Realtà virtuale: come funziona
Negli ultimi tempi, senti parlare continuamente della realtà virtuale e dei suoi possibili impieghi. Tuttavia, non hai ancora ben capito come funzioni questa tecnologia e su come sia effettivamente possibile esplorare ambienti virtuali che sembrano “reali”. D'altronde, è un dubbio che hanno in molti, ma direi che sei capitato nel posto giusto.
Nei prossimi capitoli, infatti, avrò modo di spiegarti nel dettaglio come funziona la realtà virtuale illustrandoti il funzionamento di questa tecnologia, i suoi scenari d'impiego più comuni e suggerendoti alcuni prodotti che potresti acquistare per iniziare a esplorare questo mondo digitale. Tranquillo: eviterò, per quanto possibile, di usare tecnicismi che ti confonderebbero ulteriormente le idee e, come mio solito, cercherò di usare un linguaggio quanto più semplice possibile.
Allora, sei curioso per approfondire l'argomento? Sì? Alla grande! Forza: mettiti bello comodo, prenditi tutto il tempo che ti occorre per concentrarti sulla lettura dei prossimi paragrafi e vedrai che, al termine di questo approfondimento, avrai le idee più chiare circa il funzionamento di questa tecnologia. Ti auguro buona lettura e buon divertimento!
Indice
Sistemi di realtà virtuale
Che cos'è la realtà virtuale
Adesso che hai ben presente le proposte del mercato in termini di visori, direi che è giunta l'ora di scendere nel dettaglio di che cos'è la realtà virtuale (spesso abbreviata come VR, Virtual Reality).
Ebbene, la VR è una tecnologia di realtà simulata che si basa su un ambiente tridimensionale, realizzato al computer o catturato con obiettivi in grado di riprendere la scena a 360 gradi, il quale può essere esplorato dall'utente usando appositi dispositivi, tra cui visori, auricolari e guanti/controller. Questi sono anche interattivi, permettendo agli utenti non solo di esplorare ma anche di interagire con l’ambiente virtuale.
Da questo si evince, quindi, che la realtà virtuale nasce dalla combinazione di software e dispositivi hardware che, insieme, permettono di replicare uno spazio virtuale, all'interno del quale l'utente può muoversi liberamente, come se si trattasse di un ambiente “reale”.
Il visore e i software che vengono impiegati a tale scopo, tengono traccia dei movimenti del capo e del corpo dell'utente (più avanti ti spiegherò in che modo), adattando la prospettiva e la visuale alla propria posizione, restituendo un'esperienza il più possibile realistica. La realtà virtuale è immersiva, isola l'utente dall'ambiente che lo circonda e lo trasporta in uno spazio tridimensionale che lo assorbe “in tutto e per tutto”. È bene, dunque, tenere a mente la netta differenza tra VR e AR.
Quando si parla di realtà virtuale, infatti, bisogna stare attenti a non confondere tale tecnologia con la realtà aumentata (spesso abbreviata in AR, Augmented Reality) che, invece, potenzia la percezione del mondo che ci circonda con una serie di contenuti e informazioni. Esempi lampanti di realtà aumentata sono le app che permettono di “indossare” virtualmente dei vestiti e quelle che permettono di posizionare all'interno di una stanza dei mobili prima di acquistarli.
Un altro esempio di utilizzo della realtà aumentata è rappresentato dal videogioco Pokémon GO, che utilizza la fotocamera dello smartphone per mostrare i Pokémon da catturare inserendo uno strato virtuale sul mondo reale. Per maggiori dettagli su quest'altra tecnologia, ti consiglio di fare riferimento direttamente alla mia guida sulle app per la realtà aumentata, in cui ho effettuato un buon numero di ulteriori esempi.
Va detto, però, che col passare degli anni la direzione dei produttori di visori è andata sempre più verso l'utilizzo della cosiddetta realtà mista (spesso abbreviata in MR, Mixed Reality). Questa rappresenta essenzialmente un mix tra realtà virtuale e realtà aumentata, in cui oggetti virtuali e fisici coesistono e possono interagire tra loro in tempo reale.
