Aplicaciones de realidad virtual

Existen numerosas aplicaciones de la realidad virtual (RV). Se han desarrollado aplicaciones en diversos ámbitos, como el diseño arquitectónico y urbano , el diseño industrial , las experiencias restaurativas en la naturaleza, la atención sanitaria y las terapias clínicas , el marketing digital y el activismo , la educación y la formación, la ingeniería y la robótica , el entretenimiento , las comunidades virtuales , las bellas artes , el patrimonio y la arqueología , la seguridad laboral , así como las ciencias sociales y la psicología .

La realidad virtual (RV) está revolucionando las industrias al permitir simulaciones inmersivas e interactivas que mejoran significativamente el trabajo de los profesionales en estos sectores. La RV está cambiando la forma en que los expertos abordan los problemas y proponen soluciones creativas en diversos campos, como la arquitectura y el urbanismo, donde ayuda a visualizar estructuras complejas y simular ciudades enteras, y la atención médica y la cirugía, donde mejora la precisión y la seguridad del paciente. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} Como lo demuestran las exitosas operaciones colaborativas que utilizan plataformas de RV, los avances en RV permiten a los cirujanos entrenarse en entornos libres de riesgos y diseñar tratamientos personalizados para cada paciente. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Las aplicaciones de RV promueven la competencia técnica, ofrecen experiencia práctica y mejoran los resultados de los pacientes al disminuir los errores y aumentar la productividad en la educación médica. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]} Más allá de la atención médica, la realidad virtual (RV) desempeña un papel clave en la mejora de la educación y la capacitación a través de entornos interactivos realistas, el diseño de lugares de trabajo más seguros y la producción de experiencias relajantes en la naturaleza. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]} Estos avances demuestran la capacidad de la RV para revolucionar una variedad de industrias, pero aún es necesario abordar cuestiones como la asequibilidad, la usabilidad y el realismo. ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

La RV también extiende su impacto al mundo del marketing, donde las experiencias inmersivas en 3D atraen a los clientes de maneras únicas que los entusiasman con los productos. Además, el papel de la RV en la salud mental a través de terapias para el TEPT y los trastornos de ansiedad demuestra su valor psicológico. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 15 ]}

Uno de los primeros usos documentados de la realidad virtual en arquitectura se remonta a finales de la década de 1990, cuando la Universidad de Carolina del Norte modeló virtualmente el Sitterman Hall, sede de su departamento de informática. ^{[ 1 ]} Los diseñadores llevaban un casco y un mando para simular el movimiento en un espacio virtual. Con un modelo de Autodesk Revit , podían "recorrer" un esquema. La realidad virtual permite a los arquitectos comprender mejor los detalles de un proyecto, como la transición de materiales, las líneas de visión o las representaciones visuales de la tensión en las paredes, las cargas de viento , la ganancia de calor solar u otros factores de ingeniería. ^{[ 2 ]}

La aplicación de la realidad virtual se expandió desde edificios individuales a entornos a escala urbana a finales de la década de 1990 mediante iniciativas de ciudades digitales . Por ejemplo, el proyecto "Helsinki Arena 2000", iniciado en 1996, presentaba un modelo 3D de la ciudad que servía como interfaz técnica donde los ciudadanos podían comunicarse mediante vídeo bidireccional en directo dentro del espacio virtual. ^{[ 18 ]} De manera similar, Digital City Kyoto (lanzada en 1998) sirvió como banco de pruebas avanzado que conectaba entornos urbanos físicos con espacios virtuales, utilizando su ciudad virtual 3D para aplicaciones prácticas como simulaciones de evacuación en caso de desastre mediante agentes autónomos. ^{[ 19 ]}

Para 2010, se habían desarrollado programas de RV para proyectos de regeneración urbana, planificación y transporte. ^{[ 3 ]} Se simularon ciudades enteras en RV. ^{[ 20 ]}

La realidad virtual y la inteligencia artificial son utilizadas por empresas automotrices como Porsche y BMW para optimizar sus cadenas de producción. ^{[ 13 ]} Los desarrolladores de software están creando soluciones de RV para omitir fases redundantes del flujo de trabajo de diseño y satisfacer las expectativas del usuario final de forma más rápida y precisa. ^{[ 21 ]}

Los estudios sobre la exposición a entornos naturales muestran cómo estos pueden ayudar a las personas a relajarse, recuperar la capacidad de atención y la función cognitiva, reducir el estrés y estimular estados de ánimo positivos. ^{[ 10 ] [ 22 ] [ 23 ]} La Teoría de la Restauración de la Atención y la Teoría de la Recuperación del Estrés ^{[ 24 ]} explican los mecanismos por los cuales los entornos naturales de realidad virtual pueden conducir a la restauración mental. ^{[ 11 ]} Esto contrasta con los entornos urbanos, que han demostrado ser menos restauradores. ^{[ 25 ]}

