Realidad Virtual y Entrenamiento de Vuelo
Con la llegada del hardware de Realidad Virtual (VR) a precio de consumidor, como el Oculus Rift, HTC Vive y otros, los beneficios de esta tecnología han encontrado su camino hacia muchas aplicaciones. El principal beneficio de la realidad virtual para la formación de vuelo es la representación inmersiva de la experiencia de vuelo, proporcionando algunas ventajas de aprendizaje importantes sobre los simuladores de vuelo tradicionales. Los principales beneficios para las escuelas de vuelo incluyen la reducción de los costes de formación, el ahorro de costes en la formación de familiarización con la aeronave y una formación más rápida de los alumnos.
Básicos de la realidad virtual
La realidad virtual (RV) es el concepto de estar inmerso en un entorno generado por ordenador con una representación visual, auditiva y opcionalmente háptica del entorno. Este entorno, por ejemplo, una habitación, un paisaje o una cabina, puede presentarse al usuario a través de una pantalla o de una pantalla montada en la cabeza (auriculares). El usuario puede ser capaz de interactuar con el entorno, por ejemplo, a través de gestos o botones físicos o palancas.
La RV se utiliza en muchos campos, incluyendo el entretenimiento (videojuegos), el control robótico (control de ROVs, cirugía robótica), la terapia (tratamiento de los trastornos de ansiedad y TEPT (Trastorno de Estrés Postraumático), la meditación y los fines educativos. La ventaja general del uso de la RV es la sensación de «estar allí» o de inmersión. El nivel de inmersión viene determinado por el nivel de sofisticación de la configuración de la RV. Una experiencia de RV inmersiva requiere una alta frecuencia de imágenes en pantalla, pantallas de alta resolución, una baja latencia del sistema y gráficos sofisticados. El nivel de inmersión puede aumentarse añadiendo audio 3D (audio binaural), controladores para la interacción y retroalimentación háptica (táctil). Si la experiencia de RV es lo suficientemente realista, se puede engañar a la mente del usuario para que crea que el mundo virtual es real.
El proceso de aprendizaje
La RV ofrece nuevas oportunidades para mejorar en gran medida la enseñanza y el aprendizaje, ya que los temas se pueden enseñar de una manera muy diferente a la de leer un libro de texto o escuchar a un conferenciante.
Retención de conocimientos
Uno de los aspectos más importantes del aprendizaje es la retención de conocimientos, es decir, la capacidad de recordar lo que se aprende. Esto es especialmente cierto para la tripulación de vuelo, que debe memorizar decenas de listas de control, normas y procedimientos. Los estudios han demostrado que el aprendizaje asistido por la RV tiene el potencial de mejorar la retención de conocimientos hasta en un 400 %, lo que añade valor al tiempo de estudio. Una mejor retención de los conocimientos significa menos reciclaje y, al final, mejores pilotos que recuerdan mejor la lista de comprobación de emergencias gracias al aprendizaje asistido por RV.
En referencia al Cono de la Experiencia de Edgar Dale (véase la figura 1), los estudiantes sólo recuerdan el 10 % de lo que leen, pero el 90 % de lo que hacen. Esto respalda el viejo dicho de aprender haciendo.
Los estudios han demostrado que la RV involucra mucho más al estudiante en el proceso de aprendizaje, haciendo que éste recuerde más lo que aprende. Esto es una ventaja obvia cuando se realizan tareas como tripulación de vuelo en las que hay que memorizar procedimientos complejos.
Aprendizaje más rápido
Numerosos estudios (1, 2, 3, 4) han demostrado una reducción drástica del tiempo de formación cuando se utilizan simulaciones de RV – para la aplicación de la formación de vuelo tanto como un año hasta cuatro meses.
