27/02/2008
Realtà Virtuale
Realtà Virtuale Lo scopo opo del della realtà virtuale (VR) (VR) è quel quelllo di ricr ricreeare, re, tram ramite ite un comp comput uter er,, mo mond ndii e ogge oggett ttii che che sono sono la tras traspo posi sizi zion onee digi digita tale le di ambi ambien enti ti real realii o di fant fantas asia ia..
1
27/02/2008
Realtà Virtuale Perme Permett ttee di sperim sperimen entar taree situaz situazion ionii troppo troppo costose o pericolose cost costru ruit ito, o, un'o un'ope pera razi zion onee su di un pazi pazien ente te virt virtua uale le,.,.....), ), oppu oppure re astratte ed imposs impossib ibili ili da viver viveree (percezione di campi magn magnet etic ici, i, di flus flussi si d'ar d'aria ia atto attorn rnoo ad un aere aereo, o, etc. etc.....). ).
Definizione di Realtà Virtuale Virtuale
Virtual Reality
2
27/02/2008
Definizione di Realtà Virtuale Virtuale Render Rend erin in in tempo reale Virtual Reality
Definizione di Realtà Virtuale Virtuale Render Rend erin in in tempo reale Virtual Reality
Presentazioni Fotorealistiche
3
27/02/2008
Definizione di Realtà Virtuale Virtuale Render Rend erin in in tempo reale Virtual Reality
Presentazioni Fotorealistiche
Interazione
Definizione di Realtà Virtuale Virtuale Render Rend erin in in tempo reale
Dispositivi di I/O
Virtual Reality
Presentazioni Fotorealistiche
Interazione
4
27/02/2008
Definizione di Realtà Virtuale Virtuale Input/Output Multi-Modali Render Rend erin in in tempo reale
(audio, tatto, ...)
Dispositivi di I/O
Virtual Reality
Presentazioni Fotorealistiche
Interazione
Definizione di Realtà Virtuale Virtuale Input/Output Multi-Modali Rend Render erin in in tempo reale
(audio, tatto, ...)
Dispositivi di I/O
Interazione
Virtual Reality
Presentazioni Fotorealistiche
Visualizzazione STEROSCOPICA
5
27/02/2008
La Visione Stereoscopica Una delle caratteristiche fondamentali dei sistemi di RV è la visualizzazione delle scene in STEREOSCOPIA
La Visione Stereoscopica L’eff ’effeetto stereo reo nella visi isione conse onsent ntee un not notevo evole balzo lzo di qual qualit itàà nell nellaa visi vision onee digi digita tale le,, in quan quanto to perm permet ette te di vede vedere re le immagini artificiali in un modo molto vicino a come percepiam percepiamoo quelle quelle naturali. naturali. Per dare al nostro sistema visivo la sensazione di tridi tridimen mensio sional nalità ità bisogn bisognaa fornir fornire, e, separa separatam tament entee ai due due occhi occhi,, due immagini differenti, nelle quali gli oggetti della scena distanza dall’osservatore. dall’osservatore. In sos sostanz tanzaa bisogn sognaa ric ricrea reare in modo sin sinteti etico le cond ondizi izioni oni reali reali nelle nelle quali quali l’osse l’osserva rvator toree si trover troverebb ebbe. e.
6
27/02/2008
Perché vediamo in 3D L’occhio umano è formato da diverse , ’ paragonato, per funzionalità, alle componenti di u na macchina fotografica. La pupilla mette a fuoco l’immagine. Questa, passando attr attrav aver erso so il cris crista tall llin ino, o, vien vienee proi proiet etta tata ta sulla sulla retina retina.. Il cervello fondendo le due percezioni visive provenienti dagli occhi in un’unica immagine genera la sensa sensazio zione ne di profon profondit dità. à.
Perché vediamo in 3D L’imm ’immaa ine viene ene tra trasferi ferita ta al cerve rvello attrav attravers ersoo il nervo nervo ott ottico ico.. Essendo i due occhi distanziati di circa 6-7 cm, l’immagine prodotta dall’occhio sinistro risulta leggermente sfalsata rispetto a quella prodotta dall’occhio destro. Quando il cervello ricompone l’immagine originale, partendo da quelle prodotte dai due occhi, è in grado di dare profondità agli oggetti.
