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Massimo Bergamasco

Milano, 08-11-1996
Verso una completa immersione grafica e visiva negli ambienti virtuali

• Bergamasco spiega la sua attività in ambito di "robotica" (1) .
• Definendo il "ritorno di forza" negli ambienti simulati (2) .
• Importanti applicazioni della realtà virtuale si hanno in campo scientifico (3) (4) .
• In Italia ci sono diversi centri di ricerca sulla realtà virtuale (5) .
• Gli scambi tra questi centri sono indirizzati soprattutto all'estero (6) .
• L'attenzione di Bergamasco é rivolta soprattutto allo sviluppo di sistemi di interfaccia e alla modellazione di comportamento delle entità virtuali (7) (8) .
• Il professore spiega cos'è una interfaccia "epicritica" e quali passi si stanno svolgendo verso una perfetta interazione tra utente e oggetti in ambienti virtuali (9) .
• Quindi parlare di realtà virtuale su Internet significa ancora parlare di un surrogato della stessa (10) .

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INTERVISTA:

Domanda 1
All'Università Sant'Anna di Pisa Lei insegna "Meccanica robotica" e questo l'ha condotta ad esplorare le problematiche anche della realtà virtuale. Perché?

Risposta
Perché in ambito di robotica una disciplina è quella della teleoperazione, che consiste nella capacità di poter operare e controllare i robot a distanza, situati in un ambiente remoto; lo sviluppo di interfacce che consentano all'operatore umano di controllare questi robot riguarda la stessa problematica relativa alla progettazione di interfacce per l'interazione uomo/ambienti simulati. L'oggetto della ricerca è lo stesso, ed è perciò estendibile nelle due discipline.



Domanda 2
Quindi, il problema dell'interfaccia riguarda il raggiungimento di un livello di sofisticazione più realistica, come "il ritorno di forza"? Cosa significa?

Risposta
Noi studiamo retroazioni di forza e retroazione tattile per l'operatore e per l'utente che deve interagire con un ambiente simulato. Retroazione di forza significa poter ricreare sulla mano dell'operatore, sul braccio dell'operatore, le stesse sensazioni di contatto che egli percepirebbe durante il controllo di un'operazione di manipolazione in un ambiente reale, quindi con un oggetto reale. In questo senso bisogna mettere a punto e progettare dei sistemi che consentano di fornire questi stessi stimoli sensoriali, tattili e di forza.



Domanda 3
Il grande pubblico ha un'idea della realtà virtuale come di un gioco. In realtà, mi pare che siano soprattutto le applicazioni di tipo scientifico che si stanno affermando in questo campo.

Risposta
Sì, anche se in queste applicazioni, come in medicina, oppure in teleoperazioni nello spazio o sottomarine, la realtà virtuale è uno strumento che consente di mettere a punto procedure di training dell'utente, ma ancora non si procede ad operare in un ambiente completamente di sintesi, proprio perché mancano dei sistemi che consentano un corretto funzionamento di tipo realistico e completamente immersivo.



Domanda 4
Prendiamo il caso di luoghi poco accessibili o pericolosi come una centrale nucleare: sono degli elementi di virtualità che riproducono l'ambiente, che permettono di simulare delle azioni?

Risposta
Nel caso particolare di teleoperazioni in un ambiente nucleare, remoto quindi, le etimologie di realtà virtuale sono sfruttate solamente per quanto riguarda la rappresentazione video dell'ambiente, di grafica dell'ambiente. Questa rappresentazione consente all'operatore di poter vedere, attraverso dei modelli grafici, in previsione, quello che succede in realtà durante l'operazione dei robot. Quindi, lo sfruttamento di tecnologie di realtà virtuale per problemi di teleoperazione è attualmente uno sfruttamento di alcune componenti della realtà virtuale per questa operazione, non è lo sfruttamento di un sistema completo; in questo campo, domina ancora la tecnologia robotica.



Domanda 5
Per quanto riguarda la realtà virtuale, quali sono i centri di ricerca più avanzati in Italia?

