Realtà virtuale

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Simulatore di volo per addestramento piloti

Realtà virtuale (in inglese virtual reality, abbreviato VR) è il termine utilizzato per indicare una realtà simulata, creata attraverso l'uso del computer.

Anche se, a livello teorico, la realtà virtuale potrebbe essere costituita attraverso un sistema totalmente immersivo in cui tutti i sensi umani possono essere utilizzati (più specificamente realtà virtuale immersiva o RVI), attualmente il termine può essere utilizzato praticamente per qualsiasi tipo di simulazione virtuale, dai videogiochi che vengono visualizzati su un normale schermo, alle applicazioni che richiedono l'uso degli appositi guanti muniti di sensori (wired gloves) ed infine al World Wide Web.

La realtà virtuale, per sua stessa definizione, simula il più realisticamente possibile la realtà effettiva. In pratica però, per problemi dovuti alle tecnologie ancora poco sviluppate e per altri inconvenienti come la limitata capacità di calcolo degli attuali sistemi informatici, non si è ancora raggiunto il realismo necessario a non accorgersi della differenza tra i due ambienti. Attualmente, la quasi totalità di questi ambienti virtuali rimangono prevalentemente esperienze visive e sonore.

Gli ambienti virtuali vengono al momento programmati per alcune categorie di utenti, come ad esempio i piloti di aerei che utilizzano questa tecnologia per prepararsi al volo. Alcuni prevedono che una vera e propria commercializzazione di massa della realtà virtuale immersiva si avrà ottimisticamente nel corso del XXI secolo.

[modifica] Storia

Già negli anni cinquanta, Morton Heilig scriveva di un "cinema esperienza" (Experience Theater) che poteva coinvolgere tutti i sensi in maniera realistica, immergendo lo spettatore nell'azione che si svolgeva sullo schermo. Costruì un prototipo della sua visione, chiamato Sensorama, nel 1962, insieme a cinque film che questo apparecchio proiettava e che coinvolgevano molti sensi (vista, udito, olfatto, tatto). Costruito prima dei computer digitali, il Sensorama era un dispositivo meccanico che funziona ancora oggi. Nel 1968 Ivan Sutherland, con l'aiuto del suo studente Bob Sproull, creò quello che è considerato il primo sistema di realtà virtuale con visore. Era primitivo sia in termini di interfaccia utente sia di realismo, il visore da indossare era così pesante da dover essere appeso al soffitto e la grafica era costituita da semplici stanze in wireframe. L'aspetto di quel dispositivo ne ispirò il nome, La spada di Damocle.

Il primo hypermedia e il primo sistema di realtà virtuale è stato l'Aspen Movie Map creato al MIT nel 1977. Il programma era una simulazione abbastanza grezza della cittadina di Aspen, Colorado, in cui gli utenti potevano camminare per le vie in tre modalità: inverno, estate e poligonale. Le prime due erano basate su una serie di filmati del luogo montati in modo da coprire ogni possibile percorso tra le strade della città, mentre la terza era una ricostruzione poligonale (poco realistica per via dei mezzi dell'epoca).

Il termine virtual reality fu coniato da Jaron Lanier nel 1989, uno dei pionieri in questo campo che ha fondato la compagnia VPL Research (Virtual Programming Languages, linguaggi di programmazione virtuale). Il termine cyberspazio era apparso invece per la prima volta in un'opera del 1982 dello scrittore americano William Gibson.

Al livello tecnologico attuale (2006), è ancora piuttosto semplice stabilire la differenza tra l'esperienza in un ambiente reale e in uno virtuale: se infatti le immagini simulate stanno guadagnando un buon livello di fotorealismo, tuttavia altri sensi non vengono correttamente simulati (olfatto e tatto sono al momento poco sfruttati).

Molto in voga nel corso degli anni novanta del XX secolo a livello di cultura popolare, il termine realtà virtuale, eccessivamente inflazionato, è in seguito caduto quasi del tutto in disuso. Paradossalmente, ora è più comunemente usato in senso metaforico, per indicare una serie di menzogne che una persona è costretta o indottrinata a credere, oppure illusioni in cui un individuo si rifugia.

Un attuale filone di ricerca promettente è quello della realtà aumentata (augmented reality) che intende mescolare la percezione della realtà circostante con immagini generate al computer, in grado di fornire informazioni aggiuntive all'utente senza impedirgli di muoversi ed interagire con l'ambiente nativo.

