Realtà virtuale: cos’è, a cosa serve, i visori e le applicazioni di business

La realtà virtuale e le tecnologie immersive consentiranno di rivoluzionare il modo di vivere la realtà, grazie all’estensione digitale rispetto al contesto fisico con cui siamo abituati ad interagire. La realtà virtuale è l’espressione massima di questo concetto, grazie alla sua capacità di proiettare l’utente in un mondo del tutto alternativo rispetto a quello reale.

Realtà virtuale, realtà aumentata, virtualità aumentata, realtà mista, realtà estesa. Il glossario delle realtà si presenta molto variegato al punto da creare facilmente confusione tra chi si avvicina per la prima volta alle sue applicazioni tecnologiche. Il concetto di realtà ha origini molto antiche.

Lo stesso Platone, nel mito della caverna, si interrogava sul fatto che la realtà percepita fosse una proiezione della realtà vera. Il dibattito si è fatto incessante nei secoli remoti, fino ad arrivare ai giorni nostri, con le teorizzazioni di filosofi come Nick Bostrom, che nel saggio Are you living in a computer simulation? ha prospettato la possibilità di vivere in un grande videogioco, programmato da una sorta di grande fratello.

Lo stesso concetto è stato amplificato mediaticamente da Elon Musk in più di una occasione ed è ciò che connota, in chiave filosofico-esistenziale, le realtà distopiche che abbiamo più volte osservato nell’immaginario sci-fi: dai romanzi di Philip K. Dick al Ready Player One di Ernest Cline, passando per l’imprescindibile “pillola rossa o pillola blu” di Matrix. Visioni suggestive, improbabili, ma tutt’altro che impossibili, soprattutto in prospettiva.

Cos’è la realtà virtuale e quando è nata

A livello tecnologico, la realtà virtuale è decisamente più giovane rispetto al concetto delle realtà che anima, da moltissimi secoli, il dibattito filosofico. La sua comparsa avviene negli anni ‘60 grazie al primo visore di Ivan Sutherland, uno dei più grandi ricercatori informatici di sempre.

A livello teorico la definizione da cui deriva l’attuale concetto di realtà arriva nel 1994, quando, nel contesto di due ricerche assolutamente indipendenti, Paul Milgram e Fumio Kishino hanno contemporaneamente definito il Reality-Virtuality Continuum.

Il risultato dell’indagine di Milgram e Kishino è un diagramma che esprime la continuità che intercorre tra il mondo reale, che coincide con la totale assenza di virtualità, e il mondo virtuale, in cui tutti i contenuti sono di natura sintetica. Ciò che avviene lungo la linea di continuità è caratterizzato dalla realtà mista, in cui troviamo una compresenza di reale e virtuale. Qui si manifestano la realtà aumentata e la virtualità aumentata.

realtà virtuale continuum
Reality-Virtuality Continuum, versione semplificata, basato su P. Milgram e F. Kishino (1994), A taxonomy of Mixed Reality Visual Display, IEICE Transactions on Information Systems, 77(12).

Il Reality-Virtuality Continuum esprime in maniera molto semplice tutte le situazioni che si incontrano nella realtà, ma nelle convenzioni in uso il discorso si articola in maniera differente, per il semplice fatto che subentra una categorizzazione sulla base dei formati della tecnologia.

In altri termini, non esiste al momento una sola tecnologia in grado di interfacciare tutto il continuum, quindi, pur basandosi sullo stesso paradigma, realtà virtuale (VR), realtà aumentata (AR) e realtà mista (MR) diventano “etichette” distinte, sotto il cappello comune della realtà estesa (XR), definizione di carattere generico in cui avviene l’interazione tra l’uomo e contenuti digitalmente aggiunti ad una realtà che diventa pertanto “estesa”.

Per uscire dai tecnicismi, congediamo la questione con quella che il noto giornalista americano Charlie Fink (Forbes, USA) ha definito come una inutile guerra delle parole, in attesa che l’evoluzione delle tecnologie renda possibile la continuità di ibridazione che ora possiamo soltanto teorizzare, piuttosto che osservare nei film di fantascienza.

In futuro, l’intero paradigma delle realtà potrebbe finalmente essere descritto con un’unica definizione, oggi le convenzioni e le derivazioni tecnologiche ci impongono di utilizzare un lessico variato sulla base di una categorizzazione netta. Vediamo dunque cosa distingue, nello specifico, la realtà virtuale.

La realtà virtuale coincide con una dimensione digitale che si sostituisce integralmente al mondo reale. È la condizione estrema del continuum, l’ambiente virtuale puro, dove l’utente vive un’esperienza in un mondo creato al computer, abbandonando qualsiasi contatto con la realtà vera.

