realidad virtual para la
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Trabajo realizado por:
Sara Rebollo Botia
Dirigido por:
Francisco Javier Mora Serrano Ignacio Valero Lopez
Grado en:
Ingeniería de Obras Públicas
Barcelona, septiembre de 2017
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental
TR
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AJO
FIN
AL
DE
GR
AD
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REALIDAD VIRTUAL PARA LA FORMACIÓN DE PRL EN LA CONSTRUCCIÓN. DESARROLLO DE UN SERIOUS GAME INMERSIVO.
AGRADECIMIENTOS
Agradecer a mis tutores por su constante dedicación. Dar las gracias a CIMNE por disponer de sus instalaciones, así como del material necesarios para poder realizar este proyecto. Gracias a Óscar por ser un excelente compañero de batallas y de momentos de diversión. Mostrar mi gratitud a todos los participantes del experimento, entre los cuales se encuentran amigos, compañeros del trabajo y familia.
REALIDAD VIRTUAL PARA LA FORMACIÓN DE PRL EN LA CONSTRUCCIÓN. DESARROLLO DE UN SERIOUS GAME INMERSIVO.
Sara Rebollo Botía
Universidad Politécnica de Catalunya (UPC)
Resumen Debido a la peligrosidad inherente de la obra de construcción, es fundamental la formación en Prevención de Riesgos Laborales (PRL) en este sector. Desafortunadamente, el actual sistema de formación, basado en presentaciones y lecciones teóricas, a menudo deja a los trabajadores aburridos, desmotivados o con dudas. Dentro de este contexto, las tecnologías TIC emergentes, tales como las visualizaciones 3D y las aplicaciones de realidad virtual están siendo consideradas para ofrecer al trabajador una experiencia formativa más estimulante y práctica. La finalidad de este proyecto es desarrollar una experiencia inmersiva de entrenamiento y concienciación mediante el uso de la tecnología de realidad virtual y sus dispositivos. El principal objetivo es ofrecer una experiencia lo más cercana a la práctica para fortalecer la asimilación de los conceptos de PRL. Como consecuencia, se espera que el usuario pueda identificar y concienciarse acerca de los riesgos de su profesión y sus consecuencias. La realidad virtual se utiliza para adquirir el factor de la experiencia personal (sentimiento inmersivo, sentido de presencia) así como la implicación sensorial/emocional. El dispositivo específico utilizado es el visor HTC Vive, que trabaja conjuntamente con un edificio virtual en construcción desarrollado con el motor de videojuegos Unity 3D.
Abstract Safe training in construction is an important task due to the inherent hazardous nature of a building site. Unfortunately, the current training system, based on presentations and theoretical lessons, often leave workers bored, unmotivated or uncertain. In this context, emerging ICT technologies, such as 3D visualisations and virtual reality applications, are being considering to offer a more stimulating and practical formative experience to the worker. This project is aimed to develop an immersive training and awareness experience by using virtual reality technologies and gadgets. The main goal is to offer an almost "hands on" experience in order to strengthen the assimilation of OHS (Occupational Health and Safety). The expected outcome is that the user can identify and be aware of the different risks of their profession and the possible consequences. Virtual Reality is used to acquire the personal experience factor (immersive feeling, sense of presence) as well as the sensorial/emotional implication. The specific device used is the HTC Vive headset, working with a virtual building in construction developed with the game engine Unity 3D.
ÍNDICE
CAPÍTULO 1. MARCO DEL PROYECTO Y MOTIVACIÓN ................................................. 1
1.1 Introducción ............................................................................................................ 1
1.1.1 Contexto .......................................................................................................... 1
1.1.2 Motivación personal ........................................................................................ 1
1.2 Necesidad inicial ..................................................................................................... 2
1.3 Objetivo .................................................................................................................. 2
CAPÍTULO 2. PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES EN LA CONSTRUCCIÓN ............... 3
2.1 El concepto de prevención de riesgos laborales .................................................... 3
2.2 Accidentalidad en el sector .................................................................................... 3
2.2.1 Número y evolución de los accidentes ............................................................ 3
2.2.2 Análisis del trabajador accidentado ................................................................ 5
2.3 PRL en la obra de construcción .............................................................................. 6
2.3.1 Legislación preventiva ..................................................................................... 6
2.3.2 Prevención durante la fase de proyecto y ejecución ....................................... 7
2.3.3 Formación preventiva actual ........................................................................... 8
CAPÍTULO 3. REALIDAD VIRTUAL .............................................................................. 12
3.1 Concepto y sus orígenes ....................................................................................... 12
3.2 Estado actual......................................................................................................... 13
3.2.1 Análisis de la industria y previsiones de futuro ............................................. 13
3.2.2 Estado de la técnica: Principales Hardware y software ................................. 17
CAPÍTULO 4. SERIOUS GAME INMERSIVO PARA LA FORMACIÓN .............................. 20
4.1 Introducción .......................................................................................................... 20
4.2 Experiencias formativas inmersivas ...................................................................... 20
4.2.1 Introducción ................................................................................................... 20
4.2.2 ¿Por qué utilizar la realidad virtual? .............................................................. 21
4.2.3 Otras ventajas ................................................................................................ 23
4.2.4 La experiencia virtual dentro del marco BIM ................................................ 23
4.3 Experiencias formativas con Serious Games ........................................................ 24
4.3.1 Concepto y componentes .............................................................................. 24
4.3.2 ¿Por qué un Serious Game? .......................................................................... 25
4.4 Referencias: casos de uso ..................................................................................... 26
CAPÍTULO 5. DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA FORMATIVA ..................................... 28
5.1 Introducción y estado inicial ................................................................................. 28
5.2 Solución propuesta ............................................................................................... 29
5.3 Plataforma de salida ............................................................................................. 29
5.4 Hardware y software ............................................................................................ 30
5.5 Análisis del diseño ................................................................................................ 30
5.5.1 Realismo ........................................................................................................ 30
5.5.2 No-linealidad e incertidumbre ...................................................................... 31
5.5.3 Autoaprendizaje ............................................................................................ 31
5.5.4 Gamificación .................................................................................................. 31
5.5.5 Guía ................................................................................................................ 31
5.5.6 Jugabilidad e interacción ............................................................................... 32
5.6 Implementación .................................................................................................... 32
5.6.1 Objetos del diseño ......................................................................................... 32
5.6.2 Interfaz gráfica del usuario (GUI) ................................................................... 37
5.6.3 Efectos de sonido ........................................................................................... 40
5.6.4 Riesgos simulados .......................................................................................... 40
5.7 Lógica del juego .................................................................................................... 41
5.8 Aplicaciones de la experiencia .............................................................................. 42
5.8.1 Formación ...................................................................................................... 42
5.8.2 Evaluación ...................................................................................................... 43
5.8.3 Comunicación ................................................................................................ 43
CAPÍTULO 6. EXPERIMENTO Y RESULTADOS OBTENIDOS........................................... 44
6.1 Objetivos y marco ................................................................................................. 44
6.2 Caracterización de la muestra .............................................................................. 44
6.3 Metodología ......................................................................................................... 46
6.4 Resultados de pruebas de conocimiento y feedback ........................................... 47
6.5 Dificultades y observaciones ................................................................................ 51
CAPÍTULO 7. CONCLUSIONES Y FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN ....................... 52
7.1 Conclusiones ......................................................................................................... 52
7.2 Futuras líneas de investigación ............................................................................. 54
BIBLIOGRAFIA........................................................................................................... 56
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CAPÍTULO 1. MARCO DEL PROYECTO Y MOTIVACIÓN
1.1 Introducción
1.1.1 Contexto
Este trabajo se ha realizado en el Centro Internacional de Métodos Numéricos en
Ingeniera (CIMNE), quien ha dispuesto de los medios materiales necesarios para facilitar
este proyecto.
CIMNE, centro de investigación público para el desarrollo de métodos numéricos y
técnicas computaciones, es creado como consorcio entre el Gobierno Catalán y la
Universidad Politécnica de Cataluña (UPC). El objetivo del centro es avanzar en el
conocimiento y la tecnología en ingeniería y ciencias aplicadas [1], siendo la Realidad
Virtual una de estas líneas de investigación.
1.1.2 Motivación personal Sería casi imposible no sentirse atraído por la idea de experimentar otra dimensión; una
que pudiera ser moldeada a tu gusto y con infinitas posibilidades. Hoy en día, no hay una
tecnología más cercana a esto que la Realidad Virtual.
La simple idea de poder experimentar con la Realidad Virtual (tecnología
completamente desconocida antes de la elaboración de este trabajo) me resulta
fascinante: conocer los límites de la simulación, la interacción de la persona con la
tecnología, la coexistencia entre realidad y virtualidad… Y si bien esto resulta de una
experiencia muy enriquecedora, lo es aún más si tenemos en cuenta que ésta puede
utilizarse para resolver un problema de formación que implica no sólo estadísticas y
cifras económicas, sino vidas humanas.
Además, creo que la combinación de estos dos mundos, la realidad virtual y la formación,
da solución a una creciente necesidad: aquella de crear nuevas formas de aprendizaje
concordantes con el entorno tecnológico en el que estamos inmersos. En este sentido,
resulta motivador descubrir nuevos ámbitos laborales en los que encarar mi futuro
profesional, ya que no tengo duda alguna de que esta tecnología tendrá un gran impacto
en el ámbito del AEC (Architecture, Engineering and Construction).
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1.2 Necesidad inicial Tal como reflejan los datos anuales de accidentes laborales [2], el sector de la construcción es el sector con más siniestralidad laboral y mayor número de accidentes mortales. A pesar de los esfuerzos de los agentes en prevención involucrados en elaborar legislaciones y normativas muy completas sobre la materia, las estadísticas reflejan una necesidad de nuevas herramientas para asegurar el cumplimiento de éstas. La importancia de la formación en Prevención de Riesgos Laborales (PRL) para la reducción de la siniestralidad es indiscutible. Tanto es así, que la Ley de Prevención de Riesgos Laborales le dedica por completo su artículo 19, en el que establece que: “el empresario deberá garantizar que cada trabajador reciba una formación teórica y práctica, suficiente y adecuada, en materia preventiva, tanto en el momento de su contratación, cualquiera sea la modalidad o duración de ésta, como cuando se produzcan cambios en las funciones que desempeñe o se introduzcan nuevas tecnologías o cambios en los equipos de trabajo.” [3] Desgraciadamente, tal y como se expondrá a lo largo de esta memoria, la formación en la construcción se caracteriza por el predominio de conceptos teóricos, alejados de la compleja realidad de la obra. En este contexto, la Realidad Virtual representa una herramienta con numerosas posibilidades. Lejos de formar parte únicamente de proyectos de investigación e innovación, el uso de esta tecnología para el aprendizaje es ya una realidad en diversos sectores. Debido a la sensación de inmersión y al realismo logrado en entornos virtuales, el sector de la construcción podría encontrar en esta tecnología un gran aliado para formar y concienciar a sus trabajadores.
1.3 Objetivo
El objetivo de este trabajo es conocer las posibilidades de la Realidad Virtual aplicada a
la formación de trabajadores del sector de la construcción, en particular en el ámbito de
la PRL. Para ello se pretende dotar a esta memoria del contexto teórico adecuado para
comprender las necesidades que mueven al uso de esta tecnología, así como del
contexto práctico que permita hacer un enfoque más próximo a las ventajas y
dificultades que presenta su implementación.
Para ello, se ha desarrollado los siguientes aspectos:
Problemática de la siniestralidad en el sector: análisis de los datos estadísticos en
cuanto a número y naturaleza de los accidentes y los trabajadores accidentados.
Prevención de Riesgos Laborales en el proyecto de construcción: definición del
concepto de salud y su importancia en la obra, definición de los documentos de
Seguridad y Salud y estado actual de la formación en riesgos laborales.
Realidad Virtual: definición del concepto y estado actual de la técnica. Análisis de su
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impacto en el mercado y las previsiones de futuro. Análisis de las ventajas del uso de
esta tecnología en la docencia en base a estudios neurológicos y psicológicos, así como
la viabilidad de la propuesta vinculada con el Building Information Modeling (BIM), como
gran tendencia en la digitalización del sector de la construcción. Definición de casos de
uso en nuestro país.
Serious Game: definición del concepto y componentes. Análisis de las ventajas del uso
de esta metodología en la docencia. Definición de casos de uso en nuestro país.
Píldora de una experiencia virtual formativa: planteamiento de la solución, diseño e
implementación de la misma. Elaboración de una prueba de campo exponiendo los
resultados, dificultades y retos planteados.
CAPÍTULO 2. PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES EN LA CONSTRUCCIÓN
2.1 El concepto de prevención de riesgos laborales La prevención de riesgos laborales es conocida como el desarrollo y aplicación de las medidas necesarias para evitar, o en su defecto minimizar, los riesgos en el trabajo. Es responsabilidad del empresario garantizar que el trabajador pueda acceder a un ambiente de trabajo saludable y óptimo, a todos los niveles, para el desarrollo de su ocupación laboral. La salud es definida por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como “estado de completo bienestar físico, mental y social, y no solamente la ausencia de afecciones o enfermedades” [3]. Consecuentemente, el nivel de salud y bienestar de un trabajador es resultado de un conjunto de factores difícil de identificar y cuantificar y variante de un individuo a otro. A pesar de ello, en toda actividad laboral es posible reconocer elementos, situaciones y hábitos que, por su naturaleza, se oponen o ponen en riesgo el concepto de salud. Por ese motivo, el sector de la construcción, caracterizado por su alta peligrosidad, cuenta con una amplia legislación en prevención liderada por la ley 31/1995 de prevención de riesgos laborales (L.P.R.L.).
