REALTA' VIRTUALE e METAVERSO

REALTÀ VIRTUALE e METAVERSO

Annalisa Di Pierro, Mario Bianchi

v. 1.0 del 02/2023

Indice

0 Realtà Virtuale e Metaverso

4 Inquadramento Metodologico

1 Che cos'è la Realtà Virtuale

5 Piattaforme

6 Mozilla Hubs

2 Che cos'è il Metaverso

7 Spatial

3 Visori e DoF

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Realtà Virtuale e Metaverso

Quale è la differenza tra la VR e il Metaverso?

VR (Virtual Reality) è un'esperienza immersiva che ricrea un mondo artificiale che l'utente può esplorare e interagire con l'utilizzo di un visore VR. Il metaverso, invece, è una rappresentazione virtuale di un mondo che esiste in una rete di computer e in cui gli utenti possono interagire in modo simile a come lo fanno nella realtà. Il metaverso è più ambizioso e include molte più opportunità per interagire con gli altri utenti e creare contenuti.

(Esempio di utilizzo della AI: domanda posta su https://chat.openai.com/chat e la relativa risposta)

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Che cos'è la Realtà Virtuale

La realtà virtuale-1

La Realtà Virtuale (o VR, acronimo di virtual reality) rappresenta una delle ultime frontiere della tecnologia che può essere in grado di creare un ambiente immersivo artificiale, in tre dimensioni e a 360 gradi, che coinvolge non solo gli occhi e l’udito ma anche l'insieme delle funzioni deputate al controllo sia della posizione che del movimento del corpo per simulare una grande varietà di situazioni e di ambienti immaginari.

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La realtà virtuale-2

Possiamo distingue due tipologie/tecnologie di VR: la VR immersiva e la VR non immersiva. Per fruire la VR immersiva gli utenti indossano un dispositivo come un visore VR o occhiali smart per "entrare" in questo ambiente, nel quale vengono catapultati in un mondo virtuale realistico e impressionante, un vero e proprio universo parallelo, per interagire con esso in modo simile a come interagirebbero con il mondo reale.

La realtà virtuale-3

La VR immersiva viene utilizzata principalmente per il gaming, ma anche per la formazione, l'intrattenimento e l'educazione. A differenza della Realtà Aumentata (AR-augmented reality), la realtà virtuale crea un ambiente completamente sintetico e immersivo, sostituendo il mondo reale con un ambiente virtuale che dà la sensazione di trovarsi in uno spazio diverso da quello reale. In esso è possibile interagire con l’ambiente circostante attraverso controller, guanti o sensori tattili.

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La realtà virtuale-4

In pratica, come funziona la VR immersiva? Si accede alla VR indossando in testa un casco, chiamato visore, che è possibile anche se facciamo uso degli occhiali. Solitamente il visore è accompagnato anche due controller, uno per mano. L’utilizzo di questi controller non è obbligatorio ma ad oggi è molto importante.

La realtà virtuale-5

Infatti, una volta indossato, il visore capirà con molta precisione dove saranno posizionate le nostre mani nello spazio 3D. Questo permetterà di interagire con quello che viene visualizzato nel visore stesso e verremo immersi in un nuovo ambiente virtuale generalmente tramite un avatar, cioè una copia digitale personalizzabile di noi stessi. Questo ambiente potrà essere di diverse tipologie: 3d, video a 180 o 360 gradi, immagini a 180 o 360 gradi: ogni tipologia è un’esperienza diversa.

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La realtà virtuale-6

Oltre alla VR immersiva esiste anche un'altra modalità di rapportarsi alla VR:la VR non immersiva: appartenente alla cosiddetta "prima virtualità" in cui l'ambiente viene percepito dall'utente attraverso dei joystick e lo schermo di un computer, uno smartphone oppure un tablet e pertanto non scompare la percezione dell'ambiente reale e non vi è immersione fisica.

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La realtà virtuale-7

In tale modalità l'utente riesce comunque a proiettarsi, sempre tramite avatar, in un contesto virtuale alternativo al mondo circostante come in Edmondo - l'ambiente di VR realizzato per finalità didattiche dall'INDIRE - oppure SedondLife o Minecraft delle origini.