7
27/02/2008
Perché vediamo in 3D Su questo principio si basano i stereoscopica che, nati nella prima metà dell’ottocento, si sono evoluti fino a diventare una delle tecnologie più diffuse per la VISIONE TRIDIMENSIONALE.
Il visore per stereofotografie di Maegher del 1861.
Tipologie di Realtà Virtuale VR Semi-Immersiva Proietta il mondo virtuale su di un display più o meno grande, senza isolare l’utente dall’ambiente.
8
27/02/2008
VR Sem SSemi emii--Imm -IImmersiva mmer ersi siva va Attu At tual alme ment ntee sono sono dispo disponi nibi bili li nu nume mero rose se tecn tecnic iche he per per ’ . quest este tecn ecniche si basano ano su due metodi particol colari di proiez proiezion ione: e:
Stereoscopia Attiva e Passiva
Stereoscopia attiva Con onse sent ntee di aver averee la visi vision onee ster stereo eosc scop opiica sull sulloo sche scherm rmoo di du duee im imma magi gini ni proi proiet etta tate te,, un unaa per per og ogni ni occh occhio io.. Per la visualizzazione sono necessari degli occhiali con lent lentii a cris crista tall llii li liqu quid idii dett dettii shutter glasses.
9
27/02/2008
Stereoscopia attiva Il monitor o il proi roiettore ore visua sualizza , ogni occhio, mentre gli occhiali provvedono ad oscurare un occhio per volta. Quando il monitor o il proi proiet etto tore re visu visual aliz izza za il foto fotogr gram amma ma er l’occhio destro la lente sinistra degli occhiali viene oscurata impedendo all’occhio sinistro la visione dell’immagine che non gli compete.
Stereoscopia attiva Questo processo per poter funzionare senza creare disturbi deve lavorare ad una frequenza almeno pari a 60 Hz per ogni occhio. Quindi le lenti saranno oscurate ognuna con una monitor o il proiettore avrà una frequenza doppia (120 Hz) proiettando alternativamente le due im immag magini ini..
10
27/02/2008
Stereoscopia attiva Shutter glasses
Proiettore CRT
Stereoscopia attiva Svan Sv anta ta i del delle le tecn tecnic iche he atti attive ve:: – Necessarie schede schede grafiche che supportino lo stereo stereo attivo, spesso costose. Risoluzione solitamente non alta in quanto ogni immagine utilizza metà della risoluzione disponibile. – I soli proiettori che supportano le le alte frequenze necessarie sono CRT, di solito ingombranti e di difficile calibrazione. – Gli shutter glasses glasses sono fragili e abbastanza costosi. Se non sono wireless, i cavi possono essere di intralcio al movimento. – Possibil Possibilee flickering. flickering.
11
27/02/2008
Stereoscopia passiva Sullo Sul lo schermo schermo vengono vengono proiett proiettate ate contem contempora poranea neamen mente te ’ ’ sinistro stro.. Una volta creat eate le due immagini bisogna fare in modo che ciascun occhio veda esclusivamente l’im l’imma magi gine ne che che gli gli comp compet ete. e.
Stereoscopia passiva Per attuare ciò esistono tre metodi che uti utiliz lizzan zano: o: 1. gli gli anag anagli lifi fi,, 2. la po pola lari rizz zzaz azio ione ne dell dellaa luce luce,, 3. la largh arghez ezza za di band bandaa del del colo colore re..
12
27/02/2008
Stereoscopia passiva: gli anaglifi Un anaglifo è una immagine ottenuta sovrapponendo due colo olori fon fondam dament entali ali (sec (secon onddo lo stan tandard dard ISU ISU (In (Intern ternaation ional St Ster ereo eosc scop opic ic Unio Union) n) si usa usa il Ross Rossoo per per quel quella la sini sinist stra ra e il Cyan Cyan per per quel quella la dest destra ra..
Stereoscopia passiva: gli anaglifi sservan o mmag ne tram te ent colori opportuni (rosso per l’occhio sinistro e ciano per l’occhio destro) ciascu ciascunn occh occhio io vede vede l’imma l’immagi gine ne filtra filtrata ta dal colore colore corris corrispon ponden dente. te. Con questa tecnica, la gamma viene fortemente ridotta dall’applicazione delle dominanti rossa e ciano che generano l’effetto 3D.
