Guida Operativa per la progettazione di interventi di valorizzazione del patrimonio culturale attraverso l utilizzo della realtà aumentata. Sc.

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1 Sc.8 Guida Operativa per la progettazione di interventi di valorizzazione del patrimonio culturale attraverso l utilizzo della realtà aumentata 1

2 Indice Generale 1. Premessa I più diffusi tools per sviluppare soluzioni di realtà aumentata METAIO ARToolkit WIKITUDE LAYAR Aurasma Vuforia Mixare Pointcloud SDK D'Fusion Blippar Google Goggles Alive OpenCV Alvar Globin XNA ARCODE Bubble Viewer Soluzioni di realtà aumentata sviluppate Google Glass Glassup CastAR EPSON Moverio Eyering Holoflector Mirage Table Iperion Hololens Projection mapping Live MAP HIDEOUT Archeoguide Ologramma Cave Automatic Virtual Environment IOPTIK Oculus Rift PrioVR Leap Motion Controller Livelli e linguaggi fruitivi nelle esperienze culturali di realtà aumentata Il livello informativo Il livello esperienziale Il livello emozionale Conclusioni

3 1 Premessa La guida operativa è stata immaginata come una sintesi di note applicative finalizzate, nei limiti dettati dalla specificità tecnica dell'argomento, all'impostazione di una metodologia indirizzata allo sviluppo ed all utilizzo di soluzioni di realtà aumentata in contesti culturali. La realtà aumentata si è dimostrata un eccezionale mezzo di promozione, valorizzazione e fruizione di luoghi culturali, offrendo soluzioni innovative che, attraverso l utilizzo di dispositivi mobili ormai d'uso quotidiano, come smartphone e tablet ed in virtù della capacità di visualizzare in real time elementi non presenti sulla scena reale, consentono un apporto decisivo nell'offrire un nuovo modo di vivere le esperienze culturali. Per consentire a qualunque progettista di utilizzare la realtà virtuale nella elaborazione di progetto di valorizzazione del patrimonio culturale, la guida contiene un elenco dei principali software e delle più innovative applicazioni di realtà aumentata attualmente a disposizione sul mercato. Essendo il loro numero molto elevato ed essendo molti di questi strumenti simili tra loro, si è ritenuto necessario effettuare una scelta delle applicazioni da censire basandosi essenzialmente sulle loro caratteristiche e sulla loro possibilità di trovare immediata applicazione in ambito culturale, pur essendo tutti utilizzabili, come già detto, per altri scopi. Il funzionamento dell'augmented reality si basa essenzialmente su quattro processi: tracking, registrazione, visualizzazione e rendering. In particolare le fasi di tracking e registrazione, consistenti nel rilevamento del punto di vista dell'utente con l'ausilio di sensori quali GPS, accelerometro, giroscopio e magnometro in rapporto alla posizione dell'oggetto virtuale da visualizzare nella scena, hanno una estrema importanza e rappresentano gli elementi principali nella scelta e nella distinzione di un tool rispetto all'altro. Il riconoscimento dell'immagine, infatti, propedeutico per la comparsa del rispettivo contenuto digitale collegato, generalmente può incentrarsi su marker bidimensionali, 3

4 cioè dei disegni stilizzati in bianco e nero, su sistemi di location-based, vale a dire un riconoscimento basato sulla locazione geografica (grazie a GPS e sensori installati nel dispositivo mobile) che permette di restituire contenuti digitali geo-referenziati e sul sistema marker-less, il quale, utilizzando per il riconoscimento il calcolo di algoritmi di computer vision, non prevede l'ausilio dei marker. Quest'ultimo può basarsi sul tracciamento di un'immagine geolocalizzata (image recognition) oppure sulla sull'individuazione e localizzazione di una mappa 3D dell'ambiente circostante a cui sovrapporre un contenuto in realtà aumentata, nota come tecnica SLAM (Simultaneous Localization And Mapping). Gli aspetti considerati sono stati un primo criterio di scelta dei vari software. In secondo luogo, la ricerca è stata condotta anche sulla base della diffusione del tool nell'ambito in oggetto. Alcuni degli strumenti elencati hanno già visto un utilizzo nel mondo culturale e quindi hanno goduto di una recensione di esperti nel mondo della rete più ricca e dettagliata che ha indubbiamente aiutato nella definizione del quadro complessivo: pertanto parte della ricerca è stata impostata anche sull'analisi di progetti ed esperienze già sviluppate. Infine, un ruolo nella scelta lo ha giocato anche la seconda tematica affrontata nel report, vale a dire l'individuazione di diversi livelli di fruizione ai quali far corrispondere appropriate soluzioni ed applicazioni di realtà aumentata. Nella prima parte del lavoro sono elencati una serie di engines per lo sviluppo di soluzioni in realtà aumentata (SDK, cioè pacchetti di sviluppo, framework e librerie) che hanno notevolmente facilitato il lavoro di progettisti e sviluppatori. Diversi software offrono soluzioni per programmisti e non, open source e a pagamento in base alle varie esigenze (quasi tutti offrono pacchetti base e avanzati con opzioni e possibilità differenti). Si sono privilegiate applicazioni per le quali, sulla base della loro già ricordata ampia diffusione ed utilizzo, sono presenti in rete diversi strumenti di aiuto (soprattutto tutorial in forma video e di schede descrittive): di essi sono state riportate le caratteristiche tecniche principali e qualche utile riferimento per la consultazione. Successivamente si è effettuata una ricerca di strumenti e soluzioni già sviluppate o in fase di sperimentazione (considerando il continuo innovamento a cui sono sottoposte 4

5 le nuove tecnologie digitali), consistenti in dispositivi indossabili e non. In questa categoria ricoprono un ruolo dominante gli head-mounted display, tra i quali ricordiamo i famosi Goggle Glass ma anche una serie di visori simili, e sensori di movimento basati su sistemi stereoscopici ed olografici. Questi ultimi, in particolare, risultano estremamente efficaci nello sviluppo di soluzioni e progetti dal grande impatto visivo e coinvolgente, incidendo in particolare sull'aspetto emotivo che, come si avrà modo di evidenziare nella parte relativa ai linguaggi ed ai livelli fruitivi, rappresenta il fattore principale che contribuisce a rendere un'esperienza culturale unica ed indimenticabile ed aiuta notevolmente nella restituzione del valore e senso di un luogo o di un'opera d'arte. Nell'ultima parte della guida, quindi, l'attenzione è stata focalizzata sui diversi livelli di fruizione individuati nel primo report di ricerca: le tecnologie applicate ai beni culturali, infatti, si sono dimostrate validi sistemi per consentire una conoscenza del bene su più livelli, che partono da un primo approccio informativo ed arrivano ad un livello più immersivo, di tipo emozionale. Si sono pertanto individuati tre livelli principali di fruizione: informativo, esperienziale, emozionale. La loro suddivisione risponde principalmente alle differenti finalità con cui ognuno, in termini di fruizione, mette in relazione l'utente col bene culturale. Il pubblico che si avvicina alla sua conoscenza, infatti, può essere estremamente variegato e con una preparazione culturale stratificata, influenzando quindi le aspettative di ognuno di loro che possono variare in base alle proprie esigenze. Pertanto, l'individuazione dei diversi livelli risponde proprio all'esigenza di variegare l'offerta culturale e renderla di conseguenza più attrattiva e coinvolgente. Ad ogni livello individuato è stato associato il linguaggio fruitivo e gli strumenti e soluzioni di realtà aumentata ritenuti più idonei e appropriati per ottenere i risultati prefissati. Inoltre, accanto ad essi, sono brevemente illustrati progetti che hanno trovato già applicazione e sviluppo e che riprendono le finalità del livello di riferimento. 5

6 2 I più diffusi tools per sviluppare soluzioni di realtà aumentata 2.1 Metaio Descrizione È uno dei framework (in breve un'applicazione di supporto per lo sviluppo di altre applicazioni) principali e più completi nell'ambito della realtà aumentata. È compatibile con sistemi operativi Android, ios, Windows e Unity. Disponibile sia in versione gratuita che a pagamento, è destinato a programmatori (Metaio Sdk) e non programmatori (Metaio Creator). È possibile utilizzare un apposito linguaggio di scripting denominato AREL, basato su tecnologie web come HTML5, XML e JavaSCript. Funzionalità Con Metaio si può interagire con la realtà esterna (sovrapponendo contenuti propri) utilizzando alcuni tipi di marker (disegni stilizzati in bianco e nero) o punti di riferimento. Riguardo a questi ultimi possono essere posizioni geografiche, codici visuali (QR Code, ID Marker e Picture Marker, LLA Marker per localizzazioni indoor integranti informazioni geografiche), mappe di punti 3D creati con la tecnologia SLAM utilizzando l'apposita applicazione Toolbox, elementi grafici dell'ambiente. La tecnologia SLAM (Simultaneous Localitazion and Mapping) consente di localizzare la posizione della camera mentre crea una rappresentazione 3d dell'ambiente circostante. La mappa 3d può essere create con o senza l'utilizzo di marker (in quest'ultima opzione è possibile controllare la posizione e la dimensione del contenuto virtuale). Toolbox è uno strumento aggiuntivo messo a disposizione da Metaio per generare ed editare mappe 3d di tracciamento a partire dagli elementi di un determinato ambiente, scansionando con la camera del dispositivo (usata quindi come sensore) lo spazio interessato e collocandovi dei punti per definirlo. Nel caso si utilizzino immagini come marker è necessario che abbiano colori e luminosità differenti, contrasti netti e risoluzione alta. Metaio può essere utilizzato per visualizzare, dopo il riconoscimento del marker o del punto di riferimento, contenuti 6

7 quali video, immagini, oggetti 3d, url web, che a determinati eventi quali rotazione, click, drop and drag (vale a dire azioni di trascinamento e rilascio di un oggetto virtuale) innescano determinate azioni (web, video texture, animazioni). I contenuti creabili consistono in immagini jpg, png e bmp, filmati MPEG4 e modelli tridimensionali in formato OBJ, MD2 e FBX (è consigliabile un numero non troppo elevato di poligoni e una risoluzione delle textures non superiore a 2048x2048. Ai modelli 3d nella fase di rendering posso essere regolate luminosità ed ombre. Una volta creata, Metaio permette di pubblicare l'applicazione in modalità on-line ed off-line. Metaio Cloud è l'opzione per esportare direttamente dall'interno di Metaio Creator e Metaio SDK. Così si può controllare il progetto di RA e tenerlo aggiornato. Metaio SDK permette l'uso dell'app sviluppata off-line per desktop pc, dispositivi mobili e chioschi interattivi. Le app possono essere diffuse gratis (con la filigrana Metaio) o con opzioni di licenze (con marchi personalizzati). I settori di utilizzo sono vari. Si possono creare soluzioni creative nel marketing e nella pubblicità (interagendo con i clienti, arricchendo cataloghi, diffondendo contenuti in chioschi multimediali), nell'architettura (è stata sviluppata ad esempio un'app, Project Q, che permette di visualizzare un edificio a 360 gradi), nel campo dell'industria ed ingegneria offrendo una grossa riduzione dei costi nella manutenzione e produzione di attrezzature. Caratteristiche Permette lo sviluppo, a partire da esperienze basilari a quelle più complesse, di integrazioni testuali; miglioramento della tecnologia SLAM e del tracking 3d; 3d markerless tracking basato su CAD Data: una nuova funzionalità che consente una localizzazione precisa della posa 3d dell'oggetto sulla base di un determinato modello dell'ambiente; supporto dei principali formati 3d; tracking del volto umano; animazioni da codici; 7

