EXTENDED REALITY nella POST/DIGITAL AGE
Paola Olga Calò
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CORSO DI LAUREA IN DESIGN E COMUNICAZIONE VISIVA a.a.2018-2019
TESI DI LAUREA TRIENNALE: Extended reality nella post-digital age CANDIDATA: Paola Olga Calò RELATORE: Prof. Pierpaolo Peruccio Prof. Andrea Sanna
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ABSTRACT INTRODUZIONE
SMAC DARQ
Distributed ledger technology Artificial Intelligence Extended reality Quantum Computing
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CONTESTO Momentary market IdentitĂ tecnologica Human+ Worker Digital twin
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34 38 42 46
EXTENDED REALITY AR VR Storia della tecnologia Stato dell’arte Impatto sociale ed etico
52 56 58 60 72 78
CASI STUDIO
Architettura & design Medicina & salute Educazione & formazione Forze armate Arte & musei Turismo & intrattenimento
86 96 104 112 120 128
PROGETTO APPLICATIVO Concept
FESTIVAL DELLA TECNOLOGIA
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Mostra “Tecnologia, lavoro, società” Applicazione in realtà aumentata
136 138 140
RIFERIMENTI
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Siamo alle porte dell’era post-digitale, social media, mobile, analytics e cloud computing: SMAC, che hanno caratterizzato la rivoluzione digitale, fanno ormai parte della quotidianità di tutti noi; come acquistiamo, come comunichiamo, come viaggiamo e come viviamo le nostre vite è inevitabilmente collegato alle tecnologie a cui decidiamo di affidarci. Ora è il turno di DARQ: Distributed ledger technology, artificial intelligence, extended reality e quantum computing; queste tecnologie caratterizzeranno il periodo che stiamo vivendo, sostenendo la trasformazione dei mercati, della società e del lavoro. La tesi fa un’analisi di questi strumenti che forniscono tutta una serie di esperienze e opportunità innovative in grado di incrementare le prestazioni dei processi di produzione. In questo contesto alcuni importanti cambiamenti sono stati messi in atto, come il trend del momentary market, che creando un’offerta personalizzata e individuale è in grado di soddisfare le necessità del cliente “qui e ora”, cercando di prevedere queste necessità anticipando la domanda; il trend dello Human+ worker che ridefinisce il mercato del lavoro, la durata degli incarichi all’interno delle aziende si accorcia, incentivando i cambi di carriera, mentre le skill dei lavoratori vengono coltivate, in concerto con le aziende stesse e attraverso piattaforme di e-learning, per migliorare le potenzialità sul luogo di lavoro e la versatilità tra differenti settori dell’azienda; e il concetto di digital twin, la riproduzione virtuale di un prodotto, un sistema o, estendendo il concetto, un individuo che è in grado di fornire un modello digitale su cui condurre studi, monitoraggi e analisi, sperimentazioni e previsioni creando una serie di vantaggi, dalla riduzione dei costi di prototipazione e riparazione al monitoraggio delle prestazioni dei processi di produzione.
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Social DIGITAL REVOLUTION
SMAC
Mobile Analytics
STO NTE CO
Cloud
MOMENTARY MARKET The Market for One
Digital Twin HUMAN+ WORKER Sentiment Analysis
ARCHITECTURE Distributed Ledger Technology POST -DIGIT AL
DARQ
Artificial Intelligence (AI)
EDUCATION
TOURISM
CASE STUDY
MUSEOGRAPHY
EXTENDED REALITY (XR)
DESIGN
MILITARY
HEALTHCARE
ENTERTAINMENT
RETAIL
Quantum Computing
VR
INDUSTRY
AR Storia della Tecnologia
Stato dell’Arte
Impatto sociale ed etico
Dopo un analisi di queste tendenze, la tesi pone un occhio di riguardo alla tecnologie di extended reality (XR), trattando la storia della tecnologia, lo stato dell’arte, le controversie etiche e l’impatto sociale. La ricerca si sviluppa in una raccolta di casi studio delle applicazioni XR in architettura e design, in ambito medico, educazione, arte e musei, turismo ed intrattenimento ed ambito militare; questo elenco di best practices vuole essere un ventaglio di esperienze che fornisce un confronto tra le traduzioni pratiche della tecnologia. E’ possibile estrarre da questi prodotti delle linee guida per lo sviluppo di progetti futuri. Il percorso di ricerca culmina con la realizzazione di un’applicazione in AR all’interno del Politecnico di Torino. In occasione del Festival della Tecnologia, l’app in realtà aumentata, ha consentito ai visitatori della mostra “Tecnologia, lavoro e società” di visualizzare contenuti video, provenienti dall’archivio del Cinema d’Impresa, in relazione ad una time line inerente l’evoluzione della tecnologia sul territorio torinese.
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Nicholas
NEGROPONTE FACE IT THE DIGITAL REVOLUTION IS OVER Nell’articolo Beyond Digital, pubblicato su Wired, Negroponte spiega come il digitale, facendo un esempio riferito alla plastica negli anni 60, entrerà a far parte della vita di chiunque, diventando qualcosa da dare per scontato che pervade ogni aspetto della vita:
COME RESPIRARE ARIA E BERE ACQUA, IL DIGITALE VERRÀ NOTATO SOLO IN SUA ASSENZA, NON IN SUA PRESENZA [3] Tra una previsione per il futuro e l’altra, parla di un mondo in cui il senso di comunità e identità co-abita sia il mondo reale che quello virtuale.
ERA IL 1998 8
A dirlo è stato Nicholas Negroponte nel suo articolo Beyond Digital, co-fondatore della rivista Wired, co-fondatore del MediaLab del Massachussets Institute of Technology, finanziatore di Zagats, Velti, Skype, Motorola. Sviluppatore del progetto One Laptop Per Child per colmare il Digital Divide con i paesi in via di sviluppo[1], scrittore del best seller Being Digital del 1995, in cui fornisce una storia generale dei digital media dell’epoca (alcuni dei quali creati con la sua collaborazione), un’analisi di vantaggi e svantaggi di quest’ultimi, alcune previsioni riguardanti il futuro sviluppo tecnologico e soprattutto Negroponte definisce il concetto di Bit, come unità di misura del digitale. Negroponte è fermamente convinto che ogni forma fisica delle informazioni, fatta di atomi (come ad esempio cd e libri), verrà inevitabilmente sostituita dalla sua controparte digitale, permettendo di muoversi verso un futuro digitale in cui tutte le informazioni non sono confinate a nessun luogo fisico: “from atoms to bits”. Inoltre, in questo libro, lamenta l’inadeguatezza delle allora attuali interfacce uomo-computer, mouse e tastiera, preferendo ed esaltando le qualità dei primordiali touchscreen e sistemi di riconoscimento vocale[2]. Being Digital ha dato una descrizione di cosa “digitale” voglia dire, del suo impatto sulla società e ha in qualche modo battuto il sentiero che la rivoluzione digitale stava prendendo, definendo così un’intera era, la Digital Age.
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Fred
DEAKIN
UNIVERSITY OF THE ARTS LONDON
“Credo che la trasformazione post-digitale sia questa: prima, cos’è questo digitale? Ne ho bisogno? Non sono sicuro di averne bisogno; ora, sì, il digitale ha avuto impatto su ogni possibile interazione che abbiamo nel mondo occidentale, è difficile immaginarle senza nessun componente digitale.” Alcuni esempi: messaggistica istantanea, e-mail, prenotazione ristoranti, conto bancario online, fotografia, navigatore satellitare, iscrizione agli istituti educativi. “Ci abbiamo messo la firma e abbiam detto – sì, così è come vivremo le nostre vite; ed è un enorme cambiamento, un cambiamento continuativo, un cambiamento che sta ancora avvenendo e credo che il pericolo con queste situazioni è che ci si possa sentire al traguardo. Non siamo al traguardo, c’è molto altro ancora in arrivo.”
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Il digitale è più diffuso che mai e inevitabilmente saturerà sempre di più le nostre esperienze: servizi interconnessi, digital twin, intelligenza artificiale, mercati digitali su misura, realtà estesa e identità tecnologiche complesse saranno solo alcuni degli aspetti da affrontare nell’immediato. “Io personalmente credo che il prossimo passo dell’evoluzione, digitalmente, sia andare oltre lo schermo; perché non c’è dubbio che le persone abbiano iniziato a riconoscere che la quantità di tempo che spendiamo in questa specie di zona, che una volta era chiamata cyberspace, ipnotizzati da questi device, non è detto che ci sia necessaria o sia salutare. Ma questo non significa buttate via i vostri telefoni o buttate via i vostri tablet, credo che quello che questo significhi integrate quella tecnologia in una maniera più significativa. E questo è il motivo per cui vediamo smart device, wearables, internet of things e tutta un’altra serie di correlati. Questa è una reazione, un tentativo di evolversi; questo è il Far West adesso, il che è estremamente eccitante, come lo era quando ci veniva chiesto di inventare cosa un sito web fosse partendo da zero nei tardi anni 90.”[8]
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La rivoluzione digitale è il passaggio dalla tecnologia meccanica ed elettronica analogica a quella elettronica digitale, iniziato con l’adozione e la proliferazione di computer e memorie digitali. La rivoluzione digitale affonda le sue origini negli anni ‘50, quando ai laboratori Bell vengono creati i primi MOSFET, transistor metallo-ossido-semiconduttore a effetto di campo, che permetteranno la futura costruzione di computer digitali sempre più avanzati[4]. Passando dal primo microprocessore, Intel 4004, all’antenato di internet, ARPANET, e finendo agli smartphone e alla connessione perenne e pervasiva, numerosi sono stati i cambiamenti e sconvolgimenti che hanno attraversato le società, gli individui e le industrie. Si è dato spazio a nuovi lavori e nuove tecnologie: le aziende si sono trovate ad immagazzinare i dati in maniera digitale, creando database dei proprio clienti e dei processi di produzione, dando lavoro a impiegati specializzati nel data entry e ai numerosi tecnici informatici a supporto dei sistemi operativi in uso. Gli ATM, i bancomat, sono stati introdotti, permettendo di creare un cassiere automatizzato e di ridurre i costi sul personale; ironicamente, questo ha portato le banche a potersi permettere di aprire un numero maggiore di filiali, facendo crescere ulteriormente la sua forza lavoro[5]. Sono stati introdotti i primi Home Computer (Apple II e Commodore
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Pet), come le prime console Arcade di videogiochi (Atari) e i primi telefoni mobili (Motorola DynaTac), i robot industriali, le macchine a controllo numerico, il CGI (effetti speciali in computer grafica), i sistemi telematici BBS e, soprattutto, la musica elettronica. Proprio la musica viene considerata come il punto di svolta all’interno della rivoluzione digitale, si è passati dalla registrazione analogica su vinile e nastro magnetico a quella digitale su Compact Disc. Gli anni ‘90 hanno partorito e cresciuto il World Wide Web, facendolo arrivare al punto di entrare nelle case di tutti all’inizio del nuovo millennio con la trasformazione da connessione a banda stretta analogica a quella a banda larga digitale ADSL. La rapida crescita della velocità di connessione, accompagnata dalla nascita di sempre nuovi portali web, ha dato vita a una cyberculture e ha iniziato a plasmare l’esperienza digitale della neonata massa di utenti di internet. Nel 2005 si tratta di 1 miliardo di persone. Di pari passo alla diffusione dei pc è andata quella dei telefoni cellulari, permettendo di comunicare ovunque, attraverso le chiamate o attraverso il sempre crescente fenomeno dei messaggi di testo. Nel 2000 a possedere un cellulare era il 19% della popolazione; 10 anni dopo si è passati al 68% con 4 miliardi di utenti[6]. E-Commerce, social network, smartphone, cloud computing, digitale terrestre, fotografia digitale, cinematografia digitale, console di videogiochi e una soverchiante quantità di prodotti e innovazioni hanno caratterizzato l’ultimo decennio. La tecnologia digitale ha pervaso ormai ogni aspetto della nostra vita, comunichiamo tramite dispositivi e medium digitali; impariamo, ci intratteniamo, ci conosciamo gli un gli altri, prendiamo decisioni, lavoriamo, creiamo e ci emozioniamo attraverso di essi. Al gennaio del 2019, 5,11 miliardi di persone ha un telefono cellulare; 4,39 miliardi di persone ha una connessione a internet, 3,48 miliardi usa regolarmente i social media, 3.26 miliardi di essi lo fa tramite un dispositivo mobile[7].
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Le persone hanno incorporato le nuove tecnologie a un ritmo sempre più rapido. Ci vollero 12 anni per raggiungere 50 milioni di utenti in possesso di un cellulare, dopo la loro introduzione sul mercato; Internet ha impiegato solo 7 anni per arrivare allo stesso punto. I tassi diventano frenetici quando si osservano tecnologie puramente digitali: Facebook ha raggiunto 50 milioni di utenti in quattro anni; WeChat, un anno; Pokémon GO, diciannove giorni. Ad oggi gli utenti condividono la loro identità virtuale su Internet, utilizzando i social media, attraverso device mobili, creando dati con ogni click, immagazzinando i file in cloud fruibili ovunque e in qualunque momento.
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“Facebook, Twitter, Snapchat e una costante rotazione di nuovi marchi di social media sono diventati destinazioni ideali per la ricerca e la condivisione di informazioni. I dispositivi domestici intelligenti consentono interazioni contestuali tra il mondo digitale e fisico “Ehi Google, ricordami di parlare con il personale contabile quando arrivo in ufficio”, richieste dirette di prodotti e servizi fisici “Alexa, ordina più detersivo per i piatti” e persino interazioni sociali guidate digitalmente da qualunque luogo la gente scelga “Siri, chiama Mamma con FaceTime”.[9]
La tendenza SMAC ha caratterizzato la precedente svolta tecnologica. Con i vantaggi di nuovi modelli e processi di business digitali abbiamo visto cambiamenti radicali ovunque: in come le persone acquistano, lavorano, imparano, comunicano, decidono, interagiscono e anche come eleggono i loro leader. I consumatori sono stati inondati di prodotti e servizi digitali che possono permeare ogni aspetto della vita. MOBILE
Access to information anywhere Expand businesses’ presence in consumers’ dayly lives
S
SOCIAL Build communities and networks online
Access to service anywhere
SMAC
C
Spread products through referral codes
Validade products through reviews
Business have the capabilities they need to undestand consumers and partners at a deeper level than ever before
ANALYTICS
M
A
Increased efficiency, reduced cost
Optimized products and service Data-driven decision making
CLOUD On-demand computing resources
[Fig.1] Report di Accenture Tech Vision, 2019; “Il Futuro Post-Digitale è ora”
Increased flexibility for businesses Mass access to other SMAC technologies
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SOCIAL Negli ultimi anni, i social media si sono evoluti enormemente. Dalle piattaforme Twitter, Facebook e Instagram alle app video in streaming live, tutte le aziende stanno cambiando il modo in cui operano e stanno spostando il loro focus. Le persone condividono informazioni, interagiscono con gli altri, si organizzano, discutono e decidono tramite i social media. I social media sono diventati uno strumento per le aziende per promuovere la loro brand identity, costruire relazioni, servizio clienti e molto altro ancora. Gli ultimi aggiornamenti, notizie e tendenze condivise su tali piattaforme sono cruciali per l’esecuzione di strategie sociali di successo.
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MOBILE Si stima che oltre 5 miliardi di persone siano in possesso di un dispositivo mobile, oltre la metà di questi possiede uno smartphone[10]; il mobile deve ormai essere integrato in tutto ciò che un’azienda produce ed essere in prima linea nelle strategie di marketing di chi vuole essere vicino all’utente. Nel natale 2015 il 70% dei clienti di Amazon ha effettuato acquisti tramite dispositivi mobili[11]. Secondo eMarketer, nel 2019 la spesa per il mobile advertising negli US sarà pari al 70% del totale della spesa pubblicitaria per le telecomunicazioni, prevedendo un 73,6% record nel 2020[12]. Una cattiva user experience, un’interfaccia mobile inadatta, contenuti non disponibili da mobile e altre mancanze di questo tipo portano il potenziale cliente a perdere subito interesse e a cercare soluzioni in aziende più all’avanguardia sotto questi aspetti.
ANALYTICS
CLOUD
Dati e analisi sono la radice e il risultato di tutte le iniziative di marketing. I dati raccolti durante le campagne di marketing sono una parte cruciale dell’aspetto decisionale di ogni campagna futura, per ogni tipo di prodotto o servizio che si voglia fornire.
Il cloud è la memorizzazione e l’archivizione di file senza hardware, disponibili all’accesso e la modifica ovunque l’utente si trovi. Dall’introduzione del cloud il salvataggio di foto, video, documenti e altri file è più semplice che mai liberando spazio sui dispositivi, come il computer e dispositivi mobili. Ha migliorato la capacità di condividere, dischi rigidi esterni e penne USB non sono più necessari.
La capacità di raccogliere dati sui consumatori non è mai stata più facile di come lo è con gli strumenti di oggi. Le analisi sono la punta di diamante per tutto il marketing e senza la possibilità di raccogliere, analizzare e accedere facilmente alle analisi, si è destinati a venire oscurati da servizi come Amazon o Aliexpress che riescono tramite i dati raccolti sull’utente a creare un’esperienza personalizzata e una lista di prodotti in linea con i gusti del consumatore.
Il cloud è particolarmente vantaggioso per designer, sviluppatori e data scientist perché promuove la collaborazione, l’efficienza aziendale e la globalizzazione delle informazioni; sono in grado di accedere ai dati ovunque si trovino nel mondo e reagire in tempo reale a tali informazioni.
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Queste tecnologie sono catalizzatrici di trasformazione, offrendo alle organizzazioni e agli individui nuove straordinarie capacità. La distributed ledger technology, l’intelligenza artificiale, la realtà estesa e l’informatica quantistica saranno la prossima serie di nuove tecnologie ad innescare un cambiamento globale, permettendo alle organizzazioni di reimmaginare interi settori, offrendo inoltre alle aziende straordinarie nuove capacità commerciali, se applicate in modo appropriato. Individualmente, ciascuna di queste quattro tecnologie rappresenta un’opportunità di differenziare i propri prodotti e servizi; collettivamente, apriranno nuovi percorsi inimmaginabili nel futuro.
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Le tecnologie DARQ guidano l’onda post-digitale e consentono l’innovazione in aspetti talmente fondamentali dei business e della vita di ognuno di noi che sono alla base di tutto ciò che avverrà dopo, come gli stessi cambiamenti ai quali abbiamo assistito dopo l’avvento di SMAC negli scorsi anni.
Automate business funcions
ARTIFICIAL INTELLIGENCE
Scan unprecedented amounts of data
D
DISTRIBUTED LEDGER TECHNOLOGY Transact without middlemen or trusted third parties Large-scale collaboration and transaction among strangers
Q
Make the benefits of analytics more widely available
DARQ Business have the capabilities to build immmersive and intelligent worlds
A
REALITY (VIRTUAL, AUGMENTED, ASSISTED, ETC)
Self-executing smart contracts
R
New, immersive environments On-demand and hands free information
QUANTUM COMPUTING
Solve problems intractable with today’s computers
[Fig.2] Report di Accenture Tech Vision, 2019; “Il Futuro Post-Digitale è ora”
Discovered new drugs and materials
Trasform global cybersecurity
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D
DISTRIBUTED LEDGER TECHNOLOGY
Possiamo notarlo nella multinazionale Volkswagen, che ha adottato da subito un atteggiamento pioneristico nei confronti delle tecnologie; la casa automobilistica ha utilizzato il calcolo quantistico per testare l’ottimizzazione dei flussi di traffico, nonché per simulare la struttura chimica delle batterie, sperando di accelerare lo sviluppo delle stesse[13]. Ha collaborato con Nvidia per aggiungere funzionalità AI ai modelli futuri, sta anche testando distributed ledger con un occhio alla protezione delle auto dagli hacker, facilitando i pagamenti automatici nelle stazioni di servizio e creando contachilometri a prova di manomissione[14]. Inoltre sta sperimentando la realtà aumentata, attraverso piattaforme che forniscono istruzioni passo-passo per aiutare i dipendenti dell’assistenza a riparare i veicoli. L’azienda applicando simultaneamente le capacità del DARQ fornirà un terreno fertile in cui far maturare e nascere nuovi progetti pilota, finalizzati ad una migliore interconnessione delle tecnologie tra di loro[15].
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A
ARTIFICIAL INTELLIGENCE
Infatti, come spesso accade davanti ai rapidi mutamenti è necessario del tempo di metabolizzazione prima di ottenere i massimi benefici tecnologici, ma essere preparati ed avere le giuste abilità può risultare decisivo. L’appellativo DARQ è una definizione che deriva dal report del 2019, stilato da Accenture Technology Vision al fine di individuare i principali trend tecnologici dei prossimi tre anni. Considerato che la questione chiave della ricerca è quella di definire le priorità per quanto concerne l’adozione della tecnologia e gli investimenti, Accenture Research ha condotto un sondaggio globale online tra 6.672 manager di business e IT, un campione composto da dirigenti di alto livello e direttori di aziende in 27 paesi e 20 settori industriali, la maggior parte delle aziende selezionate fatturano ogni anno più di 6 miliardi di dollari. Al report contribuiscono anche altri dati sulla scienza tecnologica, raccolti da Technology Vision External Advisory Board, un gruppo che comprende oltre 20 esperti provenienti dal setto-
R EXTENDED REALITY
Q
QUANTUM COMPUTING
re pubblico e privato, dal mondo accademico, da società di venture capital e da società imprenditoriali[16]. Social, mobile, analytics e cloud (SMAC) sono la base, il punto di partenza per poter passare a ciò che è ormai il presente e caratterizzerà il prossimo futuro. Dagli scorsi anni possiamo apprendere come chi ha ignorato per troppo tempo SMAC, ha poi faticato a tenere il passo con le prime aziende digitali; attualmente l’incapacità di avere padronanza di queste strategie tecnologiche lascia le aziende incapaci di soddisfare anche le esigenze più elementari di un mondo post-digitale. Guardando DARQ: gli investimenti e le adozioni di queste tecnologie sono in costante aumento, anche se ognuna di esse si trova in un punto diverso della curva di adozione, a causa dei differenti livelli di sviluppo tecnologico. Le tecnologie XR possono essere trovate in tutti i settori, come le tecnologie AI con l’80% delle aziende che affer-
mano che una qualche forma di AI è in produzione nella propria organizzazione. Altri stanno già creando un nuova valuta con la tecnologia distributed ledger, al fine di risparmiare centinaia di milioni di dollari per l’industria del trasporto e della logistica. Il calcolo quantistico invece, è il più lontano dalla piena maturità, per la maggior parte delle aziende è un investimento poco pratico, ma i progressi nella ricerca quantistica stanno riducendo significativamente i costi attraverso piattaforme di calcolo qbit. Per favorire lo sviluppo ed incrementare il rendimento di queste tecnologie bisogna esplorare le capacità che esse hanno, avviando progetti pilota e sperimentando nuovi effetti combinatori, proprio come accaduto con le tecnologie SMAC, che solo combinate hanno consentito un cambiamento globale. In questa fase, è importante capire quale è il momento ed il contesto giusto in cui investire, solo grazie a tali sforzi la tecnologia può maturare, consentendo sempre nuove applicazioni e vantaggi.
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DISTRIBUTED LEDGER TECHNOLOGY Le Distributed Ledger Technology (DLT) che sono conosciute anche come Shared Ledger, non sono altro che dei registri decentralizzati, distribuiti geograficamente su più stati, contenenti dati digitali condivisi e sincronizzati. In questo sistema distribuito, non esiste un amministratore centrale o un archivio dati centralizzato e questo vantaggio sta consentendo di espandere le reti eliminando la necessità di intermediari di fiducia (Thrusted Third Parties, TTP). Il Ledger è il “libro mastro“, ovvero la base fondamentale della contabilità, quello che può essere consultato e permette di stabilire una memoria storica, per controllare, verificare, gestire le transazioni e gli scambi che sono stati effettuati. Per il Ledger, come per tantissime altre attività umane, la prospettiva è completamente cambiata, afferma Mauro Bellini, direttore della testata giornalistica Digital360. A lungo i Ledger sono stati organizzati attraverso una logica centralizzata, caratterizzata dai dati analogici e dalla carta. Qualcuno fisicamente si occupava sia di immettere che di elaborare i dati e anche la digitalizzazione non ha cambiato di molto i processi, velocizzando solo alcuni
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passaggi. I problemi sostanzialmente erano due: superare la logica centralizzata e offrire soluzioni che garantissero la sicurezza. Sono stati i modelli “blockchain” ad introdurre nuove logiche decentralizzate di gestione delle transazioni. Queste logiche permettono alle transazioni di essere raggruppate in blocchi, organizzate in ordine cronologico ed unite tra loro come una catena che va a formare il registro, in condivisione con tutti gli attori del network[17]. Per garantire la sicurezza delle transazioni, oltre a complessi algoritmi e la firma criptografica, ogni volta che il database viene aggiornato si applica il modello del consenso tra i nodi, un complesso sistema di votazione trasparente e non hackerabile. Ci sono due modalità di utilizzo delle Distributed Ledger Technology: Unpermissioned ledgers blockchain pubbliche Permissioned ledgers blockchain private A cambiare sono i modelli di gestione del consenso. L’esempio più diffuso di Unpermissioned ledgers è
la Blockchain Bitcoin, la caratteristica del sistema è quella di essere aperto e di non avere nessuna “proprietà”. Tutti i partecipanti dispongono di copie identiche di dati e tutto viene approvato tramite un sistema di voto per maggioranza. Un possibile uso è quello di database globale, per tutti quei documenti che richiedono di rimanere immutabili nel tempo, come contratti di proprietà o testamenti. I Permissioned ledgers invece possono avere una proprietà e quindi essere controllati. Il sistema di approvazione è vincolato ad un numero limitato di attori autorizzati, definiti Trusted. Questa tipologia può trovare un impego adatto con istituzioni, banche e società[18]. Già nel 2016, Kuehne+Nagel con AB InBev e APL sviluppano una soluzione Blockchain per risparmiare centinaia di milioni di dollari nell’industria della logistica e del trasporto via mare. L’azienda, adottando un approccio di totale trasparenza sul suo portale riduce fino all’80% la necessità di immettere dati relativi alla documentazione di trasporto ottenendo anche l’80% di problemi in meno con le conformità doganali, guadagnando in efficienza[19]. Negli anni a seguire,
come la Kuehne+Nagel, anche altre aziende hanno investito nell’utilizzo delle DLT, tra esse anche alcune banche, attraverso l’introduzione di registri distribuiti per i pagamenti. Nei primi tre trimestri del 2018, vengono registrati investimenti in questa tecnologia per quasi 3,9 miliardi di dollari, quasi tre volte il totale di tutto il 2017[20]. Le Distributed Ledger Technology hanno la potenzialità di modificare il funzionamento del mercato finanziario, trasformando radicalmente il ruolo di intermediazione delle banche, attraverso un database condiviso tra i vari individui.
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ARTIFICIAL INTELLIGENCE L’intelligenza artificiale è una tecnologia datata, i primi esperimenti riguardano macchine in grado di effettuare calcoli matematici; già nel 1674, Gottfried Wilhelm von Leibniz, eclettico intellettuale tedesco di origine serba, creò “La Macchina di Leibniz” in grado di effettuare somma, differenza e moltiplicazione. Il termine “Intelligenza artificiale” è stata coniata da John McCarthy, nel 1956, in occasione di un seminario negli Stati Uniti al quale erano invitati dieci ricercatori interessati ad argomenti che spaziavano dallo studio di reti neurali, allo sviluppo di sistemi di ragionamento. A lungo infatti gli studi riguardanti la tecnologia sono stati di sola pertinenza accademica. Il termine venne anche considerato un ossimoro contenendo due termini di significato opposto. Non è facile dare una definizione univoca dell’Intelligenza Artificiale. Bellman nel 1978, la definisce “l’automazione di attività che associamo al pensiero umano come il prendere decisioni, la risoluzione automatica di problemi, l’apprendimento…”, o Stubblefield, che nel 1993, la identifica con “la branca dell’informatica che riguarda l’automazione
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di comportamenti intelligenti”; ma negli anni la disciplina si è evoluta assumendo diverse connotazioni[21]. Dopo l’introduzione negli anni ’60 della logica fuzzy, la ricerca ha iniziato ad esplorare campi differenti oltre a quello della semplice emulazione del pensiero logico; i sistemi, non più basati solo su logiche binarie, consentono di effettuare calcoli probabilistici[22]. Uno dei settori che ha fatto crescere la disciplina dal punto di vista metodologico è quello dei videogiochi. Lo studio per lo sviluppo di giochi ha incentivato la creazione di nuove tecniche, poi impiegate per la ricerca nello spazio. Famoso è infatti quanto accaduto nel 1997, quando un programma sviluppato dalla IBM, Deep Blue, sconfigge il campione del mondo di scacchi G. Kasparov. Ad ogni modo, il maggior numero di applicazioni della tecnologia è nell’ambito della pianificazione autonoma di attività e operazioni. L’intelligenza artificiale svolge già un ruolo fondamentale nell’ottimizzazione dei processi produttivi e nel processo decisionale di strategie aziendali, l’80% delle aziende afferma che qualche
forma di AI è in sviluppo all’interno della propria organizzazione, ma l’applicazione della tecnologia è davvero eterogena e trova riscontri in differenti e numerosi settori. La Symphony Post-Acute Network, azienda del settore sanitario statunitense, utilizza l’AI e l’apprendimento automatico per migliorare l’assistenza fornita al paziente; attraverso un motore di intelligenza artificiale su cloud che utilizzando i dati degli utenti guida previsioni trattamentali e fornisce consigli medici. I risultati registrati confermano un calo dei tassi di riammissione dello stesso paziente del 21% a meno del 19%, con un risparmio sui costi di oltre $13.000 per paziente, un potenziale successo quindi nel settore sanitario[23].
riconoscimento di oggetti e scene tridimensionali. Tali progressi sono strettamente legati al campo del controllo autonomo di vetture, come le elettriche self driving cars di Tesla, settore in cui la tecnologia appare particolarmente prestante e piena di opportunità.
Tra gli altri innumerevoli usi che sono potenzialmente indicati per questa tecnologia, sono meritevoli di nota i numerosi progressi ottenuti con l’elaborazione del linguaggio naturale, per quanto i sistemi siano ancora dotati di capacità limitate. Ancora, l’area della visione artificiale che ha ottenuto numerosi risultati nell’ambito del
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EXTENDED REALITY L’Extended Reality XR comprende la realtà virtuale VR e la realtà aumentata AR. Per realtà virtuale VR intendiamo una totale immersione in uno spazio virtuale, attraverso l’uso di un visore stereoscopico, audio 3D e spesso sensori di movimento; un’esperienza di questo tipo garantisce sensazioni di forte immedesimazione. La realtà aumentata AR invece, consiste nella visualizzazione di dati aggiuntivi relazionati alla realtà, si può fruire di tale tecnologia da device dotati di una fotocamera, uno schermo e un processore. Attualmente smartphone e tablet sono quelli maggiormente utilizzati, ma anche più sperimentali occhiali per l’augmented reality e sono in progetto interfacce olografiche. Spesso viene utilizzato l’appellativo realtà mista MR, anche se la definizione non è univoca, si intendono tutti quei casi in cui la realtà aumentata è interattiva, ovvero gli oggetti virtuali si relazionano con quelli reali; ad esempio un’applicazione che addiziona oggetti virtuali o sottrae oggetti reali dallo spazio circostante[24].
