“A computer terminal is not some donkey
television with a typewriter in front of it.
It is an interface where the mind and
the body can connect with the univers and
move bits of it about.
Douglas Adams, Mosty Harmless
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Corso di Realtà Virtuali - a.a. 2009/10
Prof. Paolo Pasteris
Tutor: Stefano Baldan
REALTA' VIRTUALE
Che cos'è la realtà virtuale?
tratto da Wikipedia:
Realtà virtuale è il termine utilizzato per indicare una realtà simulata,
creata attraverso l'uso del computer.
La realtà virtuale, per sua stessa definizione, simula il più realisticamente
possibile la realtà effettiva.
In pratica però, per problemi tecnologici (tra cui la limitata capacità
di calcolo degli attuali sistemi informatici)
non è ancora stato raggiunto un livello di realismo così elevato da
rendere indistinguibile l'ambiente simulato da quello reale.
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REALTA' VIRTUALE
Il termine Realtà Virtuale nasce nel 1988
in un’intervista a Jaron Lanier “A Portrait of the Young Visionary”.
Lanier:
“La RV è una tecnologia usata per
sintetizzare una realtà condivisa.
Ricrea la nostra relazione con il mondo
fisico in un nuovo piano. Non influisce sul
mondo soggettivo e non ha niente a che
fare direttamente con ciò che è nel
cervello. Ha a che fare solo con cosa i
nostri organi sensoriali percepiscono.
Nella RV non c’è bisogno di una singola
Metafora, come accade per il computer.
Siamo abituati a cambiare contesto nella
vita reale: è normale comportarsi
diversamente in luoghi diversi.”
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REALTA' VIRTUALE
Realtà Aumentata
La realtà aumentata (dall'inglese augmented reality) è una
particolare estensione della realtà virtuale. Consiste nel
sovrapporre alla realtà percepita dal soggetto una realtà virtuale
generata dal computer. La percezione del mondo dell’utilizzatore
viene “aumentata” da oggetti virtuali che forniscono informazioni
supplementari sull’ambiente reale.
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REALTA' VIRTUALE
Parole chiave:
Ambiente
Computer
Sensi
Utenti
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Simulazione
Interazione
Immersione
Presenza
REALTA' VIRTUALE
Simulazione:
E' un modello della realtà che consente di valutare e prevedere lo svolgersi
dinamico di una serie di eventi susseguenti all'imposizione di certe condizioni da
parte dell'utente
Interazione:
La possibilità dell’utente di modificare l’ambiente e, da parte dell’ambiente,
di rispondere alle azioni dell’utente. Dà una misura del REALISMO della simulazione.
Introduce requisiti stringenti sul tempo reale.
Immersione:
Il calarsi completamente nel mondo virtuale, a livello sensoriale, tramite interfacce.
Dà una misura della PERCEZIONE del mondo virtuale come esistente.
Presenza:
La sensazione mentale di essere in uno spazio virtuale
(non necessariamente sintetico applicabile anche a libri e film).
Dà una misura del COINVOLGIMENTO dell’utente.
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REALTA' VIRTUALE
“realtà virtuale” v.s. Realtà Virtuale
A causa degli alti costi le
comuni esperienze di realtà
virtuale si limitano a:
Video Game
Ambienti Sensibili
Cinema 3D
Periferiche
mouse
tastiera
joystick
GamePad
telecamere
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La vera realtà virtuale necessita di:
- Prospettiva legata ai movimenti
della testa
- Visione stereoscopica
- Ambiente virtuale realizzato con
proprietà e scala realistiche
- Interazione realistica con
l’ambiente tramite interfacce per la
manipolazione di oggetti
- Eventuale ritorno auditivo, aptico
e motorio
- Possibilità di condivisione
dell’ambiente
REALTA' VIRTUALE
La RV NON mira a ricostruire la realtà.
Loomis (1992) distingue tra mondo fisico e fenomenico.
Il risultato della mediazione con il mondo fisico è il mondo fenomenico,
che è una costruzione dei nostri sensi e che è tutto ciò di cui
siamo consci.
La nostra coscienza del mondo fisico è dunque indiretta.
La RV mira piuttosto a convincere un utente di essere in una realtà,
affinchè possa svolgere con naturalezza il compito (task) che gli è
stato assegnato.
L’utente deve pensare che il mondo fenomenico (virtuale) in cui è
immerso mantenga le aspettative di un mondo reale.
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REALTA' VIRTUALE
Un po di storia per tappe:
- Morton Heiling (1962)
- Ivan Sutherland (1969)
- Myron Kreuger (1970)
- MIT (1977)
- Jaron Lanier (1983)
- NASA (1984)
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REALTA' VIRTUALE
Nel 1956 Morton Heiling inventò un’attrazione chiamata
SENSORAMA, una sorta di simulatore passivo di motociclo.