8 supporto per Apple Iphone 6; condivisione dell'esperienza di RA nel canale pubblico Junaio, un browser di Metaio di visualizzazione di contenuti di realtà aumentata app di Ra disponibile per smartwatch con Android. Riferimenti Il framework di Metaio 8

9 Un esempio di RA sviluppata con Metaio in partnership con ST-ERICSSON 2.2 ARToolkit Descrizione È una libreria (un insieme di funzioni e dati predefiniti da utilizzare per lo sviluppo di un programma) gratuita di funzioni C per realizzare applicazioni di realtà aumentata. Attualmente è un progetto open source che prevede licenze commerciali disponibili su ARToolWorks (per sviluppatori professionali). Nel 2009 viene integrato con Adobe Flash permettendo la RA su browser. E disponibile per SGI IRIX, Microsoft Windows, Mac OS X, Linux e recentemente anche per ios e Android per dispositivi mobili. Funzionalità Consente di sviluppare applicazioni di realtà aumentata utilizzando esclusivamente markers e immagini 2d ai quali vengono sovrapposti elementi virtuali che seguono l'orientamento della videocamera. Il tracking (basato su algoritmi di computer vision) calcola la posizione ed orientamento della fotocamera rispetto al marker. ARToolkit riceve ogni frame registrato. Il frame ricevuto viene convertito in un'immagine binaria (bianca e nera), in modo che sia possibile cercarvi un pattern quadrato, cioè un marker. Una volta trovato, viene calcolata la posizione della fotocamera rispetto ad esso e viene poi confrontato con tutti i marker presenti in memoria. Ne viene individuato il corrispondente oggetto 3D e subito allineato col marker e poi renderizzato. Sulla sua 9

10 libreria si possono impostare molti progetti di realtà aumentata che interessano svariati ambiti. Tra quelli già sviluppati si ricordano: ARMedia, una piattaforma sviluppata da Inglobe Technologies con cui si possono visualizzare modelli 3d in realtà aumentata, includendo 3DS, Cinema 4D, Maya, Vectorworks e Nemetschek Engineer); Unity ARToolkit, plugin per Unity 3D (un software per sviluppare giochi in 3D); LinceoVR, un motore di rendering per visualizzare in computer grafica modelli CAD. LinceoVR dispone di un plugin per Microsoft PowerPoint per sviluppare le proprie presentazioni in realtà aumentata, collegando le slides ad un'interfaccia con LinceoVR; Win AR, una piattaforma di sviluppo per sistemi operativi Windows per importare modelli 3d in tempo reale in formato 3DS e STL; FLARTollKit, versione Flash di ARToolkit che supporta tutti i principali engine grafici per Flash (Papervision3D, Away3D, Sandy, Alternativa3D); FLARManager, un framework per facilitare la realizzazione di realtà aumentate per Flash. Uno svantaggio è rappresentato dal fatto che si basa esclusivamente sull'utilizzo di markers e quindi occorre considerare i limiti dovuti a ciò (visibilità del marker, occlusione, orientamento del marker, illuminazione, calo delle performance al crescere del numero dei marker presenti nella scena). Caratteristiche libreria grafica basata su GLUT; interfaccia iniziale GUI; utilizzo di OpenGL per la parte di rendering; supporto al linguaggio di programmazione VRML (per modelli tridimensionali e animazioni). Riferimenti 10

11 Esempio di realtà aumentata con ARToolkit Funzionamento di ARToolkit 11

12 2.3 Wikitude Descrizione Lanciato nel 2008 dalla compagnia austriaca Wikitude GmbH, è un browser gratuito di realtà aumentata. Offre framework e SDK per molteplici piattaforme, anche per dispositivi come i Google Glass e gli Epson Moverio BT Disponibile per Android (funziona solo su Iphone 3GS) e gratuito in App Store. E' disponibile in versione base e professionale (SDK per sviluppatori). Funzionalità Wikitude permette di creare esperienze di realtà aumentata utilizzando linguaggi di programmazione web (HTML, JavaScript e CSS) e sfruttando il tracking basato sulla posizione dell utente (location based) attraverso la combinazione di GPS, Internet, Bussola e Fotocamera, e puntando la camera verso una particolare direzione, permette di ottenere le informazioni direttamente sul display. Le informazioni visualizzate vengono recepite dal database di Wikipedia ed in parte da quello di Qype e Wikitude.me (un servizio parallelo all applicazione che permette agli utenti di aggiungere i propri punti di interesse). Wikitude consente di aggiungere un proprio punto di interesse (POI), individuando sulla mappa la zona d'interesse. Dopo aver posizionato il punto sulla mappa (aggiungendo poi un nome ed una breve descrizione), si può scegliere la categoria a cui si vuole associarlo ed un eventuale collegamento ipertestuale di riferimento. Le lingue disponibili per ora sono solo tedesco e inglese e per visualizzare i nuovi punti di interesse bisogna impostare per l applicazione sullo smartphone la stessa lingua del contenuto aggiunto. L applicazione può essere messa in pausa e permette una visione dell area circostante fino a 300 km di distanza dalla propria posizione. In aggiunta alcune opzioni, come ad es. la possibilità di escludere una delle fonti da cui si estrapolano le informazioni e scegliere il tipo di informazione da mostrare (commerciale, turistica ecc.). L'app necessita di una connessione internet. Dal 2012 supporta tecnologie di image recognition (IR) e successivi miglioramenti hanno permesso di integrare contenuti 3D nei vari progetti (ad esempio modelli tridimensionali importati da Maya, Autodesk e Blender). Ogni progetto può essere 12

13 pubblicato per la piattaforma pubblica Wikitude App oppure su server proprietari. Caratteristiche Ricchezza di informazioni (di caratteristiche turistico, pubblicitarie, aziendali, promozionali ecc.); più di 100 milioni di POI e contenuti interattivi esplorabili da oltre 3500 words (contenuti); creazione di un world di realtà aumentata da condividere con amici; ricerca di promozioni e buoni sconto; uso di linguaggi di programmazione semplici (HTML, JavaScript, CSS) e tecnologie web che lo rendono molto versatile e integrabile per nuove piattaforme; plug-in ed estensioni (ad es. Phonegap, un framework che permette agli sviluppatori di racchiudere le loro applicazioni web all interno di applicazioni native Iphone/Ipad). Riferimenti Esempio di realtà aumentata con Wikitude 13

14 2.4 Layar Descrizione È un browser sviluppato dall'olandese SPRXmobile di applicazione gratuita per la visualizzazione di realtà aumentata destinata a smartphone (Android e Iphone OS). E' simile a Wikitude, col quale condivide le finalità essenzialmente informative dell'applicazione. Funzionalità Layar permette di sovrapporre a quanto ripreso dalla fotocamera del dispositivo diversi livelli informativi (selezionabili da un apposito menù) costituiti da punti d'interesse (es. calcolo distanza, visualizzazione su google maps, descrizione del punto, interazioni come ascoltare un file audio, inviare una mail o chiamare, visualizzare oggetti 3d ed animazioni). I punti sono georeferenziati indicando le coordinate in latitudine e longitudine e per ogni punto è possibile mostrare delle informazioni. I dati sono presenti all interno di un database, quindi per sviluppare una soluzione di RA bisogna creare un database nel quale memorizzare i punti che il sistema vogliamo gestisca, le descrizioni, le azioni impostate, le icone ecc. Una volta lanciata l applicazione, il dispositivo leggerà la nostra posizione e orientamento (si serve di GPS, bussola e accelerometro incorporati) e inizierà a consultare il database per vedere se esistono punti di interesse e nel caso li visualizzerà. Cliccando su ogni punto si accede alle informazioni o alle azioni previste. Un'opzione permette di accedere direttamente a Google Maps e ricevere le informazioni per il sito desiderato. Per aggiungere contenuti informativi bisogna creare nuovi punti d'interesse (POI) ed inserirli nei livelli tematici denominati layers scaricabili dalla rete sia gratuitamente che a pagamento. Dopo aver sviluppato un livello (layar) ed aver inserito i POI e le relative informazioni, occorre un server che ospiti il nostro database (il nostro servizio web da dove saranno recuperate le informazioni sui POI). Il livello creato viene reso disponibile agli altri utenti e pubblicato e può essere comunque modificato in ogni momento. Basandosi su una gestione centralizzata, non è permesso creare layers 14

15 personalizzati. Infine, funziona anche con i comuni Qr Code. Caratteristiche L'opportunità di creare soluzioni veloci ed immediate (drag and drop) ed il grosso contributo (come Wikitude) nella conoscenza del territorio. Layar ha inoltre acquisito più copie di licenza dei Google Glass: si può pertanto installare l'app su di essi. Riferimenti on_l_utilizzo_del_browser_layar.pdf Applicazione di realtà aumentata con Layar 15

16 2.5 Aurasma Descrizione È un applicazione/sdk gratuita scaricabile da Apple Store o da GooglePlay per lo sviluppo di progetti di realtà aumentata sviluppata nel 2011 dalla compagnia Autonomy. Tuttavia, un pagamento è richiesto nel caso si voglia eliminare dall'applicazione il logo di Aurasma. Disponibile per sistemi operativi Android e ios 7.0. E composta da una piattaforma per gli sviluppatori e da un app per gli utenti finali. E' particolarmente usata in ambiti di insegnamento. Funzionalità Aurasma permette di creare di un aura (un punto di interesse che diventa una specie di Qr Code). Una volta creato si può decidere se renderlo pubblico o tenerlo esclusivamente sul proprio device. I contenuti di ogni aura sono immagazzinati in propri canali. Il dispositivo mobile (smartphone o tablet) utilizza la propria camera per riconoscere il mondo reale attraverso dei trigger images (in pratica dei markers). I contenuti multimediali da sovrapporre (verla) possono essere di quattro tipi: immagini, video, siti web e oggetti 3D. La A del logo Aurasma indica la presenza di dati visualizzabili. Inoltre viene fornita una mappa per conoscere quale aura è ubicata nelle vicinanze e, attraverso Bluetooth, avvisare l'utente della loro presenza. Per Android si possono implementare solo immagini, link e video mentre per ios anche animazioni. Aurasma ha trovato grande applicazione nella promozione pubblicitaria, particolarmente usata per giornali, locandine e poster. Riferimenti 16

