Risolvere il problema della “camminata infinita” della realtà virtuale con gli stivali lunari

“Riguarda la continuità dell’esperienza”, ha affermato Brad Factor. “Si tratta di mantenere quell’immersione. Riguarda la facilità d’uso e la curva di apprendimento: non è necessario insegnare a qualcuno come utilizzare la realtà virtuale, ma semplicemente essere in grado di indossare il visore e vivere il mondo virtuale in modo naturale. Questo è molto su cui ci stiamo concentrando”.

Factor, il fondatore e CEO di un’azienda chiamata Ekto VR , ha inventato quello che è, in sostanza, un paio di robusti stivali da moonwalking dall’aspetto cyberpunk da utilizzare in ambienti di realtà virtuale. Se Dorothy indossava pantofole color rubino per viaggiare in sicurezza attraverso la magica terra in technicolor di Oz ne Il mago di Oz , l’invenzione di Factor è progettata per consentire un viaggio altrettanto sicuro attraverso la realtà virtuale.

Ti sei mai chiesto come sia possibile creare uno scenario VR convincente che ti permetta, ad esempio, di attraversare il deserto del Sahara senza l’esperienza dolorosa e coinvolgente di scontrarti con un muro nel tuo appartamento? Ekto VR crede di avere la risposta: infila un paio di stivali da simulatore dell’azienda sopra le tue scarpe normali, indossa un visore VR e sarai in grado di vivere l’esperienza di camminare in ambienti virtuali che sono molto, molto più grandi dello spazio fisico che hai ‘ re contenuto all’interno.

Gli stivali di Ekto VR funzionano utilizzando una serie di ruote motorizzate sul lato inferiore, che girano in contrasto con la velocità con cui l’utente sta camminando. Per evitare la cinetosi, gli stivali consentono a chi li indossa di fare inizialmente diversi passi in avanti. Questo viene fatto per fornire i segnali vestibolari dell’orecchio interno necessari per dire ai loro corpi che stanno accelerando in avanti. Tuttavia, dopo alcuni passi, gli stivali riportano automaticamente chi li indossa al centro della stanza in modo che sembri che stiano camminando sul posto, come su un tapis roulant. Nel frattempo, l’utente crede di continuare a fare progressi e, in base alla scena VR che sta vivendo, lo è.

“Per quanto riguarda i commenti che riceviamo di più nelle demo, le persone sono quasi completamente convinte – e, in alcuni casi, assolutamente convinte – che usciranno dalla stanza”, ha detto Factor a Digital Trends. “La gente ci chiede: ‘Sono [gli stivali]? Stanno lavorando? Mi sto avvicinando al bordo [della stanza]?’ È davvero come se non avessero il senso di dove si trovano. Sono immersi nell’ambiente al punto da essere incerti di essere ancora all’interno della stanza in cui hanno iniziato”.

(Nota: Digital Trends non è stata in grado di mettere alla prova queste scarpe da soli.)

Prima di iniziare a creare stivali VR, Factor è stato assunto da Honeywell Aerospace, dove ha trascorso otto anni a costruire sistemi di controllo di volo per aeroplani come il Boeing 787 Dreamliner. In quel caso, era responsabile di alcune delle tecnologie fondamentali che consentono a 200-300 persone alla volta di sedersi, apparentemente fermi, all’interno di un grande tubo di metallo, prima di emergere a migliaia di chilometri di distanza verso la loro destinazione.

Ora sta lavorando sull’inverso di quel problema: mantenere le persone in cancelleria mentre ingannano i loro cervelli facendogli pensare che stanno viaggiando per grandi distanze. Se riesce a decifrarlo a livello commerciale, sarà il primo, ma non è l’unico a provarci.

Il problema del camminare senza fine

Ekto VR non è la prima azienda a tentare di risolvere il problema del camminare senza fine in VR, a volte indicato come la sfida LI (interfaccia di locomozione). Gli sforzi per farlo risalgono almeno agli anni ’80. Nel libro di Howard Rheingold del 1991 Virtual Reality: The Revolutionary Technology of Computer-Generated Artificial Worlds, and How It Promises to Transform Society , l’autore racconta di aver utilizzato un tapis roulant VR presso l’Università della Carolina del Nord.

