Realtà aumentata e virtuale
Abbattere le Barriere: Rendere gli Ologrammi Veramente Interattivi
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Gli ologrammi, una volta visti solo nella fantascienza, sono ora stati dimostrati con successo da un team di ricercatori. Il team ha effettivamente creato il primo ologramma tridimensionale tattile.
Questa svolta nella tecnologia dei display 3D è stata raggiunta da ricercatori dell’Università Pubblica di Navarra (UPNA), che consente un’interazione naturale della mano con oggetti virtuali usando un diffusore elastico e proiezioni ad alta velocità. Secondo l’autrice principale dello studio, la Dott.ssa Elodie Bouzbib, dell’UPNA:
“Ciò che vediamo nei film e chiamiamo ologrammi sono tipicamente display volumetrici. Si tratta di grafiche che appaiono nell’aria e possono essere viste da vari angoli senza la necessità di indossare occhiali (o visori) per la realtà virtuale.”
Definendo queste grafiche 3D vere “particolarmente interessanti”, Bouzbib ha dichiarato che consentono il ‘cparadigma “avvicinati e interagisci”.\” Ciò significa che un utente può semplicemente avvicinarsi al dispositivo e iniziare a usarlo. Puoi guardare il video esplicativo qui:
In questo modo, l’ultima innovazione introduce un cambiamento rivoluzionario nel modo in cui viviamo gli ologrammi, abbattendo le barriere tra i mondi fisico e virtuale per aprire una nuova era di display 3D veramente interattivi.
Una Nuova Era di Interazione Virtuale
Curiosamente, i prototipi di display volumetrici sono già disponibili commercialmente sul mercato.
Voxon Photonics è una di queste aziende che crea ologrammi volumetrici interattivi usando la sua tecnologia VLED, che è una combinazione di software di elaborazione grafica, multiplexing, compressione, trasmissione, rendering di immagini su matrice LED spaziale e feedback.
I prodotti dell’azienda includono VX2, una tecnologia di ologramma volumetrico di nuova generazione compatibile con formati e flussi di lavoro 3D standard, e VX2-XL, che offre maggiore chiarezza visiva e un’area di visualizzazione più ampia ed è progettata per uso commerciale.
Brightvox è un’altra azienda che offre un sistema di imaging che permette agli utenti di godere di contenuti 3D virtuali da qualsiasi angolazione nello spazio reale.
Mentre i prototipi commerciali di ologrammi esistono già, nessuno di essi consente davvero alcuna interazione diretta con essi. Questo include la possibilità di inserire le proprie mani e afferrare gli oggetti virtuali.
L’interazione diretta è nulla più che un modo naturale di interagire con entità virtuali. Qui, la grafica renderizzata, che è lo spazio di output, è allineata con l’area di interazione, che è lo spazio di input, proprio come interagiamo con oggetti reali nel mondo reale.
Vediamo già questo tipo di interazione negli schermi piatti multitouch, dove premiamo i pulsanti con il dito, permettendoci di spostare icone o ruotare oggetti, proprio come faremmo nella vita reale.
“Siamo abituati all’interazione diretta con i nostri telefoni, dove tocchiamo un pulsante o trasciniamo un documento direttamente con il dito sullo schermo – è naturale e intuitivo per gli esseri umani.”
– Ricercatore capo Asier Marzo
I display volumetrici possono permetterci di fare lo stesso fornendo la maggior parte degli elementi visivi che percepiamo dal mondo reale. Tuttavia, con le tecnologie attuali, non possiamo ancora entrare dentro l’ologramma e interagire direttamente con gli oggetti virtuali. Fino a ora.
Questo studio, che è parte del progetto InteVol, il cui focus è lo sviluppo e l’implementazione di un sistema per interazioni con display volumetrici, sta permettendo agli utenti di interagire naturalmente con grafiche 3D e di sfruttare le loro innate capacità di visione e manipolazione 3D.
I Veri Display 3D Cambiano Tutto
Nel nostro mondo reale, tutto è 3D, ed è così che siamo abituati, ma il mondo virtuale non funziona allo stesso modo. La nostra visione interpreta lo spazio intorno a noi e, usando le mani, afferriamo semplicemente gli oggetti e li manipoliamo a piacere.
Al contrario, le grafiche renderizzate su uno schermo 2D ci forniscono occlusione (dove un oggetto ne blocca un altro dalla vista e, così, simula il realismo nei display virtuali), ombre e la relazione distanza‑dimensione, ma non possono mostrare convergenza, disparità binoculare e accomodamento del punto focale.