Risposta
Dipende. Per quanto riguarda le ricerche di base noi studiamo soprattutto problematiche di retroazioni di forza tattile. Esistono altri centri, come ad esempio il Politecnico di Milano che studiano la rappresentazione particolare di ambienti tridimensionale, grafici. Altri centri che svolgono soprattutto ricerca di base, non esistono. Ne esistono, invece, molti che utilizzano tecnologie di realtà virtuale in alcune accezioni, soprattutto in ambito medico, che vuol dire riabilitazione.



Domanda 6
Ma c'è una comunità dei ricercatori che lavorano sulla realtà virtuale? Poiché essa può avere delle applicazioni trasversali ed in campi così diversi, come avvengono gli scambi tra voi che create questi sistemi?

Risposta
In ambito italiano si tengono alcune conferenze, o congressi; però, almeno per quanto riguarda il nostro laboratorio, gli scambi avvengono soprattutto con l'estero ed a livello internazionale. In Italia, la ricerca di base non ha ancora assunto una importanza adeguata; di conseguenza, i punti di riferimento, purtroppo, non sono qui.



Domanda 7
Al convegno "Formazione Nuove Tecnologie Multimedialità" lei ha tenuto un atelier sullo stato dell'arte nella realtà virtuale. A cosa si è riferito?

Risposta
Mi sono riferito soprattutto alle componenti di interazione, quindi allo sviluppo di sistemi di interfaccia, e alle componenti di modellazione di comportamento delle entità virtuali. E' chiaro che si ha un comportamento più realistico, non solo con lo sviluppo di interfacce adeguate, ma anche attraverso lo sviluppo di sistemi, di modelli, che possano consentire alle entità virtuali di comportarsi in modo realistico. Io ho voluto focalizzare questi due aspetti. Poi, ho dato anche delle indicazioni su quelle che sono le applicazioni di punta, attualmente, nell'ambito della ricerca. Esse si svolgono soprattutto in ambito medico, in ambito riabilitativo.



Domanda 8
Qualche anno fa Jaron Lanier aveva dato avvio anche a degli esperimenti di tipo psicosociale. Sono continuati altrove questi esperimenti in ambito psicologico?

Risposta
Sì, certo; anzi, attualmente, nell'area di nostro interesse, quello dello sviluppo di sistemi di interfaccia, è molto sentito questo problema; ed è sentito non solo per quanto riguarda l'immersione grafica e visiva dell'utente nell'ambiente, quanto anche per il controllo di operazioni di manipolazione che richiedono, necessariamente, l'utilizzo di stimoli di forza tattile. E' quello che porta allo sviluppo di sistemi di interfaccia, delle cosiddette interfacce epicritiche. Ciò significa la possibilità per l'utente, attraverso questi sistemi, di poter ottenere informazioni su alcuni attributi dell'oggetto virtuale, come, ad esempio, la durezza superficiale, la temperatura superficiale, la rugosità, che necessariamente implicano sia il movimento della mano, sia l'acquisizione di stimoli di tipo tattile e così via.



Domanda 9
Il problema è dunque quello di fare della realtà virtuale un vero strumento di conoscenza e di interazione che permetta di accedere a delle informazioni non ottenibili diversamente?

Risposta
Sì, certo. Il concetto stesso di realtà virtuale implica, almeno, anche il fatto che ci sia presenza in questo ambiente simulato. Perché questo possa avvenire come in un ambiente reale devono essere valide alcune determinanti, come la quantità di informazioni sensoriali che vengono date all'utente; quindi, la possibilità per l'utente di acquisire, virtualmente, nuovi sensori, come occhi e mani, e di controllare l'ambiente stesso muovendo gli oggetti da un posto all'altro. Questa è la completa interazione: il senso di presenza aumenta quando queste determinanti sono rese massime; ancora, però, non ci si riesce, sia per problemi tecnologici, sia per problemi di scarsa conoscenza, sotto alcuni aspetti, del sistema completo.



Domanda 10
Quindi, quando si parla, per esempio, di realtà virtuale su Internet si opera una semplificazione oppure si tratta di qualcosa di molto elementare?

Risposta
Su Internet è possibile poter mettere a disposizione degli ambienti, anche tridimensionali, comuni; però, senz'altro, attualmente, non è possibile mettere a disposizione anche l'azione da un posto all'altro. Ci sono moltissimi problemi legati a ritardi di comunicazione.