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Lo studio di queste tecnologie, come per l’Intelligenza artificiale, ha delle basi esperienziali più solide. Possiamo vedere i primi esperimenti legati alla stereoscopia già dal 1850, con la produzione di visori rudimentali che consentivano di osservare foto in modo quasi tridimensionale. L’attenzione verso il virtuale vede un boom negli anni ‘60, con la nascita delle prime console, lo sviluppo del visore sperimentale in AR “Spada di Damocle” di I.Sutherland nel 1966, o i laboratori di “realtà artificiale” di Myron Krueger, negli anni ‘70. Per quando riguarda la realtà virtuale vediamo il primo, sebbene parzialmente fallimentare, tentativo di commercializzazione di un visore nel 1995, il Virtual Boy della Nintendo. Gli esperti di settore ritengono, che dopo anni di silenzio, il ritorno in auge della tecnologia, sia stato segnato, nel 2010, dall’avvio di unaz campagna di crowdfunding per la realizzazione di un visore: l’Oculus Rift del giovane Palmier Luckey. Il prodotto riscuote successo ma soprattutto suscita l’immediato interesse dei leader, il brand verrà poi acquistato da Facebook nel 2014.
Accenture technology classifica l’XR all’interno delle tecnologie DARQ, trend di mercato del 2019, ma la confusione intorno alla definizione “XR” non è poca. Molte aziende utilizzano il termine catalogando le tecnologie secondo il concetto di continuum realtà-virtualità introdotto da Paul Milgram [Fig.3]. I suoi studi e quelli dei suoi colleghi, hanno sviluppato una scala che si estende dal completamente reale al completamente virtuale, formando uno spettro chiuso ed una zona intermedia, dove il reale e il virtuale risultano mescolati in varia prevalenza l’uno su l’altro. Il famoso articolo di Charlie Fink su Forbes, intitolato “War Of AR/VR/MR/XR Words”, mette in discussione l’applicazione di questa scala: la totale immersione garantita dalla realtà virtuale e l’implementazione della realtà fornita dalle tecnologie AR, possono anche presentare sottili differenze nell’hardware e nel software ma grandi differenza nei casi d’uso e negli obbiettivi. Classificando le tecnologie su un’unica scala, pare assurdo asserire che più è immersiva l’esperienza più l’AR diventa simile al VR. Si preferisce unirli sotto la definizione scientifica “X Reality” che consiste in tutte le esperien-
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ze mediate dalla tecnologia che combinano realtà digitali e biologiche, una definizione già in uso da decenni. Inoltre XR, era precedentemente usato per definire la “realtà incrociata”, intendendo qualsiasi hardware capace di combinare aspetti di AR, MR e VR. Con il passare del tempo e man mano che gli hardware sono maturati hanno incorporato più di una tecnologia di realtà immersiva in un unico device, rendendo tale terminologia superata. Esistono numerosi studi ed esperimenti inerenti le interfacce per l’implementazione della realtà. In campo di virtual reality, numerosi visori sono stati prodotti: dalle prime sperimentazioni con la stereoscopia per l’intrattenimento della borghesia ottocentesca, al boom dei videogames degli
cazioni ludiche e formative, l’AR è stato riscoperto per le sue potenzialità in ambito aziendale e per la visualizzazione di dati. Nonostante uno tra i primi visori, quello di Sutherland appunto, fosse proprio in augmented reality e negli anni ’80 Steve Mann cabla il suo primo computer indossabile, dobbiamo aspettare il 2014 per trovare degli occhiali in AR. Nello stesso anno entrano nel mercato i Google Glass, di Google appunto ed i Meta Pro Glasses, prodotti da una startup avviata l’anno prima. Entrambi i prodotti non sono pronti per un mercato di massa e tuttora possiamo affermare che i device indossabili per la realtà aumentata sono in ritardo rispetto alla tecnologia. Tuttavia è possibile fruire di contenuti in AR dai dispositivi più comuni
MIXED REALITY MR
REALTÀ
AUGMENTED REALITY AR
AUGMENTED VIRTUALITY AV
REALTÀ VIRTULE VR
[Fig.3] Continuum Realtà-Virtualità; 1984, Paul Milgramm e Fumio Kishino
anni ’60, fino ai visori odierni, tra cui i principali: Oculus, HTC Vive e Microsoft. La ricerca, oltre a simulare il senso della vista e dell’udito tramite i visori stereoscopici e i sistemi audio, da tempo ha avviato esperimenti per introdurre anche il tatto; quest’ultimi hanno portato alle realizzazione di guanti aptici funzionanti. Gli studi includono anche agli altri sensi, l’olfatto ed il gusto, ma sono ancora in una fase più sperimentale. La realtà aumentata ha un percorso diverso, secondo molti esperti di settore è stata a lungo messa in ombra dalla realtà virtuale e dalle sue appli-
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come gli smartphones o i tablets, ma vi sono anche installazioni composte da schermi interattivi ed altre sperimentazioni[25]. Secondo il Global Investment Report del 2018, la realtà virtuale e la realtà aumentata hanno registrato un aumento degli investimenti del 12% tra il 2016 e il 2017, raggiungendo i 3 miliardi di dollari quell’anno; nei primi tre mesi del 2018, le aziende hanno investito $750 milioni in startup AR/VR. Dopo l’avvento del digitale e l’accesso alla rete garantito quotidianamente a sempre un maggior numero di persone, la realtà estesa e le sue oppor-
EXTENDED REALITY tunità non possono più essere trascurate, vanno integrate nel mondo produttivo. Le tecnologie XR hanno già trovato differenti applicazioni in svariati settori. Da tempo le tecnologie sono utilizzate in ambito militare, diversi simulatori di volo sono stati costruiti ed utilizzati per l’addestramento dei piloti dalla seconda guerra mondiale ad oggi; ma non solo, anche interi mondi virtuali per la simulazione di scenari di guerra, sempre più realistici, grazie all’utilizzo di motori di gioco costruiti sulle stesse leggi fisiche del mondo reale. Un altro ambito di successo è quello dell’intrattenimento e del gaming, sono ormai innumerevoli i mondi virtuali, realistici o di fantasia, forniti dalle industrie di videogiochi; ma anche il cinema viene inevitabilmente influenzato dalla capacità di coinvolgimento delle tecnologie stesse. L’Extended Reality può fornire delle applicazioni vantaggiose anche all’interno delle aziende, che mirano a migliorare il rapporto con i dipendenti, ad esempio piattaforme digitali in VR per incentivare la collaborazione a distanza o interfacce progettate ad-hoc per rendere facile la fruizione delle informazioni aziendali. Esistono già numerosi casi d’uso in ambito educativo e formativo. Le applicazioni in VR si sono dimostrate molto utili per l’apprendimento di mansioni pericolose o che non prevedono margini d’errore, come i chirurghi; mentre quelle in AR consentono di visualizzare modelli 3D inerenti l’oggetto di studio ed avere una comprensione complessiva.
sualizzazione di dati inerenti la salute, che mirano a facilitare il dialogo dottore-paziente. Nel settore architettonico ed edilizio, vengono sviluppate piattaforme che implementano la presentazione al cliente, facilitando la percezione degli spazi e delle dimensioni; ma anche sistemi di progettazione più complessi, che consentono di far dialogare un modello 3D con uno reale, magari anche capaci di fornire un livello di informazioni sovrapposto alla realtà, visualizzabile in AR dai lavoratori, ed aggiornabile in tempo reale. Non c’è da stupirsi, considerati i vantaggi che la tecnologia può fornire all’azienda, che sia stata adottata anche nel mondo del retail, ad esempio per il miglioramento del rapporto con il cliente. Sono state studiate esperienze che si accordano al meglio alle esigenze ed all’emotività del cliente, costruendo un’esperienza di acquisto unica e su misura[26]. Tramite l’Extended Reality si stanno creando modi completamente nuovi di sperimentare il mondo che ci circonda. Questi cambiamenti coinvolgono profondamente il modo di relazionarsi delle aziende nei confronti dei clienti, creando relazioni più significative. Allo stesso tempo le tecnologie supportano i dipendenti, incrementando le loro capacità e prestazioni.
Anche in ambito medico, la realtà estesa è apparsa da subito utile, dapprima per fini educativi, ma in seguito utilizzata anche per effettuare previsioni di interventi, o per lo sviluppo di interfacce di vi-
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QUANTUM COMPUTING Dagli anni ’80 gli scienziati si cimentano nello sviluppo del computer quantistico, si tratta di un sistema computazionale basato sulla meccanica quantistica. “I computer tradizionali si basano sulla logica binaria per processare le informazioni, vale a dire su unità chiamate bit che possono assumere unicamente due valori, 0 e 1, tipicamente rappresentati materialmente tramite l’assenza o la presenza di una carica corrente elettrica. Invece nel caso di un computer quantistico le unità di informazione sono i cosiddetti qubit, nei quali fino all’avvento di una misurazione, è presente una sovrapposizione di stati, fenomeno tipicamente quantistico difficilmente osservabile nel mondo macroscopico.” Raffaele Mauro, Quantum Computing Il Qubit, o quantum bit, è lo stato quantistico in cui si trova una particella o un atomo, che può avere contemporaneamente sia il valore 1 sia il valore 0; e una serie infinita di altri valori. L’esempio più facile per comprendere le applicazioni di questa caratteristica è quello di un elenco telefonico, immaginate di avere un numero specifico da cercare in quell’elenco. Un computer classi-
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co cercherà ogni riga della rubrica telefonica, fino a quando non troverà e restituirà la corrispondenza. Un computer quantistico, grazie ai Qubit, può cercare istantaneamente in tutta la rubrica, valutando ogni riga simultaneamente e restituendo il risultato molto più velocemente di un computer classico. Tutte le volte che c’è un problema industriale (o di altro genere) per il quale esiste un numero apparentemente infinito di variabili e le combinazioni di tali variabili formano un insieme molto ampio di possibili soluzioni, lì c’è spazio per la rivoluzione del computer quantistico. Tra le applicazioni che potrebbero essere realizzate nel breve termine, poichè servono pochi qubit, ci sono quelle relative alle simulazioni chimico-biologiche, oggetto di sperimentazione da parte di imprese come Google, IBM e Rigetti Computing. Questa prospettiva si fonda sul presupposto che i computer quantistici possano simulare in modo relativamente agile gli stessi sistemi quantistici, tra cui la struttura e l’evoluzione e l’interazione delle molecole sulla base del comportamento dei sistemi di elettroni presenti negli atomi che le
compongono. Le applicazioni mediche sono un altro ambito interessante, tra queste la ricerca di farmaci di nuova generazione. Utili applicazioni industriali si potrebbero vedere in ambito energetico e in ambito agricolo. Sempre nel breve termine si stanno sviluppando applicazioni commerciali e militari di tecnologie informatiche quantistiche per la costruzione di crittografia sicura, simulazioni aerodinamiche, intelligenza artificiale più efficiente, nuovi materiali. Negli ultimi 5 anni si è verificata un’accelerazione: quello che fino a qualche tempo fa sembrava pura fantascienza o era confinato ai laboratori di ricerca sta vivendo una fase di commercializzazione. Tutti i più importanti fondi di venture capital e le grandi aziende, i Governi, realizzano investimenti importanti, fioriscono le startup. Gli investimenti nel settore hanno raggiunto i 275 milioni di dollari nel 2017. E alcune startup ne hanno raccolti centinaia. Come Rigetti Computing, che secondo Crun-
chbase ne ha ottenuti 119. La società, fondata nel 2013, ha fatto una trafila nel gotha della Silicon Valley: è passata da Y Combinator (uno dei maggiori acceleratori di startup al mondo) ed è stata finanziata dal fondo Andreessen-Horowitz. D-Wave ha raccolto più di 200 milioni e vende già dei prodotti quantistici; il D-Wave Two è un computer quantistico prodotto dalla D-Wave Systems[27]. Possiede un processore quantistico (Quantum Processor Unit, QPU) a 512 Qbit, ognuno dei quali è un circuito semiconduttore mantenuto a temperature bassissime (2 o 3 K, -271 Celsius). Quando la temperatura si alza, la corrente può con uguale probabilità girare in senso orario o antiorario. Questa indeterminazione viene sfruttata come unità di informazione per svolgere i calcoli tramite il metodo della ricottura quantistica (quantum annealing)[28]; tale metodo dovrebbe permettere di risolvere nuovi tipi di problemi principalmente machine learning, ottimizzazione dei processi, riconoscimento pattern e anomalie, cyber security, analisi delle immagini, analisi finanziare, bioinformatica. D-Wave è prodotto e commercializzato ad
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un prezzo di circa 10 milioni di dollari[29]. Google, in collaborazione con la NASA, ne ha acquistato un esemplare[30]. Google ha un team dedicato di 100 persone e ha già sviluppato un “processore” da 72 qubit, Bristlecone, con un QPU “universale” adatto ad assolvere una più vasta gamma di compiti e può essere utilizzato per risolvere i problemi del mondo reale a breve termine e in tempi record[31]. Ibm ha raggiunto i 50 qubit e guarda alla costruzione di cloud e piattaforme di servizi basato sul quantum computing. All’inizio del 2019, durante il Consumer Electronic Show di Las Vegas, ha annunciato il suo primo computer quantistico disponibile in cloud per uso commerciale. Microsoft ha un proprio programma, tramite l’implementazione del linguaggio di programmazione Q# (q sharp) in Visual Studio e un’architettura del processore con il metodo “Majorana” (Majorana-based fermionic quantum computation) in grado di garantire lo stesso risultato della piattaforma di Google utilizzando il 25% in meno di Qubits[32]. La Cina ha previsto di creare, entro il 2020, un laboratorio nazionale e un investimento da 10 miliardi di dollari; i colossi tecnologici cinesi Alibaba, Tencent e Baidu stanno collaborando con gli istituti di ricerca locali scontrandosi, insieme alla Russia, con i centri di ricerca del MIT e di Harvard negli Stati Uniti, “quasi al limite di una guerra fredda politica”. Gli investimenti negli enti di ricerca e
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nei grandi gruppi privati statunitensi stanno accelerando: nel 2018 è stata proposta la fondazione di un istituto, come la Nasa delle tecnologie quantistiche. Anche l’Unione Europea ha deciso di assumere un ruolo importante investendo un miliardo di euro nei prossimi dieci anni: Quantum Technologies Flagship Programme, grazie al “push” fatto dal fisico italiano Tommaso Calarco, direttore del Centro per le Scienze e Tecnologie Quantistiche Integrate dell’Università di Ulm (in Germania). Londra ha avviato un’iniziativa con un budget di 300 milioni di sterline. “Negli ultimi decenni il quantum computing è stato finanziato da istituzioni ed enti di ricerca. Negli ultimi cinque anni c’è stata un’accelerazione e oggi ci sono anche i venture capital. Significa che c’è qualcosa di valorizzabile sul mercato.” Raffaele Mauro[33]
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MOMENTARY MARKET La tecnologia sta creando un mondo di esperienze intensamente personalizzate e on demand e le aziende devono reinventare le proprie organizzazioni per trovare e cogliere tali opportunità non appena arrivano. Ciò significa vedere ogni opportunità come se fosse un mercato individuale, un mercato momentaneo[34]. Con aziende, forza lavoro, consumatori e industrie che ora sono indissolubilmente connesse, essere digitali non è abbastanza lungimirante da consentire a un’azienda di differenziarsi. Ma offre alle organizzazioni un punto d’appoggio per la loro prossima grande opportunità: catturare i Momenti. Paper Boat, un marchio di bevande che opera in India, utilizza l’ipercustomizzazione come motore chiave per la crescita del mercato. Il suo prodotto principale sono le bevande analcoliche al latticello, ma a differenza di altre aziende produttrici di bevande che lavorano duramente per garantire uniformità, la bevanda ha un sapore diverso a seconda di dove viene venduta. Paper Boat
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infonde sapori regionali come foglie di curry, peperoncino verde o zenzero che riflettono meglio i gusti locali, arrivando persino a utilizzare varietà di mango localizzate per garantire la soddisfazione dei clienti in ogni regione. Nessuna opportunità è troppo piccola o troppo fugace; l’azienda completa anche piccole serie di bevande stagionali per celebrare le festività regionali. Uno di questi drink, Panakam, viene venduto solo per tre giorni all’anno[35]. Una società come Paper Boat offre uno spaccato di come i leader cattureranno singoli Momenti nel mercato. Man mano che la vita delle persone diventa sempre più personalizzata attraverso la tecnologia, creando un mondo con una moltitudine di realtà e Momenti, le aziende devono reinventare le loro organizzazioni per cogliere quelle opportunità quando arrivano. Con l’accesso digitale diretto ai dati dei clienti e capacità di analisi sempre più potenti, le aziende possono comprendere i loro mercati attuali e potenziarli meglio che mai. E con una sofisticata tec-
I mercati momentanei saranno sia un’arte che una scienza. L’offerta per ogni Momento è impraticabile e non necessaria; l’arte sta nel cogliere le giuste opportunità per essere sia efficaci che accolti dai consumatori. La scienza sta nel costruire un’azienda in grado di creare prodotti e servizi personalizzati e attenti a ogni contesto e ad ogni richiesta. Nel mondo post-digitale, ogni momento rappresenterà un potenziale nuovo mercato. È qui che la domanda viene comunicata all’istante e la gratificazione è prevista nell’immediato.
nologia di back-end in grado di riorientare rapidamente il business, possono offrire i loro prodotti per quei segmenti di mercato più velocemente che mai. Queste spinte verso mercati momentanei sono la naturale evoluzione di un mondo che sta maturando digitalmente. Quando le imprese e i consumatori si sono sempre più rivolti alle interazioni online, i servizi su richiesta e i prodotti personalizzabili sono diventati più economici e più facili da eseguire. Netflix e Spotify hanno portato l’intrattenimento dai negozi, direttamente nelle case delle persone; Google e Facebook hanno introdotto pubblicità mirata e personalizzata; Salesforce, Amazon, Microsoft, Google e altri hanno offerto software personalizzabili, spazio di archiviazione e potenza di elaborazione su richiesta. Esposte a questo livello di convenienza, immediatezza e intimità, non sorprende che le persone si aspettino questo livello di servizio da ogni azienda. Le ricerche per la “spedizione in giornata” sono cresciute del 120% dal 2015 e ci sono anche grandi aspettative riguardo alla personalizzazione, con il 71% dei consumatori che esprime frustrazione quando le esperienze di acquisto sono impersonali. Anche le aspettative B2B sono cresciute: in un recente studio di Salesforce, i partner commerciali hanno affermato in modo schiacciante che comprendere le loro esigenze e il modo in cui usano prodotti e servizi è la chiave per avere successo con la loro attività. In caso di insoddisfazione, il 76%
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dei clienti ritiene che sia più facile che mai semplicemente portare la propria attenzione altrove. Ma l’opportunità attende le aziende che sono pronte a cogliere i Momenti quando arrivano. Le aziende che elaborano una strategia tecnologica per soddisfare e persino superare queste crescenti aspettative dei clienti si troveranno molto più avanti della concorrenza e pronte al futuro post-digitale[36]. Individuare i Momenti è solo il primo passo. L’altro pezzo del puzzle è riuscire a competere per quei Momenti quando arrivano. Per fare ciò, le aziende devono offrire esattamente ciò che le persone desiderano con una personalizzazione sempre più specifica per le circostanze del momento. I leader stanno già andando ben oltre la personalizzazione di base, adattando individualmente prodotti e servizi alle esigenze attuali. Guarda il settore del commercio al dettaglio dove le persone si aspettano che la loro presenza digitale li segua nel negozio fisico. Sam’s Club, il club magazine di proprietà di Walmart, ha introdotto per la prima volta un’app “Scan & Go” due anni fa, consentendo ai clienti di scansionare gli oggetti mentre vengono messi nel carrello, per poi aggirare la tradizionale linea di pagamento attraverso il proprio device. Ora Sam’s Club ha adattato l’app per guidare un’esperienza di shopping interattiva, incorporando i dati di acquisto passati di un cliente e l’apprendimento automatico per creare liste della spesa intelligenti. Per il futuro, l’azienda sta cercando di combinare questa esperienza su misura con la tecnologia beacon per suggerire percorsi ottimali attraverso il negozio[37]. Il Vi di Lifebeam, descritto come il primo “personal personal trainer”, offre coaching persona-
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lizzato in tempo reale. Sulla base degli obiettivi individuali di un atleta e di dati come la frequenza cardiaca e la cadenza dei passi, Vi può riprodurre musica a un ritmo che corrisponde alla frequenza di passi che un corridore dovrebbe riuscire a tenere, o, ad esempio, consigliare di fare passi più brevi per ridurre la tensione sulle ginocchia[38]. Alcune aziende hanno persino affidato la personalizzazione dei prodotti fisici alle mani del consumatore o alle loro orecchie. Gli auricolari Revols, usano un’app accoppiata per attivare un processo di modellatura nell’orecchio: gli auricolari si trasformano da uno stato iniziale gelatinoso in una forma permanente e personalizzata per l’ascoltatore in 60 secondi[39]. Con le aspettative sulla personalizzazione in crescita e nuove opportunità che appaiono ogni giorno, le aziende devono aumentare la propria agilità per adattarsi ai singoli Momenti su larga scala. Bosch Rexroth ha già iniziato a introdurre queste funzionalità in oltre 100 fabbriche. Gli “assistenti automatici di produzione” dell’azienda sono robot a braccio singolo in grado di gestire compiti complessi come assemblaggio e saldatura, nonché robot altamente riconfigurabili per una vasta gamma di altri compiti. Quando le richieste di prodotti nella sua fabbrica di Homburg sono cambiate, la linea produttiva esistente è stata modificata in un solo fine settimana. Allo stesso tempo, Bosch Rexroth sta lavorando per aumentare la flessibilità e l’adattabilità dei suoi dipendenti umani. Le workstation denominate “ActiveAssist” sono dotate di telecamere, proiettori e schermi tattili per visualizzare informazioni pertinenti al contesto lavorativo per ciascun dipendente, fornendo istruzioni specifiche, segnali visivi e correzione degli errori durante il processo di assemblaggio
MOMENTARY MARKET di ogni singola parte. Questi sono i primi sforzi di una trasformazione in corso. Con una suite di tecnologie aggiuntive, inclusi sensori, gateway IoT e piattaforme dati; Bosch Rexroth sta costruendo la sua visione della “fabbrica del futuro”, in cui l’intera linea di assemblaggio supporterà la progettazione orientata al prodotto, la personalizzazione e una catena produttiva dinamica per reagire in un attimo alle mutevoli esigenze dei clienti. La produzione agile consente alle aziende di offrire prodotti e servizi altamente personalizzati prima che il Momento sia passato. Alla base di questa e di altri cambiamenti per rimanere al passo con i mercati momentanei ci sono le applicazioni rese possibili dai digital twin. Questi sono modelli digitali di apparecchiature, macchine e una varietà di altri elementi che esistono - o potrebbero esistere - nel mondo fisico, basati su dati dei sensori in tempo reale e altre informazioni contestuali come programmi di assistenza, autonomia operativa e dati meteorologici. Adottando i digital twin, le aziende possono conservare un modello digitale granulare dei loro prodotti, operazioni e altro. Questi gemelli possono essere utilizzati per monitorare, analizzare e simulare piani o potenziali operazioni. È facile vedere il valore dei digital twin nella produzione. Ma saranno fondamentali per qualsiasi impresa che cerca di servire mercati temporanei, consentendo una maggiore flessibilità e adattabilità. Il mondo del mercato momentaneo del futuro è costruito sul nascente mercato dell’IoT (Internet of Things). Entro il 2020, ci saranno 31 miliardi di dispositivi connessi nel mondo e quel numero supererà il doppio a 75 miliardi entro il 2025.
care e raggiungere un mercato momentaneo. Il catalizzatore che porterà l’IoT al suo pieno potenziale tanto atteso è la rete 5G. Per Accenture, il 62% dei dirigenti aziendali e IT ritiene che il 5G avrà un impatto significativo sui loro settori nei prossimi tre anni. Lo standard è stato completato a giugno 2018, con i fornitori di telefonia mobile che dovrebbero implementare rapidamente le loro reti nel 2019 e 2020. La velocità, la portata e la ridotta latenza del 5G porteranno preoccupazioni di vecchia data sulla connettività e la larghezza di banda per i dispositivi IoT a riposo. Ben al di là della fabbrica controllata, degli uffici o degli ambienti domestici a cui i dispositivi IoT sono ampiamente limitati oggi, il 5G fornirà le basi per una rete veramente intelligente di auto, robot, droni e altro ancora, tutti in grado di comunicare e reagire in tempo reale, ovunque le persone ne abbiano bisogno[40]. Nel mondo post-digitale, ogni momento rappresenterà un potenziale nuovo mercato. È qui che la domanda viene comunicata all’istante e la gratificazione è prevista nell’immediato. Inoltre, entrambe sono in costante cambiamento, creando un flusso infinito di opportunità da soddisfare attraverso l’impegno business-to-business (B2B) e business-to-consumer (B2C). Il mondo post-digitale è quello in cui la tecnologia è il tessuto della realtà e le aziende possono usarla per incontrare le persone ovunque si trovino, in qualsiasi momento nel tempo.
Ogni dispositivo è un nuovo canale, una nuova fonte di dati e un nuovo modo per identifi-
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IDENTITÀ TECNOLOGICA Le interazioni basate sulla tecnologia stanno creando un’identità tecnologica in espansione per ogni consumatore e ogni azienda che offre un prodotto o servizio[41]. Questa base vivente di conoscenza sarà la chiave non solo per comprendere la prossima generazione di consumatori, ma anche per creare relazioni ricche, individualizzate e basate sull’esperienza nell’era post-digitale[42]. Le esperienze stanno iniziando a fornire una visione viva, più olistica e continua delle attività digitali, delle capacità tecnologiche e delle preferenze dei clienti, oltre alle loro esigenze e obiettivi personali. È il circuito di feedback aziendale dell’era post-digitale: più esperienze le aziende forniscono, più ricche sono le identità tecnologiche create. Più ricca è l’identità tecnologica, più potente è l’esperienza che un’azienda può creare. Il passaggio alle esperienze tecnologiche è già iniziato sul serio.
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A livello globale, 1,7 miliardi di adulti sono “senza banca”, senza conto bancario o accesso a finanziamenti formali. Senza alcuna storia finanziaria, non possono beneficiare di un prestito. Senza prestiti, non hanno alcuna storia finanziaria. Ma la piattaforma di prestito SlicePay ha trovato un modo per servire gli studenti non affiliati in India. SlicePay esegue controlli di “credito” esaminando l’uso della tecnologia da parte dei richiedenti. La frequenza con cui pubblicano foto di se stessi in vacanza o effettuano il check-in nei ristoranti sui social media può sembrare una misura poco ortodossa della fattibilità finanziaria, ma offre utili spunti sui modelli di spesa. Combinato con altre metriche derivate dalla tecnologia, SlicePay utilizza queste intuizioni per creare ai candidati profili che sostituiscono le storie finanziarie tradizionali[43]. Ikea ha creato un’app di realtà aumentata che consente ai clienti di sfogliare il catalogo dell’azienda e posizionare rendering 3D di mobili direttamente
Le interazioni basate sulla tecnologia stanno creando un’identità tecnologica in espansione per ogni consumatore e ogni azienda che offre un prodotto o servizio[41]. Questa base vivente di conoscenza sarà la chiave non solo per comprendere la prossima generazione di consumatori, ma anche per creare relazioni ricche, individualizzate e basate sull’esperienza nell’era post-digitale[42].
nel loro ambiente fisico. Invece di far tornare a casa il cliente e costruire un pezzo, solo per poi rendersi conto che non era proprio quello che avevano sperato, l’app rivoluziona l’esperienza di acquisto. Le persone possono ora prendere decisioni di acquisto utilizzando la propria casa come sfondo del catalogo e, grazie all’acquisto della piattaforma di lavoro TaskRabbit da parte di Ikea, i clienti possono anche assumere senza problemi un aiuto per assemblare il nuovo pezzo sul posto[44]. Il vantaggio consiste nel creare un’esperienza su misura che si integra perfettamente nella vita di un cliente specifico evitando di perdere la fiducia del consumatore tramite un acquisto non sincronizzato con le sue esigenze e aspettative. La padronanza dell’uso delle identità tecnologiche inizia con la comprensione del loro valore chiave: si basano sul potere della scelta del consumatore. Nessuno sceglie la propria età, etnia o altre caratteristiche comunemente utilizzate per classificare le persone in secchi demografici. Ma avere un account Facebook o un dispositivo smart home è una scelta. Quale marca di smartphone ha una persona o averlo o meno, è una scelta. Se attivare o meno il rilevamento della posizione, utilizzare un dispositivo fitness indossabile o lasciare che una compagnia assicurativa controlli l’attività di guida in cambio di uno sconto: tutte queste sono scelte, guidate dalla convenienza, dall’accessibilità o dalla fiducia che una persona ha in una deter-
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minata azienda. Le scelte sulla tecnologia creano molte variabili di consumo che le aziende devono sia comprendere che affrontare. L’esempio più ovvio riguarda la questione dell’individualizzazione e della privacy. Le aziende devono allinearsi tra “utile” e “inquietante” e tenere presente che la linea varierà per ogni persona. Andare oltre la linea rossa per un singolo cliente potrebbe significare che tutto è perduto. Caso in questione: un consumatore su cinque riferisce che passerebbe a un altro marchio se un’esperienza di personalizzazione fosse troppo inquietante, e uno su cinque ha anche detto che avrebbe parlato della personalizzazione inquietante con gli altri. Tuttavia, allo stesso tempo, quasi la metà dei consumatori affermano di aver acquistato un prodotto che non avevano veramente intenzione di acquistare dopo aver ricevuto una raccomandazione personalizzata dall’azienda. Le scelte tecnologiche hanno creato un ampio spettro di atteggiamenti nei confronti della tecnologia e il regolamento generale sulla protezione dei dati (GDPR) dell’Unione europea, insieme al caos che ha circondato il suo passaggio, ha mostrato quanta poca attenzione le aziende abbiano prestato in passato a questi diversi atteggiamenti. Il regolamento ha sbalordito i leader delle imprese e avviato una lotta di massa per cercare di comprendere la portata dei suoi potenziali effetti per le singole società. Anche dopo un ritardo di due anni nell’applicazione, oltre il 60% delle aziende ha dichiarato di non aspettarsi di essere piena-
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mente conforme quando la legge entrerà in vigore a maggio 2018. Le aziende hanno bisogno di capire quanta tecnologia le persone vogliono usare, quanta accesso vogliono permettere nella loro vita e quanta individualizzazione vogliono che le aziende creino senza scavalcare la linea rossa. Dai pedaggi ai baby monitor ai tachimetri intelligenti, varie tecnologie di diverse aziende pervadono la vita quotidiana delle persone. Sempre più spesso, queste esperienze vengono fornite attraverso dispositivi ed ecosistemi di altre società: le interazioni basate su app sono distribuite tramite Android o iOS; i servizi vocali sono accessibili tramite un assistente digitale preferito; gli acquisti di elettrodomestici intelligenti dipendono dalla compatibilità con il sistema di gestione della casa intelligente esistente del consumatore. I singoli clienti saranno coinvolti in molti ecosistemi diversi e per offrire esperienze che si adattano perfettamente alle loro vite, le aziende devono navigare tra tutte queste relazioni. A breve termine, ciò significa che le aziende potrebbero dover mantenere più canali digitali per supportare le numerose combinazioni di ecosistemi presenti nelle identità tecnologiche dei propri clienti. Domino’s Pizza, un leader digitale, lo dimostra supportando gli ordini attraverso le tradizionali vie di comunicazione come una pagina Web e app per smartphone, ma espandendo anche le sue capacità per supportare gli ordini tramite Amazon Alexa, Google Assistant, Slack, Twitter, la piattaforma di automobili connesse Ford SYNC e molte altre[45].
