De prototipos a tecnología del futuro: cómo se construyó PS VR2

El lanzamiento de PlayStation VR2 a principios de este año les ofreció a los jugadores la oportunidad de experimentar mundos de juego virtuales repletos de detalles y características inmersivas. PS VR2 fue la culminación de varios años de desarrollo, en los que se llevaron a cabo múltiples prototipos y enfoques de prueba.

Para adentrarnos en su historia, hablamos con Yasuo Takahashi, director de producto de PS VR2, sobre el innovador proceso de desarrollo del casco y el control PlayStation VR2 Sense, así como los distintos prototipos que se crearon como parte del proceso.

Yasuo Takahashi, Sony Interactive Entertainment, Departamento de estrategia y gestión de producto global, Sección n.º 1, Director principal de producto

Desarrollo del casco PS VR2

Blog de PlayStation: ¿Cuándo comenzó el desarrollo del casco PS VR2?

Yasuo Takahashi: La investigación sobre la futura tecnología de realidad virtual ya estaba en marcha incluso antes del lanzamiento de la PlayStation VR original como parte de nuestros esfuerzos de I+D. Tras el lanzamiento de PS VR en 2016, el debate en torno a cómo sería la próxima generación de RV comenzó en serio. Volvimos a revisar los resultados de I+D y empezamos a crear prototipos de varias tecnologías a principios de 2017. Durante los primeros meses de ese mismo año, empezamos a conversar a profundidad sobre qué funciones debían implementarse en el producto nuevo y qué tecnologías específicas debíamos explorar más a fondo.

Para más información, echa un vistazo al video de desmontaje del casco PS VR2, que indaga en las características del casco y su funcionamiento interno.

BPS: ¿Qué característica o elemento del diseño requirió más tiempo de desarrollo?

YT: Desde la fase de planificación del concepto, ya pensábamos en introducir nuevas funciones que supusieran un salto generacional con respecto a PS VR. Entre ellas estaban el seguimiento de ojos, la retroalimentación del casco y una configuración de un solo cable. También necesitábamos incluir estas funciones en el casco manteniendo un diseño ligero y compacto. Para lograrlo, era importante diseñar un sistema que gestionara todas las funciones con eficacia. Nuestros equipos trabajaron estrechamente desde el principio para elaborar estimaciones técnicas detalladas y debatieron sobre cómo podían alcanzar un diseño optimizado. Fue una parte muy importante de las primeras fases del proyecto y, aunque la investigación en sí no llevó tanto tiempo, estuvimos mejorándola constantemente incluso después de construir el prototipo.

Además, dedicamos mucho tiempo a asegurarnos de que el casco fuera cómodo de usar y sostener.

BPS: Con solo ver estos prototipos iniciales del casco, imagino que el peso se redujo considerablemente durante el proceso de desarrollo.

YT: Sí, con el prototipo inicial nos concentramos más en evaluar la funcionalidad que en el peso, ya que estábamos estudiando cómo incorporar nuevas funciones al diseño original de PS VR. También explorábamos el mejor sistema para el seguimiento y, con nuestro primer prototipo de visión de afuera hacia adentro/exterior, probábamos simultáneamente también la cámara de visión exterior.

Tras realizar las evaluaciones funcionales, integramos los componentes en el sistema real. El “prototipo de estudio del sistema de seguimiento” se creó justo antes de la integración y, aunque era muy grande y pesado, cumplía una función importante para la evaluación.

Prototipo de visión de afuera hacia adentro/exterior: “El primer prototipo de lo que se convertiría en PS VR2 contaba con LED IR para el seguimiento de afuera hacia adentro, y una cámara de visión exterior en la parte frontal y central del casco”.

Prototipo de afuera hacia adentro. “Se creó un segundo prototipo en paralelo con el prototipo de visión de afuera hacia adentro/exterior. En este caso, se colocaron varios LED IR en la parte frontal del casco para comprobar su capacidad de seguimiento de afuera hacia adentro”.

Prototipo de adentro hacia afuera. “Este prototipo estaba equipado con cuatro cámaras para el seguimiento de adentro hacia afuera, y se creó para evaluar las nuevas capacidades de seguimiento del casco”.