[modifica] Realtà virtuale nella narrativa

Numerosissime sono le opere letterarie (poi riprese da quelle cinematografiche o dalle serie televisive) di fantascienza che hanno descritto situazioni in cui i personaggi vengono in qualche modo intrappolati nella realtà virtuale, in particolare quelli del filone cyberpunk, a partire dai romanzi di William Gibson, nei quali è presente un ambiente totalmente virtuale chiamato cyberspazio o metaverso (Neal Stephenson, Snow Crash, 1992), teatro delle lotte dei protagonisti (in genere hacker o cracker). Tra i primi ad utilizzare quest'idea (che è diventato poi uno dei temi più sfruttati) è stato Daniel F. Galouye nel suo Simulacron-3 che è stato trasposto sul piccolo schermo in Germania in Welt am Draht del regista Rainer Werner Fassbinder. Il film Tron, di Steven Lisberger è stato in effetti il primo film di Hollywood a proporre al pubblico mondiale questo tipo di situazioni. Più recentemente film come Il tagliaerbe (1992) e Matrix (1999) hanno reso ancora più popolari questi temi. Meno noto, ma assai stimolante dal punto di vista artistico e filosofico, il film eXistenZ (1999) del regista canadese David Cronenberg.

In molti romanzi cyberpunk, in particolare quelli di William Gibson, ma anche in altre pubblicazioni come la collana per ragazzi The Web (pubblicata in Italia nel 1997), viene espresso il concetto che è possibile raggiungere l'immortalità trasferendosi dal mondo reale a quello virtuale. In altri, che la realtà virtuale può influenzare in qualche modo la vita reale o anche che la stessa vita non è altro che un programma di simulazione (idea del resto già rintracciabile nella filosofia platonica).

Tra i pionieri del tema nell'ambito della fantascienza statunitense va ricordato soprattutto Philip K. Dick: particolarmente significativi alcuni suoi racconti, come Spero di arrivare presto, Ricordiamo per voi e soprattutto il romanzo Divina invasione.

[modifica] Periferiche

Operatore che utilizza visore, guanti e cuffie

La realtà virtuale immersiva (un ambiente costruito intorno all'utente) secondo il livello tecnologico attuale e secondo le previsioni possibili per il prossimo futuro potrà essere utilizzata dalla massa grazie ad alcune periferiche (in parte già utilizzate):

visore - un casco o dei semplici occhiali in cui gli schermi vicini agli occhi annullano il mondo reale dalla visuale dell'utente. Il visore può inoltre contenere dei sistemi per la rilevazione dei movimenti, in modo che girando la testa da un lato, ad esempio, si ottenga la stessa azione anche nell'ambiente virtuale.
auricolari - trasferiscono i suoni all'utente.
wired gloves (guanti) - i guanti rimpiazzano mouse, tastiera, joystick, trackball e gli altri sistemi manuali di input. Possono essere utilizzati per i movimenti, per impartire comandi, digitare su tastiere virtuali, ecc.
cybertuta - una tuta che avvolge il corpo. Può avere molteplici utilizzi: può simulare il tatto flettendo su se stessa grazie al tessuto elastico, può realizzare una scansione tridimensionale del corpo dell'utente e trasferirla nell'ambiente virtuale.

Alcuni ipotizzano che queste periferiche potranno un giorno essere sostituite da sistemi collegati direttamente al cervello dell'utente (cosiddetto wetware). La fantascienza fornisce molte alternative (si vedano per esempio i film Brainstorm del 1981 e Strange Days del 1995).

[modifica] Linguaggi

Uno dei linguaggi più diffusi per la creazione di mondi virtuali è il VRML (Virtual Reality Modeling Language), capace di rappresentazioni 3D interattive e fruibili anche attraverso il web. Fra le sue caratteristiche principali si ricordano la possibilità di definire vertici e spigoli di poligoni tridimensionali, insieme ad informazioni sul colore, opacità e brillantezza delle superfici, le fonti luminose ecc. È anche possibile l'associazione di URL agli oggetti per consentire la navigazione verso pagine HTML o altre pagine VRML. Molto utile è la possibilità di gestire animazioni e suoni attraverso procedure attivabili da eventi esterni. Ad oggi i browser più diffusi non supportano direttamente i contenuti VRML, è quindi necessario ricorrere ad opportuni plug-in per poterne fruire.