IDENTITÀ TECNOLOGICA Nel lungo periodo, le scelte in espansione di ecosistemi e servizi tecnologici influenzeranno la strategia di prodotto. Come Domino, alcune aziende inseguiranno ogni ecosistema; Philip’s Hue, iRobot’s Roombas e i dispositivi Wemo di Belkin lavorano tutti in concerto con una gamma di assistenti digitali, massimizzando la loro portata. Altri potrebbero invece seguire la strategia del frigorifero Family Hub di Samsung: evitando l’approccio orizzontale, Samsung ha introdotto il proprio assistente intelligente, Bixby, come parte inestricabile del frigorifero stesso[46]. Le aziende devono comprendere il contesto tecnologico completo dei consumatori se desiderano offrire esperienze ricche e senza soluzione di continuità nell’era post-digitale, compresi i problemi di accesso che incidono sulla scelta dei consumatori. Ciò potrebbe significare assicurarsi che i prodotti funzionino in più aree, tutte con diversi livelli di accesso alla tecnologia. Oppure potrebbe significare servire più persone nella stessa area supportando molti diversi ecosistemi digitali. Ad ogni modo, inizia con un quadro chiaro e in costante aggiornamento delle tecnologie che i consumatori sono disposti e possono integrare nella loro vita.
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HUMAN + WORKER I lavoratori del mondo post-digitale hanno già incorporato la tecnologia nel background delle proprie competenze ed esperienze. La forza lavoro sta diventando “Human+”: ogni individuo è potenziato dalle proprie abilità e conoscenze, oltre ad avere accesso ad una nuova serie di possibilità di apprendimento e perfezionamento in costante crescita, rese possibili dalla tecnologia. La forza lavoro si sta evolvendo rapidamente, incorporando nuove capacità e competenze basate sulla tecnologia per offrire valore all’azienda, ma poiché la linea tra i dipendenti e la tecnologia che usano si sfoca, sta emergendo un nuovo divario. L’impresa è ancora ottimizzata per la forza lavoro del passato, lasciando una disconnessione worker/commissioner che raggiunge l’intera organizzazione. Le aziende hanno inavvertitamente creato un nuovo divario digitale tra loro e la forza lavoro che li ha aiutati a crescere. I leader si stanno sforzando di colmare il divario, adattando le strategie tecnologiche che hanno cre-
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ato con successo la stessa forza lavoro di prossima generazione, per integrare le loro nuove esigenze aziendali. In Swisscom, i dipendenti stavano cercando un modo per collaborare tra team chiusi, condividendo le conoscenze e le soluzioni. Con l’ampiezza e la profondità dell’esperienza presso il principale fornitore di telecomunicazioni della Svizzera, qualcuno all’interno della sua forza lavoro di 21.000 persone, avrebbe sicuramente la risposta di cui un collega ha bisogno per risolvere un problema, ma trovare la persona giusta a cui porre il quesito era una sfida frequente. Ora, i lavoratori di Swisscom possono porre domande tramite “Ask the Brain”, una soluzione basata sull’intelligenza artificiale di Starmind che identifica gli esperti pertinenti e condivide automaticamente la richiesta tra tutti i dipendenti. Più della metà delle domande riceve risposta in meno di due ore e la conoscenza di ogni dipendente è facilmente accessibile a tutti gli altri.
Prima della rivoluzione digitale, i lavoratori potevano cambiare lavoro solo poche volte nella loro carriera e avevano meno probabilità di attraversare settori o aree di competenza[47]. I lavoratori del mondo post-digitale hanno già incorporato la tecnologia nel background delle proprie competenze ed esperienze. La forza lavoro sta diventando “Human+”: ogni individuo è potenziato dalle proprie abilità e conoscenze, oltre ad avere accesso ad una nuova serie di possibilità di apprendimento e perfezionamento in costante crescita, rese possibili dalla tecnologia.
Le persone risparmiano il tempo che avrebbero trascorso alla ricerca dell’esperto giusto e invece impiegano quel tempo a mettere le risposte in pratica. Incorporando le esigenze dei suoi lavoratori nella sua strategia tecnologica, Swisscom ha compiuto un passo per liberare il pieno potenziale di una forza lavoro di prossima generazione, che attualmente è vincolata dalle basi stesse su cui è stata costruita. Di concerto con questo trend Human+, le persone si spostano più rapidamente tra le aziende. Gli anni medi di incarico presso lo stesso datore di lavoro negli Stati Uniti sono passati da 4,6 nel 2012 a 4,2 nel 2016. Tra quelli di età compresa tra 25 e 34 anni, il mandato medio con una società è ora inferiore ai tre anni. L’innovazione tecnologica, unita all’aumento del dinamismo dei dipendenti, ha creato un numero in continua espansione di potenziali percorsi da esplorare per i lavoratori. Ciò significa anche un numero crescente di percorsi di carriera che le aziende possono identificare, gestire e supportare; e finora le aziende non hanno tenuto il passo. Le strategie per la ricerca di talenti non sono sincronizzate con le capacità dei lavoratori Human+. Gli investimenti nella formazione e nelle tecniche di assunzione sono molto lontani da dove devono essere, dato l’alto tasso di transizioni dei dipendenti verso ruoli o aziende diverse. In questo panorama, dove vi sono disponibili più informazioni che mai sia per i lavoratori che per le organizza-
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zioni, ma la sfida è diventata individuare e canalizzare le competenze dei lavoratori, che sempre più fluidamente si muovono tra i ruoli. Le imprese hanno bisogno di adattare le strategie tecnologiche che hanno creato con successo questo lavoratore di nuova generazione, per implementare ulteriormente l’efficenza. Attraverso l’AI, la realtà estesa (XR) e l’analisi dell’indice di gradimento, le aziende possono spingere in avanti la loro forza lavoro, aprendo la strada alla continua crescita aziendale. Praticamente, le aziende stanno ripensando il modo in cui assumono, usando la tecnologia per valutare i candidati in base alle capacità e al potenziale, un approccio che si presta meglio all’adattabilità del lavoratore Human+. I leader di mercato lo stanno già utilizzando come vantaggio, allontanandosi da assunzioni basate esclusivamente sulle abilità reattive e guardando verso un mix ottimizzato di persone. Mentre le organizzazioni evolvono le loro strategie di reclutamento e assunzione, devono anche rivedere il loro approccio alla retribuzione. Anche se il lavoro diventa più democratizzato e i viaggi di carriera più fluidi, persistono sfide come le disparità retributive di genere. Gli strumenti basati sull’intelligenza artificiale possono aiutare a identificare e correggere i pregiudizi relativi a genere, razza, disabilità o età, iniziando a uniformare il campo di gioco. La mobilità dei lavoratori Human+ richiede anche un nuovo approccio alla negoziazione dei salari durante i cambi di carriera. Prima della rivoluzione digitale, i lavoratori potevano cambiare lavoro solo poche volte nella loro carriera e avevano meno probabilità di attraversare settori o aree di competenza[47]. Tale stabilità e familiarità con un’area specifica darebbe loro un’idea ragionevole di un equo compenso per le loro vere competenze
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e potenzialità. Ora, con i lavoratori che evolvono costantemente le loro competenze e si spostano rapidamente tra i ruoli, è essenziale garantire una compensazione equa e negoziata in modo coerente. Le aziende possono offrire consapevolezza sulla retribuzione utilizzando i dati, confrontando i salari proposti con le medie del settore, in modo che sia i richiedenti che i responsabili delle assunzioni abbiano visibilità su eventuali discrepanze. Piuttosto che limitare i loro potenti lavoratori Human+ solo alle competenze di cui hanno bisogno oggi, i leader stanno investendo in piattaforme e strategie di apprendimento che preparano meglio i lavoratori e l’azienda per il domani. PayPal ha stretto una partnership con Udemy per offrire ai propri dipendenti video learning su richiesta e auto-indirizzati. Non solo la partnership offre opportunità di apprendimento immediato, ma offre anche a PayPal una migliore comprensione delle competenze che i suoi dipendenti vogliono indirizzare nell’azienda e il modo migliore per soddisfare tali esigenze. Mentre i dipendenti sfogliano e interagiscono con i video curati di Udemy, PayPal ottiene approfondimenti, analisi di back-end su quali argomenti ottengono il maggior interesse e quali materiali ottengono maggiore successo. Nel 2018, Telenor Group ha voluto promuovere una cultura di apprendimento continuo e trasformazione delle competenze. I dipendenti sono stati sfidati a dedicare 40 ore lavorative all’autoapprendimento durante l’anno, dividendo il loro tempo tra il portale di apprendimento digitale dell’azienda, che offre corsi di fornitori come Linkedin e Coursera, e altre opportunità tra cui corsi in classe e formazione sul posto di lavoro. Alla fine dell’anno, l’azienda ha scoperto che i dipendenti non solo avevano affrontato la sfida, ma la superavano di
HUMAN + WORKER gran lunga, quasi raddoppiando il tempo dedicato ai soli corsi online; hanno rinnovato la sfida per il 2019. Incorporando le esigenze di formazione e apprendimento nelle loro strategie tecnologiche, le aziende leader stanno abbinando le capacità Human+ e il loro potenziale con le esigenze attuali e future delle competenze aziendali. Inoltre, questo approccio favorisce il coinvolgimento, garantendo alle persone un accesso continuo alle opportunità di apprendimento e crescita. Le aziende dovrebbero prestare particolare attenzione all’apprendimento immersivo, dove le tecnologie della realtà estesa (XR) stanno creando una miriade di nuove opportunità e l’intelligenza artificiale consente nuovi livelli di personalizzazione[48]. Le conseguenze di questi nuovi processi porteranno a un cambiamento della geografia produttiva, i lavoratori Human+ interpreteranno figure professionali come: data analyst, data scientist, per l’estrazione dei dati; AI specialist, machine learning specialist, per l’implementazione delle nuove tecnologie, designer con bagaglio grafico e applicativo e general operation manager per fare da collante tra le professioni. I quattro i driver principali del cambiamento hanno tutti a che fare con la tecnologia: una diffusa presenza dell’internet mobile super veloce, l’intelligenza artificiale, l’adozione sempre più ampia di strumenti di big data analysis e il ricorso al cloud computing.
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DIGITAL TWIN Mentre il concetto di digital twin esiste dal 2002, è solo grazie all’Internet of Things (IoT) che è diventato conveniente implementarlo. Molto semplicemente, un digital twin è un modello virtuale di un processo, prodotto o servizio. Questa associazione dei mondi virtuali e fisici consente l’analisi dei dati e il monitoraggio dei sistemi per affrontare i problemi prima ancora che si verifichino, prevenire i tempi di inattività, sviluppare nuove opportunità e persino pianificare il futuro utilizzando simulazioni. Un digital twin è una rappresentazione digitale di un oggetto o sistema fisico. La tecnologia si è ampliata per includere oggetti di grandi dimensioni come edifici, fabbriche e persino città, e alcuni hanno affermato che anche persone e processi possono avere digital twin, espandendo ulteriormente il concetto. L’idea è nata per la prima volta alla NASA: modelli su vasta scala di capsule spaziali primitive, venivano utilizzate sul terreno per rispecchiare e diagnosticare problemi in orbita - il precursore del digital twin
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di oggi - fin dai primi giorni dell’esplorazione dello spazio. Come si gestiscono, si mantengono o si riparano i sistemi quando non ci si trova vicino a loro? Questa era la sfida che il dipartimento di ricerca della NASA doveva affrontare quando sviluppava sistemi che andavano oltre la capacità di vedere o monitorare fisicamente. E quando il disastro colpì l’Apollo 13, fu l’innovazione dei sistemi a specchio ancora sulla terra che permise agli ingegneri e agli astronauti di determinare come potevano salvare la missione. Oggi, la NASA utilizza digital twin per sviluppare nuove tabelle di marcia, veicoli e aerei di prossima generazione.
Un digital twin è un modello virtuale di un processo, prodotto o servizio. Questa associazione dei mondi virtuali e fisici consente l’analisi dei dati e il monitoraggio dei sistemi per affrontare i problemi prima ancora che si verifichino. “I digital twin stanno diventando un imperativo aziendale, coprendo l’intero ciclo di vita di un asset o processo e creando le basi per prodotti e servizi connessi. Le aziende che non rispondono saranno lasciate indietro”
In senso figurato, le loro funzioni possono essere divise in tre fasi: OSSERVAZIONE in questa fase i sensori e i dispositivi raccolgono dati per illustrare la situazione ELABORAZIONE in questa fase il software intelligente analizza i dati raccolti e, in caso di problemi, trova diverse possibili soluzioni per ognuno AZIONE in questa fase gli algoritmi intelligenti scelgono la soluzione più appropriata e la implementano per affrontare i problemi “Il fine ultimo per il digital twin è quella di creare, testare e costruire le nostre apparecchiature in un ambiente virtuale”, afferma John Vickers, il principale esperto di produzione della NASA e responsabile del National Center for Advanced Manufacturing della NASA. “Solo quando lo portiamo allo stato in cui si comporta secondo i nostri requisiti, lo produciamo fisicamente. Vogliamo quindi che quella costruzione fisica si ricolleghi al suo digital twin attraverso i sensori in modo che il digital twin contenga tutte le informazioni che potremmo avere controllando la costruzione fisica”. Thomas Kaiser, Vicepresidente senior di IoT per SAP, ha affermato: “I digital
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twin stanno diventando un imperativo aziendale, coprendo l’intero ciclo di vita di un asset o processo e creando le basi per prodotti e servizi connessi. Le aziende che non rispondono saranno lasciate indietro”. Michael Grieves dell’Università del Michigan ha scritto per la prima volta del concetto, usando il termine digital twin nel 2002. Oggi, l’intelligenza artificiale e la connettività al cloud ci consentono un potenziale senza precedenti per l’implementazione su larga scala della tecnologia digital twin, per le aziende di una varietà di settori. Ma il termine è davvero decollato dopo che Gartner ha nominato i digital twin come una delle 10 principali tendenze tecnologiche strategiche per il 2017 dicendo che entro tre o cinque anni, “miliardi di cose saranno rappresentate da digital twin, un modello software dinamico di una cosa fisica o sistema”. Un anno dopo, Gartner ha nuovamente indicato i digital twin come una tendenza di punta, affermando che con una stima di 21 miliardi di sensori ed endpoint collegati entro il 2020, i digital twin esisteranno per miliardi di cose nel prossimo futuro[49]. I componenti intelligenti che utilizzano i sensori per raccogliere dati sullo stato in tempo reale, le condizioni di lavoro o la posizione, sono integrati con un elemento fisico e collegati a un sistema basato su cloud che riceve ed elabora tutti i dati monitorati dai sensori. Questo input viene analizzato in base a dati aziendali e altri dati contestuali. I digital twin sono potenti mezzi per promuovere innovazione e prestazioni, sono il prodotto con le più avanzate funzionalità di monitoraggio, analisi e previsione a portata di mano. I PROCESS DIGITAL TWIN simulano i processi di produzione. Un processo di produzione virtuale può creare diversi scenari e mostrare cosa accadrà in diverse situazioni. Ciò consente a un’azienda di svi-
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luppare la metodologia di produzione più efficiente. Il processo può essere ulteriormente ottimizzato con l’aiuto di un digital twin di prodotto per ogni attrezzatura coinvolta. Pertanto, un’impresa sarà in grado di eseguire la manutenzione preventiva, evitando costosi tempi di inattività. Le operazioni di produzione saranno più sicure, rapide ed efficienti. I SYSTEM DIGITAL TWIN, invece, sono modelli virtuali di interi sistemi (ad es. un impianto o una fabbrica). Raccolgono enormi quantità di dati operativi prodotti da dispositivi e prodotti nel sistema, acquisiscono informazioni e creano nuove opportunità commerciali per ottimizzare tutti i processi. La produzione è l’area in cui gli utilizzi di digital twin sono probabilmente andati più lontano, con le fabbriche che già li utilizzano per simulare i loro processi. Ad esempio, il “parco eolico digitale” di GE ha aperto nuove prospettive per migliorare la produttività. GE utilizza l’ambiente digitale per informare della configurazione di ciascuna turbina eolica prima della costruzione. Il suo obiettivo è generare guadagni del 20% in termini di efficienza analizzando i dati di ciascuna turbina alimentata al suo equivalente virtuale. “Per ogni risorsa fisica al mondo, abbiamo una copia virtuale in esecuzione nel cloud che si arricchisce ogni secondo di dati operativi”, afferma Ganesh Bell, Chief Digital Officer e General Manager di Software & Analytics presso GE Power & Water[50]. La tecnologia del digital twin si è spostata oltre la produzione, nei mondi della fusione tra Internet of Things, intelligenza artificiale e data analysis[40]. Man mano che “cose” più complesse si collegano alla capacità di produrre dati, avere un equivalente digitale offre a data scientist e altri professionisti IoT la possibilità di ottimizzare implementazioni alla massima efficienza e creare altri scenari what-if.
DIGITAL TWIN Costruire un digital twin è ancora complesso e non esiste ancora una piattaforma standardizzata per farlo. I digital twin automobilistici sono resi possibili perché le auto sono già dotate di sensori di telemetria, ma perfezionare la tecnologia diventerà più importante man mano che più veicoli autonomi iniziano a percorrere le strade pubbliche. L’assistenza sanitaria è il settore che produce digital twin delle persone. Sensori delle dimensioni di un cerotto inviano le informazioni sulla salute a un digital twin utilizzato per monitorare e prevedere il benessere del paziente[51]. Contrariamente a molte tecnologie emergenti, le offerte commerciali di digital twin provengono in realtà da alcune delle più grandi aziende del settore. Ad esempio, GE, che ha sviluppato internamente la tecnologia del digital twin come parte del suo processo di produzione di motori a reazione, sta ora offrendo la propria esperienza ai clienti, così come Siemens, un altro colosso industriale fortemente coinvolto nella produzione. IBM commercializza digital twin come parte della sua spinta IoT e Microsoft offre la propria piattaforma digital twin sotto l’ombrello di Azure. Chevron sta lanciando la tecnologia digital twin per i suoi giacimenti petroliferi e le raffinerie e prevede di risparmiare milioni di dollari in costi di manutenzione. Siemens dalla sua parte afferma che l’uso di digital twin per modellare e prototipare oggetti che non sono stati ancora prodotti può ridurre i difetti del prodotto e ridurre il time-to-market. Gartner avverte che i digital twin non sono sempre richiesti e possono aumentare inutilmente la complessità. Potrebbero essere un eccesso di tecnologia per un particolare problema aziendale. Ci sono anche preoccupazioni in merito a costi, sicurezza, privacy e integrazione”[52].
schi per la salute e la vita delle persone. Il problema principale che si presenta con i cloni digitali è la sicurezza e la privacy dei dati. Poiché il software intelligente ha accesso a numerose risorse di informazioni aziendali e private, è soggetto a attacchi informatici e furto di dati. Gli imprenditori che faranno uso della tecnologia dovrebbero riflettere a lungo sui sistemi di sicurezza. Inoltre, nessuno sa come si comporteranno i sistemi intelligenti in futuro. È possibile che possano perdere il controllo a causa della capacità di apprendere e aggiornare e prendere decisioni pericolose per le persone. In ogni caso, sarà possibile prendersi cura della sicurezza e determinare le linee rosse per l’intelligenza artificiale. La società americana General Electric è stata la prima azienda a sviluppare un’applicazione industriale per il concetto di controparti digitali. È stato utilizzato per analizzare e migliorare l’efficienza delle turbine eoliche e dei motori degli aeromobili. Ad oggi, l’azienda ha già creato oltre mezzo milione di copie virtuali per una vasta gamma di prodotti, processi e sistemi. Gli ingegneri della British Petroleum (BP) visualizzano e controllano migliaia di tubi nascosti sotto la neve in Alaska usando le loro repliche virtuali. Esistono già digital twin 3D di intere città, ad es. Singapore virtuale. Questi sistemi forniscono preziose informazioni che le autorità cittadine possono utilizzare per informare i cittadini e migliorare le infrastrutture[53].
La tecnologia consente alle persone di vedere i problemi interni degli oggetti fisici senza aprirli grazie alla visualizzazione al computer e risolverli senza ri-
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Virtual Reality
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Augmented Reality
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Il termine Realtà Estesa (XR) mira a racchiudere tutti i termini utilizzati finora per descrivere le tecnologie che chiamiamo Realtà Virtuale (VR), Realtà aumentata (AR) e Realtà Mista (MR). Tuttavia la definizione qui fornita risulta ancora imprecisa ed incompleta, la confusione sulla terminologia ha destato molti dibattiti nel settore. Ne sono un esempio i numerosi acronimi apparsi negli anni, per citarne alcuni: CR (Classic reality), nonché realtà classica, ovvero tutti i dispositivi che abbiamo utilizzato per decenni dotati di mouse e tastiera, con nessun tipo di esperienza immersiva o PR (Portable Reality), nonché le tecnologie della recente rivoluzione dei dispositivi mobili e touchscreen. Gran parte dei documenti concordano che è più esaustivo riferirsi all’XR come a tutti gli ambienti combinati reali e virtuali e alle interazioni uomo-macchina generate dalla tecnologia
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informatica e dai dispositivi indossabili, includendo le forme rappresentative come della realtà aumentata, mista e virtuale. “XR non fa riferimento a nessuna tecnologia specifica”, è quanto afferma Jim Malcom, direttore generale di HumanEyes, ma l’utilizzo improprio delle lettere da parte di svariate aziende, tra cui la Sony, la Microsoft o la HumanEyes stessa non ha fatto che alimentare la confusione; infatti si contano numerosi marchi e prodotti contenenti la sigla e non del tutto pertinenti. Il dibattito si articola principalmente intorno alla scala denominata “continuum della virtualità” [Fig.3] che è più un concetto antropologico inerente l’informatica ed i nuovi media; è stato introdotto da Paul Milgram e Fumio Kishino nel 1984. La scala continua varia tra due estremità, da un lato la realtà completamente reale e dall’altro quella completamente
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virtuale; comprende quindi, nella zona intermedia, tutte le possibili variazioni e composizioni tra oggetti reali e virtuali. Nel mezzo, nello spettro della mixed reality, le tecnologie si collocano in base al grado di interazione: con poche interazioni sono chiamate realtà aumentata (AR), con un maggior livello d’immedesimazione, virtualità aumentata (AV). Il dibattuto articolo di Charlie Fink, pubblicato su Forbes ed intitolato “War Of AR/VR/MR/ XR Words”, sostiene invece che l’ormai datato “continuum della virtualità” non è la scala più appropriata per racchiudere le tecnologie in questione. Afferma che il sistema è occluso tra i due estremi, uno totalmente reale ed uno totalmente virtuale, mentre VR ed AR provengono da studi diversi e nonostante spesso usino tecnologie simili (come l’AI o i modelli 3D) ed anche gli hardware presentano punti di congiunzione, i numerosi casi d’uso esistenti mostrano da soli le forti differenze negli obiettivi e nelle applicazioni: il VR propone un ambiente totalmente virtuale, l’AR invece nasce dal desiderio di migliorare la realtà. Considerato quanto detto, sarebbe altrettanto assurdo asserire che maggiore è il grado di immersività di un’esperienza in realtà aumentata, più essa assomiglia alla realtà virtuale[53]. Microsoft nel 2015, in occasione del lancio delle cuffie AR HoloLens e del visore occluso in VR, propone una versione aggiornata della scala Milgram: “The Mixed Reality Spectrum” con alle estremità i suoi prodotti definiti “dispositivi olografici” e “dispositivi immersivi”. La definizione, secondo molti esperti del settore, non ha fatto che gettare confusione sulla comprensione della realtà mista da parte del pubblico.
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L’anno dopo, nel 2016, la Consumer Technology Association ha pubblicato una serie di definizioni di AR/MR/VR/XR per cercare di standardizzare i termini, tuttavia, forse a causa dell’immaturità delle tecnologie, il documento pare essere stato ignorato da molti. Anche la compagnia sviluppatrice del software open-source Unity ha creato un glossario di termini e acronimi inerente l’ambito delle tecnologie immersive[54]. Diverse aziende ed attori si contendono la proprietà linguistica del termine, ma esso deriva sicuramente dall’acronimo già in uso da decenni “X Reality” o “Cross Reality” (XR), definizione utilizzata per tutte le esperienze mediate dalla tecnologia che combinano realtà digitali e biologiche. La termilogia deriva dal concetto di realtà mediata messo in campo negli anni ‘70 da Steve Mann, sviluppatore dei primi computer indossabili; ha più volte proposto l’uso di “*R” per racchiudere la realtà mediata ed incrociata[55]. Queste tecnologie erano una tendenza già nel 2017, ma solo con il passare del tempo si sta raggiungendo la maturità tecnologica necessaria allo sviluppo delle potenzialità di ognuna di queste; attualmente sono integrate nei sistemi, alimentate dall’intelligenza artificiale (AI), connesse all’Internet of Things (IoT) e fornite attraverso il cloud. Il grande vantaggio che offrono è fornire valore aggiunto attraverso la collisione tra il mondo fisico e virtuale, modificando la realtà, implementandola, aumentando la sicurezza e l’efficienza dell’apprendimento e della produzione. A partire dal 2018, oltre il 50% della popolazione mondiale è online, 4 miliardi per l’esattezza, di cui un gran numero ha un dispositivo mobile. Gli smartphone sono sempre più capaci di gestire la realtà estesa e questo sta portando la tecnologia nelle mani dei
EXTENDED REALITY consumatori, modificando le domande di mercato; il sondaggio di Accenture lo dimostra: il 36% dei CEO intervistati considera l’adozione di tecnologie XR un fattore chiave nella crescita dell’azienda. Al contempo, visti i progressi tecnologici ottenuti, i prezzi degli hardware stanno scendendo, rendendo le tecnologie ancora più competitive ed alla portata di un maggior numero di utenti. La realtà estesa è trasformativa e dirompente, si guardi alle applicazioni che facilitano il lavoro degli addetti al montaggio o le riparazioni, alle piattaforme per colmare la distanza geografica, alle simulazioni per l’addestramento di medici, pompieri e soldati; ma anche, alle esperienze di acquisto sempre più personalizzate o alle esperienze digitali a scopo ludico[56]. Come ci suggerisce l’introduzione di un termine generico, XR è un cambiamento che influenzerà le nostre vite ed il modo in cui le persone interagiscono con i media. Sempre più prodotti consentono di visualizzare contenuti VR e AR dallo stesso dispositivo, assottigliando anche la lontananza semantica. Dato che XR dipende dalle tecnologie, l’innovazione di quest’ultime è legate ai cambamenti delle esperienze offerte. La realtà estesa si sta affermando in numerosi settori e si prevede che crescerà di otto volte entro il 2022, raggiungendo una quota di mercato di circa $209 miliardi[57].
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Al contrario delle tecnologie VR, che mirano ed emulare una nuova realtà, le tecnologie AR puntano a migliorare il modo in cui viviamo la nostra. Una tendenza che possiamo accomunare alla stessa ricerca che ha spinto l’umanità a creare strumenti che ci rendessero più forti, più veloci o più intelligenti. Per Realtà Aumentata si intende l’arricchimento sensoriale del nostro ambiente, tramite la sovrapposizione alla realtà di dati virtuali aggiuntivi, non percepibili dai cinque sensi. Secondo gli studi di Kipper e Rampolla, pubblicati nel 2013, l’AR per essere definita tale deve avere tre caratteristiche fondamentali: combinazione, ovvero combinare informazioni reali e virtuali; interazione, consentire l’interazione in tempo reale; 3D, dato che in ogni caso opera ed utilizza spazi ed oggetti tridimensionali[58]. Esistono fondamentalmente due modi per approcciarsi alla realtà aumentata, attraverso la semplice visualizzazione di informazioni aggiuntive relazionate alla realtà, o garantendo an-
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che l’interazione tra gli oggetti virtuali e l’ambiente reale che ci circonda; più precisamente, in questo caso, si parla di Mixed Reality (MR). La Mixed Reality, ha volte chiamata Realtà Ibrida, consente infatti l’interazione e la coesione di oggetti fisici e reali simultaneamente. Un esempio conosciuto è l’applicazione IKEA Place che consente di visualizzare modelli 3D dei pezzi d’arredamento direttamente a casa propria prima di acquistarli, un semplice caso di visualizzazione in AR; si tratterebbe di Mixed Reality se i mobili virtuali dialogassero con quelli reali, scomparendo dietro di essi quando oscurati[59]. La sostanziale differenza sta quindi nella combinazione tra gli elementi di ambienti diversi (fisico e digitale) e nella possibilità di interagire con entrambi simultaneamente. Un caso d’uso della categoria sono i software BIM per l’edilizia che consentono agli addetti ai lavori di visualizzare i dati sugli edifici in AR e modificarli in tempo reale[60].
Per Realtà Aumentata si intende l’arricchimento sensoriale del nostro ambiente, tramite la sovrapposizione alla realtà di dati virtuali aggiuntivi, non percepibili dai cinque sensi.
Per fruire della Realtà Aumentata i dispositivi più utilizzati attualmente sono smartphone e tablet, è possibile anche da PC. Tuttavia, nonostante molte di queste tecnologie sono ancora in via sperimentale, sul mercato si trovano già occhiali per l’AR ma vi sono anche prototipi per lenti a contatto. Le potenzialità della realtà aumentata e mista, sono apparse agli occhi delle azienda da un tempo relativamente breve, motivo per il quale le prestazioni degli hardware in commercio risultano ancora insoddisfacenti. Ad ogni modo la serie Developer Edition delle HoloLens di Microsoft può essere definita la prima cuffie in commercio ad essere adottate dalle aziende.
