Arsenal   Sistemi di realtà  virtuale

 
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visitate il nostro canale YouTube dove potete trovare esempi delle nostre animazioni in computer grafica e i video ricavati dalla navigazione in Real Time di alcune recenti realizzazioni.

Walktrough in stereoscopia

 

Tecnologia

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 é 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 impongono filosofie diverse nella creazione dei modelli tridimensionali.
Per le applicazioni di Realtà  Virtuale, dove é 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 é 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 é 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 é 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 é indicato per l'architettura, il design navale, progetti di meccanica, ed é 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 é 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 é particolarmente adatto per l'archeologia e la character animation.
Una tecnica che impieghiamo come ausilio al rilievo dimensionale ed alla modellazione 3D é 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 é Lightwave3D Layout; sviluppato appositamente per gli effetti speciali, é uno strumento potente per la creatività  e l'animazione.

Stereoscopia

La visualizzazione stereoscopica é 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