17 Applicazioni di realtà aumentata sviluppate con Aurasma 17

18 2.6 Vuforia Descrizione È un software della piattaforma Qualcomm che permette la creazione di professionali applicazioni di realtà aumentata. Vuforia supporta ios, Android e Unity 3D (engine per lo sviluppo di videogiochi), quindi per dispositivi mobili. Utilizza linguaggi di programmazione in C++, Java, Objective-C e linguaggi.net. Funzionalità Vuforia usa la tecnologia della Computer Vision per riconoscere e tracciare images targets e semplici oggetti 3d in tempo reale visti attraverso una fotocamera (non quindi i classici QR codes o tradizionali markers in bianco e nero). Le immagini targets sono conservate in un database cloud a cui si connette il servizio. L oggetto virtuale poi traccia la posizione e orientamento dell immagine in tempo reale così che la prospettiva di vista sull oggetto corrisponde con la prospettiva sull immagine target. Vuforia supporta una varietà di targets 2d e 3d includendo markerless image targets, configurazioni 3d multi-target e una forma indirizzabile di marker fiduciario (Frame Marker). Caratteristiche La nuova versione Qualcomm Vuforia SDK presenta diversi elementi aggiuntivi, come l opzione Smart Terrain che migliora l'interazione con oggetti e superfici vicine all utente e la ricostruzione 3D; extended tracking: il motore di tracciamento che riconosce immagini reali e tridimensionali e quindi non limitato ai soli markers; cloud storage: possibilità di salvare le immagini in un database Cloud risparmiando spazio nella memoria locale; Cylinder Targets: loghi, foto ecc. applicati su una superficie cilindrica e oggetti conici; Text: elementi testuali; Frame markers: particolare tipo di immagini 2D che possono essere usate come giochi. 18

19 Riferimenti https://developer.vuforia.com/ https://developer.vuforia.com/resources/dev-guide/getting-started La piattaforma Vuforia Realtà aumentata con Vuforia 19

20 2.7 Mixare Descrizione È un browser per la realtà aumentata open source sviluppato da italiani, disponibile per Android e ios. Usa linguaggi di programmazione standard (ARML e GEOJSON). Funzionalità Mixare è strutturato come un applicazione che, attraverso markers, mostra dati presi da Geonames (un database geografico con toponimi e informazioni) e più specificamente da Wikipedia e presenti attorno alla nostra posizione geografica. Può essere sviluppata anche come applicazione autonoma mentre altri browser (come Layar, Wikitude) hanno una gestione più centralizzata. Mixare permette tre modalità di realizzazione di una piattaforma di contenuti, con la possibilità di sviluppare un applicazione individuale: 1. la prima modalità analoga a quanto fatto da Wikitude e Layar è l installazione di mixare e l accesso a geodatabases condivisi; 2. nella seconda modalità Mixare può mostrare i contenuti personalizzati che vengono passati all applicazione tramite un link HTML oppure da un applicazione sviluppata ad hoc; 3. possibilità di sviluppare un applicazione personalizzata basata sul codice di mixare (da rilasciare con licenza GPLv3). Riferimenti https://code.google.com/p/mixare/ 0aumentata%20open%20source 20

21 Applicazioni di realtà aumentata con Mixare 21

22 2.8 Pointcloud SDK Descrizione È una libreria gratuita per fini non commerciali che permette di realizzare applicazioni ios ma è anche disponibile una versione web che sfrutta JavaScript e HTML5 per fornire un'esperienza di realtà aumentata via browser. Funzionalità PointCloud consente soluzioni di realtà aumentata con capacità avanzate di computer vision come SLAM e tracking di immagini target che possono essere cancellate o disattivate dalla memoria. Si basa sia sul sistema di image recognition (IR) che Simultaneous Localization and Mapping (SLAM). Caratteristiche tecnologia SLAM; possibilità di salvare e caricare mappe 3d SLAM; tracciamento e rilevamento di immagini più rapido; gratuito anche per applicazioni commerciali. Riferimenti 22

23 Realtà aumentata con Point Cloud 2.9 D'Fusion Descrizione È la piattaforma commerciale di realtà aumentata più usata al mondo sviluppata dalla francese Total Immersion. Disponibile per un gran numero di dispositivi, supporta sistemi operativi Androi, ios, Adobe Flash, Unity 3D ed anche Windows. E' particolarmente usata nel marketing interattivo, per fini attrattivi in un parco a tema e per applicazioni industriali. Funzionalità D'FUSION, a differenza degli open source, non si basa su markers e codici a barre e consente di eseguire un ottimo tracking di immagini 2D e 3D, riuscendo a gestire e animare anche oggetti 3D molto complessi, creando zone interattive da cui far partire azioni predeterminate. Il pacchetto prevede quattro prodotti: 1. D'FUSION MOBILE, destinata al supporto di Android e ios nel settore mobile (smartphone, tablet). Il tracking si basa sui sensori presenti nel dispositivo GPS, bussola e accelerometro); 2. destinato alla produzione e distribuzione via web o su supporti 23

24 ottici. Inoltre fornisce la possibilità di integrazione con Facebook. Riguarda desktop pc ed è compatibile con Windows e Mac; 3. D'FUSION PRO, usato per la realizzazione di applicazioni professionali, aggiunge il supporto a video HD, videocamere multiple, videocamere infrarossi e sensori specifici. Compatibile con Windows (Xp, Vista, 7), Linux, Debian e Ubuntu OS. Particolarmente indicato per presentazioni, eventi comunicativi e padiglioni interattivi; 4. D'FUSION STUDIO, la versione gratuita dell'sdk e consente la creazione di modelli 3D esportati da Autodesk, Maya o 3D Studio Max e la loro integrazione nell'ambiente tramite l'utilizzo di tracker. Usa un linguaggio standard (LUA). Riferimenti Suddivisione di D'Fusion 24

25 Esempi di realtà aumentata con D'Fusion 2.10 Blippar Descrizione Sviluppata negli UK nel 2011, è un'applicazione gratuita disponibile sia per ios che Android. Funzionalità Blippbuilder permette di riconoscere immagini e loghi sovrapporre contenuti interattivi e multimediali (anche giochi e pop-up di animazioni). Usa la tecnologia di Image Reconition, utilizzando i sensori GPS, bussola ed accelerometro e riesce a riconoscere l'immagine anche con scarsa luminosità. Pertanto Blippar si offre come un superamento del Qr Code, permettendo soluzioni più immediate e interattive e meccanismi di risposta automatici. E' utilizzato soprattutto nel marketing e nella pubblicità. I contenuti possono essere creati con semplici strumenti drag and drop. Riferimenti https://blippar.com/en/builder 25

26 Applicazione di RA con Blippar 2.11 Google Goggles Descrizione È un'estensione per lo sviluppo di realtà aumentata promosso da Google per dispositivi palmari. E' scaricabile da Google Play ed è disponibile per Android. Funzionalità Google Goggles consente di ricevere informazioni scattando foto ad immagini, loghi, testi (attraverso il riconoscimento ottico dei caratteri), etichette di cui si serve per effettuare ricerche all'interno di un database. L'applicazione identifica anche i QR Code. Un esempio è l'inquadramento con la camera del codice a barre di un prodotto che automaticamente ricerca informazioni su di esso. Aiuta notevolmente nella conoscenza del territorio e dei suoi servizi. Caratteristiche molto utile nel settore commerciale. Una opzione, infatti, permette all'utente di ricevere suggerimenti e comparazioni commerciali sui prodotti; il riconoscimento ottico dei caratteri (OCR), che permette di convertire 26

27 un'immagine contenente testo in un testo digitale e di tradurne il contenuto. Riferimenti Realtà aumentata con Google Goggles 27

28 2.12 Alive Descrizione È un software di sviluppo di realtà aumentata per dispositivi mobili sviluppato dalla Times Internet Ltd. E' disponibile per Android, ios, Windows, Blackberry Symbian e Java. Alive permette di sviluppare esperienze di realtà aumentata attraverso tecnologie di image recognition (riconoscimento dell'immagine) e location-based (basato sulla locazione geografica). In quest'ultimo caso il tracciamento della posizione dell'oggetto è calcolato attraverso l'ausilio di GPS, bussola ed accelerometro. I contenuti sviluppabili sono vari: video, tour virtuali e modelli 3D, animazioni,giochi interattivi. Alive permette la creazione di un'esperienza di Ra in pochi passaggi (drag and drop) senza richiedere particolari competenze e di condividerla con altri utenti. Riferimenti Un esempio applicativo di Alive 28

29 2.13 OpenCV Descrizione OpenCV è una libreria open source sviluppata da Intel nel 1999 principalmente per la computer vision, ed uno dei suoi diversi campi applicativi è proprio la realtà aumentata. Utilizza un linguaggio C/C++ ed essendo una libreria multipiattaforma è disponibile per molti sistemi operativi (Windows, Mac OS, Linux, VCRT, PSP e di recente anche Android). Funzionalità OpenCV si basa su un sistema ottimizzato di algoritmi che può essere usato, nel campo della realtà aumentata, per individuare e riconoscere visi, tracking di marker, oggetti, estrarre modelli tridimensionali e creare mappe 3D. Caratteristiche essendo una multipiattaforma è compatibile per molti sistemi operativi; utilizzando un linguaggio di programmazione C++ sono disponibili wrapper della libreria per molti linguaggi; usata come base da diverse librerie (es. ALVAR). Uno svantaggio è rappresentato dal fatto che, essendo stata progettata per applicazioni desktop, le implementazioni degli algoritmi richiedono calcoli molto pesanti per i dispositivi mobili (occorre una potenza di calcolo molto elevata). Riferimenti 29

30 Realtà aumentata con OpenCV 30

31 2.14 Alvar Descrizione È una libreria utilizzata per creare applicazioni di realtà virtuale ed aumentata. Sviluppata dal VTT Technical Research Centre of Finland, è per ora compatibile con sistemi operativi Windows e Linux e si basa sulla libreria OpenCV. Funzionalità Alvar permette esperienze di realtà aumentata attraverso sia sistemi di marker based, riconoscimento quindi basato su marker bidimensionali, che marker-less, tracking, basato su algoritmi della computer vision. Caratteristiche Tra le funzioni più interessanti rientra la possibilità di rimuovere un marker dalla scena in maniera dinamica ed il riconoscimento di più marker contemporaneamente. Riferimenti 31

