Storia

Morton Heilig, già dalla metà del XX secolo, parlò del cosiddetto "cinema esperienza" (Experience Theater, come lo definì lui) 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 passo decisivo verso l'ipermedia, e il primo dispositivo che possa essere considerato di realtà virtuale è stato l'Aspen Movie Map realizzato sotto forma di software dal MIT nel 1977. Il principale scopo di questo simulatore era ricreare virtualmente Aspen, cittadina del Colorado; agli utenti era concesso di camminare per le vie in modalità estate, inverno e in modalità poligonale. Mentre le prime due modalità erano indirizzate alla replica di filmati delle strade della cittadina, la terza si basava su una poligonazione tridimensionale, con una grafica scarsa visti i limiti tecnologici di allora.

La nascita del termine VR, Virtuall Reality, risale al 1989, anno in cui Jaron Lanier, uno dei pionieri in questo campo, fondò la VPL Research (Virtual Programming Languages, "linguaggi di programmazione virtuale"). Il concetto di cyberspazio, ad esso collegato strettamente, si era originato nel 1982 grazie allo scrittore statunitense William Gibson.

Con le tecnologie attuali (2017), la percezione di un mondo virtuale è ancora distinguibile da quella del mondo reale: il fotorealismo delle immagini rende completa o quasi l'esperienza visiva, tuttavia gli altri sensi sono parzialmente trascurati(olfatto e tatto, ad esempio, sono poco stimolati). È chiaro che tra le varie tipologie di ambiente che possono essere proposte attraverso la realtà virtuale, sono quelli 3D a ricevere e a veicolare oggi un maggior interesse. Questo sembra derivare prevalentemente dal fatto che nell'uomo è la vista il senso dominante, motivo per cui gli ambienti virtuali devono essere caratterizzati innanzitutto da qualità visive eccelse, capaci quindi di presentarsi anche come sostituti della realtà, mentre invece gli altri sensi sembrano almeno agli esordi della realtà virtuale avere un peso meno influente.

Molto usato in ambito culturale negli anni novanta del XX secolo, il termine realtà virtuale è stato poi eccessivamente utilizzato fino a produrre l'effetto opposto e a cadere in disuso. Paradossalmente, ora è più comunemente usato in riferimento a una persona tendente a credere a troppe menzogne o falsi indottrinamenti, oppure illusioni in cui un individuo si rifugia.

Assume particolare importanza e rilevanza la realtà aumentata (augmented reality) che si basa sull'ampliamento o sull'integrazione della realtà circostante con immagini generate al computer, che modificano l'ambiente originario senza influire sulle possibilità di interazione.

Caratteristiche

La realtà virtuale, per sua stessa definizione, simula la realtà effettiva. L'avanzamento delle tecnologie informatiche permette di navigare in ambientazioni fotorealistiche in tempo reale, interagendo con gli oggetti presenti in esse.

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 è applicato solitamente a qualsiasi tipo di simulazione virtuale creata attraverso l'uso del computer, dai videogiochi che vengono visualizzati su un normale schermo, alle applicazioni che richiedono l'uso degli appositi guanti muniti di sensori (wired gloves) e infine al World Wide Web.

Periferiche

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.

La differenza con una realtà virtuale non immersiva consiste nel fatto che in quest'ultimo caso non si fa uso di caschi, ma l'utente si troverà semplicemente dinanzi ad un monitor, il quale fungerà da finestra sul mondo tridimensionale con cuil'utente potrà interagire attraverso joystick appositi.È chiaro che l'effetto che ne deriva è assolutamente diverso da quello che si ottiene con una realtà virtuale immersiva, in cui gli effetti che l'utente percepisce sono molto più coinvolgenti e capaci di distrarre del tutto dalla realtà.

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 generazione elettronica del 1983 e Strange Days del 1995).

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, le informazioni sul colore, l'opacità e la brillantezza delle superfici, le fonti luminose, e altro ancora. 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.

