Realtà Virtuale: cos’è e come funziona

La Realtà Virtuale è uno dei trend topic, da ormai qualche anno, tra gli appassionati di tecnologia, innovazione, ricerca, programmazione e non solo, perché si tratta di un nuovo modo di intendere e vivere la realtà ed in quanto tale non può non coinvolgere differenti settori.

A partire dalla progettazione della stessa, è necessario poi passare alla realizzazione in senso stretto di hardware e software per la creazione e l’interazione con la Realtà Virtuale, senza dimenticare gli interventi di filosofi e sociologi in materia.

L’approccio, dunque, non può che essere multidisciplinare.

Contrariamente a quanto si possa pensare, la nascita del concetto di “realtà virtuale”, non è frutto delle più moderne e sofisticate tecnologie.

È possibile infatti trovare dei cenni in letteratura già tra gli anni ‘30 e gli anni ‘40 del XX secolo quando lo scrittore Stanley Weinbaum nel suo racconto breve “The Pygmalion’s Spectacles” parla di visori per la realtà virtuale.

Verso la fine del 1900 la realtà virtuale è stata sperimentata ed impiegata nell’ambito medico e psicologico, seppur ad un livello ancora primitivo ed embrionale.

Un’altra importante tappa, in tal senso, è lo sviluppo attorno agli anni ‘60 del Sensorama, un dispositivo creato da Morton Heilig che però non ebbe finanziamenti e dunque non ebbe uno sviluppo vero e proprio. L’idea alla base è comunque molto interessante e consiste nella creazione di una macchina per il cinema dell’esperienza per rendere l’esperienza della visione di una pellicola totalmente immersiva grazie ad elementi in grado di coinvolgere più sensi contemporaneamente.

Ad oggi l’argomento è più vivo ed acceso che mai ed alcune tra le più importanti società tra cui Amazon, Intel, Microsoft, Facebook, Sony, Samsung, Apple e Google sono direttamente coinvolte nel suo sviluppo.

Che cos’è la Realtà Virtuale (VR o Virtual Reality)

Quando si parla di Realtà Virtuale probabilmente viene in mente a tutti, o quasi, un sistema composto da un visore e dei sensori con i quali sperimentare ed immergersi in una dimensione digitale nella quale muoversi proprio come faremmo nella realtà di tutti i giorni, ma senza i limiti di quest’ultima.

Tuttavia, per una comprensione più chiara, profonda e completa della Realtà Virtuale e di tutto ciò che vi ruota attorno, compresi i suoi potenzialmente infiniti campi di applicazione, è bene approfondire alcuni aspetti.

Per Realtà Virtuale, detta anche VR dall’inglese Virtual Reality. si intende un ambiente digitale (che può essere davvero di ogni tipo, da uno scenario reale, ad uno spaziale o uno frutto della fantasia degli sviluppatori come ad esempio nel caso dei videogiochi) che simula la realtà che definiremmo appunto reale, tangibile, autentica.

Si tratta, dunque, di una tecnologia innovativa che è in grado di creare in chi la utilizza la percezione di vivere delle esperienze vere e proprie, il tutto utilizzando architetture e strutture che andremo ad analizzare approfonditamente più avanti.

Il soggetto si trova così immerso in un mondo che non è più bidimensionale come invece accade quando si utilizza un software di simulazione, un gioco per pc o si guarda un film, bensì tridimensionale in grado però di coinvolgere anche tutto l’ambiente circostante e non solo la visione frontale come accade ad esempio nei film in 3D.

In questa realtà è possibile vivere esperienze senza doversi preoccupare dei limiti spazio-temporali della nostra dimensione, avendo così accesso ad una serie praticamente illimitata di esperienze che andremo ad analizzare approfonditamente più avanti.

Appare evidente a tutti il potenziale della Realtà Virtuale che di fatto, già da diverso tempo è al centro di numerosi studi e ricerche ed è già fruibile in alcuni contesti, ma che tuttavia si trova ancora ad uno stadio iniziale e che non si è ancora espressa a pieno.

I prossimi anni potranno essere cruciali per lo sviluppo di una Virtual Reality più sofisticata e fruibile in differenti contesti.

Come funziona la Realtà Virtuale

Come è possibile però rendere tangibile ed usufruibile un’idea che a primo acchito non può che apparire quasi fantascientifica o quanto meno molto complessa da realizzare?

È bene sapere che la Realtà Virtuale si compone sostanzialmente di una parte software (si pensi ad esempio ad un gioco, un programma, una piattaforma) ed un hardware che serve appunto per interagire con quest’ultima e col mondo digitale.