Mediante questa tecnologia, risulta possibile utilizzare le fotocamere del visore per vedere in tempo reale e con bassa latenza il mondo reale, andando a inserire elementi virtuali in un contesto virtuale. Questo significa che l'utente, pur rimanendo in un'esperienza immersiva, riesce comunque a vedere l'ambiente circostante, interagendo con la stanza in modo diverso rispetto al solito.
Un esempio di realtà mista? La possibilità di lanciare una pallina virtuale su un tavolo reale, vedendo quest'ultima rimbalzare correttamente nell'ambiente riprodotto all'interno del visore (proprio come se la pallina esistesse realmente). La tua stanza, insomma, viene trasformata in questo modo in un ambiente in cui può accadere di tutto, per una tipologia di immersione che non isola totalmente dal mondo esterno ma lo integra anzi nell'esperienza.
Capisci bene, dunque, che la tecnologia in questione si evolve col progresso, dunque acquistando al giorno d'oggi un visore ci sono buone probabilità che questo possa offrire esperienze che vanno anche oltre alla singola realtà virtuale.
Realtà virtuale: esempi
Ora che conosci il contesto generale, direi che è giunto il momento di capire effettivamente come funziona la realtà virtuale. Come ti accennavo in precedenza, questa tecnologia funziona tramite la coniugazione di strumenti hardware e software che, insieme, permettono all'utente di immergersi in un mondo virtuale. Qual è il portale d'accesso a tutto ciò? Giunto a questo punto lo avrai probabilmente già capito: si tratta del visore.
Visore realtà virtuale: come funziona
Nel capitolo iniziale della guida sono già state approfondite le principali proposte in termini di visori per la realtà virtuale, ma come funzionano all'atto pratico? Se vuoi scoprirlo, questo è il capitolo del tutorial che fa al caso tuo.
Ebbene, per rendere l'esperienza il più reale possibile, vengono usate varie tecnologie, come l'head tracking, cioè il tracciamento del capo. Tramite questa tecnologia, il visore rileva la direzione e i movimenti della testa dell'utente che indossa il visore VR per determinare la scena da fargli visualizzare.
Fondamentalmente, esistono due tipologie di head tracking: quella basata sull'orientamento, che rileva semplicemente la direzione delle rotazioni del capo dell'utente (es. da sinistra verso destra o dall'alto verso il basso), e quella basata sulla posizione che, invece, rileva i movimenti della testa associandoli anche agli spostamenti effettuati dal corpo, rilevando anche movimenti quali l'oscillazione del busto in avanti o all'indietro.
Per quanto riguarda l'head tracking basato sulla posizione, questo può essere implementato sui visori in molteplici modi: in alcuni casi, il tracciamento avviene grazie all'utilizzo di videocamere con infrarossi, le quali leggono i dati provenienti da alcuni sensori, come il giroscopio. Per quanto riguarda i visori VR — quelli che bisogna indossare per essere “immersi” nell'ambiente virtuale — le moderne soluzioni, ovvero quelle che hanno effettivamente portato la realtà virtuale nelle case di molte persone, dispongono di display multipli, dotati di due lenti interne (una per ciascun occhio), che s'indossano sul viso come se fossero degli occhiali piuttosto voluminosi.
I visori per PC e console e quelli standalone (ovvero indipendenti rispetto ad altro hardware) sono dotati di solito di due display interni, direttamente alloggiati sulla scocca; quelli pensati per essere usati in accoppiata ai dispositivi mobili, invece, sono sprovvisti di display interni e consentono di integrare lo smartphone al loro interno, trasformandolo nel display del visore stesso.
Più è elevata la risoluzione utilizzata dal display presente nel visore (che può essere integrato o aggiunto, come nel caso dei visori nei quali va inserito lo smartphone), maggiore è la qualità dell'esperienza restituita dallo stesso. Nell'acquistare un visore VR bisogna prestare attenzione anche alla frequenza di aggiornamento (o refresh rate) delle immagini: è consigliabile che questa sia superiore ai 60 Hz, cosa che riduce al minimo il fenomeno di motion sickness, ovvero la sensazione di nausea che viene generata dal movimento nell'ambiente virtuale.