Beneficios para el entrenamiento de vuelo
Percepción de la profundidad
La capacidad de juzgar correctamente las distancias es uno de los principales objetivos de aprendizaje en el entrenamiento de vuelo. Un piloto experimentado puede juzgar mejor las distancias debido a su amplia experiencia en juzgar distancias. Un nuevo alumno piloto carece de esta experiencia y necesita construirla a partir de la experiencia de vuelo. Este aspecto de la formación de vuelo es difícil de entrenar en los simuladores tradicionales, donde no hay percepción de la profundidad. Esto se debe a que la pantalla, en la que se proyecta el mundo exterior, está situada a una distancia fija de los ojos del alumno piloto, y cada objeto proyectado en las pantallas parecería estar a la misma distancia del piloto, ya sea la pista de aterrizaje a 5 metros del piloto o una torre a 5 kilómetros del piloto.
Las gafas de realidad virtual ofrecen pantallas estereoscópicas que presentan dos imágenes ligeramente diferentes de la misma escena. Esto da la sensación de profundidad y distancia de la misma manera que somos capaces de juzgar la distancia con nuestra visión natural y estereoscópica, es decir, con nuestros dos ojos. Por lo tanto, la RV es capaz de representar las distancias de forma precisa e intuitiva en una simulación de vuelo en la que este aspecto es crucial, por ejemplo, cuando se practican aterrizajes en los que es importante juzgar correctamente la altitud sobre la pista en la bengala, o cuando se hace flotar un helicóptero a medio metro por encima de la pista.
Las figuras 2a y 2b muestran la diferencia en la percepción de las distancias entre una pantalla curva, utilizada habitualmente en los simuladores de vuelo tradicionales, y las gafas de RV. Tres objetivos marcados con X rojas, verdes y azules se representan a la misma distancia en una pantalla curva, mientras que en la RV aparecen a su distancia correcta del observador. Los objetivos más alejados del observador que la pantalla aparecen más cerca (la X azul), mientras que los objetivos más cercanos al observador que la pantalla aparecen más lejos (la X verde). Sólo cuando el objetivo está a la misma distancia del observador que la pantalla, la percepción de la distancia será correcta (la X roja).
Visión de 360 grados
Otra lección importante que todo piloto debe aprender es a realizar un lookout adecuado. La observación debe realizarse para vigilar el tráfico y cuando se realiza un circuito de aterrizaje. Los simuladores de vuelo tradicionales rara vez tienen un campo de visión de más de 180 grados (véase la figura 3a), lo que limita en gran medida la posibilidad de realizar una vigilancia adecuada. En estos simuladores, los pilotos que se entrenan deben recurrir a menudo a métodos alternativos de referencia, como la sincronización de sus giros, porque no pueden utilizar los procedimientos de vigilancia que utilizarían en el avión real. Las gafas de realidad virtual permiten al alumno piloto mirar en cualquier dirección mediante acelerómetros y giroscopios (véase la figura 3b). Esto significa que el estudiante puede mirar más allá del campo de visión de 180 grados que proporcionan los simuladores de vuelo tradicionales, y es capaz de practicar las miradas de la misma manera que lo haría en la aeronave real.
Escalabilidad y modularidad
Un coste importante de los simuladores de vuelo son las propias cabinas físicas. Los componentes utilizados para construir la cabina suelen ser los mismos, piezas de avión cualificadas que se utilizan en el avión real, lo que hace que estos simuladores sean bastante caros. Dependiendo de la fidelidad de la simulación de RV, sólo los controles de vuelo básicos están físicamente disponibles, mientras que el resto de la cabina se representa puramente con gráficos de ordenador en las gafas de RV. Esto no sólo es mucho más barato de hacer, sino que también permite que el mismo simulador tome la apariencia de un avión completamente diferente en cuestión de segundos. Para las escuelas de vuelo que operan más de un tipo, esto tiene la ventaja de que la escuela de vuelo sólo tiene que invertir en un simulador para todos los tipos de avión que operan.
Conclusión
En la búsqueda de reducir los costes de formación de vuelo, el uso de la realidad virtual como parte clave del proceso de formación de vuelo tiene un gran potencial de ahorro de costes debido a la menor necesidad de grandes componentes de hardware y a las posibilidades de modularidad. La formación con RV no sólo puede reducir los costes de las escuelas de vuelo, sino que los alumnos tienen más probabilidades de aprender más rápida y eficazmente, además de recordar mejor las lecciones impartidas.