Realta virtuale e aumentata

2. Agenda
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Introduzione alla Realtà Virtuale
Realtà Virtuale e campo visivo
Sistemi e tecnologie per la Realtà Virtuale
Campi di applicazione della Realtà Virtuale
Caratteristiche e tecnologie per la Realtà Aumentata
Applicazioni della Realtà Aumentata
Confronti, mercato e prospettive future

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31. Caratteristiche di un sistema di AR
Combina oggetti reali e virtuali
Interattivo in real-time
Tiene traccia di oggetti reali e virtuali
insieme

32. Tracking
• Il tracking consente di individuare un
sistema di riferimento utilizzato per
sovrapporre un oggetto virtuale sul mondo
reale
• È una procedura fondamentale che
permette all’applicazione di determinare
sempre la posizione dove disegnare gli
oggetti che aumentano la realtà

33. Dispositivi per la Realtà Aumentata
• I componenti hardware fondamentali per la realtà
aumentata sono processore, schermo, sensori e
strumenti di input
• Smartphone, tablet e computer sono dotati di questi
elementi e spesso includono altre caratteristiche
utilizzate dalla realtà aumentata
• Esistono anche dispositivi ad hoc come smart glasses
• Tra i device creati dalle grandi aziende ci sono: Google
Glass, Microsoft HoloLens, Sony SmartEyeglass
• Tutto questo ha creato il circolo virtuoso ideale per lo
sviluppo della realtà aumentata mobile che porterà
questa industria a crescere ad un tasso di oltre il 65%
annuo entro il 2024

34. Sistemi di Tracking
Marker Tracking Marker Less Tracking 3D Object Tracking Face Tracking
Environment Tracking Motion Detection Tracking
Location Based Tracking

35. Marker Tracking
• Metodo per riconoscere gli elementi del
mondo fisico usando dei cosiddetti «marcatori»
• La telecamera, inquadrando questi marker,
fornisce al sistema un sistema per sovrapporre
delle immagini virtuali
• Un marcatore generalmente è un quadrato
dentro al quale è disegnato un oggetto bianco
e nero
• Con l'avvento dello smartphone risulta
semplice inquadrare un marker con la
fotocamera posteriore ed utilizzare la realtà
aumentata

36. Marker Less Tracking
• I sistemi marker less sono utilizzati in ambienti
dinamici, all’esterno o quando si è in
movimento
• Anche quando non è possibile piazzare i marker
come ad esempio nei musei
• In questi casi si utilizza un sistema di
riconoscimento delle immagini, come ad
esempio delle foto
• Il sistema di riconoscimento e più complesso
poiché deve riconoscere un’immagine ed il
software richiede un'elevata potenza di
elaborazione
• Molto utilizzato per le applicazioni di AR per
integrare contenuti di libri

37. Location Based Tracking
• Si riferisce al monitoraggio basato sulle
informazioni di geolocalizzazione
ottenute dalla sensori di posizione di un
dispositivo
• Longitudine, latitudine, altitudine,
rilevamento bussola, letture
dell'accelerometro
• Una volta determinata la posizione
dell’utente il sistema può far apparire
delle informazioni geolocalizzate sul
display
• Funziona solo all’esterno in quanto
richiede un GPS

38. 3D Object Tracking
• Ha lo scopo di rilevare e tracciare gli
oggetti 3D in una scena reale
• Sull’oggetto 3D è possibile visualizzare
un’immagine o un colore differente

39. Face Tracking
• Si occupa di “inseguire” i volti
precedentemente rilevati tramite algoritmi di
face detection, tracciandone il movimento
all’interno della sequenza di frame successivi
• La procedura ha come risultato finale
l’apposizione di una bounding box su ciascun
viso tracciato rappresentante posizione e
dimensione del viso nella scena
• Sul viso è possibile disegnare qualunque cosa,
come ad esempio un paio di occhiali

40. Environment Tracking
• Cattura ed utilizza tramite fotocamera dei
punti di riferimento nella scena
• Utilizzando questi punti come riferimento
riesce a disegnare degli oggetti nella scena
• Si tratta di una tecnica marker less dove le
immagini da utilizzare come sistema di
riferimento vengono selezionate
automaticamente dal sistema
• Richiede molta potenza di calcolo

