Muitos filósofos debatem o tema da realidade e os componentes que constituem o que percebemos ser? Real ?. Embora seja um exercício mental interessante, estamos mais interessados nas aplicações práticas da realidade hoje, que é mais precisamente definida como? Realismo ?.
O realismo é definido como a representação de uma pessoa, coisa ou situação com precisão ou de uma forma que seja verdadeira. Neste artigo, buscamos entender em que grau essa definição de realismo pode ser conhecida em um ambiente totalmente simulado usando tecnologia de realidade virtual, e como isso impacta nosso mundo.
Para entender a importância do realismo na realidade virtual, devemos primeiro olhar para o que a tecnologia está tentando alcançar. uma simulação. Uma simulação é definida como uma imitação aproximada da operação de um processo ou sistema. Há uma distinção importante nessa definição, que é imitar a operação de algo em vez de apenas a própria coisa. Uma simulação é um local de ação; e essa intenção é o que separa uma simulação de uma ferramenta de aprendizagem estática, como texto, vídeo ou apresentações. Em última análise, uma simulação preenche a lacuna entre o conhecimento e as ações de alto desempenho.
Tradicionalmente, uma simulação seria executada? Ao vivo? em um espaço físico simulado. A história nos diz que as simulações ao vivo têm sido usadas como uma ferramenta de aprendizado por séculos, remontando aos modelos de argila e pedra usados para entender a anatomia de uma pessoa. Em aplicações mais modernas, as simulações têm sido usadas para treinar alunos e profissionais para auxiliar no aprendizado - por exemplo, um estudante de medicina pode praticar em uma sala vestida como uma sala de cirurgia, ou pode dar um passo adiante e praticar no local em uma sala de cirurgia real (também conhecida como in situ ou in situ) que foi considerada como tendo um maior grau de realismo. Os objetos dentro desse ambiente também se beneficiam de serem os mais reais possíveis, o que pode significar a diferença entre usar manequins ou um ator pago para simular um paciente.
As simulações encontraram, mais recentemente, um novo ambiente para se modelar, conhecido como? Virtual ?, onde se experimentaria a imitação sinteticamente. Graças à tecnologia de computador, as simulações virtuais foram capazes de imitar uma operação sem a necessidade de ambientes físicos caros e da logística desafiadora de levar as pessoas até eles. A realidade virtual (VR) refere-se especificamente a imitações sintéticas apresentadas dentro de um fone de ouvido especial, que aprimora a imersão de um ambiente sintético ainda mais, assumindo todo o campo de visão do usuário, em vez de apenas em uma tela bidimensional.
Os fones de ouvido de realidade virtual têm sido usados comercialmente por organizações como a NASA há décadas e, conforme o custo de produção diminuiu, a tecnologia se tornou mais viável para compra pelo consumidor. Além disso, o poder de processamento do hardware usado para rodar fones de ouvido de realidade virtual levou a simulações mais realistas. No entanto, até que ponto o realismo afeta a eficácia de uma simulação, especialmente em situações de treinamento?
Para entender a eficácia do realismo, devemos olhar para uma variável-chave que define a fidelidade do realismo percebido. Fidelidade se refere a quão próximo uma simulação imita ou amplifica a realidade. O objetivo geral das simulações de alta fidelidade é melhorar o desempenho de uma ação ou o que a pessoa realmente faz (ao invés de pensar). Em 1990, Miller (1990) indicou que essa ação é construída sobre o conhecimento, a competência e o desempenho de uma pessoa.
De um modo geral, uma simulação de baixa fidelidade é boa para construir sobre o conhecimento - não parecerá real, mas delineará os fundamentos e a teoria bem o suficiente. A fidelidade média é usada para construir competência por meio de uma interação maior; a fidelidade alta é onde ocorre a ação de alto desempenho. Este modelo de fidelidade tradicional pode ser visto como uma pirâmide. Sem o nível básico de conhecimento, você não pode alcançar o nível superior de ação. À medida que você começa a melhorar seu conhecimento, competência e desempenho, o nível de fidelidade da ação em um ambiente simulado também aumenta, independentemente de como o ambiente é realmente apresentado. Por exemplo, a fidelidade de um simulador de vôo comercial será diferente para alguém sem conhecimento de aviação em comparação com alguém que passou anos estudando a teoria. Como a pessoa com pouco conhecimento poderá saber se a simulação é de alta fidelidade ou não, se não souber o que procurar? Portanto, em certa medida, o conceito de fidelidade é subjetivo.