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Gli studi inerenti la realtà virtuale (VR) sono radicati nella ricerca dell’immersione, che da sempre fa da parte dell’umanità. In diversi modi, nell’arco della storia, si è cercato di sospendere volontariamente la realtà, ad esempio attraverso il racconto di miti e leggende, come la grotta di Platone o i rituali religiosi, gli spettacoli teatrali e poi i parchi a tema, i film e i videogiochi, il tutto con la finalità di creare un mondo immaginario sempre più coinvolgente. I primi risultati nella realtà virtuale intesa come esperienza immersiva generata da un computer, sono stati raggiunti negli anni ’60 quando spesso veniva denominata Realtà Simulata. L’introduzione del termine “Virtual Reality” viene attribuito a Jaron Lanier, informatico e saggista statunitense, pioniere nella tecnologia e fondatore del VPL Research, centro di ricerca poi sviluppatore di numerosi dispositivi finalizzati all’immersività.
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Per realtà virtuale intendiamo quindi il confronto con mondi totalmente digitali, occlusi dalla realtà, generati da un computer e fruibili attraverso dispositivi capaci di coinvolgere tutti e cinque i sensi (vista, tatto, udito, gusto). Con la tecnologia a disposizione attualmente sappiamo che ciò non è sempre possibile, il senso della vista è il più avanzato nella ricerca, con numerosi visori disponibili di cui alcuni garantiscono un campo visivo dai 100° ai 110°; anche il senso dell’udito vanta progressi nella simulazione 3D del suono, da anni vi sono esperimenti per la simulazione del senso del tatto, che hanno portato alla realizzazione di device aptici, mentre il gusto risulta più complesso da simulare ma vi sono sperimentazioni anche su quest’ultimo. L’unicità delle esperienze prodotte dalle tecnologie VR, è basata su due concetti: la presenza e l’immersione. La presenza si riferisce alle sensazione che l’individuo prova relazionandosi al mondo virtuale, come le previsioni cognitive nelle interazio-
Per realtà virtuale intendiamo il confronto con mondi totalmente digitali, occlusi dalla realtà, generati da un computer e fruibili attraverso dispositivi capaci di coinvolgere tutti e cinque i sensi.
ni, ad esempio se lasciando un oggetto che ho in mano questo cade o meno. L’immersione invece consiste nel coinvolgimento dei sensi dell’individuo, al tal punto da isolarlo totalmente dall’ambiente reale; ad esempio attraverso la stimolazione di più risorse cognitive che portano all’attivazione dei processi automatici, se un oggetto mi sta scivolando di mano cerco di prenderlo al volo[61]. L’interesse per il VR nel settore dei videogiochi è qualcosa di consolidato ormai da anni, ma specialmente dopo il 2014, sono nate numerose applicazioni della tecnologia in settori molto differenti. L’industria ed il mercato accolgono entusiasticamente la tecnologia, come il settore dell’educazione e della cultura. Numerosi progressi sembrano attendere la tendenza nel prossimo futuro, grazie anche alle scoperte in campo tecnologico.
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Charles Wheatstone
CICLORAMA Robert Barker
STEREOSCOPIA Charles Wheatstone
1787
1838 rianti che prevedevano parti moventi o cambi di luminosità per simboleggiare il giorno e la notte.
Le origini della realtà estesa affondano le radici in concetti e tendenze che precedono di gran lunga il termine. L’uomo sin dall’antichità cerca di migliorare la realtà che lo circonda, costruendo strumenti che lo supportano; allo stesso modo da sempre cerca di creare un’illusione, un mondo fittizzio che vada oltre la realtà stessa. Se la ricerca di immersione in un mondo fittizzio può essere considerata intrinseca nel concetto di realtà virtuale, possiamo considerare il Ciclorama di Robert Barker, una delle prime forme di intrattenimento facente parte della categoria. Consisteva in una stanza circolare illuminata dall’alto, con sulle pareti un dipinto panoramico a 360°, solitamente raffigurante un evento storico o una battaglia; lo scopo è di restituire allo spettatore un forte senso di presenza. Il primo fu costruito ad Edimburgo nel 1787, fu seguito da una serie di va-
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Le ricerce del fisico ed inventore britannico Charles Wheatstone sulla stereoscopia, dimostrarono che il cervello umano elabora le singole immagini bidimensionali ricevute dai due occhi, restituendo un’immagine unica tridimensionale; principio sul quale sono costruti tutti i visori di realtà virtuale odierni. Il sistema di Wheatstone sembra funzionante già nel 1832, il suo prototipo consiste in un sistema di specchi e prismi, che osservato dalla giusta angolazione, restituisce un’immagine tridimensionale. L’inventore tuttavia, solo nel 1838 riesce a registrare il brevetto ed avviare la realizzazione con la Royal Society di Londra; il prodotto non ha comunque un grande successo, a causa della difficoltà d’utilizzo e delle grandi dimensioni. Dieci anni più tardi nel 1849, David Brewster, fisico ed inventore scozzese, riprendendo gli studi di sir Wheatstone e realizza lo stereoscopio lenti-
STEREOSCOPICO LENTICOLARE David Brewster
LINK TRAINER Edward Link
KINETOSCOPIO W. Dickson T. Edison
1849 colare molto più leggero e maneggevole del sistema del suo predecessore[62]. Brewster è anche inventore del caleidoscopio, ma questa volta riesce a rendere il suo prodotto più ergonomico solo grazie ai progressi nella fotografia. La struttura è ridotta a due lenti (da cui il nome), stereoscopiche e separate, davanti alle quali vanno posizionate due fotografie, scattate con una macchina fotografica binoculare, l’immagine risultate è dotata di profondità ed ha un effetto immersivo. Il dispositivo ricorda nella forma un binocolo e nel 1858 viene presentato all’Esposizione Universale di Londra, dove riscuote un immediato successo nella borghesia europea ed americana. Rimangono molte immagini realizzate ad-hoc in quegli anni che ritraggono principalmente paesaggi e città, come una prima forma di turismo virtuale. La stereoscopia come forma d’intrattenimento era molto in auge a fine secolo, per essere poi soppiantata dall’arrivo del proiettore cinematografico. E’ tuttavia degna di nota l’invenzione di Thomas Edi-
1888
1849
son e W. Dickson, il Kinetoscopio.Quest’ultimo consisteva in un parallelepibedo con alla sommità un oculare, osservando all’interno si vedeva una sequenza di frame in movimento ed accostando un tubicino all’orecchio, si potevano udire dei suoni. L’invenzione risale al 1888, e dal 1895, venne portata in giro per le fiere e messa a disposizione del pubblico, previo pagamento di un biglietto; un forma di fruizione dell’esperienza cinematografica, ma personale e solitaria, probabilmente venne preferita dal pubblico la formula collettiva proposta poco dopo dai fratelli Lumiére. Nel 1935, lo scrittore di fantascienza Stanley G. Weinbaum, nel suo libro Pigmalion’s Spectacles, racconta una storia nella quale attraverso un paio di occhiali è possibile vivere un altro mondo sensibile diverso da quello reale, anticipando di gran lunga il concetto di realtà virtuale[63]. Pochi anni dopo, nel 1939, troviamo un altro dispositivo che richiama nei contenuti lo stereoscopio
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PYGMALION’S SPECTACLES
Stanley G. Weinbaum
SENSORAMA VIEW-MASTER
Morton Heilig
Morton Heilig
William Gruber
1935
1939
lenticolare di Brewster, si tratta del View-Master di William Gruber. Non essendovi più la necessità di avere due immagini separate, attraverso il dispositivo era possibile osservare una sequenza di immagini stereoscopiche in successione, le diapositive erano infatti alloggiate su dei dischi rotanti; prodotto e commercializzato da Sawyer’s Photographics Service che forniva anche i dischetti, che venivano venduti in buste da tre elementi con sette diapositive su ognuno. In campo di realtà estesa numerosi ammodernamenti e potenziamenti, che in seguito innescano trasferimento tecnologico, provengono sicuramente dalle ricerche in ambito militare. La tecnologia ha da subito fornito alle forze armate numerose possibilità, i primi a trarne vantaggi sono state le forze aereonautiche: nel 1929, viene messo in commercio il primo di una lunga serie di simulatori di volo, destinati all’addestramento dei soldati: si trattava del Link Trainer, dal nome dell’invertore. Il dispositivo era totalmente elet-
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MASCERA TELESPHERE
1957 tromeccanico e venne denominato “Blue Box”, a causa della sua colorazione; tale era la necessità durante la seconda guerra mondiale, che circa 500.000 piloti lo utilizzarono per l’addestramento. Negli anni ‘60, sempre in ambito militare, fu sviluppato il primo dispositivo indossabile capace di tracciare i movimenti della testa. Questa primordiale forma di HMD, si chiamava Headsight e fu sviluppata da due ingegneri dalla Philco Corporation; veniva utilizzata per monitorare ambienti pericolosi, attraverso una telecamera a distanza che segue i movimenti della testa. La stessa tecnologia era utilizzata dalla Bell Helicopter Company: il dispositivo HMD sulla testa del pilota, si relazionava con una telecamera ad infrarossi posta all’esterno dell’elicottero, garantendo anche una visione notturna[64]. La ricerca delle forze armate, soprattutto in campo aereonautico, ma anche quella finalizzata all’addestramento, hanno portato a progressi tecnologici inattesi in altri campi d’applicazione.
HEADSIGHT
Philco Corporation
SKETCHPAD Ivan Sutherland Bell Helicopter Company
1960 Durante il boom tecnologico degli anni ‘60, la realtà virtuale richiama molta attenzione anche in ambito accademico. Morton Heilig, cineasta statunitense, viene considerato un importante precursore della realtà virtuale come la intendiamo oggi: i suoi studi erano incentrati sul rendere il cinema un’esperienza multisensoriale e furono pubblicati, nel 1955, in un saggio denominato “Il cinema del futuro”. Nel 1957, Heilig mette a punto il Sensorama Simulator (brevettato poi come Sensorama nel 1962), consiste in un cabinet stile arcade che attraverso immagini stereoscopiche, getti d’aria, profumazioni, e sensazioni tattili tramite componenti vibranti, offre un’esperienza immersiva e coinvolgente; edita anche sei cortometraggi ad-hoc intitolati: Moto, Danzatrice del ventre, Dune Buggy, Elicottero, Un appuntamento con Sabina e Io sono una bottiglia di cocaola!. L’inventore aveva già intuito che i potenziali utilizzi di un’esperienza immersiva come quella da lui creata, andassero oltre l’intrattenimento, descrivendo bene come potesse esse-
1963 re usata per la formazione[65]. Tuttavia non ha ma riscontrato un vero successo, probabilmente per i costi di realizzazione del dispositivo troppo altri. Sono vent’anni dopo, il tecnologo Scott Fisher, nel suo ufficio nel Centro ricerche Ames della NASA, cita M. Heilig ed i suoi studi come vero precursore della tecnologia, infatti Heilig è anche ideatore della Maschera Telesphere negli anni’60. E’ il primo display montato sulla testa e sebbene non tracciasse nessun movimento, era dotato anche di un auricolare. Nonostante i traguardi raggiunti da Heilig, il padre fondatore della tecnologia viene considerato Ivan Sutherland, scienziato ed informatico statunitense. Sutherland, già nel ‘63, per la sua tesi di dottorato aveva sviluppato l’applicazione Sketchpad, la prima interfaccia grafica, che ha fornito poi l’ispirazione necessaria ad D. Engelbart, inventore del mouse e dell’ipertesto. Il software elaborava geometrie semplici e si poteva disegnar direttamente sullo schermo, tramite un dispositivo simile
65
THE ULTIMATE DIPLAY Ivan Sutherland
GLOWFLOW
Myron Kruegere
THE SWORD OF DAMOCLES
I. Sutherland Bob Sproull
1965
1968
ad una penna. Ma la sua invenzione più importante è chiamata The Sword of Damocles, risale al 1968 e consiste in un display montato sulla testa, il primo ad essere collegato ad un computer e non ad una fotocamera. Il nome origina dall’aspetto: il peso eccesivo lo costringeva ad essere ancorato al soffito tramite un braccio movente; il dispositivo infatti era capace di tracciare il movimento della testa e di visualizzare, sovrapposti all’ambiente circostante, oggetti wireframe virtuali. Sebbene all’epoca si parlasse di realtà virtuale, oggi possiamo affermare che si tratta del primo dispositivo in realtà aumentata. L’inventore è famoso anche per aver pronunciato un discorso, durante una conferenza di informatica nel 1965, passato agli atti come “The Ultimate Display” nel quale atricola la sua visione sulla tecnologia, rilasciando una, poi realistica, previsione inerente la traiettoria di sviluppo della realtà virtuale verso l’utilizzo di visori, riconoscimento vocale, dispositivi tattili ecc...[66] Nel 1969, un artista informatico, Myron Krueger
66
SAYRE GLOVE
1969
1977
avvia le sue ricerche sull’arte dell’interattività, per usare una sua definizione, ovvero lui ed un team di esperti si pongono l’obiettivo di esplorare le possibili interazioni tra uomo e computer. Al contrario delle ricerche dei suoi contemporanei, orientate all’utilizzo di occhiali e guanti, le opere prodotte esplorano sistemi composti da stanze immersive con schermi, proiettori e sensori. Il primo progetto è dello stesso anno: GlowFlow, una stanza con sensori a pavimento che in base alla posizione assunta dal visitatore accende porzioni luminose differenti, accompagnate da suoni. Negli anni a seguire verrano proposte più sperimentazioni basate sullo stesso sistema, nel ‘70 MetaPlay, nel ‘71 PsychoSpace e nel ‘75 quella di maggiore rilevanza VideoPlace: quest’ultima mette in comunicazione due stanze separate e consente ai visitatori di vedere le rispettive immagini e di modificarne scala e colori, o di inserire oggetti virtuali; il risultato è che l’opera è composta da chi la utilizza. Anche Krueger affermava che il potenziale di
ASPEN MOVIE MAP ARPA
SISTEMA LEEP Eric Howlett
1978
1979
EYE TAP Steve Mann
1981
queste tecnologie si espandeva ben oltre il campo artistico[67].
della città e sceliere tra tre modalità: estate, inverno e computer grafica.
Difatti i progetti anticipano di circa venti anni il CAVE, proposto poi agli inizi degli anni ‘90. Il nome fa riferimento alla caverna di Platone, la prima installazione interattiva prevedeva una stanza cubica con dei proiettori sulle pareti ed il visitatore utilizzava un visore; questa ricerca prosegue all’interno dell’università dell’Illinois e porterà alla realizzazione del CAVE2 nel 2012. La stessa tecnologia è utilizzata nel SAS3Cube, costruito a Laval in Francia nel 2001, dal centro di ricerca sulla realtà virtuale Clarte e consiste anch’esso in un ambiente stereoscopico a pareti multiple.
Le sperimentazioni sulle tecnologie immersive avanzano nel corso degli anni, portando allo sviluppo di numerosi dispositivi[68]. Nel 1977, il laboratorio di ricerca dell’università di Chicago, sviluppa i primi guanti capaci di tracciare il movimento delle dita, chiamati Sayre Glove o Data Glove, erano composti da un sistema di tubi e fotocellule. Nel 1979, Eric Howlett fa un’importante scoperta, tuttora fondamentale nella costruzione degli occhiali per la realtà virtuale; sviluppa il sistema Leep, ovvero un sistema di lenti che consentono di ottenere un campo visivo abbastanza ampio da simulare quello reale. Nel 1981, il pioniere dell’informatica Steve Mann, ancora liceale, cabla il primo computer indossabile. Il suo scopo è leggermente divergente, l’obiettivo è implementare artificialmente la vista umana, gestendo luminosità e altri paramentri; da quel momento la sua ricerca è inarrestata. Nel 1984, nei laboratori della
Sempre per quanto concerne progetti anticipatori, nel 1978 troviamo un progetto del MIT, finanziato poi da ARPA, che prevedeva la ricostruzione virtuale di Aspen, una cittadina nel Colorado; anticipando di 30 anni Google Street View. L’Aspen Movie Map consentiva di muoversi per le stade
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HABITAT LucasArts
VIEW Nasa
VPL RESEARCH
1984 NASA viene sviluppato View; un software in VR, da utilizzare con guanti e visore, che simula le riparazioni delle stazioni spaziali. Al progetto partecipa anche Scott Fisher, che come precedentemente accennato, si ispira agli studi sul coinvolgimento emotivo condotti da Heilig. Tuttavia, è solo nel 1987, che Jaron Lanier conia il termire “realtà virtuale”, definendo l’area di ricerca e fornendo numerosi contibuti teorici attraverso i suoi saggi. Il pioniere nella tecnologia, è anche il fondatore di VPL Research, grazie alla quale sono stati apportati numerosi contibuti alla disciplina compresi software e hardware per l’immersione sempre più realistica[69]. Lo sviluppo tecnlogico, il successo della fantascienza e dei videogiochi, una crescente presenza di articoli e riviste inerenti l’argomento all’interno della cultura pop, hanno creato un terreno fertile per la realtà virtuale. Già nel 1989, viene lanciato Habitat, il primo gioco di ruolo MMO (Massive
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CAVE
Jaron Lanier
Sandin, DeFanti, Cruz-Neira
1986
1990
Multiplayer Online), nel quale gli utenti interagivano tra loro tramite caselle di testo simili a fumetti. Nel 1991, dopo numerosi prototipi, Jonathan Waldern riesce a far debuttare nelle sale gioco il Virtuality Group Arcade Machine, nel tentativo di rendere collettiva l’esperienza virtuale. La macchina arcade consentiva un’esperienza multiplayer in realtà virtuale, tuttavia il tempo d’utilizzo si limitava a tre minuti; la potenza di rendering garantica dal computer associato (Amiga 3000) non era sufficiente ad evitare un forte senzo di nausa e vertigini dato dal ritardo nei movimenti. I costi proibitivi di acquisto e gestione ed il divario con l’immaginario del pubblico, hanno presto fatto si che Virtuality venisse ritira dalle sale gioco. A forgiare ulteriormente l’immaginario, nel 1992, il film Lawnmower Man presenta al grande pubblico il concetto di realtà virtuale[70]. Ispirato al precursore Jaron Lanier, nel film vengono mostrati numerosi dispositivi prodotti da VPL Research.
VIRTUALITY GROUP ARCADE MACHINE Jonathan Waldern
VIRTUAL BOY Nintendo
SEGA VR
Sega Corporation
1991
1993
Sempre nel tentativo di soddisfare questa nuova tendenza, nel 1993, la multinazionale giapponese Sega Corporation annuncia il lancio di Sega VR, un HMD per il gameplay con lcd integrati e sensori di movimento; ma a causa di problemi tecnici, nonstante avessero sviluppato già quattro giochi, furono costretti ad abbandonare il prototipo[71]. Dobbiamo aspettare il 1995 per vedere il lancio sul mercato di un altro dispositivo per il gameplay: il Virtual Boy della Nintendo; la prima console 3D portatile. Lanciata in Giappone e Nord America, ne vennero vendute 770 mila copie, ma fu comunque un fallimento commerciale, che portò al calo dei prezzi e poi al ritiro dal mercato. La risoluzione dello schermo e l’assenza di grafica (i giochi erano rossi e neri), creavano un forte senzo di nausea; inoltre, nonostante il dispositivo fosse dotato di una cinghia, risultava troppo pesante per essere posizionato sul volto; come suggeriva daltronde la presenza di un supporto metallico. Questo ennesimo fallimento di mercato porterà poi a un forte
1995 calo dell’attenzione e delle speranze nei confronti della tecnologia, sia da parte del grande pubblico che anche di molte aziende, e durerà molti anni. Tuttavia numerosi progressi e progetti di larga veduta sono stati comunque avviati, prima del ritorno in auge della tendenza. Ad esempio l’avvio, nel 1996, dell’ampio progetto Helsinky Arena 2000; gestito dalla Helsinky Telephone Corporation, dopo la costruzione di una rete a banda larga, prevedeva l’attivazione di una piattaforma abilitante contente il modello 3D dell’intera città. Attraverso diversi livelli di accesso, l’obiettivo era mettere in comunicazione i cittadini, fornendo servizi e dati utili[72]. Nel 1998 viene attivata anche Digital City Kyoto, dall’università NTT, che prevedeva la ricostruzione 3D completa della città e delle sue infrastrutture; l’anno dopo viene attivato anche un forum per invitare diversi professionisti a partecipare al progetto[73]. Nello stesso anno esce il motore grafico Unreal
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HELSINKI ARENA 2000
Helsinky Telephone Corporation
UNREAL ENGINE Epic Games
THE MATRIX
L. e A. Wachowski
HAVOK DIGITAL CITY KYOTO NTT Università di Kyoto
1996
1998
Engine di Epic Games, il software, inizialmente creato per la realizzazione dell’omonimo videogioco Unreal, integra collisioni, scripting e rendering avanzato; con le sue potenzialità nel fotorealismo, è destinato a diventare uno dei più utilizzati per le applicazioni in architettura. Dal 2015 è disponibile gratuitamente a tutti, con una royalty solo su ingenti guadagni. L’anno a seguire, un gruppo di ricercatori grafici del Trinity College di Dublino sviluppa Havok, uno dei migliori engine di fisica tuttora utilizzato. Nello stesso anno, il 1999, esce nelle sale cinematografice un film di fantascienza dall’incredibile impatto culturale, si tratta di Matrix. Il film sfuma la linea che separa il reale dal virtuale, proponendo un’ambientazione all’interno di una simulazione perfetta della realtà. Nel 2005 Mychilo S. Cline, sviluppatore di software ma anche pensatore, pubblica un libro intitolato “Power, Madness, and Immortality: the future of Virtual Reality” nel quale analizza il cambiamento dei modelli storici ed antropologici legati all’adozione
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1999 di nuove tecnologie. Parlando di realtà virtale afferma che cambierà la nostra cultura, ed economia ma soprattutto i metodi di apprendimento[74]. Nello stesso anno, un altro importante evento per il futuro della realtà estesa è rappresentato dal rilascio di Unity, una piattaforma open-source che mira a rendere più accessibile lo sviluppo di gioco. Il software ha riscontrato un immediato successo, trovando riscontri in settori differenti. Nel 2007 è stata lanciata l’ormai utilizzatissima piattaforma Street View di Google; il progetto è stato avviato nel 2001, inizialmente su sole cinque città, attualmente si possono visualizzare foto a 360° delle strade di molte città del mondo. Il materiale viene prodotto con una fotocamere ad 11 obiettivi, poste su auto o bici, ma può essere arricchitto dalle foto degli utenti. Il 2010 è da molti identificato come l’anno in cui ormai le tecnologie SMAC, entrate a far parte della quotidianità di milioni di persone, sono ormai
STREET VIEW
SAS3 CUBE Clarte
OCULUS RIFT Palmer Luckey
UNITY 3D Apple Inc.
2001
2005
mature ed accessibili. Nello stesso anno Palmer Luckey, a soli 17 anni, prototipa il suo primo HMD. Il merito del ritorno sul mercato della realtà virtuale, ormai archiviata da dieci anni, viene spesso attribuito a lui, quando nel 2012 avvia una campagna di crowfounding su Kickstarter per la realizzazione di Oculus Rift e supera di dieci volte il traguardo prefissato. Il prodotto richiama subito l’attenzione di esperti ed appassionati di settore, il successo riscosso spinge la multinazionale Facebook, ad acquistare Oculus Rift nel 2014. La spinta tecnologica riapre le sperimentazioni e le aziende provano ad esplorare nuovi approcci all’hardware. Già nel 2013, vediamo un prodotto dell’Eyedak denominato vrAse, l’azienda in un’ottica low cost, propone un visore nel quale bisogna inserire lo smartphone. Quest’ultimo fungerà da processore e da fotocamera, consentendo un utilizzo del prodotto sia in modalitta VR che AR[75]. Sulla stessa linea di pensiero, ovvero quella di ren-
2007
2010
dere economica e fruibile da tutti la realtà estesa, il colosso Google, nel 2014, lancia Google Cardboard. Il progetto è molto ampio e prevede la commercializzazione di visori economici in cartone, con all’interno due semplici lenti stereoscopiche, nel quale bisogna sempre inserire il proprio smartphone. Correllata al prodotto una piattaforma dalla quale fruire gratuitamente di contenuti in VR, educativi e per l’intrattenimento. Sempre da Google è supportato AR Expedition, una serie di applicazioni, dai contenuti educativi da visualizzare in AR[76]. Nel 2014, l’azienda ha lanciato sul mercato anche gli attesi Google Glass, un prodotto capace di far visualizzare contenuti multimendiali in AR. Il device non si presentava pronto ad un utilizzo di massa, ed ha destato critiche di vario tipo sia sulla qualità dell’hardware che sulle sicurezza d’uso della tecnologia, che può comportare varie violazioni della privacy. L’hardware concorrente con gli occhiali in AR di Google, esce nello stesso anno, sono i Meta Pro
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GOOGLE GLASS Google
vrAse Eyedak
VIVE PRO HTC
META PRO GLASSES Gribetz‘s Meron
CARDBOARD GOOGLE D. Coz e D. Henry
2013
2014
Glasses di Gribetz’s Meron. Il dispositivo è totalmente autonomo dal computer, consente la visualizzazione di oggetti in 3D con i quali è possibile interagire tramite un sistema di riconoscimento della punta dei polpastrelli. In seguito si sono definite sostanzialmente due tendenze, le cuffie direttamente dipendenti dai computer e quelle che invece autonome, che integrano il sistema di calcolo, in questo caso vengono denomitati stand alone. Tra i più efficenti sul mercato vediamo il Vive Pro dell’HTC, che è studiato per un uso professionale. Oltre a quelle già citate, le aziende che maggiormente concorrono in fatto di device sono Microsoft, Sony Computer Entertainment e Valve Corporation.
72
2015
2017
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Il mercato della realtà estesa comprende numerosi dispositivi; alcune tecnologie sono ormai consolidate, mentre molte non sono ancora pronte per un utilizzo comune ed ancora altre sono solo in fase prototipale e di sperimentazione. Numerose sono le aziende che negli ultimi anni si sono cimentate nella produzione di dispositivi per la realtà estesa, confrontando i loro prodotti in fiere e simposi; ad esempio l’Augmented Word Expo, che nell’ultimo evento tenutosi a ottobre 2019, a Monaco ha registrato un aumento del 30% nella partecipazione[77]. Sono differenti gli hardware dai quali fruire della realtà estesa ma sicuramente, un oggetto rappresentativo della tecnologia stessa sono gli HMD Head Mounted Dispaly. Il mercato attuale appare segmentato in tre principali categorie, nelle quali possiamo accomunare sia visori in AR che in VR: HMD che si servono degli smartphone HMD collegati al computer desktop HMD autonomi, che integrano schermo e processore[78] Parlando del merceto inerente l’Augmented Reality, differenti dispositivi ci consentono di fruire della tecnologia. Dopo l’avvio di progetti come ARKit di Apple o ARCore di Google, sempre più dispositivi mobili come smartphone e tablet sono in grado di gestire applicazioni in realtà aumentata, portando la tecnologia nelle mani di tutti. Tuttavia, in ambito aziendale, i vantaggi dell’adozione di HMD per la visualizzazione in AR, si sono già
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dimostrati in svariati settori. Il vantaggio è offerto dalla tipologia di interfaccia utente: il lavoratore si ritrova con le mani libere per svolgere la mansione ed i dati necessari comunque a disposizione. La tecnologia restituisce quella libertà che lo schermo non garantiva, costruendo una nuova relazione tra i dati digitali ed il mondo reale. Il primo tentativo di produrre in larga scala un visore in AR risale al 2014 con i Google Glass di Google, un prodotto capace di visualizzare i dati all’interno del prorpio smartphone, essere azionato da comandi vocali, aprire mappe e scattare foto e video. Tuttavia i prezzi troppo altri, il ritardo nel lancio della versione consumer e poi il ritiro dal mercato per questioni di sicurezza, hanno fatto cadere l’attenzione nei confronti di un prodotto tanto atteso. L’azienda, non ha interrotto le ricerche, ha riformulato il concept e rivolgendosi solo alla fascia aziendale, ha lanciato un nuovo prodotto, con una maggiore potenza, data dal processore Qualcomm Snapdragon. I dispositivi indossabili per la realtà aumentata appaiono quindi per il momento di esclusivo utilizzo aziendale, mentre il mondo consumer rimane servito quasi esclusivamente dai più comuni smartphone e tablet.
Tuttavia, una tendenza che si sta diffondendo rapidamente è quella di utilizzare wearables per il rilevamento della salute e nel fitness, dispositivi che monitorano allenamenti e parametri personali, propongono obbiettivi e consentono di condividere
traguardi. L’azienda Everysight propone Raptor, un paio di smart glasses pensati per il ciclismo [Fig.4]; sono dotati di diversi tipi di lenti intercambiabili per proteggere da sole e pioggia, si collegano allo smartphone tramite bluetooth e consentono di visualizzarne i contenuti, si interagisce attraverso comandi vocali e gestuali, attraverso tre sensori e contengono anche un altoparlante[79]. Non solo per lo sport, un’altra azienda che propone una versione consumer di un suo prodotto business è Vuzix, l’innovazione consiste nell’aver proposto un dispositivo versatile, l’accessorio contiene fotocamera, GPS, bluetooth e piccolo schermo e va semplicemente istallato su una montatura [Fig.5]; anch’esso consente di visualizzare i contenuti dello smartphone, oltre a possedere alcune app già installate[80].
e l’interazione con essi avviene attraverso sensori di motion capture. Entrambe le aziende hanno migliorato i loro prodotti precedenti, nonostante gli occhiali di Microsoft abbiano ancora un campo visivo di 43°x29° rispetto ai 90°x50° di Meta[82]. Alcuni prodotti che differiscono nell’approccio sono Moverio di Epson e ThinkReality A6 [Fig.8] di Lenovo: entrambi gli smart glasses sono autonomi e presentano l’unità di controllo esterna al visore, nel tentativo di rendere il device più leggero; è collegata ad esso via cavo ed è dotata di tracolla indossabile. Gli occhiali di Epson, vista la bassa latenza, consigliano un utilizzo in ambito medico o nel pilotaggio dei droni[83]. Lenovo invece è un’azienda giovane nel settore, il prodotto tuttavia appare dotato di interazioni efficienti e correlato ad una piattaforma indipendente
Maggiori opportunità sono garantite dai progetti a livello aziendale; società dalla comprovata esperienza nel settore come Meta e Microsoft propongono device dalle alte prestazioni, rispettivamente Meta2 [Fig.6] e HoloLens2 [Fig.7]: entrambi sono dispositivi da collegare ad un computer[81]. Consentono di visualizzare modelli 3D complessi
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dal dispositivo, il tutto al fine di facilitare la collaborazione[84]. Nell’evento Augmented Word Expo sopracitato, oltre a numerosi prototipi e dimostrazioni di smart glasses è possibile trovare anche altri tipi sperimentazioni che puntano allo sviluppo di nuove interfacce e interazioni; ne è un esempio il Looking Glass Pro di Looking Glass Factory[85]. Il dispositivo consente di visualizzare contenuti in 3D attraverso gli ologrammi [Fig.9]; è composto da uno schermo olografico con il quale interagire tramite Leap Motion, uno schermo 2D per facilitare la selezione, ed è totalmente autonomo, al contrario dei precedenti prodotti dell’azienda, che necessitavano di essere connessi ad un pc. Risulta particolarmente adatto per chi vuole utilizzare la realtà aumentata difronte ad un pubblico senza l’ausilio di visori[86]. Per quanto concerne i device per la realtà virtuale, come precedentemente descritto, la storia tecnologica di riferimento, vanta una serie di tentativi che hanno portato ad un graduale incremento delle potenzialità. Facendo riferimento al passato, abbiamo visto adottare soluzioni sempre più efficienti per risolvere il principale problema d’uso, ovvero l’incapacità di simulare perfettamente il
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campo visivo umano, con le conseguenze sulla salute dell’utente che ne derivano. La segmentazione di mercato tra prodotti professionali e consumer si sta assottigliando più velocemente che per la realtà aumentata, anche grazie all’utilizzo ludico che affianca la tecnologia VR sin dai suoi primi esordi. I dispositivi più adatti all’uso comune, anche grazie al loro costo decisamente inferiore, sono quelli da utilizzare inserendo all’interno il proprio smartphone; tra i primi tentativi di commercializzazione di successo vediamo i Cardboard di Google [Fig.10], lanciati nel 2015, un visore low cost in cartone con lenti stereoscopiche. Il progetto mirava alla democratizzazione della tecnologa ed era coadiuvato da una piattaforma con i contenuti multimediali in VR fruibili gratuitamente. Alcuni altri prodotti appartenenti a questo segmento di mercato sono ad esempio i Day Dream View, realizzati sempre da Google nel 2017 e i Samsung Gear VR di Samsung [Fig.11]; la differenza è che entrambi i prodotti sono dotati di controller permettendo un interazione più avvincente con il mondo virtuale; tuttavia le caratteristiche dell’esperienza dipendono esclusivamente dalle potenzialità dello smartphone che l’utente inserirà all’interno.
