Realtà aumentata: cos’è, come funziona e gli esempi di applicazione

La realtà aumentata è una delle tecnologie emergenti più flessibili e user friendly, grazie alla sua capacità di “aumentare” la realtà che ci circonda con informazioni contestuali, utili a migliorare le nostre operazioni. Nonostante la giovanissima età, l’AR è riuscita a conquistarsi un posto di assoluto rilievo sia in ambito consumer che nelle strategie aziendali in vari ambiti di business. È il futuro si prospetta roseo.

Per avvicinarsi consapevolmente a una tecnologia emergente come la realtà aumentata e alle sue applicazioni, è necessario capire cosa si intende per realtà in ambito digitale. Nella nostra introduzione sulla realtà virtuale abbiamo constatato come la realtà sia al centro del dibattito teorico sin dai tempi della Grecia classica, dove studiosi e pensatori si sono alternati nei secoli con le rispettive teorie, fino ad arrivare ai giorni nostri, grazie all’opera di filosofi come Nick Bostrom, capaci di ispirare influencer a tutto sesto come Elon Musk e coinvolgere una audience infinitamente più vasta rispetto a quella della comunità scientifica.

Nonostante alcune evidenti analogie teoriche e concettuali, la realtà aumentata non va confusa con la realtà virtuale. Al momento, dal punto di vista tecnologico, le applicazioni supportate AR e VR sono infatti piuttosto distinte, sebbene non manchino occasioni di contatto e compresenza. Vediamo dunque, nello specifico, cos’è la realtà aumentata, come funziona, quali sono le principali tecnologie, così come gli ambiti di applicazione più diffusi.

Definizione di realtà aumentata e come funziona

Ancor prima di selezionare quale tra le decine di definizioni si confaccia maggiormente alle nostre esigenze, forse è proprio nel confronto tra le due tecnologie immersive che risiede la definizione più pratica della realtà aumentata.

A differenza della realtà virtuale, che isola totalmente l’utente durante la sua esperienza immersiva proiettandolo in una dimensione del tutto alternativa, la realtà aumentata si distingue infatti per proiettare dei contenuti in 3D sulla visione del mondo reale, della realtà che ci circonda.

L’esperienza dell’utente è basata sulla compresenza interattiva tra elementi reali e virtuali. Anziché isolarci per vivere una situazione del tutto alternativa al vero, la realtà aumentata mira piuttosto ad “aumentare” la realtà con una serie di informazioni contestuali, con cui gli utenti possono facilmente operare, grazie alla loro esatta corrispondenza spaziale con gli elementi reali con cui sono abituati ad interagire.

La realtà aumentata non ci propone un ambiente differente rispetto a quello a noi familiare, ci mantiene a stretto contatto con la realtà che ci circonda, aggiungendo dei layer informativi in 3D per abilitare un range di funzioni potenzialmente infinito. La realtà aumentata ha alcuni punti di forza distintivi della sua tecnologia, tra cui:

  • informazioni contestuali e intuitive: il paradigma tecnologico della realtà aumentata consente di ottenere informazioni altrimenti impossibili da visualizzare nell’ambiente reale. Il layer informativo sovrapposto digitale abilita l’interazione con tantissimi contenuti, reali e digitali, dando luogo ad applicazioni in qualsiasi ambito la preveda
  • far vedere l’invisibile: la realtà aumentata è capace di rilevare ciò che, in condizioni normali, l’occhio umano non potrebbe vedere. Dai tubi di un impianto in un edificio alla composizione degli elementi di un macchinario complesso: quando non sono fisicamente disponibili, prima che vengano realizzati (es. fasi di cantiere) o per avere un riscontro nelle fasi di montaggio e manutenzione
  • operazioni a mani libere: nel caso della realtà aumentata su visore, l’utente può interagire con l’ambiente circostante, in quanto l’applicazione gli consente di mantenere le mani libere. Si tratta di una particolarità essenziale sia per aumentare l’efficienza delle operazioni, sia per effettuarle in maniera più sicura, senza le distrazioni derivanti dal simultaneo impiego di altri dispositivi

Tra le discipline in cui realtà aumentata è più ricorrente troviamo quelle legate all’educazione (learning/training), alle operazioni (procedure guidate, manutenzione ecc.), alla collaborazione (workplace in multipresenza) e al marketing/vendite (omnichannel), ma le sue potenziali applicazioni sono di fatto infinite.

augmented reality
Anziché isolarci per vivere una situazione del tutto alternativa al vero, la realtà aumentata mira ad “aumentare” la realtà con una serie di informazioni contestuali, con cui gli utenti possono facilmente operare.