Indossando un visore si è catapultati in un mondo interamente digitale, dove è possibile interagire con un ambiente in 3D. La realtà che abitualmente ci circonda non viene più percepita. Togliendo il visore si ha una sensazione simile al risveglio da un sogno.

Come funziona la realtà virtuale

Esistono vari format di realtà virtuale, il più diffuso e caratteristico è caratterizzato da un apposito visore capace di riprodurre in tempo reale una simulazione in 3D, del tutto simile a quella dei videogiochi. A livello di sviluppo, la VR può infatti essere considerata come un caso particolare nello sviluppo gaming tradizionale.

I software middleware utilizzati per la creazione delle esperienze in VR sono gli stessi game engine 3D che vengono utilizzati per creare i videogiochi. I due più diffusi sono Unreal Engine e Unity, in grado di gestire sia la scena in 3D che le funzioni necessarie per rendere interattiva l’esperienza dell’utente, chiamato a muoversi in prima persona all’interno dell’ambiente.

La VR è una delle modalità che il game engine può creare quale applicazione, grazie al fatto che integra i software di sviluppo (sdk) dei principali visori in commercio. All’interazione standard, la realtà virtuale aggiunge la componente immersiva, grazie alle proprietà stereoscopiche e multisensoriali del visore, che verranno approfondite nel successivo paragrafo.

Oltre ai contenuti 3D real time interattivi, è possibile utilizzare contenuti video 360, che consistono nella riproduzione di riprese reali, senza la componente interattiva diretta sui contenuti 3D. L’utente si ritrova all’interno della scena, nella posizione che coincide con la camera di ripresa, può orientare ovunque il proprio sguardo ma non può muoversi all’interno di ciò che vede attraverso il visore, né gestire la timeline di riproduzione.

La realtà virtuale è una tecnologia in grado di creare un livello di coinvolgimento molto elevato, grazie a tre qualità specifiche, che coincidono con i suoi principali punti di forza:

  • connessione emozionale: l’esperienza immersiva porta a reagire in maniera molto simile a quanto accadrebbe nella vita reale. In altri termini, trovarsi su una trave sospesa nel vuoto a 100 metri di altezza, generebbe paura, ansia e senso di vertigini, e lo stesso accadrebbe nel caso di qualsiasi simulazione ad alto impatto emozionale, nonostante l’utente sia razionalmente conscio del fatto che si trova in condizioni di completa finzione. Si tratta di una feature molto apprezzata nell’ambito del neuromarketing, per associare l’esperienza al brand, facendolo rimanere fortemente impresso nella memoria dell’utente
  • attenzione totale: la condizione di isolamento rispetto alla realtà circostante consente di non avere distrazioni di alcun genere e di concentrarsi al 100% su ciò che si sta facendo nella dimensione virtuale. Si tratta di una feature che rende la VR molto efficace nelle applicazioni per il training
  • libertà creativa: la possibilità di creare virtualmente qualsiasi scenario consente di vivere situazioni altrimenti impossibili nella realtà, così come di rivivere episodi ed eventi che si sono presentati in passato. Si tratta di una feature molto utilizzata nelle ricostruzioni spaziali, nell’architettura e nel design, così come nella medicina riabilitativa

Visori realtà virtuale: cosa sono e quali sono disponibili oggi

Come prospettato dal Reality-Virtuality Continuum, la realtà virtuale coincide con l’ambiente sintetico puro, che sostituisce integralmente la presenza nel mondo reale. L’utente è dunque immerso completamente in un mondo creato al computer, abbandonando qualsiasi contatto con il contesto che abitualmente lo circonda. A livello di esperienza, i dispositivi più diffusi sono i HMD (head mounted display), o visori VR

Si tratta di dispositivi multisensoriali, basati sia sulla visione binoculare (stereoscopica) che sull’audio binaurale, che consentono agli utenti di immergersi in una realtà alternativa al reale con la percezione di ritrovarsi a tutti gli effetti all’interno di uno spazio tridimensionale, in cui si colgono profondità e distanze in dimensione reale, mentre i suoni vengono ascoltati in maniera corretta sia per quanto riguarda la distanza di emissione, l’intensità e la direzione di provenienza.