32 2.15 Globin XNA Descrizione È una piattaforma open source per applicazioni 3D sia in realtà virtuale che aumentata. Utilizza un linguaggio di scrittura C# ed basata sul framework XNA di Microsoft (usato specificamente per lo sviluppo di videogiochi). Poggia su diverse librerie esterne per sviluppare esperienze interattive più complesse. Funzionalità Globin Xna si basa su un sistema di tracking marker based, utilizzando la libreria Alvar verso cui fornisce un'interfaccia in C#. Riferimenti https://goblinxna.codeplex.com/ 32

33 2.16 ARCODE Descrizione È un'applicazione gratuita per visualizzare contenuti in realtà aumentata sia in tempo reale che in modalità off-line. E' disponibile sia per Android che ios e scaricabile su Apple Store. Funzionalità Scansionando col proprio dispositivo un supporto AR-Code (un'immagine, una pagina di giornale, un'opera d'arte, un edificio) è possibile scaricare rapidamente tutti i contenuti annessi alla sorgente, come informazioni, video, modelli 3D, slide show. Accedendo all'ar-code Store (una libreria tematica) l'utente può direttamente scegliere l'argomento preferito, scaricare l'immagine attivabile e riprodurre l'esperienza di realtà aumentata. Grazie ad un sistema di geolocalizzazione, è possibile visualizzare i contenuti nella lingua locale del paese in cui ci si trova. L'applicazione può essere condivisa con amici su Facebook, Twitter o via . 33

34 Riferimenti 34

35 2.17 Bubble Viewer Descrizione È una piattaforma brevettata dall'azienda italiana Applix che permette soluzioni immersive in 3D a 360. E' utilizzabile solo con l'ipad. Funzionalità Bubble Viewer consente di visualizzare scenari tridimensionali (immagini interattive, ricostruzioni storiche, contenuti 3D) sovrapposti alla realtà virtuale trasformando lo schermo dell'ipad in una bolla digitale semplicemente ruotando intorno a sé il dispositivo. La tecnologia sfrutta i sensori presenti all'interno del dispositivo portatile (bussola ed accelerometro), i quali forniscono direttamente i riferimenti sugli assi orizzontale e verticale ai quali viene fissata la sfera virtuale. E' possibile anche zoomare lo scenario per ingrandire i dettagli più piccoli. Riferimenti Un esempio dell'applicazione Roma-Virtual History 35

36 3 Soluzioni di realtà aumentata sviluppate 3.1 Google Glass Descrizione Google Glass è una soluzione di realtà aumentata costituita da occhiali intelligenti sviluppati da Google. Sono dotati di fotocamera, sensori di movimento, microfono, connessione wireless e bluetooth, Gps, permettendo così di osservare immagini 2d, video, ascoltare musica, condividere sui social network e richiedere informazioni su Google. Funzionalità Il dispositivo, grazie a naselli regolabili (anche extra) ed un telaio resistente, è adeguato ad ogni fisionomia facciale. La risoluzione dello schermo ad alta definizione è equivalente ad uno schermo HD da 25 pollici ad una distanza di 2 metri. La tecnologia alla base del display dei Google Glass (montato su una lente) si chiama LCOS e consiste nella proiezione in modo ciclico della porzione rossa, verde e blu (RGB) delle sequenze di fotogrammi, con una proiezione sulla retina. Sul lato destro della montatura è presente un touchpad per scorrere menù e contenuti. La fotocamera utilizzata è da 5 Megapixel. I video sono girati in qualità HD 720p. I Google Glass dispongono di una memoria interna di 16 GB, di cui 12 utilizzabili. I sensori presenti sono giroscopio a 3 assi, accelerometro a 3 assi e bussola a 3 assi. Riguardo alla batteria, un utilizzo medio del dispositivo dovrebbe prevedere durata della carica di 24 ore. La durata naturalmente si riduce in casi di utilizzi pesanti. La ricarica avviene tramite Micro USB (esclusivamente usando il cavo in dotazione). L'audio viene trasmesso tramite conduzione ossea, quindi occorre necessariamente indossare gli occhiali. Riguardo alla connettività, i Glass supportano il Wi-Fi b/g 2.4GHz. E' compatibile con i sistemi operativi Android e ios 7 e successivi (tramite l'applicazione 36

37 MyGlass) e con gli smartphone tramite Bluetooth. Caratteristiche Tra i vantaggi c'è la svariata possibilità di funzione (in ogni luogo), e quindi di attività, possibile con i Google Glass. Si pensi, ad esempio, all'enorme vantaggio per alcuni settori professionali (si pensi immediatamente a quello medico) o ancora al miglioramento dello stile di vita delle persone disabili (si ricorda il progetto sperimentale Google Glass 4Lis). Inoltre sono disponibili diverse applicazioni che estendono le funzionalità dei Google Glass (Winky, Fancy, MedRef, Nav Cook, Twitter). Tra gli svantaggi certamente il prezzo ancora eccessivo e i problemi legati alla privacy. Inoltre, MyGlass per iso non permette di accedere a tutte le funzionalità previste per Android. Riferimenti Struttura dei Google Glass 37

38 Una veduta coi Google Glass 3.2 Glassup Descrizione Sono l'alternativa italiana ai Google Glass. Sono collegabili a smartphone tramite bluetooth e tablet Android, ios e Windows Phone. Funzionalità Il dispositivo permette di visualizzare messaggi di posta elettronica, messaggi di testo, indicazioni stradali ed ogni informazione resa disponibile dalle applicazioni che si sceglie di scaricare sui propri smartphone. Il sistema ottico è costituito da un display e da una serie di lenti e specchi. La risoluzione del display è di 320x240. I sensori presenti sono un accelerometro, una bussola ed un sensore di luce ambientale. Un touchpad per accedere ai comandi standard. 38

39 Caratteristiche Rispetto ai Google Glass offrono alcuni vantaggi: una lettura più comoda dei contenuti,visualizzandoli al centro del display (mentre nei Google Glass in alto a destra), un costo più ridotto e non creano problemi legati alla privacy in quanto possono solo ricevere dati. Uno svantaggio, invece, è l'assenza del riconoscimento vocale, della fotocamera e l'inutilizzabilità con lenti da vista. Riferimenti Un modello di Glassup Esempio di realtà aumentata con i Glassup 39

40 3.3 CastAR Descrizione È un progetto di sviluppo di realtà aumentata della Technical Illusions basato su un sistema olografico 3D. Funzionalità il sistema prevede l'utilizzo di un paio di occhiali attivi equipaggiati con due piccoli proiettori LCD che lanciano una scena stereoscopica su una superficie retroriflettente, estendibile a terra, su una parete o su un tavolo che a sua volta riflette l'immagine verso l'utente. al centro degli occhiali è posizionata un'accurata fotocamera con funzioni di head-tracking, vale a dire determina la posizione della testa e il suo orientamento per adeguarla ai punti di vista della scena ed ai marker presenti sulla superficie. L'opzione castar/vrclip-ons permette di passare da quella aumentata ad una realtà virtuale immersiva, eliminando la scena reale. Caratteristiche CastAr ha il vantaggio di generare sia un sistema di realtà aumentata che realtà virtuale o mista senza distorsioni. In più prevede l'utilizzo anche sopra lenti a contatto. Tra le caratteristiche principali ricordiamo: due micro-proiettori con risoluzione 1280x720 fotocamera con risoluzione 2560x1920 giroscopio e magnetometro due dispositivi aggiuntivi (castwand, un controller che funziona da sistema di input 3dD e joystick e permette di interagire con gli oggetti del mondo virtuale, e casttrack, che, usato con specifiche basi, permette di identificare i tags sulla superficie) Riferimenti 40

41 Realtà aumentata con i CastAR 3.4 EPSON Moverio Descrizione Anch'essi un'alternativa ai Google Glass, sono smart glass con funzionalità per sperimentare esperienze di realtà aumentata sviluppate da Epson. Si prestano come gli altri sia per un uso provato che professionale. Compatibili col sistema operativo Android. Funzionalità Presentano uno schermo per lente su cui vengono proiettate immagini di risoluzione 960x540 pixel (come se si guardasse un televisore da 40 pollici a due metri di distanza). Si basa su un sistema di rilevamento che sfrutta bussola, accelerometro, giroscopio, Gps che consente di tracciare la posizione dell'utente e dell'ambiente circostante. Si collega ad internet tramite Wi-Fi e ai vari dispositivi tramite Bluetooth. 41

42 Gli Epson Moverio sono forniti di un'unità di controllo con un touchpad che consente di muovere un puntatore virtuale e cliccare le icone, mentre per l'audio sono previste appositi auricolari. Hanno una memoria interna di 8 Gb per poter scaricare le varie applicazioni da uno store on-line (Moverio Apps Market), in continuo aggiornamento. E' possibile anche la visione di film. Caratteristiche Rispetto ai Google Glass hanno un diverso utilizzo. I Google Glass si limitano a visualizzare contenuti 2D, mentre gli Epson permettono di sovrapporre elementi virtuali alla visione reale. Una versione recente del modello (BT-200) è stata realizzata sulla base del modello precedente (BT-100). Riferimenti Epson Moverio BT Eyering Descrizione Si tratta di una microcamera indossata come anello che, sfruttando la realtà aumentata, consente di puntare un oggetto, scattare una foto e ricevere informazioni digitali su ciò che si fotografa. E compatibile col sistema Android ma gli sviluppatori 42

43 stanno lavorando anche su applicazioni Iphone. Funzionalità L'anello presenta, all'interno dello scheletro plastico, una piccola telecamera VGA con cui fotografare oggetti. Immediatamente attraverso un processore ed una connessione Bluetooth l'immagine viene inviata al proprio smartphone dove un'applicazione (che usa la computer vision) l'analizza e genera le informazioni relative che vengono ascoltate da una voce digitale. Utilizzando un apposito comando, è possibile impostare la funzionalità del dispositivo (se identificare testi, prezzi, colori, una distanza o creare mappe 3D), mentre una piccola porta USB è funzionale alla ricarica della batteria. Il dispositivo trova un'utile applicazione in campo medico (aiutando, ad esempio, i non vedenti ad identificare gli oggetti ed i testi) e in campo educativo e istruttivo (può funzionare anche come traduttore). Riferimenti Il dispositivo EyeRing 3.6 Holoflector Descrizione: sviluppato dalla Microsoft Research, è un progetto di fruizione di esperienze in realtà aumentata che permette di creare un'immagine olografica all'interno di uno specchio interattivo. Funzionalità: il suo funzionamento si basa su uno specchio interattivo che riflette 43