Dispositivi indossabili come Head‑Mounted‑Displays (HMD), che mostrano informazioni visive direttamente agli occhi dell’utente, forniscono indizi di profondità presentando immagini diverse a ciascun occhio. Questo crea disparità binoculare, ma gli HMD di solito non forniscono convergenza e accomodamento della messa a fuoco, il che significa che gli utenti non possono mettere a fuoco correttamente le proprie mani e gli oggetti vicini.
Gli HMD avanzati stanno attualmente esplorando il tracciamento oculare o display olografici a campo vicino per supportare queste capacità.
Ma, ovviamente, anche così, l’utente deve indossare il display, e ciò limita la capacità di uno o più utenti di semplicemente avvicinarsi a un sistema e iniziare a usarlo.
Un vero display 3D, tuttavia, renderizza grafiche che possono essere viste da diversi angoli. Tali display non costringono l’utente a indossare alcun dispositivo ma forniscono comunque gli indizi visivi che i display 2D non offrono.
Tra le diverse tecnologie 3D, i display volumetrici e gli ologrammi forniscono tutti gli indizi di profondità. Come osservato nello studio, un display volumetrico è superiore agli ologrammi perché emette punti di luce da ogni posizione all’interno di un volume. Gli ologrammi, invece, presentano problemi come il clipping e geometrie proibite.
Ora, i display volumetrici sono principalmente categorizzati in tre modi:
- Solidi
- Swept
- Free‑space
L’utente, tuttavia, non può inserire la mano in questi perché non è fisicamente possibile toccare un oggetto virtuale, poiché ciò interromperebbe la levitazione, e farlo potrebbe anche danneggiare il display o l’utente.
Per rendere ciò possibile, i ricercatori hanno proposto di sostituire i diffusori rigidi esistenti con display volumetrici swept.
Verso un’Interazione Virtuale Naturale e Intuitiva
Ciò che i display volumetrici fanno è proiettare immagini in modo sincrono ad alta velocità. Queste immagini sono proiettate su un foglio oscillante rapidamente, chiamato diffusore. Le proiezioni avvengono a diverse altezze, ma la persistenza della nostra visione ci permette di percepirle come un volume completo.
Il problema qui è che i diffusori ottici usati da questi display sono solitamente rigidi. Quando entrano in contatto con le nostre mani durante l’oscillazione, i diffusori possono rompersi o causare lesioni. Perciò, l’interazione viene eseguita indirettamente usando una tastiera o un mouse 3D.
Quindi, ciò che i ricercatori hanno fatto per affrontare questo problema è introdurre il concetto FlexiVol. Finanziato dal Consiglio Europeo per la Ricerca (ERC), lo studio ha usato un diffusore elastico al posto di uno rigido.
Modificare i display volumetrici con un diffusore ottico elastico consente deformazioni senza danneggiare il display o ferire l’utente. Ciò significa che gli utenti possono inserire la mano all’interno del volume di rendering e interagire direttamente con grafiche 3D vere sovrapposte spazialmente. Questo fornisce un accomodamento focale coerente, migliorando la percezione della profondità.
Per questo, i ricercatori hanno testato diversi materiali per le loro proprietà meccaniche e ottiche. L’elastane, noto anche come Spandex, Lycra o Dorlastan, è il materiale più comunemente usato per schermi di proiezione elastici, quindi è stato anche il punto di partenza dello studio.
La sfida con i materiali elastici è che sono elastici, il che provoca deformazioni e, di conseguenza, richiede correzioni dell’immagine. Quindi, invece di una membrana continua, il team ha deciso di usare una serie di strisce larghe 20 mm per adattarsi al dito. Così, quando l’utente le spinge, solo le strisce spinte si deformano.
Tutti i tessuti usati nello studio sono stati tagliati al laser in strisce 200 × 20 mm² lungo la loro dimensione elastica, con materiali come silicone curato sopra una lastra acrilica con uno spessore di distanziatore desiderato.
Testare la Risposta Umana a Ologrammi Tattili
È stato quindi condotto uno studio con utenti per valutare l’usabilità di FlexiVol e confrontarlo con l’interazione diretta usando un mouse 3D.
In questa valutazione, hanno partecipato 18 soggetti, di età compresa tra 20 e 40 anni. Solo due partecipanti avevano esperienza pregressa con un mouse 3D, mentre alcuni erano appassionati di videogiochi con esperienza di joystick. Una manciata di loro (cinque) aveva visualizzato contenuti su un display volumetrico, ma non aveva mai interagito con esso tramite mouse 3D.
Lo studio ha coinvolto tre compiti, Selezione, Tracciamento e Docking, per valutare la validità dello spazio di progettazione di FlexiVol.
I risultati hanno mostrato una preferenza per la loro tecnica di attraversamento a 89 %, mentre solo due partecipanti hanno scelto la condizione con mouse 3D. Oltre la metà dei partecipanti ha osservato spontaneamente che sembrava “più facile e naturale interagire con le dita.”