Le tecnologie per la realtà aumentata

I principali formati tecnologici della realtà aumentata prevedono un output su due tipologie di dispositivi informatici: mobile (smartphone/tablet) e visori dedicati. Nella maggior parte dei casi, non si tratta di fornire una variante applicativa sui rispettivi formati, ma di esperienze decisamente differenti sia nel design che per quanto concerne la soluzione al problema per cui viene utilizzata la AR.

Nonostante lo scetticismo di alcune scuole di pensiero, vengono spesso associati alla realtà aumentata anche altri formati multimediali capaci di proiettare contenuti 3D nell’ambiente reale. È il caso del projection mapping e degli ologrammi 3D, tecnologie molto utilizzate nel settore degli eventi, sulla base di influenze che derivano, come già citato, dal cinema e dalla letteratura di fantascienza (es. Star Wars Holodeck ecc.).

Realtà aumentata per dispositivi mobile

Si tratta del formato di realtà aumentata ampiamente più diffuso al momento, con risultati sorprendenti, se si considera il successo delle applicazioni più note, la crescente diffusione generale ed il fatto che la AR sia una tecnologia a tutti gli effetti giovanissima.

A livello tecnologico, le applicazioni in realtà aumentata per mobile sfruttano la tecnologia integrata di smartphone e tablet, tra cui le camere e i sensori per il tracciamento dell’ambiente circostante.

La ragione del successo della AR mobile è presto detta: una semplice app pubblicabile sul marketplace dei principali ecosistemi mobile. Non occorre un hardware dedicato, dal momento che la maggior parte dei consumatori dispone già di uno smartphone per utilizzo personale. In termini di marketing, parliamo di un pubblico potenziale di miliardi di persone.

Il caso di Pokémon Go è già nella storia. Una vera killer app, da quasi due miliardi di download, con milioni di allenatori contemporaneamente attivi nella ricerca dei Pokémon in ogni angolo del mondo.

Un successo epocale, in cui il gioco supera largamente l’esperienza fine a sé stessa per diventare il catalizzatore di eventi online e in presenza in cui l’anima pulsante dell’iniziativa è la stessa community. Tutto grazie a una app AR che fa sì che i Pokémon magicamente compaiano “sul” mondo reale, anche se ovviamente esistono soltanto sullo schermo dello smartphone.

Il suo straordinario successo ha svolto un ruolo di apripista, generando fiducia ad investire da parte dei brand enterprise, che hanno avuto la dimostrazione pratica della potenza della realtà aumentata quale strumento in grado di generare un coinvolgimento molto elevato per il loro pubblico.

Realtà aumentata per visori (realtà mista o mixed reality)

La realtà aumentata per visori è altrimenti nota come realtà mista (mixed reality). Non è raro ritrovare questa definizione tecnologica in entrambe le modalità. A causa dei costi mediamente elevati, la diffusione dei visori per la realtà aumentata è al momento piuttosto limitata. Nulla di paragonabile ai numeri della AR mobile, ma nemmeno alle cifre emergenti dei visori di realtà virtuale.

Al momento, se escludiamo gli smart glasses (es. Vuzix Blade), de facto uno smartphone in formato occhiali, i visori per la realtà aumentata abilitano prevalentemente applicazioni in ambito enterprise, dove gli straordinari vantaggi applicativi giustificano l’investimento.

Dal punto di vista commerciale, il modello della realtà mista si pone dunque piuttosto agli antipodi rispetto alla realtà aumentata nelle sue applicazioni mobile B2C: necessità di hardware dedicato, dai costi elevati e soggetto ad una rapida obsolescenza.

L’attuale riferimento tecnologico per la realtà mista è caratterizzato da Microsoft Hololens 2, anche se l’offerta si sta rapidamente affollando grazie a nomi come Magic Leap, NReal, Vuzix, Epson, Varjo e molti altri. Si tratta di sistemi hardware molto complessi da sviluppare, in quanto chiamati a miniaturizzare una capacità di calcolo e di visione molto critica. Gli indirizzi di ricerca e sviluppo sono sostanzialmente due: aumentare la potenza di calcolo in locale dei device e sfruttare le risorse in cloud o in altre architetture IT distribuite. In entrambi i casi, il percorso evolutivo non sarà breve.