La tecnología de realidad virtual inmersiva permite replicar experiencias naturales restauradoras y creíbles, ya sea mediante grabaciones de vídeo de 360 ​​grados o entornos creados a partir de renderizado 3D en tiempo real, a menudo desarrollados con motores de juego como Unreal Engine o Unity . Esto resulta útil para usuarios que no pueden acceder a ciertas áreas, por ejemplo, personas mayores o residentes de residencias de ancianos que se enfrentan a limitaciones físicas o complicaciones. ^{[ 14 ]} En 2016, la Southwest Florida Eagle Cam presentó una cámara web esférica que ofrecía una experiencia de realidad virtual inmersiva en directo . ^{[ 26 ]}

La RV se está aplicando a una amplia gama de áreas médicas, incluyendo educación médica, capacitación, cirugía y asistencia diagnóstica para el personal sanitario. Para los profesionales de la salud, al explorar entornos sensoriales multimedia tridimensionales (3D) generados por computadora en tiempo real, ya sean realistas o artificiales, pueden obtener conocimientos prácticos que pueden utilizarse en la práctica clínica. ^{[ 27 ]} Para los pacientes, la RV puede utilizarse para cirugía, rehabilitación y entrenamiento para aliviar síntomas médicos y curar enfermedades. ^{[ 28 ] [ 29 ]} La RV comenzó a aparecer en rehabilitación en la década de 2000.

Formación para profesionales sanitarios

Con el auge de la COVID-19 en 2020, las oportunidades de formación y educación clínica se redujeron considerablemente debido a la falta de disponibilidad de docentes clínicos y a la necesidad de establecer el distanciamiento social evitando la interacción presencial. ^{[ 30 ]} Sin embargo, en los últimos años se ha producido un repunte en la financiación, por lo que muchas instituciones han desarrollado simulaciones para la formación de sus estudiantes de medicina. En particular, en el campo de la diabetes , un estudio denominado DEVICE (Diabetes Emergencies: Virtual Interactive Clinical Education) permitió que clínicas no especializadas recibieran formación para poder identificar y tratar mejor a los pacientes con diabetes. ^{[ 7 ]}

Uso de la realidad virtual en la formación quirúrgica

La realidad virtual se utiliza cada vez más para capacitar a cirujanos mediante simuladores quirúrgicos realistas que reproducen situaciones de la vida real. Estas herramientas permiten la práctica práctica en un entorno seguro, mejorando la precisión y las habilidades sin los riesgos asociados con pacientes reales. ^{[ 31 ] [ 32 ]} Esto permite a los cirujanos noveles practicar y recibir retroalimentación sin necesidad de que un cirujano experto los guíe durante el proceso. ^{[ 33 ]}

Las investigaciones muestran que los médicos que experimentan simulaciones de RV mejoraron su destreza y desempeño en el quirófano significativamente más que los grupos de control. ^{[ 8 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]} Un estudio de 2020 encontró que los estudiantes clínicos entrenados a través de RV obtuvieron puntuaciones más altas en varias áreas, incluyendo diagnóstico , métodos quirúrgicos y desempeño general, en comparación con aquellos enseñados de manera tradicional. ^{[ 9 ]} Los aprendices pueden usar instrumentos reales y equipo de video para practicar en cirugías simuladas. ^{[ 38 ]} Gracias a la revolución de las capacidades de análisis computacional, los modelos de RV totalmente inmersivos están disponibles actualmente en la formación en neurocirugía. La inserción de catéteres de ventriculostomía, simulaciones endoscópicas y endovasculares se utilizan en centros de formación de residentes de neurocirugía en todo el mundo. Los expertos ven la formación en RV como una parte esencial del currículo de la futura formación de neurocirujanos. ^{[ 38 ]}