Prototipo de posicionamiento de cámara de seguimiento

“Prototipo utilizado para considerar la posición y los ángulos de las cuatro cámaras. Mediante un regulador, se podía ajustar con precisión la posición y el ángulo de cada cámara”.

Prototipo de sistema de seguimiento

“Prototipo para probar las cuatro cámaras de la parte frontal del casco conectándolas a una placa de evaluación. Esto se realizó antes de la producción del SoC (sistema en chip, por sus siglas en inglés), que se encarga de integrar todos los componentes”.

Paralelamente, también evaluamos la comodidad y portabilidad del casco. Como ya conocíamos su peso previsto, revisamos numerosas configuraciones de cómo podía usarse el casco con base en esa estimación. Si bien añadimos muchas funciones, al final le dedicamos mucho tiempo tanto a la selección de materiales como a su forma para que el casco resultara ligero. Se aligeró el peso de cada componente, se simplificó al máximo el diseño y se redujo el grosor del plástico al extremo sin que perdiera resistencia. Los ingenieros mecánicos trabajaron duro para lograr el equilibrio justo entre reducción de peso y durabilidad.

BPS: La función de seguimiento de ojos de PS VR2 es realmente impresionante. ¿Cómo la desarrollaron?

YT: Queríamos ampliar los límites del juego con PS VR2, así que exploramos el seguimiento de ojos como una nueva función de la interfaz de usuario. La tecnología de seguimiento de ojos ya existía desde hacía tiempo y sabíamos que encajaba perfectamente con la realidad virtual, por lo que optamos aprovecharla adecuadamente. También estudiamos el renderizado foveado para lograr una experiencia visual de alta fidelidad. Esta técnica optimiza la resolución del punto hacia donde mira el jugador y, al mismo tiempo, reduce el rendimiento de renderizado de la visión periférica circundante.

BPS: ¿Encontraron alguna dificultad al probar el seguimiento de ojos?

YT: Algunas personas usan lentes y todos tienen colores de ojos distintos, por lo que la función debía adaptarse a todo tipo de jugadores. Para asegurarnos de que funcionara correctamente, pasamos mucho tiempo probándola y optimizándola con distintos usuarios.

BPS: La retroalimentación del casco es exclusiva de PS VR2. ¿Cómo se incorporó esta nueva función por primera vez y cómo se desarrolló?

YT: Los ingenieros de diseño mecánico retiraron el motor de vibración de un control inalámbrico DualShock 4 y lo acoplaron a PS VR para probarlo. De hecho, descubrieron que aumentaba la sensación de inmersión y de realidad, aunque hubo dificultades a la hora de integrar la función en el casco. Por eso creamos el siguiente prototipo, “prototipo de evaluación de seguimiento de ojos parte 2”, con un motor integrado y probamos cómo afectaba el motor al seguimiento de ojos y al del movimiento de la cabeza.

Prototipo de evaluación de seguimiento de ojos 2

“Se pidió a los evaluadores que miraran diferentes pantallas para comprobar el seguimiento de ojos. Los laterales del dispositivo pueden abrirse para que los desarrolladores comprueben visualmente la distancia entre el lente y los ojos. Esto se hizo porque, sin confirmación visual, era difícil saber si el dispositivo se llevaba a la distancia correcta del lente”.

Trabajamos en estrecha colaboración con PlayStation Studios para evaluar qué tipo de retroalimentación del casco sería la más eficaz, basándonos en lo que habíamos aprendido de los prototipos. Recopilamos nuestras conclusiones en una guía de diseño para que otros desarrolladores pudieran aprender de ella, y muchos la utilizaron como referencia.

BPS: ¿Qué retroalimentación de PlayStation Studios incorporó el equipo al casco PS VR2 definitivo?

YT: La posición de la cámara de seguimiento se ajustó en función de su retroalimentación, al tiempo que se confirmaba la amplitud de movimiento de la mano prevista en el juego real. Cuando los miembros de PlayStation Studios se reunieron en San Francisco para un evento, trajimos prototipos de Japón e hicimos ajustes basados en la retroalimentación que recibimos allí.

Prototipo de esqueleto

“Se trata de un prototipo que permite que la estructura interna del casco sea visible desde el exterior”.

Desarrollo del control PS VR2 Sense

Dale un vistazo al video de desmontaje del control PS VR2 Sense para conocer a fondo su estructura interna.

