REND386 Vintage VR- La real Realidad VIRTUAL, una pausa noventera

Realmente quisiera escribir un extenso articulo sobre “¿Que es realmente la realidad virtual?”,  pero me tomare el atrevimiento de hacer el primer tributo en español al paquete  RED386 escrito en idioma español. Un paquete de programación creado por Bernie Roehl y Dave Stampe en el año 1991.

Antes de iniciar, quisiera recomendar el libro “EL CREADOR DE MUNDOS VIRTUALES” del mismo Bernie Roehl (publicado por Anaya Multimedia en 1995), del cual extraigo muchas ideas. Recuerdo haber leído un centenar de veces aquel libro mirando detenidamente todos los esquemas e ideas, extasiado con la promesa de esta no tan novedosa tecnología.

RED386.jpg

DEMO INCLUIDO EN REND386
La Realidad Virtual es antiquísima tanto como el boom mediático de los monóculos.

En mis largos años de estudiantes de la tecnología y de la ciencia, lamento no he visto buenos artículos de VR que no pretendan venderte algo, todo lo contrario se vende como la  ultima novedad a la  venta. Con este articulo adicional mente expreso un deseo adicional y el de ver algún día  “LA REAL REALIDAD VIRTUAL PARA TODOS”.

INTRODUCCIÓN

Es importante separar la realidad virtual de los cascos de realidad virtual, o por lo menos lo es para entender de que trata todo esto. Iniciaré un poco comentando que no es realidad virtual, una vista al REND386 y finalizare explicando como sería una realidad virtual real para todos.

Aaron Brancotti AKA Babele Dunnit demoing REND386

Realidad virtual sin cascos (monóculos)  y nadie decia nada,
Fuente de la imagen: See How Strange And Trippy Virtual Reality Was 20 Years Before The Oculus Rift

 Para iniciar quiero exponer que no es realidad virtual vintage:

  • Cascos estereoscopicos como Oculus, HTC o clones similares
  • Cascos estereoscopicos con celulares o pantallas de celulares
  • Tener un mando en la mano, teclado o un dispositivo con botones postrado en una silla

virtuality_-_motorcycle

Mi intención con eta entrada es enfatizar en la siguiente idea: La realidad virtual vintage nació con una premisa más ambiciosa que la actual, pero al igual que la contemporánea murió anticipadamente en manos del mercado de masas

Visita:

  • The virtual reality gaming revolution that wasn’t, un honroso articulo sobre Jonathan Waldern quien en los noventas lidero la realidad virtual, en un corto “boom” que le dejo miles de millones de dolares pero ningún recuerdo en nuestros corazones.

EL REND386

Un poco de lo básico, el 386 (sucesor del 8086/186/286) es un procesador de INTEL y es un pilar en la popularidad de los ordenadores personales tipo PC IBM-PC/AT, ademas de uno de los primeros procesadores de 32 btis y altamente extendido.

Es importante aclarar que para la misma época se ofertaban estaciones de trabajo IRIS  de SILICON GRAPHICS para la investigación en la Realidad Virtual,  pero, es que esta es la genialidad de REND386  el ser la primera forma de “realidad virtual para todos”, solo se requería una computadora de escritorio con un Intel 386.

red386

La filosofía del REND386 en 1991  era el ser una librería de libre uso para mostrar gráficos poligonales en VGA de 256 colores  (320×200 pixels) y en el que se incorporaron muchas de las funciones que los investigadores consideraron deberían ser parte de la  Realidad Virtual.

Requisitos básicos del paquete:

  • Computadora con un procesador  INTEL i386 o similar.
  • MS-DOS, Disquetera, un buen adaptador VGA  y un monitor  VGA
  • Un compilador C de BORLAND (Turbo C 5.0,  si mal no recuerdo)

EL primer objetivo en la realidad virtual primitiva era construir gráficos en 3D. Ahora bien,  matemática 3D como dios manda, no hablo de los famosos planos del Wolfenstein 3D o Doom.

REND386: Esto es 3D a principios de los 90s. El poder del sombreado FLAT

http://www.seanclark.me.uk/homebrew-virtual-reality

En el caso de Wolfenstein 3D (1992), debo hacer una pausa haciendo énfasis en la primitiva técnica de “Ray Casting” popularizada por   John Carmack  (que es un genio). El ray casting es interesante para simular la perspectiva y  esta lejos años luz de el 3D. El mismo Señor Carmack   mejoro su técnica 3D con el Quake 2, pero  tendríamos que esperar mas de 5 años y un procesador Pentium de 1996.

Muy ingenioso señor John Carmack pero esto no es 3D para el 286/386 VGA
https://motherboard.vice.com/en_us/article/4xaagg/doom-wasnt-3d

Retomo, las gráficas reales en 3D  requieren un procesamiento extensivo de matrices para la transformación de vértices  del 3D al 2D o pantalla. Rend386 resolvía el tema de la potencia, usando largas rutinas en ensamblador del Intel 386; lo cual lo hacia estas librerías muy dependiente del compilador, del sistema operativo y de la plataforma.

Fuente de la imagen: http://www.opengl-tutorial.org/

Les invito a visitar la entrada “Programación en 3d la GPU principios básicos para no programadores, ni ingenieros –acerca de la GPU-CPU los algoritmos un relato sin código” En la cual dedico largas lineas para la introducción a los temas de 3D para el publico general.

Como segundo objetivo los investigadores, se plantearon nuevas formas para ingresar datos o HAPTICA, la ambición principal ha sido  conseguir una interacción más rica con los usuarios tanto para entrada de datos como para la salida, con lo cual se esperaba mejorar la interacción con el jugador. Efectivamente, no se planteaban vender cascos (a casco porro).

Definicion Háptica:  todo el conjunto de sensaciones no visuales y no auditivas que experimenta un individuo.

EL gran acierto del paquete fue el uso del PowerGlove (1989), un mando desarrollado por la empresa Nintendo que se basaba en el uso del ultrasonido para detectar la posición del guante mediante dos emisores. Efectivamente, si hablo de utilidad real, no solo colocarlo en un estante como un enfermo coleccionista.

Bernie Roehl en su libro  de 1995 plantea muchas alternativas de háptica primitiva y formas de montar cascos de realidad virtual caseros. Las ideas expuestas incluían:

  • Utilizar TV portátil con una unidad (monóculo) o dos (estéreo)
  • Seguimiento de cabeza (headtracking) con potenciometros
  • Modificaciones en el Powerglove, como es de saber es un dispositivo muy impreciso lo que requeriá una modificación para usos de la VR
  • Uso de las primeras gafas 3D activas, como por ejemplo las fabricadas por  SEGA (SegaScope 3-D Glasses)

Las primeras formas de HeadTraking consistían en arreglos de potenciometros
Fuente imagen: http://www.retro-vr.co.uk/test/rise.html

La única alternativa en los 90s era montar un casco con una  o dos TV portátiles

 Finalmente, Bernie Roehl continuo trabajando en la realidad virtual:

  • La versión del libro de 1995 ( que no pude utilizar dado que no la tenían):
    • OGRE un lenguaje para generar figuras 3D (3Ds o maya estaban años de ser las opciones para estos temas).
    • Sistema de gestión de eventos (teclado, render etc).
    • Script de animación en tiempo real.
  • Desarrolló AVRIL un versión de ANSI C del REDN386 un poco menos dependiente del ensamblador del 386,  que es claro no se podía compilar en GNU C*.
  • Contribuciones en el VR-HTML una versión de HTML (pre-era HXML) para popularizar la Realidad virtual en la naciente Internet.

Nota: Bernie Roehl comparte con el autor de este extraño blog el ser “Ingeniero electricista” 🙂

*Es verdad el GNU C es muy posterior al AVRIL, sumando las limitaciones del modo extendido de memoria en DOS, bueno los viejos desarrolladores me entenderán

FINALIZANDO LOS NOVENTAS

Entiendo que ya  todos conocen esta  historia, pero solo quiero enfatizar que los mundos 3D dispararon su popularidad en los vídeo juegos. Para 1994 se habían lanzado la Play Station y la Nintendo 64 para el año 1996.

Comparativamente REND386 esta en pañales contra sus competidores contemporáneos, sin embargo su impacto en la realidad virtual no ha sido superado

Contrario a lo que nos quieren hacer pensar los genios del marketing y los pastiches publicitarios que solemos leer:  la realidad virtual si fue popular finalizando los 90s. No solo invadía el cine, el mal cine, y  las series en la  televisión, sino que hasta vimos una consola de realidad virtual (mala estetoscopia, pero bueno es algo).

Nintendo lanzo uno de los primeros cascos de realidad virtual y se convirtió en uno de sus mayores fracasos del año 1995

Si, la realidad virtual estaba allí, con toda su fiebre, no al alcance de personas del tercer mundo pero ya existía. Como una promesa de aquel lejano futuro presente (en este caso el pasado) para el futuro.

.kxcdn.com

La VR era la gran promesa de los noventas, pero sucumbió ante su propio peso. Muchas  promesas y dispositivos incompatibles unos con otros, bajo ningún estándar, ni guía.  Esta escena es tomada del filme  Norteamericano “Disclosure” del año 1995.

Visitar: http://www.mindflux.com.au/products/iis/vfx1.html  para conocer los primeros cascos comerciales

LA REALIDAD VIRTUAL ES VINTAGE

LA REALIDAD VIRTUAL MODERNA: NO ES TAN VIRTUAL,  NI REAL, NI  MODERNA

El avance tecnológico en los dispositivos de paneles LED/AMOLED y su popularidad ha forjado la nueva realidad virtual enfocándola en los “cascos”.

 Efectivamente, la nueva era inicia despedazando los celulares lo cual es bastante interesante e irónico. Pero, esta es una nueva era copia los errores de la noventera con competencia entre dispositivos incompatibles, absurdamente elitistas, abusando de protocolos propietarios y vaga interacción con el usuario.

Primer KIT de Oculus usaba descaradamente una pantalla celular SAMSUNG con otros dispositivos. http://www.revistaproware.com/2014/08/01/oculus-rift-usa-un-display-de-un-conocido-smartphone/

CÓMO LOGRAR LA REALIDAD VIRTUAL PARA TODOS!!

Deseo reafirmarme en esta idea: Actualmente los dispositivos de HARDWARE que pretenden vendernos son completamente  elitistas, incompatibles y se limitan a prestar servicios dentro de protocolos restringidos.

El VHS fue la apuesta de un estándar  en HARDWARE por parte de JVC de uso libre en la reproducción de vídeo cintas en los hogares. En este momento considero que Google es la única con el poder financiero y alcance para lograr esta azaña
Visita: El VHS, historia del primer formato estándar hogareño

Para el final de este largo texto me tome el atrevimiento de describir el conjunto de tropiezos que encontrarás al pretender salirte del mercado y apostar por tu propia solución montando tu propios cascos, de resolverse  podríamos obtener la realidad virtual para todos:

1) VÍDEO RGB ESTÉREO

Para salida SBS (Side by Side) o doble vídeo para reproducir directamente desde OpenGL y DirectX (directamente). Tiene que permitir se reproduzca en cualquier motor gráfico o motor de juego a doble cámara de manera directa independiente del OS.

La doble salida de vídeo en hardware esto es posible ahora mismo, pero el Driver y el API deben permitir esta función sin pagos adicionales como en el caso de nvidia 3DTV.  Cualquier solución deberá ser robusta y gratuita.

Una de las grandes limitaciones del 3D o tropiezo que he encontrado es que el SOFTWARE y el SISTEMA OPERATIVO no se ponen de acuerdo sobre que es 3D Estereoscopio, con esto quiero decir que es el sistema operativo el que debe dar la pauta y no el software deba engañar al sistema operativo y a sus librerías (API y SDK).

2) MOVIL

Se debe favorecer el trabajo de Google para la transmisión de señales SBS o doble canal de video HD directamente la celular en USB 3.0 o otro protocolo. Claro en RGB verdadero. Esto reduciría los costes de los monóculos hasta en un 800%, los pondría a la mano de cualquier individuo sobre la faz de la tierra.

3) HEADTRAKING

Aprovechamiento de los acelerometros del móvil para headtraking. Sistema unificado para que  los desarrolladores den obligatoriamente el control total sobre la cámara de la aplicación. Ademas para el seguimiento de la cabeza se han de definir los sistemas convencionales desde puntos de seguimiento por cámaras infrarrojas hasta el seguimiento de rostro.

4) ENTRADAS ROBUSTAS WIMOTE 3.0

 Después de la caída de MDX que era una framework intermedio para lectura de Joystics DX del API de Wintel, esta quedo coja favoreciendo únicamente las interfaces Xinput.

Pues esta debe fortalecerse para permitir joysticks con mayor numero de botones y entradas análogas. Igualmente incorporar sistema de corrección para las entradas de acelerometros, doppler o efecto hall etc.. matemática de matrices, ejemplos etc lo que denominaría Wimote 3.0.

La realidad virtual debe esforzarse especialmente en háptica y la mejora de los sistemas de entrada.

5) AUDIO 3D HRTF:

Esto es la función de transferencia del oído externo, es una forma muy primitiva y eficaz para desarrollar el sonido 3D directamente a los auriculares.

El API de sonido debe ofrecer esto de manera inmediata o un sistema HRTF para audífonos.

Esto esta practicante cumplido pero este debe compensar la transmisión inalámbrica, reduciendo el lag producido por la transferencia de la señal.

Visita: Vista: https://en.wikipedia.org/wiki/Open_Source_Virtual_Reality

Visita: https://developers.google.com/vr/

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