Reconocimiento facial alcanza un nuevo nivel en la realidad virtual
El rostro puede desbloquear un smartphone, dar acceso a un edificio vigilado y agilizar el control de pasaportes en los aeropuertos, confirmando la identidad para muchos fines.
Un grupo internacional de investigadores de Australia, Nueva Zelanda e India ha llevado la tecnología de reconocimiento facial a un nuevo nivel, usando la expresión facial de una persona para manejar objetos en entornos de realidad virtual sin emplear un controlador portátil ni un panel táctil.
En el primer estudio de este tipo en el mundo, realizado por la Universidad de Queensland, expertos en interacción persona-ordenador utilizaron técnicas de procesamiento neuronal para captar una sonrisa, un ceño fruncido y la mandíbula apretada de una persona, y usaron cada expresión para activar acciones específicas en entornos de realidad virtual.
«Las interfaces de realidad virtual (RV) ofrecen un entorno inmersivo para interactuar con el mundo digital. La mayoría de las interfaces de RV requieren interacción física mediante controladores portátiles, pero existen otros métodos alternativos de interacción que pueden servir para distintos casos de uso y usuarios. Los métodos de interacción en RV se evalúan principalmente por su facilidad de uso, aunque sus diferencias en los efectos neurológicos y fisiológicos han sido menos estudiadas», afirma el estudio.
Uno de los investigadores que participaron en el experimento, el profesor de la Universidad del Sur de Australia Mark Billinghurst, explica que el sistema se diseñó para reconocer distintas expresiones faciales mediante un casco de EEG.
«Para activar el comando «movimiento» se usó una sonrisa, para el comando «parar» un gesto de ceño fruncido, y para el comando «acción» apretar la mandíbula, en lugar de un controlador manual que realiza estas acciones. En esencia, capturamos expresiones faciales comunes, como la ira, la felicidad y la sorpresa, y las implementamos en el entorno de realidad virtual»
Los investigadores diseñaron tres entornos virtuales —uno feliz, uno neutro y uno aterrador— y midieron el estado cognitivo y fisiológico de cada persona mientras estaba inmersa en cada escenario.
Reproduciendo tres expresiones faciales universales —sonrisa, ceño fruncido y apretar la mandíbula—, examinaron si los cambios en el entorno provocan una de estas tres expresiones, basándose en las reacciones emocionales y fisiológicas.
«Se usaron tres entornos diferentes con distintas experiencias de interacción: uno feliz (atrapar mariposas), uno neutro (seleccionar un objeto) y uno aterrador (disparar a zombis). En general, observamos la influencia de los métodos de interacción en la actividad gamma del cerebro y en la conductancia de la piel. En algunos aspectos de la presencia, la expresión facial superó a los controladores, pero se comprobó que los controladores son mejores que las expresiones faciales en cuanto a facilidad de uso», explicaron los científicos.
Por ejemplo, en el entorno feliz, los usuarios tenían la tarea de recorrer un parque y atrapar mariposas con una red. El usuario se movía cuando sonreía y se detenía cuando fruncía el ceño.
En el entorno neutro, los participantes debían recorrer un taller para recoger objetos dispersos por todas partes. Apretar la mandíbula provocaba una acción —en este caso, coger cada objeto—, mientras que los comandos «empezar» y «detener el movimiento» se activaban con una sonrisa y un ceño fruncido.
Las mismas expresiones faciales se usaron en el entorno aterrador, donde los participantes se desplazaban por una base subterránea para disparar a zombis.
«En general, esperábamos que los controladores portátiles funcionaran mejor, ya que son un método más intuitivo que la mímica facial; sin embargo, las personas afirmaron sentirse más inmersas en la realidad virtual controlada mediante mímica»
El profesor Billinghurst explicó que depender de las expresiones faciales en la realidad virtual supone un gran esfuerzo para el cerebro, pero ofrece a los usuarios una experiencia más realista: «Espero que, tras más investigación, podamos hacerlo más cómodo para el usuario».
Además de ofrecer una nueva forma de usar la realidad virtual, esta tecnología también permitirá a personas con discapacidad, incluidas las personas con amputaciones y los pacientes con enfermedad de la neurona motora, interactuar en la realidad virtual sin ayuda de las manos, y ya no tendrán que usar controladores diseñados para personas totalmente capaces.
Los investigadores sostienen que esta tecnología también puede usarse para complementar los controladores portátiles, donde la expresión facial es una forma de interacción más natural.
Los resultados del estudio se publicaron en International Journal of Human-Computer Studies: «En este artículo —junto con otras matrices cualitativas tradicionales, como la presencia, el afecto y la facilidad de uso del sistema—, investigamos los efectos neurofisiológicos —señales cerebrales y actividad electrodérmica— del uso de un método alternativo de interacción con la expresión facial para interactuar con interfaces de realidad virtual. Esta forma de interacción también se comparó con los controladores portátiles tradicionales».
