio de Londres se trans-formó en la Bolsa de Comercio Internacional, y su principal negocio fue el transporte deinformación. El movimiento de las riquezas a través del sistema de comunicación mun-dial ha creado una especie de ciberespacio. El dinero es un acuerdo, y la industria de ser-vicios financieros mundial es el mayor cliente privado de los servicios y de la tecnologíade la información. En cualquier caso, las finanzas globales proporcionan 10 que paraalgunos es la mejor definición conceptual de ciberespacio: quizá ciberespacio sea, literal-mente, donde está el dinero.

Es demasiado temprano para decidir si será Disney o P1ayboy, el Pentágono o WallStreet, Hollywood o Sony o alguna coalición no prevista, el que ocupará los nichosdominantes en la ecología de una industria de realidad virtual que está madurando. Losindividuos y las naciones que aprendan tendrán más posibilidades de prosperar en elmundo informatizado de las décadas por venir. Así como en el amor y en la guerra todovale, la educación podría ser uno de los campos más optimistas para el posible cambio.

DEL JUEGO A LA EDUCACIÓN Y LA FORMACIÓN: LA HABILITACIÓN DE LAVIRTUALIDAD

Un niño, al igual que un adulto, necesita mucho de lo que en alemán se llama spielraum.Ahora bien, spielraum no es precisamente un cuarto para jugar; aunque la palabra tam-

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»-> ---- Información-~ --. virtual

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virtual

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Instrumentalactivo

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Figura 22. Si .quirúrgica . m u l ac ió nhu . activa: cuerp

mano virtu l ( odo de R a modifica-osen y cols., 1994).

Figura 23 T ., . eleciru-gla: clon hvirtual ( umanod modificadoe Rosen1994). y cols.,

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bién significa eso, a lo que principalmente se refiere es a amplitud, espacio, para moverlas manos y la mente, para experimentar con cosas, para jugar con ideas. Si quierencambiar sus vidas por menos de 1.000 pesetas deténganse en una juguetería y comprenuna caja de esos bloques de construcción plásticos pequeños que se juntan y se apilan dediferentes maneras y jueguen; pero con la puerta cerrada. En nuestra cultura, el juegoestá cargado de tabúes. Y, tal vez, el juego responde a una de las principales preguntasplanteadas por la realidad virtual: ¿qué se supone que deben hacer los humanos? Eljuego se consideró como antónimo de trabajo, y es ahí donde reside su mala reputación.El trabajo creativo, sin embargo, requiere un delicado equilibrio de juego sin objeto yactividad dirigida y concretada. El juego, como el arte, incluye imitación, simulación,una pizca de fantasía, la libertad de improvisar, de fabricar y romper reglas y crear sor-presas.

El juego es una actividad compleja. El juego, sobre todo el juego simbólico, es unabrelatas mental para liberar ideas nuevas. Johan Huizinga, rector de la Universidad deLeyden, en Holanda, publicó, en 1938, un libro titulado Homo ludens -el hombrejugador-o El antropólogo Claude Levi-Strauss utilizó la palabra bricolaje para referirseal método con el que los humanos, primitivos o civilizados, elaboran teorías científicasjugando con objetos naturales. Para Piaget, el juego representa para los niños una formavital de investigación. Con todo ello, Papert, uno de los fundadores de la inteligenciaartificial, acuñó el término micromundos para referirse a la capacidad de representaciónde las computadoras, cuya pantalla -el micromundo- permite a los niños jugar sin laslimitaciones de la ar~a o un pizarrón. No se trata de una instrucción asistida por com-putadoras, es una nueva herramienta educacional que, en el caso de realidad virtual,ofrece la posibilidad de aprender haciendo. Falta definir un marco conceptual, y paraempezar a construirlo habría que buscar una base en el pasado, examinar la historia enbusca de modelos a largo plazo que pudieran ayudar a dar sentido a la compleja mezclade posibilidades del día de mañana. Preguntar dónde empezó todo y por qué podríaresultar de ayuda cuando se llega a discutir adónde va todo esto y por qué.