2.2 Accidentalidad en el sector
2.2.1 Número y evolución de los accidentes El sector de la construcción, basándonos en datos del Informe Anual de Accidentes de Trabajo en España (2015) [1], es el sector de actividad con mayor índice de siniestralidad con más de 6794 incidencias registradas en el año 2015 (ver Figura 1) así como el sector con mayor mortalidad. Y lejos de mejorar, si nos fijamos en la gráfica de la evolución temporal de los índices de incidencia (entendidos como el número de accidentes con baja), observamos que el número de accidentes en el sector de la construcción está en
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aumento des del 2012, rompiendo con la tendencia de descenso vivida des de la implementación de la L.P.R.L..
Fig 1. Índices de incidencia sectoriales de accidentes de trabajo mortales (Fuente: “Informe
Anual de Accidentes de Trabajo en España”, INSHT)
Fig 2. Índices de incidencia sectoriales de accidentes de trabajo mortales (Fuente: “Informe
Anual de Accidentes de Trabajo en España”, INSHT)
Fig 3. Evolución temporal de los índices de incidencia sectoriales (Fuente: “Informe Anual de Accidentes de Trabajo en España”, INSHT)
Las causas de este aumento en la siniestralidad parecen apuntar a la recuperación económica, es decir, al incremento de la actividad. Esto se refleja en el hecho de que no
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solo el sector de la construcción tiene esta tendencia positiva; todo el resto de sectores económicos ven aumentados el índice de incidencia en mayor o menor medida a partir del 2013. Así mismo, el hecho de que muchos trabajadores cesaran su actividad para después incorporarse tras habiendo estado un tiempo prolongado sin ejercer la profesión, podría haber favorecido el acrecentamiento del número de imprudencias y por consecuente, a la cantidad de accidentes. Otra posible causa es la precarización de las condiciones de trabajo; con un modelo laboral en auge de contratación temporal y alta rotación del cual el sector de la construcción es altamente sensible, produciéndose el doble de accidentes en trabajadores con contrato temporal que con indefinido (ver relación entre tipo de contrato y accidentalidad, Figura 4). En todo caso, a falta de datos oficiales concretos por parte de la administración pública, se requeriría de un análisis íntegro para determinar qué está fallando, siendo indiscutible de que una mejora del sistema preventivo es necesaria.
Fig 4. Índice de incidencia por tipo de contrato y sector de actividad (Fuente: “Informe Anual de Accidentes de Trabajo en España”, INSHT)
2.2.2 Análisis del trabajador accidentado Detectar las características de los trabajadores es de gran relevancia para plantear nuevas líneas de mejora. La Figura 5 analiza qué grupo de trabajadores es más sensible a sufrir un accidente de trabajo según edad; se observa que el grupo de trabajadores con menos experiencia, los jóvenes de entre 16 a 24 años, son los más vulnerables en cuanto a siniestralidad. A pesar de ello, se percibe que el factor experiencia no es directamente proporcional al índice de incidencia, obteniendo los mismos valores para todos los rangos de edades comprendidos entre 30 a 60 años. Esto se debe a que dominar los aspectos técnicos reducen la accidentalidad, pero al mismo tiempo, el trabajador gana confianza y con ello pierde la aversión al riesgo, necesaria (en cierta medida) para ejercer la actividad laboral de forma segura. Además, al aumentar de edad nos encontramos con hábitos de conducta muy arraigados difícilmente moldeables en un aula mediante métodos tradicionales de enseñanza.
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Fig 5. Índices de incidencia por edad (Fuente: “Informe Anual de Accidentes de Trabajo en
España”, INSHT)
Analizando estos datos en conjunto, parece factible dotar a estos jóvenes de nuevas tecnologías que se ajustan mejor a su entorno tecnológico y por el otro lado, utilizar medios con gran impacto emocional para actuar sobre el pensamiento arraigado de aquellos con más edad.
2.3 PRL en la obra de construcción
2.3.1 Legislación preventiva La prevención de riesgos laborales en el sector de la construcción está ampliamente recogida en un gran número de normas y reglamentos. Como eje de todas ellas, y mencionada anteriormente, existe la Ley de Prevención de Riesgos Laborales (LPR) elaborada en el 1995 como transposición de la Directiva Europea 89/391/CEE. Básicamente ésta ley establece como principios generales: la prevención de los riesgos profesionales, la eliminación o disminución de los riesgos derivados del trabajo y la información, la consulta, la participación equilibrada y la formación de los trabajadores en materia preventiva. Posteriormente, cabe destacar la aparición de un conjunto de reglamentos de especial importancia para el sector de la construcción como son:
Real Decreto 485/97 sobre disposiciones mínimas en materia de señalización de seguridad y salud en el trabajo.
Real Decreto 773/97 sobre disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la utilización por los trabajadores de equipos de protección individual.
Real Decreto 171/04, por el que se desarrolla el artículo 24 de la L.P.R.L., en materia de coordinación de actividades empresariales.
Real Decreto 1627/1997 donde se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en las obras de construcción.
Real Decreto 1109/07 (24 agosto) por el que se desarrolla la Ley 32/06, reguladora de la subcontratación en el sector de la construcción.
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A pesar de disponer de estos textos normativos, debido a su naturaleza generalista, se requieren de guías técnicas específicas, las cuales tienen carácter no vinculante, para facilitar la aplicación de los reales decretos de desarrollo de la Ley de Prevención de Riesgos Laborales. El principal organismo encargado de elaborar estos textos, así como de un conjunto de guías de buenas prácticas (NTP), es el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT).
2.3.2 Prevención durante la fase de proyecto y ejecución
2.3.2.1 Estudio de seguridad y salud Es el documento de carácter no contractual, elaborado durante la elaboración del proyecto por el técnico en materia de seguridad y salud competente. Éste recoge las medidas preventivas adecuadas a los riesgos que conlleve la realización de la obra. Tal y como se recoge en el artículo 5 del RD 1627/1997, el documento contendrá los siguientes apartados:
Memoria descriptiva de los procedimientos, equipos técnicos y medios auxiliares que hayan de utilizarse o cuya utilización pueda preverse.
Pliego de condiciones particulares en el que se tendrán en cuenta las normas legales y reglamentarias aplicables a las especificaciones técnicas propias de la obra de que se trate.
Planos en los que se desarrollarán los gráficos y esquemas necesarios para la mejor definición y comprensión de las medidas preventivas definidas en la Memoria.
Mediciones de todas aquellas unidades o elementos de seguridad y salud en el trabajo que hayan sido definidos o proyectados.
Presupuesto que cuantifique el conjunto de gastos previstos para la aplicación y ejecución del estudio de seguridad y salud.
En fase de redacción del proyecto, el promotor de la obra estará obligado por ley a elaborar un estudio de seguridad y salud en los casos que se cumpla alguno de los supuestos recogidos a continuación. En caso de contrario deberá elaborar un estudio básico de seguridad y salud.
El presupuesto de la obra es igual o superior a los 450.759,08 euros.
La duración de las obras es superior a 30 días laborables, empleándose en algún momento a más de 20 trabajadores simultáneamente.
La suma de los días de trabajo del total de trabajadores es superior a 500.
Obras de túneles, galerías, conducciones subterráneas y/o presas.
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2.3.2.2 Estudio básico de seguridad y salud De forma análoga al estudio de seguridad y salud, el estudio básico es el documento de carácter no contractual, elaborado durante la elaboración del proyecto por el técnico en materia de seguridad y salud competente designado por el promotor. A diferencia el estudio de seguridad y salud, el estudio básico solo deberá contener las normas de seguridad y salud aplicables a la obra identificando los riesgos a evitar y las medidas técnicas necesarias para ello, así como las previsiones y las informaciones útiles para efectuar los previsibles trabajos posteriores.
2.3.2.1 Plan de seguridad y salud Es el documento de carácter contractual, elaborado en fase de proyecto por el contratista. Éste constituye el instrumento básico de evaluación de riesgos y planificación de la actividad preventiva en la obra. El plan de seguridad y salud analiza, estudia, desarrolla y complementa las previsiones contenidas en el estudio o estudio básico, pero bajo ningún concepto, el plan debe implicar una disminución de los niveles de protección de éste. El plan deberá ser aprobado, antes del inicio de la obra, por el coordinador en materia de seguridad y de salud durante la ejecución de la obra. Podrá ser modificado por el contratista en función del proceso de ejecución de la obra y de las posibles incidencias que se produzca, bajo posterior aprobación del coordinador o dirección facultativa. También todos los agentes que intervienen en la obra podrán presentar, con el correspondiente criterio, las sugerencias y alternativas que consideren necesarias. El plan es por tanto un documento que está presente tanto en fase de proyecto como en fase de ejecución y que deberá estar al acceso de todos adaptándose al desarrollo de la obra.
2.3.3 Formación preventiva actual
2.3.3.1 Introducción La obligatoriedad de impartir formación preventiva a los trabajadores recae por Ley en la figura del empresario. Igualmente, tal y como se recoge en el artículo 19 de la LPR, “esta formación deberá estar centrada específicamente en el puesto de trabajo o función de cada trabajador, adaptarse a la evolución de los riesgos y a la aparición de otros nuevos y repetirse periódicamente, si fuera necesario.”[2] Además, se especifica que deberá ser impartida por la empresa mediante medios propios o en caso de que no sea posible, a través de Servicios de Prevención Ajenos (SPA). Teniendo en cuenta lo recogido anteriormente, el resto de criterios en cuanto a contenidos, modalidad, duración etc., es decisión del agente que proporciona el servicio formativo.
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A modo general, existen dos tipos de formación en materia de seguridad y salud en la obra: la formación teórica descompuesta en conceptos generales y específicos de la actividad que se desarrollara y la formación práctica.
2.3.3.2 Formación teórica La formación preventiva actual teórica es obligatoria y se basa principalmente en dos ciclos: un primer ciclo llamado “aula permanente” y un segundo ciclo o “curso de oficio”. Tradicionalmente, la formación impartida en el primer ciclo tenía carácter obligatorio, pero con la publicación del V Convenio General de la Construcción ha pasado a ser opcional si se dispone del segundo. En el primer ciclo, cuya duración es de 8 horas, se abarcan los criterios generales en materia de seguridad y salud en el trabajo. Igualmente, con esta formación se pretende conseguir una actitud de interés por la seguridad y salud que incentive al alumnado para iniciar los cursos de segundo ciclo. Destacar que esta formación inicial no exime al empresario de su obligación de informar al trabajador de los riesgos específicos en el centro y en el puesto de trabajo. Básicamente la formación impartida en el “aula permanente” comprende los siguientes contenidos:
Conceptos básicos sobre seguridad y salud tales como conocer los factores de riesgo y el marco normativo básico.
Técnicas preventivas elementales sobre riesgos genéricos que comprenden los equipos de protección individual, los medios auxiliares, la señalización etc.
Primeros auxilios y medidas de emergencia en cuanto a procedimientos generales y planes de actuación.
Derechos y obligaciones. El segundo ciclo, cuya duración mínima es de 20 horas, se divide en dos partes: una de carácter genérico (14h) y otra específica (6h) referente al oficio que el trabajador vaya a realizar en la obra. Es decir, cuando el trabajador ha obtenido formación específica en un oficio, si desea emplearse en otra actividad, solo tendría que cursas las 6h específicas de su nueva actividad. En cuanto a los contenidos, en la parte genérica se tratan los siguientes conceptos:
Técnicas preventivas que comprenden los equipos de protección individual, los medios auxiliares, la señalización etc.
Medios auxiliares, equipos y herramientas.
Verificación, identificación y vigilancia del lugar de trabajo y su entorno. Es decir, identificación de riesgos, planificación de las tareas desde el punto de vista preventivo, manipulación de productos químicos etc.
Interferencias entre actividades.
Derechos y obligaciones, en el que se trata, entre otros conceptos, el marco normativo general y específico.
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En la parte específica, si bien depende del oficio, se repite una misma estructura basada en:
Definición de los trabajos que se realizarán en la obra.
Técnicas preventivas específicas que comprenden la identificación y la evaluación de los distintos riesgos, la colocación y usos de los medios de protección colectiva e individual, la manipulación manual de cargas, conocer el etiquetado y fichas de seguridad de los materiales y productos y la utilización de medios auxiliares como escaleras de mano o andamios.
