La Nuova Frontiera della Realtà Aumentata: gli Ologrammi

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Gli ologrammi, per quanto possano sembrarci un qualcosa di troppo astratto e lontano dalla nostra concezione tradizionale, sono in realtà più vicini a noi di quanto pensiamo.

Tutti abbiamo un portafoglio in tasca o in borsa e in esso una carta di credito o la carta d’identità. Ecco, queste carte sono piene di ologrammi, per quanto molti di voi non se l’aspettassero.

Gli ologrammi rappresentano lo strumento attraverso il quale poter abbattere la barriera esistente tra ciò che è virtuale e ciò che è reale.

La tecnologia olografica è strettamente connessa alla realtà aumentata. Vediamo alcuni esempi.

REALTÀ AUMENTATA E OLOGRAMMI

La realtà aumentata (augmented reality – AR) è la realtà che ognuno di noi vive quotidianamente arricchita di informazioni digitali. Volendo semplificare il concetto, si tratta di un’espansione della percezione sensoriale e dell’intelletto di una persona. Proprio per questo motivo si chiama realtà aumentata, nel senso che aumenta la realtà che già viviamo aggiungendo dati in formato digitale, creando una sorta di integrazione tra reale e virtuale, senza però “teletrasportarci” in realtà parallele.

Ma come viene messa in atto tale realtà? Molto spesso attraverso gli smartphone e app scaricabili che fanno uso della fotocamera del cellulare per mostrare una visione del mondo reale a cui vengono sovrapposti testi, informazioni visuali e ologrammi 3D. Un esempio concreto è “Pokémon Go”, un gioco che aggiunge l’immagine di piccoli personaggi del mondo Pokémon alla realtà che è già possibile vedere dalla fotocamera e scopo di tale gioco è proprio quello di catturarli attraverso lo smartphone. Pokémon Go ha riscontrato un notevole successo soprattutto tra i giovani, motivo per il quale si crede che la realtà aumentata sia nata al solo scopo di entertainment. In realtà, oltre a puntare sul lato dell’intrattenimento, il focus si centra anche sull’informazione e sul commercio.

Molti sono i brand e le aziende che decidono di utilizzare la realtà aumentata. Uno tra i tanti ad esempio è IKEA, che ha integrato nella sua applicazione mobile un software con cui poter visualizzare tutti i prodotti del catalogo direttamente nella propria abitazione. Un ologramma della poltrona Strandmon, come per magia, può così apparire nel salotto di casa.
Oltre all’utilizzo di smartphone, la realtà aumentata può anche essere messa in atto attraverso dispositivi più sofisticati come i bracciali hi-tech per il controllo da remoto di strumenti elettronici o fruita per mezzo di smart glasses e head-mounted display.

In sostanza, la realtà aumentata aggiunge al nostro mondo dei contenuti multimediali e gli ologrammi sono utilizzati per abbattere la barriera tra ciò che è reale e ciò che è virtuale.

L’OLOGRAMMA: STORIA ED EVOLUZIONE

Gli ologrammi nascono intorno alla prima metà degli anni ’40. Dennis Gabor, famoso scienziato ungherese, sviluppò la teoria dell’olografia mentre lavorava per migliorare la risoluzione di un microscopio elettronico. Fu egli stesso a coniare il termine ologramma, derivante dall’unione delle due parole greche holos (intero) e gramma (messaggio). Purtroppo negli anni a seguire gli ologrammi non suscitarono grande successo, date le sorgenti luminose ancora poco sviluppate ai tempi.

Finalmente negli anni ’60 fu inventato il laser, perfetto per creare ologrammi grazie al suo potente lampo di luce dalla durata di pochi nanosecondi, che riesce a bloccare il movimento efficacemente, creando così ologrammi di eventi ad alta velocità o persone. In particolare, il primo ologramma di una persona è stato creato nel 1967. Da qui nasce la ritrattistica olografica pulsata.

Nel 1962 due studiosi americani, sulla scia della teoria di Gabor, decisero di andare oltre e utilizzare oltre al laser anche una tecnica messa in atto già nel loro lavoro circa lo sviluppo del radar a lettura laterale. Il risultato di tutto ciò fu la creazione dei primi ologrammi 3D in movimento, in particolare un trenino e un uccello.

Ancora, uno sviluppo nel mondo degli ologrammi è stato raggiunto nel ’68 da Stephen A. Benton che ha inventato l’olografia a trasmissione di luce bianca, la quale permette di creare un’immagine “arcobaleno” dai sette colori che compongono la luce bianca. L’invenzione di Benton è importante in quanto ha reso possibile la produzione in serie di ologrammi attraverso una tecnica di goffratura. 