Una volta indossato, il visore offre all'utente una visione stereoscopica all'utente, che permette di percepire il senso di profondità che caratterizza la tridimensionalità dell'ambiente virtuale. Per interagire con gli elementi dell'interfaccia, che possono sovrapporsi all'ambiente circostante (nel capitolo precedente ti ho parlato di come i visori standalone stiano andando nella direzione della realtà mista, ricordi?), spesso si utilizzano degli appositi controller, ma ormai siamo arrivati nell'era in cui le fotocamere del visore possono tracciare i movimenti delle mani.
Sì, hai capito bene: alcuni visori popolari consentono di controllare l'interfaccia senza controller, spostando le mani e pizzicando le dita per confermare la selezione. In alcuni casi, inoltre, vengono proposti sistemi di controllo basati sulla voce o addirittura sul tracciamento oculare. Questo significa che risulta possibile, ad esempio, guardare in una direzione per selezionare gli elementi dell'interfaccia. Esistono anche delle tute VR o cybertute, che avvolgono tutto il corpo per eseguire una scansione tridimensionale dello stesso e trasferirlo nell'ambiente virtuale, tuttavia non sono ancora molto diffuse.
Un aspetto da sottolineare, vista la direzione realtà mista intrapresa da grandi aziende quali Meta (ex Facebook) e Apple coi propri visori, risiede nell'utilizzo del pass-through a colori, che ha rappresentato una rivoluzione non di poco conto in questo campo. Si tratta della possibilità di visualizzare l'ambiente circostante tramite le fotocamere del visore, sfruttando il progresso tecnologico per vederlo in modo simile a com'è nella realtà e con bassa latenza.
Questo significa, ad esempio, che è possibile giocare una partita di ping pong continuando a indossare il visore e potendo al contempo interagire con elementi virtuali. Nel caso, invece, di utilizzo di un'esperienza VR “vera e propria”, ovvero che si prende tutto lo spazio visibile isolando l'utente dal mondo reale, possono comunque venire delineati dei confini (superati i quali si attiva in automatico la visione del mondo reale tramite fotocamera) oppure in alcuni casi è direttamente il visore a mostrare, ad esempio, le persone che si avvicinano, così da evitare inconvenienti di sorta.
Videogiochi realtà virtuale: come funziona
Nonostante la realtà virtuale rappresenti una tecnologia interessante sotto più fronti, è indubbio che uno degli utilizzi principali dei visori approfonditi nel capitolo precedente sia legato al mondo dei videogiochi. D'altronde, si tratta di un ambito in cui l'immersività dell'esperienza rappresenta un elemento molto importante.
Ebbene, al netto del fatto che ovviamente ogni esperienza videoludica fa storia a sé, l'aspetto interessante di giocare in realtà virtuale è che usualmente la visuale è in prima persona e si controlla il personaggio direttamente mediante movimenti dei controller e spostamenti fisici. Tranquillo: generalmente per muoversi all'interno del mondo di gioco è possibile utilizzare il teletrasporto (sfruttando, ad esempio, l'analogico del controller), quindi potenzialmente, sistemando magari un po' le opzioni, alcuni giochi si possono utilizzare anche da seduti.
Va detto, però, che posso essere preciso fino a un certo punto con le mie indicazioni, dato che le variabili in gioco sono molte e potrebbe interessarti effettuare ricerche specifiche (ad esempio, su Google o su YouTube) in merito allo specifico titolo di tuo interesse. A proposito: una distinzione importante da effettuare è quella relativa ai giochi in standalone (ovvero acquistabili/installabili direttamente dal negozio digitale integrato nel visore e che sfruttano unicamente l'hardware di quest'ultimo) e ai giochi VR per PC (che richiedono il collegamento del visore a un prestante computer da gaming).
Nel primo caso, dato che le prestazioni sono associata unicamente ai componenti hardware del visore, usualmente il comparto tecnico è un po' meno avanzato (ma non per questo meno interessante, come spiegato nella mia guida ai migliori giochi per Meta Quest). Effettuando, invece un collegamento a un computer prestante (ad esempio, nelle modalità descritte nel mio tutorial su come collegare Meta Quest al PC), a livello generale è possibile usufruire di esperienze più avanzate (puoi trovare maggiori dettagli nel mio approfondimento sui migliori giochi VR per PC, ma un titolo su tutti che puoi approfondire è indubbiamente Half-Life: Alyx, dato che quest'ultimo ha rappresentato una svolta non di poco conto in questo ambito).