A tal proposito, in base a questi due aspetti è possibile parlare di esperienze immersive o semi-immersive.

Le esperienze immersive sono quelle che si sperimentano utilizzando non solo un visore in grado di coinvolgere la vista e l’udito ma anche guanti e tracciatori sensoriali così da immergere l’utente in toto nella realtà digitale isolando i canali percettivi dagli stimoli provenienti dal mondo esterno.

Le esperienze semi-immersive, invece, si svolgono in un ambiente virtuale solo in parte. Un esempio per comprendere meglio è il cinema 3D dove, se ci si concentra sull’immagine fornita dallo schermo, si ha come l’impressione di vivere in prima persona quanto accade, tuttavia basta girare lo sguardo per tornare nella dimensione reale.

Con la Realtà Virtuale immersiva, questo non accade proprio perché la strumentazione e le tecnologie impiegate hanno come obiettivo quello di creare una dimensione digitale alternativa nella quale l’utente possa entrare a pieno, senza distrazioni dall’esterno.

Per realizzare tutto questo è necessario che vi sia un’architettura messa a punto secondo precisi parametri. Come abbiamo accennato, sono due le parti che, lavorando in sinergia, danno vita alla realtà virtuale: una parte software ed una hardware.

In merito al software, si accede alle esperienze di realtà virtuale per mezzo di piattaforme che si possono scaricare, come accade per le normali applicazioni, da uno store che può essere integrato direttamente nel visore oppure accessibile tramite smartphone o pc.

Anche attraverso uno smartphone, infatti, unitamente ad un visore, è possibile sperimentare la tridimensionalità ed il posizionamento spaziale.

Però per un’esperienza più competa ed esaustiva, i visori devono avere determinate caratteristiche come un campo visivo dai 100 ai 110 gradi, un frame rate compreso tra un minimo di almeno 60fps ed un massimo di 120fps per scongiurare una visione a scatti fastidiosa agli occhi che può diventare anche dannosa per la salute, un giroscopio che, unitamente ad un accelerometro ed ad un magnetometro, consenta l’Head Tracking vale a dire lo spostamento dell’immagine in base ai movimenti della testa, con tempi di risposta dai cinquanta millisecondi ai trenta millisecondi.

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Caratteristiche della Realtà Virtuale

Stando a quanto è stato illustrato sino ad ora, possiamo fornire un quadro sintetico che in alcuni punti riassume quelle che sono le caratteristiche cruciali e più importanti della Realtà Virtuale:

• Esperienza immersiva all’interno di una realtà digitale
•  Interazione con l’ambiente digitale
• Dispositivi hardware progettati per rendere l’esperienza estremamente realistica
• No contatto con l’ambiente reale circostante
• Numerosi di impieghi possibili (medicina, ingegneria, psicologia, intrattenimento etc)

Differenze e analogie tra Realtà Virtuale e Realtà Aumentata

È lecito ed intuitivo pensare alla Realtà Aumentata quando si parla di Realtà Virtuale, ma bisogna prestare attenzione a non confondere i due concetti e le relative applicazioni dal momento che presentano delle differenze anche sostanziali tra di loro. Vediamo di quali di tratta.

Prima di tutto, è comprensibile pensare di creare una sorta di connessione tra questi due modi alternativi e digitali di vivere la realtà proprio perché in entrambi i casi ci troviamo dinanzi ad una realtà che non è quella fisica unicamente come la intendiamo e la viviamo unicamente con i nostri sensi senza il supporto di strumenti tecnologici.

Di fatto, dunque, entrambe fanno da punto di connessione tra mondo reale e mondo digitale, pur non mancando, di fatto, elementi che le differenziano.

La realtà aumentata è stata sperimentata ormai da moltissimi, se non tutti, gli utenti più o meno avvezzi alla tecnologia, anche forse in maniera non del tutto consapevole. Si pensi ad esempio ai filtri di Instagram o Snapchat che permettono di aggiungere elementi alla realtà ripresa attraverso la fotocamera come make-uo, occhiali da sole, simpatiche animazioni di animali e tanto altro.

Oppure, la realtà aumentata è utilizzata anche dall’applicazione di Ikea che permette di visualizzare il prodotto selezionato, tra gli oltre 3200 modelli 3D ricavati dal catalogo online, all’interno della stanza per avere un’idea più chiara delle dimensioni, del design e di come insomma come possa stare nell’ambiente.

