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Sonido

Sonido 3D

El sonido en Realidad Virtual
Una vez descritas las bases en que se apoyan la estereofonía y cuadrafonía, estamos preparados para describir los dispositivos electroacústicos asociados con los equipos de Realidad Virtual. El primer paso, tal como hemos hecho en alguna otra ocasion, será definir, lo más claramente posible, el término Realidad Virtual.

Desde mediados de la decada de los 40, el ser humano empieza a experimentar e interactuar con los primeros ordenadores de muy diversas maneras. En los primeros tiempos, dicha interacción venía dada, en el sentido hombre-máquina por la combinación lógica de diversas conexiones realizadas en una especie de panel de control o utilizando teclados primitivos.
Las respuestas de la máquina se interpretaban a través de combinaciones luminosas, dispositivos electromecánicos, etc. Eran, sin ningún lugar a dudas, toscos sistemas de comunicación.
La aparición de la pantalla de rayos catódicos significó un paso de gigante en la comunicación entre la máquina y el hombre. Con el tiempo, los interfaces fueron perfeccionándose hasta llegar a los modernos teclados, pantallas y demás accesorios de comunicación de la actualidad. Si a este significativo desarrollo del hardware añadimos el ocurrido de forma paralela en el software obtenemos, finalmente, los modernos ordenadores multimedia de la actualidad con sistemas operativos gráficos relativamente fáciles de utilizar.
Hoy en día, la información que procesamos con los ordenadores puede estar compuesta de textos, imagen, vídeo, sonido y música. Sin embargo, en líneas generales, la transferencia de información es aún un proceso artificial que se aparta bastante de los clásicos esquemas de la comunicación que, por propia naturaleza, el ser humano ha desarrollado en su lenta pero inexorable evolución. Esto es, la comunicación directa, frente a frente, utilizando canales de transmisión-recepción naturales de gran anchura de banda, donde los datos enviados o recibidos fluyen con extrema facilidad.
Estos canales de comunicación son, en este caso, simplemente el aire que transporta las variaciones de presión sonora y la luz, portadora de las imágenes que podemos ver. Si añadimos el tacto como un medio más de transferencia de información, la cantidad total de datos que pueden transmitirse por segundo entre dos seres humanos interactuando directamente es realmente fantástica si la comparamos con los miles de bits por segundo que puede manejar un modem de última generación.
La idea, entonces, es esta: ¿Por qué no comunicarse con los sistemas informáticos utilizando los esquemas clásicos de la comunicación? La propuesta es realmente fascinante, pues el ordenador y el ser humano se reencontrarían en un nuevo entorno diseñado especificamente para interactuar con gran eficacia. Además, también facilitaría el trabajo de los usuarios que podrían actuar de forma mucho más natural e intuitiva, tal como acostumbra a hacerse en el mundo real.
Es cierto que esta nueva manera de enfocar " la relación hombre máquina" va a generar una gran cantidad de problemas técnicos, en especial los relacionados con la anchura de banda del canal de comunicación y la interactividad. No obstante, en el futuro, estos escollos desaparecerán, tal como ha pasado en otras ramas de la tecnología. Será, entonces, cuando dispondremos de un auténtico universo alternativo para trabajar o pasar nuestros momentos de ocio, ofreciéndonos espacios alternativos para la música, la cultura, la ciencia, el teatro y el cine.
Como esta sección está dedicada al sonido, enfocaremos la tecnología virtual desde este punto de vista, sin olvidar la estrecha relación existente con el sentido de la vista. De hecho, cuando se habla de Realidad Virtual, nos imaginamos a un usuario interactuando con la visión en un mundo tridimensional. En cuanto al sonido, es cierto que es muy importante, pero generalmente no se le presta la debida atención.

Tal como comentamos en otra ocasión, nosotros podemos asegurar que el sonido, como principal portador de la emoción y sentimiento de una imagen, es el toque final para conseguir un mundo virtual de elevado realismo. Ahora bien, para que la escena observada sea creible espacialmente ha de existir una estrecha correlación entre la imagen y el sonido y, además, la interactividad ha de permitir que, a pesar de los movimientos del usuario, el espacio virtual permanezca estable
Por ejemplo, imagínate que te has introducido en un entorno virtual. En un momento determinado cierras los ojos. ¿Qué pasa entonces? Si realizas la misma acción en el mundo real, los estímulos acústicos te ayudarán a mantener la imagen mental de la escena que tan sólo hace un momento estabas observando. ¿Ocurre lo mismo en un entorno virtual? La verdad es que en la mayoría de máquinas bautizadas con este nombre el sonido es un mero acompañante y la asociación con la imagen observada es, en ocasiones, muy pobre. Si, por ejemplo, aparece una moto por el lado izquierdo, es cierto que el tubo de escape sonará por el auricular izquierdo, pero la similitud con el mundo real acaba aquí. La espacialidad sonora, esto es, la sensación de profundidad no existe, pues la imagen de la moto puede aparecer a una distancia virtual de cinco metros pero el sonido del tubo de escape lo tienes dentro de la cabeza. Es decir, la correlación audio-visual es muy pobre. Es realmente interesante destacar que cuando vemos la imagen de una escena virtual conjuntamente con el sonido, este defecto, aunque puede seguir estando presente, queda en un plano secundario y no se le presta tanta atención. De todas formas, debido a esta falta de correlación entre sonido e imagen, la escena perderá credibilidad aunque la parte visual esté muy lograda.
Finalmente, la estabilidad espacial, esto es, la capacidad del sonido y la imagen de permanecer estáticos a pesar de los movimientos del observador es una cualidad fundamental que han de poseer los entornos virtuales de calidad.
En resumen, veamos rapidamente, los requisitos indispensables de un sistema acústico para Realidad virtual.


Correlación entre sonido e imagen
Si el observador permanece inmóvil y es el objeto de la escena virtual el que se mueve de derecha a izquierda o viceversa, el sonido deberá parecer que se mueve con él en el mismo sentido.
Si el desplazamiento ocurre en el sentido de la profundidad o arriba y abajo, diversos mecanismos de actuación sobre los canales sonoros deben de hacernos creer que el sonido sigue a la imagen.

Estabilidad espacial
El campo sonoro, al igual que la imagen, a de permanecer estable en el espacio virtual independientemente de los movimientos del observador. Lo ideal sería conseguir los seis grados de libertad en el movimiento de éste:

Movimiento delante/atrás.
Moviento hacia la izquierda y/o derecha.
Movimiento hacia arriba o abajo.
Función rotatoria lateral.
Función rotatoria vertical.
Función rotatoria horizontal.

En la práctica, escogeremos los grados de libertad en función del tipo de entorno virtual. Por ejemplo, si el observador se encuentra sentado, cosa por otra parte bastante común, escogeremos como imprescindibles:

Función rotatoria vertical.
Función rotatoria horizontal.

De esta manera, el observador podrá mover la cabeza mirando hacia arriba, abajo, izquierda y derecha mientras que el entorno visual y acústico mantiene su estabilidad espacial.
Digamos, finalmente, que para conseguir la estabilidad espacial de la escena, junto con los sistemas de visualización, audición y tactiles, es necesario incorporar un dispositivo de seguimiento/orientación para que el ordenador "pueda conocer" en todo momento la posición en que se encuentra el observador y actuar en consecuencia con la imagen, el sonido y el tacto. Es decir, la interactividad entre el usuario y el ordenador ha de ser muy alta.

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