Realtà virtuale, aumentata e mista: differenze e applicazioni

Realtà virtuale, realtà aumentata e realtà mista. Per quanto possano essere simili questi termini, è importante sottolineare che esistono una serie di differenze per ognuno, con diversi scenari applicativi. Il più conosciuto è quello ludico, ma sono in forte aumento altri in ambito medico, lavorativo e, soprattutto, formativo.

Questa evidenza è suggerita dai continui investimenti in questo settore concretizzati dai grandi player di mercato, e non solo, alla ricerca della soluzione perfetta. Alcuni esempi: Sony con PlayStation VR, HTC con Vive, Microsoft con HoloLens, HP con Reverb VR, Facebook con Oculus Rift, Samsung con Gear VR, Google con Glass, Apple con l’acquisizione di Faceshift.

Le case produttrici, chiaramente, puntano a ricercare le modalità migliori per offrire queste “soluzioni” alla massa. Con relativa semplicità di utilizzo, ci potremmo trovare di fronte a uno dei più grossi cambiamenti del nostro modo di lavorare, usare la tecnologia, percepire la realtà e, perché no, intrattenerci. Provate a immaginare prodotti in grado di risolvere una serie di problemi e sviluppare nuovi processi utili a migliorare anche operazioni complesse.

Realtà virtuale

Con il termine realtà virtuale (VR) si identifica un ambiente generato, normalmente, da un computer con il quale si cerca di trasmettere la sensazione di “immersione”, parziale o totale, intorno all’utente. La persona che si “tuffa” in questa realtà ha la percezione di trovarsi in un luogo o spazio diverso, ma questo dipenderà dal livello tecnologico.

La realtà virtuale immersiva (totale) è resa possibile grazie all’utilizzo di alcune periferiche, generalmente, collegate a un computer in grado di offrire la potenza di calcolo necessaria per il suo corretto funzionamento (non tutte sono necessarie, ma possono migliorare notevolmente l’esperienza):

• Casco (o visore). All’interno sono presenti degli schermi (oggi anche ad alta definizione) vicini agli occhi i quali vanno ad annullare completamente il mondo reale dalla visuale dell’utente. Quelli più semplici (disponibili anche in materiale riciclabile, come il cartone) sfruttano lo smartphone che, solitamente, va inserito in un alloggiamento creato ad hoc, mentre quelli più avanzati possono includere un numero variabile di sensori. Ad esempio, dei dispositivi di controllo utili alla rilevazione dei movimenti della testa, quando ruota da un lato all’altro, e utili a replicare un’azione nell’ambiente virtuale.
• Cuffie on-ear. Alcuni caschi prevedono delle cuffie regolabili che, in prossimità delle orecchie, trasferiscono i suoni direttamente all’utente replicando, in quelli più evoluti, un effetto di tipo surround.
• Controller. I controller diventano la porta di accesso univoca per poter interagire con l’ambiente virtuale. Questo termine lo conosciamo bene, perché lo possiamo associare ai “classici” joypad o joystick. Nella realtà virtuale vanno a rimpiazzare proprio questi ultimi due assieme a mouse, tastiera, trackball e altri sistemi di input, perché possono essere utilizzati per eseguire dei movimenti e/o dei comandi, prendere oggetti (virtualmente), interagire con pannelli o tastiere virtuali, ecc.
• Stazioni. Per quanto il mondo creato in realtà virtuale possa essere immersivo, non bisogna affatto dimenticare che è presente anche un ambiente reale intorno. Senza questo tipo di accessorio ci potrebbe essere il rischio di finire contro un muro o inciampare in un ostacolo. Per fortuna esistono dei dispositivi (detti anche “stazioni”) che, posizionate in modo perpendicolare, permettono di tracciare (e delimitare) l’area all’interno della quale ci si può muovere in sicurezza. Mentre ci si sposta nello spazio virtuale verrà mostrata una griglia in caso di raggiungimento del limite d’area. In caschi più avanzati sono presenti anche delle fotocamere di profondità in grado di elaborare e mostrare all’utente, in tempo reale, le sagome degli ostacoli posizionati nell’ambiente circostante.