13
27/02/2008
Stereoscopia passiva Fa uso di occhialini dotati di lent lentii pola polari rizz zzat atee, molto più economici e confortevoli degli Shutter Glasses, abbi abbina nati ti a du duee vide videop opro roie iett ttor orii che che invi invian anoo sull sulloo sche scherm rmoo duee immagi du agini dive divers rse, e, un unaa per per og ogni ni occh occhiio
Stereoscopia passiva Polarizzare una luce (di per sè non polarizzata) . Un filtro a polarizzazione lineare è una lamina di materiale plastico in grado di trasmettere solo la componente del campo elettrico parallela a una particolare direzione, chiamata direzione di polarizzazione del filtro o asse del filtro.
Un filtro a polarizzazione circolare determina un’onda polarizzata circolarmente con il campo elettrico che ruota con velocità angolare costante intorno alla direzione di propagazione, mantenendo il modulo costante.
14
27/02/2008
Stereoscopia passiva Se si montano due filtri polarizzatori ruotati di 90 gradi l’uno ris etto all’altro sulle lenti dei roiettori allora i due risultanti fas fasci lum umiinos nosi risu risulltano tano com ompposti sti da luc luce che oscil scillla su due piani ani perpen perpendic dicola olari, ri, uno orizzo orizzont ntale ale e l’alt l’altro ro verti vertical cale. e.
Stereoscopia passiva Se l’os ’osserv ervato atore indo ndossa ssa gli occhi cchiaali con con lent lentii pola polari rizz zzat atee potr potràà sepa separa rare re le due im immag magini ini rifles riflesse se dallo dallo scherm schermo. o.
Se si usa usa la pola polari rizz zzaz azio ione ne line linear are, e, quan quando do un osse osserv rvat atore ore incl inclin inaa la test testaa si avrà avrà un camb cambia iame ment ntoo nell nellaa pola polari rizz zzaz azio ione ne degl deglii occh occhia iali li,, che che non non corri corrisp spon onde derà rà più più con la pola olariz rizzaz zazione ione dei dei filt filtri ri mo mont ntat atii sui pro proiett iettoori, ri, e lo spe spettat ttator oree perd perdeerà l’effetto l’effetto stereo. stereo. Per Per que questo sto motiv otivoo si usa usa la pola polari rizzzazi zazion onee circ circol olar aree che che conse onsent ntee magg maggio iore re libert libertàà di movime movimento nto da parte parte dell’os dell’osser servat vatore ore
15
27/02/2008
Stereoscopia passiva I filt filtri ri a pola polari rizz zzaz azio ione ne circ circol olar aree veng vengon onoo posi posizi zion onat atii in mo modo do che che la luce uscente da un proiettore subirà una polarizzazione circo circolar laree destro destrorsa rsa,, mentr mentree quella quella uscent uscentee dall’a dall’alt ltro ro proie proietto ttore re una polarizz polarizzazio azione ne circolare circolare sinistror sinistrorsa. sa.
Con Con la pola polari rizz zzaz azio ione ne circ circol olar are, e, lo spet spetta tato tore re può può incl inclin inar aree la sua sua test testaa e camb cambia iare re il suo suo ango angolo lo di ispe ispezi zion onee risp rispet etto to allo allo sche scherm rmoo senz senzaa perd perder eree l’ef l’effe fett ttoo ster stereo eosc scop opic ico, o, perch perchéé la luce luce non è polar polariz izzat zataa in una una singo singola la dire direzi zione one
Stereoscopia passiva Svanta Svan ta i dell dellaa olar olariz izza zazi zion one: e: – La P.L. può essere usata usata solo in ambienti ambienti in cui sono previste piccolissime rotazioni della testa. – La P.C. presenta problemi problemi più importanti importanti di ghosting. ghosting. – In entrambi i casi è necessario necessario uno schermo schermo di materiale materiale speciale in grado di mantenere la polarizzazione. – Si possono usare normali normali schede grafiche, grafiche, ad alta risoluzione, senza costi eccessivi. – Costi limitati limitati per l’HW di proiezione (proiettori (proiettori DLP ad alta luminosità, luminosità, filtri, lenti, schermo)
16
27/02/2008
Stereoscopia passiva Silver Screen Da-Lite 150x170 cm
Occhiali in plastica con lenti a olarizzazione circolare Videoproiettori LCD NEC VT 460K
Filtri a polarizzazione circolare
Stereoscopia passiva Lo schermo è rivestito di materiale metallico in modo da mantenere la polarizzazione della luce
