10 entusiasmanti progetti sulla prossima generazione di VR e AR

I visori VR di fascia alta, debuttati nel 2016, ci hanno mostrato per due anni come appare l’esperienza VR di prima generazione. C’è già un certo numero di giochi VR interessanti e sono in arrivo altri software di realtà virtuale sull’hardware di prima generazione, ma l’attenzione del mercato si sta orientando sempre più verso le tecnologie di nuova generazione con rinnovato entusiasmo. Ecco un’anteprima di progetti che probabilmente influenzeranno il mercato VR e AR nei prossimi due anni.

 

Il prototipo Oculus Half Dome

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Prima del lancio del primo Rift di consumo, Oculus ha creato un’ampia serie di prototipi e kit di sviluppo. In seguito al Kickstarter della società nel 2012, gli appassionati e gli sviluppatori hanno assistito allo sviluppo dei prototipi Rift DK1, DKHD, DK2, Crystal Cove e Crescent Bay prima che il Rift arrivasse finalmente sul mercato nel 2016. Dopo il lancio del Rift, Oculus ha tenuto segreti i suoi risultati di ricerca e sviluppo sui visori per PC. Almeno fino a due mesi fa con la rivelazione del prototipo Half Dome.

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Half Dome introduce un campo visivo di 140° molto più ampio (rispetto ai 100° del Rift) con un display varifocale e tracciamento oculare. Il più ampio campo visivo renderà il mondo virtuale molto più coinvolgente e immersivo. Il display varifocale rende le immagini virtuali più realistiche cambiando dinamicamente la messa a fuoco per simulare la luce proveniente da oggetti di distanze diverse, rendendo anche più facile la messa a fuoco sugli oggetti più vicini all’utente; in breve, fa sì che la luce si comporti come quella reale, cosa che consente agli occhi di funzionare come farebbero nella realtà. Poi c’è l’eye-tracking: la capacità del visore di conoscere con precisione la direzione in cui guardano gli occhi, il che può consentire di cambiare le capacità del gioco.

Oculus ha detto chiaramente di non aspettarsi di trovare tutto quel che c’è in Half Dome nel Rift 2 o in qualsiasi altro visore basato su PC che arriverà prossimamente, ma fa capire in che direzione sta guardando l’azienda per il futuro dei suoi visori basati su PC.

 

Knuckles di Valve

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Una volta si pensava che la tecnologia di tracciamento delle dita senza controller sarebbe stata l’input ideale per la realtà virtuale, ma negli ultimi anni i vantaggi di avere un controller fisico e tracciato per l’input VR sono diventati evidenti. Per prima cosa, pulsanti e controller sono più affidabili dei gesti per l’input binario e avere un oggetto in mano mentre si afferrano oggetti virtuali è molto più naturale rispetto a non avere nulla.

Ma il tracciamento completo delle dita offerto dai guanti VR ha anche altri vantaggi, poiché è un mezzo di interazione virtuale meno astratto rispetto a pizzicare e dare colpetti con le dita.

Il controller Knuckles, sviluppato da Valve, mira a unire le capacità di controller e guanti VR, creando un controller in grado di rilevare la posizione di tutte e cinque le dita. Lo scorso mese Valve ha rivelato l’ultima versione di Knuckles, soprannominata EV2, che ha anche introdotto un sensore nell’impugnatura del controller per rilevare quanta forza l’utente mette nella stretta. Un’altra parte importante del design del controller è il cinturino che lo tiene legato alla mano anche quando l’utente rilascia completamente la presa.

Con il tracciamento delle dita, il rilevamento della forza e il design del cinturino, Knuckles apre nuove possibilità interattive come schiacciare gli oggetti con la mano o lanciarli in modo più naturale.

Valve non ha detto quando Knuckles arriverà ai consumatori, ma l’ultimo kit di sviluppo sembra molto più rifinito rispetto alle versioni precedenti e potrebbe presto essere avviato alla produzione di massa.

 

North Star di Leap Motion

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Il mondo della realtà aumentata è in attesa del visore che segnerà la svolta. Se da una parte HoloLens è straordinario sotto molti aspetti, dall’altra è costoso, ha un campo visivo limitato e input lenti e imprecisi. Ci vorranno ancora alcuni anni per vedere sul mercato un visore AR economico e compatto che sia immersivo sia negli input che negli output. Fino a quando ciò non accadrà, la sfida per gli sviluppatori consiste nel progettare le funzionalità, le interfacce e le interazioni di base che definiranno le esperienze di AR – proprio come sono stati necessari diversi anni per gli sviluppatori di realtà virtuale per imparare a creare contenuti convincenti.

Per non aspettare il futuro, Leap Motion ha progettato il suo prototipo di visore AR creato per offrire ai developer una piattaforma di sviluppo con l’esperienza di input e output che si spera i futuri visori AR possano fornire un giorno.