Le sorgenti sonore sono infatti posizionate spazialmente all’interno dell’ambiente tridimensionale. Nulla a che vedere con l’audio stereo o multicanale dei sistemi tradizionali. Attualmente esistono varie tipologie di visori VR, riconducibili in almeno quattro macro-categorie:

  • Visore VR wired (tethered): connesso ad un pc, che funge da unità computazionale, di cui il visore agisce come player in grado di proiettare due immagini, una per occhio, sfalsate della distanza interpupillare (IPD) in maniera analoga a quanto avviene nella visione reale. Oltre al visore, il sistema VR comprende solitamente anche dei controller manuali con cui interagire in tempo reale all’interno delle applicazioni immersive in 3D, con una tecnologia del tutto analoga a quella utilizzata nello sviluppo dei videogiochi. Tra i principali headset VR in commercio ritroviamo Htc Vive Pro, Htc Vive Cosmos, Oculus Rift S, Valve Index e la flotta di visori certificati Windows Mixed Reality.
  • Visore VR stand-alone: simili ai visori cablati, ma wireless e autonomo a livello computazionale, non ha cavi ed è basato su una tecnologia hardware molto simile a quella dei sistemi mobile. Pur dotati di minor potenza computazionale, il che costringe di fatto ad applicazioni 3d real time più leggere, i visori VR stand-alone hanno la grande comodità di poter essere utilizzati sostanzialmente ovunque, con la semplice accensione di un pulsante. Il device più diffuso al momento è Oculus Quest 2, che grazie a scelte molto accessibili sta riscontrando un notevole successo commerciale ed una community sempre più attiva. Si tratta del formato VR per cui si attende la maggior diffusione anche nel medio e lungo termine.
  • Visore VR gaming: identico nelle logiche e nel funzionamento al visore VR cablato, ma concepito quale periferica per un sistema di gioco esclusivo. È il caso del Playstation VR, un visore esclusivo per le console PS4 e PS5, che al momento coincide con il dispositivo VR più diffuso in assoluto, avendo superato, già nel gennaio del 2000, i cinque milioni di pezzi venduti (fonte Sony, CES 2020). Tra i visori VR per il gaming ci sono anche gli Oculus Gear VR e gli Oculus Quest 2.
  • Visore VR mobile: è il caso del celebre Google Cardboard, concepito per inserire all’interno uno smartphone che funge da player per un contenuto video 360 specifico per la VR. Non si tratta di un contenuto in 3D real time, renderizzato in tempo reale, ma preregistrato, per cui non richiede un grosso impegno computazionale. La tecnologia informatica è interamente disponibile nello smartphone, per cui è sufficiente un visore di supporto in cartone, che nel caso del Cardboard costa in genere pochi euro e può essere totalmente personalizzato nella grafica. Nonostante la loro comodità e rilevanza strategica per settori come quello della valorizzazione turistica, Google ha deciso di cessare il supporto ufficiale ai Cardboard, rendendo il progetto disponibile open source per chiunque voglia personalizzarne lo sviluppo.

A cosa serve la realtà virtuale, esempi e applicazioni

La capacità simulative della VR consentono di creare esperienze immersive in moltissimi ambiti di business. Nata in ambito entertainment, per il cinema ed i videogiochi, la realtà virtuale ha ben presto dimostrato che le sue proprietà di interazione immersiva in tempo reale erano perfetti anche per applicazioni enterprise quali i virtual tour, i virtual trainer o i configuratori di prodotto, giusto per citarne alcune delle più diffuse.

visori in architettura

Gli ambiti applicativi della realtà virtuale sono innumerevoli. Di seguito, un ricco elenco.

Realtà virtuale per l’apprendimento (training)

La VR è molto utilizzata nel contesto dell’industria 4.0, per presentare il funzionamento di macchine e impianti complessi, anche senza la loro disponibilità fisica. Il training è probabilmente la disciplina che è stata finora in grado di sfruttare al meglio le potenzialità della VR, grazie alla possibilità di sviluppare applicazioni immersive che offrono all’utente la possibilità di simulare varie situazioni e dover operare delle scelte, sulla base delle istruzioni ricevute o valutando come risultato delle sue decisioni istintive in un determinato contesto. Si tratta di una proprietà orizzontale, in quanto ritroviamo applicazioni training VR praticamente in tutti gli ambiti di business.

Realtà virtuale in medicina

La VR viene utilizzata dai medici soprattutto nel cosiddetto planning pre-operatorio, ai fini di valutare le procedure da effettuare sul paziente, in modo da rilevare le possibili criticità ed aumentare le probabilità di successo. Le simulazioni consentono anche di presentare al paziente stesso il percorso che dovrà affrontare in sala operatoria, ai fini di aumenta la sua fiducia e sicurezza psicologica nel superare un momento molto traumatico.