17
27/02/2008
Stereoscopia passiva Alli Al line neam amen entto dell dellee du duee imma ini Affi Affinc nché hé il sist sistem emaa funz funzio ioni ni corr corret etta tam ment ente, le im imma magi gini ni prov proven enie ient ntii dai dai du duee proi proiet etttori ori devo devono no com omba baci ciar aree sul sullo schermo
Esistono diversi approcci a questo problema
Stereoscopia passiva L’app ’appro rocccio più più sem sempli plice cons consis istte nel posi osizio zionare nare i proi roiett ettori ori uno sopr sopraa l’al l’altr troo para parall llel elii tra tra loro loro Ques Questa ta conf config igur uraz azio ione ne rich richie iede de però però che che i proi proiet etto tori ri sian sianoo dota dotati ti dell dellaa funzio funzione ne “Vert “Vertica icall Shi Shift ft Lens” Lens”
Questa funzione permette di spostare un’immagine pur tenendo fermi i proiettori senza influire sulla qualità dell’immagine
18
27/02/2008
Stereoscopia passiva Se i proi proieettori tori non sono sono do dota tatti di qu ques esta ta funz funzio ione ne,, per per ar co nc ere e mmag n necessar o nc nare uno dei due proiettori. Questo genera però una deformazione deformazione dell’imma dell’immagine. gine.
Stereoscopia passiva Per rimediare a questo errore viene sfruttata la funzione “Di ital Ke stone Correction”, di cui la ma ior arte dei proiettori LCD e DLP attualmente in commercio sono dotati
19
27/02/2008
Stereoscopia passiva Tecnologia per lo stereo s tereo passivo INFITEC
Stereoscopia passiva Vanta anta i ris ris etto etto alla alla olar olariz izza zazi zion one: e: – Scarsissimi problemi problemi di ghosting e indipendenza indipendenza dalla rotazione della testa – Migliore separazione separazione delle delle immagini immagini – Una qualsiasi superficie può fungere fungere da schermo Svantaggi del filtraggio infitec – Alti costi costi – I colori vengono alterati ed è consigliabile una correzione SW della gamma dei colori
20
27/02/2008
Sistemi di Proiezione Il Powerwall è uno schermo di grandi dimensioni, generalmente a retroproiezione, proiezione, che visualizza visualizza immagini immagini stereoscopi stereoscopiche. che. Perm Permet ette te la coll collab abor oraz azio ione ne di picc piccol olii grup gruppi pi di rice ricerc rcat ator orii che che cond condiv ivid idon onoo gli gli stessi stessi dati. dati. La retr retroo-pr proi oiez ezio ione ne gara garant ntis isce ce la pien pienaa li libe bert rtàà di mo movi vime ment nto, o, dal dal mo mome ment ntoo che che non non c’è c’è mai mai occl occlus usio ione ne degl deglii uten utenti ti nei nei conf confron ronti ti del del fasc fascio io di luce luce.. Per Per li lim mit itaare lo spaz pazio occu occuppato, ato, senza enza dim diminui inuire re il camm cammin inoo otti ottico co,, è pos possibil ibilee usar usaree uno uno o più più spec specch chi. i.
Sistemi di Proiezione
21
27/02/2008
Sistemi di Proiezione •
Sistemi di Proiezione Simile al Powerwall, ma di dimensioni più ridotte (con conseguente immersione ridotta) e orientazione piana o inclinata. Utile in alcuni contesti (es. simulazione simulazione chirurgica) in cui non è necessaria l’immersione in un amb ambient ientee virt irtuale uale ma è preferibile calare alcuni contenuti virtuali in un contesto reale. Workbench.
22
27/02/2008
Sistemi di Proiezione
• Workbenc orkbenchh o Virt Virtual ual Table able
Sistemi di Proiezione unkalibriert
• – 6x4 tiles (48 Proiettori) – Grandi Grandi dim dimens ension ionii e alta risoluzione – Render Rendering ing Clust Cluster: er: serie di PCs connessi n rete a a ta ve oc t
kalibriert
Anwendung
23
27/02/2008
Sistemi di Proiezione
Sistemi di Proiezione
HEyeWall
SXGA
Proiezioni ad alta risoluzione
24
27/02/2008
Sistemi di Proiezione • Proble Problemi mi del sistem sistemaa HEye HEyeWal Walll – Visibilit Visibilitàà delle giunzion giunzionii tra le diverse diverse tiles – Disunuformi Disunuformità tà di colore colore e luminosit luminositàà
NCSA: 4 x 5 Wall, mono
Tipologie di Realtà Virtuale ra all’immersione totale dell’utente nel mondo virtuale mediante periferiche speciali (come , l’utente dall’ambiente circostante. mmer mmerss va. va.
