Negli anni '90 la diffusione su larga scala di hardware dotato di cpu e coprocessori piuttosto potenti permise una prima realizzazione di ciò che fino ad allora era una visione tipica della fantascienza cyberpunk: la realtà virtuale. Cosa s'intende per realtà virtuale?
La realtà virtuale è l'illusione di trovarsi in una dimensione che ai nostri sensi appare tangibile senza esserlo realmente; pertanto un mondo digitale generato dal computer nel quale sia possibile 'immergersi' tramite interfacce progettate per ingannare il nostro apparato sensoriale, e dove interagire con sistemi che in buona approssimazione rappresentano e simulano la loro controparte reale, corrisponde al concetto di realtà virtuale.
Il più importante dei nostri cinque sensi è senz'altro la vista ed è principalmente tramite essa che percepiamo lo spazio euclideo tridimensionale che ci circonda, del quale godiamo una visione prospettica e stereoscopica.
Un disegno in prospettiva è di per se una simulazione visiva 2D dello spazio reale 3D euclideo, infatti la prospettiva è la tecnica grafica rigorosamente alla base di tutta l'animazione cinematografica e produzione videoludica degli ultimi 15 anni.
Nelle immagini seguenti potete notare la differenza tra la rappresentazione isometrica (assonometria ortogonale) di una fila di cubi e la relativa vista prospettica.
La prospettiva aiuta l'osservatore a percepire la distanza, con le rette parallele che in tale rappresentazione tenderanno a incontrarsi in corrispondenza di un ideale orizzonte visivo.
Non a caso leggenda narra che durante la celeberrima dimostrazione dell'invenzione del cinema, dove un treno si avvicinava all'obiettivo da una prospettiva che restituiva una buona profondità campo, si scatenò tra gli spettatori l'istintiva reazione di panico che si avrebbe rischiando realmente di essere travolti da un treno; episodio successivamente reinterpretato in chiave comica dal buon
Fantozzi
Ma ciò non basta, per percepire in modo ottimale la profondità di una metrica spaziale, l'evoluzione ci ha dotato anche della visione stereoscopica, addestrando il cervello a trattare e unire le immagini provenienti da entrambi gli occhi (che hanno una diversa prospettiva), per meglio quantificare la distanza che separa gli oggetti.
Su tale meccanismo si sperimenta la simulazione della visione 3D da ben 160 anni, cioè dall'invenzione del 3D anaglifo, quello che ben conoscerete e che richiede l'uso di occhiali con lenti di colore rosso e blu; molto di moda negli anni '50, ripreso oggi da tanti filmati sparsi in rete.
Saltiamo dunque al 1991 e a un particolare sistema di gioco denominato
Virtuality, costituito da un visore binoculare grazie al quale era possibile immergere il giocatore in mondi 3D realizzati con grafica poligonale solida (tecnica in seguito ribattezzata Flat Shading).
Il casco che indossa il giocatore è noto come Head Mounted Display, il cui funzionamento si basa su due principali fattori:
- la visione separata per occhio, stereoscopica, di un mondo 3D calcolato in real time dall'hardware
- la rilevazione dei movimenti della testa, che vengono associati ai movimenti del punto di vista virtuale nello spazio 3D.
La sensazione che se ne riceve è quella d'immersione totale in uno spazio virtuale, dove è possibile orientare a piacimento lo sguardo con i naturali movimenti del capo; cioè un effetto ben diverso da quello che avrete probabilmente sperimentato al cinema 3D, e/o tramite tv-monitor 3D con l'uso di occhiali speciali; che somiglia più alla visione di un palcoscenico virtuale...
In questo post, trascurerò gli impieghi in ambito scientifico degli H.M.D, per concentrarmi esclusivamente sull'intrattenimento video ludico, che vide nel sistema Virtuality del 1991 una prima realizzazione completa ed efficiente di un sistema del genere.
Un successo che durò relativamente poco a causa dell'enorme costo delle macchine, rimaste confinate esclusivamente ad esibizioni televisive o all'interno di fiere informatiche.
L'Hardware a supporto del visore era nientedimeno l'ammiraglia
Commodore Amiga 3000; uno dei migliori computer in commercio all'epoca, e forse il miglior Amiga mai prodotto da C=
Ovviamente per renderizzare qualcosa come 30 mila poligoni a un numero decente di frame al secondo, era necessario ricorrere a un coprocessore grafico estraneo all'architettura amiga, il TMS34010.
L'Hardware di quel sistema Amiga potenziato, era concettualmente simile al tipo di console che anni dopo avrebbe monopolizzato il mercato fino ad oggi.