Isso pode ser compreendido em um nível mais profundo, examinando os diferentes componentes que constituem a fidelidade, além da pessoa que a experimenta. Em um nível conceitual, o cenário em questão precisa fazer sentido. Por exemplo, você esperaria que um simulador de vôo tivesse um alto grau de fidelidade conceitual se voasse pelo ar, em vez do Walmart. Fisicamente, a simulação precisa refletir as propriedades físicas reais do ambiente real. O simulador de vôo não teria um alto grau de fidelidade física se usasse cenouras nas alavancas. Emocionalmente, a simulação deve tentar capturar os mesmos sentimentos que você esperaria no ambiente real. Por exemplo, uma emergência simulada na cabine de um avião deve parecer naturalmente urgente, ao invés de casual e entediante. Novas tecnologias, como monitores de frequência cardíaca embutidos em dispositivos vestíveis, tornaram mais fácil testar a resposta emocional, ajudando os simuladores a encontrar melhores maneiras de aumentar o grau de fidelidade emocional.
No entanto, esse nível de compreensão vai um passo mais fundo novamente quando visto no contexto de simulações de realidade virtual. Há uma consideração importante quando se trata de medir a fidelidade em um ambiente de realidade virtual, especialmente no que diz respeito a simulações de treinamento. Stone (2011) encontrou o equívoco de que os avanços tecnológicos levam a melhores ambientes de treinamento. Stone e sua equipe de tecnologias de interface humana descobriram que isso é muito menos importante do que o conceito de design centrado no ser humano. Quando o objetivo é maximizar a transferência de tarefas, conhecimentos, habilidades e comportamentos simulados para aplicações do mundo real; a fidelidade psicológica é a chave.
A fidelidade psicológica é o grau em que as tarefas simuladas podem reproduzir os comportamentos necessários às aplicações do mundo real. Isso, até certo ponto, combina as idéias tradicionais de fidelidade conceitual, física e emocional, conforme descrito; embora normalmente alguém olhe para a fidelidade neste contexto como uma combinação de fidelidade física e psicológica.
É por meio dessa definição que também fica claro que os avanços puros tecnológicos não são uma grande parte dessa equação, mas sim os avanços técnicos que a tornam mais acessível e viável. A principal desvantagem de novas interfaces, como a realidade virtual, é a natureza da experiência humana. Lembre-se dos primeiros anos dos sites - cada site era completamente diferente, com paredes de texto, links ocultos, navegações estranhas e layouts exclusivos. Só muitos anos depois é que uma experiência padronizada começou a tomar forma mais natural para o usuário, aproveitando os princípios de design moderno, estruturas de conteúdo e comportamento humano para oferecer uma experiência perfeita. A realidade virtual ainda está nos estágios iniciais de explorar a melhor interface do usuário, no entanto, é muito mais complicada devido à dimensão adicional. Uma coisa é dominar a interface de uma tela 2D com entradas básicas, mas outra bem diferente em um ambiente 3D.
Stone quebrou ainda mais o conceito de fidelidade para simulações de realidade virtual, como segue:
- Context Fidelity deve procurar representar um fundo apropriado de detalhes sensoriais e comportamentais - pense em extras de fundo em um set de filme. Eles não atrapalham, mas aumentam o contexto da cena.
- Fidelidade de tecnologia interativa é o grau em que os controles de entrada (pense em fones de ouvido e controles manuais) representam as interfaces da vida real.