25
27/02/2008
RV immersiva un ac acron ron mo r cors cors vo Automatic Virtual Environment). Il CAVE è un ambiente multi-utente, una stanza i cui muri sono powerwall sincronizzati fra loro e (opzionalmente) (opzionalmente) con i movimenti dell’utente. Ovviamente la visione stereo è coerente con i movimenti di un solo utente. Gli altri sono “passeggeri”.
Sistemi di Proiezione Esistono CAVE a 3, 4, 5 e 6 schermi. In Europa si trovano a Londra 4 Stoccarda 4 6 Torin rino 3 ... Solitamente il pavimento non è retroproiettato, a meno che non vi sia anche il soffitto. Nella CAVE a 6 schermi (Fraunhofer Institute), tutti sono retroproiettati. retroproiettati. accedere alla struttura. E’ disponibile sia la versione con stereo attivo sia quella con passivo.
26
27/02/2008
Sistemi di Proiezione • CAVE
Sistemi di Proiezione Gli HMD (Head Mounted Display)
Sono dei caschi Sono caschi che conten conten ono dei dis dis la er la visual visualizz izzazi azione one e inoltre delle cuffie per l’audio tridimensionale. tridimensionale. Gli HMD possono essere stereoscopici, quando esiste un visore diverso per ogni occhio o monoscopici, quando entrambi gli occhi “vedono” la stessa immagine presente su un singolo display.
27
27/02/2008
Sistemi di Proiezione Head Mounted Display
Le interfacce della RV Input/Output Multi-Modali (aud (audio io,, a o, ...) ...)
Dispositivi di I/O
Interazione n u va
tempo reale Virtual Reality
Presentazioni Fotorealistiche
Visualizzazione STEROSCOPICA
Si cerca di sfruttare il più possibile i gesti e le azioni che le persone svolgono nella realtà fisica quotidiana (camminare, raccogliere, girarsi, saltare, lanciare,...). Interazione intuitiva.
28
27/02/2008
Dispositivi di INPUT Un notevole contributo alla sensazione di immersione nell'ambiente virtuale è dato dalla possono esser sere affi ffianc ancati o addirittura sostituiti da strumenti che offrono un'interfaccia più naturale, quiind qu ndii più più adat adattta a dare dare la sens sensaz azio ione ne di im imm mersi ersivi vità tà.. Tali Tali inte interfa rfacc ccee devo devono no qu quin indi di perm permet ette tere re all' all'ut utent entee di inter nterag agir iree con con l'am 'ambien biente te media ediant ntee lo stru strum mento ento che che normalmente utilizza nella maniera più comoda e natu natura rale le po possi ssibi bile le,, ov ovve vero ro il prop propri rioo corpo corpo..
Mouse 3D
29
27/02/2008
Cyber Glove Il Cyber Glove è un dispositivo che consente una
Cyber Glove presenti dei dispositivi che creano delle distorsioni all’interno di un campo magnetico, tali distorsioni sono ri rilevate da da a ositi sensori che determinano il movimento della mano dell’operatore.
30
27/02/2008
Interfacce aptiche L'in L'inte tera razi zion onee può può esse essere re bidi bidire rezi zion onal ale: e: l'ut l'uten ente te,, mu muov oven endo do una una , , , rente con la ritorno di forza , ovvero una sensazione tattile coeren forma dell'ogge dell'oggetto tto virtuale virtuale coinvolt coinvoltoo nell'inte nell'interazio razione. ne. Sif Siffat fatte int interfa erfaccce sono sono dett ette aptiche, e possono coinvolgere qual qualsi sias asii part partee del del corp corpo. o.
