Oltre alla diffusione della realtà virtuale, della realtà aumentata e della realtà mista, si è intrapreso lo sviluppo delle tecnologie immersive (XR) di prossima generazione: Cloud XR, rendering fotorealistico, real time collaboration tool e AI/Cognitive Computing per XR.

TAKEAWAY

• La costruzione dei mondi virtuali 3D del metaverso richiede tecnologie in grado di replicare e integrarsi in maniera sempre più fedele con i contenuti dei mondi reali. Oltre alla realtà aumentata e alla realtà virtuale, si rendono necessarie ulteriori tecnologie abilitanti.
• Le tecnologie immersive (XR) next gen sono lo streaming di contenuti XR dal cloud, il rendering fotorealistico specifico per le esperienze immersive, i real time collaboration tool e le applicazioni basate sull’AI e sul cognitive computing.
• Le tecnologie immersive (XR) next gen avranno una maturazione di medio e lungo termine e sono chiamate a rivoluzionare per sempre la creazione di esperienze in ambito enterprise e mainstream.

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Le tecnologie immersive sono solitamente identificate nella realtà virtuale, realtà aumentata e realtà mista. Esistono tutta via delle tecnologie complementari, dal cui sviluppo dipenderà la reale implementazione delle esperienze nei mondi virtuali 3D del metaverso. Secondo un focus recentemente pubblicato da David Weinstein sul blog ufficiale di NVIDIA per quanto riguarda le tecnologie immersive (XR) next gen, l’attenzione andrebbe rivolta soprattutto a quattro tecnologie: cloud AR streaming, rendering fotorealistico, tool di collaborazione avanzati e un’ampia gamma di tecnologie basate sull’intelligenza artificiale.

Sulla base di questi spunti, cercheremo inoltre di riflettere su quali aspetti dell’esperienza queste straordinarie tecnologie saranno chiamate ad abilitare. Oggi molte aziende impiegano già le tecnologie XR per creare ambienti realistici immersivi, ove dare luogo ad applicazioni dalla portata molto ampia: dalla collaborazione sui progetti nel contesto del lavoro ibrido al coinvolgimento del pubblico nei mondi virtuali nell’esperienza retail.

La next gen delle tecnologie immersive è chiamata a fare il passo successivo, diventando innanzitutto più accessibile ed ergonomica rispetto all’offerta attuale, sfruttando, inoltre, le straordinarie potenzialità dell’intelligenza artificiale per sviluppare interazioni sempre più credibili e realistiche, non soltanto dal punto di vista visivo.

Tecnologie immersive next gen: streaming XR dal cloud (cloud AR)

In tema di tecnologie immersive next gen, gli attuali visori per la realtà virtuale e la realtà aumentata stand alone non richiedono l’esigenza di una connessione a un PC, risultando facilmente portabili in qualsiasi contesto. Tuttavia, il fatto di dover disporre on board di tutta la potenza necessaria per fare eseguire le applicazioni immersive li limita sotto molti punti di vista, soprattutto per quanto concerne il realismo dell’esperienza visiva.

Va, infatti, precisato che un’applicazione di computer grafica per la realtà virtuale e la realtà aumentata, per risultare sufficientemente fluida, prevede il rendering di almeno 60 frame al secondo per ogni immagine della visione binoculare. Una standard almeno doppio rispetto all’animazione tradizionale, con una potenza a bordo del device assai limitata.

Il mobile computing è sicuramente chiamato a importanti progressi, ma il gap tra la performance attualmente offerta e quella che sarebbe realmente necessaria è ancora molto marcato. E le previsioni della Legge di Moore non lasciano spazio a grandi spiragli nel breve e medio termine.

Per trovare una soluzione a questo problema, è pertanto necessario valutare alternative a livello infrastrutturale, avvalendosi del cloud XR, un’estensione del cloud AR su cui si basa la prima definizione del mataverso, la fusione persistente e interattiva tra il mondo reale e i mondi virtuali generati in computer grafica.

Il cloud computing dispone di risorse computazionali sostanzialmente illimitate, che potrebbero concretizzare senza troppa fatica i requisiti di performance e qualità necessari alle applicazioni XR. Il nesso tra la potenza centralizzata nei data center in cloud e i device collocati sulle architetture edge alla periferia della rete, con cui gli utenti finali interagiscono risiede in un servizio di streaming.

Il limite fondamentale è attualmente caratterizzato dalle latenze, che potranno essere superate soltanto con un’infrastruttura di base molto più evoluta e performante rispetto a quelle attuali. La prossima – ci si augura – diffusione della connettività 5G consentirà di avere a disposizione le prima applicazioni immersive spendibili su larga scala a supporto dei visori VR e AR stand alone.