Ambos ciclos pueden realizarse de forma presencial o telemática y con posterioridad a éstos, el trabajador debe superar una prueba para evaluar la efectividad de la formación, tratándose en la mayoría de casos en un examen tipo test. En cuanto a la renovación en la formación recalcar que, si bien la percepción general por parte de los técnicos preventivos es que es necesaria, en la ley no se le hace mención alguna, excluyendo los casos en los que se efectúa un cambio en las condiciones de trabajo o rotación a otro puesto. Es por tanto responsabilidad del técnico competente en PRL decidir cada cuanto los trabajadores deben renovar sus conocimientos en prevención. Además, para aquellos que quieran optar a la Figura de Recurso Preventivo, así como los trabajadores que quieran ampliar su conocimiento en prevención de forma opcional, existe el Curso Básico en PRL cuya duración es de 60 horas. Puntualizar que aquellos trabajadores que elijan realizarlo, solo tendrían que complementar su aprendizaje con las 6 horas de formación específicas del oficio. Es decir, el Curso Básico en PRL convalida la formación general (14 horas) de todos los oficios.
2.3.3.3 Formación práctica La formación práctica en el sector de la construcción se enmarca como una herramienta de apoyo y complemento a la formación teórica impartida y por ello, es decisión única de la empresa que imparte la formación el ofrecer este servicio. Resultado de la ausencia de obligatoriedad y debido a la necesidad de una infraestructura de soporte, la formación práctica está poco presente en la formación actual, contando con pocos centros en los que pueda llevarse a cabo. Como excepción encontramos la Fundación Laboral de la Construcción (referente en el ámbito de la prevención) que dispone de Centros de Prácticas Preventivas (CPP) por todo el territorio nacional.
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Fig 6. Centro de Prácticas Preventivas en Logroño (Fuente: Fundación Laboral de la Construcción)
Estos centros son estructuras de edificios en construcción con elementos e instalaciones característicos de la obra. En ellos, los formadores en prevención enseñan sobre protecciones colectivas, trabajos verticales o trabajos en altura (entre otros) mediante ejercicios de simulación muy cercanos a la realidad de la obra. A pesar de ello, es significativo el hecho de que solo 21 de sus 46 centros de formación cuenten con este tipo de infraestructuras.
2.3.3.4 Tarjeta Profesional de la Construcción La Tarjeta Profesional de la Construcción (TPC) es un documento mediante el cual se acredita la formación recibida por el trabajador del sector en materia de prevención de riesgos laborales, que se haya sometido a un reconocimiento médico laboral, así como su categoría profesional, sus periodos de ocupación en las empresas trabajadas. La tarjeta caduca a los cinco años de su emisión siendo posible su posterior renovación. Este documento nace a partir de la Ley 32/2006 reguladora de la subcontratación (ver apartado 2.3.1 Legislación preventiva) y siguiendo lo establecido en el V Convenio Colectivo del Sector de la Construcción (2012). Se propone pues, entre otros objetivos, facilitar el conocimiento al empresario de que los trabajadores de nueva incorporación poseen los requisitos médicos, la formación y la experiencia requerida para ejercer su trabajo. El encargado del desarrollo y emisión de la tarjeta es la Fundación Laboral de la Construcción, entidad sin ánimo de lucro que trabaja para unir, conectar y facilitar recursos a las distintas empresas y profesionales de la construcción. Destacar que, aunque la obtención de la TPC no es obligatoria por Ley, suele ser un requisito solicitado frecuentemente por las empresas.
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CAPÍTULO 3. REALIDAD VIRTUAL
3.1 Concepto y sus orígenes
Se entiende como realidad virtual, a la creación de un entorno totalmente artificial
generado mediante técnicas computacionales, el cual hace experimentar al usuario la
sensación de estar inmerso en él. La realidad virtual, aunque nos lo pueda parecer, no
es una tecnología que se haya desarrollado en la última década; de hecho, sus orígenes
se remontan a más de medio siglo atrás.
En 1838 Charles Wheatstone descubre que el celebro procesa por separado dos
imágenes bidimensionales para crear la visión tridimensional; con ello vendría la
invención el estereoscopio.
A pesar de este descubrimiento, no podríamos hablar del nacimiento de la realidad
virtual hasta el 1957 con la invención por parte de Morton H. Eilig, el conocido como
padre de la realidad virtual, del dispositivo llamado “Sensorama”. Este simulador proveía
la ilusión de la realidad a través de imágenes 3D en movimiento además incorporaba
olores, sonido estéreo, vibraciones en el asiento y efectos de viento para crear la
simulación.
Fig 7. Anuncio publicitario del dispositivo Sensorama (Fuente: Proyectoidis)
Más tarde, le seguiría a “Sensorama” un dispositivo que podría considerarse el ancestro
de las gafas de realidad virtual actuales. Las “Telesphere Mask” (patente en 1962) se
trataba pues de un dispositivo de video 3D con sonido estéreo (pero sin rastreo de
movimiento) que, a diferencia de las actuales, en lugar de conectarlo a un Smartphone
u ordenador, utilizaban tubos de televisión miniaturizados para transmitir las imágenes.
Cabe mencionar que simultáneamente, entorno al 1961, Ivan Sutherland con la ayuda
de su estudiante Bob Sproull crean lo que es el primer HMD (Head Mounted Displays),
la “Sword of Damocles”: un dispositivo de realidad virtual y aumentada que, conectado
a un ordenador, genera gráficos que son combinados con el entorno real que visualiza el
usuario. Las imágenes generadas por el ordenador dependían de la posición de la
persona, esta era captada mediante unos brazos mecánicos suspendidos en el techo.
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Posteriormente, aparececería el “Videoplace” (1965), un laboratorio de realidad artificial
capaz de interactuar con el usuario respondiendo a sus movimientos y acciones sin la
necesidad de ningún otro dispositivo de soporte; esta invención se consideraría, por
tanto, el ancestro de la tecnología CAVE (Cave Assisted Virtual Environment).
Destacar que, a pesar de la existencia de estos dispositivos, el término de Realidad Virtual
no aparecería hasta 1987 de la mano de Jaron Lanier. A raíz de ello, la tecnología
experimenta un mayor interés y se populariza el uso de máquinas Arcade que usan la
tecnología HMD a través de juegos multijugador. Más tarde, se producirían lanzamientos
como el Sega VR, el cual vio su comercialización cancelada por el malestar que provocaba
a los usuarios, o el Virtual Boy de Nintendo; ambos dispositivos utilizaban cascos de
realidad virtual conectados a una videoconsola.
Fig 8. A la derecha, captura del video pubilitario de las Sega VR. A la izquierda, un usuario jugando con las Virtual Boy de Nintendo (Fuente: Varias)
3.2 Estado actual
3.2.1 Análisis de la industria y previsiones de futuro
3.2.1.1 Ingresos de la industria
Se estima que, para este año, según datos del estudio realizado por la consultora SuperData [5], la industria de la realidad virtual logre alcanzar los 4.800 millones de euros; esto significaría que los ingresos se duplicarán respecto al año pasado (2.400 millones). Lejos de estancarse, las previsiones indican que la realidad virtual es un mercado en alza: para los años próximos, se predice que el mercado seguirá aumentando su valor llegando en 2020 a alcanzar los 34.000 millones de euros. Esto significa que, en tan solo 3 años, los ingresos de la industria vivirán un incremento de un 607%.
En cuanto a las tendencias en las plataformas de realidad virtual, actualmente los ingresos del mercado están igualmente divididos entre ordenador y consola (38% y 36% respectivamente) mientras que los dispositivos y softwares para Smartphone llegan a alcanzar el 29%. A pesar de ello, las previsiones esperan que esta tendencia en la división del mercado cambie significativamente: para el 2020, se decantan el ordenador (40%) y
14
los Smartphone (38%) como principales plataformas, dejando a la consola en un puesto secundario con solo un 21% del mercado.
Fig 9. Ingresos de la industria de la realidad virtual a nivel mundial de 2016 a 2020, por
plataforma (hardware y software) (Fuente: SuperData Research)
3.2.1.2 Sectores de utilización de la realidad virtual
Si nos fijamos en la utilización de esta tecnología en nuestro país, según Statista en base a datos del 2016 [6], observamos que la realidad virtual sigue teniendo un papel principalmente encarado al entretenimiento y a eventos publicitarios con un total del 45% del mercado. Le siguen el Turismo (17%) que ve en la realidad virtual un claro atractivo con aplicaciones viables, así como la educación (14%) y la salud (12%). Sectores menos relevantes son el Inmobiliario (8%) y el de servicios (4%).
Fig 10. Principales sectores de utilización de la realidad virtual (RV) en España en 2016 (Fuente:
Statista)
15
Si observamos las previsiones para 2025 en cuanto al número de usuarios a nivel mundial de realidad virtual y/o aumentada [7], las tendencias vistas anteriormente siguen manteniéndose. Con una apuesta clara de los fabricantes de videojuegos (49% del mercado) por optar por estas tecnologías como línea de futuro para la nueva generación de videojuegos. En total, el ámbito del entretenimiento pasará a representar un 67% del total del mercado. También destaca una clara apuesta de ambas tecnologías aplicadas a la publicidad (21%) y le siguen el comercio al minorista (7%) y la educación (3%). También los datos reflejan que en ámbito de la salud y la ingeniería se prevé un aumento de inversión en dispositivos y software, si bien es cierto que parece que el protagonista en este ámbito será la realidad aumentada.
Fig 11. Previsión del número de usuarios de realidad virtual y/o aumentada a nivel mundial en
2025, según ámbito de aplicación (en millones) (Fuente: Statista)
3.2.1.3 Impacto en el consumidor Si nos fijamos en qué impacto ha tenido la tecnología en el consumidor en Europa y América (Figura 12), según datos de la empresa investigadora de mercado Newzoo [8], apreciamos que una intención media de compra de un 9,4%. Este porcentaje parece a simple vista bajo considerando que se esperaba que en 2016 aumentasen notablemente con la llegada de nuevos dispositivos como las HTC Vive o las Daydream View. Destaca en estos datos el porcentaje de usuarios que se encuentran indecisos con la compra de un dispositivo de realidad virtual, llegando a ser del 40% en algunos países. También relevante es el bajo porcentaje de usuarios que no conocían el término de realidad virtual, siendo este de media del 8,6%. Con estos datos parece ser que el mercado necesita un incentivo para hacer decantar a un consumidor indeciso a probar la tecnología.
16
Fig 12. Intención de compra de un dispositivo de realidad virtual en América y Europa, datos del 2016 (Fuente: Newzoo)
3.2.1.4 Ventas según dispositivos
En cuanto a los dispositivos y dejando de lado las Cardboard (hardware de gama baja que no es recogido en las estadísticas), se aprecia un claro protagonismo de las ventas de hardware de gama media (Samsung Gear VR y Google Daydream). Este hecho es comprensible ya que uno de los mayores hándicaps de esta tecnología es su elevado coste. Le siguen la consola PlayStation VR, la cual ve una reducción notable en las ventas respecto al anterior año. Nuevamente, parece apreciarse una reducción del interés en esta tecnología utilizando la consola como plataforma. Por último, respecto los dispositivos de altas prestaciones, se comprueba la popularidad de las HTC Vive sobre las Oculus Rift, posiblemente debido a que el dispositivo Vive ofrece mejores con un incremento del coste, respecto a su rival, relativamente bajo.
Fig 13. Número de dispositivos de realidad virtual vendidos a nivel mundial, datos de 2016 y pronostico del 2017 (en millones) (Fuente: SuperData Research)
17
3.2.2 Estado de la técnica: Principales Hardware y software
3.2.2.1 Hardware Actualmente en el mercado existe una amplia gama de dispositivos de realidad virtual. A continuación, se recogen por orden cronológico aquellos que cuentan con más popularidad. Las Oculus Rift fueron las gafas que darían solución a un mercado saturado de dispositivos con pésimas prestaciones: elevado peso, bajo contraste, alta latencia, un campo de visión muy reducido, además de ser inalcanzables para la mayoría de usuarios por su elevado coste. Creadas en el 2012, las Oculus han alcanzado una gran popularidad y continúan siendo referente en el mercado con la nueva versión del hardware, sacado al mercado en el 2016. Más tarde en 2014, Google decide crear las Google Cardboard como obsequio para los asistentes de un congreso de desarrolladores. Estas lentes simples con visor de cartón tuvieron tanto éxito que más tarde se comercializaron y siguen siendo una opción económica pero efectiva para tener un primer contacto con la tecnología. En el 2015, Sony lanza las PlayStation VR y las Samsung Gear VR. El primer dispositivo está diseñado para funcionar con el soporte de una consola (PlayStation 4) por otro lado, las Gear VR requieren de un dispositivo móvil de la misma compañía. Aunque las Samsung Gear VR guardan similitudes con las Carboard, las de Samunsung disponen de mejor óptica, mejor campo de visión (96° frente a los 90° de las Cardboard), y mejor seguimiento del movimiento. Al igual que las Gear VR, Las Daydream View, con rendimientos similares a las Gear VR, se empiezan a comercializar en el 2016. También ese mismo año, aparecen las HTC Vive fabricadas por HTC y Valve. Este hardware de gama alta, al igual que las Oculus Rift, ofrecen prestaciones de alta calidad con una gran potencia gráfica y buen seguimiento del movimiento.