La realtà virtuale non immersiva (parziale), invece, sfruttando soltanto il casco/visore (anche di tipo semplice), offre un minimo di interazione. In alcuni casi, consiste nella visione di un video preregistrato e proiettato a 360°. In questo scenario, si potrà ruotare la testa alla ricerca di ulteriori dettagli (auspicando che sia in alta definizione), ma è probabile che non ci si potrà muovere e/o avere alcun tipo di interattività con l’ambiente virtuale.

Ambiti applicativi ed esempi legati alla realtà virtuale

• Formazione. Uno degli ambiti più importanti. Permettere di svolgere formazione professionale (al personale dipendente o a una semplice persona), in modo coinvolgente e innovativo. Le aziende che stanno già utilizzando questo approccio, al posto della formazione tradizionale, stanno rilevando una maggiore velocità nell’apprendimento e una migliore comprensione delle informazioni impartite.
• Medicina. Collegato alla formazione, aggiunge la possibilità di realizzare “una simulazione nella simulazione”, utile alla preparazione di interventi chirurgici articolati e altre pratiche mediche affini, in un ambiente sicuro e replicabile all’infinito, per altrettanti scenari.
• Architettura. Avere la possibilità di vedere con i propri occhi, e a grandezza naturare, ciò che è stato progettato da un architetto (o uno studio di architettura) ancor prima di posare la prima pietra. La rappresentazione virtuale mostrata sarà molto fedele a quella reale, con l’aggiunta di poter già esplorare gli interni e, perché no, visionarli arredati.
• Turismo. Creare riproduzioni fedeli di siti ad alto patrimonio storico e culturale, da utilizzare per attirare gente in un luogo specifico. Da non tralasciare l’opportunità di offrire ai turisti un’esperienza di viaggio virtuale, la quale permetterebbe loro di “visitare” alcune delle principali attrazioni comodamente dalla sedia o dal divano di casa.
• Gaming. Giocare immergendosi in una realtà completamente diversa da quella reale o sentirsi completamente parte dell’esperienza ludica? Da pochi giorni la notizia che l’ultima creazione di Valve, Half-Life: Alyx, ha generato un effetto “esplosivo” sul mercato. Gli utenti con un casco di realtà virtuale sono aumentati di quasi un milione ed è chiaro che, a fronte di un buon contenuto o utilizzo, gli utenti sono disposti a investire in questa tipologia di tecnologie.

Realtà aumentata

Con il termine realtà aumentata (AR) andiamo a indicare una tecnologia capace di sovrapporre il mondo digitale al mondo reale (offline) letteralmente “aumentandolo”. La percezione da parte dell’utente sarà quella di osservare degli elementi digitali attraverso l’uso di un secondo schermo come un dispositivo mobile (smartphone o tablet), l’uso di un computer dotato di una webcam o l’uso di dispositivi ottici come dei particolari occhiali che proiettano direttamente sulla retina. Lo scopo è aggiungere contenuti multimediali, in tempo reale, alla realtà esistente.

Utilizzare questa tecnologia è solitamente molto semplice, perché viene impiegata grazie all’ausilio di dispositivi mobile, in quanto essi hanno tutte le caratteristiche tecniche necessarie per il funzionamento “out-of-the-box”.

Gli smartphone e i tablet più recenti, spesso anche di fascia medio-bassa, hanno un Gps per i dati della posizione, una bussola per l’orientamento, una connessione a internet per ricevere dati e la possibilità di visualizzare un flusso video continuo. Inquadrando l’ambiente circostante o un marcatore (AR Tag), sfruttando la fotocamera, vengono sovrapposti in tempo reale una serie di livelli al cui interno si aggiungono contenuti di vario genere: informazioni supplementari, ad esempio, su ciò che si sta inquadrando, un percorso da seguire con relative indicazioni direttamente sul pavimento stradale, elementi tridimensionali e interattivi, video illustrativi di un prodotto, …