44 l immagine reale, e da un pannello LCD sul quale viene visualizzata la replica virtuale della persona, utilizzando una tecnologia chiamata sensor fusion. Sull immagine riflessa dell utente vengono sovrapposti degli elementi grafici. Il sistema utilizza le capacità di Kinect (un pannello LCD) e lo strumento di localizzazione dei dispositivi Windows Phone per rilevare la posizione dell'utente in congiunzione con la grafica. E' possibile anche interagire con l'ologramma, controllandone i movimenti. Riferimenti: Un esempio del funzionamento Holofector 3.7 Mirage Table Descrizione: Mirage Table è un nuovo sistema di realtà aumentata sviluppato da Microsoft che unisce realtà aumentata ed ologrammi, rappresentando un grosso passo in avanti, soprattutto nell'ambito delle videoconferenze. Funzionalità: il sistema, come visto per Holoflector, si basa su Kinect, il controller Microsoft che rileva la posizione e i movimenti umani, un proiettore 3D e degli occhiali speciali. Il dispositivo consente la digitalizzazione immediata di oggetti fisici e 44

45 visualizzazioni prospettiche 3D e l'interazione con le mani nude, permettendo ad utenti che si trovano in luoghi diversi anche di interagire tra loro. Il contenuto aumentato viene visualizzato su un foglio di plastica bianco ricurvo: gli utenti devono indossare gli occhiali e, ad ogni postazione, viene collegato un pc che elabora le immagini ed è connesso via internet all'altra postazione di lavoro virtuale. Il sistema permette non solo la condivisione di immagini 3D ma anche dello spazio tra esse e gli oggetti presenti. Tuttavia il sistema è ancora in fase di miglioramento, in particolare per quanto riguarda alla fase di rendering. Riferimenti: Visualizzazione dei dati catturati nel sistema Mirage Table 45

46 Strutturazione del sistema Mirage Table 3.8 Iperion Descrizione Si tratta di una tecnologia in fase di promozione, elaborata dal CNR di Firenze finalizzata alla tutela e fruizione del sito archeologico di Pompei. Un progetto pilota è in atto presso il Museo Galileo di Firenze. Funzionalità Il sistema consiste in una sorta di occhio elettronico che sorveglia 24 ore su 24 una struttura antica (un edificio, un muro, un'opera d'arte) e ne rileva gli eventuali cedimenti strutturali, inviando una diagnosi regolarmente aggiornata all'ente competente. Inoltre, attraverso uno smartphone o un tablet rilevato dal sensore, è possibile caricare contenuti informativi e descrittivi dell'artefatto, estrapolandoli dalla biblioteca digitale ed ottenendo una guida turistica interattiva. Caratteristiche La tecnologia si presta sia per scopi di tutela della struttura o del manufatto antico grazie al suo continuo monitoraggio, sia per finalità divulgative e fruitive, con la visualizzazione delle informazioni relative. 46

47 3.9 Hololens Descrizione È un nuovo progetto di realtà aumentata sviluppato da Microsoft, a metà strada fra i Goggle Glass ed il visore Oculus Rift. Sarà compatibile col sistema operativo Windows 10. Funzionalità Si tratta in realtà di un occhiale per la realtà aumentata che, usando avanzati sensori, permette di poter creare, attraverso la luce che passa attraverso le lenti del dispositivo, rappresentazioni olografiche con cui l'utente può interagire. Le possibili applicazioni sperimentate per Hololens includono HoloStudio, un'applicazione di modellazione per produrre stampe in 3D, Holobuilder, una dimostrazione ispirata dal videogioco Minecraft e un'implementazione applicativa per il servizio Skype. Caratteristiche Basato su Windows Holografic, Hololens è dotato di una CPU di alto livello a coordinare le operazioni, di un processore grafico per generare immagini e di un coprocessore che si occupa del tracking della posizione dell'utente e dei suoi movimenti. Riferimenti Microsoft Hololens 47

48 3.10 Projection mapping Realtà aumentata con Hololens Descrizione Si tratta di un sistema di videoproiezione che permette di trasformare una superficie in uno schermo dinamico su cui vengono proiettati contenuti video in 2D o 3D. Funzionalità Il Projection Mapping funziona per mezzo di un software che mappa ogni singolo punto ben definito della superficie reale ed assegna un effetto grafico ad ogni elemento e ad ogni frequenza sonora. E' usato soprattutto per proiettare video su edifici con architetture particolari. Attraverso il video-mapping, le proiezioni animate riescono ad ingannare la percezione visiva dello spettatore a tal punto da rendere difficile distinguere la realtà dalla finzione. Caratteristiche Permette soluzioni dal grande effetto artistico e spettacolare, ma funziona solo di notte e la sua attrezzatura è ingombrante e costosa. 48

49 Un esempio di projection mapping in realtà aumentata 3.11 Live MAP Descrizione Si tratta di un progetto di realtà aumentata che, indossando un apposito casco, permette di ricevere informazioni utili alla guida mentre si è al comando del mezzo. Supporta il sistema operativo Android. Funzionalità Il dispositivo consiste in un casco che ha in dotazione un navigatore satellitare, smartphone e sensore di luce. Contiene, inoltre, le immagini con le indicazioni stradali e le informazioni inerenti la guida e la posizione ed è dotato di tecnologia con comandi vocali (utilizzabili grazie ad un microfono e telecomando). Il rilevamento della posizione della testa è permesso grazie ad un giroscopio integrato, una bussola digitale ed accelerometro, permettendo così la corretta proiezione dei contenuti (per mezzo di un micro display). Le immagini con le indicazioni stradali e le informazioni utili sono proiettate su un piccolissimo schermo presente nella parte anteriore del casco. Un sensore di luce, inoltre, consente di poter visualizzare correttamente i contenuti anche di notte. 49

50 Riferimenti https://livemap.info/ Struttura del dispositivo Un esempio di visualizzazione schermata con Live Map 50

51 3.12 HIDEOUT Descrizione È una tecnologia di realtà aumentata elaborata dalla Disney pensata per far prendere vita a racconti e fiabe nel mondo reale. Funzionalità Il sistema si basa sull'utilizzo di una telecamera montata su un proiettore mobile per rilevare dei codici Qr a raggi infrarossi, posizionati sulle pagine del libro (ma anche su tavoli e muri), invisibili all'occhio umano (hidden marker) ma rilevati dalla telecamera, la quale ne proietta il contenuto sulla superficie del foglio. Su questi markers possono essere stampate altre immagini, conferendogli così l'aspetto di un libro stampato. I contenuti digitali proiettati interagiscono con gli elementi stampati sulle pagine e con tutto l'ambiente circostante. La tecnologia trova applicazione anche nella realizzazione di giochi da tavolo. Riferimenti Il proiettore mobile utilizzato dalla tecnologia HideOut 51

52 Esempio applicativo della tecnologia HideOut 3.13 Archeoguide Descrizione Si tratta di uno dei primi sistemi di realtà aumentata per accompagnare le visite in parchi archeologici. Fu sperimentato per la prima volta nel sito di Olimpia. Funzionalità Archeoguide prevede l'utilizzo di un head-mounted display, uno schermo montato su un casco indossabile collegato ad un computer portatile (mobile unit) con connessione wireless, che permette al visitatore, nel momento in cui transita in prossimità di un edificio antico, di visualizzare la sua ricostruzione in 3D ed i dati relativi alla sua storia ed a precedenti restauri. L'innovazione del progetto consisteva nella possibilità per il visitatore di ricevere informazioni georeferenziate, relative alla sua posizione geografica ed al suo angolo di vista grazie alla presenza di un GPS. Oltre a quelle visive, il sistema forniva anche informazioni audio. In più, il sistema prevedeva anche la scelta di percorsi predefiniti in base ai propri interessi. Il progetto tuttavia è rimasto 52

53 a livello di sperimentazione, senza mai raggiungere lo stadio di prodotto commerciale. Un ostacolo, da questo punto di vista, era rappresentato dall'ingombro della strumentazione. Riferimenti Il dispositivo head-mounted 53

54 Visualizzazione della ricostruzione 3D del tempio di Hera 3.14 Ologramma Descrizione È un sistema di visualizzazione di immagini tridimensionali e stereoscopiche, che appaiono in prospettive diverse a seconda dall'angolazione dell utente. Funzionalità Un ologramma viene realizzato attraverso la registrazione su lastre o pellicole fotografiche utilizzando una sorgente luminosa coerente (laser). In parole semplici, viene sparato un fascio di luce sia verso l'oggetto da riprodurre sia verso la lastra o pellicola. L'incontro delle due luci produce delle frange che registrano sulla superficie le informazioni tridimensionali. 54

55 L'ologramma di Giulio Polibio a Pompei L'ologramma del duca da Montefeltro al Palazzo Ducale di Gubbio 55

56 3.15 Cave Automatic Virtual Environment Descrizione È il più noto dei sistemi virtuali immersivi per la simulazione di ambienti interattivi. Funzionalità Il CAVE è realizzato all'interno di una stanza cubica (3m x 3m x 3m) intelaiata da pannelli in acrilico, su cui vengono proiettate immagini stereoscopiche tramite sorgenti di luce poste sui quattro lati. L'utente, indossando degli occhiali stereo, ha la sensazione di trovarsi in un ambiente tridimensionale interamente creato dal computer e proiettato tutt'intorno in scala reale. E' possibile muoversi ed interagire con lo spazio circostante anche con l'utilizzo di dispositivi come guanti o joystick: ogni posizione ed orientamento dell'utente viene pertanto registrato da appositi sensori per essere proiettato nella realtà virtuale. Effetti sonori contribuiscono a rendere l'esperienza completamente immersiva. Tra le scene graph (una struttura dati usata per editare scene in grafica 3D) più comuni usate troviamo OpenSG, OpenSceneGraph e OpenGl Performer. Un esempio di CAVE 56

57 3.16 IOPTIK Descrizione Sono delle lenti a contatto innovative in fase di sviluppo per esperienze di realtà aumentata, come avviene con i Google Glass, progettate dalla Innovega. Funzionalità Le lenti possono essere abbinate con i relativi occhiali e permettono di visualizzare i contenuti in alta definizione. Oltre a ciò, funzionano anche da binocolo, consentendo di ingrandire oggetti a distanza. Sono costituiti da vetri sottili e dotati di microproiettori che imitano la tecnologia IMAX. Caratteristiche Rispetto ai Goggle Glass hanno un design meno ingombrante e permettono di visualizzare una quantità maggiore di elementi sullo schermo ed una maggiore area visiva. Riferimenti Le lenti a contatto ioptik 57