41. Applicazioni della Realtà Aumentata 06

42. Applicazioni della Realtà Aumentata
• Nel settore dell’intrattenimento (cinema), dei giochi (Lego, Disney, Hasbro) e
dei videogames la realtà aumentata tenderà ad essere sempre più sofisticata ed
immersiva. Pertanto in questi ambiti potrebbe diventare la principale tecnologia di
riferimento
• Ma gli orizzonti applicativi della realtà aumentata sono pressoché infiniti
• Automotive, manufacturing, istruzione, medicina, intrattenimento, design, turismo e commercio
• Per anni la realtà aumentata è stata una grande promessa ed una grande scommessa, ma
solo più di recente i suoi campi di applicazione si sono allargati, la tecnologia è migliorata
in modo notevolissimo anche per il mondo consumer
• Di seguito alcuni esempi di soluzioni che utilizzano questa tecnologia per la produzione di
innovativi servizi a supporto del business

43. Arredamento
• Utilizzare la realtà aumentata per
provare dentro casa i mobili da
acquistare
• Con uno smartphone inquadriamo la
zona da arredare e una volta
selezionato l’arredo possiamo vederlo

44. Camerino virtuale
• Camerino virtuale, provare gli
abiti senza indossarli
• Utilizza una camera per
riconoscere una persona e le
sue pose
• Un sistema «veste» tramite AR
una persona con un abito o
con degli accessori

45. Chirurgia
• Le interfacce di AR permettono di sovrapporre
le immagini virtuali al corpo del paziente
fornendo ai medici una visione quasi «a raggi
X»
• In questo modo il chirurgo può eseguire con
maggiore precisione procedure quali, ad
esempio, la perforazione della scatola cranica
per la chirurgia al cervello, una biopsia o una
operazione in laparoscopia
• Le applicazioni in questo settore si concentrano
fondamentalmente sulla chirurgia guidata
tramite immagini, in cui immagini acquisite dal
paziente vengono utilizzate per pianificare o
eseguire l'intervento

46. Turismo
• Migliora l’esperienza del viaggiatore
rendendo le visite divertenti ed originali
• Le aziende del settore hanno nuove
possibilità per valorizzare la propria
offerta
• I vantaggi sono molteplici:
• Facile accesso alle informazioni
• Brochures interattive
• Navigazione
• Traduzioni
• Attrazioni turistiche

47. Didattica
• La realtà aumentata nella didattica
permette maggiori possibilità
• Realizzare scenari di vita reale in classe,
oltrepassando la descrizione teorica
• Abbinare informazioni teoriche ad attività
pratico-sperimentali anche tramite un metodo
più ludico
• “Apprendere facendo”, senza conseguenze
reali in caso di errori
• Modellizzare oggetti in svariati scenari
• Realizzare e/o impiegare progetti e percorsi di
fruizione museale/archeologica anche con
esperienza immersiva

48. Manutenzione
• Utile per la manutenzione di impianti e macchinari
industriali poichè permette di migliorare
complessivamente il servizio post-vendita
• Tramite tablet o smart glasses, è possibile facilitare e
velocizzare le operazioni di assistenza tecnica,
riducendo sensibilmente gli errori ed i costi
sostenuti
• Altri vantaggi nella manutenzione
• Fornisce agli addetti dati analitici e predittivi generati
dal macchinario
• Guida visualmente, in tempo reale, l’effettuazione delle
riparazioni
• Permette le riparazioni a distanza, senza doversi recare
presso lo stabilimento produttivo dell’azienda cliente
per la manutenzione

49. Confronti, mercato e prospettive future 07

50. Realtà Aumentata vs Realtà Virtuale
• Realtà Aumentata: la sovrapposizione di
uno o più livelli informativi al mondo reale
• Si mantiene sempre la percezione del reale
• Realtà Virtuale: una simulazione completa
e (in genere) multisensoriale di un mondo
virtuale
• Non si percepisce più il mondo reale

51. Il mercato della AR/VR
• Nel 2017 il mercato AR/VR si è chiuso con un
giro d’affari mondiale di circa 9 miliardi di
dollari, raddoppiati nel 2018 fino a 17,8
miliardi
• La crescita prevista è straordinaria: nel periodo
2017-2021 gli analisti di IDC prevedono un
tasso di incremento medio annuo del 98,8%
• La crescita del mercato nei prossimi anni
arriverà soprattutto dal segmento business
• Non solo videogiochi

52. Il futuro della Realtà Aumentata
• Pensando al futuro, è possibile immaginare alcuni dei possibili
impieghi professionali
• In campo medico il personale delle strutture ospedaliere sarà in grado di visualizzare
le cartelle cliniche dei pazienti senza dover interrompere ciò che sta facendo
• I vigili del fuoco saranno in grado di conoscere con precisione il posizionamento
degli idranti ancor prima di giungere sul luogo di un incendio
• Gli addetti al traffico aeroportuale potranno controllare l’elenco dei velivoli in
partenza e in arrivo mantenendo gli occhi incollati alle piste di decollo e atterraggio
• Riguardo il pubblico e l’intrattenimento, i sistemi AR spalancano
le porte all’avvento di funzionalità interessanti
• Visualizzazione di statistiche all’interno del campo visivo durante un match sportivo
• L’interazione con videogames che posizionano personaggi virtuali in giro per la casa
• Traduzione di cartelli e scritte in tempo reale
• Sovrapposizione delle indicazioni stradali sul parabrezza delle automobili