I pazienti utilizzano la VR soprattutto in ambito riabilitativo, per recuperare più rapidamente le funzioni. In ambito pediatrico, in particolare per quanto concerne le lunghe degenze, oltre alla funzione riabilitativa la VR è molto utile per il supporto psicologico.

Realtà virtuale per gli anziani

La VR è molto utilizzata per le terapie riabilitative e nel supporto psicologico contro le malattie neurodegenerative. In questo contesto la VR viene utilizzata per far rivivere ai soggetti colpiti da patologie come Alzheimer i momenti più remoti della propria vita, in quelle zone della memoria che non sono state colpite dall’avanzare della malattia. Al tempo stesso, la VR consente anche di provare direttamente l’esperienza di un malato di Alzheimer, un particolare che aiuta assistenti e famigliari a comprendere nel dettaglio le sensazioni provate dall’anziano e sviluppare un sentimento di empatia che contribuisce a migliorare il servizio di assistenza.

Realtà virtuale in architettura

La VR è uno strumento naturale per creare i virtual tour interattivi per valutare gli spazi di progetto, sempre più utilizzati sia nella fase di design review che durante le campagne commerciali (real estate), dove i potenziali acquirenti possono esplorare virtualmente la casa dei propri sogni e configurare in 3D gli elementi quali arredi, finiture e dettagli di vario genere. I virtual tour interattivi per l’architettura hanno il vantaggio strategico nel presentare e valutare qualsiasi spazio senza doverlo necessariamente realizzare, rivelandosi strumenti utili per tutti gli stakeholder impegnati nel ciclo di vita dell’abitazione.

Realtà virtuale per lo sport e il fitness

Oggi è possibile avvalersi di programmi di allenamento intensivi utilizzando delle apposite app, come i giochi a ritmo musicali in realtà virtuale. La chiusura delle palestre a causa della pandemia globale Covid-19 ha causato un successo altrimenti insperato per il virtual fitness, che consente di bruciare una quantità elevata di calorie con un’attività divertente e mai noiosa.

Parlando di sport come spettacolo, in ambito broadcasting, la VR consente di vedere un evento come se ci si trovassimo a bordo campo o in altre condizioni altrimenti impossibili da vivere, con la sensazione di trovarsi realmente accanto ai propri atleti preferiti.

Realtà virtuale per il marketing e l’advertising

La VR viene utilizzata sempre più nell’ambito del marketing location based, dove il pubblico vive da protagonista un’esperienza solitamente breve ma intensa, nei limiti di pochi minuti in cui si sviluppa una forte connessione emozionale con il prodotto/brand.

In termini più generali, la VR viene utilizzata presso fiere ed eventi come esperienza complementare rispetto ai prodotti esposti.

Realtà virtuale per l’automotive

Lungo tutta la filiera, dalla progettazione ai configuratori 3D nei concessionari, la VR consente di presentare in anteprima i modelli o avere a disposizione digitalmente tutto il catalogo senza disporre fisicamente di tutte le auto configurabili. I brand dell’industria dell’auto sono stati tra i primi ad investire in modo convinto nella realtà virtuale nei propri dipartimenti di R&D, stile e design. Un utilizzo strategico della VR è inoltre rappresentato dalle ricerche di mercato durante lo sviluppo di nuovi modelli.

Realtà virtuale per l’aerospace

Per l’industria aerospaziale la VR rappresenta un’occasione a dir poco fondamentale, si pensi soltanto alle possibilità offerte dai simulatori di volo, considerando il livello di realismo cui sono arrivate le applicazioni videoludiche. Sempre a livello commerciale, abbiamo già assistito ad alcune interessanti esperienze in ambito marketing, che consentono ad esempio di provare e scegliere il proprio posto in cabina quando si prenota un volo di linea. Lungo tutta la filiera e nei simulatori di volo.

Realtà virtuale per il fintech

Anche se non sarebbe il primo settore in cui uno andrebbe a pensare all’utilizzo della VR, il Fintech è in realtà un ambito di sperimentazione molto interessante soprattutto per le applicazioni legate alla visualizzazione dei dati. La spazializzazione dei diagrammi legati agli andamenti finanziari consente ad esempio di tenere sotto controllo un numero molto elevato di informazioni, senza il limite della rappresentazione bidimensionale o della proiezione in 3D su un semplice schermo.