BPS: ¿Cuándo comenzó el desarrollo del control PS VR2 Sense?

YT: Al igual que con el casco, iniciamos las conversaciones en 2016 y comenzamos a crear prototipos en 2017. El método de adentro hacia afuera es una tecnología de seguimiento que se acopla al casco, así que lo tuvimos en cuenta desde las fases iniciales. También hablamos de otras funciones que queríamos añadir, de cuántos botones debería tener el control y de hasta qué punto podíamos incorporar funciones del control inalámbrico DualSense para PlayStation 5.

Entre los miembros del equipo había gente de diseño eléctrico, diseño mecánico e I+D. El equipo de diseño mecánico participó activamente en el desarrollo y la exploración de distintas formas para el control.

BPS: ¿Cuáles fueron las funciones o aspectos del diseño que más tiempo llevó desarrollar?

YT: El control PS VR2 Sense incorpora funciones clave del control inalámbrico DualSense, como la respuesta háptica y los gatillos adaptativos. También añadimos un sensor para la detección táctil de dedos y dedicamos mucho tiempo a ajustar el control para que fuera más fácil y ligero de sujetar. Así mismo, realizamos pruebas exhaustivas con los usuarios. PlayStation Studios cuenta con un equipo especializado en pruebas de usuarios y colaboramos estrechamente con el equipo de Europa para asegurarnos de que el control fuera probado por el mayor número de personas posible.

BPS: ¿Cómo llegaron al diseño y forma finales del control Sense?

YT: En el primer prototipo utilizamos un método de seguimiento diferente, así como la esfera del control PlayStation Move. También incluía funciones como gatillos adaptativos, respuesta háptica, detección táctil de dedos y botones de hombro L1/R1. Equipamos estas características en el prototipo para verificar cuáles eran las más importantes.

Prototipo 1

“Este es uno de los primeros prototipos. Se trataba de un prototipo para probar la eficacia de los gatillos adaptativos, la respuesta háptica y la detección táctil de dedos en los controles de RV. El seguimiento se activó con la esfera del control de movimiento PlayStation Move”.

El siguiente prototipo utilizó el seguimiento de adentro hacia afuera, y así fue como determinamos dónde debían colocarse los LED IR y empezamos a experimentar con varias formas diferentes para el control.

Prototipo 2

“Este prototipo se construyó para estudiar el rendimiento del seguimiento, evaluando el rendimiento cuando los LED IR (para el seguimiento) se colocaban por separado en la parte superior e inferior del control”.

Prototipo 3

“Un prototipo para el estudio del rendimiento del seguimiento. Este prototipo se utilizó para evaluar el rendimiento cuando los LED IR se colocaban en un aro en el dorso de la mano”.

El siguiente prototipo se aproxima a su forma final actual, pero la principal diferencia es el tamaño de la manija. La forma es el resultado de añadir varias características, como gatillos adaptativos, respuesta háptica y, por supuesto, la batería. Sin embargo, era demasiado grande como para sostenerlo durante largas sesiones de juego, por lo que nuestros ingenieros mecánicos y eléctricos trabajaron duro para optimizar la manija y hacerla más fina y cómoda de sujetar.

Prototipo 4

“Otro prototipo para el estudio del rendimiento del seguimiento. Tenía el objetivo de evaluar el rendimiento cuando los LED IR se colocaban alrededor del control teniendo en cuenta tanto el diseño como las características”.

BPS: ¿Qué tipo de proceso de evaluación llevaron a cabo a la hora de añadir funciones completamente nuevas, como la detección táctil de dedos?

YT: Creamos un prototipo que incorporaba funciones como gatillos adaptativos, respuesta háptica, detección táctil de los dedos y otros elementos que lograban una mayor sensación de inmersión en las experiencias de RV. Consideramos varias formas de detección táctil, incluidas aquellas que requerían presionar botones.

Cada vez que creábamos un prototipo, pedíamos opiniones a PlayStation Studios y las utilizábamos para realizar más pruebas. Les preguntamos cómo querían usar el control en sus juegos y determinamos qué funciones queríamos incluir y cómo hacerlo. El número óptimo de botones, por ejemplo, es algo sobre lo que los desarrolladores de juegos pueden aportar la mejor información, así que escuchamos atentamente sus opiniones durante el desarrollo.