Fig 14. Dispositivos Realidad Virtual según fecha de aparición en el mercado (Fuente:
composición propia, varias fuentes) (*) Oculus Rift versión del 2016
2012
Oculus Rift (*)
2014
Google Cardboard
2015
PlayStationVR
Samsung Gear VR
2016
Daydream View
18
Los dispositivos mencionados anteriormente tienen grandes diferencias en cuanto a características técnicas, esta información se amplía en los anexos. Además de las gafas de realidad virtual, en los últimos años se han desarrollado un gran número de dispositivos complementarios con la intención de dotar a esta tecnología de más realismo. A modo general, podemos clasificarlos de la siguiente forma:
Dispositivos que reproducen el movimiento corporal mediante una estructura de soporte. La limitación del espacio real contra las infinitivas posibilidades del entorno virtual es uno de los grandes hándicaps de la realidad virtual. Estos dispositivos pretenden dar solución a esto. Mediante plataformas deslizantes y estructuras adheridas al cuerpo, los desarrolladores permiten al usuario recorrer grandes distancias sin que el jugador apenas se mueva del lugar.
Son ejemplo de estos dispositivos las plataformas de movimiento Virtuix Omni o KatWalk.
Dispositivos que captan el movimiento corporal mediante sensores. Estos pretenden dotar al usuario de total libertad de movimiento, utilizando sensores destinados a esta función.
A modo de ejemplos, se encuentra la tecnología Kinect o el dispositivo LeapMotion.
Dispositivos o simuladores de máquinas/vehículos etc. Estos dispositivos utilizan estructuras u objetos de soporte tales como la pantalla de
controles de un avión o el volante de un vehículo o maquinaria. Se utilizan con el objetivo de simular actividades que involucren estos elementos.
En esta categoría encontramos Forklift-Simulator (simulador de carretilla elevadora)
de FL-Simulators o el DriveSim (simulador de conducción para autoescuelas).
Dispositivos que reproducen el movimiento de la mano
Estos dispositivos pretenden reproducir de forma fidedigna los movimientos de la mano. Sus aplicaciones van des de la rehabilitación de enfermos mediante la repetición de ejercicios terapéuticos hasta el modelado 3D donde se requiere un grado de precisión milimétrico.
Son ejemplo los guantes de CyberGlove Systems o el Geomagic Touch
19
OTROS DISPOSITIVOS
Fig 15. Dispositivos complementarios para realidad virtual (Fuente: composición propia, varias
fuentes)
3.2.2.2 Software En la actualidad, los programas utilizados para el desarrollo de aplicaciones de realidad virtual son los motores de videojuegos o motores gráficos. En el mercado, existen una gran variedad de motores que ofrecen muy buenos rendimientos en cuanto a calidad gráfica y facilidades para la creación de proyectos: paquetes de objetos 3D, personajes y texturas ya creadas, herramientas para mejorar el rendimiento del modelo, iluminación y sombras automáticas etc. A continuación, se recogen los softwares más importantes del mercado:
Unreal Engine: es uno de los motores de juego más populares, debido a su alta capacidad gráfica. La creación de un proyecto con Unreal es gratuita siempre y cuando no se comercialice la aplicación o genere menos de 3000 dólares por producto y trimestre. En caso contrario, el autor debería aportar el 5% de las ganancias generadas. Entre sus desventajas es que su aprendizaje es algo difícil, comparado con otros motores de videojuegos del mercado.
Unity: es un motor de videojuegos muy equilibrado en cuanto a potencia y línea de aprendizaje, lo que le hace adecuado para un usuario inexperto pero que quiera conseguir grandes resultados gráficos. Unity cuenta con versiones gratuitas sin restricciones y además dispone de guías de uso para conocer sus herramientas y funcionalidades.
Movimiento corporal con
estructura
Movimiento corporal con
sensores
Simuladores Movimiento de la mano
20
Cryengine: se trata de un software con alta potencia gráfica donde destaca su capacidad para reproducir escenarios donde la iluminación y el realismo son los protagonistas. Como en el caso de Unreal, Cryengine resulta de una herramienta difícil de manejar, más adecuada para desarrolladores expertos. Además, este motor no cuenta con versión gratuita.
CAPÍTULO 4. SERIOUS GAME INMERSIVO PARA LA FORMACIÓN
4.1 Introducción
Un Serious Game inmersivo para la formación es basado en la combinación de la
tecnología de realidad virtual conjuntamente con las técnicas propias de un Serious
Game.
A continuación, se detallan ambos componentes dentro del ámbito formativo,
detallando sus ventajas en base a estudios neurológicos y psicológicos. Así mismo, se
expone la viabilidad de disponer de una experiencia inmersiva dentro del marco del
Building Information Modeling (BIM).
Por último, se recogen algunos casos de uso de la realidad virtual aplicada a la formación
en nuestro país.
4.2 Experiencias formativas inmersivas
4.2.1 Introducción
En los últimos años, el uso de tecnologías TIC emergentes tales como visualizaciones 3D
y aplicaciones de realidad virtual se ha ido popularizando. Numerosos proyectos han
conseguido aplicar este tipo de tecnología de forma eficaz en los proyectos de
construcción, comunicación, marketing y formación.
En este último ámbito, el de la formación, la realidad virtual se vislumbra como una
potente herramienta. Esta tecnología, frente a métodos convencionales, permite
reproducir escenarios realísticos y complejos detalles con el objetivo de permitir la
implicación emocional de la persona que la experimenta.
Es por ello que conocer la influencia del factor emocional y sensorial en el proceso de
aprendizaje, permite comprender las ventajas de este tipo de tecnología.
A continuación, se recogen brevemente algunas claves en el ámbito de la neurociencia
y psicología para entender este fenómeno.
21
4.2.2 ¿Por qué utilizar la realidad virtual?
4.2.2.1 Herramienta segura para la práctica continuada
“Lo que se oye se olvida, lo que se ve se recuerda, lo que se hace se aprende”
(Confucio. Siglo V a.C.)
Numerosos autores estudian la capacidad de aprendizaje a través del proceso cognitivo
o de pensamiento racional, mediante teorías sobre la estructura de la mente humana o
arquitectura cognitiva.
Básicamente, estas teorías tienen como objetivo definir las operaciones mentales y
perceptivas básicas que tienen lugar en la mente humana [9], es decir, de qué forma
nuestro celebro se organiza para permitir el conocimiento. Debido a ello, estas pueden
desempeñar un importante papel como predictores de la conducta humana. [10]
Actualmente, el modelo más ajustado a la concepción que se dispone sobre el
funcionamiento cognitivo es la arquitectura cognitiva ACT-R. [10] Fundamentalmente,
esta destaca la importancia de la práctica para permitir la memoria a largo plazo y evitar
la pérdida del conocimiento.
En este sentido, la experiencia virtual ofrece una herramienta versátil: esta hace posible
seguir el proceso de aprendizaje de forma natural, permitiendo al usuario arraigar los
conocimientos a través de la memoria procedimental pero ofreciendo un entorno
totalmente seguro. Además, al ser una herramienta portátil con formatos fáciles de
distribuir, la experiencia garantiza que ese proceso se pueda realizar de forma
continuada sin representar elevados costes.
4.2.2.2 Tecnología creadora de emociones
Dentro del contexto del proceso de aprendizaje, estudios en la neurociencia están
evidenciando que el pensamiento emocional (ya sea consciente o inconsciente), lejos de
jugar un papel “disuasorio”, constituye una herramienta fundamental para la base del
conocimiento.
En el estudio “We feel, therefore We learn” [11], investigadores recogen las conexiones
entre las emociones, las relaciones sociales y la toma de decisiones. Los autores esperan
que, una mejor comprensión de la relación entre procesos cognitivos y emocionales
ayude al diseño de nuevos entornos de aprendizaje innovadores.
Como evidencia, en el artículo se recoge un estudio elaborado con pacientes con daño
cerebral. Estos sufrían lesiones en la corteza prefrontal ventromedial, parte del cerebro
que juega un papel importante en las respuestas emocionales y morales del individuo.
Como resultado de estas dolencias, “los pacientes mostraron un comportamiento social
anómalo, haciéndolos inconsciente de las consecuencias de sus acciones, insensibles a
las emociones de los demás e incapaces de aprender de sus errores”.
Consecuentemente, “estos mostraron problemas al ejercer sus profesiones a pesar de
22
poseer las habilidades requeridas o hicieron malas decisiones de negocios a pesar de
conocer los riesgos implicados…”. Se concluye, que estos poseían sus capacidades de
lógica y conocimiento intactas, no obstante, debido a su incapacidad emocional, sus
decisiones no eran las adecuadas.
La siguiente figura (Figura 16) representa de forma gráfica la relación neurológica entre
las emociones y el sistema cognitivo. La elipse sombreada representa las emociones,
mientras que la elipse con trazado discontinuo representa el proceso cognitivo. Se
aprecia que la mayoría de procesos de la mente humana involucran ambos aspectos, el
racional y el emocional (Pensamiento emocional). De hecho, el gráfico refleja como la
mayoría de procesos se originan en las emociones y después se complementan con el
pensamiento racional y lógico.
Fig 16. Relación neurológica entre las emociones y el sistema cognitivo (Fuente: “We feel,
Therefore We learn”, Immordino y Damasio, 2007)
Esto nos indica que, como se evidencia en el día a día de la obra de construcción,
nuestras decisiones también basan en las emociones y no en la lógica o el razonamiento
puro.
Esto arroja algunas claves para responder a cuestiones como: ¿El obrero realmente no
conoce cómo actuar ante los peligros? ¿A pesar de ser consciente, por qué el trabajador
decide adoptar una actitud temeraria? ¿Qué herramientas podría permitir un cambio
en conductas arraigadas?
Teniendo en cuenta lo citado anteriormente, disponer de una herramienta capaz de
generar y modelar emociones supone un aspecto clave para la formación,
especialmente en la prevención de riesgos laborales.
23
4.2.3 Otras ventajas
Además de las expuestas anteriormente, otras ventajas de la realidad virtual frente a la
enseñanza tradicional son:
Seguimiento de la progresión del estudiante: los resultados de la experiencia
virtual pueden ser registrados y almacenados, hecho que permite seguir la
evolución del estudiante. Además, esto permite la personalización de la
enseñanza, es decir, el docente es capaz de localizar las debilidades del alumno
y centrarse en estas.
Poco requerimiento de espacio: el espacio requerido en las experiencias
virtuales corresponde al de un dormitorio, para posibilitar el movimiento en la
aplicación. Los dispositivos más complejos no conllevan más requerimientos, a
excepción de disponer de un reducido espacio para la instalación de los sensores.
Posibilidad de estudiar a distancia: las aplicaciones pueden presentarse en
formatos que posibiliten su distribución. El estudiante, a través de su propio
dispositivo, podría formarse sin salir de casa. De igual forma, y como ya se ha
recogido en apartados anteriores, la realidad virtual se ha democratizado al
disponer en el mercado de dispositivos muy económicos.
Romper barreras lingüísticas: el formato de la aplicación virtual permite que, de
manera sencilla, la información pueda presentarse en más de una lengua. Esto
es de especial interés en el sector de la construcción, ya que a menudo los
trabajadores de una obra provienen de países extranjeros y carecen de buenos
conocimientos de la lengua del país de acogida.
No existen límites: en un entorno virtual se pueden recrear las situaciones que
queramos, con la complejidad y realismo que deseemos.
4.2.4 La experiencia virtual dentro del marco BIM
El Building Information Modeling (BIM) es un sistema de gestión de las obras de
construcción que está basado en el uso de un modelo tridimensional virtual relacionado
con base de datos. Este permite producir y almacenar toda la información necesaria para
operar en las distintas fases del ciclo de vida de las construcciones en los campos de la
edificación y la ingeniería civil. [12]
Aunque este documento no se ha centrado la metodología BIM, considerando el marco
del trabajo, resultaba interesante plantear brevemente las ventajas de combinar este
sistema con la tecnología de Realidad Virtual. Más aún si tenemos en cuenta que, con
su obligatoriedad en 2018 en España en las fases de Diseño y Construcción para
24
equipamientos e infraestructuras públicas de más de 2 millones de euros [12], el BIM
tomará un rol imprescindible en el proyecto de construcción.
Como se expondrá en próximos apartados, el escenario virtual formativo es enriquecido
con modelos 3D, texturas, materiales etc. Para el caso de una experiencia formativa de
PRL en la construcción, este escenario tiene como protagonista el modelo de la
construcción de estudio.
La posibilidad de importar un modelo BIM al escenario virtual, con todos los
componentes e información que este supone, permite optimizar el tiempo de desarrollo
de la aplicación y, por consiguiente, su coste. Esto es debido a que, disponiendo del
modelo BIM en plataformas como Autodesk Revit, la importación al motor de
videojuegos es sencilla.
Además, esto permite personalizar la experiencia. Al reproducir una obra en concreto,
el operario podrá recorrer la futura estructura apenas esta se esté empezando a
construir o, por el contrario, podrá interactuar en su fase posterior de mantenimiento.
Con ello, se podrán detectar previamente qué zonas tienen mayor peligrosidad y
tenerlas en cuenta para el entrenamiento de los trabajadores.
Adicionalmente, el jugador podrá disponer de información (presente en el modelo BIM)
que le permita tomar la decisión más adecuada en el contexto de la experiencia.
Teniendo estos aspectos en cuenta, se concluye que la metodología BIM y la Realidad
Virtual pueden complementarse de forma eficaz, haciendo que disponer de una
experiencia formativa sea más factible.