58 Struttura delle lenti ioptik Visualizzazione dei contenuti sulla schermata delle ioptik 58

59 3.17 Oculus Rift Descrizione Si tratta di una nuova tecnologia di realtà aumentata (il cui kit è in corso di uscita commerciale) sviluppata dalla start-up americana Oculus Vr, utilizzato soprattutto per esperienze immersive virtuali, con particolare riferimento al mondo dei videogames. Supporta attualmente Linux, Windows e Mac Os X. L'azienda produttrice è stata recentemente acquistata da Facebook. Utilizzo Il sistema si basa sull'utilizzo di uno schermo con risoluzione 1200x800, da indossare sul viso e che copre interamente il campo visivo. Il visore risulta composto da doppie lenti poste a distanza ridotta rispetto agli occhi degli stessi utenti, offrendo un angolo di visione di 90 gradi in senso orizzontale e di 110 gradi in senso verticale. Un primo modello con schermo LCD da 5.6 pollici è stato poi sostituito da un secondo prototipo a bassa latenza (cioè con basso tempo di elaborazione di un'operazione) con schermo da 7 pollici. Lo schermo è abilitato alla stereoscopia 3D e, nel nuovo modello, prevede un display OLED per un maggiore comfort e qualità d'immagine, eliminando l'effetto nausea provocato dalla sfocatura delle immagini. Il rilevamento dei movimenti dell'utente avviene attraverso 20 sensori ad infrarosso posti sul visore ed un giroscopio che, con l'ausilio di una telecamera, permettendo all'utente di potersi spostare all'interno dell'ambiente 3D. L'ampio campo visivo con il sistema di headtracking ed il 3D stereoscopico, permettono un'esperienza totalmente immersiva. Caratteristiche L'ultima versione è rivolta a sviluppatori e non ancora al mercato commerciale. Inoltre è disponibile per adesso solo per computer. Riferimenti https://www.oculus.com/ 59

60 Il visore Oculus Rift Gioco interattivo con Oculus Rift 60

61 3.18 PrioVR Descrizione È un nuovo progetto innovativo per gestire il proprio corpo in maniera completa e totale in soluzioni immersive di realtà aumentata e virtuale. Come Oculus Rift è rivolto al settore dei videogame. Utilizzo Il dispositivo consiste in una sorta di imbracatura indossabile che viene fissata al corpo. Una serie di sensori inerziali, posizionati su determinate parti del corpo, consentono il rilevamento a bassa latenza della posizione dell'utente, in tempo reale senza bisogno di una camera e convertono i vari movimenti nell'ambiente virtuale. PrioVR, usando una connessione wireless, consente il suo utilizzo simultaneo da parte di più utenti. PrioVR è disponibile in tre versioni, con un diverso numero di sensori e, di conseguenza, con differenti possibilità di movimento: 1. PrioVR Lite, una sorta di tuta per vivere esperienze immersive in posizione seduta, con 8 sensori; 2. PrioVR Core, prevede 12 sensori che permettendo l'utilizzo anche delle gambe; 3. PrioVR Pro, con 17 sensori per un'esperienza assolutamente realistica. Praticamente si può interagire con ogni parte del corpo, con l'ambiente viruale e con maggiore precisione. 61

62 Le tre versioni di PrioVR Il dispositivo comprende 2 controller impugnabili (joystick e pulsanti). Caratteristiche La presenza dei sensori permette di catturare ogni movimento dell'utente, interagendo così con tutte le parti del corpo. PrioVR può essere usato in tandem con Oculus Rift. Riferimenti 62

63 Esperienze aumentate con PrioVR 3.19 Leap Motion Controller Descrizione È una nuova tecnologia di realtà aumentata sviluppata dalla Leap Motion di San Francisco finalizzata a rendere la fruizione dell'esperienza quanto più possibile realistica, senza perdere il contatto con il mondo reale. 63

64 Utilizzo Il dispositivo è frutto della collaborazione tra Leap Motion e Oculus Rift. La soluzione Leap Motion Controller è composta da una piccola camera ad infrarossi che va applicata alla parte anteriore del caschetto, oppure collegata al pc tramite uscita USB. Attraverso un software specifico vengono visualizzati video del mondo reale all'interno dell'ambiente virtuale, permettendo quindi di combinare le due soluzioni. Inizialmente il suo sistema di motion sensing ha mostrato qualche lacuna: per questo il software è stato rivisto e migliorato, arrivando a un più completo e preciso rilevamento (grazie ad un sensore dotato di 2 telecamere ad alta risoluzione e velocità) del movimento delle mani nello stesso istante in cui ciò avviene nel mondo reale, evitando così l'utilizzo di ulteriori dispositivi come mouse o tastiere. In questo modo si può navigare su internet, leggere articoli, ascoltare musica, costruire oggetti 3D, disegnare ecc. Caratteristiche Il software è disponibile per Windows e Mac. Ad oggi si sta lavorando per migliorarne alcuni aspetti, fra tutti la ricezione prospettica. Inoltre, il sistema conta ancora un numero limitato di software disponibili e collegabili, i quali vanno necessariamente aumentati, soprattutto in termini di utilità per non limitarne l'utilizzo esclusivamente alle attività di gioco. Riferimenti https://www.leapmotion.com/ 64

65 Il dispositivo Leap Motion Interazione col mondo virtuale attraverso i movimenti delle mani 65

66 4 Livelli e linguaggi fruitivi nelle esperienze culturali di realtà aumentata 4.1 Il livello informativo Il livello informativo rappresenta il primo individuato in una scala di fruizione e di rapporto col bene culturale diversificata. Prendendo in considerazione alcuni aspetti, in particolare il profilo culturale dell'utente, il grado di interesse ed il tempo a disposizione, si è ritenuto opportuno suddividere tale livello in ulteriori sottolivelli, naturalmente rispondenti a finalità differenti: generico, didattico e specialistico. Col livello generico si indica generalmente un primo livello base di conoscenza del bene culturale, il quale fornisce all'utente un primo contatto col tema o contesto in questione. Il relativo target di utenza è chiaramente generico ed esteso a chiunque voglia accedere ad informazioni di base sul bene culturale destinate essenzialmente a finalità di consultazione, sia in modalità on-line che off-line. Le informazioni possono riguardare orari di apertura e chiusura, informazioni rapide e sintetiche su un autore, un'opera d'arte o un monumento (solitamente periodo storico, stile artistico e architettonico). A questo livello corrisponderà un linguaggio di fruizione semplice che si servirà di indicazioni testuali (magari disponibili in più lingue) immagini, disegni, mappe geolocalizzate, schede descrittive. Le finalità, essendo ancora di carattere essenzialmente informativo, ancora non implicano un coinvolgimento pieno e diretto (in termini soprattutto emotivi) del fruitore anche se è auspicabile cercare di attirare la sua attenzione e la sua curiosità in vista dei successivi possibili approfondimenti. Sempre in relazione a questo livello di linguaggio, è conveniente creare una rete consultabile di servizi presenti sul territorio ed integrare le informazioni fornite con pacchetti turistici dell'area, al fine di fornire un' eventuale completa offerta culturale. Ulteriore elemento distintivo di questo livello di fruizione è la possibilità, già accennata, di prevedere la ricezione dei contenuti anche prima della visita del luogo, non 66

67 richiedendone unicamente la presenza diretta, ragione per cui può risultare utile come operazione propedeutica all'esperienza culturale vera e propria. Nell'ambito della realtà aumentata sono varie le soluzioni che possono essere adottate in relazione a questo linguaggio di fruizione. Un sistema che ha trovato già larga diffusione per questo uso è Wikitude. Esso è un'applicazione per dispositivi mobili con la quale è possibile effettuare ricerche di luoghi e punti di interesse basandosi sulla propria posizione geografica (localizzata tramite il sistema GPS) e visualizzando i contenuti aggiuntivi sul display dello stesso dispositivo. Tra le informazioni visualizzabili le più ricorrenti sono nomi di località, indicazioni stradali, brevi descrizioni, foto, indicazioni sulle strutture ricettive e ristorative più vicine, su musei. Successive migliorie hanno permesso di integrare anche contenuti 3D nei progetti (ad esempio modelli tridimensionali importati da Maya, Autodesk e Blender). Il suo funzionamento si basa su di un database dal quale vengono prelevati dati ed il quale può essere aggiornato in qualsiasi momento dagli utenti. L'applicazione, infatti, è stata pianificata come una grande community all'interno della quale i membri possono aggiungere informazioni al database. Il database si relaziona con Wikipedia e Panoramio (un sito di condivisione di foto e immagini di tutto il mondo) e, in considerazione delle sue caratteristiche, si presta soprattutto a progetti di conoscenza e valorizzazione del territorio per fini turistici (quindi utilizzabile anche precedentemente alla visita del luogo) e per realizzare brevi e rapide guide turistiche personalizzate su musei, per le più varie tipologie di utenti. L'applicazione è disponibile gratuitamente per sistemi operativi Android, per Iphone 3GS e, dall'aprile 2010, è stata rilasciata anche per Symbian S60. Wikitude mette a disposizione il pacchetto di sviluppo nella forma base e professionale. Quest'ultima offre opzioni aggiuntive che permettono di renderne ancora più semplice lo sviluppo e di migliorarne efficienza ed utilità (ad esempio il riconoscimento off-line di un'immagine, il sistema di image recognition e tracking e rendering di un modello 3D). 67

68 Un esempio di realtà aumentata sviluppata tramite Wikitude è Wikitude Drive Italia. Si tratta in pratica di un navigatore satellitare in realtà aumentata con un'interfaccia semplice ed intuitiva che fornisce, tramite GPS, le informazioni sui punti di interesse presenti nel percorso che viene offerto all utente. L'applicazione Wikitude Drive Sulla stessa linea, e spesso in concorrenza con Wikitude, è Layar, un browser sviluppato da una società olandese che ne condivide le finalità essenzialmente informative. 68

69 Anche Layar si basa sulla creazione di livelli tematici in cui sono conservate le informazioni (gli stessi contenuti evidenziati per Wikitude) su punti di interesse georeferenziati ed inglobati in un database. Come Wikitude anche Layar prevede l'installazione sui Google Glass. Layar offre tre pacchetti diversi (basic, pro e premium) con funzionalità aggiuntive. All'interno del browser gratuito di Layar si è sviluppata l'applicazione Ferrara E.T.G. (Emozioni Tipiche Garantite). Attraverso l'app l'utente può essere guidato nella conoscenza del territorio, individuando gli esercizi commerciali aderenti al progetto, le strutture ricettive, punti d'interesse (monumenti, musei con orari d'apertura e contatti ecc.), offrendo anche la possibilità di personalizzare la ricerca secondo i propri gusti e le proprie esigenze. Vicina alle due applicazioni è anche Mixare (un browser open source), che attraverso markers visualizza dati recepiti da Geonames e Wikipedia. Interessando anche una fase pre-visita del bene culturale, progetti ed iniziative di carattere pubblicitario e promozionale (soprattutto per catturare e suscitare curiosità nel pubblico) ben si coniugano con il linguaggio di fruizione relativo a questo primo livello. Il software Mixare 69