En uno de estos estudios, por ejemplo, de 2022, a los participantes se les proporcionó un monitor con pantalla táctil, dos manipuladores quirúrgicos y dos pedales diseñados para emular un simulador laparoscópico del mundo real. ^{[ 37 ]} Cuando se les pidió a los participantes que realizaran tareas quirúrgicas simuladas (Figura 1), su desempeño fue significativamente mejor que el de un grupo de control que no se entrenó con realidad virtual. ^{[ 37 ]} Además de un mejor desempeño en las tareas, quienes recibieron entrenamiento con realidad virtual demostraron un ahorro de tiempo significativo y un mejor desempeño en las áreas críticas mencionadas anteriormente. ^{[ 8 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]} Los participantes que se entrenaron con realidad virtual también demostraron una carga cognitiva reducida, lo que sugiere que pudieron aprender el contenido con un esfuerzo mental significativamente menor. Estos hallazgos demuestran cómo los simuladores basados ​​en realidad virtual, que proporcionan un entorno seguro y entretenido para practicar técnicas quirúrgicas, tienen el potencial de transformar por completo el entrenamiento laparoscópico. ^{[ 37 ]}

La tecnología de realidad virtual (RV) ha surgido como una herramienta potencial para la formación médica, especialmente debido a la escasez de cirujanos cualificados. Al crear entornos virtuales altamente realistas e interactivos, las simulaciones de RV tienen el potencial de mejorar las habilidades quirúrgicas, aumentar la seguridad del paciente y reducir los costes de formación. Un estudio de 2020 comparó el rendimiento de cirujanos experimentados y menos experimentados en una simulación de RV para cirugía de columna. Los resultados indicaron que los cirujanos noveles que recibieron formación en RV pudieron identificar y corregir errores con mayor eficacia que aquellos que se basaron únicamente en métodos de formación tradicionales. ^{[ 39 ]} Las simulaciones de RV ofrecen un método de formación potencialmente rentable y eficiente. Mientras que los métodos tradicionales, como los laboratorios con cadáveres y las simulaciones físicas, requieren recursos significativos, las simulaciones de RV pueden accederse de forma remota y personalizarse según las necesidades individuales.

Cirugía, terapia y rehabilitación para pacientes

Uso de la realidad virtual en cirugía

La RV puede producir una representación tridimensional de la anatomía de un paciente en particular que permite a los cirujanos planificar la cirugía con anticipación. ^{[ 4 ]} Esto se puede utilizar en neurocirugía , permitiendo a los neurocirujanos diseñar un procedimiento quirúrgico adaptado al paciente antes de la operación, lo que mejora el éxito quirúrgico. ^{[ 5 ]} La primera cirugía colaborativa de realidad virtual se realizó con éxito en junio de 2022 en Brasil por la cirujana pediátrica Noor Ul Owase Jeelani, del Great Ormond Street Hospital de Londres. La cirugía, una separación de gemelos siameses, se llevó a cabo de forma colaborativa en una "sala de realidad virtual" por la Dra. Jeelani y el Dr. Gabriel Mufarrej, jefe de cirugía pediátrica del Instituto Estadual do Cerebro Paulo Niemeyer en Brasil. ^{[ 6 ] [ 40 ]}

De manera similar, los expertos examinaron el estado actual de la realidad virtual (RV) en la formación quirúrgica, destacando sus ventajas para la seguridad del paciente (p. ej., procedimientos electroquirúrgicos), las habilidades no técnicas (p. ej., trabajo en equipo) y las habilidades técnicas (p. ej., laparoscopia). Los objetivos de la conferencia fueron evaluar el potencial de la tecnología de simulación de RV para la formación quirúrgica y proporcionar las mejores prácticas para su aplicación. Descubrieron que la simulación de RV puede facilitar a los cirujanos el acceso a un espacio hermético y a un área con ventilación adecuada. La simulación de RV también puede enseñar a los cirujanos sobre los factores de seguridad y la importancia de las pausas y los factores que conducen a posibles fallos y problemas. ^{[ 41 ]}

Uso de la realidad virtual en terapia

La terapia de exposición a la realidad virtual (TRVR) es una forma de terapia de exposición para tratar trastornos de ansiedad como el trastorno de estrés postraumático (TEPT) y las fobias . Los estudios han indicado que al combinar la TRVR con la terapia conductual , los pacientes experimentan una reducción de los síntomas. ^{[ 15 ] [ 42 ]} En algunos casos, los pacientes ya no cumplían los criterios del DSM-5 para el TEPT. ^{[ 43 ]}

La realidad virtual también se ha probado en el campo de la terapia de activación conductual (AC). La terapia AC anima a los pacientes a cambiar su estado de ánimo incorporando actividades positivas a su vida diaria. ^{[ 44 ]} Debido a la falta de acceso a profesionales capacitados, limitaciones físicas o razones económicas, muchos pacientes no pueden asistir a la terapia AC. ^{[ 44 ]} Los investigadores están intentando superar estos desafíos proporcionando terapia AC mediante realidad virtual, lo que permite a los pacientes, especialmente a los adultos mayores, participar en actividades a las que no podrían asistir sin RV. Posiblemente, los llamados "protocolos de RV inspirados en la AC" puedan mejorar el estado de ánimo, la satisfacción vital y la probabilidad de depresión . ^{[ 44 ]}