Per quanto riguarda lo sfruttamento delle risorse del cloud computing, i tempi di latenza tra il render in remoto e l’interazione utente sull’applicazione locale sono ancora critici. In quest’ottica l’architettura IT più efficace per supportare questa logica è molto probabilmente l’edge computing, dove già ora vediamo la realtà aumentata protagonista di numerose applicazioni IoT in ambito industriale (IIoT).

Dal punto di vista tecnologico, l’evoluzione e la maturazione di questo comparto potrebbe segnare la definitiva convergenza tra realtà virtuale e realtà aumentata, con una unica tipologia di device capace di rappresentare in maniera interattiva tutto lo spettro del reality-virtuality continuum.

Software e applicazioni per la realtà aumentata

Gli ambienti di sviluppo per le applicazioni in realtà aumentata sono molti e vanno da un 3D engine completo e complesso come Unity, con cui è possibile sviluppare praticamente ogni esperienza, fino a molti framework stand alone in grado di programmare entro un range di possibilità inferiori, ma in maniera tendenzialmente più semplice.

I framework di sviluppo sono riferiti sia a specifici ecosistemi hardware-software, come Apple ARKit per iOS e Google ARcore per Android, sia ad un utilizzo più trasversale, come nel caso di Vuforia, non vincolato ad una piattaforma specifica.

Grazie alla sua “leggerezza digitale”, la realtà aumentata è capace di integrarsi facilmente anche in applicazioni in cui non era nativamente prevista. Un caso particolare è offerto dai filtri. Dopo il grande successo ottenuto da Snapchat, la stessa Facebook ha sviluppato in fretta e furia Spark AR, un framework capace di creare filtri AR per Instagram. Si tratta di feature capaci di coinvolgere il pubblico in maniera immediata, facendo leva soprattutto sul target più giovane, facilmente propenso alla spesa sui canali digitali.

realtà aumentata visore
Il paradigma tecnologico della realtà aumentata consente di ottenere informazioni altrimenti impossibili da visualizzare nell’ambiente reale. Il layer informativo sovrapposto digitale abilita l’interazione con tantissimi contenuti, reali e digitali.

A cosa serve la realtà aumentata, esempi e applicazioni

Realtà aumentata nell’industria 4.0

La trasformazione digitale sta favorendo l’introduzione delle tecnologie emergenti, nel caso abilitanti, il paradigma dell’industria 4.0. In particolare, la realtà aumentata trova terreno fertile soprattutto in due circostanze: le istruzioni guidate per svolgere le operazioni e i processi di assistenza/manutenzione in remoto, che consentono agli operatori sul campo di comunicare con una centrale operativa, condividere il punto di vista sull’impianto oggetto di diagnostica, per ricevere in tempo reale le indicazioni utili a risolvere ogni eventuale problema.

In entrambi i casi, il fattore che determina un incremento di efficienza è dato dalla possibilità di avere informazioni contestuali in diretta sovrapposizione sugli elementi oggetto di intervento: che si tratti di elementi da montare in produzione, piuttosto che di un intervento per riparare un guasto.

La realtà aumentata rientra dunque a pieno titolo nelle tecnologie capaci di abilitare gli smart device dei sistemi IIoT (Industrial Internet of Things) ed in senso più ampio viene utilizzata per ridurre il crescente gap tra la fabbrica digitale, sempre più ricca di dati e l’operatore umano sul campo, che deve utilizzare in maniera proficua i dati che gli vengono messi a disposizione. In ambito industriale viene utilizzata sia la AR mobile che la AR su visori.

Realtà aumentata per la logistica

Le applicazioni AR consentono agli operatori della logistica di individuare correttamente un prodotto in magazzino ed accedere contestualmente alle informazioni relative alla disponibilità residua, alla possibilità di effettuare nuovi ordini e di controllare le spedizioni in atto. La AR su visore consente agli operatori in magazzino di effettuare queste operazioni a mani libere, in maniera più pratica e sicura rispetto ai processi tradizionali.

Realtà aumentata per il marketing e le vendite

I brand hanno capito che un’applicazione AR sui dispositivi mobile è in grado di coinvolgere il loro pubblico in un’esperienza totalizzante, capace di dare luogo a strategie omnichannel molto efficienti, sia per supportare l’e-commerce che nella direzione online to retail, dove il negozio può riconfigurarsi addirittura quale un centro servizi, svincolato da esigenze di vendita diretta.