Denominato Project North Star, il dispositivo evita qualsiasi cura del fattore di forma e mira unicamente a massimizzare l’esperienza finale con un ampio campo visivo di 100°, bassa latenza, alta risoluzione e, naturalmente, il sensore di hand-tracking dell’azienda. Avendo reso open source il progetto del visore, Leap Motion spera che North Star consenta al settore AR di iniziare la progettazione di app e interfacce per un futuro in cui tutti possano camminare indossando un visore AR immersivo.

 

Oculus Santa Cruz

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All’inizio di quest’anno, Oculus ha lanciato il suo visore low-cost “Go” che offre un’esperienza molto simile al Gear VR, disponibile già da diversi anni.

Ma Oculus sta anche lavorando su un più ambizioso visore VR standalone chiamato Santa Cruz. Si può considerare come una versione avanzata dell’Oculus Go che non solo è più potente, ma offre anche il tracciamento 6DOF, il che significa che gli utenti possono spostarsi fisicamente mentre lo utilizzano, proprio come i visori VR di fascia alta. Non è il primo visore standalone con il tracciamento a 6DOF, ma è il primo con anche il motion controller a 6DOF, che offre agli utenti il monitoraggio completo di testa e mani e rende possibili giochi molto più immersivi.

Oculus ha lavorato al Santa Cruz per diverso tempo. L’azienda ha rivelato per la prima volta il visore alla fine del 2016. Non è ancora stata annunciata la data di rilascio o il prezzo del visore, ma ci si aspetta un aggiornamento sul Santa Cruz alla conferenza degli sviluppatori di Oculus per la fine di settembre.

 

Display ad alta densità di pixel

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La risoluzione dei visori VR odierni potrebbe sembrare alta in apparenza, ma essendo l’immagine estesa su un ampio campo visivo, la risoluzione risulta ancora molto carente rispetto a quella che ci si aspetterebbe da un tipico monitor o rispetto a quella dell’occhio umano. Nella maggior parte dei visori di prima generazione è facile vedere l’aliasing e l‘effetto screen door, una sorta di griglia generata dallo spazio non illuminato tra i pixel. Con una risoluzione sufficiente, i visori VR potrebbero eliminare del tutto entrambi i problemi.

Le aziende stanno gareggiando per creare display ultra densi che siano anche abbastanza economici per visori VR di consumo. Solo negli ultimi mesi Samsung ha dimostrato di sviluppare un display VR da 3.840 × 2.160 con 1.200 pixel per pollice. Nel frattempo, Google e LG hanno rivelato un display da 4.800 × 3.840 con 1.443 pixel per pollice. E poi c’è INT che promette un display per visori VR con una strabiliante risoluzione di 2,228 pixel per pollice.

 

Visore Varjo con risoluzione Retina

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Gli schermi ultra densi potrebbero non essere ancora disponibili, ma Varjo ha creato una promettente scorciatoia per ottenere la risoluzione della retina in un visore VR utilizzando una combinazione di macrodisplay e microdisplay per mettere la risoluzione ad alta densità al centro dello sguardo senza rinunciare a un ampio campo visivo.

Mentre la maggior parte dei visori VR utilizza un display per occhio, il visore “Bionic Display” di Varjo ne usa due. Il primo display offre una risoluzione simile ai visori tradizionali odierni, ma il secondo display è un microdisplay ad alta densità di pixel. L’immagine dal secondo display viene proiettata direttamente al centro del primo display, mettendo i pixel nella zona dove l’occhio vede il maggior numero di dettagli.

Il risultato è sorprendente: un visore con un campo visivo immersivo, ma con la risoluzione della retina al centro, dove è del tutto assente l’effetto screen door. Naturalmente, la risoluzione nell’area periferica è standard, quindi spostando lo sguardo si perdono i vantaggi del display ad alta risoluzione, ma è un piccolo compromesso per poter avere oggi la risoluzione della retina in un visore VR invece di aspettare altri anni. L’azienda sta inoltre studiando dei metodi per spostare il display ad alta risoluzione utilizzando l’input di eye-tracking così da poter avere qualità indipendentemente da dove si guardi.

Bionic Display è pensato per casi d’uso aziendali, ma Varjo ha ampiamente dimostrato un nuovo design del display che potrebbe farsi strada tra i visori di consumo nel prossimo futuro.

 

Display DigiLens a guida d’onda da 150°

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Oggi i visori AR possono essere piuttosto piccoli, ma generalmente hanno un campo visivo altrettanto ristretto. Ci vorrà un approccio diverso per ottenere un visore che offra un campo visivo immersivo e che possa essere indossato tutto il giorno come un paio di occhiali.

DigiLens, uno sviluppatore della tecnologia di display olografici a guida d’onda, afferma di star lavorando ad un display che potrebbe portare un campo visivo di 150° su visori AR grandi quanto un paio di occhiali. L’approccio dell’azienda prevede la “stampa” di strutture di manipolazione della luce in materiale sottile e trasparente in cui la luce può essere guidata lungo l’ottica e fatta proiettare perpendicolarmente, formando un’immagine nell’occhio dell’utente. Con una manipolazione della luce così precisa, l’ottica agisce efficacemente sia come obiettivo che come display, aprendo la porta a sistemi ottici notevolmente più compatti di quelli che si trovano nella maggior parte dei visori AR odierni.