Quando gli è stato chiesto, quattro partecipanti hanno detto che era “più intuitivo,” con altri due che hanno aggiunto che siamo più “abituati a interagire con le mani.” La maggior parte dei partecipanti, nel frattempo, trova divertente inserire la mano nel diffusore.
Per quanto riguarda eventuali apprensioni, tutti hanno pensato che potesse farli sentire in un certo modo – feriti e a disagio – ma hanno riscontrato che non era così. Infatti, quasi tutti i partecipanti hanno menzionato la morbidezza dell’interazione, in contrasto con la loro percezione iniziale di durezza.
Lo studio ha inoltre rivelato che tutti i partecipanti tranne uno credevano di avere migliori prestazioni completando i compiti usando le mani. Solo sei si sono sentiti più precisi con il mouse 3D, e dodici si sono sentiti più sicuri usando le mani.
Mentre il tempo di completamento era significativamente più breve con il metodo di attraversamento rispetto al mouse 3D, lo studio ha notato un compromesso tra tempo di completamento e precisione.
Oltre gli Schermi: L’Impatto Futuristico di FlexiVol
Per quanto riguarda i casi d’uso, i partecipanti hanno mostrato interesse nell’utilizzarlo per visualizzare piani 3D e collaborare con amici, e per scopi medici come chirurgia, montaggio video e giochi. I partecipanti hanno anche menzionato il desiderio di inserire l’intera mano nel volume e afferrare l’oggetto.
Per ora, il diffusore elastico ha permesso al team di introdurre nuovi modi di interagire con grafiche 3D — afferrare e manipolare naturalmente oggetti virtuali. Per esempio, si può afferrare un oggetto virtuale come un cubo tra l’indice e il pollice e spostarlo. Il team ha osservato:
“Display come schermi e dispositivi mobili sono presenti nelle nostre vite per lavoro, apprendimento o intrattenimento. Avere grafiche tridimensionali che possono essere manipolate direttamente ha applicazioni nell’educazione — ad esempio, visualizzare e assemblare le parti di un motore.”
Questa innovazione può anche consentire a più utenti di interagire collaborativamente senza richiedere visori di realtà virtuale. Nel mondo reale, questi display volumetrici possono specificamente essere utili nei musei, dove i visitatori possono avvicinarsi e interagire con il contenuto.
Per quanto riguarda le limitazioni, lo studio menziona la necessità di test di affaticamento e usura a lungo termine, testare materiali avanzati per un dispositivo FlexiVol commerciale, un layout più ergonomico per ridurre la domanda fisica, e migliorare le dimensioni e la risoluzione del display.
Nel loro lavoro futuro, nel frattempo, l’attenzione sarà sulla progettazione di diffusori elicoidali elastici, sull’uso di un algoritmo di rendering adattivo che adatta la proiezione in risposta al tocco dell’utente, sull’aggiunta di tecnologie aptiche per fornire feedback tattile in tutto il volume, e sull’introduzione della possibilità di inserire altri oggetti nel volume del display e renderizzare grafiche attorno a essi.
Nel complesso, i ricercatori “credono che questo semplice ma significativo miglioramento dei display volumetrici crei nuove opportunità per esplorare i vantaggi unici dei display volumetrici e dell’interazione diretta attraverso l’attraversamento.”
Aziende Innovative
Immersion Corporation (IMMR )
Nel campo della tecnologia display 3D, della realtà aumentata (AR) e della realtà virtuale (VR), ci sono diverse aziende che stanno contribuendo all’avanzamento del settore.
Ad esempio, giganti tecnologici come Meta Platforms (META ) e Apple (AAPL ) stanno facendo questo attraverso i visori Oculus e Vision Pro, rispettivamente. Microsoft Corporation (MSFT ) sta inoltre investendo nei display volumetrici, mentre Alphabet Inc. (GOOG ) (GOOGL ) è coinvolta nella visualizzazione 3D, ARCore e esperienze virtuali.
Oggi parleremo di Immersion Corporation, che si specializza nella tecnologia aptica che consente agli utenti di ricevere feedback tattile al tatto ed è comunemente usata in dispositivi indossabili, sistemi automobilistici, gaming e VR per migliorare l’esperienza dell’utente.
La tecnologia aptica è un mercato in crescita, con previsioni di passare da 3,30 miliardi di dollari nel 2024 a oltre 9 miliardi entro il 2032.
Immersion, qui, sviluppa e concede in licenza una gamma di software e IP che coinvolgono pienamente i sensi del tatto quando si operano dispositivi digitali. I suoi segmenti includono Immersion e Barnes & Noble Education. Le aree di applicazione target sono indossabili, dispositivi mobili, realtà virtuale e aumentata, console gaming, automotive e medico.