Oggi gli strumenti necessari a creare ologrammi 3D (un laser a onda continua, dispositivi ottici come lenti o specchi per dirigere la luce laser, un supporto per pellicola e un tavolo isolante su cui vengono effettuate le esposizioni) sono posseduti da moltissimi laboratori e studi.

COS’È UN OLOGRAMMA

L’ologramma può essere definito come  una registrazione su lastra o pellicola fotografica che nasce dalla divisione di un raggio laser in due raggi separati, uno dell’oggetto e uno di riflessione, utilizzando uno specchio angolato. Il primo raggio viene riflesso e creerà così l’immagine dell’ologramma sulla cosiddetta piastra olografica, che costituisce appunto la superficie terminale; mentre il raggio di riflessione viene diretto sulla piastra. Nel momento in cui questi due raggi si uniscono, viene creato l’ologramma.

In sostanza, l’ologramma permette la riproduzione di un’immagine che viene precedentemente registrata. La fase di registrazione consiste proprio nel momento in cui avviene la predetta divisione del raggio laser in due raggi. Grazie poi ad un gioco di specchi, la luce derivante dalla sorgente va ad interferire con quella riflessa dall’oggetto, formando così due linee sulla lastra che vengono chiamate “frange di interferenza”. Queste ultime contengono le informazioni che permettono poi, decodificandole, di ricostruire l’immagine tridimensionale dell’oggetto in questione, che appare così come se fosse fisicamente presente.

In sostanza si tratta di trasformare la luce in materia.

Anche ingegneri, architetti o medici fanno uso di ologrammi per avere un’esperienza più “pratica” e diretta di ciò che hanno sempre e solo letto sui libri. Ad esempio esistono i cosiddetti “ologrammi medici” che fanno proprio riferimento a ricostruzioni 3D degli organi interessati. Ovviamente, solamente pochi ospedali possono per ora permettersi questa tecnologia, dati gli elevati costi.

Dal punto di vista economico è interessante notare come i principali investitori nell’olografia siano, tanto per cambiare, gli Stati Uniti. Lo scopo della prima economia mondiale è quello di creare ambienti più dinamici, postazioni di lavoro interattive, oggetti reali e virtuali, al fine di ottimizzare le interazioni. Mentre difficile è l’accessibilità a tali tecnologie in territori del mondo che non hanno connessioni a internet abbastanza potenti da supportare il moderno cloud computing o risorse per acquistare dispositivi.

IL CASO MESH DI MICROSOFT

Gli ologrammi hanno una connessione non solo con la realtà aumentata, ma anche con la realtà mista, come dimostrato nella presentazione di Microsoft Mesh allo scorso evento Microsoft Ignite di marzo 2021.

La piattaforma in questione, si legge sul portale della compagnia, è il risultato di anni di ricerca e sviluppo della casa di Redmond nei settori del tracciamento oculare e della mano, dello sviluppo HoloLens per la realizzazione di ologrammi e di modelli d’intelligenza artificiale in grado di creare avatar espressivi.

Si tratta di una nuova piattaforma di realtà mista che Microsoft ha costruito con l’obiettivo di agevolare e velocizzare la realizzazione di applicazioni di MR multiutente e multipiattaforma.

Attraverso Mesh è possibile condividere fisicamente spazi virtuali con altre persone nonostante ci si trovi in ambienti distanti, sentire la loro presenza attraverso le espressioni facciali, collaborare più facilmente o assistere altre persone.

Alex Kipman, Technical Fellow di Microsoft, afferma che Mesh è una tecnologia che unisce il mondo fisico a quello virtuale.

In particolare, la tecnologia impiegata da Mesh viene definita “Holoportation”, crasi di ologramma e teletrasporto. In sostanza, si vanno a ricostruire in tempo reale e in qualsiasi parte del mondo dei modelli di persone in 3D. Utilizzando poi dispositivi appositi, come le HoloLens 2, si può interagire in 3D con altri partecipanti della sessione di realtà mista.

Il software di Mesh permette di scegliere se proiettare la propria immagine realistica o se personalizzare il proprio avatar in qualsiasi modo.

La piattaforma Mesh si compone di tre elementi fondamentali:

Secondo Microsoft, Mesh rappresenta la soluzione a quattro principali questioni che solitamente sorgono nell’ambito della realtà mista:

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