Associato a un visore VR, il tapis roulant ha permesso agli utenti di camminare attraverso una versione virtuale di Sitterson Hall, oggi sede del dipartimento di informatica dell’UNC. In tal modo, la demo VR ha permesso di provare come sarebbe camminare attraverso una versione tridimensionale a grandezza naturale di un edificio che era ancora in fase di costruzione.

“Sono stato in grado di passeggiare per i corridoi di un intero edificio senza mai lasciare fisicamente una piccola stanza perché stavo camminando su un tapis roulant, tenendomi a un paio di manubri”, ha scritto Rheinghold. “Quando volevo sterzare a destra e ho scoperto cosa c’era in fondo al corridoio che potevo vedere allungarsi in quella direzione, ho girato il manubrio e ho continuato a camminare dritto. Ci è voluto un minuto per abituarsi”.

Oltre all’UNC, altri tentativi di risolvere il problema del camminare senza fine sono stati effettuati presso l’Università dello Utah, che ha sviluppato una macchina chiamata TreadPort. Presentava un grande tapis roulant con un meccanismo inclinabile, che combinava le interfacce di locomozione con i sensi visivi, uditivi e olfattivi e persino gli elementi radianti del calore e del vento.

Molto lavoro è stato svolto anche in Giappone, in particolare all’Università di Tsukuba. “Direi che potresti indicare ogni singola soluzione disponibile oggi, in particolare quelle hardware e dire [che i ricercatori dell’Università di Tsukuba] l’hanno già provata”, ha affermato Factor. “Hanno fatto un tapis roulant omnidirezionale. Hanno fatto qualcosa di molto simile al punto di partenza che avevamo, chiamato scarpe potenziate. Hanno fatto un girello. Hanno provato, tipo, otto diversi approcci, forse anche di più. Non credo che abbiano cercato di spingere nessuno di loro in avanti [fino al punto di commercializzazione]”.

Più recentemente, i ricercatori di Unity Technologies Japan hanno sviluppato una soluzione innovativa al problema del camminare senza fine, che crea l’ illusione di un corridoio virtuale infinito all’interno di uno “spazio di gioco” che misura 16 x 22 piedi. Chiamato “camminata reindirizzata”, l’approccio mira a indurre il cervello a pensare che il soggetto stia camminando in linea retta quando, in realtà, sta camminando in un cerchio gigante.

Ancora un altro approccio, sviluppato dai ricercatori della Stony Brook University, Nvidia e Adobe, fa qualcosa di concettualmente simile utilizzando un HMD (head-mounted display) con tracciamento oculare per rilevare le saccadi degli utenti , i rapidi movimenti oculari che si verificano quando le persone guardano in diversi punti del nostro campo visivo, ad esempio la scansione di una stanza. “hackerando” efficacemente queste saccadi, è possibile reindirizzare la direzione di marcia degli utenti senza causare vertigini o disagio.

“Siamo il sistema biologico più complicato, sicuramente più di qualsiasi tapis roulant per esempio, giusto?” Qi Sun, autore principale dello studio, ha detto a Digital Trends. “Allora perché non utilizziamo la macchina più comune, ma complicata, noi stessi, per abilitare quel tipo di esperienza che vogliamo risolvere. Questa era la motivazione originale di livello superiore di questa ricerca”.

La cosa interessante della miriade di approcci per risolvere l’infinita sfida del cammino è che, anche dopo diversi decenni, non esiste ancora una soluzione concordata che abbia indotto i ricercatori a scartare tutte le altre. Nessuno ha ancora creato la perfetta soluzione commercializzata che illumini chiaramente il percorso verso il futuro. Ciò significa che non solo c’è ancora tutto da giocare in termini di chi possiede questo mercato, ma anche le specifiche dell’approccio adottato.

La prossima grande novità in VR?

La tecnologia dell’interfaccia di locomozione sarà la prossima grande novità per la realtà virtuale? Molto dipende dal fatto che la realtà virtuale riguardi la creazione di mondi virtuali o semplicemente la fornitura di un nuovo tipo di interfaccia. Se si tratta di un’interfaccia, utilizzata principalmente per applicazioni pratiche come l’equivalente VR delle riunioni Zoom, questo tipo di realismo potrebbe non avere molta importanza. In tal caso, essere in grado di percorrere grandi distanze in VR potrebbe non essere solo inutile, ma in realtà un danno per l’esperienza dell’utente. Ad esempio, una versione VR dello shopping non deve necessariamente replicare l’esperienza di camminare su e giù per i corridoi e trasportare un cestino sempre più pesante. Questo sarebbe un importante downgrade accanto alla facilità senza interruzioni dello shopping con un clic di Amazon.