I prodotti offerti dall’azienda includono TouchSense Technology per ottimizzare attuatori e driver IC aptici per migliori prestazioni, Active Sensing Technology per portare l’aptica al livello successivo con rilevamento del movimento e tecnologia di controllo intelligente, e Kinesthetic and Force Feedback Technology per nuove esperienze utente.
L’obiettivo di Immersion è abilitare il tatto ovunque nel mondo digitale. Attualmente, oltre 3 miliardi di dispositivi utilizzano la sua tecnologia con più di 150 clienti con licenza.
Solo lo scorso anno, l’azienda ha firmato accordi di licenza con tre giganti. A feb., Immersion ha annunciato di aver firmato una licenza con Meta per aiutarli a fornire aptica di alta qualità nei loro dispositivi. Come da accordo, Immersion rende disponibili i suoi brevetti all’azienda di Mark Zuckerberg e alle sue affiliate per hardware, software, prodotti VR e gaming.
Ciò ha seguito il rinnovo della sua licenza con Nintendo per continuare a rendere disponibili i brevetti di Immersion alla società di videogiochi e alle sue affiliate. A maggio scorso, lo sviluppatore di tecnologia aptica ha anche rinnovato una licenza con Samsung Electronics per continuare a migliorare le interazioni dei dispositivi e le esperienze software della multinazionale sudcoreana attraverso la sua tecnologia di feedback tattile di alta qualità.
Immersion Corporation ha una capitalizzazione di mercato di 240 milioni di dollari, con le sue azioni, al momento della scrittura, quotate a 7,41 $, in calo di oltre il 15 % YTD. Con ciò, ha un EPS (TTM) di 2,06, un P/E (TTM) di 3,60 e un ROE (TTM) del 33,11 %. L’azienda paga un dividend yield del 2,43 %.
IMMR Grafico dei prezzi
A marzo, ha riportato i risultati finanziari per il terzo trimestre dell’anno fiscale 2025, secondo i quali, il fatturato totale è stato di 474,8 milioni di dollari nei tre mesi conclusi il 31 gennaio 2025.
L’utile netto GAAP (perdita) è stato di 15,5 milioni di dollari, o 0,47 $ per azione diluita, e l’utile netto non GAAP (perdita) è stato di 20,8 milioni di dollari, o 0,63 $ per azione diluita. Nel frattempo, le spese operative GAAP sono state 79,6 milioni di dollari, e le spese operative non GAAP 74,2 milioni di dollari.
Durante questo periodo, l’azienda ha restituito oltre 9 milioni di dollari agli azionisti tramite dividendi e riacquisti di azioni.
“Immersion ha mostrato una forte performance finanziaria nel trimestre. Continuiamo a essere laser‑focused sulla costruzione del nostro business e sulla creazione di valore a lungo termine per gli azionisti.”
– CEO Eric Singer
L’estate scorsa, l’azienda ha acquisito il 42 % di Barnes & Noble Education (BNED ), ottenendo così il controllo della società attraverso i cinque seggi del consiglio nominati da Immersion. Questa mossa è stata fatta per espandere il suo business e diversificare il settore dell’educazione. Al 31 gennaio 2025, la quota azionaria di Immersion è scesa al 32,3 % a causa di ulteriori emissioni di azioni ordinarie della libreria a azionisti non di controllo.
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Conclusione
Gli ologrammi sono stati un elemento della fantascienza per molto tempo, e sebbene siano stati fatti diversi tentativi per renderli reali, l’interazione diretta con essi non è stata ancora raggiunta. Permettendo agli utenti di raggiungere naturalmente e manipolare oggetti virtuali, gli ologrammi tattili possono aiutarci a compiere un salto trasformativo da display 3D passivi a esperienze veramente interattive.
Quindi, lo studio FlexiVol, con la sua capacità di consentire interazioni dirette attraverso l’attraversamento, spinge i confini delle interfacce virtuali e dimostra la fattibilità dei diffusori elastici per un’interazione sicura e naturale della mano.
Questo display volumetrico pone le basi per un nuovo standard nel design dell’interazione 3D, sebbene siano necessari ulteriori progressi nei materiali, nelle tecnologie aptiche e nel rendering adattivo per renderlo commerciale e ridefinire creatività, formazione e lavoro collaborativo. Con potenti possibilità di applicazione nell’educazione, intrattenimento, medicina e oltre, questa evoluzione mostra il potenziale di fondere i mondi digitale e fisico in modo più fluido che mai.
Clicca qui per un elenco delle principali azioni di realtà aumentata (AR) e realtà virtuale (VR).