LA EXPLOSIÓN CHEATIVA

La gran liberación, el proceso que constituye nuestra singularidad como especie, se pro-dujo durante el Paleolítico Superior. En algún momento entre 20.000 y 30.000 añosatrás, la mayor parte de nuestra especie cambió su modo de vida, no por alguna muta-ción o por la selección biológica, sino porque aprendió algo nuevo. Hacer herramientasestaba al principio del camino que conducía a la inauguración del ciberespacio, y hacerherramientas usando mecanismos de atención humana y dysplays de vídeo de alta reso-lución en lugar de pinturas ocres sobre paredes de piedra caliza puede ser, también, elúltimo propósito futuro del ciberespacio. Las primeras realidades virtuales fueron cons-truidas laboriosamente, con luz de lámparas, profundamente bajo tierra. Su propósito es

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Figura 24. Kiva (cámara ceremonial) construidapor los anasazis prehistóricos en Mesa Verde(Colorado, EE UU).

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Figura 25. Cueva de Lascaux: techo de la galería.

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desconocido, pero John Pfeiffer presenta pruebas en sus publicaciones y en su libro Thecreative explosion de que esos ciberespacios subterráneos pueden haber sido creados paraimprimir información en la mente de los primeros tecnólogos. Hasta hace varias dece-nas de miles de años, una población humana relativamente dispersa llevaba un tipo devida más o menos igual milenio más milenio menos. Sin embargo, en la época en que secrearon las primeras pinturas rupestres nació una nueva forma de vida. Los revoluciona-rios de más éxito de aquel tiempo, los primeros agricultores-tecnólogos paleolíticos, fue-ron transformando y por último eliminando el estilo de vida de los cazadores-recolec-tores que había sostenido a pequeños grupos humanos durante los 200.000 años en queexistió la especie.

¿Por qué de pronto los hombres empezaron a hacer pinturas en lo profundo de lascavernas? La gente no debió tomarse tantas molestias sin tener una razón para ello.¿~é aportó el uso del arte después de decenas de milenios de cuevas naturales sinembellecer y de moradas al aire libre? Algo debió haber sucedido para justificar la dife-rencia, y esa diferencia es muy significativa. ¿Cómo cambió la sociedad, cómo cambió lagente? ¿~é nuevas necesidades tenían que ser satisfechas?; ¿qué nuevos deseos debíanser cumplidos?; ¿eran más sensibles, más conscientes, más estéticos? Y, sobre todo, ¿québeneficios posibles podían obtener con esa conducta tan poco práctica? El problema sevuelve más complejo cuando se considera el arte ubicado en la mayor oscuridad, lejos dela luz diurna y de las zonas de penumbra y de los lugares habitados; en grandes exten-siones de pared o doblemente ocultos en cámaras diminutas, cavernas dentro de caver-nas, secretos en el interior de secretos. El propósito de esta especie de arte difería enor-memente de los propósitos de la variedad doméstica. Sugiere jornadas bajo tierra porrazones místicas. Pero, en cualquier caso, este arte favoreció el progreso del grupo. Laaparición del arte por sí mismo habría sido más que suficiente para distinguir el Paleolí-tico Superior, pero una gran cantidad de otros adelantos importantes se produjo duran-te el mismo período. Las cosas ocurrían más rápido que nunca antes.

Con todo ello, el antropólogo Pfeiffer reunió testimonios para sus hipótesis de queel propósito de esas exhibiciones luminosas de arte subterráneas era causar un estadoespecífico de conciencia con el fin de ayudar a impartir un creciente volumen de infor-mación necesario para la expansión de una nueva forma de vida. El acopio de semillas,la medicina a base de hierbas, la confección de herramientas, la observación de las estre-llas y todos los otros conjuntos del saber que eran necesarios para terminar con los ciclosantiquísimos de migración y crear asentamiento s permanentes eran relativamente nue-vos en la cultura humana. Las nuevas técnicas aportaron la necesidad de transmitirinformación cultural adicional -la enciclopedia tribal- a las generaciones futuras; losmanuales de instrucción para los nuevos dispositivos de economía laboral. Recreandosituaciones de unas cuantas decenas de miles de años atrás, el etnobotánico TerenceMcKenna propone que el arranque del lenguaje en los homínidos estuvo enmarcado enambientes virtuales, secundarios a estados de conciencia exaltados por la ingestión dealucinógenos.

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Figura 26. Cueva de Lascaux: cámara de los toros.

Figura 27. Cueva de Lascaux: friso de los toros.