Vale la pena indicare, però, che in questo caso è bene verificare che il proprio computer rispetti i requisiti dei singoli giochi, dato che altrimenti l'esperienza potrebbe non risultare delle migliori. Inoltre, c'è da dire anche che a livello di collegamento, nonostante sia possibile procedere anche senza cavi, se il tutto non viene configurato come si deve (ad esempio, sfruttando una prestante rete Wi-Fi a 5GHz), potresti riscontare problemi a livello di artefatti visivi e latenza. Potresti, insomma, valutare l'utilizzo dei cavi ufficiali, anche se questi potrebbero avere un costo non indifferente.
Per il resto, come puoi ben immaginare, anche il mondo dei videogiochi ha abbracciato la realtà mista. Ad esempio, in un gioco come LEGO Bricktales è possibile creare costruzioni LEGO virtuali nella propria stanza, posizionandole, ad esempio, sopra a un tavolo reale. Tuttavia, se sei alla ricerca di altri esempi, potrebbe farti piacere consultare direttamente la pagina dedicata ai giochi in realtà mista dello store Meta (per Meta Quest).
Realtà virtuale: altri utilizzi
Non ci sono solo i già approfonditi videogiochi: viste le interessanti caratteristiche e la versatilità di questa tecnologia, gli utilizzi della realtà virtuale sono molteplici.
La realtà virtuale, infatti, può trovare impiego anche in altri contesti: basti pensare al settore educational, dove la VR può consentire di studiare la storia, la geografia, l'arte e tantissime altre materie offrendo la possibilità di vedere personaggi, luoghi e ambientazioni che sono lontani dall'utente sia in termini di spazio che di tempo. Questo impiego viene fatto solitamente nei campus universitari e nei musei.
Anche negli ambienti di lavoro la realtà virtuale può trovare ampio spazio. Grazie all'utilizzo di complessi software di rendering 3D, ad esempio, è possibile progettare, realizzare virtualmente ed esplorare edifici prima ancora di iniziare a costruirli, in modo tale da poter verificare la loro solidità strutturale e ridurre al minimo le probabilità di incorrere in eventuali difetti di progettazione.
In ambito medico, la realtà virtuale trova una collocazione importante nella preparazione di interventi chirurgici particolarmente complessi: prima di mettere mano al bisturi, un chirurgo può sfruttare tale tecnologia per esercitarsi sui passaggi più articolati dell'intervento che dovrà effettuare.
E che dire anche del settore turistico? L'uso della realtà virtuale può consentire agli utenti di “viaggiare” virtualmente in giro per il mondo e scegliere la meta della loro prossima vacanza. Le agenzie turistiche, invece, possono sfruttare la realtà virtuale per mostrare un'anteprima dei servizi offerti ai propri potenziali clienti.
Chiaramente questi sono soltanto alcuni dei possibili utilizzi della realtà virtuale. In linea di massima, però, l'impiego di tale tecnologia può trovare spazio in qualsiasi settore: basta soltanto capire come sfruttarla in maniera utile. A tal proposito, potrebbe interessarti dare un'occhiata al mio approfondimento su come funziona il Metaverso, termine legato alla realtà virtuale di cui si sente parlare sempre più spesso e che potrebbe rappresentare il futuro della tecnologia descritta in questa sede.
Autore
Salvatore Aranzulla
Salvatore Aranzulla è il blogger e divulgatore informatico più letto in Italia. Noto per aver scoperto delle vulnerabilità nei siti di Google e Microsoft. Collabora con riviste di informatica e cura la rubrica tecnologica del quotidiano Il Messaggero. È il fondatore di Aranzulla.it, uno dei trenta siti più visitati d'Italia, nel quale risponde con semplicità a migliaia di dubbi di tipo informatico. Ha pubblicato per Mondadori e Mondadori Informatica.
