Tendenzialmente quando si parla di realtà aumentata si finisce quasi sempre per pensare in termini di vetri davanti agli occhi: un visore, un paio di occhiali smart, al limite lo schermo di uno smartphone tenuto a mezz’aria; l’idea alla base è sostanzialmente la stessa da circa il 1990, anno in cui il ricercato Tom Caudell conia il termine “augmented reality” per descrivere i sistemi usati dagli operai Boeing in catena di montaggio.
Nel corso dei decenni però le cose sono cambiate molto grazie ai progressi tecnologici e ad oggi ci sono già degli esempi di realtà aumentata che non richiedono all’utente di indossare o impugnare alcunché: la realtà aumentata spaziale, che si ottiene proiettando luce direttamente sugli oggetti dell’ambiente per modificarne l’aspetto agli occhi di chi guarda. Comunemente questa si conosce attraverso il projection mapping, la pratica di trasformare degli edifici in altro attraverso le proiezioni ma la tecnica è da anni che viene studiata in altri contesti: dalla collaborazione a distanza al design industriale.
Finora c’è stato un grande problema che ha rallentato i lavori: la gestione delle ombre; basta che qualcuno passi davanti al proiettore o allunghi una mano verso l’oggetto in realtà aumentata per spezzare l’illusione.
Aggiungere più fonti di luce non basta
C’è una soluzione che sembra ovvia: moltiplicare le sorgenti luminose, giusto? Sbagliato, perché aumentare il numero di proiettori rischia di generare immagini in cui i pixel assumono forme leggermente differenti a causa delle differenti direzioni di proiezione; con la sovrapposizione di diverse immagini di questo tipo il risultato tende a diventare sfocato.
Un gruppo di ricercatori in Giappone ha provato ad approcciare al problema in maniera originale attraverso una correzione pre-proiezione dell’immagine: questa elaborazione modifica il contenuto della proiezione eseguendo una precompensazione che viene poi condivisa e integrata attraverso l’allineamento geometrico. Su superfici piane il sistema non ha prodotto ombre chiaramente osservabili, mantenendo anche elevata la luminosità ma richiede ancora dei tempi di calcolo esagerati in caso di immagini interattive, richiedendo ben 100 secondi tra un frame e l’altro: numeri ancora lontanissimi dal tempo reale richiesto per applicazioni più o meno commerciali.
Il dato sicuramente più interessante di questa tecnico arriva da uno studio, sempre eseguito in giappone, condotto su 17 partecipanti: in una delle prove si valutava il grado di coinvolgimento proiettando del testo su una superficie accanto a del testo realmente stampato; i partecipanti sono risultati incapaci di capire con velocità quale fosse il testo proiettato e quale quello stampato, misurando quindi la somiglianza tra le due parti. Tale presupposto tecnico è estremamente intrigante perché, una volta risolto il problema delle tempistiche di calcolo, permetterà la creazione di esperienze coinvolgenti a tutto tondo come casino live con rappresentazioni 1:1 dei croupier o degli operatori di gioco.
Un futuro eccitante ma faticoso da raggiungere
Secondo il report realizzato dal gruppo di studio giapponese, allo stato attuale c’è ancora bisogno di tantissimo lavoro perché ogni singolo proiettore va calibrato individualmente. Per il futuro l’ideale sarebbe avere un sistema di rendering distribuito con ogni fonte di luce gestita in maniera autonoma da un computer che orchestra il lavoro in accordo con quanto deciso a monte: gli scenari applicativi, una volta raggiunto questo livello di funzionalità, sono veramente innumerevoli e vedono nel mondo manifatturiero un caso d’uso privilegiato.
Le modifiche al mondo dell’intrattenimento sono comunque immediate da immaginare: la realtà aumentata spaziale può mostrare un contenuto a più persone contemporaneamente senza che nessuno debba indossare qualcosa e può dare un gusto condiviso a esperienze solitamente singole, come le scommesse 21 + 3 blackjack a un tavolo da gioco, avvicinando l’esperienza del gioco online a quella del gioco al tavolo.
Per ora i vincoli sono reali: le ombre rimangono e le operazioni matematiche da portare a termine prima di avere un risultato soddisfacente sono tantissime, ma la strada per il futuro sembra essere ben delineata e i risultati sono alla portata degli esperti di tutto il mondo.