Realtà virtuale per il retail e l’ecommerce

L’ambito legato alle vendite fa largo uso della VR per presentare il prodotto. La pandemia Covid-19 ha oltretutto accelerato l’adozione dei virtual showroom, veri e propri negozi virtuali che oltre ad offrire un’esperienza simile al reale, consentono di aggiungere una serie di servizi e informazioni utili ai clienti per conoscere meglio l’offerta del brand e le caratteristiche del prodotto, personalizzando la propria esperienza di acquisto. Il confine tra fisico e digitale viene superato anche attraverso le strategie online to offline, che vede molto spesso l’utilizzo combinato di realtà virtuale e realtà aumentata (per companion app su mobile).

Realtà virtuale per i musei, l’arte e la cultura

I virtual tour sono uno degli strumenti più utilizzati in ambito museale, per far conoscere le proprie collezioni in remoto. Uno strumento di marketing che una volta entrati nelle sale diventa l’occasione per approfondire a livello multimediale moltissime conoscenze. In una mostra su Modigliani accanto all’opera esposta, potremmo ad esempio indossare un visore e vedere come l’artista lavorava nel suo atelier parigino, piuttosto che conoscere alcuni particolari della sua vita. La VR è molto utilizzata in ambito culturale e per quanto riguarda la produzione artistica.

Realtà virtuale per il turismo e viaggi

La VR consente di creare dei virtual tour incredibilmente realistici dei luoghi e delle attività ricettive che fanno capo all’industria del turismo e della valorizzazione territoriale. In questo ambito è utilizzato in prevalenza il formato video VR 360, proprio in virtù del fatto di poter ricorrere a tour guidati che non necessitano per forza di un elevato livello di interazione, ma si basano su immagini riprese dal vero, anche ad alta risoluzione. Si tratta di una tecnica molto utilizzata anche nell’ambito degli sport estremi, grazie ad una camera posizionata generalmente sulla testa di un atleta.

Realtà virtuale per l’editoria

In ambito editoriale la VR rappresenta uno strumento flessibile, capace di dare luogo a molti contenuti multimediali per le pubblicazioni interattive. Si potrebbero citare moltissimi esempi, a partire dalla presentazione dei servizi del giornalismo di inchiesta, per offrire allo spettatore la possibilità di vivere in prima persona cosa hanno provato determinati soggetti in date circostanze. Un esempio ricorrente è legato alle situazioni in zone di guerra, per le testimonianze a supporto delle vittime civili, anche per generare maggior empatia nei confronti della loro drammatica testimonianza.

Realtà virtuale per l’educazione

In linea con I fondamenti del training, la VR consente di dare luogo ad esperienze didattiche immersive che si basano su un metodo di apprendimento learning by doing, molto più diretto e coinvolgente rispetto al tradizionale approccio learning by book. Eseguire virtualmente un’operazione attraverso una serie di istruzioni guidate consente di memorizzare molto più facilmente i processi da apprendere. Progetti didattici per approccio learning by doing, anziché learning by book.

Realtà virtuale per il forense

La scena di un crimine efferato, piuttosto che di un drammatico incidente stradale o del crollo accidentale in un cantiere. Nulla sfugge alle potenzialità simulative della VR in 3D, che sta iniziando a trovare spazio per la ricostruzione dei fatti oggetto di indagine e per la conferma delle testimonianze durante i procedimenti civili e penali. Per ora è piuttosto raro vedere la VR nelle aule dei tribunali, ma il suo impiego è dato in previsione di forte crescita negli anni a venire e potrebbe rivoluzione il corso della giustizia, offrendo alle parti in causa di far valere le proprie ragioni in maniera molto più realistica rispetto all’impiego di semplici fotografie o video ottenuti sulla base di rilievi e sopralluoghi spesso lacunosi e fuorvianti.

Realtà virtuale per la difesa

La VR è una tecnologia molto utilizzata in ambito militare, sia per gli aspetti bellici che per le operazioni logistiche. Di norma vengono sviluppate applicazioni per il training, che offrono ai militari la facoltà di addestrarsi ed allenarsi sia dal punto di vista tecnico che tattico, con notevoli risparmi di costi rispetto ad uno scenario reale, oltre a poterlo effettuare in condizioni di totale sicurezza, sia per l’uomo che per la macchina. La VR offre ad esempio la possibilità di simulazioni con carro armati, aerei, droni, navi ed altri mezzi da combattimento, senza il rischio di compromettere svariati milioni di dollari con un semplice errore di valutazione.

A questi si aggiungono tutte le applicazioni VR orizzontali, che spaziano dal training alla simulazione, dalla collaborazione alla design review, discipline di base per creare quei workplace virtuali che hanno subito un notevole incremento di interesse dopo l’emergenza pandemica legata al Covid-19.

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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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