D’altra parte, se i casi d’uso più convincenti della realtà virtuale derivano dalla creazione di mondi virtuali convincenti, il problema della locomozione deve assolutamente essere risolto. Uno studio dopo l’altro ha dimostrato che i soggetti trovano gli ambienti di realtà virtuale più coinvolgenti , con un maggiore senso soggettivo di presenza, quando si muovono intorno ad esso camminando virtualmente piuttosto che, ad esempio, teletrasportandosi tra luoghi utilizzando un controller portatile. Come afferma uno studio del 2004 condotto da ricercatori in Giappone, la sensazione di camminare influenza le “mappe cognitive delle persone”, il modo in cui il nostro cervello elabora la distanza e il movimento. In breve, camminare aggiunge verosimiglianza alla realtà virtuale che può indurre il nostro cervello a percepire ciò che vediamo come reale.

Il gioco è un ottimo esempio di un caso d’uso che diventerà sempre più avvincente quanto più l’esperienza si avvicinerà alla realtà, ma non solo per i giochi. Ad esempio, se sei un architetto che vuole mostrare a un cliente immobiliare commerciale che aspetto avrà il design di un nuovo centro commerciale una volta costruito, in grado di percorrere una versione virtuale dell’edificio (come ha discusso Rheingold più di 30 anni fa ) sarebbe estremamente vantaggioso.

Applicazioni industriali e non solo

Per quanto riguarda Ekto VR, Factor ha affermato che la sua azienda punta inizialmente a questi ultimi tipi di applicazioni industriali.

“Quando entri nel tipo di applicazioni di addestramento [VR] più grandi, parlando di raffinerie, condutture, piattaforme offshore, o impianti di produzione o ispezioni di aeroplani, le persone diranno: ‘Beh, [potremmo semplicemente usare un’interfaccia che teletrasporta gli utenti intorno ad esso,]”, ha detto. “È fantastico dal punto di vista della produttività se la cosa per cui stai ottimizzando è la necessità di vedere rapidamente aree completamente indipendenti l’una dall’altra. Ma stiamo entrando sempre più in questi scenari più completi in cui è necessario eseguire un’ispezione completa della pelle dell’aeromobile o vedere come qualcosa alla ruota di coda [di un aereo] si collega alla ruota anteriore o a una valvola in un impianto colpisce un condensatore in un’altra parte [dell’edificio]. Questi richiedono davvero che tu capisca molto meglio ciò che ti circonda [e come si relazionano spazialmente tra loro.] ”

Tenendo presente questi tipi di applicazioni industriali, Ekto prevede di lanciare il suo programma beta per i partner nella prima metà del 2022. Per quanto riguarda i prezzi, Factor ha affermato che la società sta ancora valutando le sue opzioni, dall’offerta di kit in vendita o in locazione. Il prezzo esatto deve ancora essere annunciato, ma un acquisto definitivo iniziale sarebbe probabilmente vicino a $ 15.000- $ 20.000.

“Ora, ovviamente, quei tipi di prezzi di cui stiamo parlando, non sono di consumo e, in una certa misura, non sono nemmeno adatti alla maggior parte dei casi d’uso aziendali”, ha affermato Factor. “Molto di questo è il volume basso a questo punto. Man mano che aumentiamo il volume, prevediamo di ridurre drasticamente i costi e i prezzi”.

Alla fine, ha affermato, la società mirerà a vendere sul mercato a prezzi inferiori a $ 1.000, rendendola una proposta più convincente per le applicazioni quotidiane. Ciò include la prospettiva di casi d’uso più rivolti ai consumatori.

La camminata senza fine non è l’unica parte assente del puzzle della realtà virtuale. La simulazione del tatto, dell’olfatto, del gusto e altro ancora sono altre aree da risolvere, che stanno solo iniziando ad attirare l’attenzione degli investigatori lungimiranti. Aspettatevi di vedere molto di più di questo nei mesi e negli anni a venire. Dopotutto, il clamore che circonda la realtà virtuale – una parte del concetto più ampio di Metaverse – non è stato più caldo da anni.

Qualunque sia la tua etichetta, passeremo molto tempo nei mondi virtuali, quindi è fondamentale farlo bene.