ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITA' DI BOLOGNA
SEDE DI CESENA
FACOLTA' DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
CORSO DI LAUREA IN SCIENZE DELL'INFORMAZIONE
RIPRODUZIONE VIRTUALE DEGLI ESTERNI
DELL’EDIFICIO DEL CORSO DI LAUREA
Relazione finale in:
INTELLIGENZA ARTIFICIALE
Relatore:
Presentata da:
Prof. Giorgio Casadei
Riccardo Lombardi
Correlatore:
Dr. Stefano Cacciaguerra
Sessione III
Anno Accademico 2006/2007
A Laura e Renato,
mi hanno fatto crescere
e diventare la persona che sono ora.
A mio fratello
che mi ha aiutato nei momenti difficili.
Ai miei parenti
che mi hanno supportato nelle mie fatiche.
A Romano,
resterai sempre nei miei pensieri
e ti ringrazio per tutto quello che hai fatto per me.
Agli amici,
quelli veri,
che mi sono sempre stati vicini
e mi hanno fatto vivere a pieno la mia vita.
Al Tasso, zio Gabry, RomaG, Ruffi,
Faggiri, Ale, Mr. Dan, Giga, le massaie
e tutti gli altri
che mi hanno aiutato a portare al termine gli studi.
A Stefano,
un sentito ringraziamento
per la pazienza e la collaborazione scientifica.
Indice
Indice
INDICE ................................................................................................................... 1
DIDASCALIA FIGURE ............................................................................................ 3
1
INTRODUZIONE .......................................................................................... 7
1.1
1.2
1.3
2
SCENARIO.......................................................................................................... 7
CONTRIBUTO DELLA TESI .................................................................................. 8
DESCRIZIONE DEI CONTENUTI............................................................................ 9
STATO DELL’ARTE NEI MONDI VIRTUALI ............................................... 11
2.1
SUDDIVISIONE DEI MONDI VIRTUALI .............................................................. 14
2.1.1 The Sims 2 .................................................................................................. 17
2.1.2 Metaplace ................................................................................................... 19
2.1.3 Second Life ................................................................................................. 21
3
PROGETTAZIONE ..................................................................................... 29
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
4
CREAZIONE DEL CORSO DI LAUREA CON 3D STUDIO MAX ............................... 30
DIFFERENZE TRA 3D STUDIO MAX E SECOND LIFE ......................................... 31
INTRODUZIONE ALLA COSTRUZIONE IN SECOND LIFE ...................................... 33
OSSERVAZIONE, DOCUMENTAZIONE E MODELLAZIONE ................................... 38
FASI DI REALIZZAZIONE DEL CORSO DI LAUREA.............................................. 41
IMPLEMENTAZIONE ................................................................................. 45
4.1
RIDUZIONE DELLE PRIMITIVE .......................................................................... 47
4.2
RIDUZIONE DELLE PRIMITIVE CON PRIMFFICIENCY .......................................... 50
4.2.1 Linden Script Language utilizzato.............................................................. 53
4.3
FASI DI REALIZZAZIONE ................................................................................... 56
4.3.1 Problematiche riscontrate nella realizzazione ........................................... 65
5
CASI DI STUDIO ........................................................................................ 71
5.1
6
DIFFERENZE GRAFICHE TRA REALTÀ, SECOND LIFE E 3D STUDIO MAX.......... 71
CONCLUSIONI .......................................................................................... 87
6.1
CONCLUSIONI FINALI ....................................................................................... 87
1
Indice
6.2
SVILUPPI FUTURI ............................................................................................. 89
BIBLIOGRAFIA .................................................................................................... 91
2
Didascalia Figure
Didascalia Figure
Figura 2.1 World of Warcraft e Age of Mitology .......................................................... 15
Figura 2.2 Travian e Ogame ........................................................................................... 16
Figura 2.3 Logo di The Sims 2 ....................................................................................... 17
Figura 2.4 Personaggio in The Sims 2 ........................................................................... 17
Figura 2.5 Casa in The Sims 2 ....................................................................................... 18
Figura 2.6 Logo di Metaplace ........................................................................................ 19
Figura 2.7 Chat di Metaplace ......................................................................................... 20
Figura 2.8 Logo di Second Life ..................................................................................... 21
Figura 2.9 Foto Cappella Sistina in Second Life ........................................................... 22
Figura 2.10 Foto Avatar in Second Life ......................................................................... 23
Figura 2.11 Conferenza in Second Life ......................................................................... 24
Figura 2.12 Foto Prims ................................................................................................... 25
Figura 2.13 Foto Sandbox .............................................................................................. 26
Figura 2.14 Edificio del Colosseo in Second Life ......................................................... 26
Figura 2.15 Logo Linden Dollar .................................................................................... 27
Figura 3.1 Lavorazione di poligoni con 3DS Max ......................................................... 31
Figura 3.2 Foto Corso di Laurea con 3Ds Max .............................................................. 32
Figura 3.3 Foto aula ristoro con 3Ds Max ..................................................................... 33