4.3 Experiencias formativas con Serious Games
4.3.1 Concepto y componentes Los juegos serios, conocidos por el término inglés Serious games, son aquellos diseñados
con objetivos que van más allá del entrenamiento.
El término se remonta a 1970, definido por Clarck C. Ant como “una actividad entre dos
o más personas para tomar decisiones que buscan alcanzar un objetivo dentro de un
contexto determinado” [13]. En 2005, Mike Zyda sitúa este concepto en el contexto
actual y lo define como “una prueba mental, de acuerdo con unas reglas específicas, que
usa la diversión como modo de formación gubernamental o corporativo, con objetivos
en el ámbito de la educación, sanidad, política pública y comunicación estratégica”.[13]
En cuanto al diseño, actualmente, la mayoría de Serious Game se basan en un mismo
conjunto de componentes ayudados por las nuevas tecnologías:
25
Gamificación
La gamificación hace referencia al uso de técnicas y elementos propios de los juegos en
actividades no recreativas. Se trata de un elemento imprescindible para un Serious
Game.
Estas dinámicas de juego se incluyen con el propósito de plantear retos a superar por el
jugador y con ello, motivarlo para obtener un objetivo final. A su vez, cuando interviene
un grupo de jugadores, la gamificación estimula la competitividad y/o el trabajo en
equipo.
Storytelling
El Storytelling es el proceso de trasmitir un relato o historia para compartir, interpretar
u ofrecer conocimientos y experiencias a una audiencia.
Aunque no es imprescindible, una gran parte de los juegos se desarrollan bajo un
contexto narrativo con el objetivo de permitir una mayor inmersión al usuario.
Feedback
En este contexto, el término Feedback se entiende como la interacción inmediata y
personalizada que el jugador experimenta durante el desarrollo de la experiencia. El
Feedback aplicado al Serious Game se basa en el sistema de recompensa-castigo. Se trata
pues, de una herramienta poderosa para el aprendizaje ayudando al usuario a reconocer
sus acciones y estimular su razonamiento.
Game-based learning
El game-based learning, es el método que utiliza videojuegos para el aprendizaje.
A pesar de que este elemento no es imprescindible para la creación de un Serious Game,
ya que por ejemplo un juego de cartas puede ser considerado, es muy frecuente su uso.
Para el usuario, utilizar el videojuego como plataforma de aprendizaje resulta una
herramienta divertida y de fácil acceso.
4.3.2 ¿Por qué un Serious Game?
Motivación para el éxito
Los Serious Game se plantean como un método de enseñanza que favorezca la atención
y motivación del estudiante a través de retos amenos.
Investigaciones apoyan esta premisa corroborando que los alumnos demuestran un
mayor compromiso, así como una mayor capacidad de concentración y motivación
cuando son retados [14].
26
En este mismo sentido, investigaciones dan a conocer que los estudiantes con mayor
motivación se perciben a sí mismo como más competentes. Cuando el alumno se siente
autocompetente, su implicación activa en el proceso de aprendizaje aumenta, es decir,
cuando estos confían en sus propias capacidades y tiene altas expectativas de
autoeficiencia, valora las tareas y se siente responsable de los objetivos del aprendizaje.
[15]
Además, estudios han demostrado que cuando a los jugadores se les plantea la solución
de un problema complejo con técnicas de gamificación, estos no solo enfrentar los
conceptos más superficiales; por el contrario, los estudiantes son capaces de generar
más conexiones, haciendo así que su interés y atención hacía la materia aumenten. [15]
4.4 Referencias: casos de uso
ADIF
A principios de este año 2017, ADIF da a conocer un proyecto centrado en el desarrollo
de dos aplicaciones de realidad virtual para su centro de formación tecnológica en
Valencia: la primera de ellas tiene como objetivo el formar al personal de
mantenimiento de subestaciones eléctricas, garantizando un entorno de trabajo seguro.
En la segunda aplicación, los operarios son instruidos en el proceso de montaje y
reparación de catenarias.
Los autores concluyen que: “"el resultado de esta primera experiencia ha sido muy
satisfactorio, comprobándose que esta combinación metodológica permite optimizar el
aprendizaje, mejorando y acelerando la transferencia de conocimiento a los
participantes.”[16]
Fig 17. Captura de la aplicación formativa de ADIF (Fuente: Virtualware)
27
AUDI
En agosto de este año 2017, Audi anuncia que ha adoptado la tecnología de realidad
virtual en su nuevo programa interactivo de aprendizaje.
Este consiste en una aplicación formativa para los procesos logísticos de embalaje y el
uso de los programas informáticos relacionados con estos. Además, se incorpora a la
experiencia niveles de dificultad que se adaptan a la progresión del trabajador.
Entre las ventajas destacan el ahorro de espacio, tiempo y dinero, así como la posibilidad
de enfrentar barreras lingüísticas y de distancia.
Fig 18. Instructor guiando a jugador, dentro de la experiencia formativa de Audi (Fuente: Audi
prensa)
RACC
RACC Autoescuelas, siguiendo la tendencia de otros centros formativos, ya incorpora la
realidad virtual para enseñar a conducir. Mediante esta tecnología, la entidad
proporciona experiencias cercanas a las de la conducción real. Entre las ventajas del uso
de esta tecnología, destacan que logra un “aprendizaje a través de la experiencia y, por
tanto, mayor retención” o que” la obtención del carnet de conducir se convierte en una
experiencia más divertida” [17]. Además, RACC ha incorporado un sistema de preguntas
tipo test en la experiencia virtual que almacena las respuestas del alumno, lo que le
permite evaluar la progresión de este.
Fig 19. Alumnos asistiendo a una clase de conducción con realidad virtual (Fuente: RACC
Autoescuelas)
28
FUCHOSA (prueba piloto)
Fuchosa, la compañía especialista en piezas de seguridad en automoción, cuenta con
una aplicación de realidad virtual para la simulación del proceso de clasificación de
piezas en función de si presentan o no desperfectos. La plataforma cuenta con un
instructor virtual y elementos de gamificación como un temporizador que marca la
duración del ejercicio y un contador que realiza el total de piezas de cada tipo.
Fig 20. Captura de la experiencia virtual formativa de Fuchosa, prueba piloto (Fuente:
Virtualware)
CAPÍTULO 5. DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA FORMATIVA
5.1 Introducción y estado inicial
Si bien, en la memoria de este trabajo ya se recogen ejemplos de proyectos formativos de realidad virtual aplicados a la PRL (ver apartado 4.4 Referencias: casos de uso), se consideró que desarrollar un prototipo propio resultaría beneficioso. Esto es debido a que, al realizar el proceso de diseño, desarrollo y puesta a prueba, se logra comprender en mejor medida la viabilidad y retos a superar en este tipo de aplicaciones. En cuanto al estado inicial, destacar que este proyecto no fue creado de cero, sino que se trata de la continuación de un trabajo anterior [18]. Los elementos que ya incorporaba la simulación, y se han conservado en la versión presentada en esta memoria son los siguientes:
Personaje y movimiento en primera persona.
Modelo del edificio y materiales.
Scripts (código) de detección de colisiones y cambio de material.
Elementos de seguridad: Barandillas escaleras y redes verticales
29
Fig 21. Estado inicial de la simulación
5.2 Solución propuesta La solución propuesta consiste en una experiencia virtual inmersiva, siguiendo el modelo de Serious Game, que incorpore situaciones a las que el trabajador hace frente en el día a día de la obra. Mediante instrucciones escritas o auditivas, el trabajador es guiado a realizar una tarea. Para ello, tendrá que equiparse con las medidas de PRL oportunas. Tal y como pasaría en la realidad, toda tarea conlleva peligros que, si el trabajador no ha tomado las precauciones necesarias, desencadenarán en accidentes. Se incorpora en el juego, entre otros elementos de gamificación, un sistema de puntuación que premiará aquellos jugadores que actúen de acuerdo a la normativa vigente.
5.3 Plataforma de salida El proyecto inicial fue desarrollado en una primera fase para plataforma Android, debido a los beneficios que representa una aplicación para móvil: fácil acceso y portabilidad, así como el bajo requerimiento de prestaciones. Posteriormente, se tomó la decisión de realizar esta experiencia para ordenador debido a que este ofrece mayores posibilidades gráficas. Como resultado se han obtenido dos tipos de aplicaciones:
Una experiencia virtual con técnicas de Serious Game.
Un prototipo de Serious Game en formato PC.
30
5.4 Hardware y software
La experiencia está desarrollada con el motor de videojuegos Unity. La decisión de utilizar esta multiplataforma es debida a que se trata de una herramienta gratuita y con buenas prestaciones tales como: potente capacidad gráfica, posibilidad de desarrollar para diversas plataformas y rápida progresión de aprendizaje de la misma. En cuanto al código del motor, se ha optado por lenguaje C# (C Sharp). El código desarrollado para permitir las funcionalidades de la experiencia se recoge en los anexos.
Además, se han importado objetos creados en los programas de diseño SketchUp y Blender. Estos objetos se han obtenido a través de diversas plataformas online de intercambio de modelos.
El hardware utilizado son las gafas de realidad virtual HTC Vive que incluyen controladores propios. En cuanto al ordenador utilizado se trata de un Dell Latitude E5450, las características técnicas de este se amplían en los anexos.
Fig 22. Dispositivo HTC Vive: gafas, controladores y sensores (Fuente: Amazon)
5.5 Análisis del diseño
5.5.1 Realismo Para permitir al jugador experimentar la sensación de inmersión, era necesario recrear escenarios realistas. El realismo es creado a través de la simulación de la geometría y propiedades físicas de los objetos. En la experiencia, el modelado de los objetos es elaborado a partir de mallas poligonales complejas y una amplia variedad de materiales. Así mismo, cada elemento es definido por una posición, un peso y unos límites de colisión propios, entre otras propiedades. Como resultado, se obtienen objetos con alto detalle estético cuyo comportamiento se asemeja a cómo lo harían en la realidad.
31
Encontrar un balance entre realismo y coste computacional no resulta sencillo, especialmente cuando se requiere del movimiento e interacción del jugador. Esto, tal y como se verá en próximos apartados, representará uno de los grandes retos del trabajo.
5.5.2 No-linealidad e incertidumbre El diseño de la experiencia formativa requiere que el jugador tenga capacidad de tomar decisiones. De igual forma, las decisiones que tome deben tener consecuencias para permitir el proceso de autoaprendizaje. La no-linealidad aplicada a la experiencia se entiende como a la variación de situaciones y finales del juego, dependiendo de las acciones cometidas por el jugador. Además, para determinar la capacidad de reacción ante un escenario cambiante, se incluye el factor de incertidumbre. Este es representado a través de la simulación de accidentes que implican a terceras personas y que, por tanto, no pueden ser predichos.
5.5.3 Autoaprendizaje Toda unidad formativa pretende, en mayor o menor medida, estimular el autoaprendizaje (o aprendizaje autónomo) del usuario. Las ventajas que ofrece este sistema, en contraste con otros métodos, comprenden desde la estimulación de la capacidad crítica, a la mejora de la autoestima, o la aptitud de liderazgo [19]. En la experiencia el autoaprendizaje se representa mediante los sistemas de acción-reacción y castigo-recompensa. A través de estas herramientas se espera que el jugador sea capaz de identificar los errores cometidos y reflexionar sobre ellos.
5.5.4 Gamificación Para permitir un aprendizaje eficaz en cualquier materia, se requiere mantener la motivación del estudiante. Numerosas herramientas son utilizadas con estos fines, una de ellas es la gamificación. La gamificación pretende, por tanto, dotar a la experiencia del componente de entretenimiento y diversión. En la simulación, los jugadores disponen de un sistema de vida y una puntuación que varían en función de sus acciones. Así mismo, un temporizador estimula a mantener una actitud activa ante la experiencia.
5.5.5 Guía Añadir instrucciones permite al jugador ser guiado a través del entorno desconocido, así como establecer tareas para alcanzar un objetivo final.
32
En la experiencia, estas instrucciones se añaden de forma escrita (en formato PC) y en forma de relato (en formato RV).
5.5.6 Jugabilidad e interacción El jugador puede adoptar un papel de observador o, por el contrario, puede interactuar de forma directa con los escenarios y objetos presentes en la simulación. Ambos puntos de vista ofrecen diferentes ventajas. Por ejemplo, si al jugador se le presentara la experiencia en formato test teniendo que elegir una respuesta correcta entre múltiples opciones, supondría un bajo requerimiento computacional y fácil manejo de la tecnología. Por el contrario, si el jugador puede interactuar con el entorno, y tal y como se ha implementado en la experiencia propuesta, se incrementa el componente de realismo e implicación emocional/sensitiva.
5.6 Implementación
5.6.1 Objetos del diseño
5.6.1.1 Edificio en construcción El edificio en construcción, ya implementado en el estado inicial del proyecto, fue importando desde el software de modelado Revit. Este se basa en una edificación de dos plantas con forjado, pilas, escaleras de obra etc. El modelo ha sido editado aumentando el número de plantas, para potenciar el efecto de vértigo en la experiencia.