Interfacce aptiche Le ano fisicamen fisicamente te l’ute l’utente nte alla macchina mediante un braccio snodato nelle giunture del quale sono presenti dei sensori. Si installa sulla mano in modo da fasciare tutte o solo alcune dita e permette di programmare le forze . L’ utente è dunque capace di percepire la forma e la taglia dei modelli 3D generati dal computer.
31
27/02/2008
Interfacce aptiche Whole Body Motion ap c n er ace ace
Haptic Interface
Il Motion Tracking L'interazione con l'ambiente virtuale non si limita alla man po az one eg ogge v r ua e a a mo ca e e loro oro prop roprie rietà, tà, ma com omppren rende anche la notif otifiica all'a ll'am mbien bientte della collocazione dell'utente al suo interno. Senza questa infor nform mazio zione il sist sisteema non non rius riusci cire rebb bbee infat nfattti a cal calcol colare are e gen genera erare corre orrett ttaament mentee le sens ensazi azioni visi isive, udi uditive e tattili che che rend rendon onoo im imme mers rsiv ivoo un ambi ambien ente te virt virtua uale le.. ' moni onitora torare re la posiz osiziione one dell dell'u 'uttente ente,, o di una una parte rte di esso sso, al fine di registrar rarne il moto. Il sistema dovrà tenerne rne conto al mom omen entto di forn forniire gli gli stim imooli sens sensooria riali prec recedent denteement ente descritti.
32
27/02/2008
Il Motion Tracking I meccanismi di motion motion tracking tracking (o più semplicemente meccan sm trac ng, o trac er sono n gra o m surare il moto dell dell'u 'uttent ente, o di una parte arte di esso esso.. Affinché un meccanismo di tracking sia di buona qualità è necessar necessario io che abbia abbia determina determinate te caratteri caratteristic stiche: he: Frequenza nza elevat elevata a: un lento aggiornamento delle • Freque info inform rmaz azio ioni ni otte ottenu nute te sull sull'u 'ute tent ntee port porter ereb ebbe be ad una una scad scaden ente te risp rispos osta ta,, cara caratt tter eriz izza zata ta da una una visu visual aliz izza zazi zion onee non non flui fluida da e da un'int un'intera erazio zione ne poco poco natura naturale le con gli oggett oggettii virtu virtuali ali..
Il Motion Tracking • Precisione della misura : una bassa accuratezza del sistema non orn re e un una r spos a co coeren e co con g s mo e 'u en e. Robustezza za alle interfer interferenze enze: le interferenze che minano • Robustez l'ac l'accu cura rate tezz zzaa dell dellaa mi misu sura ra poss posson onoo esse essere re mo molt ltep epli lici ci,, a seco second ndaa dell dellaa tecn tecnol olog ogia ia usat usata. a. Una Una loro loro gest gestio ione ne otti ottima male le gara garant ntis isce ce un funzionamento sempre corretto, senza che l'utente debba preocc preoccupa uparsi rsi dello dello stato stato dell' dell'am ambie biente nte fisic fisicoo quando quando int intera eragis gisce ce con que o v r ua e. Minimo o ingomb ingombrro per per l'ute l'utente nte: meno il meccanismo è • Minim invasivo per la mobilità dell'utente, maggiore sarà la naturalezza con cui viene adoperato, quindi la sensazione di immersività.
33
27/02/2008
Tracking meccanico I tracker meccanici misurano la posi posizi zion onee e l'or l'orie ient ntam amen ento to util utiliz izza zand ndoo una una conne onnesssion sionee meccan ccanic icaa dire dirett ttaa tra tra un punt puntoo di rifer riferim imen ento to e l'ogg l'ogget etto to.. Tipicamente, un leggero braccio meccanico collega una scatola di cont control rollo lo post postaa sopr sopraa la test testaa dell dell'u 'ute tent nte, e, e sensori posti nelle giunzioni del braccio misurano le variazioni della posizi posizione one e dell'o dell'orie rienta ntamen mento to rispet rispetto to ad un punt puntoo di rifer riferim imen ento to.. Molte interfacce aptiche oltre a fornire un ritorno di forza, misurano i movimenti effettuati dall'utente, fungendo così anche da tracker meccanico.