Realtà virtuale nella narrativa

Numerose sono le opere letterarie (poi riprese da quelle cinematografiche o dalle serie televisive) di fantascienza, in particolare del filone cyberpunk, che hanno descritto scenari legati alla realtà virtuale, nei quali è presente un ambiente totalmente virtuale, chiamato cyberspazio o metaverso, teatro delle lotte dei protagonisti (in genere hacker o cracker). Il racconto Duellomacchina (The Dueling Machine) di Ben Bova del 1963, sviluppato poi nell'omonimo romanzo pubblicato nel 1969, è una delle prime opere a trattare tematiche riconducibili alla realtà virtuale; in esso si descrive una macchina capace di ricreare un mondo virtuale nel quale due avversari possono duellare fino alla morte senza reali conseguenze fisiche.^[1][2] Il termine cyberspazio è stato coniato da William Gibson nel romanzo Neuromante (1984), mentre il metaverso è stato descritto da Neal Stephenson in Snow Crash (1992) e ha ispirato la creazione del mondo virtuale Second Life. Tra i primi ad utilizzare quest'idea (che è diventato poi uno dei temi più sfruttati) è stato Daniel F. Galouye nel suo romanzo Simulacron 3 (1964) che è stato trasposto sul piccolo schermo in Germania ne Il mondo sul filo (Welt am Draht, 1973) del regista Rainer Werner Fassbinder e in seguito in un lungometraggio, Il tredicesimo piano (1999). Il film Tron (1982) di Steven Lisberger è stato in effetti il primo film di Hollywood a proporre al pubblico mondiale questo tipo di situazioni. In seguito pellicole come Il tagliaerbe (1992), Johnny Mnemonic (1995) e Matrix (1999) hanno reso ancora più popolari questi temi. Meno noto, ma rilevante per il soggetto, il film eXistenZ (1999) del regista canadese David Cronenberg.

Nelle serie televisive d'azione degli anni novanta VR Troopers (della Saban) e Super Human Samurai (della DIC), i protagonisti si trasformano in supereroi per combattere i nemici provenienti dalla realtà virtuale in cui spesso entrano. Inoltre, l'anime Yui ragazza virtuale è ambientato in una rete di realtà virtuale, chiamata ComNet. Anche il manga e anime Sword Art Online si basa sulla presenza nel futuro di videogiochi (VRMMORPG) in cui i giocatori sono completamente immersi nel mondo virtuale, senza la consapevolezza di ciò che accade attorno a loro.

In molti romanzi cyberpunk, in particolare quelli di William Gibson, 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 (1981).

Tra i romanzi sul tema, oltre al già citato Snow Crash di Neal Stephenson, Permutation City (1994) di Greg Egan, Miraggi di silicio (1995) di Massimo Pietroselli, che descrive un'umanità prigioniera inconsapevole di una illusione creata da un processore innestato nel cervello di ogni individuo; a causa del processore le percezioni delle persone sono alterate così che le città devastate, l'aria mefitica, il cibo avariato, tutto viene percepito come pulito e raffinato, e la presenza di mostruosi esseri alieni che hanno invaso e assoggettato la Terra viene del tutto ignorata.

Nel romanzo In buona fede (Shovel Ready) del 2014, lo scrittore Adam Sternbergh immagina una rete alternativa a Internet, la "limnosfera", dove i ricchi vivono assuefatti nella realtà virtuale, mentre i loro corpi dormienti sono nutriti con flebo e accuditi da infermieri nel mondo reale.