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VR e ambiti di applicazione-1

Dopo il debutto nel mondo dell’entertaiment dando vita a videogiochi ultraimmersivi la VR, assieme alla tecnologia della Realtà Aumentata, si sono sviluppate in molti settori come ad es. quello industriale (ad es. nell'industria 4.0, per visualizzare tutte le istruzioni di montaggio di un macchianario, per la formazione in sicurezza, per il training di addetti alla manutenzione di sistemi pericolosi, ecc.) in modo da rendere possibile l'apprendimento anche sbagliando, senza nessuna conseguenza, caratteristica utile a professionisti come il pilota di velivoli, il manutentore, ma anche per il chirurgo o l'astronauta.

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AR e ambiti di applicazione-2- settore didattico

Il forte potenziale di queste tecnologie non si trova solo in ambiente lavorativo, ma anche in quello di tutti i livelli dell'istruzione, dalla scuola dell'infanzia all'università. Al momento attuale le applicazioni didattiche per alcune discipline sono quantitativamente limitate.La tecnologia evolve di giorno in giorno e nelle aule questi strumenti cominciano ad essere sempre più spesso disponibili, rendendo l’apprendimento non solo più interessante ma anche molto più efficace, coinvolgente, emozionante e gratificante. Sappiamo che più il materiale da imparare si lega alle emozioni e maggiore sarà il ricordo, perché concepito come rilevante per il cervello.

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AR e ambiti di applicazione-3- settore didattico

Per spiegare il perché dell’efficacia, è necessario fare riferimento alle neuroscienze: le ultime scoperte sul cervello ci spiegano che per apprendere meglio e quindi per ricordare più a lungo comprendendo a livello profondo quello che si sta studiando, il modo migliore è FARE. Il cono dell’apprendimento è un grafico che fa notare come dopo due settimane si ricorda solo il 10% di quanto si è letto, ma ben il 90% di quello che si è fatto rendendo l’apprendimento attivo.

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02

Che cos'è il Metaverso

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Il Metaverso-1

Il Metaverso è un concetto immaginario di un universo virtuale globale, accessibile attraverso la tecnologia e fruibile nella rete, in cui gli utenti possono interagire tra loro e con l'ambiente in modo immersivo. Il termine “Metaverse” è stato utilizzato per la prima volta nel 1992 dallo scrittore Neal Stephenson nel suo romanzo "Snow Crash" il quale lo descrive come una sorta di realtà virtuale condivisa tramite internet, dove si è rappresentati in tre dimensioni attraverso il proprio avatar.

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Il Metaverso-2

Non si conosce ancora molto di questo ambiente, parallelo a quello reale, che si preannuncia pieno di potenzialità che potranno essere utilizzate per potenziare le attuali attività con la creazione di mondi virtuali per il gioco, la formazione, la conferenza, la socializzazione, la creazione artistica, l'esplorazione scientifica, il business o inventarne di nuove. Per molti il metaverso rappresenta il futuro.

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Il Metaverso-3

Alcune aziende stanno sviluppando tecnologie per creare un metaverso accessibile a tutti, come la realtà virtuale e aumentata, la grafica 3D, la simulazione di intelligenza artificiale e la blockchain.

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Il Metaverso-4

L'evoluzione futura porterà allo sviluppo della simulazione per permettere la moltiplicazione delle relazioni tra individui, aziende e istituzioni, creando anche nuovi contesti di apprendimento, di formazione e di business.

Il Metaverso-5

Per usare una metafora possiamo definire il Metaverso come un Universo con dentro tanti Mondi con i quali è possibile interagire utilizzando piattaforme software che ci permettono di realizzare molteplici scopi: giocare assieme, chattare, lavorare, riunirsi, partecipare assieme ad altri a spettacoli o a eventi sportivi che si svolgono nel mondo reale, studiare...

Il Metaverso-6

Il domani del Metaverso non potrà appartenere solo a poche aziende bigtech e non potrà essere un mondo chiuso e accessibile a pochi ma dovrà essere aperto e libero, come è avvenuto in passato con il WEB. Esso sarà uno strumento che useremo sempre più frequentemente quando ci serve e avrà una notevole influenza sul futuro della nostra società, estendendone le attuali capacità, pur non potendo mai sostituirsi completamente al mondo reale.