Tracking elettromagnetico Il funzio funzionam nament entoo dei tracke trackerr elettr elettroma omagne gnetic ticii si basa sulla misura dell'entità del cam o magn magnet etic icoo gene genera rato to face facend ndoo scor scorre rere re corr corren ente te elet elettr tric icaa all' all'in inte tern rnoo di tre tre cavi cavi disp dispos osti ti a spir spiral ale, e, orie orient ntat atii perpe perpend ndic icol olar arme ment ntee l'un l'unoo con con l'al l'altr tro. o. Le tre spiral rali sono inserite dentro un piccolo contenit nitore che è fissato all'oggetto di cui si vuole vuole fare il tracki tracking ng (tipica (tipicamen mente te l'uten l'utente) te).. Finché è presente corrente elettrica in una spira, spira, essa essa produc producee un campo campo elettr elettroma omagne gnetic tico. o. Atti Attiva vand ndol olee in sequ sequen enza za,, e misu misura rand ndoo il camp campoo magnetico generato da ognuna di esse, è possibile determinare la posizione e l'orientame l'orientamento nto dell'oggett dell'oggetto. o.
34
27/02/2008
Tracking elettromagnetico
Tracking elettromagnetico Siff Siffat atti ti mecc meccan anis ismi mi di trac tracki king ng poss posson onoo risc riscon ontr trar aree inte interfe rfere renz nzee se operano in prossimità di CRT o altri device che producono campi campi magnet magnetici ici,, oppure oppure oggett oggettii metal metalli lici, ci, quali quali arredo arredo d'uffi d'ufficio cio,, che interrompono i campi magnetici. Un altro svantaggio di ques questo to ti tipo po di trac tracke kerr cons consis iste te nel nel li limi mita tato to volu volume me di lavo lavoro ro che che lo caratteriz caratterizza. za.
35
27/02/2008
Tracking ottico La magg maggio iorr part partee dei dei mecc meccan anis ismi mi di trac tracki king ng otti ottico co util utiliz izza zati ti in ambi ambien enti ti virt virtua uali li veng vengon onoo usat usatii per per il trac tracki king ng del del corp corpo. o. I tracker ottici hanno genericamente frequenze di aggior aggiornam nament entoo eleva elevate te.. Tutta Tuttavi viaa soffro soffrono no del probl problema ema della della linea di vista ( line of sight ), ) , ovvero il fatto che la presenza di ost ostacol coli tra i sens ensori ori e gli ogge oggettti deg degrad rada le perfo erform rmaance nce del trac racker. ker. Inol Inolttre le pres restazi azioni oni vari ariano anc anche a secon conda dell dellee cond condiz izio ioni ni di lumi lumino nosi sità tà dell dell'a 'amb mbie ient ntee e dell dellee sorg sorgen enti ti di luce uce cont conteenut nute in ess esso. Pert ertanto anto è nece ecessar ssariio prog proget etttare con cura l'ambiente di lavoro, ro, per limitare il più possibile tali disturbi. Un altro svantaggio dei tracker ottici è rappre rapprese senta ntato to dal loro loro elevat elevatoo costo. costo.
Tracking ottico Optical markers
36
27/02/2008
Tracking ottico
È un sistema parti rticolarmente conosciuto per essere uno dei sistemi maggiormente utilizzati per il motion capture nel campo campo cinem cinemato atogra grafic ficoo e dei vid videog eogioc iochi. hi.
Dispositivi per la RV Audio tridimensionale
e sc e e au o permettono pos z onare suon in qualsiasi punto della sfera virtuale di spostarli, sp ostarli, di generare effetti di assorbimento di eco proprio come nella realtà
37
27/02/2008
Applicazioni della Realtà Virtuale • Difesa. • . • Architettura. • Patrimonio culturale. • Visualizzazione di dati tecnici e scientifici: Matematica; Fisica; Chimica; Biologia; Metereologiche; Ingegneria. • Intrattenimento. • Arte. • Commercio Elettronico.
Medicina
Simulazione d’intervento in endoscopia
Visualizzazione Visualizzazione di modelli anatomici complessi.
38
27/02/2008
Addestramento
Presentazione modelli
Presentazione di un modello di autovettura in scala 1:1
39
27/02/2008
Presentazione modelli
Architettura
40
27/02/2008
Esempio di applicazione
La ricostruzione in ambiente virtuale del Duomo di Siena
Esempio di applicazione Modellazione (CAD o Scanner 3D )
41
27/02/2008
Esempio di applicazione •
Esempio di applicazione • ricostruzioni
42
27/02/2008
Esempio di applicazione
Esempio di applicazione
43