5.6.1.2 Entorno de la obra Recrear elementos colindantes a la edificación eran de vital importancia para dotar a la simulación de realismo. Por ejemplo, se ha añadido un terreno con una textura que simula la propia de una obra y una superficie exterior que reproduce el asfalto de una calle. Para mejorar la apariencia de la simulación sin cargar el proyecto, se han incorporado edificios con bajo detalle rodeando la edificación. También, se han incorporado elementos propios de una obra tales como: servicios higiénicos, un local de descanso, maquinaria etc.
33
Fig 23. Resultado modelo final: edificio en construcción y entorno de la obra (formato RV)
5.6.1.3 Elementos de seguridad
Los elementos de seguridad se tratan de objetos interactivos, para el caso de los equipos de protección individual, y objetos no interactivos, para el caso de los equipos de protección colectiva.
Fig 24. Caseta de la obra: Equipos de protección individual y señalización (formato RV)
34
Fig 25. Vista andamio y redes de seguridad (formato RV)
A continuación, se recogen los equipos de protección individual (EPI), así como su justificación en la simulación:
Casco de seguridad
Tal y como se especifica en la guía técnica de equipos de protección individual [20], el uso del casco es de especial importancia en obras de construcción donde las actividades que se vayan a realizar se produzcan debajo o cerca de andamio, así como en puestos de trabajo situados en altura. En nuestro caso se cumplen ambas situaciones y, por tanto, se determina que es imprescindible que este elemento de protección individual esté presente en la simulación.
Calzado de protección
Se considera también imprescindible contar en la simulación de un calzado de protección ya que parte de las actividades se realizan en zonas de acopio/almacenaje de materiales. Así mismo ya que el jugador debe desplazarse por el andamio y la azotea del edificio en construcción, se considera de gran importancia disponer de un calzado de suela aislante y antideslizante.
Gafas de protección ocular
Este elemento es incorporado en la simulación a modo de distracción para el jugador, ya que no se cumple ninguna condición para la obligación de su uso.
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Orejeras de protección auditiva
A pesar de que este elemento de protección individual está indicado mayoritariamente para trabajos con maquinaria de percusión o aquella que conlleve un especial impacto sonoro, se considera oportuno su uso en la simulación. Indicar que el elemento de protección individual más adecuado para el caso de una exposición prolongada contra el ruido serían los tapones auditivos, tal y como refleja la guía técnica pertinente [21]; la decisión de substituir estos por orejeras se basa en la dificultad de conseguir una buena visualización del objeto en la simulación.
Sistema anticaída permanente: Arnés y línea de vida horizontal
A pesar de contar con medios de protección colectiva (redes), el riesgo de caída de personas a diferente nivel no puede eliminarse totalmente. Debido a esto y a la gravedad del riesgo, y tal y como se recoge en la normativa [20], es necesario emplear elementos de protección individual adecuados.
Sistema anticaída provisional: Arnés y línea de vida horizontal
En la simulación, se cuenta con un andamio dotado de barandillas de protección, así como de otros elementos que garantizan la salud del trabajador. A pesar de ello, y con el objetivo de minimizar los riesgos que conlleva el tipo de actividad simulada, se incorpora un sistema anticaídas. Éste se basa en una línea de vida horizontal textil independiente a la estructura del andamio para asegurar que en el supuesto de producirse el volcado del andamio, el trabajador no se caería con él.
Guantes de protección
Los guantes de protección son imprescindibles en la simulación debido a las características de la tarea que el trabajador (jugador) llevará a cabo. Al colocar los ladrillos, éste es vulnerable a lastimarse con algún borde afilado o que sufra lesiones en la dermis por el roce con estos elementos. Además, a pesar de que no está materializado en la simulación, se sobreentiende que la tarea involucra la utilización de cemento. El cemento, debido a su composición química, es un material abrasivo y el contacto prolongado con él, puede ocasionar reacciones alérgicas y quemaduras.
Chaleco de alta visibilidad
A pesar de que no se cuenta en la experiencia con vehículos o maquinaria en movimiento, se considera de gran importancia que el trabajador se visualice fácilmente ya que mejora la localización en el caso de producirse un incidente. En concreto, en nuestra experiencia hay la posibilidad de sufrir una caída a diferente altura, así como de sufrir un golpe por la caída de objeto. Mejorando la visibilidad de
36
la persona, se mejora la respuesta de los otros trabajadores ante un posible incidente.
Por otro lado, los equipos de protección colectiva (EPC) incorporados son los siguientes:
Red de seguridad sistema T
En la experiencia las actividades se localizan en la planta de la cubierta, lugar donde las probabilidades de sufrir un accidente grave aumentan. Es por ello, que la existencia de una red de seguridad horizontal que cubra todo el perímetro de la estructura es fundamental para garantizar la seguridad de los trabajadores. De igual manera, un sistema T de redes de seguridad protege contra la caída a niveles inferiores de objetos o materiales.
Red de seguridad horizontal de pequeñas dimensiones
En la obra simulada, se va a realizar la instalación de un ascensor que conecte los tres pisos y la azotea. Para ello, se ha dejado un hueco de dimensiones considerables localizado en el centro del forjado de cada piso. Siguiendo las especificaciones de la guía técnica [20], en los casos donde los trabajadores por la naturaleza de sus actividades sean susceptibles a sufrir una caída de más de 2m de altura, se protegerán mediante barandillas o con medios de protección colectivas equivalentes como redes de seguridad.
Red de seguridad para cierre vertical
La realización de actividades cerca de los bordes de la estructura hace que el operario sea susceptible a sufrir a caídas de altura o provocar accidentes derivados del desplome de objetos. Siguiendo con la noma, se instala la red de seguridad de cierre vertical para garantiza que en todo el perímetro vertical esto no se produzca.
Barreras de protección: Vallas y barandillas
Las vallas son utilizadas tanto para delimitar las vías de acceso y zonas de trabajo como para señalizar peligros como, por ejemplo, zonas con peligro de caída de personas a diferente nivel. Así mismo, se considera necesario incorporar barandillas provisionales en la escalera que conecta la planta baja con el primero piso. Esto se considera necesario ya que, cuando haya riesgo de sufrir una caída de dos metros, se debe disponer de barandillas o de cualquier otro sistema de protección colectiva que proporcione una seguridad equivalente.
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Andamio perimetral fijo
Con el objetivo de desplazarse a la azotea del edificio, se ha dispuesto de un andamio perimetral fijo. Rodapiés y barandillas también han sido incorporados para garantizar la seguridad.
Señalización
Se incorporan elementos de señalización diversa en la obra con el objetivo de facilitar a los trabajadores la localización e identificación de determinados medios o instalaciones de protección y primeros auxilios, así como, para llamar la atención sobre la existencia de determinados riesgos, prohibiciones u obligaciones. La señalización implementada en la simulación sigue con los criterios de la norma [22].
Marquesina de protección
Las redes de seguridad sistema S tienen un rango de protección limitado. En ocasiones, debido a la naturaleza de las actividades, existe riesgo de que objetos salgan despedidos a larga distancia cayendo a niveles inferiores. Este tipo de accidentes tienen especial importancia, y por tanto se tiene que actuar conforme, en el caso de vías de acceso/salida a la obra. Debido a esto, se considera necesario disponer de una marquesina de protección para asegurar que las zonas de más tránsito de personas sean seguras.
5.6.2 Interfaz gráfica del usuario (GUI) Se han añadido un conjunto de imágenes y objetos gráficos para representar la información y acciones disponibles en la interfaz.
5.6.2.1 Menú principal y comandos Al iniciar la experiencia, el jugador accede al menú principal. En él, podrá aprender como interactuar con la aplicación a través de la pantalla de comandos. También se permite configurar su personaje añadiendo el nombre del jugador.
38
Fig 26. Vista del menú principal (formato PC)
Fig 27. Vista de la pantalla de comandos (formato PC)
5.6.2.2 Elementos de gamificación e instrucciones
Los elementos de gamificación incorporados en la experiencia son:
Tiempo: el temporizador realiza una cuenta atrás. La duración de la experiencia, estimada mediante pruebas con diferentes jugadores, es de 6’ 30’’.
Puntuación: el marcador de puntuación puede resultar en un valor positivo o negativo, en función de las acciones del jugador.
Salud: el jugador cuenta con un sistema de salud que disminuirá si este actúa de forma insegura.
Por otra parte, a través de instrucciones escritas, el jugador visualiza la tarea que debe realizar. También se incorpora una instrucción permanente a modo de recordatorio; esta
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advierte que se debe seguir la señal luminosa que indica el recorrido a realizar por el jugador.
Fig 28. Elementos de gamificación e instrucciones (formato PC)
5.6.2.3 Finales de la experiencia
En función del desarrollo de la experiencia, el jugador puede encontrarse con tres tipos de finales:
Jornada realizada con éxito: el jugador realiza el objetivo de forma segura (en más o menos grado).
Fig 29. Final de la experiencia: pantalla éxito (formato PC)
Instrucción
Puntuación Tiempo
Tarea Salud
40
Tiempo finalizado (Time out): el jugador no ha realizado la tarea en el tiempo predeterminado. El marcador ha llegado a cero.
Salud agotada (Game over): el jugador no ha realizado la experiencia de forma segura. El nivel de vida ha llegado a cero.
5.6.3 Efectos de sonido Con el objetivo de incrementar la sensación de inmersión y realismo, se ha incorporado sonidos propios de la obra, así como efectos sonoros resultado de la interacción jugador-objeto. Además, al aparecer una instrucción en la pantalla se activa una señal auditiva. Destacar que estos sonidos son reproducidos en función de los movimientos y decisiones del jugador. Por ejemplo, el sonido ambiente de la obra es atenuado al equiparse el jugador con las orejeras de protección.
5.6.4 Riesgos simulados Se han incorporado riesgos habituales en la obra de la construcción para permitir evaluar la actitud del jugador ante ellos. Estos se recogen a continuación:
Riesgo Situación simulada Consecuencia
Golpe por caída de objetos
Al entrar al andamio, un segundo operario deja caer
una herramienta
Disminución del nivel de vida
del jugador
Choques contra objetos duros y fijos
Al pie de las escaleras de la planta baja, un segundo
operario ha dejado un tablón de madera
Disminución del nivel de vida
del jugador
Deslizamiento sobre superficies
Un segundo operario ha tropezado con un
contenedor y se ha volcado su contenido
Disminución del nivel de vida
del jugador
Exposición de niveles de ruido superiores a los 87
dB
En la obra se están produciendo trabajos con maquinaria de percusión
Molestia auditiva, aumento del estrés en el jugador y difícil
comprensión de las indicaciones verbales del
instructor
Caída de personas a diferente nivel
Al acercarse al tragaluz, el operario resbala cayendo al
hueco del ascensor
Disminución del nivel de vida y
confinamiento del jugador
41
Caída de personas a diferente nivel
Al sobrepasar al límite de las estructuras, el operario cae a
plantas inferiores
Disminución del nivel de vida
del jugador
Fig 30. Riesgos implementados y sus consecuencias en la experiencia
Fig 31. Riesgo simulado: aceite volcado en la obra (formato RV)
5.7 Lógica del juego La experiencia formativa se basa en un esquema muy parecido al de un videojuego. Los jugadores inician la experiencia siguiendo las instrucciones escritas u orales que les llevarán a realizar tareas sencillas para alcanzar un objeto final. Con ello, el jugador recorre la obra analizando el entorno y tomando decisiones. En su camino, este se encuentra con objetos que pueden o no, estar relacionados con algún riesgo implementado. Si el jugador adopta una actitud segura, podrá continuar su tarea sin ninguna repercusión y verá su puntuación incrementar. Por el contrario, si el jugador adopta una actitud insegura, experimentará accidentes y verá como su puntuación y su nivel de vida disminuye. En el supuesto de que el jugador agote su salud o el tiempo, el juego finalizará de forma súbita. Se espera que, tras observar las consecuencias de sus acciones, el jugador reflexione y aprenda de la experiencia.
42
Fig 32. Lógica del juego (Fuente: propia)
Un ejemplo de esta lógica, aplicada a una actitud temeraria es el siguiente: El jugador es instruido a equiparse con los EPI necesarios para la tarea a realizar. Ha decidido que no es necesario equiparse con el arnés de seguridad. Su puntuación ha disminuido notablemente pero no se ha percatado de ello. Una vez en la cubierta, dispuesto a construir el tragaluz, no advierte que debe anclarse a la línea de vida. Al acercarse al lugar donde el tragaluz será construido (hueco del ascensor), resbala y cae a pisos inferiores (accidente programado). Su nivel de vida es reducido al máximo y la experiencia finaliza repentinamente. La puntuación resulta en un valor negativo. El jugador reflexiona que acciones han desencadenado este final.
5.8 Aplicaciones de la experiencia La experiencia expuesta en este trabajo requiere aún de un desarrollo conceptual y
técnico, así como de resultados que avalen la viabilidad de la tecnología en el campo. A
pesar de ello, ésta puede utilizarse a modo de píldora para conocer las posibilidades que
esta tecnología ofrece al sector de la construcción. A continuación, se exponen algunas
de las posibles aplicaciones de la experiencia en la disciplina de PRL.
