Arsenal progetta e realizza sistemi di Realtà Virtuale. La tecnologia della
Realtà Virtuale o Simulazione consente, più di ogni altra, la diffusione della
conoscenza in modo immediato (non-mediato), con mezzi cognitivi che assimilano
da vicino la percezione umana della realtà.
Importante per Arsenal è la conoscenza sempre aggiornata della
tecnologia dei processori grafici, necessaria per ottenere sempre il massimo
rendimento nel rendering in real time, aspetto critico della Realtà Virtuale
-
Open Scene Graph
-
CAD, 3D e animazione
-
Stereoscopia
|
Open Scene Graph
I progetti di Realtà Virtuale quasi sempre
sono unici e complessi, a causa della quantità di variabili insite nella stessa
realtà che si deve simulare. Ciò spiega perché non esistano programmi user
friendly, come ad esempio quelli di videoscrittura o di fotoritocco. I progetti
di Realtà Virtuale vengono sviluppati in ambienti di programmazione, dove le
risorse sono costituite da librerie specializzate, e che richiedono la creazione
di codice software. Questi ambienti possono essere proprietari od open source.
Arsenal, dopo aver impiegato strumenti commerciali come WorldToolKit di Sense8,
ha in seguito adottato OpenSceneGraph (OSG), un software open source, allo
sviluppo del quale la nostra società collabora attivamente con proprie risorse;
i motivi di questa scelta sono stati , oltre alle caratteristiche e prestazioni
particolarmente interessanti di OSG, anche l’opportunità di avere il controllo
completo dell’ambiente di sviluppo.
OpenSceneGraph è adottato da importanti
organizzazioni, come N.A.S.A. per la visualizzazione della Terra, e industrie
come la Boeing per la simulazione del volo.
Per saperne di più su OpenSceneGraph: http://www.openscenegraph.org/index.php
CAD, 3D e animazione
Tutti i
progetti di Arsenal comprendono lo sviluppo di grafica 3D. Le diverse
applicazioni però impongono filosofie diverse nella creazione dei modelli
tridimensionali.
Per le applicazioni di Realtà Virtuale, dove è richiesto che
il rendering (il processo di calcolo per
la visualizzazione della grafica) avvenga in tempo reale, le geometrie create
devono essere particolarmente curate nell’economia della loro complessità;
questa tecnica richiede la conoscenza intima delle regole del rendering 3D e
degli standard su cui esso è basato, come quello dell’OpenGL (Graphics Library),
dei processi di calcolo delle GPU (Graphics Processing Unit), e naturalmente una
reale esperienza maturata nel tempo.
Diversa è
la situazione quando invece si deve produrre un Video, da distribuire su CDRom o
DVD. Il video, non essendo interattivo, deve solo visualizzare immagini già
calcolate in precedenza con un processo di rendering che può permettersi di
prendere tutto il tempo necessario, solitamente molte ore o giorni e su molti
computer in rete. Il vantaggio del video è quindi l’assenza di limiti nella
complessità delle geometrie, con la conseguente migliore qualità dell’immagine
rispetto la Realtà Virtuale, qualità che può arrivare all’iper-realismo; per
contro, il video non consente tutte le fondamentali prestazioni della Realtà
Virtuale.
Nonostante i due impieghi diversi appena detti, gli strumenti usati per
la creazione dei modelli 3D sono comunque gli stessi.
Si
comincia da un software CAD come Rhinoceros3D, particolarmente adatto per
realizzare modelli con superfici a multipla curvatura; questo CAD è indicato per
l’architettura, il design navale, progetti di meccanica, ed è anche capace di
fornire direttamente le istruzioni alle macchine per la lavorazione meccanica a
controllo numerico (ad esempio fresatrici) ed alle macchine per la
stereolitografia, la tecnologia per la creazione di prototipi solidi di estrema
precisione ottenuti per deposizione o sottrazione di resine.
Rhinoceros3D è un vero CAD per la
progettazione.
Per la modellazione 3D di forme organiche usiamo Lightwave3D
Modeler, software che inoltre permette di attribuire alle superfici le
caratteristiche estetiche volute; Modeler è particolarmente adatto per
l’archeologia e la character animation.
Una
tecnica che impieghiamo come ausilio al rilievo dimensionale ed alla
modellazione 3D è la fotogrammetria; partendo da fotografie si ottiene,
attraverso un software basato sulla trigonometria, il modello solido di un
oggetto. Per la fotogrammetria Arsenal impiega RealViz ImageModeler.
Per
realizzare scene ed animazioni destinate al video, con l’inserimento di vari
tipi di luci, ombre e riflessi, movimento di oggetti o di telecamere, il
programma adatto è Lightwave3D Layout; sviluppato appositamente per gli effetti
speciali, è uno strumento potente per la creatività e l’animazione.
Stereoscopia
La
visualizzazione stereoscopica è uno degli attributi della Realtà Virtuale. Con
l’impiego di goggles, sorta di occhiali con vetri polarizzati, che possono
essere passivi od attivi, la visione acquista il senso della profondità; il
sistema stereoscopico provvede a fornire all’occhio destro ed a quello sinistro
le due differenti prospettive che a loro competono. La visualizzazione
stereoscopica richiede ovviamente hardware specializzato; per ottenere
prestazioni accettabili con la proiezione stereoscopica, i costi dell’hardware
sono decisamente elevati, dell’ordine di almeno varie decine di migliaia di
euro.
La
proiezione stereoscopica si può applicare sia a programmi di Realtà Virtuale,
sia a video. Nel caso della Realtà Virtuale, il rendering in tempo reale
raddoppia la richiesta di risorse da parte della GPU (Graphics Processing Unit),
che quindi deve essere di tipo speciale e molto potente.
Arsenal
può realizzare video stereoscopici con Lightwave3D Layout. Le applicazioni di
Realtà Virtuale in stereoscopia vengono sviluppate in OpenSceneGraph