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Lejos de la cuna de la civilización paleolítica, los asentamientos humanos más anti-guos en Norteamérica, las mesetas de los hopi en Oraibi, en el norte de Arizona, aúncontienen esos recintos, conocidos entre las tribus pueblo como kivas. En las kivas,(figura 24) como en las cavernas de Lascaux (figuras 25-27), de Cantabria o en lascámaras de iniciación de Eleusis, se instruía a los jóvenes, en estados de conciencia alte-rados, en el uso de herramientas fundamentales para crear y mantener un nuevo estilode vida, tanto espiritual como tecnológico. La forma metafórica de la existencia impreg-na la cultura; eso no debe sorprendemos. En respuesta a la hipótesis de Pfeiffer sobre larealidad virtual como medio de fijación, puede contestarse que la transmisión de valoresy de información cultural es una faceta de la realidad virtual. La otra cara es la creaciónde experiencia dionisiaca. El aspecto más importante de esas dos facetas es la noción deestar en la presencia viva de algo; con la ceremonia de la kiva uno está en la presenciaviva no sólo de otra gente sino de un suceso que está ocurriendo en tiempo real. Noimporta si uno considera la faceta informacional o la dionisiaca, la idea de que suceda entiempo real en el lugar presente requiere que la gente esté en el mismo espacio en elmismo momento. Lo que ha hecho la realidad virtual, y que es tan revolucionario, esliberarse del espacio real como requerimiento. El ciberespacio tiene el potencial de hacerdesaparecer el espacio como un mediador de experiencias colectivas.

LA Sl1\JBIOSIS HUMANIDAD-COMPUTADORAS

La realidad virtual trae consigo un conjunto de preguntas acerca de las industrias y lasaptitudes científicas que la hacen posible. También trae consigo otras preguntas sobrelos usos humanos de la tecnología, sobre todo tecnologías que no existen todavía peroque se vislumbran en el horizonte. Tenemos que decidir, más bien pronto, qué debemosllegar a ser como humanos, porque estamos a punto de poder crear cualquier experienciaque deseemos. Los primeros cibernautas comprendieron muy pronto que poder crearexperiencia es también poder redefinir conceptos básicos como la identidad, comunidady realidad. Hasta ahora, las transformaciones de nuestra psique desencadenadas por losmedios electrónicos pueden haber sido una mera preparación para cosas mayores porvenir. La realidad virtual es un umbral importante en la evolución de la simbiosis hom-bre-computadora. Pero la simbiosis es un toma y daca; cuando un organismo vive aexpensas de otro sin contribuir con algo vital a la sociedad, la relación es parasitaria.¿Cómo afectarán las herramientas y los entorno s ciberespaciales a nuestro modo de vivir,pensar y trabajar?; ¿cómo afectará el ciberespacio al modo en que aprehendemos elmundo, la forma en que nos definimos-a.nosotros mismos como seres que sentimos,pensamos y nos comunicamos?

"Los medios electrónicos alteran las proporciones entre los sentidos" era uno de losepigramas clave de McLuhan. Primero fueron alterados por la radio y el teléfono, yluego dados la vuelta por la televisión. Nosotros aprehendemos el mundo de una mane-

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Localizador

Ratón 3D

Figura 28. Modelo RV lOOOCS* (adaptado de Horizon Entertainment).

ra diferente a la de nuestros abuelos. Esos efectos se dan por sentado ahora, tres décadasdespués del libro de McLuhan Understanding media. La experiencia del ciberespacioestá destinada a transformamos de otra manera, y es que nuestro estado normal deconciencia es de por sí una simul¡ción hiperrealista. Construimos modelos del mundoen nuestra mente usando los datos provenientes de nuestros sentidos y las aptitudes deprocesamiento de nuestro cerebro. Por lo general, pensamos en el mundo que vemoscomo esoque está fuera, pero lo que vemos en realidad es un modelo mental, una simu-lación perceptual que existe solamente en nuestro cerebro. Esa aptitud para la simula-ción es el sitio en que las mentes humanas y las computadoras digitales comparten unpotencial para la sinergia. Si se da al simulador hiperrealista que está en nuestra cabezauna posibilidad de manejar simuladores hiperrealistas computarizados, algo muy gran-de puede que ocurra.