Se ha diseñado una terapia de realidad virtual para ayudar a las personas con psicosis y agorafobia a controlar su evitación de entornos externos. En esta terapia, los usuarios usan un casco y un personaje virtual les brinda asesoramiento psicológico y los guía mientras exploran entornos simulados (como una cafetería o una calle concurrida). El Instituto Nacional para la Excelencia en la Salud y la Atención (NICE) está evaluando la terapia para determinar si debe recomendarse en el Servicio Nacional de Salud (NHS). ^{[ 45 ] [ 46 ]}

Otro ámbito mencionado de la terapia de RV es el tratamiento de los trastornos alimentarios y de la imagen corporal. Las personas pueden crear su propia imagen corporal mediante avatares con diferentes características. De esta forma, pueden practicar cómo manejar situaciones estresantes y simular y practicar, por ejemplo, ir de compras o observarse el propio cuerpo en el espejo. ^{[ 47 ]} Según Mittal Himani, «La terapia de distracción con realidad virtual proporciona muchos niveles de interacción a los pacientes, permitiendo el uso de múltiples sentidos y fomentando así su inmersión en la experiencia del mundo virtual. Cuanto mayor sea la inmersión del usuario, mayor será su atención en el mundo virtual y menor la atención a otras señales de dolor. Se realizó un estudio de investigación utilizando la RV como intervención de distracción en dos sesiones a lo largo de ocho semanas con 28 participantes». ^{[ 48 ]}

Uso de la realidad virtual en la rehabilitación

La RV inmersiva puede motivar el ejercicio en usuarios sedentarios con dificultades, siendo aplicable en centros de rehabilitación o residencias de ancianos, aumentando la calidad de vida y la independencia de los usuarios mediante una mayor actividad física. ^{[ 14 ] [ 49 ]} En particular, algunas empresas e investigadores están adaptando la RV para el fitness, motivando la fisioterapia o el ejercicio, ya sea contextualizándola, como montar en bicicleta a través de experiencias basadas en RV (ver imagen de la derecha), ^{[ 14 ]} o utilizando la gamificación para fomentar el ejercicio. ^{[ 50 ] [ 51 ]} La RV inmersiva también ha demostrado ser útil para el manejo del dolor agudo, bajo la teoría de que puede distraer a las personas, reduciendo su experiencia de dolor. ^{[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ]}

Las investigaciones han demostrado que los pacientes con demencia que reciben terapia de reminiscencia virtual experimentan una menor incidencia de síntomas relacionados con la demencia. ^{[ 56 ]} La terapia de reminiscencia virtual crea entornos virtuales adaptados al paciente, lo que le permite recordar recuerdos antiguos con mayor facilidad, lo que puede mejorar su calidad de vida en general.

Sin embargo, para algunas enfermedades como la enfermedad de Parkinson , no hay evidencia de sus beneficios en comparación con otros métodos de rehabilitación. ^{[ 57 ]} Una revisión de 2018 sobre la efectividad de la terapia de espejo de realidad virtual y la robótica no encontró ningún beneficio significativo. ^{[ 58 ]}

Además de su uso directo en terapia, los investigadores médicos también la emplean para estudiar diversas afecciones. Por ejemplo, la han utilizado para investigar cómo aprenden y toman decisiones las personas con ansiedad social . En definitiva, buscan comprender mejor las afecciones médicas para mejorar la intervención y la terapia. ^{[ 44 ]}

La realidad virtual presenta una oportunidad y un canal alternativo para el marketing digital . La International Data Corporation esperaba que el gasto aumentara para la realidad aumentada (RA) y la realidad virtual, pronosticando una tasa de crecimiento anual compuesta del 198% de 2015 a 2020. Se esperaba que los ingresos aumentaran a $143.3 mil millones en 2020. ^{[ 16 ] [ 59 ]} Se pronosticó que el gasto global en publicidad digital aumentaría a $335.5 mil millones para 2020. ^{[ 60 ] [ 61 ]} Un estudio de 2015 encontró que el 75% de las empresas en la lista de Forbes de las marcas más valiosas del mundo habían desarrollado una experiencia de RV o RA. ^{[ 62 ]} Aunque la RV no está tan extendida entre los consumidores como otras formas de medios digitales , ^{[ 63 ]} muchas empresas han invertido en RV. Algunas empresas adoptaron la RV para mejorar la colaboración en el lugar de trabajo. ^{[ 64 ]}