Ambiti applicativi ed esempi legati alla realtà aumentata

• Formazione. Permettere agli utenti di apprendere, e mettere in pratica le nozioni studiate, sfruttando il secondo schermo il quale non fa altro che andare a sovrapporre una serie di elementi visivi all’ambiente reale. Negli scenari avanzati possono essere previste operazioni con supporto da remoto eseguito da parte di tecnici specializzati della materia.
• Editoria. Creare prodotti cartacei consultabili su due piani diversi: quello tradizionale (la classica azione dello sfogliare, ad esempio, una rivista o un giornale) e quello più innovativo, il quale va a sfruttare proprio la realtà aumentata. Attivando la fotocamera dello smartphone o del tablet, e inquadrando alcuni punti del supporto cartaceo, il lettore vedrà apparire una serie di contenuti extra sullo schermo del dispositivo, quasi per magia, dando alla carta un’estensione multimediale.
• Ristorazione. “Chissà come sarà questo piatto?”. Una delle domande più comuni quando si osserva un menu privo di fotografie della singola portata. Grazie a questa tecnologia un’azienda americana, di nome KubaQ, è riuscita a trovare la risposta alla domanda in modo molto originale accostando la realtà aumentata al mondo della ristorazione. Attraverso le fotocamere degli smartphone e dei tablet i clienti possono visualizzare l’anteprima virtuale del menù ad alta definizione, con la possibilità di ruotare i prodotti a 360° direttamente sul loro piatto vuoto.
• Marketing e pubblicità. In inglese si definisce “Unlock the Brand”, mentre in italiano viene tradotto con l’espressione “Sblocca il Brand”. Si tratta di una importante novità nel campo del marketing dove, il potenziale consumatore, inquadrando con la fotocamera un qualsiasi oggetto come una confezione, una fermata del bus o un catalogo, si sblocca il contenuto nascosto. Esso comparirà “aumentando” la realtà circostante e offrendo così un’esperienza del tutto nuova, sicuramente più coinvolgente e incentivante.
• Intrattenimento. Rendere uno spettacolo o un evento qualcosa di unico e interessante, trasformando il momento in qualcosa di interattivo. Scegliere un allestimento diverso a seconda dei singoli gusti, dando la possibilità allo spettatore di abbinare e comporre diverse combinazioni direttamente sullo schermo del proprio dispositivo. Offrire ai clienti esperienze uniche e coinvolgenti con l’aggiunta di contenuti interattivi e informativi a cataloghi, brochure, flyer e simboli presenti nel luogo.
• Gaming. Estate 2016. L’anno in cui migliaia di persone in tutto il mondo si sono lasciate “travolgere” dalla possibilità di camminare per strada e catturare un Pokémon. Si tratta della famosa app Pokémon GO, la quale ha reso la realtà aumentata uno dei trend dell’anno.

Realtà mista

Con la terminologia realtà mista (MR), come suggerisce il nome stesso, identifichiamo una combinazione unica tra la Realtà Virtuale e la Realtà Aumentata. Potremmo descriverla come una tipologia di realtà aumentata più immersiva grazie all’inclusione di elementi di realtà virtuale. Utilizzando questa tecnologia possiamo osservare il mondo reale che ci circonda (quindi non c’è il rischio di sbattere contro un muro o un ostacolo), ma anche vedere e interagire attivamente con oggetti virtuali (detti ologrammi) come se fossero reali, creando un’esperienza particolarmente dinamica. Si tratta dell’ultima arrivata sul mercato ed è considerata una delle applicazioni più impressionanti e definitive rispetto alle precedenti, capace di annullare il confine fra reale e virtuale.

In un’ottica a lungo termine, questa tecnologia può rappresentare la successiva evoluzione dell’interazione tra uomo, computer e ambiente, aprendo la strada a possibilità finora immaginate e realizzate solo in film e serie tv fantascientifiche (ad esempio, il film Minority Report).

La realtà mista è fruibile grazie a un apparecchio indossabile (simile al casco della realtà virtuale) detto dispositivo olografico. Esso è fortemente caratterizzato dalla capacità del dispositivo stesso di collocare contenuti digitali nel mondo reale, in base alle caratteristiche tecniche (in continua evoluzione) e al campo di visione utilizzabile.

