L’ambiente VR – Sotto la Scocca

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Ci sono alcune tecnologie che vengono proposte al pubblico più volte nel corso degli anni. Il 3D è una di queste. Poverino, ogni volta ci prova e se va bene dura un annetto. Un altro tipo di tecnologia simile è il VR, che sembra destinato finalmente a restare. Secondo me è una buona idea fare un po’ di chiarezza su questa tecnologia, sulla sua storia e sulla sua incarnazione moderna. La realtà virtuale consiste nell’utilizzo di tecnologie per ricreare un ambiente tridimensionale realistico e le sue interazioni fisiche con un utente. Fare una cosa del genere richiede un gran numero di tecnologie diverse, che devono essere convincenti abbastanza da preservare l’illusione. Oggi abbiamo a disposizione schermi ad alte prestazioni, sistemi di feedback aptico e sensori di tracciamento di ogni tipo, ma la strada del VR è stata lunga ed ardua.

La realtà virtuale apparve per la prima volta come concetto in storie sci-fi nel lontano ’35, mentre i primi prodotti arrivarono negli anni ’60, sotto forma di oggetti come il Sensorama. Le prime tecnologie erano costose e furono riservate per settori specifici come quello militare. Divennero poi una curiosità per tutti gli anni ’80, ’90 e primi 2000, con prodotti di dubbio funzionamento e costosi, come il Sega VR o il Virtual Boy. I media con tematica cyberpunk però iniziarono a diffondere al grande pubblico l’idea e il concetto di realtà virtuale.

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Il Sega VR. Avanti sui tempi? Forse.

Oggigiorno abbiamo più o meno tutti un’idea abbastanza chiara di cosa sia la VR. C’è un casco che viene messo in testa che ci fa da schermo e poi usiamo un qualche tipo di controller per muoverci ed interagire con il mondo virtuale. Ma perché possiamo sentirci male? Perché i caschi VR costano così tanto?

Il problema principale è che dobbiamo riprodurre un’immagine che sia consona con il funzionamento naturale dei nostri occhi e del nostro cervello. Quando guardiamo un monitor, sappiamo che stiamo guardando un’illusione, una foto in movimento. Per un VR dobbiamo ricreare la stereoscopia. Il primo passo alla base di tutto è il pannello. Si parla spesso di risoluzione, distanza visiva e quant’altro. La risposta la potete trovare grazie al calcolatore di densità di Nvidia. Potete giocarci e vedere nel riquadro dei consigli quando la densità di pixel per angolo visivo arriva a valori ottimali. Ci sono vari preset. Provate a vedere l’Oculus Rift DK2. 9.7 ppd  (pixel per degree) contro i 172.5 di un 4k 65″ visto da 3,6 metri.

Il paradigma del feedback di gioco per linux, con le varie latenze in gioco. Notare la differenza tra Monitor tradizionale e Display VR

Avendo schermi molto vicini agli occhi, è necessario poter offrire una grande densità di pixel ed anti-aliasing per evitare di notare la matrice dello schermo. Idealmente dovremmo raggiungere valori di 60 ppd minimi. Se provare a mettere uno schermo 4k a distanza oculus, abbiamo comunque 28.8 ppd. Esiste sempre la possibilità di usare anti-aliasing, ma c’è bisogno di molta potenza per muovere così tanti pixel. E gli schermi con tanti pixel costano. I visori attualmente in commercio si fermano su 960×1080 (Ps4VR) e 1080×1200 (Vive e Rift) per occhio.

Un’altra caratteristica estremamente importante per evitare motion sickness è la persistenza dell’immagine, che deve essere presente sullo schermo per un tempo irrisorio. Il primo passo necessario è avere pannelli ad alte frequenze. C’è bisogno di frequenze di aggiornamento almeno sui 95Hz, il che comporta 10,5ms tra un frame e l’altro, ma 120hz e superiori sono consigliati. A questo si deve aggiungere un’altra caratteristica del monitor: la risposta dei pixel a cambiare colore. La persistenza dell’immagine deve essere inferiore ai 3ms. Se fate un po’ tutti questi conti… ci ritroviamo con tante tecnologie per monitor avanzate tutte in un solo device. Alta frequenza, bassa persistenza e tanti pixel. Quindi roba costosa ed all’avanguardia.