La RV puede presentar imágenes interactivas tridimensionales de alta definición. ^{[ 65 ]} Los beneficios del marketing de RV fueron observados por Suh y Lee a través de experimentos de laboratorio: con una interfaz de RV, las emociones de los participantes se involucraron y su conocimiento y actitud hacia el producto aumentaron notablemente. ^{[ 66 ]} Ambos estudios indican un mayor deseo de comprar productos comercializados a través de RV. Sin embargo, estos beneficios mostraron un retorno de la inversión (ROI) mínimo. ^{[ 62 ]} Suh y Lee encontraron que los productos experimentados principalmente a través del oído y la vista (pero no otros sentidos) se benefician más del marketing de RV. ^{[ 65 ]}

Los anuncios que aparecen durante una experiencia de realidad virtual ( marketing de interrupción ^{[ 61 ]} ) pueden considerarse invasivos. ^{[ 63 ]} Los consumidores pueden elegir si desean aceptar un anuncio. ^{[ 67 ]} Para mitigar esto, las organizaciones pueden exigir al usuario que descargue una aplicación móvil antes de experimentar su campaña de realidad virtual. ^{[ 68 ]}

Las organizaciones sin fines de lucro han utilizado la realidad virtual para acercar a posibles simpatizantes a problemas sociales, políticos y ambientales distantes de maneras inmersivas que no son posibles con los medios tradicionales. Vistas panorámicas del conflicto en Siria ^{[ 68 ]} y encuentros cara a cara con tigres generados por computadora (CGI) en Nepal ^{[ 69 ]} son ​​algunos ejemplos.

Los minoristas pueden usar la realidad virtual para mostrar cómo se verá un producto en los hogares de los consumidores. ^{[ 70 ]} Los consumidores que ven fotos digitales de los productos pueden girar virtualmente el producto para verlo de lado o de atrás.

Las firmas de diseño arquitectónico pueden permitir a los clientes recorrer modelos virtuales de edificios propuestos o existentes para comercializar su producto, reemplazando maquetas o planos de planta con modelos de realidad virtual. ^{[ 71 ]}

La realidad virtual se utiliza para ayudar a los estudiantes a desarrollar habilidades sin las consecuencias reales del fracaso, lo que resulta especialmente útil en ámbitos con implicaciones de vida o muerte. El dispositivo específico utilizado para proporcionar la experiencia de realidad virtual, ya sea un teléfono móvil o un ordenador de sobremesa, no parece afectar a los beneficios educativos que recibe el estudiante. ^{[ 12 ]}

En estudios de caso recientes, el enfoque de entrenamiento con realidad virtual no solo conduce a una mejor comprensión, sino también a una mayor satisfacción entre los individuos. Se puede reducir el número de errores y acortar el tiempo de finalización de tareas específicas. ^{[ 72 ]}

Un número creciente de empresas recurre a la realidad virtual para la incorporación de empleados. ^{[ 73 ]} La incorporación mediante RV es más económica y eficiente que la formación convencional, ya que no se requiere ningún equipo de demostración. ^{[ 74 ]}

educación secundaria y universitaria

La realidad virtual inmersiva puede utilizarse como herramienta en el aula de secundaria para ayudar a los alumnos a aprender y a sumergirse en la materia. ^{[ 82 ]} La realidad virtual inmersiva se ha utilizado para enseñar a los alumnos de forma interactiva tanto en asignaturas de humanidades como historia ^{[ 83 ]} como en asignaturas de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM) como física . ^{[ 84 ]} En algunas escuelas se han instalado laboratorios de realidad virtual para proporcionar a los alumnos experiencias inmersivas centradas en resultados curriculares y materias específicas. ^{[ 84 ]} Mediante dispositivos de realidad virtual como Google Cardboard , los profesores también han impartido clases de idiomas extranjeros. ^{[ 82 ]} Estos pocos ejemplos muestran algunas de las aplicaciones de la realidad virtual en el aula de secundaria.