5.8.1 Formación
La aplicación de esta experiencia virtual se origina con el principal objetivo de ser una
herramienta formativa en prevención de riesgos laborales. Con un formato
multidisciplinar, la experiencia permite combinar enseñanza teórica y práctica al mismo
tiempo. Por ejemplo, el jugador podría asistir a clases teóricas en la materia mediante la
existencia de un aula virtual. Posteriormente, este podría aplicar los conceptos
aprendidos en un taller práctico. Ambos tipos de formación se desarrollarían en el
mundo virtual.
43
La experiencia inmersiva frente a métodos convencionales como los Centro de Prácticas
Preventivas, no requiere de grandes infraestructuras. Esta resulta en una herramienta
portátil, utilizable en el espacio de una habitación y cuyos elementos pueden moldearse
a distintas necesidades de manera sencilla.
Destacar que no tan solo el operario podría beneficiarse de las ventajas de la realidad
virtual sino el formador, alejado de la experiencia directa en la obra, ahora podría
reconocer peligros antes imperceptibles.
5.8.2 Evaluación
A menudo, la eficacia de la formación recibida es evaluada mediante un sistema de
evaluación o prueba. En la actualidad, el sistema es basado en un formulario tipo test.
La aplicación actual dispone de un sistema de puntuación que, al finalizar la experiencia,
permite al formador obtener una calificación del jugador. Esta puntuación se determina
en función de cada acción desarrollada en la obra, hecho que hace de la experiencia una
poderosa herramienta de evaluación frente a métodos convencionales.
Además, gracias a la gran potencia computacional de la que disponemos hoy en día,
futuras líneas de desarrollo podrían permitir un seguimiento más completo del jugador:
evaluar la postura al transportar objetos pesados, monitorizar la atención prestada a los
elementos de especial peligrosidad (seguimiento ocultar), analizar el tiempo de
respuesta ante una situación imprevista etc.
Con todos estos componentes, la experiencia virtual garantiza que el jugador está
verdaderamente capacitado para realizar su trabajo de forma segura.
5.8.3 Comunicación
Informar a los trabajadores, así como a los mandos intermedios, de los riesgos generales
del lugar de trabajo y de las normas establecidas es de vital importancia en la obra. Esta
tarea recae en la figura del Coordinador de Seguridad y Salud que es además encargado
de diseñar, coordinar e implantar el programa de formación preventiva e integrarlo
dentro del programa general de formación de la empresa.
La experiencia virtual permite al Coordinador disponer de una herramienta de
comunicación de alto impacto, que estimula el debate y la correcta comprensión de
todos los aspectos relacionados con la seguridad en la obra.
44
CAPÍTULO 6. EXPERIMENTO Y RESULTADOS OBTENIDOS
6.1 Objetivos y marco
Con el objetivo de detectar tanto errores en el diseño y configuración de la aplicación
como de evaluar la interacción de los usuarios con la tecnología, se decidió realizar una
prueba de campo de la experiencia virtual.
Destacar que, en un principio, el objetivo de este trabajo era poner a prueba la
experiencia formativa virtual en operarios del sector de la construcción. Debido a que
se requiere de un mayor desarrollo de ésta y, por tanto, ante la imposibilidad de hacer
un test con operarios reales, finalmente se decidió testar el juego con un público no
especializado.
El experimento fue realizado en el edificio B0 del Campus Nord de la UPC, en concreto
en la sala 3D que CIMNE cuenta a su disposición. El espacio utilizado de esta sala fue de
aproximadamente 3 metros por 2 de ancho.
La prueba se realizó a lo largo de 4 días, invirtiéndose un total de 13 horas.
El dispositivo utilizado fueron las gafas de realidad virtual HTC Vive junto a sus
controladores y sensores de movimiento. Así mismo, los participantes disponían de
auriculares para, a través de los efectos de sonido presentes en la simulación, estimular
la sensación de inmersión.
6.2 Caracterización de la muestra
En total la muestra se compone de 15 personas, la mayoría de ellas (87%) entre 20 y 25
años. Un gran número de los participantes estaban relacionados con el sector de la
construcción (47%), habiendo cursado todos ellos el grado de Ingeniería de Obras
Públicas.
El total de estos participantes (47%) han recibido, por tanto, formación en Prevención
de Riesgos Laborales. En concreto, recibieron formación en formato exclusivamente
teórico de aproximadamente 17 horas: se considera este total de horas ya que el plan
de estudios de esta carrera comprende la asignatura de “Proyecto y Construcción de
Obras Públicas”. Esta asignatura consta de tres grandes bloques, uno de ellos basado en
adquirir “capacidad de análisis de la problemática de la seguridad i la salud en las obras
de construcción” [23].
Por tanto, se considera que esta muestra aporta datos relevantes sobre la viabilidad de
la propuesta en un grupo de especial importancia: los trabajadores jóvenes. Aclarar que
como ya se ha recogido en apartados anteriores, aquellos trabajadores de la
construcción en rangos de edades de 20 a 24 años son el segundo grupo con mayor
siniestralidad (ver apartado 2.2.2 Análisis del trabajador accidentado).
45
Fig 33. Ámbito de profesión de la muestra
Destacar que todos los participantes conocían, previo al experimento, el concepto de
Realidad Virtual. A pesar de ello, sólo un reducido porcentaje (27%) la había
experimentado, siendo los dispositivos elegidos las gafas Cardboard y el casco Occulus
Rift.
Así mismo, se considero relevante determinar el grado previo de conocimiento respecto
a la prevención de riesgos laborales en el sector de la construcción. Valorando en una
escala del 1 al 5, suponiendo un 1 un conocimiento muy bajo, los resultados obtenidos
fueron los siguientes:
Fig 34. Grado de conocimiento en PRL, valoración según intervalo del 1 al 5
Se puede distingir que una gran parte de la muestra (60%), a pesar de contar muchos de
ellos con formación relacionada, considera que su grado de conocimiento en PRL es muy
bajo o bajo. El 40% restante considera que sus competencias son medias o altas.
Ninguno de los participantes creyó que poseía un conocimiento muy alto.
14%
13%
47%
13%
13%
Participantes según ámbito de profesión
Estudiante
Electrónica
Construcción
Informática
Otros
27%
33%
20%
20%0%
Grado de conocimiento en PRL
Muy bajo
Bajo
Medio
Alto
Muy alto
46
6.3 Metodología
Los participantes realizaron el experimento de forma individual. El experimento fue
basado en tres estapas:
1ª estapa: realización del questionario de participación y del questionario de
conceptos.
2º estapa: realización de la experiencia virtual.
3º etapa: realización del questionario de conceptos y questionario de la
experiencia. Coloquio sobre impresiones.
1ª etapa
La primera etapa, de una duración aproximada de unos 5 minutos en total, se constituía
de dos partes.
La primera se basaba en recoger la información de interés relacionada con el
participante. El formato de este cuestionario era mixto: combinando preguntas que
requerían escribir la respuesta o bien valorando según un intervalo previamente
determinado.
En la segunda parte, el participante realizó un test sobre conceptos específicos de PRL.
Las cuestiones de este test trataban de conceptos básicos dentro del ámbito de la
prevención. Esta decisión fue determinada debido a que, como se ha comentado
previamente, se trataba de un público no especializado.
El formato de este cuestionario era tipo test, con 3 opciones de respuesta por cada
pregunta. Con el objetivo de no prolongar mucho la experiencia debido a los problemas
de latencia de imagen, se determinó que fueran 5 las cuestiones analizadas. Así mismo,
se combinaron respuestas gráficas con respuestas escritas.
2ª etapa
La segunda etapa, de una duración aproximada de 15 minutos, consistía en que el
participante experimentara la aplicación diseñada.
En voz alta, se introdujo al jugador sobre la temática de la experiencia a modo de
Storytelling. A continuación, se recoge lo narrado:
“En esta experiencia, serás un joven obrero de la construcción. Hoy será su primer día
en la obra y tu función será construir el tragaluz que se encuentra en la cubierta. Deberás
cuidar de tu nivel de vida, así como vigilar la duración de tu jornada laboral. Verás
incrementada tu puntuación si realizas la tarea correctamente. Durante la experiencia
serás guiado a través de los escenarios.”
A continuación, y ya sumergidos en la experiencia, se realizaron la calibración de la
distancia interpupilar de las gafas de realidad virtual.
47
Posteriormente se siguió el esquema preestablecido de subtareas. Debido a
experiencias previas, se decidió disminuir el efecto sonoro e introducir las instrucciones
narradas en voz alta.
Esto se consideró oportuno puesto que, al primer contacto con la tecnología, el usuario
siente un ligero rechazo e inseguridad. Como se precisaba que este realizara la
experiencia de la forma más cómoda posible, se dispuso de un instructor. El instructor
guiaba a través de los distintos escenarios incitando al jugador a prestar atención a los
conceptos recogidos en el cuestionario previo.
3ª etapa
La tercera etapa, de una duración de 15 minutos, consistía en evaluar los conocimientos
posteriores a la experiencia, así como de realizar una valoración de la propia.
De nuevo, el participante tuvo que responder al cuestionario de conceptos. Este se
basaba en una copia idéntica del previo. Destacar que los usuarios desconocían el hecho
de que serían entrevistados de nuevo sobre estos conceptos. Debido a ello, los
participantes pudieron sumergirse en la experiencia reaccionando de forma natural ante
el escenario virtual.
A continuación, los participantes valoraron la experiencia a través de un total de 10
preguntas. Las respuestas se valoraron según intervalos del 1 al 5, representando el 1
“No, totalmente desacuerdo”. En todas las cuestiones se permitió añadir comentarios
aclarativos. Así mismo, se introdujo una pregunta con respuesta libre para dar la opción
de añadir sugerencias.
Finalmente, se consideró beneficioso comentar la experiencia para obtener una opinión
general (feedback) de la muestra.
Fig 35. Secuencia del experimento
6.4 Resultados de pruebas de conocimiento y feedback
En cuanto a la evolución en el aprendizaje, los resultados obtenidos fueron muy
positivos. Se puede observar en la Figura 34 como para todas las preguntas, se han
Parte 1: Test
participación
Parte 2: Test
conceptos
EXPERIENCIA VIRTUAL
Parte 1: Test
conceptos
Parte 2: Test feedback
1ª etapa 2ª etapa 3ª etapa
48
obtenido mejores resultados después de la realización del experimento; obteniendo así
un porcentaje medio de mejora de alrededor del 40%.
Fig 36. Número de participantes que responden de forma correcta a las preguntas del
cuestionario de conceptos, antes y después de la experiencia
En cuanto a la valoración de la experiencia, también se obtuvo una percepción positiva.
En términos generales, un 87% de los participantes valoraron la experiencia como muy
buena. El 13% restante, la considero buena o correcta. En relación a esto, los
participantes destacaron como uno de los aspectos más positivos, el hecho de haber
probado por primera vez la tecnología.
Referente a las sensaciones físicas y psicológicas experimentadas, los resultados fueron
heterogéneos.
Los participantes fueron consultados sobre el malestar físico experimentado tal como
mareos o desorientación. Destacar que, ya en inicio de la experiencia todos los
participantes comentaron el efecto de latencia en la imagen y su incomodidad al
respecto. Si bien, a medida que la experiencia se iba desarrollando, la mayoría de los
participantes se mostraron menos afectados por ello, otros presentaron un fuerte
rechazo. A pesar de ello, todos los participantes decidieron completar la experiencia.
Al revisar los resultados del cuestionario, observamos que el 67% de los participantes
valoran su malestar físico en medio o alto. El resto (33%), lo valora como bajo o muy
bajo.
En cuanto a las sensaciones de estrés o angustia vividas, la mayoría de los participantes
(73%) aclaran haberlas experimentado en un grado muy bajo. El resto consideran que la
han experimentado en un grado bajo (13%) o medio (13%). A través de los comentarios,
se pudo apreciar que este último grupo había percibido vértigo en la escena del
andamio. Esta escena también fue mencionada como la más impactante de la
experiencia.
9 98 8
10
1514
1513
15
1 2 3 4 5
Número de pregunta
Número de participantes que responden de forma correcta, antes y después
Pre-experiencia Post-experiencia
49
Así mismo, se consideró importante evaluar el grado de inmersión experimentado. La
mayoría de los participantes (87%) lo valoraron en un grado alto o muy alto. De hecho,
en los comentarios se recoge que: “El realismo conseguido es sorprendente. A pesar de
saber que es ficticio, sientes que estás ahí”. El resto (13%) considero el grado de
inmersión como medio.
En cuanto al diseño de la aplicación, era fundamental determinar si la experiencia
resultaba intuitiva y de fácil manejo.
En términos generales, al 66% de los participantes le ha resultado fácil o muy fácil seguir
las indicaciones y superar la experiencia. Un 27% consideraron que la dificultad era
media y un reducido porcentaje (7%) alta.
A pesar de que para la mayoría se trataba de un primer contacto con la tecnología, el
manejo de esta no resultó una tarea difícil. Tampoco se vio diferencias significativas
entre los participantes de menor edad y los de mayor edad.
Moverse por el escenario fue un aspecto valorado positivamente. Un 80% de los
participantes consideró que se trataba de algo fácil o de dificultad media. Un 13% lo
valoró como muy fácil y un reducido porcentaje (7%) como difícil. Esta valoración
negativa, aclaran los participantes, es debido al cableado de las gafas de realidad virtual.