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Visori e DoF

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La realtà virtuale-Visori-1

Cos’è un visore? Si tratta di un dispositivo capace di trasportarci comodamente in un mondo digitale, un vero e proprio casco che, una volta indossato, consente la visione di contenuti 3D, che seguiranno i movimenti di chi lo utilizza. Di visori VR se ne trovano diversi sul mercato, ma tutti sono accomunati dalla presenza di un display e due lenti (una per occhio), che possono essere regolate in base alle necessità.

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La realtà virtuale-Visori-2

I dispositivi VR oggi sono principalmente divisi in due tipologie: Standalone: dispositivi dotati di una batteria e di un hardware incorporato, grazie alle quali il visore non è collegato fisicamente al PC, consentendo all’utente di muoversi liberamente. Connessi/cablati: dispositivi che forniscono dei sensori estremamente precisi e che vengono attivati da un’applicazione in esecuzione su un computer. Essendo connessi tramite vari cavi al PC, l’utente può spostarsi in uno spazio definito e limitato.

La realtà virtuale-Visori-3

Si possono utilizzare anche visori più economici che funzionano grazie ad uno smartphone. Erroneamente chiamati visori di Realtà Virtuale, questi sono delle “scocche” di cartone o di plastica che consentono di inserire lo smartphone in un apposito alloggiamento e, grazie alle lenti, di ingrandire le immagini mostrate sullo schermo dello smatphone stesso. Per poter funzionare però in modo corretto gli smartphone devono essere dotati di giroscopio e accelerometro, sensori che permettono al device di seguire i movimenti della testa mentre la persona si muove.

La realtà virtuale-Visori-4

I visori per smartphone sono una soluzione economica per chi si approccia per la prima volta a dei contenuti immersivi e garantiscono comunque un’esperienza di buon livello. Questi visori non permettono però di fruire della realtà virtuale vera e propria, in quanto non consentono l'interazione dell'utente con l'ambiente.

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La realtà virtuale - I diversi “gradi di libertà” della VR-1

A seconda della possibilità di movimento, nell’ambiente virtuale si possono definire 6 o 3 gradi di libertà (detti anche DoF, acronimo di degree of freedom). I dispositivi cablati come l’Oculus Rift, l’HTC Vive e il PlayStation VR sono a 6 DoF, mentre quelli standalone (senza fili e indipendenti dal computer) come l’Oculus Go o l’HTC VIVE Focus sono a 3 DoF. Il Meta Quest 2 è uno standalone a 6 DoF. Oculos GO è uno standalone a 3 DoF.

Due dispositivi a confronto

OCULUS GO

META QUEST 2

La realtà virtuale - I diversi “gradi di libertà” della VR-2

3DoF e 6DoF: che differenza c’è? Quando abbiamo un dispositivo VR 3 DoF significa che è in grado di tracciare i tre assi lungo i quali un oggetto può essere ruotato. Quindi, se si sposta la testa con visore indossato il sistema è in grado di rilevare la variazione angolare corrispondente al movimento, il che permette di guardarsi intorno e rilevare le varie parti di un'immagine o di un video a 360 gradi.

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La realtà virtuale - I diversi “gradi di libertà” della VR-3

Un visore 6 DoF, invece, traccia sia la posizione del visore che il suo orientamento. I movimenti possono essere tracciati sui tre assi, ma allo stesso tempo viene tracciata anche la rotazione su questi tre assi. In altre parole, se si realizza un passo in avanti, l'hardware riconosce che il visore è stato spostato sull'asse x, mentre se si salta riconosce un movimento sull'asse y, il tutto mentre si continua a tracciare la variazione angolare.

La realtà virtuale - I diversi “gradi di libertà” della VR-4

Maggiore è il numero di DoF, maggiore è l’esperienza virtuale. Certamente il tipo di esperienza che vogliamo comporta una scelta: per visioni più statiche, come quelle dei film, sono sufficienti 3DoF; 6DoF sono adatti per vivere esperienze in cui poterci muovere e correre all’interno di un’area, come accade nel gaming. Solo con questo tipo di supporto si può avere la sensazione di totale libertà in uno scenario alternativo alla realtà.

