realtà virtuale

simulazione di una realtà realizzata con l'uso di tecniche informatiche avanzate. La realtà virtuale tende a creare, in linea di principio, tramite l'elaborazione digitale, un mondo tridimensionale abitato e animato con cui l'utente possa interagire utilizzando i sensi. Per raggiungere questo scopo l'elaboratore è dotato, oltre che di un software appropriato, di periferiche adatte a fornire stimoli sensoriali assai realistici e a permettere l'interazione utente-software. Per la visione e per l'udito può essere usato, per esempio, un casco con visorestereoscopico e audio quadrifonico, mentre per l'interattività tattile-motoria può essere utilizzato un guanto dotato di sensori di posizione. La realtà virtuale si distingue quindi dall'animazione per l'efficacia di mezzi impiegati, tali da superare la rappresentazione bidimensionale (schermo) e l'interattività tramite mouse o joystick, costruendo un nuovo mondo con forti connotati di realtà anche perché esclude nella visione e nell'udito quello vero. I principali parametri per una credibile realtà virtuale sono: a) il numero di pixel, attorno a 360.000 per occhio, che si confronta con 15 milioni di ricettori dell'occhio umano e con il milione di pixel, considerato il minimo necessario per una buona visione artificiale; b) la velocità di formazione dell'immagine che complessivamente dovrebbe collocarsi attorno ai 10 ms. Valori di 120 ms o più rendono difficile l'interattività portando a errori di percezione o a sensazioni di mal di mare; i sistemi migliori arrivano a 20-40 ms; c) la velocità di aggiornamento delle immagini. Il cervello conserva l'immagine per circa 100 ms e con i film si effettua l'aggiornamento ogni 42 ms, proiettando 24 immagini al secondo. I valori permessi dall'elaborazione sono fra 10 e 60 immagini al secondo (mentre un valore che fornisca scene convincenti si dovrebbe collocare attorno a 200 immagini al secondo). Tali valori sono molto superiori, per esempio, all'attuale limite dei visori a cristalli liquidi (attorno a 25). d) Il dettaglio della realizzazione del mondo virtuale, misurato in poligoni al secondo (per esempio, un cerchio viene costruito mediante triangoli isosceli con il vertice nel centro del cerchio). La definizione delle ombre e la continuità delle linee dipendono da questo valore che, per fornire messaggi piacevoli, anche se ancora distanti dalla realtà, dovrebbe collocarsi attorno a 60.000 poligoni al secondo. Dato che un'immagine di 500 poligoni può risultare soddisfacente per alcuni casi quali i cartoni animati (per il fenomeno della plasticità cognitiva che consiste nella capacità del cervello di associare a schizzi semplificati forme complesse) si tende a privilegiare, a parità di poligoni al secondo, la velocità di aggiornamento delle immagini. e) La potenza di calcolo che, anche per i sistemi poco sofisticati, supera facilmente i 120 Mflop (milioni di operazioni in virgola mobile al secondo). L'hardware di ultima generazione non è in grado di garantire soluzioni di livello adeguato per scene di qualsiasi tipo e proiezioni in tempo reale. Riprodurre esattamente l'ambiente, le sensazioni e le azioni dell'utente significa raccogliere ed elaborare un'enorme mole di dati; questi vanno rinviati al calcolatore perché possa reagire alle operazioni dell'utente e all'utente stesso affinché si adatti al nuovo ambiente modificato dal suo intervento. Sono perciò necessari elaboratori potentissimi, in grado di utilizzare in tempo reale tutti i dati acquisiti, e software più duttili per rendere più snelle le procedure. Le applicazioni che più si avvicinano al concetto di realtà virtuale sono quelle ludiche, supportate dalle nuove console per videogiochi dotate di un hardware dedicato alla generazione di ambienti 3D estremamente realistici. La realtà virtuale rappresenta inoltre l'interfaccia ideale uomo-elaboratore, capace di superare difficoltà e blocchi psicologici presenti anche nei sistemi amichevoli per l'utente (userfriendly). Pertanto le applicazioni della realtà virtuale sono, in prospettiva, numerose e del massimo interesse. Si può ipotizzare che apparati di realtà virtuale verranno utilizzati per realizzare videoconferenze, per la manipolazione robotizzata di materiali tossici, per la supervisione di ambienti pericolosi, per l'istruzione in ambiente simulato, ecc. Anche in ambito militare le applicazioni della realtà virtuale sono giunte a uno stadio avanzato, ma per motivi di sicurezza la documentazione relativa non viene resa pubblica.