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VR si accessibile, ma troppo poco complesso per farci altro

È possibile godere di esperienze semplici anche con il Google Cardboard ed un cellulare. In fondo mettendo le due lenti per distorcere le immagini, essenziali per dare informazioni corrette agli occhi, e con un software apposito che divide lo schermo in due, si possono fare tante cose belle e gli schermi degli smartphone moderni sono ottimi. Però se si pensa ai giochi di possibile realizzazione il campo si restringe: sono anni che si discute di come PS4, One e compagnia bella facciano fatica a gestire giochi in fullHD nativo a 60fps. Di quanta potenza extra abbiamo bisogno per farli andare a 95fps ed idealmente a 4k? Tanta.

Ci sono inoltre altri fattori da tenere sotto considerazione. Il primo è il campo visivo. Il nostro campo visivo naturale è vicino ai 180°, ma abbiamo un vivido movimento oculare. Servirebbero visori in grado di gestire 220° e che fossero in grado di tracciare il nostro movimento oculare per cambiare il focus in modo dinamico. Un altro aspetto è l’HDR. I monitor HDR odierni ancora non coprono tutta la visione umana, ma sono un bel passo in avanti. Si dovrebbe applicare anche questa tecnologia ad un visore VR. I visori odierni hanno campi visivi sui 100°, il tracciamento oculare esiste ma è una tecnologia separata e l’HDR per ora è appannaggio di schermi dalle dimensioni cospicue.

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La differenza in distanza focale porta a diversi livelli di sfocatura dell’immagine. Il software deve compensare questa differenza.

Capite che ci sono quindi ampissimi margini di miglioramento e crescita tecnologica per questo settore, ma allo stadio attuale c’è anche bisogno di una certa potenza e qualità per portare alla luce esperienze VR che siano giochi classici e non semplici app. E tutte queste caratteristiche non sono solo “per avere un’immagine più bella”, bensì sono destinate a un ruolo ben più importante: servono a mantenere in piedi la migliore simulazione possibile, per evitare problemi di nausea che sono causati dallo stress oculare e dalla mediocrità della simulazione.

Per questo trovo il brevetto per il visore VR per Nintendo Switch un po’ risibile. Potrebbe essere considerato alla stregua di un Samsung VR e si potrebbero ottenere esperienze di quel livello se non peggio, dato che nel caso di Switch avremmo uno schermo 720p da dividere in due, sotto il minimo dello standard attuale quindi.

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Vox Machine è uno degli esempi delle migliori esperienze VR: il piloting

Ci sono poi tutte le problematiche legate al movimento. Se il nostro cervello nota il movimento ma il nostro corpo è fermo, inizia ad impazzire. Noi però siamo abituati ad una cosa: le automobili, che fanno proprio questo. È anche questo il motivo per il quale le esperienze VR migliori sono quelle di piloting. Sono in lavorazione molti hardware che permettono il vero movimento in VR, ma per ora sono più pratici per realizzare un’attrazione da parco divertimenti che per il gaming home.

La domanda forse più importante è un’altra: il VR migliora davvero il gaming? È davvero la prossima frontiera? Secondo me è uno strumento utile in determinati scenari, ma non in tutti, al pari della leva analogica e il d-pad per esempio. Entrambi sembrano fare la stessa cosa, ma hanno punti di forza e debolezza tali che per alcuni giochi uno è meglio dell’altro. Il VR ha grandi possibilità per gli horror e per tutti i giochi dove la simulazione di piloting è al centro dell’esperienza. F-Zero? Starfox? Certo. Mario? No, direi di no. Un gioco esplorativo però? Ha del potenziale. Non stupitevi quindi se il primo gioco Nintendo VR  sarà Doshin The Giant.

Anche questo argomento si chiude nella stessa identica maniera delle altre puntate, ovvero con la promessa di rispondere a eventuali dubbi e curiosità nei commenti, in attesa di vedere cos’altro c’è sotto la scocca.

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  • E per motivi di natura tecnica, i commenti precedenti detonarono >.<

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