Esistono molti modi in cui la realtà aumentata può aumentare le aziende di prodotto a migliorare la loro efficienza nei processi di marketing e vendita. Una tipologia tra le più rilevanti è costituita dalle applicazioni virtual try on (VTO) che permettono ai clienti di provare virtualmente il prodotto, personalizzare la configurazione, memorizzare i risultati delle proprie scelte e condividerli sui social network, alimentando la community del brand.

Tra gli esempi più ricorrenti abbiamo il VTO per l’industria cosmetica, che consente di provare i prodotti a catalogo attraverso uno specchio virtuale (lo schermo dello smartphone). Altrettanto avviene per i prodotti indossabili, come occhiali, orologi o gioielli. Esiste inoltre una fervente attività per quanto riguarda la prova virtuale delle sneakers. È naturalmente possibile rappresentare in AR anche i prodotti non indossabili, per avere una preview in tempo reale e poterla esplorare direttamente in 3D.

Augmented reality nel marketing
La realtà aumentata è in grado di supportare le attività commerciali a migliorare la loro efficienza nei processi di marketing e di vendita.

Realtà aumentata per medicina e salute

Nonostante l’ambito applicativo sia del tutto differente, in medicina ritroviamo un approccio abbastanza simile rispetto a quello in atto nell’industria, che vede la VR impiegata soprattutto nelle fasi di training e la AR per le operazioni sul campo.

In particolare, mentre la realtà virtuale si rivela utile nelle fasi di planning pre-operatorio, per simulare e prevedere ogni criticità, la realtà aumentata sarà in prospettiva determinante per fornire informazioni contestuali durante gli interventi chirurgici, guidando i medici nelle operazioni previste, rilevando in tempo reale ogni anomalia rispetto al quadro pre-determinato.

Una delle funzioni più utili della realtà aumentata consiste nel tracciamento e nella proiezione sulla superficie del corpo degli apparati interni, un ambito in cui sono in atto significativi progressi.

Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, anche a causa di una eccessiva enfasi mediatica, si tratta in ogni caso di tecnologie che non hanno ancora una diffusione massiva per quanto concerne le applicazioni nella chirurgia, dove c’è tuttavia grande attenzione ed interesse da parte della comunità medica, come dimostrano le molte sperimentazioni in atto. Al momento sono distanti applicazioni che prevedono interventi in 

Gli utilizzi più frequenti sono da riferire alle terapie riabilitative, al supporto psicologico, alle terapie del dolore o a funzioni molto pratiche, come individuare la posizione di una vena per effettuare un’iniezione. Molto interessante anche l’utilizzo della realtà aumentata nella comunicazione in ambito medico, ad esempio per rappresentare visivamente il comportamento molecolare all’interno delle cellule, una funzione utile alla divulgazione in ambito oncologico.

Realtà aumentata per scuola ed educazione

La AR offre validi strumenti a supporto della didattica, per supportare i processi di apprendimento “learning by doing”. L’interattività delle applicazioni AR consente infatti di sviluppare applicazioni con cui gli studenti imparano eseguendo passo per passo le operazioni attraverso una procedura guidata, offerta appunto dalle informazioni contestuali in realtà aumentata.

I processi di apprendimento “learning by doing” si rivelano mediamente più immediati ed efficaci rispetto ai “learning by book” in quanto effettuare direttamente un’operazione risulta più immediato e consente di memorizzarla più facilmente. È dunque possibile sviluppare esperienze didattiche in AR a vari livelli, che vanno dall’infanzia fino all’università per quanto riguarda la formazione scolastica, così come per tutti i corsi legati alla formazione e all’aggiornamento professionale.

realtà aumentata scuola educazione
L’interattività della realtà aumentata consente di sviluppare applicazioni con cui gli studenti – anche in ambito universitario – imparano eseguendo passo passo le operazioni attraverso una procedura guidata, offerta dalle informazioni contestuali in realtà aumentata.

Realtà aumentata in architettura

L’ambito dell’architettura e costruzioni (AEC) beneficia in grande misura delle applicazioni AR soprattutto in tre circostanze: real estate, cantieri e marketing. In ambito real estate risulta un perfetto complemento alle esplorazioni in 3D real time, con la possibilità di configurare dettagli e finiture, anche in sinergia con la realtà virtuale. In ambito cantieristico la AR si integra alla perfezione con gli ambienti digitali CAD-BIM, offrendo istruzioni sul campo utili a verificare la corretta esecuzione delle operazioni previste.