Un prodotto consumer è anche il visore della Sony Playstation VR, l’innovazione proposta dall’azienda consiste nel collegare il device direttamente alla console [Fig.12], rendendo l’esperienza possibile a molti utenti che spesso non possiedono
STATO DELL’ARTE
un computer di fascia alta, necessario a supportare ad esempio visori come Oculus o HTC Vive[87]. I visori cablati, collegati ad un computer sono ad ogni modo, quelli che garantiscono un’esperienza di una maggiore qualità; ne è un esempio quello dell’HTC Vive [Fig.13], che ha introdotto una serie di accessori innovativi, come il Vive Tracker: una fotocamera che consente di portare oggetti reali nel mondo virtale o il Valve Index di Valve Corporation, un dispositivo che possiede uno schermo abbastanza nitido da funzionare anche con GPU più vecchie ed è abbinato ai Valve Controller, tra i migliori sul mercato, che consento di tracciare i movimenti di ogni dito permettendo di afferrare e manovrare oggetti virtuali con realismo[88].
ma la tendenza principale è quella di integrare il processore nel visore stesso, come Oculus Quest [Fig.15], un visore totalmente autonomo anche se non privo di difetti. Il primo visore di questa categoria è l’HTC Vive Focus, risale al 2018 ed è stato progettato nell’ottica di un utilizzo aziendale performante, offre una risoluzione molto più alta di Oculus ed un’autonomia di 3 ore[89].
Negli ultimi anni la tendenza è quella di rendere
i dispositivi sempre più autonomi e mobili, ne è un’esempio il prototipo di HTV Vive Cosmos [Fig.14] che prevede in futuro di collegare il visore direttamente allo smartphone piuttosto che al pc,
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Effetti conosciuti dell’utilizzo del visore possono essere nausea, vertigini e perdita di equilibrio, questi effetti sono associabili ad un malessere ormai noto, denominato “motion sickness” (cinetosi), che potremmo aver comunemente provato con il mal d’auto o il mal di mare. Questi sintomi sono determinati da una disconnessione tra il segnale che il cervello riceve dal sistema di regolazione dell’equilibrio, che si trova all’interno dell’orecchio, ovvero il movimento; e la vista, che rimanda un ambiente fermo; questa discrepanza tra i due segnali porta agli effetti collaterali sovra descritti. Nel mondo virtuale spesso avviene esattamente il contrario, si visualizzano movimenti che non si compiono realmente. I primi a subirne i sintomi, sono stati proprio i piloti delle forze aeree che utilizzavano i simulatori di volo durante l’addestramento, viene denominato “cybersickness”, il primo rapporto del US Army Research Institute sull’argomento risale al 1957, il secondo al 1995. Mentre il pilota è immerso in un’azione movimentata, il suo corpo è fermo nel simulatore; per ovviare al problema furono poi introdotti dei movimenti nel simulatore stesso, ciò rappresenta solo una soluzione parziale, in quanto i ritardi nelle trasmissioni fanno sì che i sintomi persistano ancora. Una soluzione comune, per alleviare il problema, è quella di inserire un oggetto fisso nello schermo che segua i movimenti dell’utente, viene chiamato “nasum virtualis”, proprio perché gli ideatori della tecnica, i ricercatori dell’Università di Purdue, hanno inserito un vero e proprio naso nella vista in prima persona, permettendo ai giocatori rimanere nel simulatore più tempo senza subire malesseri; inoltre molti utenti, distratti dall’esperienza, non fanno caso alla presenza del naso. Possiamo affermare che i sintomi del “motion sickness” e del “cyber sickness” sono gli stessi, come la causa del malessere, nonostante i sensi che causano la discrepanza risultino invertiti[92].
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Un altro effetto collaterale può essere una maggiore diffusione del fenomeno del Game Transfer, che consiste in sintomi come “vedere oggetti trasformarsi in cluster di pixel, sentire i suoni dei videogiochi prima di addormentarsi o addirittura vedere delle mine sulla strada e perdere il controllo dell’auto cercando di evitarle. Questo fenomeno per ora è ristretto alla cerchia dei videogiocatori assidui, ma con il crescere degli utenti di queste tecnologie si potrebbe avere un incremento anche di questo disturbo dissociativo.
SARAH SHARPLES Prof. di fattori umani Università di Nottingham Presidente Chartered Institute of Ergonomics and Human Factors
Ha affermato che sono necessarie ulteriori ricerche. Ha detto: “Non siamo ancora arrivati al punto in cui le persone hanno utilizzato la realtà virtuale per periodi di tempo abbastanza prolungati, ad esempio periodi di settimane o mesi, per identificare con chiara certezza gli effetti a lungo termine della realta virtuale.” D’altronde sono le stesse società che producono visori per la realtà virtuale ad essere fortemente coinvolte nel sondare i problemi dei device. Per ora, secondo lei, dovrebbe prevalere il buon senso. Il suo consiglio fa eco a quello di Oculus: smetti di usare il visore se non ti senti bene, non usarlo per più di 30 minuti e assicurati che qualcuno ti tenga d’occhio. “Assolutamente ci sono effetti potenzialmente negativi dell’utilizzo della realtà virtuale. La cosa più importante che dovremmo fare è essere cauti e sensibili”, afferma. “Ma non dovremmo lasciare che ciò ci impedisca di sfruttare l’enorme potenziale offerto da questa tecnologia”.[91]
MARTY BANKS
Prof. in optometria e capo lab. percezione visiva Università della California
Ha esaminato molti aspetti della realtà virtuale e della visione. Uno dei maggiori problemi, dice, è un problema soprannominato il “Vergence-Accommodation Conflict” che può causare affaticamento degli occhi - un effetto notato anche dalle linee guida di Oculus Rift. L’impatto sembra essere temporaneo, ma Banks afferma che vale la pena fare attenzione agli effetti più duraturi. “Tutto quello che ho visto suggerisce che è tutto a breve termine e si riaggiusterà dopo aver tolto il visore”, ha detto. “Ma penso che non sarebbe saggio per noi dire che non ci sono problemi.” Tutti i produttori cercano di risolvere questo problema tramite numerose soluzioni di design, dai materiali, agli schermi, al sistema di proiezione[90].
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IMPATTO SOCIALE ED ETICO Nel 2016 Michael Madary e Thomas Metzinger, con un articolo intitolato “Real Virtuality: A code of Ethical Conduct. Recommendations for Good Scientific Practice and The Consumers of VR Technology” e pubblicato su Frontiers of robotics and Ai, cercano di affrontare le questioni etiche che potrebbero sorgere intorno al VR e all’uso di questa tecnologia; offrendo spunti e raccomandazioni per minimizzare i rischi. “L’esperienza cosciente è esattamente un modello virtuale del mondo, una simulazione dinamica interna, che in condizioni normali non può essere esperita come un modello virtuale dato che è fenomenologicamente trasparente “noi guardiamo attraverso essa” come se fossimo in diretto e immediato contatto con la realtà”. L’ambiente virtuale modifica la percezione, il senso del sé e del reale. Vanno quindi studiati gli effetti psicologici dell’uso della realtà estesa in ambito scientifico e vanno sondate le ricadute. Bisogna avvertire le “cavie” di come gli stati allucinatori tendono a rimanere anche dopo aver lasciato gli ambienti virtuali. È fondamentale tenere presente che, se l’ambiente modifica gli stati psicologici, nella realtà virtuale quest’ultimo può essere manipolato e di conseguenza venire manipolate le stesse emozioni. “Le tecnologie di realtà virtuale possono servire a facilitare l’empatia oppure a distruggerla. Questi metodi sono potenti strumenti di manipolazione psicologica. Ora è importante stabilire degli standard etici” Siamo chiamati a ridefinire lo spazio sociale e noi stessi, oltre che le implicazioni etiche. Le molte opportu-
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nità e i molti rischi impongono che la società dialoghi e negozi gli usi di queste tecnologie. “Ciò che è storicamente nuovo nella realtà virtuale è che essa crea non solo nuovi rischi, ma anche nuove dimensioni etiche e legali dovute al fatto che una realtà virtuale [la mente umana] viene profondamente incorporata in un’altra realtà virtuale: la mente umana cosciente, che si è evoluta sotto certe specifiche condizioni e in milioni di anni, adesso diventa causalmente e informativamente intrecciata con sistemi tecnici per la rappresentazione di possibili realtà”. (Michael Madary e Thomas Metzinger)[93] Ad oggi, mancano le informazioni sugli impatti fisiologici a breve e lungo termine del VR. Inoltre, non si sa abbastanza su chi e quali tipi di individui utilizzano la realtà virtuale (età, tipi di esperienza, attitudini e livelli di sofisticazione digitale). Molte domande riguardano gli attributi individuali e la misura in cui l’utente deve possedere capacità di “ragionamento critico”. L’intersezione di etica e realtà virtuale si è finora concentrata principalmente su questioni individuali, ad esempio contenuti specifici, sangue o violenza. Mentre questi dilemmi sono importanti, molte altre questioni etiche più sottili relative alla realtà virtuale richiedono l’attenzione di designer, scienziati, ingegneri e organizzazioni correlate. Progettisti, programmatori e tester di solito si concentrano su aree specifiche, ma potrebbero essere coinvolti nel contribuire a soluzioni a problemi etici o potrebbero essere responsabili dell’introduzione delle preoccupazioni etiche necessarie ad indirizzare il campo. Spesso i progettisti devono prendere decisioni basate sulle loro conoscenze ed esperienze; ma la portata di quest’ultime non comprende sempre la vasta gamma di aree che potrebbero avere un impatto sul pubblico in relazione ad aspetti fisiologici, sociali o etici. Ide-
almente, i consumatori dovrebbero avere il diritto di sapere quali “test” sono stati effettuati per garantire la sicurezza pubblica, compresa la sicurezza fisica e mentale, per grandi e piccini, in tutte le situazioni e ambienti. Pertanto, i regolatori devono intervenire e garantire che i “progettisti” siano accessibili e disponibili; e che i fatti non siano compromessi. Prevenire è meglio che curare. Bisogna risolvere il problema prima che si manifesti, usando un pensiero lungimirante, misure preventive per creare una tecnologia più sicura e affidabile per il futuro. Poiché gli sviluppatori e i produttori di VR seguono percorsi di progettazione significativamente diversi, è difficile per i regolatori tenere il passo e sviluppare regole e standard normativi per la sicurezza. Le differenziazioni cruciali tra le esperienze sono determinate dal tipo di interfacce, gli usi, le persone che le usano, ecc. Naturalmente, le aziende cercano un vantaggio competitivo e sono meno interessate a condividere informazioni che potrebbero danneggiare segreti commerciali. È necessario raggiungere un equilibrio tra apertura, affidabilità, rivalità e profitto delle imprese. Probabilmente, gli standard per le tecnologie VR dovrebbero avere una serie specializzata di funzionalità di sicurezza, oltre ai tradizionali approcci e test di ingegneria per valutarla. Mentre alcuni problemi potrebbero essere valutati utilizzando standard tradizionali, come la violenza e i tipi di contenuto, l’aspetto dell’immersione nel VR introduce ulteriori fattori di rischio che devono essere tenuti in considerazione, compresi gli aspetti relativi all’addestramento VR e alla manipolazione della mente. I progettisti dovranno inoltre tenere conto degli approcci e delle soluzioni per ridurre rischi e danni. Devono assicurarsi che gli utenti non vengano lasciati liberi di esporsi o farsi male senza una gui-
da. Le organizzazioni professionali devono essere coinvolte collettivamente nello sviluppo di regole e linee guida relative al processo di progettazione. Ogni designer dovrebbe guardare alla propria creazione e considerare i propri obblighi etici. Progettisti, tester e manager devono adottare un approccio “sensibile al valore dell’immersione” e contemplare le implicazioni di ciò che stanno creando. Le responsabilità morali tradizionali nel mondo fisico non si traducono necessariamente in mondi virtuali creati dai designer. Come potremmo “dimostrare” che una tecnologia di realtà virtuale è sicura? Ciò porta anche a questioni relative ai livelli di sicurezza, di rischio e alla ri-valutazione dei ratings. Potrebbe anche essere necessario porre l’accento sugli “avvertimenti”, riguardo ai possibili effetti collaterali. La complessità della progettazione di una soluzione VR coinvolge milioni di righe di codice e una miriade di elementi di contenuti tridimensionali fatti di texture e geometrie, per non parlare dei suoni e di hardware specifici come headset e strumenti di tracciamento della testa. La sfida di affrontare scenari specifici è aggravata dalla complessità del sistema e dai nuovi livelli di libertà nella realtà virtuale dato dalla varietà di situazioni possibili. Utenti e sviluppatori diversi useranno l’hardware e software in modi diversi, creando molteplici risultati e scelte. Le forti tendenze verso soluzioni online, con interazioni utente-utente e comunicazione aumentano la possibile complessità e possono anche portare a “sciami” di utenti virtuali, un’altra area in cui sono necessarie ulteriori ricerche[94].
DESENSIBILIZZAZIONE Per soddisfare le esigenze della comunità medica militare, Virtual Reality Medical Center ha creato uno scenario progettato per l’addestramento dei
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medici utilizzando un realismo in grado di offrire una completa immersione nelle situazioni mediche di combattimento che coinvolgono gravi traumi, il tipo di esperienza di simulazione che preparerà adeguatamente i medici per le ferite sul campo di battaglia che coinvolgono sanguinamenti e gravi danni ai tessuti. L’obiettivo è di andare oltre il realismo degli effetti speciali al realismo medico, in modo che le lesioni non solo sembrino reali ma si sentano reali e si comportino come un vero tessuto. La ripetizione e la pratica in un ambiente privo di pericoli e conseguenze agisce con un meccanismo di desensibilizzazione, abituando i futuri medici militari ad affrontare le situazioni di emergenza sul campo di battaglia. Il personale militare schierato deve spesso avere a che fare con ambienti estremamente stressanti e prestazioni ottimali in tali condizioni richiedono una gestione ottimale delle risposte fisiologiche, psicologiche ed emotive agli stimoli stressanti. La SIT è una tecnica per aiutare a “inoculare” negli individui i futuri fattori di stress potenzialmente traumatizzanti. Una reazione acuta allo stress (ASR) o una reazione allo stress da combattimento operativo (COSR) possono verificarsi durante l’esposizione a eventi eccezionalmente stressanti, con conseguente eccitazione del sistema nervoso simpatico e compromissione delle prestazioni. Le reazioni a lungo termine possono includere disturbo acuto da stress e PTSD acuto e cronico. Durante la SIT preventiva, al personale militare vengono insegnate le abilità e quindi “sperimentate” situazioni altamente stressanti in un ambiente virtuale mentre vengono monitorate fisiologicamente. L’esposizione ripetuta consente agli utenti di diventare gradualmente desensibilizzati agli stimoli che possono inizialmente suscitare un’eccitazione fisiologica così forte che le
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prestazioni sono ostacolate (ad esempio, “paralisi sulla linea di fuoco”) e il trauma psicologico è più probabile. Tuttavia, al di fuori di questo uso supervisionato, la desensibilizzazione potrebbe diventare un pericolo, lasciando gli utenti inalterati (o meno colpiti), ad esempio, dagli atti di violenza riscontrati in alcuni giochi VR. Nel 2017, l’Univesità di Buffalo ha pubblicato i risultati dello studio longitudinale Repeated Play Reduces Video Games’ Ability to Elicit Guilt (Matthew Grizzard; Ron Tamborini; John L. Sherry e René Weber) che ha scoperto che giocare ripetutamente a videogiochi violenti ha portato a una riduzione della sensibilità emotiva e una ridotta capacità di sentirsi in colpa tra i partecipanti. A causa dei livelli più elevati di immersione, abbiamo qualche motivo per sospettare che questi effetti potrebbero essere ancora più potenti con la realtà virtuale[95]. Desensibilizzazione significa che la persona non è più colpita da comportamenti estremi come la violenza e di conseguenza non mostra nessuna empatia o compassione. In alcune situazioni si cerca attivamente questo tipo di scenario per la scarica di adrenalina e il senso di potere. Madary e Metzinger ipotizzano che un uso intenso della realtà virtuale possa portare a condizioni dissociative come il disturbo di depersonalizzazione/derealizzazione, una sorta di stato onirico che produce la sensazione che il proprio corpo o l’ambiente circostante non siano reali. Scrivono che “Gli utenti assidui della realtà virtuale possono iniziare a sperimentare il mondo reale e i loro corpi reali come irreali, spostando efficacemente il loro senso della realtà esclusivamente nell’ambiente virtuale”. La capacità della realtà virtuale di offuscare il reale e l’irreale può anche approfondire la propensione dei bambini confondere fantasia e realtà. “Gli headset più
IMPATTO SOCIALE ED ETICO avanzati non sono sconsigliati per i bambini più piccoli, per una serie di motivi”, ha affermato Castaneda. “Uno dei casi più interessanti in cui abbiamo visto che i bambini più piccoli hanno difficoltà a separare la realtà virtuale dalla realtà. Fanno fatica a inquadrare, in particolare all’inizio, il fatto di aver appena visto i dinosauri e ora sono nel salotto”. Castaneda avverte che è importante non sbagliare con la cautela e offrire esperienze adatte all’età, che dovrebbero essere discusse in anticipo, contestualizzate con l’inclusione di un resoconto al termine[96].
RISCHI PER I BAMBINI Gli studi hanno dimostrato che i bambini sono i più vulnerabili quando si tratta di tecnologie VR, poiché sono altamente sensibili e possono confondere più facilmente ciò che è reale e ciò che non è reale, vale a dire, che probabilmente potrebbero essere meno capaci o incapaci di distinguere tra il mondo reale e il mondo virtuale. Ad esempio, in uno studio di Segovia e Bailenson, i giovani bambini delle elementari hanno visto il loro doppelganger virtuale nuotare con le orche. Quando una settimana dopo questi bambini furono interrogati, dissero di credere che la loro esperienza virtuale fosse reale[97]. Secondo altri studi di Jakki O. Bailey e Jeremy N. Bailenson della Stanford University, i bambini si sarebbero collegati con “personaggi virtuali” (avatar). I bambini vedrebbero l’avatar in VR come più reale (rispetto ai personaggi o agli avatar su altri media, come la televisione). L’avatar nell’ambiente virtuale sarebbe più influente rispetto all’equivalente televisivo, rendendo più difficile per i bambini inibire le loro azioni o non seguire i comandi dell’avatar. E non sono solo i bambini a interiorizzare gli scenari di realtà virtuale: questi scenari hanno un impatto anche sui giovani adulti[98]. Mentre le
soluzioni VR hanno il potere di intrattenere e coinvolgere, hanno anche il potere di causare un significativo trauma fisiologico.
EDUCAZIONE PROFESSIONALE L’apprendimento delle scienze - il matrimonio tra psicologia e neuroscienze - ci insegna che diversi tipi di compiti di apprendimento sono mediati da distinti sistemi cerebrali e processi psicologici e quindi sono meglio recepibili con diversi strumenti di allenamento. Ad esempio, anatomia e fisiologia riguardano l’ottenimento di conoscenze e fatti da ricordare e disponibili per il richiamo in un secondo momento. Questo viene appreso attraverso le ripetizioni mentali e dal sistema di apprendimento delle abilità cognitive nel cervello. D’altra parte, imparare a eseguire procedure mediche significa acquisire un’abilità tecnica o comportamentale. Questo è fatto meglio attraverso ripetizioni fisiche e utilizza il sistema di apprendimento delle abilità comportamentali nel cervello. Infine, la consapevolezza situazionale, la capacità di gestire una vasta gamma di condizioni e di agire ragionevolmente- comporta ripetizioni mentali e fisiche in una vasta gamma di scenari ed è mediata dal sistema di apprendimento emotivo nel cervello. Acquisire una solida base di conoscenze come comprendere l’anatomia e la fisiologia del corpo umano o sapere quali farmaci assumere, quanto e quando, si basano sul sistema di apprendimento delle abilità cognitive. Questo sistema apprende il “cosa” ed è mediato dalla corteccia prefrontale, dall’ippocampo e dalle strutture del lobo temporale mediale associate e si basa fortemente sulla memoria di lavoro e sull’attenzione. Abbiamo uno studente di medicina di fronte al problema dell’apprendimento dell’anatomia e della fisiologia del corpo umano. Il
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corpo umano è una struttura tridimensionale che funziona come un sistema dinamico. L’obiettivo finale dell’allenamento è facilitare la formazione di una rappresentazione mentale dinamica 3D del corpo umano nel cervello dello studente che imita perfettamente la forma reale. Il modo migliore per raggiungere questo obiettivo è presentare allo studente una visualizzazione dinamica 3D, ma la maggior parte dei metodi di insegnamento tradizionali utilizzano libri di testo o presentazioni pieni di immagini statiche 2D. Pertanto, lo studente deve convertire una serie di immagini statiche 2D in una rappresentazione mentale dinamica 3D nel cervello che rifletta accuratamente la forma umana. Il tentativo di costruire una rappresentazione dinamica tridimensionale del corpo umano da una serie di immagini statiche bidimensionali richiede un’enorme quantità di sforzo cognitivo. Innanzitutto, bisogna tenere una rappresentazione mentale di una serie di immagini statiche bidimensionali nella memoria a breve termine. Secondo, bisogna tenere queste rappresentazioni mentali statiche bidimensionali nella memoria di lavoro e combinarle al volo per costruire una rappresentazione statica tridimensionale accurata. Infine, si deve dedurre e adeguare la natura dinamica della forma umana a questa rappresentazione statica tridimensionale. Ognuno di questi passaggi richiede un’enorme quantità di capacità cognitiva (sotto forma di memoria di lavoro) e un’enorme quantità di energia cognitiva (sotto forma di attenzione esecutiva). Ogni volta che il carico di memoria di lavoro e le richieste dell’attenzione esecutiva sono tassati, è più probabile commettere un errore e generare una rappresentazione mentale negativa. Mettendo Microsoft HoloLens sulla propria testa si ha una rappresentazione dinamica tridimensiona-
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le XR del corpo umano che appare di fronte a te. Si può camminare intorno al corpo e ruotarlo in modo da poterlo vedere da tutte le angolazioni. È possibile selezionare una vista scheletrica e quando si tocca un osso appare il suo nome. In questo caso, abbiamo uno strumento di visualizzazione XR dinamico e tridimensionale ad alta precisione che è intuitivo e facilita lo sviluppo di una rappresentazione ad alta precisione nel cervello dello studente. Uno strumento come questo, elimina la necessità di costruire una rappresentazione mentale dinamica tridimensionale da una serie di immagini statiche bidimensionali, la memoria di lavoro e il carico dell’attenzione esecutiva sullo studente sono stati ridotti. Tali risorse possono essere utilizzate per apprendere i nomi delle ossa, dei muscoli, delle arterie, ecc., Ma con una ricca rappresentazione visiva mentale su cui attaccarli. Abbiamo un paziente con un regime terapeutico pesante. Ha una lunga lista di farmaci che prende in momenti diversi e in quantità diverse. Ha una scatola di pillole che facilita il processo ma fa fatica a usare la lista di farmaci quando riempie la scatola di pillole. Si immagini una soluzione di realtà aumentata in cui tutte le informazioni sui farmaci sono nell’applicazione. Sa cosa prende, quando e quanto. Sa anche come appare ogni pillola e monitora il processo con la fotocamera sul dispositivo mobile o tablet. Infine, lo strumento ha informazioni sui farmaci disponibili che possono essere sovrapposti sullo schermo. L’applicazione AR richiede testo, audio e una rappresentazione visiva di ogni pillola per facilitare il caricamento della scatola delle pillole. Come con la soluzione XR per l’anatomia e l’allenamento fisiologico, questa soluzione AR riduce significativamente il carico cognitivo sull’utente, che è particolarmente critico negli
IMPATTO SOCIALE ED ETICO adulti più anziani. Inoltre, sono in fase di sviluppo tecnologie di formazione medica XR che aggirano molte altre difficoltà. Alcune delle piattaforme più avanzate includono cadaveri artificiali realistici che forniscono il feedback aptico appropriato, ad esempio. Se implementate correttamente, tecnologie come questa accelereranno la formazione delle procedure mediche e forniranno agli studenti abbastanza pratica da essere pronti per il lavoro prima di entrare in una struttura medica per vedere i pazienti. Queste tecnologie potrebbero essere utilizzate anche per i pazienti e i loro caregiver. Invece di guardare qualcuno eseguire la dialisi in casa una volta, il paziente e il caregiver potrebbero allenarsi in XR fino a raggiungere un certo livello di competenza. Ciò aumenterebbe la loro fiducia, ridurrebbe il rischio e ridurrebbe la probabilità di una visita in ospedale a causa di errori prevenibili. L’apprendimento emotivo influenza il modo in cui uno elabora e collega gli aspetti cognitivi e comportamentali di una situazione. Un’infermiera o un medico con una forte consapevolezza della situazione sa cosa dire e fare in modo appropriato. Solo dopo anni di esposizione a numerose situazioni, il personale medico acquisisce l’esperienza e la consapevolezza situazionale necessaria per rispondere efficacemente a tutte le situazioni. Con le tecnologie XR, tuttavia, il medico e il paziente possono ricevere formazione in una vasta gamma di situazioni di routine e non. Sebbene i tre sistemi di apprendimento nel cervello siano distinti e coinvolgano diversi processi cognitivi ed emotivi, alla fine risiedono tutti all’interno di un singolo cervello con enormi interconnessioni. Pertanto, il metodo ottimale per allenare la consapevolezza situazionale è quello di combinare le capacità cognitive associate all’acquisizione di fatti e conoscenze
con le capacità comportamentali associate all’azione appropriata in tutte le situazioni. Le tecnologie XR offrono un mezzo ideale per raggiungere questi obiettivi e coinvolgere tutti e tre i sistemi contemporaneamente. L’ampia formazione disponibile con una piattaforma di formazione medica XR può aumentare la generalizzazione e il trasferimento delle informazioni, ma soprattutto può aumentare la preparazione. Tutti questi esempi esistono oggi o la soluzione è in fase di sviluppo, quindi il futuro sembra brillante per tali applicazioni nell’apprendimento delle competenze cognitive legate all’assistenza sanitaria; l’industria sanitaria è pronta per l’introduzione di tecnologie immersive, che hanno il potenziale per migliorare tutti gli aspetti dell’assistenza sanitaria: formazione, riduzione dei costi, aumento della prontezza degli operatori sanitari e, soprattutto, instillare la fiducia nei pazienti aumentando così la loro soddisfazione[99]. Come per la medicina gli stessi meccanismi di apprendimento a livello neurale sono applicabili ad ogni altro campo, si possono vedere applicazioni per i Vigili del Fuoco, per gli eserciti, per gli architetti e gli ingegneri, per una vasta gamma di altri ambiti.
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ARCHITETTURA & DESIGN I processi di progettazione possono essere spesso lunghi ed estenuanti, richiedendo continue verifiche e modifiche; le soluzioni in realtà estesa possono essere di grande aiuto: sia nella fase progettuale, garantendo una visione completa del progetto che consente di prevenire errori inaspettati, sia nel rapporto con i clienti rendendo meno faticosa l’immedesimazione ed il processo di scelta. Inoltre le tecnologie XR facilitano la collaborazione a distanza, garantendo momenti di confronto da remoto sempre più immersivi. La realtà aumentata ha trovato un ampio utilizzo nel settore AEC (Architecture, Engineering, Construction), avvantaggiando tutti gli attori della catena, vi sono applicazioni nella progettazione come nella costruzione. La capacità di queste tecnologie di sovrapporre le informazioni digitali al mondo fisico, aiuta ad esempio a gestire lo spazio caotico del cantiere: la visualizzazione di dati in tempo reale supporta gli operatori edili, consentono di evitare errori ed imperfezioni. Queste applicazioni finalizzate alla messa in opera, utilizzano dati BIM e modelli 3D, già realizzati per la progettazione; il device maggiormente utilizzato in questo ramo è Microsoft HoloLens, in quanto certificato anche come occhiale di protezione di base, ma anche il casco protettivo integrato di
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occhiali realizzato dalla società DAQRI Smart[100]. Si stima infatti che entro il 2020, il 25% di tutti gli addetti all’assistenza sul campo utilizzerà la realtà aumentata su un dispositivo mobile o headset AR, migliorando sicurezza e produttività; i primi risultati sono già stati registrati; ne è un esempio la General Electric che ha migliorato del 34% l’efficienza dei suoi dipendenti nel cablaggio delle turbine eoliche, grazie alle informazioni di assemblaggio fornite in AR dalla società[101]. Altre applicazioni, utilizzate in architettura, sono pensate per essere fruite da dispositivi più diffusi come smartphone e tablet; sono infatti mirate a migliorare il rapporto tra il cliente ed il progettista. La realtà aumentata aiuta il cliente a visualizzare il prodotto, soprattutto la scala e le proporzioni, per molti difficili da immaginare, evitando sorprese ed insoddisfazioni; tramite le applicazioni quindi si possono ottenere presentazioni dinamiche, con contenuti 3D molto più comprensibili di piante e sezioni[102]. Anche la realtà virtuale è utilizzata in ambito architettonico per le sue potenzialità di presentazione immersiva, consentendo di visualizzare spazi e prodotti prima della loro realizzazione, ma non solo; infatti viene spesso utilizzata in fase progettuale: per la visualizzazione di dati come l’illuminazione naturale e artificiale, la gestione
dei flussi di persone, la resa visiva delle finiture; consentendo di effettuare previsioni, studiare soluzioni e prevenire errori di progettazione. L’applicazione del VR al processo di produzione prende il nome di Virtual Manufacturing o VM e consiste nella simulazione di un intero processo industriale, ai fini di analizzare i processi decisionali e produttivi, prevenire criticità e ridurre i costi. La Virtual Manufacturing è nata inizialmente per progettare e testare le macchine utensili, ma si è poi estesa al processo di produzione e al prodotto stesso; l’insieme di queste simulazioni è il digital twin di un intero processo produttivo. Esistono tre sotto categorie principali di VM:
Numerose applicazioni della tecnologia sono già in uso, soprattutto nel settore automobilistico, dove l’utilizzo di modelli 3D al posto dei prototipi e le simulazioni delle criticità, consentono un risparmio ingente nella catena produttiva; ne è un esempio perfetto Jaguar Land Rover (JLR), casa automobilistica produttrice di veicoli di lusso, che vende in 170 paesi di tutto il mondo; la loro sede di progettazione e ingegnerizzazione a Waqrwickshire, nel Regno Unito, ospita il Virtual Innovation Centre (VIC), un centro che spicca tra i leader mondiali delle tecnologie VR.