En el ámbito universitario, la RV también se está aplicando para ayudar a mejorar la educación de los estudiantes en materias básicas como ciencias, geografía ^{[ 85 ]} e historia. ^{[ 86 ]}

Entrenamiento militar

En 1982, Thomas A. Furness III presentó a la Fuerza Aérea de los Estados Unidos un modelo funcional de su simulador de vuelo virtual, el Simulador de Sistemas Aerotransportados Acoplados Visualmente (VCASS). La segunda fase de su proyecto, que denominó "Super Cockpit", añadió gráficos de alta resolución (para la época) y una pantalla interactiva. ^{[ 91 ]} El Reino Unido ha estado utilizando la realidad virtual en el entrenamiento militar desde la década de 1980. ^{[ 92 ]} El ejército de los Estados Unidos anunció el Sistema de Entrenamiento del Soldado Desmontado en 2012. ^{[ 93 ]} Fue citado como el primer sistema de entrenamiento militar de realidad virtual totalmente inmersivo. ^{[ 94 ]}

Se ha afirmado que los entornos de entrenamiento virtual aumentan el realismo y minimizan los costos, ^{[ 95 ] [ 96 ] [ 97 ]} por ejemplo, al ahorrar munición. ^{[ 95 ]} En 2016, investigadores del Laboratorio de Investigación del Ejército de los EE. UU. informaron que la retroalimentación del instructor es necesaria para el entrenamiento virtual. El entrenamiento virtual se ha utilizado para el entrenamiento de armas combinadas y para instruir a los soldados sobre cuándo disparar. ^{[ 98 ]}

Programas militares como Battle Command Knowledge Systems (BCKS) y Advanced Soldier Sensor Information and Technology (ASSIST) tenían como objetivo ayudar al desarrollo de tecnología virtual. ^{[ 95 ]} Los objetivos descritos de la iniciativa ASSIST eran desarrollar software y sensores portátiles para que los soldados mejoraran el conocimiento del campo de batalla y la recopilación de datos. ^{[ 99 ]} Los investigadores afirmaron que estos programas permitirían al soldado actualizar su entorno virtual a medida que cambian las condiciones. ^{[ 95 ]} Virtual Battlespace 3 (VBS3, sucesor de las versiones anteriores llamadas VBS1 y VBS2) es una solución de entrenamiento militar ampliamente utilizada, adaptada de un producto comercial estándar . ^{[ 100 ]} Live, Virtual, Constructive – Integrated Architecture (LVC-IA) es una tecnología militar estadounidense que permite que múltiples sistemas de entrenamiento trabajen juntos para crear un entorno de entrenamiento integrado. Los usos principales reportados de LVC-IA fueron entrenamiento en vivo, entrenamiento virtual y entrenamiento constructivo. En 2014, la versión 1.3 de LVC-IA incluyó VBS3. ^{[ 101 ]}

A mediados y finales de la década de 1990, los datos de diseño asistido por computadora (CAD) en 3D se impusieron cuando los proyectores de video, el seguimiento 3D y la tecnología informática permitieron su uso en entornos de realidad virtual (RV). Aparecieron las gafas de obturador activo y las unidades de proyección multisuperficie. La RV se ha utilizado en fabricantes de equipos originales de la industria automotriz, aeroespacial y de transporte terrestre . La RV facilita la creación de prototipos , el ensamblaje, el servicio y los casos de uso de rendimiento. Esto permite a los ingenieros de diferentes disciplinas experimentar su diseño. Los ingenieros pueden ver el puente, el edificio u otra estructura desde cualquier ángulo. ^{[ 104 ]} Las simulaciones permiten a los ingenieros probar la resistencia de su estructura al viento, el peso y otros elementos. ^{[ 105 ]}

Además, la RV puede controlar robots en sistemas de telepresencia , teleoperación y telerrobótica . ^{[ 106 ] [ 107 ]} La RV se ha utilizado en experimentos que investigan cómo se pueden aplicar los robots como una interfaz de usuario humana intuitiva . ^{[ 53 ]} Otro ejemplo son los robots controlados remotamente en entornos peligrosos. ^{[ 53 ]}

La fabricación inteligente (SmartMFG), también conocida como Industria 4.0, representa el último avance en tecnologías de fabricación, integrando la automatización y el intercambio de datos. Según el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), SmartMFG implica sistemas de fabricación colaborativos totalmente integrados que responden en tiempo real a las demandas y condiciones cambiantes. ^{[ 108 ]} En esencia, SmartMFG incorpora sistemas ciberfísicos (CPS) e Internet de las cosas ( IoT ) para conectar datos sin problemas en las diferentes etapas del proceso de fabricación. El auge de la impresión 3D, junto con SmartMFG, permite la producción de productos únicos y rentables sin aumentar los plazos de entrega. La incorporación de tecnologías de realidad aumentada (RA) mejora aún más SmartMFG, proporcionando herramientas para la interacción hombre-máquina (HMI). Los dispositivos de RA ofrecen mejoras en la seguridad y reducen las exigencias físicas para los trabajadores en las plantas de producción, guiando a los usuarios en un entorno virtual. Esta tecnología facilita el diseño y la personalización de productos dentro del marco de SmartMFG, aumentando la complejidad de la interacción y dando soporte a los sistemas de entrada manual de datos (MDI). ^{[ 109 ]}

Grandes comunidades virtuales y plataformas de metaverso se han formado en torno a mundos virtuales sociales a los que se puede acceder mediante tecnologías de realidad virtual. Algunos ejemplos populares son VRChat , Horizon Worlds , Rec Room y AltspaceVR , pero también mundos virtuales sociales que se desarrollaron originalmente sin soporte para realidad virtual, como Roblox .