70 L'applicazione sviluppata dal comune di Ferrara Il secondo sottolivello individuato è quello didattico. Con esso si fa generalmente riferimento ad un pubblico scolastico, quindi composto da bambini e studenti. Pertanto l'obiettivo sarà in questo caso di carattere divulgativo, didascalico e formativo. I contenuti informativi possono essere uguali a quelli del livello precedentemente evidenziato, ma necessitano di una strutturazione diversa. Rispetto al precedente livello, infatti, questo presuppone un maggiore coinvolgimento emotivo dell'utente, proprio in virtù della natura dei destinatari, principalmente bambini e adolescenti. Un approccio efficiente richiede una strutturazione dei temi ed argomenti da affrontare in forme e linguaggi stratificati (considerando anche il grado scolastico degli utenti), quasi a creare una sorta di percorso e cammino didattico di apprendimento, suddiviso in step sequenziali. Per questa ragione sono particolarmente adatti a questo sottolivello, soluzioni di carattere ludico: anche se è necessaria una trattazione scientifica degli argomenti, ad essa andrà infatti affiancata una metodologia di sviluppo dei vari temi basata sulla piacevolezza della loro lettura e fruizione. Particolarmente legato a tale livello di fruizione, aiutandoci anche a comprendere meglio strumenti e soluzioni da adottare, è il concetto di Edutainment, maturato in ambiente statunitense e con il quale si suole indicare una forma di intrattenimento di tipo educativo che utilizza principalmente prodotti multimediali. Sulla base di quanto considerato, un tool di realtà aumentata particolarmente adatto a tale livello è Blipparbuilder, un'applicazione di realtà aumentata progettata per sostituire e superare i Qr Code. 70

71 Blippar può essere usato sia in ambiente scolastico che in spazi culturali, in cui l'apprendimento gioca un ruolo rilevante, e permette la sovrapposizione di giochi e pop-up di animazioni idonei al linguaggio di fruizione in esame. Proprio Blippar, ad esempio, ha sviluppato un'applicazione che viene attivata attraverso un passaporto: inquadrandolo i bambini possono compiere voli virtuali in diverse destinazioni e fare pratica con la lingua del paese di arrivo, includendo alcune delle frasi più comuni utilizzate. Anche Aurasma è un'applicazione che trova grande utilizzo nell'insegnamento nelle scuole anglo-americane, soprattutto per quanto riguarda le materie scientifiche. Essa permette di creare delle immagini taggate a cui sovrapporre contenuti multimediali di 4 tipi: immagini, video, animazione e scene 3D. Inoltre, la possibilità di creare una mappa delle Aure (cioè dei punti tags), ben si presta alla creazione di divertenti cacce al tesoro, consentendo così di impostare e articolare l'apprendimento su più passaggi e fasi graduali. I bambini hanno così la possibilità di esplorare l'ambiente in cui si trovano alla ricerca di indizi educativi nascosti nei vari punti di interesse. Particolarmente adatto risulta anche nell'ambito delle letture: la lettura, integrata con animazioni 3D, diventa un piacevole momento di intrattenimento educativo per i bambini. 71

72 Esempi di fruizione didattica per bambini con Blippar (in alto) e Aurasma Per attività caratterizzate da giochi il software Vuforia della Qualcomm, oltre a riconoscere e tracciare images targets, recentemente ha introdotto una nuova opzione (Smart Terrain) con la quale gli utenti possono interagire con oggetti e superfici vicine. Grazie a ciò potranno essere sperimentate svariate esperienze ludiche per i bambini. Tra le soluzioni sviluppate ad hoc merita citazione Zooburst, un'applicazione disponibile per tutti i dispositivi ios, pensata per i più piccoli (scuole elementari) attraverso la quale si animano libri e testi con immagini ed animazioni in Flash. Ogni racconto può essere personalizzato e trasformato così in uno storytelling digitale. 72

73 L'applicazione didattica Zooburst Nel campo dei giochi interattivi è possibile utilizzare anche la libreria ARToolkit, un insieme di plugins per l'ambiente di sviluppo di videogiochi Unity per creare applicazioni di realtà aumentata sia per dispositivi mobili che per desktop pc. Google Goggles, oltre che nella conoscenza di un territorio e dei suoi servizi, può essere un ottimo strumento educativo nell'apprendimento delle lingue straniere per i bambini. Il software, infatti, attraverso il riconoscimento ottico dei caratteri (OCR), consente di tradurre il contenuto dei testi presenti in un immagine. L'apporto migliorativo della realtà aumentata nell'apprendimento didattico per i più piccoli è particolarmente evidente nelle materie scientifiche. Per rendere più ludico lo studio della chimica, ad esempio, è stata pensata l'applicazione Elements 4D: il progetto prevede l'utilizzo di dadi interattivi con riportati i simboli incisi della tavola periodica. Visualizzandoli con un tablet si potranno leggere le loro principali informazioni (numero atomico, massa, proprietà fisiche) e, inoltre, i bambini hanno anche la possibilità di combinare tra loro i dadi riproducendo così in tempo reale le reazioni chimiche. 73

74 Imparare la chimica con Elements 4D Google ha fornito un ulteriore apporto creando Google Sky Map, un'applicazione gratuita dedicata allo studio dell'astronomia, con particolare riguardo all'osservazione e conoscenza dello spazio. Mettendo a fuoco il cielo con la camera, grazie ad un software specifico, si possono identificare e riconoscere stelle, costellazioni e pianeti. 74

75 Google Sky Map L'ultimo sottolivello da analizzare è quello specialistico. Esso è rivolto ad un pubblico composto da esperti ed addetti ai lavori la cui finalità riguarda esigenze di studio e di ricerca. Gli argomenti saranno pertanto trattati con un'accezione più scientifica ed approfondita,superando quindi il livello informativo. Ragione per cui tra gli strumenti da utilizzare nel seguente livello si ritrovano banche dati, monografie, cataloghi, cartografie e ricostruzioni virtuali. Diverse applicazioni si prestano a tale livello, tra cui, lavorando in particolare sulla trattazione dei contenuti, anche le già menzionate Aurasma e Layar. Metaio è uno dei framework più completi che permette di integrare la realtà circostante utilizzando marker o mappe 3D con la tecnologia SLAM, scansionando pertanto l'ambiente circostante. L'applicazione può ad esempio permettere di accedere a banche dati (con immagini e testi) specifiche o di visualizzare ricostruzioni tridimensionali esattamente nel loro punto di costruzione e di osservarli secondo il proprio punto di vista. 75

76 E' prevista una versione che permette di realizzare immagini in realtà aumentata per non programmatori (Metaio Creator) basata su un'interfaccia semplice da gestire e sul sistema drag and drop ed una versione per programmatori (Metaio Sdk) con una migliore visualizzazione e maggiore velocità e stabilità di monitoraggio. Metaio, inoltre, ha sviluppato in collaborazione con il British Museum, un'applicazione che offre tutte le informazioni relative, ad esempio, ad un'opera d'arte senza dover noleggiare una guida. Si è sperimentato anche la realizzazione di docenti virtuali che illustrano le opere o i reperti esposti. Un progetto simile è stato sperimentato anche per il Louvre. Una guida turistica museale sperimentata da Metaio Per lo studio di modelli tridimensionali, è utilizzabile la piattaforma Armedia, che si imposta sulla libreria di ARToolKit e permette di importare i modelli da Cinema 4D, 3DS e Maya per citare i più noti. L'utente in questo modo ha la possibilità di studiare il proprio prototipo virtuale in scala in ambiente reale. Anche D'Fusion offre soluzioni per creare modelli 3D esportandoli da software quali Autodesk, Maya, 3D Studio Max e per sviluppare applicazioni ludiche basate su Unity 3D. Sempre per rimanere nell'ambito dell'insegnamento, è stato avviato un progetto europeo denominato LARGE (Learning Augmented Reality Blobal Environment), al cui 76

77 interno è stata coinvolta la facoltà di architettura di Firenze, che è consistito nella creazione di una piattaforma per l'insegnamento e l'apprendimento attraverso la realtà aumentata e contenuti aggiuntivi con modelli 3D, audio, video, testi 3D. Ogni progetto di RA sviluppato è visualizzabile inquadrando il rispettivo marker sulla camera del computer. Per il suo utilizzo bisogna stampare i marcatori previsti nel pacchetto ed attivare la web-cam. Gli utenti della piattaforma possono utilizzare le applicazioni già presenti, fare ricerche nel database in base alle proprie esigenze, creare proprie applicazioni a scopo educativo e formativo. Esso è rivolto sia a scuole elementari e secondarie che ad università ed istituti di formazione. LearnAR è un altro strumento di apprendimento basato su un insegnamento interattivo ed indipendente. Si tratta di un'applicazione che include 10 programmi (disponibili gratuitamente) che aiutano nell'apprendimento, attraverso attività interattive, in discipline quali matematica, scienza, anatomia, educazione fisica e lingue. Lo studio attraverso l'augmented reality è destinato ad acquisire sempre maggiore importanza vista anche la crescente diffusione dell'apprendimento on-line (e-learning). Uno studio anatomico con LearnAR 77

78 4.2 Il livello esperienziale Il livello esperienziale, come suggerisce il termine stesso, presuppone un coinvolgimento differente dell'utente: questo livello richiede, infatti, che esso possa fruire del bene culturale in maniera più attiva e coinvolgente, tanto da rendere la visita del luogo una vera e propria esperienza culturale. Essendo le finalità della fruizione più complesse, sono richieste soluzioni tecnologiche più sofisticate. I contenuti, pertanto, pur mantenendo un carattere fondamentalmente scientifico devono essere offerti nel modo quanto più possibile dinamico, creativo ed attrattivo, non sdegnando soluzioni ludiche che riprendono il concetto dell'edutainment espresso in precedenza. Per tale linguaggio fruitivo è opportuno servirsi di strumenti quali giochi interattivi (ad esempio organizzati a squadre per stimolare la competitività), ricostruzioni virtuali, scene ed animazioni 3D, social network. Quest'ultimo aspetto risulta avere un ruolo importante, in quanto nella società odierna la condivisione sociale virtuale, attraverso i social network, di proprie esperienze, foto, commenti è ormai divenuta un'azione quotidiana (tutte le applicazioni di realtà aumentata ormai permettono la condivisione nei social network). Il target di utenza del livello di fruizione è abbastanza vario, interessando sia esperti del settore, sia più semplicemente un pubblico desideroso di conoscere il proprio patrimonio culturale e, per certi versi, nel livello esperienziale è possibile convogliare tutte le applicazioni e gli strumenti considerati per i livelli precedenti. Particolarmente importanti sono le potenzialità offerte dagli apparati multimediali mobili che accompagnano il fruitore nei diversi percorsi di conoscenza. Quindi un tale approccio impone la stesura di una vera e propria sceneggiatura narrativa multimediale, il cui allestimento è costituito dalle tecnologie adoperate. Da diversi anni sono stati sviluppati strumenti e progetti per permettere un nuovo modo di vivere e fruire il nostro patrimonio culturale. Nell'ambito della realtà aumentata un primo prototipo di tali strumenti può essere individuato nell'archeoguide, sperimentato per la prima volta nel sito di Olimpia. Il sistema 78