- A hipofidelidade e a hiperfidelidade medem a importância de poucos ou muitos detalhes sensoriais, detalhes comportamentais e sistemas de interação
Curiosamente, muitos usuários finais já têm um conceito de fidelidade em suas cabeças antes de entrar em uma simulação de treinamento, uma linha de base de expectativas com base no que eles viram em outros aplicativos, como jogos e aplicativos militares. Agora, a complexa teia do que constitui uma? Alta fidelidade? a simulação de treinamento começa a se revelar. Sabemos que, no mais alto nível, o usuário final precisa de um conhecimento básico do sistema e também de um certo nível de competência antes de chegar a ações de alto desempenho. No entanto, as simulações executadas em realidade virtual requerem um equilíbrio de detalhes sensoriais e comportamentais contextuais com características de entrada realistas; ao mesmo tempo em que atende à lacuna de expectativa potencial que um usuário pode ter antes de entrar na simulação. Tudo isso é impactado ainda mais pelos desafios que a realidade virtual enfrenta em relação a interfaces contínuas que ainda não são padronizadas ou amplamente compreendidas pelos usuários.
Portanto, se uma simulação de realidade virtual pode ter um alto grau de fidelidade psicológica e física, então ela pode ser considerada mais realista - assumindo que o usuário já tenha algum conhecimento e competência para poder percebê-la dessa forma para começar. No entanto, tudo isso é qualificado pela capacidade dos humanos de realmente usá-lo, uma ideia frequentemente chamada de design centrado no ser humano.
Agora que entendemos a composição mais ampla do realismo em uma simulação, podemos usá-lo em nossa vantagem em aplicativos de realidade virtual. Por exemplo, a plataforma de treinamento cirúrgico PrecisionOS foi projetada para fazer uso de modernos mecanismos gráficos para imitar o ambiente físico, incluindo detalhes sensoriais e comportamentais, como ferramentas, iluminação e maquinários com alto grau de fidelidade física. O paciente na mesa cirúrgica é configurado para apresentar os sintomas que requerem um determinado procedimento, garantindo que a representação seja balanceada para evitar a hipofidelidade ou a hiperfidelidade. Os controladores manuais são configurados para se parecerem mais com as ferramentas cirúrgicas comuns de um procedimento, visando uma maior fidelidade da tecnologia interativa. Por fim, o procedimento simulado é guiado em tempo real com feedback e orientação, tanto visualmente quanto via áudio, para simular o ambiente psicológico como se estivesse treinando com um cirurgião sênior.
Os alunos ou funcionários já concluíram muitos anos de faculdade de medicina, que inclui ferramentas de aprendizagem tradicionais e simulações, portanto, possuem um alto grau de conhecimento e competência. Portanto, um ambiente virtual realista pode ajudá-los a treinar para conjuntos de habilidades avançadas e aumentar a confiança sem ter que praticar em pacientes reais - o que pode ser caro para o trainee, o paciente, sua família e o hospital; para não mencionar o desafio de encontrar pacientes de treinamento apropriado e combiná-los com estagiários em uma base repetida. Em um nível mais amplo, isso significa, em última análise, melhores cirurgiões e uma maior taxa de sucesso para os pacientes.
O futuro do realismo na realidade virtual parece promissor. Já vimos feedback físico em controladores manuais de RV que comprovadamente aumentam a percepção da fidelidade da tecnologia interativa (Hoffman, 2011), e essa tecnologia está se expandindo para trajes completos de feedback tátil. À medida que outros campos da tecnologia, como a biotecnologia, começam a se cruzar com a realidade virtual, veremos ainda mais integração e imersão. Por exemplo, o usuário pode ser capaz de controlar seu ambiente virtual usando apenas seus pensamentos ou ser capaz de conectar sensores diretamente às terminações nervosas para obter um feedback realista.
À medida que a tecnologia melhora, também melhora o realismo percebido de nossos ambientes virtuais - e como vimos, isso envolverá ainda mais os futuros alunos e profissionais de nosso mundo para um desempenho em um nível superior. O resultado em muitos anos? o tempo será um mundo mais seguro e produtivo para se viver, e mal podemos esperar para colocar nossa mão nesse esforço.
Fontes: