Midiendo la Latencia en la Investigación de Realidad Virtual

La realidad virtual (RV) está ganando mucha popularidad en varios campos, incluso en la investigación. Los investigadores están empezando a usar RV para estudiar cómo piensa y se comporta la gente, a menudo midiendo la actividad cerebral mediante métodos como la electroencefalografía (EEG). Sin embargo, para que estos estudios sean precisos, necesitan un temporizador exacto porque incluso los retrasos más pequeños pueden cambiar los resultados. Este artículo examina cómo se mide el tiempo, o latencia, cuando se usa RV en entornos de investigación.

#Importancia del Tiempo en la Investigación

En los estudios de ciencias cognitivas que involucran RV, el tiempo es crucial. Cuando los participantes actúan o responden, el tiempo que tardan los sistemas de RV en registrar estas acciones puede afectar mucho los datos recolectados. Los retrasos en las respuestas pueden llevar a conclusiones inexactas sobre el comportamiento y la cognición humana. Por lo tanto, entender cuánto tiempo pasa desde que un estímulo aparece en la pantalla hasta la reacción de un participante es esencial.

#Entornos de RV Usados para Experimentos

Los experimentos que se discuten aquí utilizan dos motores de juego 3D populares: Unity y Unreal Engine. Ambos se usan mucho para crear experiencias de RV, pero pueden reaccionar de manera diferente al registrar acciones. El objetivo era medir cuánto tiempo tarda el sistema de RV en registrar y mostrar cambios visuales basados en las respuestas de los participantes.

Para hacer esto, se crearon configuraciones 3D simples en estos motores, donde un objeto básico se mueve en la pantalla en respuesta a las entradas del usuario. Este enfoque permite a los investigadores controlar lo que sucede en el entorno mientras miden detalles importantes sobre el tiempo.

#Midiendo la Latencia en Realidad Virtual

El estudio examinó tres eventos clave de temporización:

1. Estimulo a Pantalla (Stim2Disp): Esto se refiere al tiempo que se tarda desde que se activa un estímulo visual en el motor de juego hasta que se muestra realmente en el visor.

2. Presionar Tecla a Pantalla (Key2Disp): Esto mide el tiempo que se tarda desde que un participante presiona una tecla hasta que aparece la retroalimentación visual correspondiente en el visor.

3. Presionar Tecla a Luz (Key2Led): Esto analiza el retraso desde la detección de la tecla hasta activar una luz que indica que se ha registrado la pulsación de la tecla.

Al medir con precisión estos eventos, los investigadores pueden entender mejor el impacto de la latencia en los experimentos cognitivos y mejorar cómo diseñan estudios en RV.

#Configuración del Experimento

Para recolectar los datos necesarios, los investigadores usaron un dispositivo de medición con varios componentes, incluyendo una placa Arduino, sensores y un osciloscopio. El Arduino rastrea cuándo ocurren los eventos, mientras que el osciloscopio mide el tiempo con cambios de voltaje precisos.

Los experimentos se llevaron a cabo usando hardware de nivel de consumo estándar, facilitando que otros investigadores puedan replicar el estudio. El objetivo era medir cómo difieren las Latencias entre las configuraciones de Unity y Unreal Engine.

#Resultados del Estudio

Los datos recolectados mostraron que la latencia promedio para cada evento variaba entre los dos motores:

• Para Stim2Disp, Unity tuvo una latencia promedio de aproximadamente 10.8 milisegundos, mientras que Unreal Engine tuvo una media más alta de alrededor de 21.1 milisegundos.

• Para Key2Disp, la latencia fue similar entre ambos motores, aproximadamente 47 milisegundos.

• Para Key2Led, Unity registró una latencia promedio de alrededor de 36.9 milisegundos, comparado con los 25.2 milisegundos de Unreal.

Estos resultados destacan diferencias significativas en las respuestas de tiempo de ambos motores, que los investigadores necesitan considerar al diseñar experimentos cognitivos sensibles al tiempo.

#Factores que Afectan la Latencia

Varios factores pueden afectar la latencia en configuraciones de RV. Primero, el hardware usado puede variar en rendimiento. Algunos dispositivos responden más rápido que otros, lo que puede cambiar el tiempo total. Segundo, el software que ejecuta el entorno de RV también juega un papel importante. Diferentes motores tienen formas únicas de procesar entradas y mostrar salidas.

Los hallazgos de la investigación indicaron que entender estos factores es necesario para crear condiciones experimentales precisas en configuraciones de RV.

#Importancia de un Tiempo Preciso

Un tiempo preciso es esencial no solo para la investigación en RV, sino también para aplicaciones del mundo real. Si los investigadores logran refinar el tiempo de sus sistemas, pueden recopilar datos más confiables sobre el comportamiento humano. Esta precisión puede ser crucial para desarrollar nuevas terapias y tecnologías que dependen de entender cómo la gente responde a varios estímulos.

#Direcciones Futuras

De cara al futuro, sería útil crear un sistema que pueda medir la latencia automáticamente en diferentes configuraciones de RV. Este sistema ayudaría a los investigadores a adaptar sus experimentos para minimizar retrasos y mejorar la calidad de los datos.

Además, explorar cómo diferentes tipos de estímulos, como visuales, auditivos y táctiles, afectan la latencia será útil. A medida que la tecnología RV avanza, entender cómo estudiar efectivamente el comportamiento humano en estos entornos inmersivos seguirá siendo una prioridad.

#Conclusión

La integración de la RV en la investigación cognitiva presenta oportunidades emocionantes, pero también viene con desafíos, especialmente en lo que respecta al tiempo. Al medir las latencias asociadas con diferentes motores de juego, los investigadores pueden diseñar mejores experimentos y reunir datos más precisos sobre la cognición y el comportamiento humano. A medida que este campo evoluciona, la exploración continua del tiempo en entornos de RV llevará a mejores metodologías e insights que pueden beneficiar varias áreas de estudio.