Nonostante in quegli anni la realtà virtuale divenne rapidamente un fenomeno popolare e di enorme interesse, grazie anche a pellicole come il Tagliaerbe tratto da un raconto di Sthephen king; questo genere di soluzione non era ancora pronto per una commercializzazione su ampia scala. Nintendo e Sega lavorarono a tecnologie ispirate a questi visori, ottenendo solo clamorosi fiaschi o la cancellazione finale dei progetti.
All'epoca la priorità per il mercato video ludico era un'altra, quella di evolvere le nascenti tecnologie della grafica 3D in tempo reale, iniziando la lunga rincorsa al foto-realismo sfociata oggi nella creazione di sofisticati videogames dotati di una
grafica estremamente dettagliata, che oltre a simulare in modo realistico ambientazioni tridimensionali con diverse fonti luminose, permettono un'accurata interazione con gli elementi virtuali presenti, tramite la simulazione fisica di liquidi, corpi rigidi e deformabili, sistemi volumetrici e particellari.
Attualmente è in sviluppo una nuova generazione di videogames (i cui primi titoli usciranno a breve), con le tecnologie dei motori grafici più evoluti, come il Frostbite 3 (creato da quelli che in origine erano dei coder Amiga), l'Unreal Engine 4 che dovrebbe esordire nel 2014, il Cryengine 3, etc etc.
Le nuove console PS4 e Xbox one, hanno certamente i numeri per arrivare a mostrare nel corso degli anni cose tecnicamente spaventose, basta vedere cosa gli sviluppatori hanno tirato fuori dalla vetusta PS3 nelle ultime sue esclusive di successo in questo 2013...
E non dimentichiamo il mondo del PC, dove le ultime gpu prodotte da Nvidia ed Amd/Ati gestiscono un dettaglio incredibile a delle risoluzioni elevatissime, anche contemporaneamente in diversi monitor.
La domanda da porsi è dunque la seguente: oltre alle soluzioni Full HD (l'attuale standard), il 3D, la risoluzione 4K, e monitor multipli, non sarà giunto il momento per offrire anche una reale immersione in questi mondi virtuali, ricorrendo a un valido sistema HDM che possa sfondare sul mercato? Il tutto considerando che l'evoluzione degli schermi lcd ha fatto anch'essa molta strada...
Una possibile risposta potrebbe venire dall'
Oculus Rift, Dopo l'enorme successo ottenuto dalla campagna di crowdfundig con la raccolta di quasi due milioni e mezzo di dollari più ulteriori cospicui finanziamenti; la società che ne cura lo sviluppo è arrivata produrre e vendere l'Oculus Rift in una prima versione per sviluppatori.
L'obiettivo finale è la creazione di un dispositivo dotato di schermo FullHD, da suddividere nelle due immagini (a risoluzione orizzontale dimezzata) che ogni singolo occhio percepirà coinvolgendo la stessa visione periferica dei globi oculari, per un'immersione il più possibile realistica.
La versione per sviluppatori monta uno schermo di 1280x800 nel quale si verificano effetti di aliasing e qualche altra imperfezione; tuttavia chiunque ha avuto modo di testarlo a fondo è rimasto stupito dalla sensazione d'immersione e di realismo nella percezione della profondità, delle altezze, con annessi effetti di vertigine e momenti adrenalinici.
Sicuramente, nella migliore delle ipotesi, non si tratterà di una periferica adatta a tutti, dato che molte persone ancora oggi con i semplici giochi in prima persona soffrono di motion sickness, e la stessa visione stereoscopica non è tollerata da tutti gli spettatori.
Però per i Gamer più navigati, che magari sognano un simile sistema dai tempi del Virtuality, la curiosità e la voglia di provarlo, porterà quasi sicuramente ad un acquisto, favorendone l'iniziale diffusione.
L'Oculus Rift è progettato come periferica per PC, e molti sviluppatori si sono subito mostrati interessati a questo dispositivo che potrebbe dare una marcia in più ai propri giochi, in particolar modo se questi ripongono nell'atmosfera e nel senso d'immersione una fondamentale componente tecnico-artistica. Pensate solo a cosa potreste provare in un survival horror in prima persona giocato attraverso un sistema di realtà virtuale... Oppure al vantaggio in un FPS online, di vedere i nemici muoversi con la coda dell'occhio.
Chiaramente, sebbene i videogiochi in prima persona siano gli indiziati principali per delle sessioni di gioco con l'oculus rift, sta infine all'ingegno e alla fantasia degli sviluppatori esplorarne le reali potenzialità, anche in diversi, e magari innovativi, videogames.
Per concludere segnalo un sito non ufficiale di appassionati Italiani dedicato al progetto, dove trovare tutte le novità.