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Inquadramento Metodologico

Inquadramento metodologico-1

Dal punto di vista pedagogico questa formazione fa riferimento sulle teorie del costruttivismo, il costruzionismo e del costruzionismo sociale.Si riassumono di seguito, molto brevemente, le le tesi di queste teorie.

Inquadramento metodologico-2

Secondo la teoria costruttivista le persone costruiscono nuove conoscenze interagendo con il loro ambiente: tutto ciò che si legge, si tocca e si percepisce sensorialmente è messo a confronto con le nostre conoscenze pregresse e se ciò che percepiamo lo riteniamo vitale nel nostro mondo mentale, lo elaboriamo per costruire nuove conoscenze da portare con noi.

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Inquadramento metodologico-3

Il costruzionismo afferma che l’apprendimento si mostra particolarmente efficace quando si costruisce qualcosa da far sperimentare e offrire agli altri come può essere una frase da pronunciare, un discorso, una pubblicazione o anche manufatti ancora più complessi.

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Inquadramento metodologico-4

Il costruttivismo sociale estende il concetto al contesto sociale in cui i gruppi formativi costruiscono conoscenza l'uno per l'altro creando un ambiente di apprendimento collaborativo.

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Strumenti

Piattaforme

PIATTAFORME

PIATTAFORME

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EDMONDO un ambiente digitale 3D online in cui, tramite avatar, si può esplorare, costruire, comunicare con altri utenti.E' però necessario avere seguito un corso di formazione dell'Indire

SPATIAL piattaforma open source utilizzata per accedere al metaverso. E' possibile creare ambienti virtuali, caricando modelli 3D da Sketchfab o dal proprio computer

COSPACES per creare ambienti in 3D a cui si può accedere anche da visore. Si utilizza per creare tour didattici, escape room, attività di storytelling, ecc. Versione free e a pagamento

MOZILLA HUBS piattaforma di realtà virtuale in cui è possibile creare ambienti che si possono anche creare con un software interno o caricando materiali dal proprio computer o da Sketchfab

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Mozilla Hubs

Piattaforma di Realtà Virtuale

COME SI USA

Creare il proprio AVATAR

Si può accedere alla stanza dal PC o dal visore

COME SI USA

Nel MENU' si possono scegliere le opzioni di impostazione degli ambienti e salvarli per riaprirli in seguito

Si possono caricare oggetti 3D, pdf, scattare foto, scrivere con la penna o inserire testi

COME SI USA

Cliccando sull'oggetto si può cambiare la sua posizione nello spazio e "pinnarlo" cioè salvarlo per ritrovarlo in seguito

E' possibile vedere l'elenco degli oggetti presenti

Si può condividere lo spazio

SPOKE: è il programma integrato per creare ambienti

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Spatial

Piattaforme

Piattaforma immersiva

Come si usa

Dopo essere entrati nel sito, si può CREARE uno spazio nuovo o visitare quelli già creati.Dopo avere cliccato su CREATE A SPACE abbiamo diverse opzioni: spazi predefiniti o uno spazio vuoto. Potremo poi entrare nei nostri spazi cliccando su YOUR SPACES nella homepage

Come si usa

Gli oggetti da caricare, modelli 3D, si possono scegliere da vari repository: Sketchfab, dalla galleria di Spatial o dal proprio computer. I modelli devono essere in FORMATO obj, glb, gltf, jpg, png

Come si usa

Quando si clicca su un oggetto caricato, ci ppaiono le varie opzioni di configurazione evidenziate dai bottoni azzurri, in basso.Mentre tramite la schermata laterale si può regolare la posizione dell'oggetto nell'ambiente, quando abbiamo terminato, possiamo premere DONE.

Come si usa

Quando si carica un'immagine, si apre il pannello delle informazioni, in cui è possibile inserire il link di un altro sito web, si usa, per esempio, per collegarsi a siti per giochi, quiz o app della goggle suite. Il pannello può essere lasciato VISIBILE o meno, nell'ambiente.

Come si usa

Cliccando sui 3 puntini in basso a destra , si possono scegliere le opzioni per impostare l'ambiente (environment) e le impostazioni.Cliccando sul bottone azzurro con il segno + si possono inserire gli oggetti nello spazio

Scegliere l'AVATAR prima di entrare in uno spazio

Grazie

mario.bianchi@posta.istruzione.it

annalisa.dipierro@posta.istruzione.it