79 prevedeva l'utilizzo di un head-mounted display collegato ad un pc portatile. Grazie al GPS, il visitatore transitando nei pressi di un edificio antico poteva ammirarne la ricostruzione virtuale e consultare le relative informazioni audio di carattere storico. La possibilità di visitare un luogo o sito antico e poterne visualizzare l'aspetto esteriore al tempo del suo massimo splendore, è sicuramente un elemento che contribuisce a segnare e rendere più piacevole l'esperienza culturale. Il sistema si è fermato allo stato di prototipo, non essendo stato commercializzato, ma ha fornito comunque un grosso apporto nella progettazione di nuove esperienze fruitive. Il MiBAC ha promosso un progetto di realtà aumentata (i-mibac Voyager) su Roma antica, precisamente sui fori imperiali, utilizzando la piattaforma Layar. Attraverso posizionamento GPS, bussola ed accelerometro è possibile visualizzare in tempo reale la ricostruzione 3D dei monumenti, sovrapposta alle rovine attuali integrata da una guida audio. L applicazione è pensata sia per un utilizzo real time (grazie alla georeferenziazione degli edifici antichi) che per un utilizzo in modalità remota, usando degli appositi comandi senza la necessità di puntare la camera del proprio dispositivo. Il progetto Voyager promossa dal MiBAC In Italia diverse società sono attive nel proporre soluzioni di realtà aumentata che si tramutino in esperienze culturali che lascino il segno considerando che il paese, con i suoi innumerevoli musei a cielo aperto, offre terreno fertile allo sviluppo di tali applicazioni. 79

80 Un'azienda italiana, l'applix, ha sviluppato per la città di Roma un progetto denominato Roma Virtual History che consiste, attraverso una visita immersiva a 360 gradi con la tecnologia Bubble Viewer, in un vero e proprio viaggio indietro nel tempo, all'antica Roma. Oltre alla ricostruzione virtuale degli edifici antichi (visualizzata man mano che ci si sposta col proprio dispositivo) ed alla loro esplorazione, sono previste interazioni con l'ambiente circostante: si può infatti interagire con legionari, gladiatori e strumenti bellici dell'epoca. L'applicazione ha riscosso notevoli elogi e successo anche a livello europeo ed extra-europeo (apprezzata soprattutto dal mercato americano). Il Mausoleo di Adriano visto attraverso Roma- Virtual History Anche uno dei siti più importanti e suggestivi nel panorama culturale mondiale, Pompei, è stato oggetto di progetti valorizzativi riguardanti le nuove tecnologie digitali. La G-Maps, una start-up italiana partner certificato del browser Layar e sviluppatore Aurasma, ha creato l'applicazione Pompeii Tour 3D con la quale potersi muovere, accompagnata da un'audioguida in lingua inglese, all'interno della Domus dei Gladiatori. 80

81 La G-Maps è stata anche protagonista di una particolare iniziativa denominata The faunal countdown, consistente in un layar che guida i visitatori in una caccia al tesoro alla ricerca di animali a rischio estinzione, sottoforma di sculture a grandezza naturale, dislocate nei vari punti della città di Ferrara, finalizzata alla sensibilizzazione verso la salvaguardia delle specie animali in via di estinzione nell'anno mondiale della Biodiversità. L'iniziativa ha perseguito sia una finalità educativa che emozionale, grazie al grande impatto visivo offerto dalla presenza delle sculture, ognuna delle quali evidenzia il numero degli esemplari ancora in vita attraverso un led luminoso. La caccia al tesoro The faunal countdown Una delle sculture del progetto The faunal countdown 81

82 Un progetto europeo che mira ad incrementare il turismo urbano ed offrire, allo stesso tempo, nuove fruizioni esperienziali, è Itacitus. L'applicazione fornisce informazioni turistiche avvisando l'utente ogni qualvolta si trova nei pressi di un punto di interesse e, inoltre, ne permette la visualizzazione tridimensionale in realtà aumentata sul proprio tablet associata ad informazioni culturali. La fruizione è resa ancora più coinvolgente da effetti sonori e visivi che, in alcuni casi, riportano alla luce scene di vita quotidiana o spaccati della società dell'epoca di riferimento. In Italia il progetto è stato sperimentato sulla Reggia di Venaria Reale vicino Torino. All'aspetto esperienziale può legarsi anche quello emotivo: è quello che si è cercato di fare in ambito museale a Londra con l'applicazione Streetmuseum che, attraverso l'iphone, permette di rivedere scorci e strade della città in foto antiche (precisamente dal 1666 agli anni 60). Attraverso la georeferenzazione della posizione dell'utente, si possono individuare una serie di punti di interesse e ammirare la foto storica posizionata esattamente sulla scena reale, effettuando un viaggio indietro nel tempo. Uno scorcio di Londra visto attraverso l'app Streetmuseum 82

83 Ritornando in Italia, alcune applicazioni hanno migliorato e cambiato il modo di godere delle bellezze culturali del nostro paese, rendendo l esperienza dei visitatori più piacevole e meno vincolante. Un esempio è stato il progetto PugliaReality+ sviluppato grazie alla collaborazione tra la regione Puglia e Telecom Design, una società italiana che si occupa di soluzioni di realtà aumentata destinate essenzialmente al turismo ed all'ambito museale, per consentire al turista di trascorrere una vacanza culturale a 360 gradi. L applicazione, gratuita e attiva quando l'utente è nella regione Puglia, è stata pensata per favorire la conoscenza dei luoghi, inserendo in una mappa interattiva tutti i punti di interesse degni di nota. Il tutto è accompagnato da schede d approfondimento, informazioni logistiche e ricostruzioni virtuali con guide audio. L utente ha così l opportunità di percorrere itinerari turistici vivendo un esperienza di tour in realtà aumentata, allietata da attività interattive, come ad esempio una caccia al tesoro alla scoperta di dolmen e menhir salentini. L applicazione è pensata anche per il momento di pre-fruizione del luogo, con la possibilità di creare itinerari personalizzati. Un progetto simile ha riguardato anche la regione Toscana con l app Tuscany+. L'interfaccia dell'applicazione Pugliareality+ 83

84 Un tour virtuale in Pugliareality+ Anche la società Experenti si occupa di sviluppare software per trasformare musei e siti storici in esperienze culturali uniche, attraverso animazioni, ricostruzioni 3D, mappe e cataloghi interattivi ecc. Per la città di Firenze, ad esempio, è stata ideata una cartina geografica della città sulla quale appaiono, in realtà aumentata, i punti d'interesse sui quali si può interagire per leggere informazioni specifiche. Infine, altre società italiane hanno sviluppato esperienze culturali inedite e coinvolgenti, usando contenuti digitali già citati come ricostruzioni 3D, effetti audiovisivi, mappe e percorsi tematici: sono Realmore, operante soprattutto in ambito museale, Marte 5 attiva nella valorizzazione di parchi archeologici e musei e G-Code. Quest'ultima ha progettato perla regione Marche un'applicazione chiamata Happy Museum finalizzata a coinvolgere emotivamente e ludicamente ogni fascia di pubblico che vuol visitare una struttura museale. Attraverso un sistema di geolocalizzazione è possibile scoprire tutti i musei della regione, con informazioni su orario e ingresso, opere presenti e un archivio con tutti gli eventi promossi dal sistema museale. L'applicazione si presta a vari livelli di 84

85 fruizione, permette di conoscere i contenuti culturali del museo in maniera anche ludica (attraverso una caccia al tesoro attivata tramite Qr Code) ed offrendo anche informazioni turistiche sull'area circostante (eventi, strutture di ristorazione ecc.) Il livello esperienziale prevede, come si è detto, anche esperienze ludiche. Un'interessante soluzione (Viking Ghost Hunt) in realtà aumentata è stata realizzata a Dublino. Consiste in un gioco interattivo che prevede la caccia ad un fantasma vichingo all'interno delle vie più significative della città. Il gioco consente così di approfondire la conoscenza della storia vichinga e, al tempo stesso ed attraverso una attività ludica, di conoscere meglio tutti i luoghi, anche quelli più nascosti, della città. Merita di essere citato per la sua particolarità il Futuroscope Parc di Vienne, vicino Parigi che, per il suo carattere educativo, si può considerare come una soluzione tecnologica adeguata anche per il livello didattico precedentemente descritto. Si tratta di un parco-giochi a tema incentrato sul futuro e sulla scienza, caratterizzato da molteplici strumenti multimediali: esso, infatti, lega la finalità attrattiva e ludica del progetto ad una finalità educativa, presentandosi come una struttura polifunzionale. Un attrattiva, in particolare, Les animaux du futur, usa la realtà aumentata per immergere i visitatori in un viaggio fantastico nel quale è possibile osservare gli animali del futuro in 3D ed interagire con loro. In questo caso si è riusciti ad unire la finalità ludica ed educativa del progetto con la possibilità di vivere un esperienza culturale diversa, rivolgendosi non solo a bambini ma anche ad un pubblico adulto (soprattutto insegnanti). 85

86 Il parco tematico Futurescope Anche i più semplici Qr Code, se utilizzati in modo appropriato, possono offrire esperienze culturali particolari e soprattutto autonome e personalizzate in base alle proprie esigenze. Ne è un esempio il progetto attuato a Tarquinia (la prima città Unesco ad adottarlo) dalla società Sky Lab Studios, basato sulla creazione di un sistema di segnaletica turistica interattiva con sistema Qr Code. I segnali con i rispettivi codici bidimensionali sono stati installati nelle vie e nelle piazze principali del centro storico. Scaricando il programma di lettura dei codici, l'utente può ottenere informazioni sui monumenti, luoghi di interesse e servizi ricettivi della città. Il sistema è completo anche di servizi LIS (Lingua dei Segni Italiana), Audioguida e tour virtuali. Il visitatore ha così la possibilità di conoscere un luogo in tutte le sue valenze organizzando l'esperienza culturale a proprio piacimento, disponendo delle informazioni utili in tempo reale senza dover ricorrere all'ausilio di guide cartacee e fisiche e senza essere vincolato ad orari o quant'altro. 86

87 La società è attiva anche nell'edutainment e nel favorire l'apprendimento dell'arte in maniera ricreativa. A questo proposito è stata pensata ARte, un'applicazione gratuita che riporta in vita quadri ed opere d'arte per coinvolgere ed avvicinare i più piccoli alla conoscenza dell'arte. La cartellonistica Qr Code del comune di Tarquinia 87

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