VM per la progettazione ottimizzazione del prodotto per la produzione, rappresenta il primo punto di risparmio, in quanto vengono utilizzati i modelli 3D per i test piuttosto che dei prototipi fisici VM per la produzione simula l’intero processo produttivo, consentendo test per l’ottimizzazione dello stesso o la programmazione di cambi produttivi, senza interrompere i macchinari VM per la simulazione dei sistemi di controllo dei processi[103]
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AUGMENTED Visualizzazione architettonica Seattle, Stati Uniti 2018 BEVEL
Augmented è un’app in realtà aumentata, svilluppata con ARKit di Apple che consente di visualizzare modelli architettonici in 3D . Rappresenta la soluzione proposta dal team Bevel alla necessità di utilizzare i modelli come strumento di presentazione multiforme. L’app consente la percezione dei volumi e passando in modalità informativa mostra dati inseriti dall’architetto, come i percorsi di circolazione a varie ore del giorno, il traffico pedonale, l’illuminazione. Il risultato è una presentazione coinvolgente, come un libro pop-up[104]. La missione del team, pur non affidandosi a nessun particolare hardware, è quella di fungere da ponte tra il designer ed il cliente, utilizzando soluzioni aziendali personalizzate di visualizzazione XR. Il loro lavoro si incentra maggiormente nel settore AEC (Architettonico, Ingegneristico ed Edilizio), non cercando il fotorealismo, ma rendendo l’esperienza una presentazione di informazioni aggiuntive più coinvolgente ed intuitiva di fogli di calcolo, render e Powerpoint. Pertanto, il
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team esprime un guidizio favorevole in merito all’utilizzo di motori di gioco, come Unity ed Unreal Engine, per la creazione di videogiochi aziendali da utilizzare come strumento di visualizzazione e simulazione, adattabile e riutilizzabile.
Piattaforma supportata da device consumer friendly Interfaccia poco immersiva
GAMMA AR Realtà aumentata per l’edilizia Aachen, Germania 2017 FORMITAS AG
Gamma è un software BIM di gestione del cantiere; grazie all’unione della realtà aumentata e della progettazione BIM, nasce Gamma AR. Il software aiuta le imprese di costruzione a monito rare la gestione di progetti complessi e con numerosi attori. La visualizzazione AR consente di navigare in simultanea e in dimensioni reali attraverso il modello 3D nella realtà, è possibile inoltre documentare direttamente sul modello, tenendo traccia dei progressi di ogni singolo elemento[105]. La sovrapposizione dei BIM Data alla realtà consente di scattare foto e video, o condividere annotazioni in tempo reale con l’ufficio; il software infatti è stato pensato per essere compatibile con il maggior numer di device e users. Questo è un ottimo metodo predittivo di problemi e garantisce ingenti risparmi in termini di tempo.
Interfaccia adatta a tutti gli attori Funzionalità limitate dalla qualità del device
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PROTA BIM dal BIM al VR Ankara, Turkey 2018 PROTA
La suite Prota, consente dal 2018 la visualizzazione dei dati BIM in XR ed è stata concepita per facilitare la comunicazione tra gli attori coinvolti nel processo di progettazione, compresi i proprietari. ProtaBIM consente di coordinare facilmente le ProtaStructure provenienti da architetti, ingegneri e specialisti BIM; il software è compatibile con altre piattaforme tra cui Autodesk Revit[106]. Prota è una delle principali società di consulenza ingegneristica del Medio Oriente partner di Autodesk, con Prota Computer come centro di formazione autorizzato. La società è specializzata nella progettazione architetto nica di grattacieli e grandi strutture pubbliche, come complessi sportivi o strutture sanitarie ed offre attraverso Prota Software soluzioni BIM all’avanguardia, che offrono la possibilità di progettare in maniera collaborativa e dettagliata attraverso l’utilizzo di tutti
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i dati nerenti il progetto.
Democratizzazione di dati BIM complessi Interfaccia adatta ai soli professionisti
CONOCO Visualizzazione trivellazioni petrolifere
Conocophillips, Stati Uniti 2017 FJORD, Londra
Conocophillips, azienda petrolifera statunitense, ha commissionato al team Fjord un modo per acquisire e visualizzare in modo chiaro i dati dei malfunzionamenti che avvengono durante le perforazioni per l’estrazione di petrolio e gas. I progettisti si sono impegnati nella creazione di un’interfaccia visiva, dinamica ed intuitiva, che rende il confronto con i dati più facile anche per i meno esperti. Il software elabora i dati provenienti dal trapano sotto la superfice ed, attraverso un motore di gioco, trasmette il risultato visivamente con l’ausilio di modelli 3D ed un’interfaccia studiata ad hoc. Il prodotto digitale è diventato presto invidia nel settore. Fjord, team di Accenture Interactive, fondato nel 2001, con sede legale a Londra, collabora con varie aziende di tutto il mondo, offrendo prodotti digitali personalizzati finalizzati a reimmaginare il rapporto tra il mondo
digitale e la realtà che ci circonda[107].
Visualizzazione di dati complessi mai avvenuta prima Piattaforma privata non accessibile
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MONDO CAMERETTE
in MIXED REALITY Torino, Italia 2017 HEVOLUS
Il progetto è voluto da Giuseppe Caruso, presidente di Mondo Camerette e sviluppato in collaborazione con il partner tecnologico Hevolus, al fine di innovare l’esperienza di acquisto delle camere per bambini. Grazie all’utilizzo di tecnologie disruptive (augmented reality, virtual reality e mixed reality) e dispositivi digitali (visori e smartphone), si vuole ripensare l’intero customer journey puntando sul totale coinvolgimento del consumatore in ogni fase del percorso all’interno dello showroom: dall’ingresso in negozio alla scoperta della collezione in mixed reality immersiva, alla co-progettazione 3D della soluzione di arredo, alla sua ambientazione e fruizione nella realtà in modalità virtual reality, fino alla visualizzazione a casa del progetto in modalità VR 360°. Il progetto ha l’obiettivo finale di aiutare i rivenditori ad aumentare le vendite, riducendo i tempi di decisione e accelerando gli ordini. Tali tecnologie consentono anche di ridurre lo spazio espositivo ren dendo comunque visionabili finiture e altre opzioni
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virtualmente[108]. Hevolus, società specializzata in soluzioni tecnologiche ed innovative per il mercato dell’arredo, attraverso lo spin-off del Dipartimento di Informati ca dell’Università di Bari e 3CAD (DAU) azienda internazionale leader nei configuratori di prodotto, ha sviluppato una serie di piattaforme IT e mobile APP a corredo del progetto “Mondo Camerette in Mixed Reality” che ga rantiscono l’esperienza immersiva del cliente nello showroom attraverso visori sia VR che AR. Il progetto ha ottenuto il XII premio Best Practices per l’Innovazione .
Consente di co-progettare e visualizzare con il cliente Insieme di numerose piattaforme
HightResBMW Automotive design in Mixed reality Germania 2018 BMW GROUP
La BMW ha annunciato ai Digital Day 2018, che utilizzerà gli occhiali per la realtà virtuale per sviluppare i suoi prossimi modelli ed accelerare ed ottimizzare lo sviluppo. Un’area in cui la BMW utilizza la realtà mista è lo sviluppo degli interni dei veicoli. Qui, le simulazioni generate al computer sono combinate con un modello 3D e ciò consente di creare un’immagine onnicomprensiva dell’esperienza di guida dall’interno di un prototipo in una fase iniziale di sviluppo, compresa di vista verso l’esterno. Le funzioni del veicolo e i nuovi design delle tappezzerie possono essere rapidamente aggiornati e modellati con l’ausilio di Unreal Engine 4 di Epic Games. Quest’ultimo consente un rendering stabile di 90 fotogrammi al secondo, garantendo al contempo una qualità fotorealistica. Il calcolo viene eseguito utilizzando computer da gioco di fascia alta con componenti overcloccati ad acqua (inclusi Intel Core i7 e due schede grafiche Nvidia Titan X). Sono previsti ulteriori progressi in termi-
ni di cuffie hardware e software, che verranno valutati a intervalli regolari[110]. Le sensazioni visive da sole non ba stano però. Per questo motivo, per migliorare ulteriormente la percezione e produrre un’esperienza di realtà mista vi è un sistema di riproduzione acustica precisa e stereoscopica, ad es. per il caratteristico suono del motore BMW.
Prototipazione virtuale che abbatte i costi Simulatore di guida non professionale
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FLOORED
Scanzioni 3D in pochi giorni New York, Dallas, Seattle, Stati Uniti 2013 acquistati CBRE
Floored è una piattaforma interattiva vincitrice di Disrupt NY nel 2013. Il progetto prevedeva un servizio di scansione 3D di spazi interni come uffici e case; si avvaleva della collaborazione dei dispositivi di cattura 3D Matterport, che avevano già dei sensori Kinect al loro interno. Il servizio garantiva il rilievo e il montaggio in un tempo che andava dalle 48 alle 96 ore[111]. Il risultato era un modello 3D percorribile ed interattivo, dove era possibile modificare le condizioni di luce in tempo reale o aggiungere arredi e numerose personalizzazioni. Floored viene acquistata nel 2017 da CBRE, una società di commercio immobiliare internazionale. La società è interessata alla piattaforma, in quanto si presenta come un team digitale e tecnologico che si avvale di tutte le novità presenti sul mercato per implementare i propri prodotti.
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Prodotto digitale personalizzato in tempo record Servizio non più disponibile
SHANGHAI PLANETARIUM Lighting design in VR New York, Stati Uniti 2016 ENNEAD ARCHITECTS
Il progetto proposto dagli Ennead Architects del Planetario di Shanghai è il vincitore di un concorso internazionale di progettazione. La struttura è inspirata ai principi astronomici ed evoca il movimento orbitale tramite la luce che penetra all’interno attra verso l’Oculus, la Cupola rovesciata e la Sfera. Durante il processo di pro gettazione, il gruppo ha sperimentato l’utilizzo della realtà virtuale per “rendere visibile l’invisibile”, ovvero per la visualizzazione di dati, come l’accumulo di luce sulle superfici durante la giornata o la visualizzazione della traccia visiva dell’utente. Il team utilizza plug-in Iris VR e Lady Bug per Grasshopper3D. Le parole di uno dei partner, Brian Hopkins: “stiamo umanizzando i dati”[112]. Il gruppo Ennead appare impegnato anche in un altro progetto che prevede lo studio dei flussi all’interno del
Beus Center of Law and Society presso l’Arizona State University. Utilizzando i dati di uno studio precedentemente condotto sullo stesso istituto con Unifield Field, i progettisti, attraverso il motore di gioco Unreal Engine, hanno programmato avatar che vagano li beramente per l’edificio virtuale [113]. La finalità è ottimizzare gli spostamenti all’interno della struttura degli utenti con interessi affini e facilitare la comunicazione
Visualizzazione di dati complessi Software integrato nel processo di progettazione
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MEDICINA & SALUTE Nel settore sanitario la serie di vantaggi che le tecnologie XR possono offrire si sta allargando sempre di più man a mano che le tecnologie maturano. Il campo di applicazione è ampio e vede un impatto positivo che va dalla formazione medica, ai supporti clinici virtuali da offrire ai pazienti, agli interventi chirurgici assistiti. Il mercato globale delle tecnologie XR per l’industria sanitaria sta salendo e secondo il Grand View Research ammonta a $ 5,1 miliardi il 2015, secondo solamente al settore del gaming[114]; inoltre con il lancio del programma Europa digitale, l’Unione Europea investirà dal 2021 al 2027, 9,2 miliardi in diverse sfide digitali, tra cui assistenza sanitaria e responsabilizzazione dei cittadini.
cura di se stessi, come prepararsi ad una pratica e come affrontare la riabilitazione. Per i soggetti più anziani spesso la gestione delle pillole è difficoltosa, un’applicazione in realtà aumentata che riconosce il farmaco ed il momento opportuno per assumerlo è in questi casi di grande supporto al paziente. Rispetto alla resto della comunità tecnologica, le applicazioni realizzate per l’ambito medico hanno una più ferrea regolamentazione, perché i malfunzionamenti possono mettere in pericolo la vita del paziente, ma sono già numerose quelle in possesso di certificazioni ISO e registrate presso i centri FDA (ente governativo statunitense che regola prodotti alimentari e farmaceutici)[116].
La realtà virtuale e la realtà aumentata sono già ampiamente utilizzate in diversi ospedali per la formazione, avendo dimostrato di essere di grande aiuto nell’apprendimento attivo di pratiche cliniche, soprattutto perché impararle significa acquisire un’abilità tecnica e comportamentale, che si apprende meglio attraverso ripetizioni fisiche. Nel 2016, Shafi Ahmed, chirurgo specializzato in oncologia ed uno tra i maggiori sostenitori del VR in campo medico, ha pubblicato con un video 360°, un’operazione in tempo reale che ha registrato 55.000 visualizzazioni in 142 diversi paesi[115]. Analogamente ai medici, anche i pazienti spesso hanno bisogno di apprendere come prendersi
AccuVein, è stata un tra le prime applicazioni dell’AR in ambito medico, ora ampiamente utilizzata: un sistema ad infrarossi che consente di visualizzare le vene del paziente in tempo reale, aumentando di circa 3,5 volte la possibilità di successo nell’inserimento di un ago al primo tentativo. Gli headseat in realtà aumentata sono utilizzati anche in chirurgia, ad esempio per mostrare al medico i paramenti vitali o le altre informazioni necessarie all’operazione che sta compiendo, senza distogliere lo sguardo per dirigerlo verso il monitor; in una situazione dove pochi secondi possono salvare la vita, la tecnologia rappresenta un’importante opportunità.
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Un altro utilizzo delle tecnologie XR è nella pianificazione degli interventi, la possibilità di effettuare delle verifiche pre-operatorie incrementa le possibilità di successo[117]. Nel 2017, Daniel Saltzman, capo della chirurgia presso l’ospedale pediatrico dell’Università del Minnesota, con il suo team ha effettuato una complessa operazione per separare due gemelli siamesi. La preparazione dell’intervento ha visto il team studiare i modelli 3D dei cuori dei piccoli pazienti; la tecnologia, consentendo di scalare ed osservare i dettagli, ha fatto sì che il team scoprisse del tessuto connettivo e cambiasse totalmente il suo piano d’azione originario[118]. Il potenziale della realtà virtuale, applicata all’ambito medico è dato dalla forte componente empatica ed immersiva della tecnologia. I primi utilizzi del VR sono stati per il trattamento del (PTSD) disturbo post-traumatico da stress che riscontravano i soldati al rientro dalle missioni. La tecnologia si è dimostrata un tecnica valida, è stata a lungo studiata dal The Virtual Reality Medical Center, ed il suo utilizzo è stato ampliato anche nel trattamento delle fobie, del panico e dei disturbi paranoidi e sociali[119]. Indossando un visore, il paziente può essere trasportato in un contesto totalmente separato dall’ospedale, questo tipo di approccio è stato utilizzato nel trattamento del dolore: le esperienze in VR coinvolgendo l’attenzione del pazien-
te hanno dimezzato l’uso di sedativi, riducendo i costi chirurgici del 25%[120]. Come affermato dalla società israeliana VRHealth, sviluppatrice di soluzioni tecnologiche per la salute, un altro vantaggio della realtà virtuale è che il paziente non deve essere per forza fisicamente in ospedale per essere valutato, ma uno screening completo delle attività compiute a casa, può essere consultato per tempo dal medico, che potrà poi offrire una diagnosi tempestiva ed adatta al profilo; il risparmio in termini di tempo avviene sia per il paziente che per il dottore. Alcune applicazioni infatti, possono aiutare il paziente a proseguire la terapia da solo, con l’ausilio di guide virtuali; vengono utilizzate per il recupero motorio dopo un ictus, per supportare le persone con il Parkinson o con la sclerosi multipla a riacquistare l’uso delle gambe, o per implementare l’esercizio cognitivo e ritardare i processi di demenza e di Alzheimer. Come la maggior parte dei cambiamenti dirompenti, richiedono tempo, soprattutto perché le tecnologie XR presentano costi elevati, ma molte aziende leader nel settore stanno investendo ed innovando; e numerosi centri di ricerca stanno esplorando cosa questo vuol dire in termini di assistenza sanitaria.
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OSSO VR
Learning by doing in VR Palo Alto, Stati Uniti 2016 JUSTIN BARAD
Osso VR è una piattaforma che consente di compiere un intervento chir urgico virtuale in prima persona affidandosi al visore ed ai sensori di movimento di Oculus. Il dott. Barad si trova davanti all’attuale innefficenza della formazione dei chirurghi, che risultano incapaci di agire in modo autonomo anche al termine del lungo percoso di studio e affiancamento. Propone quindi una piattaforma che ha l’obbiettivo di colmare il divario tra la formazione chirurgica e la pratica, consentendo di prendere dimestichezza con le tecniche chirurgiche praticandole in un ambiente privo di conseguenze[121]. Sfruttando il suo background da sviluppatore di software, J. Barad decide di avviare il progetto di simulazione chirurgica nel 2016 e già nel giungno del 2018 annuncia la partneship con i migliori programmi di residenza medica degli Stati Uniti[14]. Il
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maggiore ostacolo alla diffusione della tecnologia, dichiara l’ideatore, è che se tra gli studenti suscita immediato consenso ed interesse, non succede altrettanto tra gli investitori; eppure numerose indagini hanno comprovato l’incremento della curva d’apprendimento garantito dalla piattaforma.
Colma il divario tra formazione e pratica Scarso successo tra gli investitori
PRECISION VR
VR tools per trattamenti clinici Mayfield Village, Stati Uniti 2010 SURGICAL THEATER’S
Precision VR è una piattaforma di visualizzazione medica che utilizza la realtà virtuale ed aumentata. Offre diversi prodotti: dedicati al paziente, alla descrizione accurata delle problematiche inereti la sua salute, ed al chirurgo, consentendo, ad esempio, di ottenere una pianificazione chir urgica dinamica, supportata da modelli 3D manipolabili e visibili da ogni direzione[15]. In particolar modo, la piattaforma si è specializzata nel trattamento dei tumori al cervello e negli interventi chirurgici con craniotomie, durante il quale la comunicazione tra paziente e dottore è particolarmente difficoltosa[122]. Surgical Theater’s nasce dall’idea di poter fornire ai medici uno strumento di simulazione che li permettesse di avere un’anteprima della procedura chirurgica, un metodo di “addestramento simile a quello dei piloti dei caccia”; gli ideatori dell’a-
genzia, Moty Avisar e Alon Gery, sono infatti entrambi ex militari dell’aereonautica israeliana. Precision VR nasce come iniziativa di ricerca del governo degli Stati Uniti.
Comunicazione efficace tra paziente e dottore Previsioni e pianificazione chirurgica virtuale
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DIPLOPIA VR
Gioco clinico per ambiplopia San Francisco, Stati Uniti 2013 JAMES BLAHA
Il team Diplopia, poi Vivid Vision, ha creato un gioco che offre esercizi mirati per chi soffre di difetti della vista, in particolar modo: ambliopia, strabismo e in genere disturbi della vergenza[123]. Sono state previste due versioni: una che richiede la supervisione di un oculista, ed una semplifica ta da utilizzare in autonomia da casa. Il software supporta svariati device, tra i quali Oculus, Leap Motion, Kinect, nVidia 3D Vision, ecc... L’occhio pigro è un problema molto comune negli Stati Uniti, è lo stesso fondatore James Blaha a soffrirne personalmente ed ad intravedere il potenziale della tecnologia VR nei confronti della sua disabilità. Secondo molti studi neurologici il disturbo poteva essere curato entro i primi 10 anni di età, pertanto sono numerosi ormai i pazienti che
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sono stati in grado di percepire per la prima volta il senso di profondità solo grazie all’applicazione.
Progressi nella terapia dei disturbi della vergenza Difficoltà tecniche nel settaggio dei dispositivi indossabili
MIND MOTION PRO
Riabilitazione e realtà virtuale Losanna, Svizzera 2012 TEJ TADI, MIND MAZE
MindMaze, azienda svizzera pionera nel settore dei servizi, crea, nel 2012, una piattaforma che combina realtà virtuale, neuroscienze e brain imaging per i pazienti di San Francisco in California. L’obbiettivo è quello di accellerare la riabilitazione, tramite ausili multimediali in realtà virtuale ed aumentata, mirati ad annullare le ore di attesa del paziente in clinica. I dispositivi offrono al paziente la motivazione necessaria, proponendo esercizi guidati in ambientazioni perso nalizzate, riferendo i dati diagnostici scaturiti al terapista. La piattaforma MindMotion Pro prevede due dispositivi, uno da utilizzare in clinica, ed uno da utilizzare a casa, entrambi dotati di sensori motion capture per la mappatura dalla postura in tempo reale[124].
Riduzione dei tempi di attesa e di diagnosi Disumanizzazione del rapporto dottore-paziente
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ALZHEIMER & VIRTUAL REALITY Los Angeles, Stati Uniti 2009 N. SUTHANA
La ricerca della neuroscienziata N. Suthana si incentra sul meccanismo di creazione dei ricordi in pazienti affetti da disturbi della memoria, come l’Alzheimer[125]. La sua intuizione consiste nel combinare strumenti di indagine come la risonanza magnetica funzionale (fMRI) e gli impianti celebrali, composti da migliaia di sensori in grado di captare le oscillazzioni elettromagnetiche all’interno del cervello, con la Realtà virtuale, allo scopo di raccogliere dati durante il processo immersivo del paziente in un determinato contesto. Il vantaggio maggiore consiste nella possibilitare di registrare le oscillazzioni dell’ippocampo, centro della memoria, quando il paziente è realmente immerso in un altro ambiente, cosa alquanto difficile da sperimentare sugli umani per motivi tecnici ed
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etici. Ad esempio, il controllo assoluto sugli spazi consente di creare ambienti labirintici ed esperimenti precedente mente impossibili sull’uomo. Tuttavia, la disconnessione visivo-vestibolare causata dal movimento, rappresenta un grosso limite alla ricerca.
Nuove possibilità di acquisizione di dati Ricerca bloccata dai limiti del device
GAMECHANGE VR Terapia virtuale per disturbi psicotici Oxford, Gran Bretagna 2017 D. FREEMAN, FONDAZIONE MCPIN, MIND TECH, ROYAL COLLEGE OFARTS E OXFORD VR
Il gioco è pensato per fornire una terapia automatizzata alle persone affette da psicosi, che sviluppano problemi con le attività quotidiane e tendono ad isolarsi. L’applicazione consente al paziente di immedesimarsi gradualmente, in base al proprio stato clinico, nelle situazioni comuni che gli provocano stati di agitazione. E’ stato comprovato come, prendendo dimistichezza con gli ambienti virtuali, vi sono dei riscontri tangibili anche in quelli reali[126]. La realtà virtuale è stata ampiamente usata in ambito di sanità mentale. Vi sono numerosi studi sul trattamento dei disturbi post-traumatici, sul trattamento delle paure e delle fobie, su terapie per alleviare i dolori ricorrenti e applicazioni per alleviare il dolore durante le lunghe procedure ospedaliere[127].
Offre un ambiente protetto da interferenza esterne Ambienti da modellare su ogni paziente
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EDUCAZIONE & FORMAZIONE La realtà estesa è utilizzata per la formazione da molto tempo, dall’invenzione dei primi simulatori di volo, risalente alla seconda guerra mondiale. In ambito militare si è fatto ampio uso di queste tecnologie sia per l’addestramento dei soldati che per il trattamento dello stress post traumatico che spesso riportano. Negli anni a seguire le tecnologie si sono dimostrate prestanti anche in altri ambiti applicativi, soprattutto quando la diffusione degli smartphone e dei dispositivi mobili ha aperto un nuovo panorama nell’uso comune. Il già citato libro di Mychilo Stephenson Cline, “Potenza, follia e Immortalità: il futuro della realtà virtuale”, pubblicato nel 2005, pone l’enfasi sull’utilizzo dei video e le esperienze educative basate sul gioco, considerando questo un forte vettore di cambiamento nell’aspetto architettonico della classe. Cline afferma che il potenziale nell’adozione delle tecnologie, è racchiuso nel passaggio dalla comprensione astratta a quella pratica, attraverso un rapporto esperienziale che può essere garantito facilmente dall’ambiente mediato virtualmente[128]. L’utilizzo degli ambienti virtuali può migliorare i risultati nell’apprendimento di varie materie, soprattutto perché la tecnologia facilita la presenza spaziale, ovvero l’acquisizione di una rappresentazione mentale dell’ambiente
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mediato[129]. La presenza, il riconoscimento di una scena come reale, rende effettivo l’apprendimento, aprendo nuove strade per la formazione nelle mansioni ad alto rischio o nella pratica dei chirurghi; in un articolo di Wired Negroponte afferma: “Ho spesso pensato che una delle applicazioni socialmente più responsabili della VR sarebbe il suo uso richiesto nelle scuole guida. La realtà virtuale può mettere i conducenti in situazioni pericolose, su una strada scivolosa, un bambino si lancia tra due macchine che stanno per collidere. Tutti noi speriamo di non trovarci mai di fronte a situazioni del genere e nessuno di noi sa come reagire. La realtà virtuale consente di sperimentare una situazione del genere con i propri occhi”. Le applicazioni in realtà aumentata consentono di visualizzare le informazioni aggiuntive all’interno dell’ambiente circostante, consentendo quindi di portare nelle aule modelli 3D per lo studio, disassemblarli e ricostruirli per ottenere una visione d’insieme. L’80% delle informazioni che riceviamo avviene tramite la vista, pertanto la visualizzazione di un concetto astratto aumenta sicuramente il coinvolgimento, rendendo meno complesso il processo di immaginazione e quindi facilitando l’apprendimento[130]. Le ricerche dimostrano che dopo due settimane ricordiamo il 20%
di ciò che ascoltiamo, il 30% di ciò che vediamo e fino al 90% di ciò che facciamo o simuliamo, avendo migliori risultati se l’apprendimento è attivo. L’apprendimento attivo si differenzia dal passivo attraverso una maggiore interazione del partecipante con l’applicazione pratica[131]. Inoltre, la tecnologia è fruibile anche da dispositivi, come smartphone e tablet, già presenti nella pianificazione dei corsi di studio e pertanto non necessita di device aggiuntivi; e considerando la diffusione di questi dispositivi, garantisce l’apprendimento autonomo. La realtà aumentata, proprio perché integra le informazioni nell’ambiente reale e non isola l’utente in uno spazio virtuale totalmente occluso alla realtà, è più conforme all’utilizzo nel tipo di lezione che viene proposta attualmente.
ne e meno per l’ascolto[132]. Utilizzando invece un’applicazione in realtà aumentata, otterremo una maggiore attenzione nei confronti dei segnali uditivi e considerato che la maggior parte dei corsi odierni sono accompagnati da una spiegazione orale, la realtà aumentata non mostra particolari difficoltà di adozione; al contrario della realtà virtuale che prevede un ripensamento nell’organizzazione della didattica. L’integrazione di queste tecnologie con l’intelligenza artificiale consentirà una didattica personalizzata, con i dati che aiuteranno a gestire l’apprendimento e ad orientare facilmente le scelte e gli obiettivi di studenti e professori.
Gli studi di Kuo-Ting Huang ed il suo team, pubblicati nel 2019, analizzano le differenze dell’impatto educativo in caso di utilizzo di realtà aumentata piuttosto che realtà virtuale, lo studio mira a colmare le carenze di ricerche empiriche sull’argomento. Dai risultati della ricerca possiamo determinare che maggiore è la sensazione di presenza all’interno dell’esperienza educativa, maggiore sarà l’attenzione che porremo ai segnali visivi a discapito di quelli uditivi, pertanto le applicazioni in VR sono un ottimo vettore per la visualizzazio-
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ENGAGE
E-learning in VR Waterford, Irlanda 2015 IMMERSIVE VR EDUCATION
Engage è una piattaforma di e-learning, con vere e proprie aule virtuali, dove si tengono incontri e lezioni. L’interfaccia consente di visualizzare, durante le ore di apprendimento, modelli 3D avanzati per comprendere al meglio complesse strutture anatomiche o pezzi meccanici. E’ possibile inoltre consultare wikipedia e database di informazioni da una lavagna interattiva che prende il posto del tablet[134]. Studi confermano che l’ap prendimento è effettivo, anche grazie all’assenza di distrazioni e permette, inoltre, un notevole abbassamento dei costi dell’istruzione. VR Education, propone prodotti digitali dal contenuto educativo, sia di tipo ludico che professionale. Molto famosa è l’esperienza VR Apollo 11, realizzata nel 2014 dal team, in collaborazzione con l’università di Oxford, l’università di New Haveny, il The Royal College of Surgeons e la BBC.
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Piattaforma ricca di informazioni Poche esperienze virtuali realizzate
MERGE
VR & AR for kids San Antonio, Texas 2015 MERGE LABS INC.