Minecraft , que algunos consideran una comunidad virtual, no es compatible con la realidad virtual, pero se puede hacer que lo sea mediante modificaciones .

David Em fue el primer artista plástico en crear mundos virtuales navegables, en la década de 1970. ^{[ 130 ]} Sus primeros trabajos se realizaron en mainframes en Information International, Inc. , Jet Propulsion Laboratory y California Institute of Technology . Jeffrey Shaw con Legible City en 1988 y Matt Mullican con Five into One en 1991, estuvieron entre los primeros en exhibir elaboradas obras de arte de realidad virtual.

Virtopia fue la primera obra de arte de realidad virtual en estrenarse en un festival de cine. Creada por la artista e investigadora Jacquelyn Ford Morie junto con el investigador Mike Goslin , debutó en el Festival de Cine de Florida de 1992. Una versión más desarrollada del proyecto apareció en el Festival de Cine de Florida de 1993. ^{[ 131 ] [ 132 ]} Otros artistas que exploraron el potencial artístico inicial de la realidad virtual durante la década de 1990 incluyen a Jeffrey Shaw , Ulrike Gabriel , Char Davies , Maurice Benayoun , Knowbotic Research , Rebecca Allen y Perry Hoberman . ^{[ 133 ]}

El primer festival canadiense de cine de realidad virtual fue el FIVARS Festival of International Virtual & Augmented Reality Stories , fundado en 2015 por Keram Malicki-Sánchez . ^{[ 134 ]} En 2016, se realizó el primer programa polaco de RV, The Abakanowicz Art Room , que documentó el estudio de arte de Magdalena Abakanowicz , realizado por Jarosław Pijarowski y Paweł Komorowski. ^{[ 135 ]} Algunos museos han comenzado a hacer accesible parte de su contenido en realidad virtual, incluidos el Museo Británico ^{[ 136 ]} y el Guggenheim . ^{[ 137 ]}

Great Paintings VR ^{[ 138 ]} es un museo de realidad virtual totalmente inmersivo en Steam . Ofrece más de 1000 pinturas famosas de diferentes museos de todo el mundo. ^{[ 139 ]}

La realidad virtual permite recrear sitios patrimoniales. ^{[ 140 ]} Los sitios pueden tener acceso restringido o no permitir el acceso al público, ^{[ 141 ]} como cuevas, estructuras dañadas o destruidas, o entornos sensibles que se cierran para permitirles recuperarse del uso excesivo. ^{[ 142 ]}

El primer uso de la realidad virtual en una aplicación relacionada con el patrimonio cultural se produjo en 1994, cuando un museo ofreció a sus visitantes un recorrido interactivo por una reconstrucción en 3D del castillo de Dudley en Inglaterra, tal como era en 1550. Este sistema, basado en un disco láser controlado por ordenador, fue diseñado por el ingeniero Colin Johnson. El sistema se presentó en una conferencia organizada por el Museo Británico en noviembre de 1994. ^{[ 143 ]}

La realidad virtual simula entornos laborales reales para la seguridad y salud en el trabajo. En los escenarios de trabajo, por ejemplo, algunas partes de una máquina se mueven automáticamente, mientras que otras pueden ser manipuladas por operarios. La perspectiva, el ángulo de visión y las propiedades acústicas y hápticas varían según la posición del operario y su movimiento con respecto al entorno.

La realidad virtual se puede utilizar con fines de seguridad y salud ocupacional para:

• Revisar y mejorar la usabilidad de los productos y procesos durante el diseño y el desarrollo.
• Pruebe de forma segura productos, procesos y conceptos de seguridad potencialmente peligrosos. ^{[ 144 ]}
• Identificar las relaciones causa-efecto tras accidentes ocurridos en productos o relacionados con ellos. Esto ahorra material, personal, tiempo y gastos financieros asociados con las pruebas in situ . ^{[ 145 ]}

La realidad virtual ofrece a los científicos sociales y psicólogos una herramienta rentable para estudiar y replicar interacciones en un entorno controlado. Permite a un individuo encarnar un avatar. "Encarnar" a otro ser presenta una experiencia distinta a la de simplemente imaginar que uno es otra persona. ^{[ 146 ]} Los investigadores han utilizado la inmersión para investigar cómo los estímulos digitales pueden alterar la percepción, la emoción y los estados fisiológicos humanos, y cómo pueden cambiar las interacciones sociales , además de estudiar cómo la interacción digital puede generar cambios sociales en el mundo físico.