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Inoltre, secondo DigiLens questa tecnologia potrebbe essere abbinata a un sistema di bloccaggio della luce o addirittura a uno strato di blackout a cristalli liquidi che renda opaca l’ottica: ciò consentirebbe a un singolo visore compatto di essere sia adatto alla realtà sia aumentata che virtuale.

DigiLens ha già sviluppato un visore di riferimento AR con un campo visivo di 50° su entrambi gli occhi. Utilizzando una tecnica che combina più strati dell’ottica per un campo visivo più ampio, si spera di riuscire a ottenere un campo visivo di 150° nel 2019.

 

Tracciamento oculare

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L’eye-tracking è stato spesso discusso nell’ambito del rendering foveale – la capacità di renderizzare nitidamente solo al centro del campo visivo lasciando sfocata la visione periferica per risparmiare sulla potenza di elaborazione – ma c’è molto di più che l’eye-tracking può fare per migliorare l’esperienza VR.

Oltre al rendering foveale, un visore dotato di tracciamento oculare potrebbe rilevare automaticamente quale utente indossa un visore per personalizzare istantaneamente l’esperienza in base all’utente, oltre a effettuare regolazioni automatiche come l’impostazione dell’IPD. Il tracciamento oculare è anche un componente chiave degli schermi varifocali che, utilizzando la posizione degli occhi, possono regolare dinamicamente la messa a fuoco per eliminare il conflitto tra vergenza e accomodazione e simulare accuratamente altri effetti come la profondità di campo. L’eye-tracking può anche essere usato per il display foveale, come nel visore di Varjo, che concentra più pixel del display al centro del campo visivo (dove è il più nitido). E c’è ancora molto, molto di più che un visore con eye-tracking potrebbe realizzare.

Aziende come Tobii offrono hardware e software per eye-tracking a produttori e sviluppatori; Qualcomm utilizza ora la soluzione Tobii nel suo visore VRDK.
7invensun vende il dev kit di eye-tracking aGlass per visori Vive. Fove produce un kit di sviluppo del loro visore VR con eye-tracking integrato. Oculus ha recentemente mostrato un nuovo prototipo di visore con eye-tracking. Magic Leap ha confermato la presenza dell’eye-tracking nel loro prossimo visore al momento in fase di sviluppo. E persino Apple si è messa in gioco con l’acquisto SMI (SensoMotric Instruments), società specializzata nella tecnologia di tracciamento oculare, e sta elaborando brevetti che implementano questa tecnologia.

 

Visore Pimax “8K”

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Mentre i visori VR di consumo di fascia alta oggi disponibili offrono un campo visivo di 100°, Pimax spera di poter realizzare il suo visore VR “8K” che ha un campo visivo dichiarato di 200° e una risoluzione di 7.680 × 2.160. Il visore ha il sistema di tracciamento SteamVR integrato ed è progettato per essere compatibile con i contenuti SteamVR.

La società ha condotto una campagna Kickstarter di grande successo per il visore, raccogliendo 4,2 milioni di dollari e ha continuato a raccogliere 15 milioni di dollari in capitale di rischio dopo il crowdfunding. Pimax ha fatto progressi costanti nel corso degli anni col suo ambizioso visore, e nonostante ci siano stati alcuni ritardi, la società ha recentemente dichiarato che stanno entrando nella fase di produzione in serie del visore e sono sulla buona strada per spedire a Kickstarter sostenitori entro la fine dell’anno.

Se Pimax riuscisse nel suo intento, il visore potrebbe impostare un nuovo standard dell’immersività grazie al suo campo visivo ultra ampio ad alta risoluzione.

 

Massless

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Esistono oggi diverse app di scultura, pittura e design VR di qualità, ma tutte sono limitate dal fatto che si affidano a controller che sono stati pensati per input generali, come i controller Oculus e Vive, che hanno grip e trigger più adatti per replicare la sensazione di una pistola piuttosto che quella di una matita o di un pennello.
Massless vuole perciò sviluppare uno stilo VR per applicazioni che richiedono maggiore precisione.

Tra tutti gli strumenti usati dagli esseri umani, lo stilo è collaudato per quanto riguarda la precisione, poiché può essere manipolato con cura dalle dita e non solo dal polso. Lo stilo Massless funziona utilizzando una fotocamera esterna per tracciare la punta del dispositivo, che permette di disegnare in aria o su superfici reali in modo molto naturale.

Massless non ha ancora annunciato piani di rilascio.

 

La seconda generazione di tecnologie di realtà virtuale e aumentata sta pian piano arrivando e chissà se l’elenco non crescerà ancora.

 

[Fonte:roadtovr]

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