Componenti principali:

• Display. Consente, a chi lo indossa, di vedere l’ambiente fisico e gli ologrammi, inseriti in esso, grazie all’ottica con lenti olografiche trasparenti.
• Sensori. Consentono di analizzare e tracciare, in modo molto sofisticato, l’ambiente circostante, i movimenti della testa e degli occhi. Tutto questo con l’ausilio di un’unità di misura inerziale (accelerometro, giroscopio, magnetometro) e numerose telecamere a luce visibile e a infrarossi posizionate, tipicamente, nella parte superiore del casco.
• Audio. Consentono di catturare la voce con un gruppo di microfoni, posizionati in punti strategici, e offrire un effetto audio spaziale in prossimità delle orecchie grazie agli altoparlanti incorporati.

All’interno dello spettro in cui si colloca la realtà mista, possiamo definire le tre tipologie di esperienze oggi possibili con tutte le tecnologie che permettono di andare oltre la realtà.

• Verso sinistra (in prossimità del mondo fisico). Gli utenti percepiscono l’ambiente fisico e non hanno mai l’impressione di averlo lasciato.
• Al centro (nella realtà mista). Gli utenti sono completamente immersi nel concetto di fusione tra mondo reale e mondo virtuale.
• Verso destra (in prossimità del mondo digitale). Gli utenti sperimentano un ambiente completamente digitale (realtà virtuale) e riescono a percepire, tramite strumenti già citati, ciò che accade nell’ambiente fisico che li circonda.

Ambiti applicativi ed esempi legati alla realtà mista

• Collaborazione. Nuove forme evolute di collaborazione da remoto. Ad esempio, durante l’intervento su un macchinario industriale, ricevere un supporto a distanza nelle attività di manutenzione da parte di esperti dislocati a centinaia di chilometri, con la possibilità di scambiare informazioni sulle procedure, registrare la sequenza delle attività e inviare tutti questi dati direttamente al dispositivo olografico.
• Medicina. Mostrare, durante un intervento ad esempio, i parametri vitali del paziente in tempo reale e in corrispondenza dei rispettivi organi; le radiografie interattive, invece, posizionate nell’area superiore in corrispondenza delle pareti della sala operatoria.
• Turismo. Creare tour personalizzati e immersivi aggiungendo elementi tridimensionali, ad esempio, all’interno di una visita guidata presso un museo. Gli elementi reali potrebbero prendere “vita”, grazie agli ologrammi, rendendo più coinvolgente l’esperienza di un turista, offrendogli anche la possibilità di interagire con gli elementi virtuali.
• Retail. Realizzare uno spazio espositivo sovrapposto a degli oggetti statici, come se fossero dei segnaposto, i quali diventano animati una volta avviata l’esperienza interattiva. Potenzialmente un commerciante potrebbe mostrare ai consumatori tutta la propria gamma di prodotti senza la necessità di possedere grandi superfici espositive e, allo stesso tempo, permettere loro di vedere in tempo reale la dimensione effettiva del singolo prodotto, nello spazio reale, applicando anche dei livelli di personalizzazione.
• Gaming. Giocare a Minecraft sul tavolo di casa? Durante l’E3 del 2015 è stata mostrata una versione particolarmente realistica del famoso videogioco. Chi indossava il dispositivo olografico era in grado di interagire con il mondo a blocchi grazie a gesture e comandi vocali, sia da una visuale in prima persona, sia visualizzando lo scenario dall’alto.

Il futuro del lavoro re-immaginato

Un cambiamento globale, guidato dalle tecnologie abilitanti come l’intelligenza artificiale e altre affini, è destinato a segnare la rotta del mondo industriale. Potenza di calcolo “illimitata” e nuove interfacce di input permetteranno all’uomo di essere sempre più efficiente e aumentare la sua produttività, estendendo e comprendendo meglio le informazioni intorno a sé. L’unico limite sarà quello della “creatività”, dove si metterà in moto la vera competizione.

Immaginiamo un mondo dove la combinazione tra VR/AR/MR, robotica, machine learning, intelligenza artificiale, manifattura additiva e cloud computing, permetterà all’uomo e alle macchine di interconnettere, in modo universale, le informazioni digitali e l’ambiente circostante, distribuendo i dati all’interno del proprio spazio di lavoro.

La tecnologia migliore è quella che non si vede, perché è tanto semplice da usare da diventare “trasparente”. – Donald A. Norman, Il computer invisibile.