Il sedile e il manubrio potevano vibrare
e lo schermo visualizzava un filmato
stereoscopico realizzato nel traffico di
Manhattan.
Anche il vento era replicato, ad una
velocità proporzionale a quella del
proprio movimento.
Perfino gli odori dei gas di scarico
venivano presentati nei momenti
appropriati.
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REALTA' VIRTUALE
Nel 1968, all’Università dello UTAH, Ivan Sutherland,
il padre della computer grafica, implementò un HMD
stereoscopico.
Le immagini erano proiettate due minuscoli monitor, uno per
occhio, montati su un dispositivo sospeso al soffitto e fissato alla
testa dell’utente. I movimenti della testa erano rilevati dal
dispositivo e inviati al computer che generava la corretta
prospettiva.
Il progetto venne soprannominato
“Spada di damocle” e consentiva
di vedere i lati di un cubo wireframe
muovendo la testa.
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REALTA' VIRTUALE
C’erano ormai abbastanza elementi per definire una nuova
entità. Nel 1970 Myron Kreuger coniò il termine Realtà
Artificiale.
“La realtà artificiale consiste nella
partecipazione, con tutto il corpo, agli
eventi del computer, così convincente da
farli accettare come una esperienza reale”
La promessa della realtà artificiale NON è quella
di riprodurre la realtà convenzionale,
mal’opportunità di creare realtà SINTETICHE
per le
quali non ci sono precedenti reali.
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REALTA' VIRTUALE
Nel 1977 il MIT realizzò l’Aspen Movie Map, una
simulazione virtuale della città di Aspen, Colorado.
Gli utenti potevano esplorare la città
in tre modalità: inverno, estate,
poligoni. I primi due erano basati su
foto (i ricercatori fotografarono ogni
possibile movimento nelle strade
della città durante le due stagioni)
mentre la terza era un modello 3D. La
tecnologia usata era il videodisc, che
permetteva un accesso non
sequenziale alle immagini in modo da
poter selezionare quella corretta a
seconda del punto di vista.
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REALTA' VIRTUALE
Nel 1984 la NASA perfezionò un HMD usato come
“cockpit virtuale” (creato nel ’66) riducendone il costo
da $1M a $20K.
All’HMD fu affiancato un sensore
Polhemus a 6-DOF per determinare
posizione e orientazione dell’utente, e
dei guanti (datagloves) che rilevavano
la postura delle mani.
Anche sui polsi furono inseriti dei
sensori 6-DOF, in modo che l’utente
potesse selezionare e manipolare
gli oggetti virtuali.
Infine la VPL (di Jaron Lenier) integrò
questo sistema con una workstation
Silicon Graphics per generare ambienti
grafici dettagliati e realistici.
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REALTA' VIRTUALE
Con la fondazione della VPL(Virtual Programming
Languages) da parte di Jaron Lenier (1984)la VR diventa
una realtà commerciale: sistemi in cui vengono integrate
le tecnologie descritte in precedenza (guanti e tuta
sensorizzata, HMD, grafica 3d), possono essere venduti
a prezzi “abbordabili”.
Nel 1989, come detto, lo stesso Lanier in un intervista
(http://www.well.com/user/jaron/vrint.html) individua un
nome per questo set di tecnologie e per l’esperienza ad
esse connessa: nasce la Realtà Virtuale.
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REALTA' VIRTUALE
VR oggi
Permette di lavorare in
un Ambiente Virtuale quando
Lavorare nella controparte fisica è:
-Troppo costoso
-Impraticabile / impossibile
-Pericoloso
Permette di esplorare le relazioni
spaziali, anche su scale fisicamente
impraticabili nella realtà
(dalla modellazione
molecolare alla simulazione
astronomica).
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REALTA' VIRTUALE
Simulatori:
Tramite l’uso di simulatori la VR consente di addestrare
personale per ridurre i rischi dovuti all’addestramento reale
svolto in condizioni pericolose (soldati, piloti, chirurghi etc.)
Architettura:
Fare in modo che gli utenti possano esplorare in tempo reale
una scena 3D che rappresenta un ambiente architettonico.
Valutare gli spazi, l’illuminazione, i materiali, l’acustica al fine
di selezionare il progetto migliore.
Arte
Ricostruire opere d’arte o ambienti artistici che il tempo ha
deteriorato o distrutto per permetterne la conservazione.
La VR stessa può essere usata per creare opere d’arte.
Entertainment:
Video giochi, film etc....
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REALTA' VIRTUALE
Progetti realizzati in Università:
- Ubu Incatenato
Arte e VR:
MonsterShadow MessaDiVoce
PixelRoller
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