O, ancora, chi non ricorda il celebre gioco per smartphone Pokémon GO? Al momento della uscita suscitò non poco stupore proprio perché si trattava del primo gioco per smartphone a sfruttare la modalità AR e la modalità AR+ sui dispositivi in grado di supportarla. La differenza sostanzialmente è che nella prima i Pokémon non sono consapevoli della posizione o dei movimenti dell’allenatore, mentre nella modalità AR+ viene aggiunto un ulteriore elemento di interazione perché in questo caso i Pokémon sono consapevoli della distanza dall’allenatore e della velocità con la quale questo si avvicina loro.

Da questi esempi applicativi si può dedurre che la realtà aumentata parte dalla realtà fisica ripresa attraverso la fotocamera dello smartphone alla quale vengono aggiunti elementi digitali quali immagini, testi o altro ancora. In sostanza, non si viene trasportati in una realtà digitale alternativa, bensì viene potenziata e alterata la realtà fisica nella quale ci si trova.

La Realtà Virtuale (Virtual Reality), invece, porta l’utente in un mondo digitale dandogli l’impressione, per mezzo di sofisticate tecnologie, di trovarsi effettivamente in quella realtà, potendola percepire con più sensi e potendo interagire attivamente con questa.

Come? Esplorandola e svolgendo diverse azioni come se le si compierebbero nel mondo fisico ad esempio con l’utilizzo delle proprie mani anziché con il touchscreen del proprio smartphone.

Gli ambiti di applicazione

Per ciò che concerne gli ambiti di applicazione, il discorso è estremamente vasto e variegato, infatti le funzionalità della Realtà Virtuale sono tantissime, molte ancora inesplorate, altre poco perfezionate ed altre che invece sono già fruibili e godibili.

Per questo parlare in maniera completa ed esaustiva di tutto ciò che la realtà virtuale permetterà di fare e tutti i settori in cui potrebbe trovare impiego in futuro è praticamente impossibile.

Grazie ad una ricerca costante e proficua ed all’utilizzo di tecnologie sempre più d’avanguardia, i progressi potrebbero essere più rapidi e capillari di quanto ci si possa aspettare.

Vediamo però quelli che sono gli ambiti di applicazione nelle quali, ad oggi, la realtà virtuale viene utilizzata e come.

• Intrattenimento, videogames, arte: indubbiamente una delle applicazioni più diffuse e più accessibili della realtà virtuale è quella inerente all’ampio settore dell’intrattenimento. A partire da gallerie d’arte completamente digitalizzate, tutte da scoprire e vivere indossando il proprio visore, sino ad eventi culturali o concerti che prendono vita nella realtà digitale e che permettono di seguire i propri artisti preferiti restando nella propria abitazione. In merito poi ai videogames, con la realtà virtuale l’esperienza di gioco viene stravolta completamente. Il giocatore si trova a vivere in prima persona le più svariate esperienze, dagli sparatutto in prima persona, ai giochi horror (mai così realistici), sino ai giochi open world la cui esplorazione assume un tono del tutto nuovo con le potenzialità della realtà virtuale.
•  Psicoterapia: anche in ambito psicoterapeutico, la realtà virtuale si propone come valido supporto alla tradizionale terapia. In particolare, è stata utilizzata da esperti per il trattamento di disturbi quali le fobie, il disturbo post-traumatico da stress, il disturbo ossessivo compulsivo, la schizofrenia ed i disturbi del comportamento alimentare. Un esempio concreto? Nel trattamento delle fobie, si utilizza la realtà virtuale per far prendere confidenza al paziente con ciò che lo spaventa. Poniamo il caso di un soggetto terrorizzato dall’altezza o dal volo, in questo modo potrà sperimentare queste esperienze in totale sicurezza e questo potrebbe aiutare a superare le paure.
• Ambito lavorativo: con la realtà virtuale è possibile recarsi presso il proprio ufficio digitale, incontrare i propri colleghi, prendere parte a meeting di lavoro e sviluppare progetti insieme, in una realtà alternativa. Ma non finisce qui perché sempre in ambito lavorativo si può utilizzare la realtà virtuale per progetti edili, ad esempio per mostrare a dei clienti come sarebbe il progetto una volta portato a termine, oppure in ambito medico o meglio chirurgico, per esercitarsi sulle svariate procedure chirurgiche o ancora per cimentarsi in simulazioni di pilotaggio.
• Fitness e benessere: un ulteriore campo in cui la realtà virtuale potrebbe affermarsi con successo è quello del benessere. In tal senso si può utilizzare questa realtà digitale per andare in palestra, per seguire corsi fitness o per meditare, il tutto grazie ad un sofisticato sistema dotato di visore e sensori.