BPS: La forma final del control resulta natural en la mano del jugador. ¿Por qué y cómo decidieron que ese sería el diseño final?

YT: Nuestro objetivo era equilibrar el peso y el centro de gravedad para que el control fuera más fácil de agarrar y sostener durante largas sesiones de juego. Llevamos a cabo numerosos prototipos y pruebas con los usuarios para conseguir un ajuste cómodo. No bastaba con unir los componentes, sino que teníamos que hacer cambios drásticos en la estructura interna. El siguiente prototipo se acerca al producto final, pero el ajuste aún no está totalmente optimizado.

Prototipo 5

“Este prototipo está equipado con todas las características finales e incorpora la exclusiva forma de ‘orbe’. También se utilizó para evaluar la función de seguimiento, que en esta fase era casi definitiva. El diseño de la manija y la comodidad aún no estaban totalmente optimizados”.

BPS: Parece que el equipo se esforzó mucho en el seguimiento de IR durante el desarrollo. A la hora de crear los prototipos, ¿tuvieron que hacer algún cambio drástico con respecto a su planificación inicial?

YT: Al inicio del proyecto, no estábamos seguros de si era mejor el seguimiento de adentro hacia afuera o de afuera hacia adentro, así que exploramos ambas posibilidades en paralelo. Nos dividimos en dos equipos y produjimos prototipos para ambos. Después, decidimos centrarnos en el método de adentro hacia afuera y seguimos optimizando el seguimiento. El prototipo fabricado para probar la colocación de la cámara de seguimiento del casco nos permitía ajustar con precisión la posición y los ángulos de las cuatro cámaras con un regulador. También se utilizó para verificar el alcance que podían detectar las cámaras.

BPS: ¿Participaste en el desarrollo de software en la fase inicial de investigación? ¿Qué comentarios incorporaste?

YT: No podíamos imaginarnos del todo cómo funcionaría el control en un juego real, así que el equipo de PlayStation Studios aportó sus comentarios sobre las especificaciones del producto propuesto en las primeras fases del proceso de revisión técnica. Por ejemplo, si el jugador está de pie y agarra un objeto por la cintura, la cabeza debe permanecer mirando hacia delante, por lo que nos aseguramos de que la cámara pudiera detectar un objeto por debajo del casco. Por otro lado, si estás sacando un arco y una flecha de tu espalda, tu brazo no estará dentro del alcance de la cámara. En casos como este, en el que el control estaba fuera del alcance de la cámara, tuvimos que hacer ajustes en función de la información recibida para que el seguimiento resultara más natural.

Optimizar la ergonomía al tiempo que se incorporaban los gatillos adaptativos y la respuesta háptica fue todo un desafío, pero lo conseguimos gracias a la fuerte demanda del equipo de desarrollo de software. Los gatillos adaptativos deben situarse cerca de las yemas de los dedos, mientras que la respuesta háptica debe incorporarse en el lugar donde los jugadores agarran el control. Los módulos de gatillos adaptativos son considerablemente grandes, por lo que si se tienen en cuenta tanto los módulos como la batería, varios componentes acaban abarrotando la zona de la manija. Esto no es ideal desde el punto de vista ergonómico y sacrifica la comodidad. En un principio, pretendíamos utilizar los mismos componentes de gatillo adaptativo que los del control inalámbrico DualSense, pero acabamos creando un módulo personalizado y específico para el control PS VR2 Sense.

Todos los prototipos del casco PS VR2 y los controles PS VR2 Sense.

BPS: Por último, ¿qué es lo que más te enorgullece del casco PS VR2 definitivo?

YT: La PS VR original fue utilizada por muchos desarrolladores de juegos para ampliar el mundo de los juegos de realidad virtual, y creemos que la PS VR2 traspasa aún más los límites. PS VR2 es capaz de renderizar impresionantes visuales 4K HDR (2000 x 2040 por ojo), y el seguimiento de ojos también ofrece gráficos de alta calidad con técnicas de renderizado eficientes. Con el casco, el control y su diseño cómodo, los jugadores pueden sumergirse por completo en los extraordinarios mundos de RV creados por los desarrolladores de juegos. La variada oferta de juegos de RV seguirá ampliándose en el futuro y esperamos que los jugadores la disfruten al máximo.