En ocasiones, este provocó tropiezos y a consecuencia, hizo disminuir la sensación de
inmersión.
En cuanto al manejo de los controladores, el 93% de los participantes consideraron que
su uso fue muy fácil o fácil. El resto de jugadores (7%), aclaró que presentaron algunas
dificultades debido a desajustes de calibración del suelo virtual con el real. Así mismo,
los participantes destacaron su asombro hacía el realismo de las físicas de los objetos.
También, valoraron de forma muy positiva la interacción con estos.
Fig 37. Jugadora desplaza un tablón de madera. A la derecha, simulación de lo que está viendo.
50
Fig 38. Jugador construye el tragaluz. A la derecha, simulación de lo que está viendo.
Por último, los participantes fueron consultados sobre su opinión acerca de la
implementación de este tipo de experiencias en ámbitos formativos.
A la cuestión de si les gustaría probar una experiencia formativa virtual similar, un 87%
se muestra muy dispuesto. El resto de participantes (13%) valora de alta a moderada su
predisposición.
A la hora de evaluar la conveniencia de este tipo de experiencias como substituto o
complemento de la formación tradicional, un 67% determinan que sería muy positivo.
Varios participantes aclararon en los comentarios que veían factible su aplicación.
Además, uno de ellos expone que “Después de haberla experimentado, estoy seguro que
el futuro de la formación residirá en este tipo de tecnología”. Un reducido porcentaje
(7%) se muestra indeciso y tan solo 1 persona lo consideró poco factible. Esta persona
aclaró que los problemas técnicos en cuanto a la latencia habían decantado su opinión.
Por último, se consideró oportuno que los participantes propusieran sugerencias. Éstas
se recogen a continuación:
Añadir a la aplicación la posibilidad de interactuar con los dos mandos a la vez.
Ejemplifican esta funcionalidad añadiendo que: “Resultaría más realista si para
coger un objeto pesado necesitaras cogerlo con ambos controladores”.
Añadir indicadores sonoros al realizar una tarea de forma correcta.
Añadir indicadores sonoros en los elementos de gamificación; indicar que el
tiempo se está agotando, de que tu puntuación está aumentando o tu nivel de
vida disminuyendo.
Mejorar el efecto de caída al vacío. Aclaran que la caída se produce de forma tan
repentina que apenas se percatan de que se ha producido.
Mejorar la calidad gráfica.
Prolongar la duración de la experiencia.
Hacer más visibles los límites de la habitación.
51
6.5 Dificultades y observaciones
Al inicio de plantear la realización del experimento, se propuso realizar dos grupos de
muestra. A uno de ellos, se le presentaría un tipo de formación convencional y el otro,
experimentaría la aplicación de realidad virtual. Con ello, se pretendía tener unos
resultados de referencia que reflejaran las ventajas de este tipo de tecnología frente a
métodos convencionales. Finalmente, esta propuesta se desestimó por falta de tiempo
ya que el experimento se desarrolló en la última fase del trabajo.
Se considera, por tanto, que este aspecto hubiese enriquecido de forma substancial los
resultados de este ensayo.
A pesar de ello, la realización del experimento ha sido muy positiva. Si bien la mayoría
de resultados obtenidos eran los esperados, otros han arrojado más información sobre
posibles futuras líneas de desarrollo. Estas se exponen en el apartado 7.2 Futuras líneas
de investigación, de la memoria de este trabajo.
Referente al desarrollo del experimento, la problemática de la latencia en la imagen y
su consecuente malestar físico, tuvieron una fuerte influencia en los resultados
obtenidos. Queda evidenciado que la experiencia de realidad virtual debe minimizar al
máximo los movimientos del jugador, así como reducir la cantidad de elementos
simulados para favorecer el procesamiento computacional.
Así mismo, resulta complicado supervisar los movimientos del jugador sin estar dentro
de la aplicación. Como instructor tenía que ir controlando, a través del monitor del
ordenador, en qué lugar del mundo virtual el participante se encontraba. Al mismo
tiempo, también tenía que procurar que este no se tropezase con el cableado o chocase
con elementos del entorno real.
También se comprobó que el espacio disponible era insuficiente para garantizar una
fluidez de movimiento. Los jugadores, inmersos en la experiencia, no son conscientes de
donde se encuentran y las distancias que recorren. Pasados los minutos iniciales, los
jugadores tienden a pasar por alto los límites de la habitación (visibles dentro de la
aplicación virtual), provocando situaciones de peligro real.
Fig 39. Instructor observa a través del monitor mientras el jugador se encuentra en la visual
opuesta
52
Además, los jugadores obviaban los elementos de gamificación. Aunque no está
recogido en los cuestionarios, algunos participantes fueron preguntados sobre la
atención puesta al temporizador, sistema de vida o puntuación. Todos ellos admitieron
no haber prestado atención si el instructor no comentaba que lo hiciesen.
En cuanto a los conceptos de PRL presentes en la experiencia, se consideran oportunos
viendo la evolución del conocimiento de los participantes. Aclarar que aquellos que
evaluaron su conocimiento en PRL como alto, obtuvieron una puntuación perfecta en el
test previo y posterior a la experiencia. Esto refleja que, efectivamente, los conceptos
tratados eran conceptos básicos enfocados a un público no especializado.
Como ya se ha mencionado anteriormente, a falta de una comparación con métodos
convencionales, queda reflejado en los resultados que la aplicación es útil para la
formación en PRL.
En cuanto al cuestionario de la experiencia, se pudieron obtener todos los parámetros
necesarios para determinar mejoras en el diseño y configuración de la misma.
Como aspecto negativo, evidenciar que no se ha logrado la implicación emocional
esperada.
Finalmente concluir, que los resultados obtenidos muestran una buena acogida de la
tecnología y una visión optimista de esta aplicada a fines formativos.
CAPÍTULO 7. CONCLUSIONES Y FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
7.1 Conclusiones
En la última década, el repunte en la siniestralidad en el sector de la construcción pone en entredicho la eficacia de las técnicas tradicionales utilizadas en el ámbito de la prevención de riesgos laborales. Si bien múltiples factores intervienen a la hora de que se produzca un accidente, a menudo la responsabilidad recae en la figura del trabajador. Entender por qué el operario adopta una actitud temeraria es sumamente complejo. A pesar de ello, la literatura científica, enfocada al estudio de la neurociencia y la psicología, lleva evidenciando recientemente la gran influencia de los aspectos emocionales en la capacidad de aprendizaje y en la toma de decisiones. Partiendo de la importancia de la implicación emocional, trabajar con el modelo de formación actual, centrado en la asimilación de conceptos teóricos, resulta insuficiente. Esto es debido a que la aceptación de obligaciones o el cambio de patrones de comportamiento arraigados difícilmente pueden ser moldeados en un aula tradicional. Por otra parte, desde el punto de vista del empresario que ofrece el servicio de formación, la alternativa actual a ello tampoco resulta viable: la opción de los centros
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especializados (centros de prácticas preventivas) exige de una importante infraestructura y, por consiguiente, una alta inversión económica. En este marco, la tecnología de realidad virtual permite acercar al trabajador a una experiencia verídica del día a día de la obra, ofreciendo un entorno totalmente seguro. Otras ventajas que arroja el uso de la realidad virtual son el poco requerimiento de infraestructura, la posibilidad de recibir formación a distancia o la oportunidad de afrontar barreras lingüísticas. Fruto del realismo logrado con esta tecnología, y a través de la sensación de inmersión, el jugador experimenta una implicación emocional. Al relacionar este pensamiento emocional con patrones de conducta seguros, la realidad virtual se convierte en una herramienta de alto valor formativo. Cabe mencionar que implementar nuevas metodologías y adoptar cambios, a menudo ofrece resistencia por parte de los trabajadores, especialmente los de la construcción. En este sentido, la metodología de Serious Game muestra una visión más atractiva y amena de la experiencia virtual. Además, estudios científicos reflejan que estimular la motivación a través de retos resulta sumamente beneficioso en el proceso de aprendizaje. A lo largo del desarrollo de este proyecto ha quedado evidenciado que, mediante los motores de videojuegos presentes en el mercado, combinar ambos aspectos (el de la tecnología de realidad virtual y la técnica de Serious Game) no resulta complejo. Los motores de videojuegos permiten simplificar el proceso de desarrollo de la experiencia inmersiva, mediante el uso de paquetes prefabricados que incluyen no sólo modelos de objetos 3D sino sus correspondientes propiedades y funcionalidades. Como resultado del diseño y la implementación de las herramientas ofrecidas por este software, se ha logrado elaborar una experiencia inmersiva con elementos de ludificación a modo de píldora. Esta, aunque requiere de un largo desarrollo conceptual y técnico, vislumbra las posibilidades de la tecnología. Ser capaces de construir, equiparnos con equipos de protección o actuar ante peligros, al mismo tiempo que experimentamos sensaciones de vértigo o indecisión, son algunos de los resultados obtenidos. Este documento no se ha recogido de forma completa la parte técnica de la implementación de los elementos mediante el software Unity 3D. Esto es debido a que detallar el desarrollo de cada componente y funcionalidad de la aplicación resultaría en un documento extenso sin aportar un valor significativo al proyecto. Tal y como se recoge en esta memoria, y siendo este el objetivo principal del trabajo, la posibilidad de poner a prueba la experiencia ha evidenciado errores en el diseño y configuración de la aplicación. No tener en consideración la sensación de mareo producida por el contraste entre el movimiento real con la imagen procesada a nivel computacional, ha supuesto un gran sacrificio en cuanto a la funcionalidad de la propuesta. Así mismo no se ha logrado con éxito añadir el componente emotivo a la
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experiencia debido a la complejidad de la materia y la limitación del tiempo; resultando en una experiencia inmersiva con poca implicación emocional. A pesar de los aspectos mencionados anteriormente, y teniendo en cuenta los resultados de la prueba de campo, la aplicación ha demostrado ser de utilidad para la formación en PRL. En esta misma línea, se muestra una buena acogida de la tecnología aplicada a fines formativos. Y es que con unas optimistas previsiones sobre el crecimiento del negocio de las aplicaciones virtuales, así como de la democratización de la tecnología, es de esperar que la realidad virtual llegue a la esfera formativa y encuentre en el ámbito de la prevención de riesgos laborales un gran ámbito de aplicación, con mucho impacto a nivel social, económico y de renovación tecnológica.
7.2 Futuras líneas de investigación
De cara al futuro, la aplicación debe centrar sus esfuerzos en alcanzar la implicación
emocional del jugador. Así mismo, esta deberá garantizar una experiencia formativa
grata y atractiva, solventando los problemas técnicos de implementación presentados
en la aplicación actual.
A continuación, se recogen de forma detallada las futuras líneas de investigación
referentes al diseño, implementación, investigación y ensayo de la experiencia:
Diseño de la experiencia
Rediseñar la experiencia para reducir el movimiento dentro del escenario virtual
con el objetivo de eliminar la sensación de mareo. En este mismo sentido,
estudiar la existencia de otras herramientas para conseguir que el malestar físico
del usuario sea inexistente.
Estudiar la posibilidad de introducir la figura del instructor virtual dentro de la
experiencia con el objetivo de guiar y asesor al jugador.
Analizar si resulta conveniente permitir al jugador ser consciente (de forma
explícita) de los errores cometidos al finalizar la experiencia. Finalmente,
determinar la forma de implementación.
Plantear que la experiencia incorpore un acercamiento más humano a través de
personajes que interactúen con el jugador.
Implementación
Optimizar el rendimiento gráfico a través del diseño, sin sacrificar el componente
de realismo: reducir el número de materiales presentes en la simulación y
eliminar sombras e iluminación innecesarias.
Enriquecer los elementos de gamificación, incorporando efectos visuales y de
sonido para permitir que estos no pases inadvertidos para el jugador.
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Implementar un sistema de almacenamiento de la información que permita
guardar la puntuación, el tiempo y el nivel de vida de cada jugador al finalizar la
experiencia.
Implementar en la experiencia virtual los siguientes elementos ya presentes en
el formato PC:
o Menú principal y sus funcionalidades (definición de los controladores,
añadir nombre del jugador…)
o Finales de la experiencia con sus respectivos menús.
Investigación
Profundizar en los aspectos de neurociencia y psicológicos en el ámbito de la
formación, para determinar cómo implementar el factor emocional en la
experiencia de forma más efectiva.
Estudiar herramientas que permitan hacer un seguimiento más completo del
jugador: evaluar la postura al transportar objetos pesados, monitorizar la
atención prestada a los elementos de especial peligrosidad (seguimiento
ocultar), analizar el tiempo de respuesta ante una situación imprevista etc.
Ensayo
Estimar el rendimiento gráfico de la aplicación con dispositivo de más altas
prestaciones (ordenador con tarjeta gráfica para videojuegos).
Realizar pruebas con operarios de la construcción para entender qué impacto
tiene esta tecnología sobre este tipo de trabajador. Finalmente, analizar los
resultados del uso de la experiencia virtual en comparación con métodos
tradicionales y estimar la viabilidad de la propuesta.
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