I visori per la Realtà Virtuale

Come anticipato, un elemento imprescindibile per sperimentare ed entrare nella dimensione della Realtà Virtuale è il visore VR, un dispositivo che, una volta indossato, consente la visione di contenuti 3D. Le parti essenziali del visore sono un display e due lenti.

L’esperienza della realtà virtuale è dunque strettamente connessa al visore e non può esistere senza di questo, per cui è necessario prestare attenzione alla scelta dello stesso, tenendo in conto tutti i fattori più importanti.

Tipologie di visori

Detto ciò, è possibile comprendere meglio il ruolo e la struttura dei visori suddividendoli in tre macro categorie: visori per smartphone, visori “stand alone” e visori PC VR.

·        Visori per smartphone: partiamo dalla categoria più elementare e basilare, vale a dire quella dei visori per smartphone. Si tratta di strumenti semplici che non permettono di sperimentare davvero la realtà virtuale, ma di avere con questa un primo approccio seppur parziale. Consistono in una specie di box in cartone o plastica dotati di uno spazio dove inserire lo smartphone e due fori per gli occhi dotati di due lenti.

L’utilizzo è semplicissimo, basta inserire nello spazio uno smartphone che sia dotato di accelerometro e giroscopio, accedere all’app di realtà virtuale ed osservarlo per mezzo delle lenti.

L’esperienza che se ne ricava non è immersiva in senso stretto però se ne possono comunque ricavare delle esperienze interessanti.

·        Visori “stand-alone”: questi visori si utilizzano in maniera autonoma, nel senso che non necessitano di uno smartphone o pc, presentano il pro di poter essere trasportati facilmente, funzionano in modalità wireless e permettono di accedere ad un catalogo di esperienze VR di vario tipo. Inoltre, si possono collegare via cavo al pc ed hanno una resa finale buona ed immersiva.

Un esempio di visore all-in-one è il Quest 2, l’ultimo visore di casa Oculus.

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·        Visori PC VR: i visori per pc VR, come suggerisce il nome stesso, si collegano al pc tramite cavo o wireless oppure alla PlayStation e dunque, se si possiede una macchina di calcolo potente, è possibile avere un’esperienza di realtà virtuale davvero di alto livello. Per funzionare richiedono compatibilità con il sistema operativo in questione e sono necessari precisi requisiti hardware.

Un esempio di visore per pc VR è l’Oculus Rift S.

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È possibile compiere un’ulteriore distinzione in base all’hardware tra dispositivi semplici dotati solo di visore, dispositivi dotati di sensori di movimento e visori VR con controller touch per le mani che permettono di immergersi a pieno nella realtà digitale e di interagire con essa ad esempio afferrando oggetti, toccando gli elementi presenti nell’ambiente o utilizzare le armi.

Le piattaforme

Se i visori sono gli strumenti hardware che permettono di sperimentare la Realtà Virtuale, le piattaforme possono essere definite come dei luoghi digitali, dei programmi che ospitano i mondi virtuali, andando a configurare di fatto l’aspetto sofware.

Tra le piattaforme, una delle più chiacchierate e discusse è il Metaverso, la nuova frontiera di Facebook.

Ce ne sono poi molte altra già sviluppate o in fase di sviluppo come The Wild, una piattaforma di collaborazione pensata per professionisti dei settori di design, architettura e ingegneria. Oppure il celebre portale Second Life che, già nel 2003, anticipava ciò che poi sarebbe diventata la realtà virtuale. Si tratta di un gioco senza una finalità specifica, se non quella di avere una vita virtuale, fatta di interazioni sociali, carriera, acquisto di forniture per mezzo di Linden Dollar, una moneta creata ad hoc, scambiabile con la valuta del mondo reale.

Ad oggi sono in corso una serie di lavori finalizzati a migliorie grafiche oltre che ad aggiungere ovviamente la tecnologia VR.

AltspaceVR è una piattaforma social VR di Microsoft dove è possibile prendere parte ad eventi virtuali e che ad esempio ha già promosso eventi LGBTQI+ e che ha ospitato la sfilata virtuale Paris Fashion week 2020.

Una piattaforma perfetta poi per tutti coloro che amano viaggi, esplorazione e tecnologia è Hoppin’ che, per mezzo dei video caricati dagli utenti, permette di scoprire luoghi reali a 360 gradi e di incontrare amici o altre persone.

Il Metaverso di Facebook

Molti hanno quasi sicuramente già sentito palare di Metaverso, l’ambizioso e sempre più reale progetto di Zuckerberg presentato di recente proprio quando Facebook ha cambiato il nome in Meta.