Cognizione nella realtà virtuale

Il mondo virtuale strettamente inteso è un ambiente idoneo a compiere esperimenti di vita artificiale, studiare i comportamenti sociali degli umani e supportare nuove forme di comunicazione (Schell 2002). Schematizzando, il senso dell'esperienza virtuale è dato dalle relazioni fra due categorie: la presenza e l'immersione. Con il primo termine, si può intendere il livello di realismo psicologico che un soggetto esperisce dall'interazione con il mondo virtuale, nel rapporto istantaneo con l'ambiente e nella coerenza della sua evoluzione rispetto alle aspettative ed alle previsioni. Ad esempio, se si lascia la presa di un oggetto, ci si aspetta che questo cada a terra e non fluttui nell'aria; se si tratta di un oggetto fragile, si prevede che esso, al contatto con il suolo, si danneggi più o meno gravemente. Se ciò non succedesse, si perderebbe il senso di presenza nell'ambiente virtuale. In egual modo ciò accade anche nel mondo onirico, dove finché il senso di presenza viene mantenuto, non distinguiamo i sogni dalla realtà. Con il termine "immersione" ci si riferisce, dal punto di vista percettivo, alla capacità dell'ambiente virtuale di coinvolgere direttamente i sensi del soggetto, isolandolo dagli stimoli dell'ambiente reale (Biocca e Delaney, 1995). Dal punto di vista psicologico, l'immersione si realizza con il coinvolgimento e l'impiego delle risorse cognitive del soggetto. Riprendendo l'esempio del corpo lasciato cadere, l'immersione è data non solo dalla sensazione tattile dell'oggetto che scivola via dalla mano, dal suono prodotto all'impatto col terreno e dalle conseguenze visive dell'azione, ma anche (ad esempio) dall'attivazione dei processi automatici legati al tentativo di riprenderlo prima che tocchi terra e si danneggi.

Dispositivi in commercio

Attualmente i dispositivi di realtà virtuale in commercio non sono molti, ma è prevista la commercializzazione da parte di alcune grandi case di produzione videoludiche nel corso di pochi anni:

• HTC Vive (2016)
• Oculus Rift (2016)
• Playstation VR (2016)
• Razer OSVR
• Starr VR

Il visore virtuale può essere sopperito da un supporto VR per smartphone, dove la componente video viene elaborata e visualizzata dallo smartphone, il supporto di conseguenza si limita a reggere lo smartphone e regolare le varie misure, di conseguenza risulta molto meno costoso, oltre ad essere adattabile a molti smartphone, inoltre permette anche di essere utilizzato per la realtà aumentata, cosa che non sempre è possibile con un visore da realtà virtuale.

Utilizzi

Musei e siti archeologici

Il primo utilizzo di una presentazione in realtà virtuale applicato al contesto della valorizzazione del patrimonio, risale al 1994 quando una realtà museale locale sviluppò un "walk-through" interattivo di una ricostruzione 3d del Castello di Dudley, come appariva nell'Inghilterra nel 1550. La presentazione, composta da un laserdisc controllato da un computer, fu sviluppata dall'ingegnere britannico Colin Johnson. Il lavoro finale fu presentato in una conferenza tenuta dal British Museum nel novembre del 1994 e successivamente pubblicata nella rivista tecnica Imaging the Past - Electronic Imaging and Computer Graphics in Museums and Archaeology^[3].

La realtà virtuale permette di effettuare riproduzioni fedeli di siti di patrimonio storico e culturale, che possono essere pubblicate e diffuse tramite diversi media e piattaforme^[4]. Accade spesso che siti di interesse storico possano essere vietati al pubblico oppure, a causa del passare degli anni e scarsa manutenzione, impossibili da interpretare correttamente^[5]. Con l'ausilio di questa tecnologia si è però in grado di ricostruire repliche di tali siti (caverne, ambienti naturali, antiche città, monumenti, sculture ecc.) facilitandone così la diffusione e consultazione^[6].

Gaming

Fin dal 2008, le piccole e grandi aziende si stanno adoperando per portare la realtà virtuale ad un livello superiore. Uno di questi modi è sicuramente immergersi completamente nei giochi e nell'intrattenimento.

Un ampio e lungimirante scenario è riservato proprio a questo campo, dove la realtà virtuale può riscontrare enormi applicazioni. Un futuro che molto probabilmente diventerà presto realtà.

Note

• Biocca, F. & Delaney, B. (1995). Immersive Virtual Reality Technology, In Biocca, F. and Levy, M. (Eds.), Communication in the Age of Virtual Reality. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, Publishers.
• Luca Falciati, Mariaelena Tagliabue. (2006). Presenza e validità ecologica,"Giornale italiano di psicologia" n. 1/06

Voci correlate

• Cervello in una vasca
• Computer grafica 3D
• Realtà aumentata
• VRML
• X3D