Algunos investigadores en ganadería intensiva han explorado la idea de colocar cascos de realidad virtual a los animales de granja. Se han propuesto conceptos tanto para pollos como para ganado vacuno. ^{[ 158 ] [ 159 ]} Otros han explorado la idea de usar la realidad virtual con humanos para sacrificar animales o realizar otras tareas de matadero de forma remota. ^{[ 160 ]} Ambos usos son controvertidos.

En 2019, se viralizó una noticia sobre una granja lechera rusa que probaba la realidad virtual en vacas, aunque no está del todo claro si esto ocurrió tal como se muestra en las fotos virales. ^{[ 161 ]} El objetivo declarado era disminuir el estrés mostrando imágenes de pastos en las gafas de realidad virtual. Afirmaron que la producción de leche aumentó. Muchos investigadores en el área se muestran escépticos ante estas afirmaciones. Señalaron que la presión de las propias gafas probablemente aumentaría el estrés. La visión del ganado es diferente a la de los humanos, por lo que es improbable que los auriculares funcionen sin modificaciones. También argumentaron que muchas de las vacas nunca habían visto pastos, por lo que es improbable que tuvieran una respuesta emocional solo a la información visual sin la otra información sensorial. ^{[ 162 ]}

El concepto ha recibido críticas de investigadores, miembros del público en general y grupos de derechos y bienestar animal . Muchos investigadores se muestran escépticos ante los supuestos beneficios, la falta de rigor científico o de detalles de los estudios en intentos anteriores, y argumentan que puede aumentar el estrés. ^{[ 162 ]} Miembros del público en las redes sociales, junto con grupos como World Animal Protection, han comparado la práctica con Matrix , y algunos la llaman satíricamente "la Mootrix". ^{[ 161 ] [ 163 ]} Mercy for Animals ha criticado los posibles usos de la RV en mataderos. Afirmaron que "convertiría el despiece de animales en una especie de videojuego macabro" y que no mejoraría las condiciones de los animales de granja. ^{[ 164 ]}

A partir de 1997El mareo por movimiento sigue siendo un problema importante en la realidad virtual, causado por el retraso entre el movimiento y la actualización de la imagen en pantalla. Los usuarios suelen reportar molestias; por ejemplo, un estudio informó que los 12 participantes se quejaron de al menos dos efectos secundarios, mientras que tres tuvieron que abandonar el estudio debido a náuseas y mareos intensos. ^{[ 165 ]}

Además del mareo por movimiento, los usuarios también pueden distraerse con el nuevo hardware tecnológico. Un estudio demostró que, al incorporar la realidad virtual en un entorno de laboratorio, los estudiantes se sintieron más involucrados con el concepto, pero retuvieron menos información debido a la nueva distracción. ^{[ 166 ]}

Además, los usuarios de realidad virtual se "desconectan" de su entorno físico. Esto crea el riesgo de que el usuario sufra un percance mientras se desplaza. La agencia de noticias rusa TASS informó de una muerte por uso de RV en 2017, cuando un hombre de 44 años "tropezó y se estrelló contra una mesa de cristal, sufrió heridas y murió en el acto por pérdida de sangre". ^{[ 167 ]} Se cree que fue la primera muerte por uso de RV. ^{[ 168 ]} Además, la inmersión en un mundo virtual puede potencialmente conducir a la exclusión social, lo que puede disminuir el estado de ánimo positivo y aumentar la ira. Algunos investigadores creen que el comportamiento de los usuarios en la realidad virtual puede tener un impacto psicológico duradero cuando regresan al mundo físico. ^{[ 169 ] [ 170 ]}

El filósofo David Pearce sostiene que, incluso con la realidad virtual más sofisticada, «no hay evidencia de que nuestra calidad de vida subjetiva supere significativamente, en promedio, la de nuestros ancestros cazadores-recolectores». Según Pearce, sin reprogramar genéticamente los mecanismos de retroalimentación negativa del cerebro , uno regresa a su nivel basal de felicidad o malestar , determinado por sus genes e historia de vida. Por lo tanto, argumenta que la realidad virtual, como cualquier otra «mejora puramente ambiental», no puede proporcionar por sí sola un nivel sostenible de felicidad elevada. ^{[ 171 ] [ 172 ] [ 173 ]}