53. Bibliografia
Augmented Reality: Principles and Practice (Usability) 1st Edition
by Dieter Schmalstieg (Author), Tobias Hollerer (Author)
Publisher: Addison-Wesley Professional; 1 edition (June 13, 2016)
ISBN-10: 0321883578
Questo libro fornisce le basi della realtà aumentata illustrando le sue principali caratteristiche tecniche sia in termini di hardware
che di software. Adatto a chi si addentra per la prima volta in questo argomento e vuole iniziare a muovere i primi passi fino a
comprendere la tecnologia in maniera approfondita.
Link per acquisto:
https://www.amazon.com/Augmented-Reality-Principles-Practice-Usability/dp/0321883578/ref=pd_rhf_dp_s_all_spx_wp_0_1/13
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NK&pd_rd_wg=AYtFs&pf_rd_p=ffd394b3-6bb0-43ec-8bd8-b3dd44ab44d6&pf_rd_r=RGXHSJQ9YNDK492A38JK&psc=1&refRID=RG
XHSJQ9YNDK492A38JK

54. Bibliografia
Understanding Virtual Reality: Interface, Application, and Design (The Morgan Kaufmann Series in Computer Graphics) 2nd
Edition
by William R. Sherman (Author), Alan B. Craig (Author)
Series: The Morgan Kaufmann Series in Computer Graphics
Hardcover: 938 pages
Publisher: Morgan Kaufmann; 2 edition (December 17, 2018)
ISBN-10: 0128009659
ISBN-13: 978-0128009659
Questo libro illustra la tecnologia della realtà virtuale ponendo enfasi sulla tipologia di applicazioni che possono trarre vantaggio
da questo nuovo media. Il libro tratta gli aspetti tecnici e di sviluppo portando il lettore a comprendere quali sono le differenze con
altre tecnologie di visualizzazione. Include materiale delle sezioni anche sui motori 3D, tracciamento ottico, software di interfaccia
visiva VR.
Link per acquisto:
https://www.amazon.com/Understanding-Virtual-Reality-Interface-Application/dp/0128009659

55. Bibliografia
Realtà virtuale e realtà aumentata. Nuovi media per nuovi scenari di business
Autore: Lorenzo Montagna
Editore: Hoepli
Collana: Business & technology
Anno edizione: 2018
Questo è un libro in italiano introduttivo sulla realtà aumentata e virtuale. Vi porterà in una nuova dimensione "media" e in un
nuovo periodo, rilevante quanto la nascita della TV o del PC, ma molto più coinvolgente dal punto di vista emotivo e informativo.
Dati, ricerche, interviste ai big della tecnologia e alle aziende che per prime hanno adottato con successo queste tecnologie in
Italia arricchiscono il libro di esempi concreti e casi pratici.
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383176&gclid=Cj0KCQjwwODlBRDuARIsAMy_28V39GJzROUl0QEv1x6UD07gE6QzWzzJX-15JypukTIlcbr7IhsANXsaAvrSEALw_wcB

56. Bibliografia
La realtà virtuale. Dispositivi, estetiche, immagini
Curatore: C. Dalpozzo, F. Negri, A. Novaga
Editore: Mimesis
Collana: Filosofie
Anno edizione: 2018
La realtà virtuale nel contemporaneo non può più essere considerata un mero intrattenimento ludico, bensì uno strumento di
sperimentazione e di speculazione teorica, capace di stimolare la creatività caratteristica dell'uomo. Per questo motivo è
necessario identificare e comprendere alcune delle relazioni che intercorrono tra la realtà virtuale e i diversi ambiti del cinema,
della fotografia e dell'estetica, esplicitando la necessità di ritematizzare un argomento che non può più essere concepito solo nei
termini di una "questione tecnica", ma pienamente e decisamente umanistica. Il volume si propone quindi di seguire alcune delle
pratiche e dimostrarne il potenziale teoretico, con la precisa consapevolezza che il nuovo affonda comunque le sue radici nel
passato, e manifesta evidenti dinamiche di rimediazione e riorganizzazione della percezione.
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gclid=Cj0KCQjwwODlBRDuARIsAMy_28Wkz15jSL1_92HGnXBjY23vlW-B94pRBQI6gjTno2YIt6d0Cz7O3HEaAgNtEALw_wcB