La gamma di prodotti Merge, pensata per i più piccoli è composta da un visore ed un cubo AR, Entrambi i prodotti sono in materiale plastico, morbido e lavabile, selezionato per la sua struttura a cellule chiuse che lo rende igenico. Il visore ha un capiente alloggiamento per lo smartphone e potendo regolare le lenti, consente di inserire anche i dispositivi più grandi. Vi sono due tasti per l’interazione con il device all’interno e rimuovendo parte della zona anteriore può essere utilizzato in modalità AR. Il cubo può essere utilizzato per visualizzare con tenuti in AR, inquadrandolo dal proprio dispositivo. La startup texana ha anche fornito svariate applicazioni educative, adatte ai dispositivi in commercio[134]. Steve Patti, il direttore del marketing di Merge VR, afferma: “Il cervello è cablato per elaborare le immagini 60.000 volte più velocemente di quanto tu
possa leggere ed elaborare il testo”. L’introduzione di questa tecnologia nelle scuole può aiutare a rendere le lezioni meno statiche, come è successo con la televisione negli anni ‘60.
Design low cost a misura di bambino Interazione con il dispositivo limitata
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EXPEDITION
L’app di Google per l’educazione interattiva Mountain View, Stati Uniti 2015 GOOGLE
Expedition è la continuazione del più ambizioso progetto Google Cardboard, avviato nel 2014. La piattaforma consente di esplorare il mondo attraverso 1000 tour in realtà virtuale (VR), nei quali si possono osservare città, abissi marini o altri pianeti e 100 viaggi in realtà aumentata (AR), che consento di portare in aula svariati modelli 3D di oggetti, architetture ed animali. Google ha previsto anche un apposito Kit per esplorazioni da fornire all’insegnante che deve guidare il tour di gruppo. Nell’ottica di creare un’ambiete col laborativo il team si avvale della piattaforma Poly per archiviare i file che ogni insegnante può creare in maniera autonoma tramite il Tour Creator[135].
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Democraticizzazione della tecnologia Costi ancora proibitivi
CLASS VR
Realtà virtuale per la classe Gloucester, Gran Bretagna 2017 ADVANTIS SYSTEM LDT
ClassVR è una piattaforma educativa pensata per la formazione ed adatta a tutte le fasce di età. Nel progetto è previsto anche un dispositivo stand-alone, dotato di sensori di movimento per interagire con lo spazio virtuale e non necessita quindi di un controller. E’ accompagnato da ClassCharge, un trolley di ricarica che rende il prodotto adatto ad un uso di gruppo in qualunque spazio[136]. La piattaforma offre supporto perso nalizzato, in base all’età ed al tipo di insegnamento, a studenti e professori, meritandosi il primo premio dell’Education Resource Award sia nel 2018 che nel 2019[137]. L’azienda Advantis si occupa di proporre soluzioni tecnologiche adatte all’educazione ed è attiva in
numerosi paesi tra cui la Gran Bretagna, gli Stati Uniti e la Cina.
Dispositivo totalmente stand-alone Numero delle interazioni possibili limitato
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TILT BRUSH
Pittura virtuale in tre dimensioni San Francisco, Stati Uniti 2016 SKILLMAN & HACKETT poi acquistato da GOOGLE
L’applicazione è composta da un’interfaccia intuitiva che consente di dipingere in tre dimensioni, attraverso l’uso di pennelli dinamici in uno spazio virtualmente illimitato. Il gioco ha riscontrato un forte successo globale, stimolando l’invettiva e offrendo innumerevoli nuove possibilità di sperimentare e sviluppare la creatività all’interno della propria stanza[138]. Inoltre la collaborazione con la piattaforma Poly consente di visualizzare e condividere materiale in 3D. L’applicazione, sviluppata nel 2014 da Skillman & Hackett, studio di Rapid Prototyping e Virtual Reality, richiama subito l’attenzione nelle conferenze di settore, così che il colosso dell’informatica Google decide di acquistarla nel 2015. E’ stata in seguito rilasciata ad HTC Vive che ha effettuato il lancio nell’Aprile del 2016 ed è stata poi resa disponibile anche per Oculus nel 2017.
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Possibilità di esprimere la propria creatività Attività non professionalizzante
THE STANFORD VIRTUAL HEART
Studio di anomalie cardiache in VR San Francisco, Stati Uniti 2015 LIGHTHAUS INC.
L’idea, scaturita dall’incontro tra il pediatra D. Axelrod con David Sarno, è quella di creare un modello 3D navigabile con il quale istruire i medici dell’ospedale pediatrico di Stanford. I due soci lavorano per 11 mesi alla creazione del modello 3D di un cuore, con il quale illustrare, in maniera più dettagliata che su fogli e libri, le complesse anomalie cardiache congenite. Gli studenti dell’Università di Medicina di Stanford hanno riportato feedback positivi in seguito all’utilizzo del software per l’apprendimento dell’anatomia cardiaca. Il modello può essere ruotato, scomposto in parti o osservato dall’interno[139]. I due partner, dopo il successo riscontrato, hanno fondato Lighthaus Inc. allo scopo di promuovere ed implementare l’utilizzo dell’applicazione per la formazione dei medici, soprattuto visto l’alto tasso di anomalie cardiache negli Stati Uniti.
Visualizzazione dettagliata dell’anatomia umana Piattaforma ancora poco diffusa
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FORZE ARMATE La ricerca tecnologica relativa all’XR è da sempre stata indissolubilmente legata alle forze armate, che hanno sviluppato molti dei sistemi che sono poi stati applicati ai dispositivi odierni; per fare un esempio, il tracciamento del movimento oculare, fu sviluppato dalla Philco Corporation negli anni ‘60 e fu inizialmente utilizzato nelle operazioni militari per il controllo di telecamere a distanza. Il paradosso attuale vede invece la tecnologia a fare da grande separatore ed equalizzatore negli affari militari mondiali[140]. Sicuramente una delle applicazioni di più lunga durata è l’utilizzo della realtà virtuale nei simulatori di volo; l’applicazione è diventata così sofisticata in questo campo, da essere più realistica di un addestramento reale, in quanto lo spettro di eventi simulati supera di gran lunga quelli che si ha la probabilità di incontrare. Utilizzare la realtà virtuale per l’addestramento militare è una pratica consolidata, vi sono diversi tipi di simulazione: l’esperienza di boot camp VR, che si svolge in un CAVE dotato di motion tracker, dove i soldati usano attrezzature che simulano quelle reali; simulatori di veicoli terrestri avanzati; formazione dei medici da campo e trattamento dello stress post-traumatico, nella quale la realtà virtuale sembra portare notevoli progressi prima dif-
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ficilmente ottenibili, grazie soprattutto alla possibilità di manipolare l’ambiente mostrato al soggetto in cura[141]. La possibilità di formare i soldati in sicurezza offerta dal VR, consente di minimizzare i danni, anche grazie ai sensori che aiutano a monitorare i livelli di attività fisica dei soldati durante allenamento, come afferma lo scienziato Charlene Mello, del centro di ricerca dell’esercito americano[142], ma tuttavia i costi di queste tecnologie sono molto alti e non è ancora del tutto scomparso il fenomeno del motion sickness. Sebbene la distribuzione di AR e MR sul mercato entro il 2022 sia a favore dei videogiochi del 34% e del settore militare al 5%, il mondo militare[143] non poteva non essere investito dalla tecnologia esattamente come accaduto con il VR. Una delle soluzioni è Tactical Augmented Reality (TAR), sviluppata dal Centro per la ricerca, lo sviluppo e l’ingegneria delle comunicazioni elettroniche dell’US Army Research, Development and Engineering Command (CERDEC); prevede un visore in realtà aumentata integrato nel casco che consente al soldato di visualizzare informazioni inerenti la posizione, i suoi parametri vitali e dati sul bersaglio, consentendo inoltre una comunicazione wireless con il resto della squadra[144]. La tecnologia mira a garantire al soldato una piena consapevolezza
della situazione, consentendogli di valutare la situazione e compiere scelte pertinenti. Sulla base di questo approccio alla tecnologia, l’esercito degli Stati Uniti, ha stilato un contratto da $ 480 milioni con Microsoft, azienda selezionata a seguito di un concorso, per la realizzazione di Integrated Visual Augmentation System, o IVAS; un sistema basato su HoloLens 2 con un sensore termico Flir integrato. Tuttavia l’accordo ha scatenato scalpore ed alcuni dipendenti di Microsoft non si sono mostrati favorevoli all’utilizzo del proprio lavoro per scopi militari[145]. Un’altra applicazione, sviluppata nel 2015, consiste in un tavolo per la realtà aumentata: ARES. I tavoli sono utilizzati per pianificare le operazioni e per l’addestramento, le proiezioni digitali sostituendo i modelli fisici, riducono i tempi necessari a creare il modello ed aumentano il coinvolgimento dei cadetti. I dispositivi per la realtà virtuale sono già entrati a far parte da tempo del mondo militare, negli ultimi anni anche gli headseat in realtà aumentata sembra abbiano raggiungento la maturità tecnologica necessaria all’utilizzo nella sicurezza.
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VBS TRAINING SYSTEM Simulatori di volo
Orlando, Stati Uniti 2016 BOHEMIA INTERACTIVE SIMULATION
Rispetto ai soliti simulatori di volo, che si basano su vere cabine di pilotaggio e costosi sistemi di schermi come il CAVE, i sistemi di addestramento VR invece utilizzano dei più moderni e low-cost sistemi HMD e di motion capture. Il simulatore VBS utilizza le emergenti tecnologie VR affiancate alla tecnologia del planetario 3d della BISim. VBS Blue, che ha generato l’ambiente virtuale, combinerà il sistema D-BOX Motion-Cueing e un simulatore Vesaro con Oculus Rift CV1 per fornire un ambiente di addestramento coinvolgente. Un sensore Leap Motion integrato consentirà agli utenti di interagire liberamente con una crewstation virtuale altamente dettagliata. L’avionica, i sistemi d’arma e i modelli di volo di un F-18 saranno simulati dall’applicazione Flex-Air di SA Simulations[146]. “Negli ultimi 18 mesi abbiamo sviluppato un motore di rendering capace di costruire un modello accurato di San Francisco a partire dagli Open Data nel giro di
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pochi giorni” Peter Morrison, BISim CEO. Fondata nel 2001, Bohemia Interactive Simulation è una società di software all’avanguardia nelle soluzioni di addestramento alla simulazione per organizzazioni militari e civili. Ha già sviluppato simulatori di combattimento celebri come ARMA e di volo come la serie Flight Simulator. Nel 2018 firma con il governo degli Stati Uniti un nuovo contratto per fornire l’addestramento alle crew di pilotaggio attraverso il suo ultimo simulatore VBS[147].
Sistemi più leggeri ed economici Parziale diffusione nel mercato
RIVR
Scansioni 3D di scene criminose Warwickshire, Gran Bretagna 2018 RiVR - Reality in Virtual Reality
RiVR (Reality in Virtual Reality) ha sviluppato un programma totalmente immersivo che scansiona qualsiasi scena del mondo reale usando laser e fotogrammetria e la visualizza come un ambiente interattivo a 360°. Scenari di indagine virtuale dettagliati, inclusi punti di vista interni ed esterni completi, ad esempio, scene di omicidio domestico o un magazzino o una camera da letto bruciati. Gli scenari consentono agli utenti di teletrasportarsi attraverso gli spazi, raggiungere e raccogliere prove vitali per un esame più attento, utilizza re cani da fiuto virtuali per verificare l’uso di acceleranti in casi incendiari, scattare fotografie in VR e persino fornire la possibilità di verificare se una vittima ha polso; tutto senza lasciare l’aula, la polizia o la caserma dei pompieri. Mentre tutto ciò sta accadendo, l’istruttore può guardare ogni mossa del tirocinante su un iPad o PC desktop tramite il Reality Monitor[148], il
software su misura di RiVR, che mostra cosa stanno facendo da una prima persona, terza persona e vista dall’alto, permettendo di fornire feedback in tempo reale e post analisi su come il tirocinante ha affrontato la scena.
Fotorealismo della scena Assenza di previsioni
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ABOA MARE Simulatori navali
Turku, Finlandia dal 1999 ABOA MARE, AURIGA BUSINESS CENTER
All’interno del dipartimento centrale di simulazione di Aboa Mare sono situati 10 simulatori di ponti navali, ed altri 19 in tutto il mondo. Tutti i simulatori di ponti navali, dotati di strumentazione e di console reali, possono essere uniti nella stessa area di navigazione nello stesso esercizio o possono essere utilizzate singolarmente. Questo consente di creare scenari di grandi dimensioni e molto complessi con diversi simulatori di ponti navali coinvolti, anche addestramenti gestite in cooperazione con altri centri di simulazione attraverso la rete europea di simulazione marittima; ad esempio: un addestramento di ricerca e salvataggio o un ambiente molto approfondito e preciso per un’esigenza specifica, come un addestramento in un porto specifico[149]. Tutti i simulatori sono dotati di un sistema di visualizzazione che com promette almeno 210° di campo orizzontale e 35° di vista verticale che può
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essere ruotato e inclinato in qualsiasi modo l’utente desideri. Il punto di vista può anche essere cambiato per soddisfare varie esigenze. Il Training Center di Aboa Mare offre una vasta gamma di corsi di formazione per i marittimi professionisti, nonché corsi di formazione basati su simulatori per le compagnie di navigazione di tutto il mondo. Promuovono circa 1.500 partecipanti al corso ogni anno.
Simulatori interconnesi in maniera efficace Plance e ponti fisici
BRAVEMIND Terapia VRET
California, Stati Uniti 2005 DR. SKIP RIZZO
Bravemind è una piattaforma interattiva per la terapia VRET, basata sulla realtà virtuale e utilizzata per valutare e trattare il disturbo da stress post traumatico (PTSD), argomento cruciale per i militari di tutto il mondo. I medici hanno la possibilità di controllare, documentare e misurare gli stimoli e le risposte dei pazienti, offrendo opzioni cliniche di valutazione, trattamento e ricerca non disponibili con i metodi tradizionali. Una delle sfide associate a questo trattamento è la dipendenza dai pazienti per poter immaginare efficacemente le loro esperienze traumatiche[150]. L’efficacia dell’uso della terapia è stata ben documentata; il trattamento in genere prevede il “rivivere” graduale e ripetuto dell’evento traumatico nell’immaginazione, sotto la cura di un medico. In questo modo il paziente può iniziare a elaborare le emozioni associate al trauma e condizionare il ciclo di apprendimento attraverso un processo di assuefazione/estinzione.
Il software BRAVEMIND VR Exposure Therapy è stato creato presso l’Università della California del Sud Institute for Creative Technologies ed è fornito gratuitamente per il suo uso clinico e di ricerca documentando l’esperienza di clinici e ricercatori nell’area della Prolonged Exposure Therapy per il trattamento dei combattimenti PTSD[151].
Progetto reso open-source Ambiente virtuale da costruire con il paziente
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DSTS
Virtual training suite Nord Carolina, Stati Uniti 2012 FORTBRAGG
Il sistema è stato sviluppato tra il 2011 e il 2013 da circa 80 persone e da 2000 a 4000 soldati utilizzavano la piattoforma ogni mese per addestra mento ed esercitazioni. Si tratta del primo sistema di immersione vir tuale full body ad essere prodotto in massa. Le caratteristiche erano: operare ovunque nel mondo, tracciare i movimenti completi di 9 soldati nella stessa stanza tramite sensori di motion tracking e RFID su ogni pezzo di equipaggiamento con corrispettivo digital twin nella simulazione ed AAC (After Action Control); il movimento è affidato a dei joystick sull’impugnatura dell’arma. L’HMD aveva un aggancio universale su l’elmetto dell’operatore, collegato ad uno zaino con portatile e batterie dal peso di 9 kg[152]. I game engine utilizzati per la simulazione sono VBS2 e VBS3 della Bohemia Interactive Simulations. Il sistema finirà anche per essere sostituito
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con qualcos’altro ma ha costretto a colmare alcune lacune di integrazione di varie tecnologie VR al fine di avere una comprensione più profonda di ciò che funziona e cosa no.
Visualizzazione di contenuti altrimenti non accessibili Ambiente totalmente astratto
DAUNTLESS
Allenamento tattico virtuaMarietta, Stati Uniti 2018 MOTION REALITY
Dauntless introduce significativi miglioramenti e nuove tecnologie per creare un’esperienza di addestramento in realtà virtuale ancora più coinvolgente. Sfruttando una suite software completamente nuova basata sulla tecnologia dei motori di gioco, che forniscono funzionalità grafiche all’avanguardia, alta risoluzione e si integrano con i più nuovi HMD. Si tratta dell’esperienza di squadra più vicina alle situazioni di conflitto reali le caratteristiche sono: libertà di movimento, feedback sensoriale, editor di scenari, ambienti virtuali senza limiti spaziali, multi-training fino a 12 persone contemporaneamente, AAC (After Action Control) per il riesamino delle performance. Fondata originariamente come Biomechanics, Inc. nel 1984, Motion Reality è stata incorporata nel 2001. Situata vicino ad Atlanta, in Georgia, Motion Reality è pioniera delle tecnologie di acquisizione del movimento 3D in tempo reale e
di simulazione della realtà virtuale immersiva[153]. Dopo oltre trent’anni di ricerca e sviluppo nei set tori dell’ingegneria meccanica, della biomeccanica, dell’elaborazione delle immagini, dell’informatica e dell’ani mazione, Motion Reality è riconosciu ta come leader nel motion capture, nell’analisi dell’ingegneria spaziale, nella computer grafica 3D e nella realtà virtuale in tempo reale.
Massima libertà di movimento Necessita spazio adeguato
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ARTE & MUSEI I musei mirano a dare vita alle collezioni e la realtà virtuale è uno strumento eccellente per questo fine. Offre un’esperienza totalmente diversa, quella dell’immersione totale in una mostra. Molti musei in tutto il mondo stanno già abbracciando il suo potenziale. L’argomento può sembrare complicato e scoraggiante per l’estabilishment museale. È facile confondersi con i discorsi tecnici e i nuovi gadget. La realtà virtuale viene utilizzata per creare tour nei musei, rendere interattive le mostre e dare vita alle scene. Può aiutare i curatori a mettere gli oggetti nel contesto e mostrare la loro vera scala o al contrario decontestualizzarli completamente e dar vita a nuove opere. Permette ai curatori di cambiare la prospettiva dello spettatore. Ma come ogni nuova tecnologia, comporta anche delle sfide. Al MuseumNext Australia, nel febbraio 2017, una tavola rotonda ha esaminato l’argomento. Nils Pokel del Aukland War Memorial Museum ha parlato della sua esperienza con la realtà virtuale in uno spazio museale. Ha parlato della sua speranza
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che la realtà virtuale continuerà ad aggiungere valore se utilizzata insieme agli strumenti esistenti di un curatore. Ha sottolineato che ha alcuni tratti unici, ad esempio la capacità di creare una vera prospettiva in prima persona. Questo potrebbe essere un grande richiamo quando si crea una nuova mostra. Anche se crede che la VR sia utile, ammette che ci sono alcuni aspetti negativi. Uno dei fattori più limitanti attualmente è il costo. L’attrezzatura VR in sé non è economica. Inoltre, designer e gestori dei software VR possono essere molto costosi. A seconda delle dimensioni del progetto, i costi possono aumentare rapidamente. Ci sono molti fattori da tenere in considerazione, dal costo della progettazione di contenuti personalizzati alla sostituzione di headset rotti. Pokel ha parlato di come la sua mostra abbia avuto problemi di hardware, avevano 15 visori rotti dopo solo un paio di settimane. L’igiene è un altro problema da tenere presente. Le cuffie vengono utilizzate da più persone nel corso della giornata. Cose come pelle, capelli e grasso possono facilmente accumularsi. È possibile che ciò causi infezioni. Molti musei hanno scelto di avere a disposizione personale
o volontari per pulire i dispositivi tra un utilizzo e l’altro. Sono disponibili anche maschere igieniche usa e getta[154]. Il Kremer Museum, ad esempio, non esiste affatto come museo fisico. Mette in mostra oltre 70 antichi maestri olandesi e fiamminghi del XVII secolo. Sono disponibili solo per la visualizzazione attraverso l’esperienza VR e non esistono insieme come una raccolta fisica. Progetti come questo fanno molto per rendere più accessibile l’esperienza del museo moderno. Possono aiutare le persone con problemi di mobilità a godersi le esposizioni comodamente da casa propria, ad esempio. La realtà virtuale è in grado di trasportare i visitatori nelle collezioni ospitate dall’altra parte del mondo, senza mai dover mettere piede su un aereo.
mes sul tema della realtà virtuale nei musei, ha affermato: “Le persone vengono in un museo per vedere oggetti reali perché gli oggetti reali sono emotivi”. Le mostre di realtà virtuale non intendono sostituire il modello esistente, ma migliorare e integrare cosa c’è già. Potrebbe esserci il pericolo di usare il VR per il gusto di farlo, come un trucco di magia o per apparire più moderno. Ma se implementato in modo ponderato, può davvero dare vita alle collezioni[155].
Alcuni potrebbero temere che la realtà virtuale abbia il potenziale per impedire ai visitatori di partecipare di persona. Nonostante progetti come il Museo Kremer, sembra improbabile che le esperienze VR possano prendere il sopravvento. Bruno David è il presidente del Museo Nazionale di Storia Naturale di Parigi, parlando con il New York Ti-
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NEFERTARI
JOURNEY TO ETERNITY Fotogrammetria 3D di un sito archeologico
Auckland, Nuova Zelanda 2018 EXPERIUS VR e REALITY VIRTUAL
La piattaforma di distribuzione digitale CuriositySteam, rilascia del Giugno del 2018 un tour virtuale della tomba della regina Nefertari, che morì intorno al 1255 a.C e fu sepolta nella Val le delle Regine in una suntuosa tompa ipogea nel sud dell’Egitto. Il tour è stato realizzato grazie alle tecniche di fotogrammetria 3D di Simon Che de Boer, di Reality Virtual che ha scansionato e digitalizzato il sito con il team Experius VR[156]. Il risultato è un’esperienza ricca di dettagli, il tutto viene reso suggestivo dall’illuminazione che simula lampade ad olio o torce da esploratore. Il team di Che de Boer si è avvalso di processi di “Deep Learning” per eliminare dal sito le segnalitiche per i turisti, i camminamenti ecc...
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Gli algoritmi hanno poi creato texture procedurali ex novo per riempire gli spazi in questione. La missione del team neozelandese è quella di restituire al mondo ambienti andati perduti[157].
Fruibilità di un’esperienza esclusiva Tecniche di sviluppo dal costo elevato
THE BRITISH MUSEUM Tour virtuale del museo
Londra, Gran Bretagna 2017 WOOFBERTVR e BOULEVARD
Il British Museum, dopo una lunga collaborazione con Oculus (Facebook), lancia un tour virtuale dove apprezzare la digitalizzazione delle sue collezioni; le opere riprodotte virtualmente sono state rese open source. L’esperienza consente di interagire con i modelli 3D delle collezioni, si possono ruotare ed osservare da più angolazioni oppure si possono acquisire informazioni aggiuntive dalle lavagne pop-up. Vi sono inoltre contenuti addizionali, come alcuni viaggi virtuali all’interno delle opere stesse[158]. Buolevard, editore del progetto, ha l’obiettivo di promuovere l’arte e la cultura rendendola accessibile tramite l’immersione e lo storytelling.
Consente di interagire con le opere liberamente Non sono presenti tutte le aree del museo
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ROGER TALLON DESIGN IN MOTION Installazione nel MAD Parigi, Francia 2017 EPFL+ ECAL LAB
L’installazione di EPFL+ECAL Lab con siste in un’esperienza immersiva, all’interno del MAD di Parigi, un mondo virtuale costrutito da Elise Migraine, che mostra contenuti finora non friubili al pubblico. Il design del visore, progettato espressamente per l’occasione, è dotato di cuffie surround collocate alle estremità laterali che fungono da manici, consentendo un utilizzo più immediato, oltre ad essere un riferimento ad un oggetto più comune, un binocolo panoramico. Guardando all’interno del visore si viene trasportati al centro dell’archivio di schizzi e progetti di Roger Tallon, iconico designer francese; per selezionare il contenuto da visualizzare è sufficiente indirizzarvi lo sguardo ed interfacciarsi attraverso il pulsante intergrato nel device[159].
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Visualizzazione di contenuti altrimenti non accessibili Ambiente totalmente astratto
GAUDI’
AUGMENTED REALITY TOUR Guida virtuale nelle case di Gaudì Barcellona, Spagna 2014 GARY GAUTIER
Il tour virtuale delle case di Gaudì vede inizio nel 2014; la prima casa ad essere dotata della guida digitale è Casa Batlò, grazie al Responsabile dell’Innovazione e dei progetti Gary Gautier, a seguire subito dopo vi è La Pedrera, Casa Milà[160]. Il visitatore viene dotato di cuffie e di un IPhone e muovendosi liberamente lungo il percorso museale può fruire dal dispositivo dell’applicazione in re altà aumentata, che gli consentirà di vivere un’esperienza personalizzata. Inquadrando con la telecamera i dettagli indicati negli spazi circostanti si vededranno, sovrapposte alla realtà, informazioni aggiuntive ed animate. La tecnologia appare particolarmente indicata ad illustrare le architetture di Gaudì, per il quale ogni dettaglio era fondamentale. Inquandrando uno di
questi, infatti, la realtà aumentata enfatizzerà i riferimenti alla natura o all’anatomia disseminati nella struttura[161].
Consente una visita autonoma e personalizzata App accessibile esclusivamente nel museo
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MAUA
Museo di arte urbana aumentata Torino, Italia 2019 BEPART, CAMERA e PUSH
“MAUA vuole essere un esperimento di curatela partecipata”, afferma J. Jaccarino, Cultural Manager di Bepart, “che coinvolge associazioni di quartiere, residenti, studenti e giovani professionisti nella creazione del primo Museo di Arte Urbana Aumentata, un museo a cielo aperto, libero, personalizzabile, gratuito e fruibile attraverso la realtà aumentata”. Il progetto, realizzato attraverso lo strumento dei workshop[162], ha visto la collaborazione di Camera, centro per la fotografia, che si è impegnata a mappare fotograficamente 300 opere di Street Art presenti nelle periferie della città di Torino; e Bepart, giovane azienda milanese che ha condotto workshop con designer di animazione digitale per la creazione dei contenuti in AR. Il risultato è MAUA, un’applicazione che consente di effettuare un tour delle opere presenti nelle periferie che inquadrate con lo smartphone mostrano i propri contenuti in realtà aumentata. E’ disponibile anche un catalogo della mostra, distribuito negli in-
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fopoint della città, sono inoltre organizzate passeggiate di gruppo per godere delle installazioni collettivamente in eventi organizzati[163]. Maua Torino è il progetto vincitore di AxTo, il bando che sostiene progetti di innovazione sociale e culturale inerenti la rigenerazione delle aree periferie[164]. Bepart è già stata impegnata nella realizzazione di MAUA Milano nel 2017.
Riqualificazione urbana tramite l’Augmented Reality Numerosi attori nel processo di creazione
ADOBE
AR RESIDENCY
Casa d’artista per augmented reality San Francisco, Stati Uniti 2018 ADOBE
I periodi di residenza durano circa tre mesi l’uno e ospitano due artisti complementari che esplorano in maniera indipendente questioni legate all’AR. Il focus è sulla sperimentazione ed espolazione e non sul creare un prodotto finito. I residenti possono lavorare dall’ufficio Adobe di San Francisco o da ovunque nel mondo, tornando settimanalmente per supporto e feedback creativo. Percepiscono uno stipendio, hanno accesso all’Adobe Creative Cloud cosi come hanno l’accesso esclusivo allo sviluppo del progetto Aero. Con Aero, i progettisti saranno in grado di creare contenuti AR utilizzando strumenti popolari che già conoscono come Adobe Photoshop CC e Dimension CC. Saranno in grado di disporre e manipolare i progetti negli spazi fisici, rendendo la creazione di AR più fluida e intuitiva. E saranno in grado di offrire queste esperienze coinvolgenti al pubblico su dispositivi mobili più velocemente e più facilmen-
te. Adobe sta collaborando con i leader tecnologici per standardizzare i modelli di interazione e i formati di file[165]. L’AR colmerà il divario tra i nostri dispositivi e i nostri sensi, guidando la prossima ondata di trasformazione. Nonostante sia un nuovo mezzo, l’AR si basa sugli stessi principi di design e contenuti come la stampa, il web e il mobile. Aero vuole consentire ai creativi che hanno acquisito padronanza di queste competenze e risorse di portare l’AR al livello successivo.
Sviluppo di nuovi strumenti specifici per l’AR Spazi di ricerca disponibili per soli due artisti per volta
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TURISMO & INTRATTENIMENTO Sicuramente da non trascurare sono gli sviluppi riguardanti i settori del turismo e dell’intrattenimento. “Viaggiare” non è mai stato così sicuro e a portata di mano di quanto lo sia diventato con l’ausilio di un HMD; dal salotto di casa è possibile usufruire della visione a 360° di migliaia di località turistiche attraverso video 3D e fotogrammetrie. E’ rivoluzionaria la possibilità di visitare luoghi proibiti e apparentemente irraggiungibili come la cima del monte Everest o la zona di esclusione del disastro di Chernobyl e poterci passeggiare dalla comodità della propria abitazione. Anche per il settore vendite di ogni agenzia di viaggio si profila la possibilità di dare al cliente finale una visione più completa possibile del pacchetto viaggi che andrà ad acquistare. Il settore dell’intrattenimento invece si può considerare come il motore principale di questo cambiamento, il mercato che finanzia in primis lo sviluppo di queste tecnologie. La colossale industria dei videogiochi ha compiuto sforzi enormi per democraticizzare la realtà estesa, promuovendo lo sviluppo
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sempre continuo di nuovi hardware e software per poterla potenziare e utilizzare al meglio. I videogiochi stessi non sono mai stati avvincenti quanto in questo momento e non potranno che migliorare. VOID di LBEVR permette agli utenti di immergersi in un ambiente di “Iper-Realtà” per essere nei panni di un personaggio di una saga cult come Star Wars: vedere, ascoltare e sentire un mondo che fino ad ora era relegato alla mera immaginazione[166]. Dall’altra parte anche l’industria musicale ha potuto far partecipare ai concerti utenti muniti solo di un HMD a migliaia di km di distanza mentre band importanti come i Gorillaz creano videoclip musicali a 360° e importanti festival come Coachella permettono a chi acquista un biglietto di vedere anche tutti gli altri concerti attraverso un cellulare e Google Cardboard; a teatro invece si tenta di portare pubblico e tecnologia sul palco sperimentando i nuovi confini definiti da questi strumenti, attraverso giochi di luci e di inclusione del pubblico.
