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Telepresencia educativa  basada en realidad distribuida: una  solución  para la teleeducación

Marta Orduna Cortillas, Pablo Pérez García y Narciso García Santos

Ingeniera de Telecomunicación. Investigadora predoctoral en la UPM. Coordinadora del GT-Jóvenes del COIT / Doctor Ingeniero de Telecomunicación. Investigador en Nokia Bell Labs / Doctor Ingeniero de Telecomunicación. Catedrático de Universidad en la UPM.

Telepresencia educativa basada en realidad distribuida: una solución para la teleeducación

La comunicaciones inmersivas cada día están más presentes y ofrecen soluciones para sectores tan dispares como la industria, la educación, la salud o el entretenimiento. En este caso hablamos del potencial de esta tecnología aplicada a entornos de teleeducación, que permite conectar, motivar y acercar a los estudiantes.

La realidad virtual (RV) es una tecnología capaz de ofrecer un entorno inmersivo para los usuarios en sectores como la industria, la educación, la salud o el entretenimiento desde hace ya unos años. El principio de la RV consiste en la creación de un entorno virtual en el que los usuarios se pueden introducir gracias a las gafas de RV. Asimismo, las especificaciones del sistema de RV (motor de vídeo y gafas) determinan los grados de libertad que se les ofrece a los usuarios en el entorno virtual, y que típicamente son tres (rotación) o seis (rotación y traslación).

Esta tecnología se encuentra en constante desarrollo y mejora en lo que se refiere a dispositivos hardware, al software y a la generación de contenidos, con el fin de ofrecer experiencias relevantes a los usuarios y de mostrar el valor añadido que puede aportar a la sociedad.

Inicialmente, el mayor interés se generó en el sector del entretenimiento. Sin embargo, la última tendencia de comercialización de sistemas de RV se orienta hacia otros sectores como pueden ser la educación, la salud, la industria o el comercio. El éxito de la tecnología reside en la identificación de los casos de uso en los que la RV ofrece una solución a un problema y supone una herramienta de utilidad reseñable para los usuarios.

Aunque todavía son muchos los retos por resolver ya existen prototipos con los que realizar experimentos en campos de aplicación reales y validar los beneficios de la tecnología

Información visual real

Uno de los avances en RV ha sido la introducción de información visual real en el entorno virtual, ofreciendo una interacción más natural con la escena y una mayor aceptación de la tecnología. Otro de los avances se consigue con la representación de la escena mediante un vídeo que cubre todo el entorno, denominado vídeo 360º o vídeo omnidireccional. En este artículo vamos un paso más allá y consideramos que el vídeo mostrado se está adquiriendo síncronamente en otro lugar. Para ello hay que garantizar un retardo mínimo de transmisión que no perturbe la experiencia y que la calidad del vídeo permita la sensación de inmersión de los usuarios.

En este entorno es donde se enmarcan las comunicaciones inmersivas en las que mediante una cámara omnidireccional se transmiten los 360º de la escena para que los usuarios puedan visualizarla en sus gafas de RV y puedan comunicarse en tiempo real. Además, los usuarios se pueden ver representados en la escena como avatares virtuales. Aunque todavía son muchos los retos por resolver, ya existen prototipos con los que realizar experimentos en campos de aplicación reales y validar los beneficios de la tecnología. Concretamente, desde el laboratorio Nokia Bell Labs Spain se está desarrollando The Owl, un prototipo que permite este tipo de comunicaciones inmersivas. The Owl consiste en un dispositivo portátil de telepresencia de bajo coste, que incluye una cámara de 360º, un altavoz, batería y un módem LTE/5G para ofrecer una comunicación segura con un servicio de telepresencia en la nube.

Las comunicaciones inmersivas suponen un punto y aparte frente a las comunicaciones hasta ahora utilizadas

El Grupo de Tratamiento de Imágenes de la Universidad Politécnica de Madrid y Nokia Bell Labs Spain investigan sobre las posibilidades de las comunicaciones inmersivas en la teleeducación. Antes de la COVID-19, esta tecnología ya era una solución para aquellos casos en los que los estudiantes deben permanecer aislados durante meses o para aquellos de zonas rurales a quienes la escuela les resulta inaccesible durante semanas. Sin embargo, la pandemia ha provocado que millones de niños y adolescentes hayan sufrido situaciones de confinamiento que les han mantenido alejados de sus vidas cotidianas en el colegio. Como consecuencia, ya se habla de estudiantes que han perdido ritmo en términos académicos pero también de estudiantes que han desarrollado otros problemas psicológicos, principalmente motivados por el distanciamiento social con sus compañeros y profesores unido a un sentimiento de miedo y un déficit de interacción social.

 

 

Punto y aparte

En este sentido, las comunicaciones inmersivas suponen un punto y aparte frente a las comunicaciones hasta ahora utilizadas. Desde la introducción de los emoticonos en los mensajes de texto, los sistemas de comunicación buscan continuamente transmitir todo aquello que hace que las comunicaciones cara a cara tengan valor, esos conceptos socioemocionales como son la empatía, la atención o la actitud que permiten crear vínculos en las relaciones sociales. Las comunicaciones inmersivas baten a todas las tecnologías predecesoras: nos permiten sentirnos presentes físicamente en ese entorno en el que se encuentran las personas con las que nos comunicamos y nos ofrecen una experiencia mucho más parecida a lo que sería una conversación en persona. Por ello, el estudio de las comunicaciones inmersivas solo puede llevarse a cabo investigando tanto parámetros técnicos como son la adquisición, generación y calidad de los vídeos como aspectos socioemocionales que prueben el valor añadido que esta tecnología provee en las comunicaciones. El potencial de esta tecnología es tal que se está estudiando el Fear of Missing Out (FoMO), la sensación de estar perdiéndote algo que sucede a tu alrededor cuando llevas las gafas de RV, como un impacto positivo que facilita la atención en, este caso, la lección que el estudiante está atendiendo.

La interacción con el entorno virtual es un elemento clave en educación

La interacción con el entorno virtual es un elemento clave en educación. Es importante tener en mente que el estudiante únicamente visualiza una pequeña porción de los 360º de la escena en cada instante, determinada por el lugar al que está mirando. Por ello, se está trabajando sobre la aplicación de técnicas de aprendizaje profundo sobre la escena de 360º para detectar eventos de interés como podría ser que un compañero haya levantado la mano fuera de su área de visión y notificárselo.

Las primeras pruebas de aplicación realizadas en un colegio y los comentarios recogidos nos dejan entrever la relevancia que esta tecnología tendrá en un futuro en el ámbito de educación. Los testimonios recogidos son de vital importancia para continuar desarrollando y mejorando la tecnología. Si de algo estamos seguros es que las comunicaciones inmersivas son el futuro y no únicamente para la teleeducación sino para otros campos de aplicación en los que acercar a personas en la distancia. Como el lema del COIT reza, seguiremos trabajando en la emoción de conectar.

 

Algunos de los testimonios de estudiantes que ya lo han probado

“Es una experiencia única, ya que puedes asistir a la clase de una forma virtual y es como si estuvieras en ella. ¡Me ha encantado!”.

“La experiencia ha sido muy buena, es una herramienta con mucho potencial en el ámbito de la educación online.”

Algunos testimonios de docentes

“Como docentes tenemos que dar respuesta a las nuevas necesidades de los alumnos y este tipo de conexión permite añadir valor a la interacción, más allá de una pantalla.”

“Creo que es una manera muy innovadora de participar en clase.”

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