La simulación cognitiva, la creación de modelos mentales, es una de las cosas que loshumanos hacen mejor. Lo hacemos tan bien que tendemos a encerramos dentro denuestros propios modelos del mundo. Las computadoras son las herramientas por exce-lencia para confeccionar modelos, aunque sólo ahora empiezan a aproximarse al punto enque la gente podría confundir simulación -nunca imitación- con realidad. La compu-tación y la tecnología de la representación están convergiendo en la simulación hiperreal.El día en que las simulaciones de computadora se vuelvan tan virtualmente realistas -noartificiales- que la gente no pueda distinguir1as de la realidad no simulada, nos encon-traremos con cambios importantes. En los años por venir seremos capaces no ya de colo-camos un dispositivo de cabeza sino de entrar en un recinto de medios y rodeamos enuna simulación responsiva de estremecedora verosimilitud (figuras 28 y 29). Nuestrasdefiniciones básicas de realidad serán redefinidas en ese acto de percepción.

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LA NATURALEZA HUMANAl EN REVISIÓN

Los ciegos y sordos son personas cuyo mundo les llega a través del tacto. Todo 10apren-den a través del sentido táctil. Estas personas usan una variedad de métodos para comu-nicarse; en uno de ellos, el oyente sordo coloca una mano en la cara del hablante, verifi-

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cando el flujo de aire, la vibración laríngea, la posición de los labios y la tensiónmuscular. Con todo ello decodifican el habla. A efectos prácticos oyen con la punta delos dedos. Ello lleva a una conclusión interesante: los humanos son mucho más malea-bles de lo que muchos creen. Tal vez podamos oír el ultrasonido o el radar, ver los rayosinfrarrojos o los ultravio1eta, superponiendo el transductor apropiado sobre el sentidocorrespondiente y dejando que la flexibilidad humana haga el resto. Si podemos ver 10invisible y oír con nuestros dedos, ¿qué es una aptitudhumana'norrnal? Es ahí donde larealidad virtual se topa con preguntas antiquísimas sobre la naturaleza humana.

El problema central de la conciencia humana depende de la facultad de imaginar.Dada una herramienta para visua1izary modelar, ¿cómo podríamos usarla para que nos

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Unidadescontrol!fuenteenergía

Figura 29. Traje RV tipo Jedi (adaptado de Burdea et al. 1991).

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ayude a hacer planes, imaginar y ejercer otra influencia consciente sobre un entorno cadavez más complejo?; ¿podemos imaginar maneras de aplicar1a a los problemas muy realesdel mundo real? La realidad siempre ha sido demasiado pequeña para la imaginaciónhumana. El impulso de crear una máquina de fantasía interactiva sólo es la manifestaciónmás reciente de un deseo antiquísimo de hacer que nuestras fantasías sean palpables; denuestra insaciable necesidad de ejercitar nuestra imaginación, nuestro juicio y el espírituen mundos, situaciones y personajes que son diferentes de los de la vida cotidiana.

En sus últimos días, Ramón y Cajal sufrió una afasia; ello le llevó a tener que haceruso de cuartillas en las que, por escrito, daba vía libre a su pensamiento. Dichas hojasson el mejor testimonio de que hasta el último momento de su vida conservó don San-tiago una lucidez absoluta. Sirva como referencia una de sus últimas anotaciones, endonde escribió:

"Os han concedido algo más precioso que todas las excelencias sensoriales: un cere-bro privilegiado, órgano soberano de conocimiento y de adaptación, que sabiamente uti-1izado aumentará hasta lo infinito la potencia analítica de vuestros sentidos. Gracias a élpodréis bucear sobre 10 ignorado y operar sobre 10 invisible, esclareciendo en 10 posiblelos arcanos vedados al hombre vulgar de la materia y de la energía. Y vuestras potencia-lidades inquisitivas distan mucho de haberse agotado; antes bien, crecerán incesante-mente, tanto, que cada fase evolutiva del Homo sapiens revestirá los caracteres de nuevahumanidad" .

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CIENCIAy

SOCIEDAD

"Grandes temas delas ciencias de la vida"

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Este libro recoge los textos de las conferenciaspronunciadas en el ciclo Ciencia y Sociedad,organizado por la Fundación Central Hispano,y que se celebró en Madrid entre los mesesde enero y abril de 1998.

© FUNDACiÓN CENTRAL HISPANO

© EDICIONES NOBEL, S.A.Ventura Rodríguez, 4, 1º330040VIEDO

ISBN: 84-89770-44-1

Impresión: Gráficas Summa, S.A., Llanera (Asturias)Depósito Legal: AS-3.259-98

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