GOOGLE EARTH VR Viaggi virtuali intorno al globo Mountain View, Stati Uniti 2016 GOOGLE
Google lancia nel novembre 2016 Google Earth VR sul Marketplace Steam della Valve, è già disponibile su Oculus Rift, HTC Vive e Android. L’anno successivo è stata sviluppata una versione che include lo street view di Google Maps permettendo a chiunque di andare “virtualmente” ovunque. Il famoso Google Earth è un software che genera immagini virtuali della Terra utilizzando immagini satellitari ottenute da telerilevamento terrestre, fotografie aeree e dati topografici memorizzati in una piattaforma GIS(Geographic information System). Si tratta di un’applicazione grafica tridimensionale che permette di visualizzare fotografie aeree e satellitari della Terra con un dettaglio molto elevato. Nelle principali città del pianeta il programma è in grado di mostrare immagini con una risoluzione spaziale inferiore al metro quadrato. La maggior parte delle grandi città sono disponibili in alta risoluzione in modo da potere vedere gli edifici, le strade e le macchine presenti. Già dal
2009 è presente nel programma un simulatore di volo che permette di pilotare un F16 piuttosto che un areo da trasporto di piccole dimensioni. Il 19 aprile 2017 Google Earth ha rilasciato una nuova funzione: è possibile vedere i luoghi in 3D, come se si stesse volando sopra il pianeta[167]. Grazie a Earth VR l’esperienza diventa in prima persona, è possibile sorvolare una città, dominare le vette delle montagne più alte, passeggiare su strade sconosciute e addirittura fluttuare nello spazio; offre tour cinematografici e destinazioni selezionate appositamente per l’utente.
Possibilità di visitare luoghi lontani Infrastruttura dal costo inaccessibile
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DIGITAL URPAQ
Spazio d’intrattenimento interattivo Petropavlosk, Russia 2018 SINGULARITY LAB
L’apertura del centro è stata programmata per essere tenuta durante il vertice tra gli stati delle frontiere russe ed è stata oggetto di interesse dei presidenti di Russia e Kazakistan. Singularity Lab ha sviluppato una soluzione di intrattenimento completa. In totale sono state create 5 zone uniche, tra cui: terraria, sport games, zona di realtà virtuale, disegni dal vivo e Class of Knowledge. Terraria Zona di intrattenimento centrale, il cui tema è l’eco-tecnologia, lo sviluppo urbano sostenibile e l’equilibrio tra natura e uomo. La zona è divisa in 3 sezioni, ognuna delle quali rappresenta una parti del Kazakistan, il nord, il sud-est e l’ovest. L’obiettivo dei giocatori è quello di pulire le aree urbane e naturali dall’influenza dannosa dell’uomo e contribuire alla transizione verso l’eco-tecnologia. Per fare questo, i visitatori devono vincere in una serie di giochi, ogni contributo versato va alla crescita
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del centro educativo. Sport Games La parte principale della zona, la più attiva, è una proiezione interattiva in cui i giocatori lanciano sfere e distruggono castelli virtuali, analogamente al famoso gioco Angry Birds. Sono possibili sia gare a squadre che partite individuali. La seconda parte della zona è Rock of Augmented Reality: i giocatori possono giocare a ping pong usando i loro corpi, mentre si tengono su una parete da arrampicata. Gioco non fisicamente facile, ma molto interessante. Zona di Realtà Virtuale I visitatori possono immergersi nella realtà virtuale con le più moderne attrezzature. Nella prima parte della zona, sono installati 3 set di realtà virtuale completa di sensori per il movimento, tute e guanti aptici, dove i visitatori possono provare i migliori giochi e avventure educative sviluppati
fino ad ora. La seconda parte è composta da tre simulatori di realtà virtuale, che consentono in un formato unico di prendere parte a corse di cavalli o auto da corsa. Disegni dal vivo Qui, i bambini dipingono disegni speciali, che poi prendono vita su un grande muro di proiezione usando uno scanner. I bambini possono ulteriormente interagire con i loro disegni animati, dar loro da mangiare e giocare con loro. Class of knowledge La zona è composta dai più moderni display touchscreen con una risoluzione 4K e un’ampia selezione di programmi di istruzione e intrattenimento. Lo scopo principale della class of knowledge è mostrare ai bambini che l’apprendimento può essere interessante ed eccitante[168].
record di 4 mesi ed ha subito ricevuto i complimenti da parte del capo della regione del Kazakistan settentrionale, capo dell’ufficio del presidente e persino presidenti della Repubblica del Kazakistan e la Federazione Russa.
L’intero progetto è stato sviluppato in un tempo
Ancora unico nel suo genere
Esperienza completa e coinvolgente
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VR Espositore dedicato al MUSEO VIRTUALE
Lavagna esplicativa Headset
BRIEF
L’idea nasce dalla possibilità di utilizzare le tecnologie XR per fruire del materiale storico conservato negli archivi del Politecnico di Torino. Il progetto prevede la realizzazione di un’applicazione in AR o in VR che si possa relazionare ad una progetto espositivo ampliandone i contenuti.
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AR Lavagna virtuale
QRcode
Oggetto reale TARGET TARGET
Oggetto virtuale
Attraverso una stretta collaborazione tra numerosi attori, il progetto ha trovato spazio all’interno del Festival della Tecnologia, evento tenutosi a Torino, dal 7 al 10 novembre 2019, in occasione del 160° anniversario della fondazione del Politecnico.
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FESTIVAL DELLA TECNOLOGIA TECNOLOGIA E UMANITÀ, TECNOLOGIA È UMANITÀ Il Politecnico di Torino festeggia quest’anno il 160° anniversario della sua fondazione e, nella tradizione di una grande scuola politecnica da sempre attenta all’impatto della propria attività sulla società e sul territorio, intende fare un dono alla città e al Piemonte: un Festival della Tecnologia che, dal 7 al 10 novembre 2019, animerà le sedi dell’Ateneo e numerose realtà a Torino e in Regione con dibattiti, lezioni, laboratori per i più piccoli, mostre e molte altre attività, tutti dedicati a esplorare il profondo e complesso rapporto tra tecnologia e società. Il Politecnico, infatti, considerando il ruolo decisivo che la tecnologia ha assunto in tutti gli ambiti della vita umana - dalla salute all’ambiente, dai rapporti personali alla stessa democrazia - ha deciso di organizzare una rassegna di ampio respiro per offrire alla cittadinanza una riflessione articolata, inclusiva e accessibile su questi temi. Durante il Festival, oltre a discutere delle più recenti innovazioni tecnologiche, si metteranno in luce le radici tecnologiche dell’Italia (con l’auspicio che
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i grandi risultati del passato, oltre che del presente, possano essere d’ispirazione per il futuro), si discuterà delle implicazioni - ambientali, etiche, sociali, economiche e geopolitiche - di scelte riguardanti grandi temi tecnici come l’intelligenza artificiale, l’energia, i trasporti e le telecomunicazioni, e più in generale ci si interrogherà su come governare la tecnologia nell’interesse della collettività[...]. Guido Saracco Rettore del Politecnico, co-curatore del Festival Tecnologia e umanità, tecnologia è umanità: questo è il motto del festival che nasce con l’occasione dei 160 anni del Politecnico di Torino. L’umano è intrinsecamente tecnologico e non solo in tempi recenti, ma da sempre, da quando esistono gli ominidi, come l’archeologia sta confermando con sempre maggior forza. Quindi non solo non crediamo che la tecnologia sia qualcosa di alieno, qualcosa che corrompe una pretesa naturalità originale dell’umano, ma al contrario riteniamo che la tecnologia sia a tutti gli effetti un’espressione della cre-
atività umana, un frutto del lavoro delle persone che ne riflette i valori e le aspirazioni, il senso del bello come quello del buono, il desiderio di rendere la vita collettiva più sicura, più confortevole, più armoniosa. Allo stesso tempo, però, pensiamo che la tecnologia, proprio perché pienamente umana, non sia intrinsecamente positiva solo perché di volta in volta rappresenta un progresso dal punto di vista strettamente tecnico. Se è vero, infatti, che la tecnologia non è né buona, né cattiva, è anche vero - come disse lo storico Melvin Kranberg - che non è neanche neutra. La tecnologia, in altre parole, produce conseguenze. E delle conseguenze dobbiamo prenderci cura da tutti i punti di vista, da quello etico a quello politico, da quello ambientale a quello economico. Conseguenze che dovremmo cercare di immaginare ancor prima di sviluppare e diffondere una tecnologia, in modo dare alla collettività la possibilità di influire su come la specifica tecnologia verrà messa in campo. Ma
questo implica che la tecnologia esca dai laboratori di ingegneria e diventi l’oggetto di una riflessione corale, che riguardi non solo gli umanisti e gli scienziati sociali, ma anche gli artisti, i politici, la società civile e i singoli cittadini. La tecnologia, infatti, pervade - oggi più che mai - la società e la vita di ciascuno di noi, al punto di essere uno dei fattori più importanti che determinano il futuro. Abbiamo bisogno di comprenderla col contributo di tutti in modo da rendere possibile, oltre al resto, un confronto collettivo su quale tecnologia vogliamo, per quali fini, in quale forma e in quali tempi. Prometeo ha sprigionato una forza prodigiosa, che sta addirittura iniziando a modificare il cuore stesso della vita umana: dobbiamo portare tutte le nostre altre facoltà allo stesso livello di quella tecnologica, affinché la tecnologia sia sempre al servizio dell’umanità nel suo complesso e sia sempre in armonia con la natura[169]. Luca De Biase e Juan Carlos De Martin Curatori del Festival
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TECNOLOGIA, LAVORO, SOCIETÀ Momenti dello sviluppo culturale, economico e scientifico tra XIX e XXI secolo
In quali modi le tecnologie, evolvendosi tra XIX e XXI secolo hanno avuto impatto sulle vite degli esseri umani? In quali modi il lavoro dell’uomo, in età contemporanea, è cambiato in seguito allo sviluppo e all’adozione di nuove tecnologie? Questi i temi su cui la mostra intende far riflettere, a partire da una serie di suggestioni visive. Tra cultura e società, vale a dire tra innovazione tecnologica e relazioni sociali, esiste un rapporto assai stretto: le nuove tecnologie, applicate ai campi più diversi della vita dell’uomo e della donna, inducono a percepire e vivere il tempo e lo spazio in modi sempre nuovi, spesso sorprendenti. Dispositivi tecnologici anche assai complessi - il telefono, la radiotelegrafia, i raggi X, il cinema, la bicicletta, l’automobile, l’aeroplano - hanno contribuito alla trasformazione delle dimensioni della vita e del pensiero ben al di là di quanto uomini e donne ne abbiano conosciuto o conoscano i meccanismi di funzionamento. Persino avanzamenti scientifici di grande potenza, ma di altrettanto grande complessità - la
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meccanica quantistica, la relatività generale, le nuove scienze della vita - hanno prodotto analoghe e profonde trasformazioni nel modo di concepire il mondo da parte dì quasi tutti gli abitanti del pianeta, chiamati a condividere un’ idea di tecnologia spesso persino al di là della propria consapevolezza. Grazie a filmati e fotografie, accompagnati da una selezione di oggetti provenienti da importanti collezioni storiche tra cui, innanzitutto, quella del Politecnico dì Torino, la mostra intende richiamare l’interesse dei visitatori proprio sul tema dell’uso consapevole della tecnologia. Il percorso si svolge lungo una cronologia articolata e complessa, poiché conosce fasi di partenza e momenti di crisi, processi di crescita e rivolgimenti globali. Nel corso dì quella seconda rivoluzione industriale che ha caratterizzato la crescita europea e nordamericana nel secondo Ottocento, si possono individuare le tecnologie principali. D’altro canto, è possibile anche rileggere, negli stessi anni e accanto agli effetti più benefici, i limiti
di tale modello, a lungo assunto in modo acritico e proposto o imposto a ogni livello della società. Non è possibile prevedere cosa il futuro comporterà, ma è possibile a dar suggestioni sulle direzioni di sviluppo che tecnologie ormai assunte a scala planetaria possono avere nei prossimi decenni. Quattro sono gli ambiti attorno a cui ruota l’esposizione, scelti fra i tanti possibili, ma ritenuti adatti a rappresentare la straordinaria complessità del rapporto tra tecnologie e società contemporanea: i trasporti. l’ambiente, la comunicazione, l’informazione. A partire da tali punti di osservazione, particolare rilievo è dedicato all’impatto della tecnologia sul lavoro e sulla società[170] Curatori della mostra
Tecnologia, lavoro, società Olga 93
L’applicazione si relaziona alla mostra Tecnologia, lavoro, società: momenti dello sviluppo culturale, economico e scientifico tra XIX e XXI secolo; allestita lungo i corridoi della sede centrale in Corso Duca degli Abruzzi 24. Attraverso l’applicazione in realtà aumentata, scaricabile dagli Store, sotto lo stesso nome dell’evento - Tecnologia, lavoro, società - è possibile fruire di contenuti aggiuntivi in relazione agli oggetti presenti nella mostra.
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CONCEPT La mostra “Tecnologia, lavoro società: momenti dello sviluppo culturale, economico e scientifico tra XIX e XXI secolo” nasce dalla collaborazione di svariati enti tra cui il dipartimento Area Bibliotecaria e Museale del Politecnico di Torino, il Polo del ‘900, ISMEL - Istituto per la memoria e la cultura del lavoro, dell’impresa e dei diritti sociali e Camera di Commercio – Industria, artigianato e agricoltura di Torino; sotto il coordinamento scientifico di Giovanni Ferrero per ISMEL e Sergio Pace per il Politecnico di Torino. La mostra è a cura di Margherita Bongiovanni e Nunzia Spiccia, del Politecnico, Area Bibliotecaria e Museale e Enrica Bodrato del DISD. L’idea di realizzare un’applicazione in realtà aumentata è venuta fuori da una serie d’incontri con gli attori precedentemente elencati e Prodea Group, gli incaricati del coordinamento immagine dell’evento. La tecnologia si è mostrata da subito adeguata alle esigenze, oltre che per affinità semantica all’evento, consentiva di ampliare la quantità
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di informazioni veicolate. L’ISMEL è in possesso di numerosa documentazione video, proveniente dall’Archivio Nazionale Cinema Impresa e dall’Archivio storico Olivetti ed inerente lo sviluppo tecnologico; tuttavia fruire di tali fimati da schermi posti nei corridoi, non consentiva di apprezzarne l’audio o di avere alcuna interazione con essi. L’applicazione permette di poter fruire di tali contenuti dal proprio smartphone o tablet. Lo sviluppo ha richiesto la collaborazione delle curatrici, con le quali abbiamo definito i contenuti ed un stretto parallelismo con il lavoro svolto dai grafici di Prodea Group, considerato che il corretto funzionamento dell’applicazione è strettamente legato al prodotto finito. La pubblicazione sugli Store ha conivolto anche l’AREA IT, in particolar modo Ursula Castaldo ed Enrico Venuto che hanno consentito l’attivazione degli account e fornito alcuni degli hardware necessari.
APPLICAZIONE IN AR
Definizione dei contenuti della time line a cura di Prodea Group da istallare lungo i corridoi della sede centrale in Corso Duca degli Abruzzi 24, con le curatrici della mostra Margherita Bongiovanni e Nunzia Spiccia, del Politecnico, BIBLIOM e Enrica Bodrato DISD
Selezione ed editing dei video per rientrare nella norma per il copyright Definizione dei target immagini da stampare sulla time line che attivano la realtĂ aumentata
Fotogrammetria 3D Realizzazione della fotogrammetria 3D degli oggetti inerenti la mostra, provenienti per gran parte dagli archivi storici del Politecnico
Realizzata attraverso l’applicazione Vuforia Object Scanner e l’ausilio di scanning stage di svariate dimesioni
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UI - User Interface Sviluppo app L’applicazione è stata sviluppata tramite l’ausilio di Unity 3D, ed in particolar modo dello strumento Vuforia engine. Il software consente di avere un’interfeccia grafica come ausilio alla programmazione
Gli oggetti da aumentare prendono il nome di Target e possono essere immagini 2D, come nel caso nella time line “image target” oppure oggetti 3D, “object target”; ad ognuno di essi si relaziona un “quad” un piano virtuale nel quale si articoleranno gli elementi da visualizzare quando l’applicazione è in funzione
Relizzazione e programmazione dell’interfaccia utente attraverso software di grafica 2D e l’UI engine di Unity
UI QUAD TARGET
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Pubblicazione Generazione dei codici necessari alla pubblicazione sugli Store, con l’aiuto del personale dell’AREA IT
Pubblicazione su Play Store Pubblicazione su Apple Store
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TECNOLOGIA, LAVORO, SOCIETÀ L’applicazione consente di fruire di contenuti in realtà aumentata all’interno della mostra “Tecnologia, lavoro, società”, allestita nei corridoi della sede centrale del Politecnico di Torino. Dopo aver scaricato l’applicazione dal Play Store per Android o App Store per iOS, inquadrando con la fotocamera i target è possibile visualizzare i contenuti aggiuntivi. Attraverso le immagini designate come target 2D sulla time line, è possibile vedere ed ascoltare alcuni video documenti storici, provenienti dall’Archivio Nazionale Cinema Impresa e dall’Archivio storico Olivetti. Inquadrando invece alcuni oggetti della collezione, come la Programma 101, è possibile vedere uno schema olografico dei suoi componenti.
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Scarica l’app dallo Store (Play Store - App Store) Segui le istruzioni
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Contenuti video in realtĂ aumentata, in relazione alla time line
Contenuti informativi in realtĂ aumentata, in relazione agli oggetti della mostra
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Questo studio ha provato ad individuare i principali cambiamenti tecnologici – DARQ - che stanno influenzando il mercato, il mondo del lavoro e la società, sulla base di quanto già accaduto negli scorsi anni - SMAC - A tal proposito si fa rimento principalmente al Report di Accenture Tecnology ed ai testi di Nicholas Negroponte. La ricerca si incentra principalmente sull’Extended reality, cercando di fornire una definizione di realtà virtuale e di realtà aumentata, attraverso l’analisi della storia della tecnologia, lo stato dell’arte e alcune delle criticità. La raccolta di casi studio, consente di constatare l’applicazione della tecnologia in svariati ambiti tra cui architettura, industria, medicina, formazione, intrattenimentento... e consente di confrontare il diverso approccio ai device ed alle piattaforme.
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In conclusione, la realizzazione di un’applicazione in realtà aumentata all’interno del Festival della Tecnologia, ha potuto conferire un valore aggiunto alla mostra “Tecnologia, lavoro e società”. Attraverso l’applicazione è possibile fruire dal proprio device di contenuti aggiuntivi; contestualmente, anche altre istallazioni presenti nell’evento, utilizzano le tecnologie XR per offrire svariate esperienze, a conferma della presenza di tale cambiamento oggi.
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[1] Art. di David Kirkpatrick, 28/11/2005, Fortune Magazine, “I’d like to teach the world to type” money.cnn.com/magazines/fortune/fortune_archive/2005/11/28/8361971/index.htm [2] Lib. di Nicholas Negroponte, 1995, “BEING DIGITAL”, Knopf, New York ISBN 0-679-76290-6. [3] Art. di Nicholas Negroponte, 12/1998, Wired, “Beyond Digital” web.media.mit.edu/~nicholas/Wired/WIRED6-12.html [4] Art. di Computerhistory, museo online, visitato 09/2019 www.computerhistory.org/siliconengine/metal-oxide-semiconductor-mos-transistor-demonstrated/ [5] Art. di Tess Townsend, 8/05/2017, Vox, The Alphabet executive chairman was citing a popular, and flawed, anecdote about automation. www.vox.com/2017/5/8/15584268/eric-schmidt-alphabet-automation-atm-bank-teller [6] Statistica, 2019, “Internet user distribution in the World”, Miniwatts Marketing Group https://www.internetworldstats.com/stats.htm [7] Report, 2019, Global Digital Report, “We are social” https://wearesocial.com/global-digital-report-2019 [8] Talk, 01/2017, Prof. Fred Deakin, “From ‘Digital’ to ‘Post Digital” https://www.youtube.com/watch?v=HYjNQyrRsw8 [9] Report di Accenture Tech Vision, 2019, “Il Futuro Post-Digitale è ora” accenture.com/it-it/insights/technology/technology-trends-2019 [10] Art. di Laura Silver, 5/02/2019, Pew Research Center, “Smartphone ownership is growing rapidly around the word, but not always equally” https://www.pewresearch.org/global/2019/02/05/smartphone-ownership-is-growing-rapidly-around-the-world-but-not-always-equally/ [11] Art. di Matt McGee, 28/12/2015, Marketing Land, “Amazon: almost 70 percent of holiday customers shopped on mobile” https://marketingland.com/amazon-almost-70-percent-of-holiday-customers-shopped-on-mobile-157701 [12] Report di Ross Benes, 1/08/2019, eMarketer, “Digital ad Spend by Industry”, https://www.emarketer.com/content/digital-ad-spending-by-industry-2019 [13] Notizia di Volkswagenag, 07/06/2018, “Volkswagenag tests quantum computing in battery research” https://www.volkswagenag.com/en/news/2018/06/volkswagen-tests-quantum-computing-in-battery-research.html [14] Art. di Stephen Edelstein, 08/01/2018, Digital Trends, “Volkswagenag and Nvidia want to imbue future cars with artificial intelligence” https://www.digitaltrends.com/cars/volkswagen-nvidia-ai-partnerships-ces-2018/ [15] Sito ufficiale di Volkswagenag AG, visitato 10/2019 https://www.volkswagenag.com/en/group/research/virtual-technologies [16] Art. di Inno3, 12/04/2019, “Darq Power, la nuova era secondo Accenture” https://inno3.it/2019/04/12/darq-power-la-nuova-era-secondo-accenture/ [17] Art. di Mauro Bellini, 27/12/2018, Blockchain4innovation, “Che cosa sono le Blockchain Distributed Ledger Technology - DLT” https://www.blockchain4innovation.it/esperti/cosa-funzionano-le-blockchain-distributed-ledgers-technology-dlt/
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[18] Art. di Stefania Stimolo, 25/11/2018, the Criptonomist, “Le differenze tra Blockchain e Distributed Ledger Tecnology” https://cryptonomist.ch/2018/11/25/differenze-tra-blockchain-e-distributed-ledger-technology-dlt/ [19] Art. di LogisticaManagement, 13/09/2018, “Kuehne + Nagel porta la Blockchain on board” https://www.logisticamanagement.it/it/articles/20180913/kuehne_nagel_porta_la_blockchain_on_board [20] Sito Eurosistema, Banca centrale Europea, “Quale trasformazione dei mercari finanziari potrebbe derivare dalla nuova tecnologia?” https://www.ecb.europa.eu/explainers/tell-me-more/html/distributed_ledger_technology.it.html [21] Def. di F. Amigoni, V. Schiaffonati, M.Somalvico, 2008, Treccani, Enciclopedia della scienza e della tecnica http://www.treccani.it/enciclopedia/intelligenza-artificiale_%28Enciclopedia-della-Scienza-e-della-Tecnica%29/ [22] Art. di Libero, 2018, Tech News, “Cos’è e come funziona l’intelligenza artificiale” https://tecnologia.libero.it/intelligenza-artificiale[23] Sito di Symphony Post Acute Network, visitato 10/2019 https://symphonypan.com/about/ [24] Art. di Kevin Joyce, 01/03/2018, VRFocur, “AR, VR, MR, RR, XR: a glossaryto the acronyms of the future” https://www.vrfocus.com/2017/05/ar-vr-mr-rr-xr-a-glossary-to-the-acronyms-of-the-future/ [25] Art. di Clay Bavor, 17/05/2017, Medium, “Virtual and Augmented Realities: asking the right questions and traveling the path ahead” https://medium.com/@claybavor/virtual-and-augmented-realities-asking-the-right-questions-and-traveling-the-path-ahead-2428b9d13c01 [26] Report di VRVCA, 2018, “VR/AR Global Investment Report & Outlook 2018” https://static1.squarespace.com/static/575e5cd62b8ddeb3fba63f79/t/5aa963d4e2c483ff9d60f3c9/1521050602030/VRVCA_Global+Investment+Report+2018_vF+%28EN%29.pdf [27] Art. di Donatella Cambosu, 29/11/2018, Digital360, “Quantum computing, cos’è e perchè i VC ci stanno investendo” https://www.startupbusiness.it/quantum-computing-cose-e-perche-i-vc-ci-stanno-investendo/98284/ [28] Art. di M.Z. Kenneth, O. Shehab, M. French 08/06/2015, Scientific Reports, “Experimental quantum annealing” https://www.nature.com/articles/srep11168 [29] Sito di D Wave, The Quantum Computing Company, visitalo 10/2019 https://www.dwavesys.com/quantum-computing [30] Art. di Charles Choi, 16/05/2013, MIT Technology Review, “Google and Nasa launch Quantum Computing AI Lab” https://www.technologyreview.com/s/514846/google-and-nasa-launch-quantum-computing-ai-lab/ [31] Post di J. Kelly, 05/03/2018, Google AI Blog, “A preview of Bristlecone, Google’s New Quantum Processor” https://ai.googleblog.com/2018/03/a-preview-of-bristlecone-googles-new.html [32]Doc. di T.E. O’Brien, P. Rozek, A. R. Akmerov 13/02/2018, Cornell University, “Majorana-based fermionic quantum computation” https://arxiv.org/abs/1712.02353 [33] Art. di Paolo Fiore 12/11/2018, Agi, “Che cos’è il quantum computing, a cosa se ve e perchè non è dietro l’angolo” https://www.agi.it/innovazione/quantum_computing-4603068/news/2018-11-12/ [34] Report di Segment, 2017, “The 2017 State of Personalization report “ http://grow.segment.com/Segment-2017-Personalization-Report.pdf [35] Art. di J. Anand, 15/10/2018, Techcircle, “How beverage maker Paper Boat is using analytics to personalise consumer tastes” https://www.techcircle.in/2018/10/15/how-beverages-maker-paperboat-is-using-analytics-to-personalise-consumer-tastes [36] Art. di David Guerra 26/06/2018, BusinessWire https://www.businesswire.com/news/home/20180626005191/en/HG-Data-Announces-Summer-%E2%80%9918-Release-HG [37] Art. di Sarah Perez, 29/10/2018, Techcurch, “Walmart’s test store for new technology, Sam’s Club Now, open next week in Dallas” https://techcrunch.com/2018/10/28/walmarts-test-store-for-new-technology-sams-club-now-opens-next-week-in-dallas/?guccounter=1
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[38] Sito di Vi trainer, visitato 11/2019 https://vitrainer.com/ [39] Sito di Revols, visitato 11/2019 https://www.revols.com/ [40] Art. di Nnamdi Anyadike, 08/10/2018, Electropages, “Simulation tools, ‘Digital twins’ set to overhaul the workplace” https://www.electropages.com/blog/2018/10/simulation-tools-digital-twins-set-overhaul-workplace/ [41] Art. di J. Bustamante, 2013, Digital Library, “Techological Identuty and the visions at tha use of the information and communication technologies” https://library.iated.org/view/BUSTAMANTE2013TEC [42] Web serie documentaria di Colin Marchon, 2015, “Our technological identity crises” https://www.colinmarchon.com/our-technological-identity-crises [43] Art. di Mugdha Variyar, J. Vignesh, 06/01/2017, ET Tech.com, “The new lending game, post-demonetisation” https://tech.economictimes.indiatimes.com/news/technology/the-new-lending-game-post-demonetisation/56367457?redirect=1 [44] Art. Di Bernard Marr, 19/10/2018, Forbes, “The Digital Trasformation to keep Ikea relevant: virtual reality, apps and self-driving cars” https://www.forbes.com/sites/bernardmarr/2018/10/19/the-amazing-digital-transformation-of-ikea-virtual-reality-apps-self-driving- cars/#2ea88b4976be [45] Art. di Giselle Abramovich, 2018, Adobe, “Study finds consumers are embracing voice services. Here’s how” https://cmo.adobe.com/articles/2018/9/adobe-2018-consumer-voice-survey.html#gs.yutocchttps://anyware.8470f2 [46] Art. di Jenny McGrath, 07/01/2018, Digital Trends, “Samsung freezes out Alexa, opts for Bixby in Family Hub smart fridges” https://www.digitaltrends.com/home/samsung-family-hub-fridge-bixby/ [47] Art. di E. Shook, M. Knickrehm, E. Sage-Gavin,2018, Accenture, “Decoding Organizational DNA” https://www.accenture.com/us-en/insights/future-workforce/workforce-data-organizational-dna [48] Art. Di Anne Shaw, 28/11/2017, Deel Technologies, “How Ai is helpin HR gauge employee sentiment in real time” https://www.delltechnologies.com/en-us/perspectives/how-ai-is-helping-hr-gauge-employee-sentiment-in-real-time/ [49] Sito di Gartner, visitato 10/2019 https://www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2019-02-20-gartner-survey-reveals-digital-twins-are-entering-mai [50] Art. Di Bernard Marr, 06/10/2017, Forbes, “What is Digital Twin Technology – anch why is it so important?” https://www.forbes.com/sites/bernardmarr/2017/03/06/what-is-digital-twin-technology-and-why-is-it-so-important/#15dd8ecb2e2a [51] Art. di Caroline Copley, 2018, Business insider, “Medtech firms gets personal with digital twins” https://www.businessinsider.com/r-medtech-firms-gets-personal-with-digital-twins-2018-8?IR=T [52] Art. Di K. Shaw, J. Fruhlinger, 31/01/2019, Networkworld, “What is a digital twin and why it’s important to IoT” https://www.networkworld.com/article/3280225/what-is-digital-twin-technology-and-why-it-matters.html [53] Art. di Charlie Fink, 20/10/2017, Forbes, “War of AR/VR/MR/XR Words” https://www.forbes.com/sites/charliefink/2017/10/20/war-of-arvrmrxr-words/#4bfc24d38d07 [54] Glossary, Version 2019, Unity https://docs.unity3d.com/Manual/Glossary.html [55] Art. di Mann Steve, Tom Furness, Yu Yuan, Jay Iorio, and Zixin Wang, 2018, Cornell University, “All Reality: Virtual, Augmented, Mixed (X), Mediated (X, and Multimediated Reality.” arXiv:1804.08386 [56] Art. di Sebastian Veldman, 22/03/2018, Accenture, “Extended Reality: a new window on the digital world” https://www.accenture-insights.nl/en-us/articles/extended-reality-a-new-window-digital-world [57] Sondaggio di Jenny Scribani, 16/01/2019, Visual Capitalist, “What is Extended Reality (XR)?” [58] Libro di G. Kipper, J. Rampolla, 19/11/2012, Syngress, “Augmented Reality. An emerging technology guide to AR” [59] Art. di The Scientific World, 05/02/2019, “The difference between Extended Reality, Virtual Reality, Augmented Reality and Mixed Reality” https://www.scientificworldinfo.com/2019/02/the-difference-between-xr-vr-ar-and-mr.html [60] Art. di North of 41, 20/03/2018, Medium, “What really is the difference between AR/MR/VR/XR?” [61] Pubb. di F. Biocca, B. Delaney, 1995, Lawrence Erlbaum Associates Inc., “Immersive virtual reality technology [62] Sito di Virtual Reality Society, 2017, “Hystory of Virtual Reality”, https://www.vrs.org.uk/virtual-reality/history.html
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