In sostanza si tratta di un ampio progetto che ha trovato finanziatori ed ha già riscosso consensi alla cui base si troverebbe una vera e propria rivoluzione della rete internet così come la intendiamo oggi, tanto che per un completo sviluppo potrebbero volerci sino a 10 anni di ricerca e lavoro.

Il Metaverso è un insieme di spazi tridimensionali che, a differenza delle piattaforme tradizionali in 2D, non vengono semplicemente utilizzati dall’utente, ma vengono vissuti a pieno, proprio come se fossero dei luoghi reali.

Il tutto dovrebbe restare fruibile anche in versione bidimensionale, dunque senza un visore, anche se il vero punto di forza è appunto nello sviluppo in 3D.

Nel Metaverso sarà possibile lavorare, giocare e vivere le azioni quotidiane come se fosse nel mondo reale, in cui però si viene rappresentati da un alter ego virtuale personalizzabile. Oltre ovviamente ad attività tipiche del web come giocare, chattare, visitare luoghi su Google Maps, ma il tutto come se lo si stesse vivendo in prima persona nella realtà.

Appare evidente la connessione tra Metaverso, inteso come creazione di un mondo digitale parallelo a quello reale con le medesime funzionalità e caratteristiche e Blockchain, in particolare con le Metaverse Crypto. Si tratta di criptovalute, delle monete virtuali, legate a mondi virtuali per i quali fanno da valuta di base e di governance.

I visori MetaQuest

Strettamente collegati al Metaverso sono i visori Oculus, brand destinato a scomparire, come dichiarato in un post da Andre Bosworth, vicepresidente di Facebook Reality Labs per lasciare il posto a MetaQuest.

I nuovi visori dovranno essere progettati non più per un utilizzo quasi esclusivamente incentrato sui videogames, bensì dovranno essere compatibili con la nuova idea di Realtà Virtuale introdotta dal Metaverso.

Vantaggi e criticità della Realtà Virtuale

Ovviamente il discorso che si è sviluppato attorno alla Realtà Virtuale è stato ed è, ora più che mai, acceso e diversificato.

Da una parte c’è chi ne esalta le potenzialità che oggettivamente non mancano e sono in continua espansione ma d’altra parte vi sono anche dibattiti circa le conseguenze spiacevoli che potrebbero verificarsi in seguito ad un utilizzo più o meno intenso di piattaforme di questo tipo.

Ovviamente si parla ancora in termini ipotetici dal momento che uno sviluppo vero e proprio della Realtà Virtuale non c’è ancora stato, d’altra parte è interessante seguirne gli sviluppi ed le opinioni che vi ruotano attorno.

In particolare, a sostegno di questa nuova dimensione ci sono tutta una serie di potenzialità interessanti come ad esempio le piattaforme per esercitarsi nell’esecuzione degli interventi chirurgici oppure nelle simulazioni di volo o per avere una visione quanto più realistica possibile di un progetto portato a termine nei più svariati settori.

Di contro, appare naturale interrogarsi su quelle che potrebbero essere le conseguenze sul piano psicologico, della socialità ed in generale del benessere.

Del resto, però, non si tratta di certo di una novità, perché quando si affaccia sul mercato una nuova tecnologia vi sono spesso dei timori di questo tipo.

FAQ: le domande frequenti

Vediamo ora alcune delle domande frequenti che gli utenti si pongono in tema di Realtà Virtuale:

Cosa si intende per realtà virtuale?

Per realtà virtuale si intende una dimensione digitale alternativa a quella reale che non si limita ad aggiungere degli elementi a quest’ultima, come nel caso della realtà aumentata. Bensì la stravolge trasportando l’utente in un altro luogo, senza lasciare fisicamente il posto in cui si trova.

A cosa serve il visore?

Il visore è lo strumento hardware che permette di visualizzare questa realtà tridimensionale e di interagire con la stessa. I livelli di interazione variano a seconda del visore, in particolare quelli dotati di sensori di movimento e controller permettono di vivere un’esperienza più immersiva.

Quanto costa un visore per la realtà virtuale?

I prezzi dei visori variano molto a seconda della tipologia, ad esempio i più basilari visori per smartphone possono avere un prezzo da € 30 a circa € 50.

Ovviamente i visori VR per pc o i visori all-in-one sono realizzati con sofisticate tescnologie ed ovviamente hanno un prezzo maggiore che può oscillare da un minimo di 300 € fino a più di 1000 €.