Molto interessanti anche le applicazioni nell’ambito dell’arredamento e dell’interior design, con app AR mobile che consentono ai potenziali clienti di un brand di provare virtualmente i prodotti a catalogo direttamente negli ambienti in cui pensano di inserirli. Ciò consente di risolvere esigenze molto pratiche, come capire se il divano che ci piace ha la misura adatta per entrare nel nostro salotto, oltre ovviamente a valutarne l’impatto estetico.

Realtà aumentata in editoria

In maniera simile a quanto accade per l’educazione in ambito scolastico, la realtà aumentata si rivela utile alla pubblicazione di contenuti editoriali, in contesti anche più ampi rispetto a quelli squisitamente legati alla didattica. Lo smartphone può diventare un player ipertestuale in grado di arricchire l’esperienza della lettura con contenuti multimediali di approfondimento. Si immagini un testo relativo ad un reportage, con la possibilità di aprire dei modelli 3D, piuttosto che filmati ed immagini proiettati nello spazio che ci circonda.

Realtà aumentata nei musei

Si tratta di una delle applicazioni più diffuse per la AR. Scaricando una app, i visitatori possono ottenere informazioni addizionali sovrapposte allestimento fisico della mostra. Immaginiamo una statua classica inserita nella teca di un museo.

Abitualmente, avremmo un pannello che ne riepiloga l’istruttoria: lungo, scomodo e spesso noioso da leggere. Sarebbe decisamente più utile una app AR che una volta riconosciuto il reperto, ci prospetta un apparato multimediale capace di darci molte più informazioni, che possiamo selezionare in maniera interattiva sulla base del nostro interesse. Il tutto assolutamente in tempo reale, facilmente aggiornabile in digitale, senza bisogno di predisporre alcun allestimento fisico.

Realtà aumentata per l’arte

Nelle gallerie d’arte, valgono gli stessi principi esposti per i musei, con la possibilità di poter godere ovunque del supporto della AR, ad esempio di fronte ad un murales urbano. Inoltre, la AR consente di proiettare sul reale delle opere virtuali, per valutare l’impatto di un quadro in un determinato ambiente, in analogia con le app di arredamento e interior design.

Realtà aumentata in ufficio

Il luogo di lavoro post Covid-19 è sempre più digitalizzato, smaterializzato rispetto alla tradizione dell’ufficio. La collaborazione avviene prevalentemente in remoto, e le funzioni di realtà aumentata stanno iniziando ad integrarsi con i software per riunioni, meeting e lavoro condiviso. È il caso di applicazioni in grado di sfruttare le funzioni AR Cloud (Spatial Computing) che vedremo maturare sul mercato nei prossimi anni, quando saranno più diffuse su larga scala le connessioni indispensabili per renderle realmente efficienti (5G, Wifi 6 ecc.).

Realtà aumentata nello sport

Il rapporto tra AR e sport è molto vario, e spazia delle applicazioni per il training fino a quelle per il marketing, che consentono ai brand sportivi di collocarsi nella stessa orbita strategica già evidenziata al punto relativo al marketing ed alle vendite. Una ulteriore applicazione è data dall’integrazione con gli eventi live, per migliorare la qualità del broadcasting con le informazioni contestuali, utili al pubblico per comprendere meglio quanto sta avvenendo durante la competizione.

Oltre alle statistiche in tempo reale su partite e gare, è possibile approfondire ad esempio la biografia di un pilota o di un atleta impegnato in quel momento, così come analizzare il suo rendimento in determinate circostanze. In secondo luogo, questo genere di applicazioni risulta utile anche quale supporto indiretto alle scommesse sportive.

Realtà virtuale per la difesa

L’industria della difesa fa ampio ricorso alle applicazioni in realtà aumentata, sia per quanto riguarda le operazioni di combattimento che quelle relative al supporto logistico. Sono infatti moltissimi gli ambiti in cui la AR si rivela utile ai militari, dal supporto tattico su visore, durante le operazioni sul campo, fino alle avanzate integrazioni con gli hub dei mezzi da combattimento.

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Francesco La Trofa
Da vent’anni attivo nella ricerca relativa alle tecnologie 3D, divulgatore sul tema delle applicazioni enterprise di tali tecnologie e autore di “VR Developer. Il creatore di contenuti in realtà virtuale ed aumentata” (2018), edito da Franco Angeli (vrdeveloper.info). Scrive di IT anche per il portale https://www.sergentelorusso.it/
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