Tali applicazioni vedranno la prima applicazione in ambito enterprise, ma potrebbero al tempo stesso rappresentare la svolta per rendere accessibili e disponibili le tecnologie XR anche a livello mainstream.

XR Design collaboration tools

In tema di tecnologie immersive next gen, la collaborazione in tempo reale negli ambienti virtuali 3D del metaverso costituirà molto probabilmente uno dei workflow in grado di offrire una dimensione definitiva al lavoro ibrido.

Oggi molti reparti di design e R&D di importanti aziende, attive soprattutto in ambito automotive, stanno iniziando a utilizzare con successo i VR collaboration tools, che consentono a più designer di interagire sullo stesso modello 3D del progetto all’interno di un ambiente virtuale, a cui si può accedere in multipresenza “anywhere, anytime”, da qualsiasi luogo, in qualsiasi momento. L’unica condizione è disporre dell’accesso da remoto alla medesima piattaforma virtuale.

I workflow di real time collaboration sono in grado di ottimizzare in maniera drastica il time-to-market dei prodotti e, di conseguenza, i costi necessari alle aziende per svilupparli, in quanto accelerano sia le fasi di progettazione che quelle legate alle revisioni con i vari stakeholder.

Dal punto di vista dell’interazione, il principale punto di forza delle piattaforme di real time collaboration risiede nella possibilità di accedere mediante differenti interfacce, che vanno dal tradizionale PC, ai sistemi mobile, arrivando ovviamente ai dispositivi in realtà virtuale e realtà aumentata, che garantiscono il maggior livello di immersione nell’esperienza.

Se per un progettista la VR risulta indispensabile, per un cliente può essere infatti sufficiente un device del tutto tradizionale per poter offrire gli spunti e le osservazioni necessari a procedere con le fasi di approvazione dei progetti.

Computer grafica per esperienze immersive: il rendering fotorealistico

A proposito di tecnologie immersive next gen, il fotorealismo dell’immagine ha costituito per moltissimi anni una delle principali sfide per la computer grafica. Se nel contesto offline tale risultato è stato raggiunto con successo, per quanto riguarda le applicazioni real time la sfida si rivela ancora piuttosto ardua da affrontare.

Se parliamo di fotorealismo, intendiamo infatti un’oggettiva qualità di resa dell’immagine, risultato di un processo di rendering fisicamente corretto. Applicare una pipeline fotorealistica in un contesto real time, come anticipato, prevede il rendering di moltissime immagini al secondo, rendendo molto gravoso l’aspetto computazionale della simulazione.

Oggi il rendering fotorealistico viene già implementato con successo nell’architettura, nel design, nell’automotive e nell’ambito del manufacturing, soprattutto quando si rende necessario visualizzare un prodotto non ancora realizzato.

Per la computer grafica, la next gen prevederà la sua crescente applicazione anche nelle esperienze immersive, laddove la diffusione dei digital twins nei mondi virtuali 3D del metaverso richiederà simulazioni sempre più accurate e credibili, sia dal punto di vista fisico che per quanto concerne la resa dell’immagine.

Tecnologie immersive next gen: interazioni basate sull’intelligenza artificiale

In tema di tecnologie immersive next gen, oltre alla creazione degli ambienti 3D, i mondi virtuali prevedono anche relazioni e interazioni di tipo comportamentale, tra avatar umani e controllati dal computer Questo aspetto rende indispensabile la collaborazione tra le tecnologie XR e le applicazioni basate sull’intelligenza artificiale, in particolare per quanto concerne il cognitive computing.

L’elaborazione del linguaggio naturale (NLP) e altre tecnologie AI based consentono, infatti, di automatizzare i sistemi cognitivi degli avatar 3D, rendendo di conseguenza più naturali e credibili le interazioni tra di loro, a prescindere che siano controllati da umani o da computer.

L’intelligenza artificiale consentirà, inoltre, di rendere molto più agevole la creazione degli stessi ambienti dei mondi virtuali 3D, grazie alla generazione parametrica dei paesaggi, ottimizzata da una serie di algoritmi capaci di ottimizzare e riconoscere – ad esempio – le immagini provenienti dal mondo reale, ai fini di automatizzare la pipeline creativa.

Grazie alla natura trasversale dell’AI, sarà possibile integrare e rendere intelligenti molti aspetti delle applicazioni XR, consentendo anche in questi ambienti la possibilità di sviluppo low code e no code che sta, sin da oggi, rivoluzionando la creazione delle applicazioni tradizionali.

Per le applicazioni più semplici, non si renderà più necessario disporre di sviluppatori full stack o di altri specialisti.

I comuni dipendenti potranno generare in autonomia i tool di cui hanno bisogno per svolgere le loro operazioni. Possiamo pertanto prevedere una nuova generazione di creatori, costituita dagli XR citizen developer.