Index SCIENZA - Maggio 1997

Professione guardoni

Università e aziende americane e giapponesi stanno cercando di imitare la famosa "vista a raggi X" di Superman. Con la tecnologia della "augmented reality" (realtà aumentata) infatti mescolano immagini di oggetti reali a quelle prodotte da un computer. L’incredibile risultato è che si può vedere come sono fatti gli oggetti "dentro": i fili e i tubi all’interno di un muro; i pezzi di un motore da riparare; l’immagine in 3d del cervello e della zona da operare proiettata direttamente sulla testa del paziente. Insomma buttate pure gli occhialini a raggi X per vedere attraverso i vestiti delle ragazze: la "realtà aumentata" funziona meglio...

Diciamo la verità: chi non ha mai invidiato la "vista a raggi X" di Superman? Vedere attraverso i muri, guardare dentro gli oggetti, osservare quello che c’è "dietro" le cose. E lasciamo perdere l’uso hard, tipo vestiti trasparenti e camere da letto senza segreti. Insomma guardoni di tutto il mondo adesso (e senza venire dal pianeta Kripton) gli scienziati stanno creando anche per voi la supervista di Nembo Kid. Si chiama "augmented reality" (ar, realtà aumentata), e si potrebbe tradurre proprio come "superrealtà". Una miscela di riprese video e immagini computerizzate virtuali che, più che far gioire i maniaci, potrebbe far fare un salto di qualità in settori come la chirurgia, la meccanica, l’edilizia o la progettazione.

"Nella realtà virtuale - spiega Ulrich Neumann, scienziato informatico dell’Università della Southern California - si lavora con oggetti che in realtà non esistono ma sono solo generati dal computer. La differenza, nell’augmented reality, è che si lavora con oggetti che puoi toccare, puoi smontare: sono automobili vere, aeroplani veri, case vere". La tecnologia dell’ar deriva infatti dall’unione di immagini virtuali e immagini dal vivo combinate fra loro.

Esempio. Neumann attualmente sta lavorando con la società aeronautica McDonnell Douglas per sperimentare l’applicazione del nuovo sistema nel costruire e assemblare i pezzi di un aereo. Nei test che sta conducendo all’università, una telecamera trasmette su monitor l’immagine di un oggetto reale che deve essere montato, come un braccio metallico che va attaccato alla fusoliera di un aereo. L’immagine, sul monitor di un computer, viene combinata con le istruzioni per l’assemblaggio: in questo modo l’operaio addetto al montaggio vede esattamente come, dove e cosa deve fare per il montaggio. Come avere un foglietto con le istruzioni davanti agli occhi ma, in più, che ti mostra cosa fare nel modo e nell’ordine esatto.

Insomma, secondo i ricercatori, la superrealtà è l’ideale per tutte quelle industrie dove il lavoratore ha a che fare con assemblaggi complessi, magari di parte delicate, e devono consultare spesso manuali e istruzioni. Come, appunto, nella fabbricazione di aerei e navi. E per favorirne ancora di più l’uso (per ora ancora piuttosto complesso e costoso) Neumann e colleghi stanno già pensando ad un sistema di ar portatile, dove le immagini potrebbero apparire direttamente su un visore davanti agli occhi di chi sta lavorando.

Certo le applicazioni di questo cocktail tra immagini video e immagini di computer sono tante. La medicina, ad esempio: al "Brigham e Women’s Hospital" di Boston i chirurghi, attraverso la tecnologia dell’ar, vedono l’immagine di un tumore al cervello prodotta con la risonanza magnetica su un monitor dove è impressa anche l’immagine video della testa del paziente. Il risultato è una figura tridimensionale che permette maggior precisione chirurgica. Il passo successivo potrebbe essere l’uso di occhiali speciali che proiettano l’immagine della risonanza magnetica sul paziente. Ma è possibile anche la visione di un feto attraverso la pancia della madre (proprio come potrebbe fare Superman), o un’esame endoscopico in 3d.

"Sembra roba da fantascienza - spiega James Vallino, uno studente della Rochester University che lavora con il professor Kiriakos Kutulakos - ma è una tecnologia molto più vicina di quanto pensiamo". Tanto che qualcuno la sta già usando. Altri esempi? Una versione particolare della realtà aumentata rende possibile l’apparizione delle previsioni meteo su una mappa computerizzata. Ancora: un soldato a terra attraverso occhiali "ar" può vedere l’immagine a infrarossi di un terreno così come glielo trasmette un aereo sopra di lui. E le truppe nemiche oltre una collina che per lui sarebbero invisibili, per l’aereo non lo sono. Così l’aereo invierà sul visore del soldato l’immagine dei nemici nascosti.

Ma anche la riparazione di edifici o di macchinari complessi diventa più facile con la superrealtà. Di nuovo un esempio: se il disegno e il progetto delle strutture interne di un muro sono registrate in un computeri, il disegno stesso del progetto può "sovraimposto" all’immagine del muro. L’operaio che deve compiere la manutenzione potrà così individuare su un monitor o su un visore dove sono tubature, fili, travi o altro. Oppure nel decidere la costruzione di una casa o l’arredamento: basta combinare l’immagine reale dell’edificio con quelle virtuali del computer e scegliere cosa si vuole.

Infine un meccanico, magari di motori complessi, può vedere "attraverso" il motore come è fatto internamente. E raggiungere facilmente la parte che gli interessava. Sul monitor potrebbero anche apparire i nomi delle varie strutture, le loro funzioni, e la sequenza delle operazioni da fare per smontarle.

Insomma, paradossalmente, chiunque potrebbe mettere assieme, guidato dalle immagini di un semplice monitor, un motore a reazione: "Unire le parti indicate con A e B, inserire le viti A1 e B1 nei fori indicati...". Tutto sullo schermo, dal vivo e in 3d: basta ripetere come le scimmie. E chissà che finalmente non riusciremo a costruire quello stramaledetto modellino in plastica di veliero dell’800 scala 1:1000 abbandonato tra le parolacce vent’anni fa.

a.m.