Il rumore del fuoco, la sensazione di farsi cullare dall'acqua, l'effetto di una curva improvvisa durante una corsa. Sono solo alcune delle percezioni complesse che fino a poco tempo fa si pensavano escluse dal mondo virtuale, e che ora, invece, sembrano "possibili" anche lì. Negli ultimi anni, infatti, la ricerca nei campi della computer grafica e delle tecnologie interattive ha fatto passi da gigante, estendendo le proprie applicazioni dall'industria dell'intrattenimento alla robotica. E se è vero che videogiochi e proiezioni tridimensionali ci hanno abituati al concetto di realtà parallela, da un capo all'altro del pianeta squadre di ricercatori sono al lavoro per rendere quelle esperienze ancora più reali, avvolgenti, estreme. Fino al punto da ricreare di tutto, addirittura la sensazione di una gravidanza, volendo anche al maschile. Ad agosto le trovate più geniali del mondo saranno presentate a Vancouver al Siggraph 2011, il principale evento dedicato alla grafica e all'interattività. Intanto, con l'aiuto di alcune riviste specializzate, ecco alcune delle novità più interessanti.
Jet o candela, così si fa suonare il fuoco. Il rumore del fuoco è sempre stato uno dei rompicapo più grandi per gli illusionisti del ventunesimo secolo. Il suono di una fiammata, infatti, è particolarmente difficile da sintetizzare in maniera realistica a causa della compresenza di frequenze molto alte e molto basse. Ora un gruppo di ricercatori della Cornell University di Ithaca (New York) sostiene di aver inventato la prima tecnica in grado di aggirare l'ostacolo. "Il nostro metodo - spiega Jeffrey Chadwick - si basa sulla combinazione di due approcci. Le frequenze più basse sono prodotte utilizzando un modello fisico della combustione, dove un simulatore risolve equazioni matematiche per determinare il comportamento di ogni singola fiamma a una velocità relativamente bassa". Per le frequenze più alte, invece, il sistema estrae le informazioni necessarie da una serie di clip registrate, così da dotare il risultato finale di una larghezza di banda più ampia. Secondo Chadwick, la tecnica è quasi pronta per le simulazioni in tempo reale. Per ora, i ricercatori hanno diffuso su YouTube un video su come "animare il fuoco con il suono": una dimostrazione avvincente delle diverse voci del quarto elemento, dal fragore di un drago sputafuoco alla danza di una fiammella.
Riprodurre lo sfocato. Una delle caratteristiche principali della realtà è quella di essere sfumata. Non sorprende, dunque, che grafici e animatori cerchino in tutti i modi di riprodurre quell'effetto sfocato che contraddistingue le fotografie scattate a oggetti in movimento. In questa sfida le novità più rilevanti arrivano dal Computer Graphics Group del MIT di Cambridge che a Vancouver presenterà ben due ricette per computare lo sfocato in maniera più efficiente. "La prima tecnica - spiega Jaakko Lehtinen, a capo della ricerca - semplifica il processo di calcolo partendo dall'assunto che il modo in cui la luce si riflette su un oggetto in movimento non cambi nel corso di un singolo fotogramma. In questo modo l'algoritmo fa comunque la media dei diversi colori che compongono la superficie di un pixel, ma li calcola una volta sola". La seconda strategia, invece, consiste nel ridurre lo sforzo computazionale scegliendo a tavolino da quanti raggi di luce far colpire delle lenti immaginarie. Il risultato è la realizzazione di un fotogramma video in soli 10 minuti invece che in un'ora.
"Attenzione, reggersi forte!". Per la gioia degli appassionati di videogiochi (e non solo) l'unità di ricerca della Disney a Pittsburgh ha brevettato un nuovo sistema chiamato "Surround Haptics", che consente di ricreare gli strattoni tipici di una corsa ad alta velocità. Il cuore della scoperta è la cosiddetta "sedia aptica" inventata da tale Ivan Poupyrev. "Si tratta di una normale sedia di legno equipaggiata con cuscinetti contenenti una griglia di attuatori, così da creare un feedback tattile che sia sincronizzato con i suoni e le immagini del gioco", spiega il ricercatore. Il processo è quello della percezione aptica, ossia del riconoscimento degli oggetti attraverso il tatto. Per via di un'illusione sensoriale, il nostro cervello percepisce le vibrazioni provocate da due attuatori posti in punti diversi della pelle come un unico impulso nel mezzo. Sfruttando questo trucco, il gruppo di ricerca ha sviluppato un algoritmo con cui controllare la posizione e l'intensità delle sensazioni prodotte dalla rete di attuatori. Il risultato è un sedile capace di prendere in giro le nostre percezioni, facendoci sentire il brivido dell'accelerazione anche laddove si resta immobili. Secondo i ricercatori, il sistema potrebbe cambiare il volto dei parchi divertimento, oltre ad offrire nuove esperienze di "cinema immersivo".
Quei nove mesi... per finta. Un simulatore di gravidanza per far provare anche agli uomini l'effetto di aspettare un bambino. A svilupparlo sono stati dei ricercatori del Japan Advanced Institute of Science, convinti sostenitori del fatto che la diminuzione delle distanze tra uomo e donna passi (anche) da qui. Il loro dispositivo ha la forma di un vestito in grado di "simulare il peso, la temperatura, il movimento e il battito cardiaco di un feto". Il processo della gravidanza può essere concentrato in due minuti, oppure svolgersi più lentamente così da dare un'idea di come cambino le sensazioni giorno per giorno. Per mimare la presenza del feto, il vestito contiene una sorta di borsa dell'acqua calda da circa 4 litri. L'effetto dei tipici calcetti, invece, è ricreato grazie a una fodera di 45 palloncini che si espandono e si contraggono. Come spiega Takuya Iwamoto, "l'elemento più difficile da riprodurre è il movimento". Per questo è necessario un reticolo di attuatori ad aria che sfruttino, ancora una volta, l'illusione tattile. A completare il tutto sono un accelerometro e dei sensori per l'interazione. Connettendo l'abito al computer, è possibile vedere un modello tridimensionale del feto e dei suoi cambiamenti nelle diverse fasi della gravidanza. Di più: secondo Iwamoto e colleghi, infatti, il simulatore è anche in grado di mimare l'umore del feto ai movimenti della madre. I risultati non sorprendono: felicità per le carezze, fastidio e "giramento" per i movimenti più maldestri.
Ventimila leghe sotto i mari. Al Georgia Institute of Technology, invece, si sono concentrati sulla vita marina e su come ricrearne forme e movimenti. Il risultato è un modello computerizzato capace di animare autonomamente pressoché tutte le creature del mare, dalle murene alle tartarughe. Il sistema crea una forma approssimativa dell'animale come se fosse un Lego; poi sistema le diverse giunture nel modo più fluido possibile, tenendo conto anche delle proprietà dell'acqua e delle correnti. Come spiega il New Scientist, se nel cartone "Alla Ricerca di Nemo" Marlin, Dory e tutti gli altri erano il frutto di animazioni individuali, grazie al nuovo modello un intero universo sommerso può ora materializzarsi da solo. O quasi.
di GIULIA BELARDELLI
Fonte:
http://www.repubblica.it/tecnologia/"...voglio fare con te ciò che la primavera fà con i ciliegi" P.Neruda