Figura 3.4 Foto porta che si apre con Second Life......................................................... 33
Figura 3.5 Foto del menù primitive................................................................................ 34
Figura 3.6 Foto prims selezionate e oggetto unito ......................................................... 34
Figura 3.7 Foto Megaprim ............................................................................................. 35
Figura 3.8 Foto sculpt in realizzazione .......................................................................... 36
Figura 3.9 Foto megaprim sculpt ................................................................................... 37
Figura 3.10 Foto take copy e take .................................................................................. 38
Figura 3.11 Texture ghiaia e pavimento in ciottolato .................................................... 39
Figura 3.12 Texture muro giallo e muro rosso ............................................................... 40
Figura 3.13 Texture e cortile interno .............................................................................. 40
Figura 3.14 Texture pavimento scacchi e pavimento rosso ........................................... 40
Figura 3.15 Texture finestra e porta esterna aula ristoro................................................ 41
Figura 3.16 Texture Pietro Marinelli e tombino ............................................................ 41
Figura 3.17 Foto piano terra e primo piano .................................................................... 42
Figura 3.18 Foto auto-ritaglio automatico dei bordi ...................................................... 43
Figura 3.19 Foto inserimento guide ............................................................................... 43
3
Diidascakia Figure
Figura 3.20 Foto ghigliottina ......................................................................................... 44
Figura 3.21 Blocco “A1” e “A2” piano terra ................................................................. 44
Figura 4.1 Sandbox Denmark International ................................................................... 46
Figura 4.2 Muri che combaciano con porte e finestre ................................................... 47
Figura 4.3 Riproduzione muri adiacenti a porte e finestre............................................. 48
Figura 4.4 Riproduzione muri adiacenti a porte e finestre modificate .......................... 48
Figura 4.5 Differenza spigoli dei muri ........................................................................... 49
Figura 4.6 Foto esempio sull’incastro di finestre........................................................... 49
Figura 4.7 Riduzione primitive orizzontale e verticale attorno a finestre...................... 50
Figura 4.8 Foto di un castello esempio di primfficiency ............................................... 50
Figura 4.9 Foto cornice esterna finestra con 1 prim ...................................................... 51
Figura 4.10 Foto finestra del laboratorio al primo piano dell’università ....................... 51
Figura 4.11 Foto dei 3 archi della porta dell’aula ristoro .............................................. 52
Figura 4.12 Foto arco e parte sopra che congiungono le colonne ................................. 53
Figura 4.13 Foto elementi esterni .................................................................................. 53
Figura 4.14 Foto apertura di una porta........................................................................... 55
Figura 4.15 esempio di collaborazione tra due utenti .................................................... 56
Figura 4.16 Foto di due prims unite con texture planimetria......................................... 57
Figura 4.17 Realizzazione iniziale dei muri .................................................................. 58
Figura 4.18 modifica delle murature con meno prims ................................................... 59
Figura 4.19 Pianta completa del piano terra .................................................................. 59
Figura 4.20 Foto della riproduzione colonne ................................................................. 60
Figura 4.21 Foto sviluppo verticale del piano terra ....................................................... 60
Figura 4.22 Inserimento porte e archi ............................................................................ 61
Figura 4.23 Inserimento piano intermedio e primo con murature ................................. 62
Figura 4.24 Cortile interno con texture adeguate........................................................... 62
Figura 4.25 Cortile interno con texture adeguate 2........................................................ 63
Figura 4.26 Cortile esterno ............................................................................................ 63
Figura 4.27 Costruzione del tetto ................................................................................... 64
Figura 4.28 Tetto del corso di laurea ............................................................................. 64
Figura 4.29 Facciata dell’Università con parete esterna inclinata ................................. 65
Figura 4.30 Volte interne ai loggiati .............................................................................. 66
Figura 4.31 Volte della Basilica di Assisi su Second Life (coord. 246,109,68) ............ 67
Figura 4.32 Ringhiere e porta di ingresso ...................................................................... 67
Figura 4.33 Foto del Corso di Laurea costruito in aria .................................................. 69
Figura 4.34 Bannaggio all’interno di una sandbox ........................................................ 69
Figura 4.35 Edificio del Corso di Laurea dopo lost and found ...................................... 70
Figura 5.1 Facciata ingresso Corso di Laurea ................................................................ 72
Figura 5.2 Facciata ingresso Corso di Laurea in Second Life ....................................... 73
Figura 5.3 Facciata ingresso posteriore Corso di Laurea ............................................... 73
Figura 5.4 Facciata ingresso posteriore Corso di Laurea in Second Life ...................... 74
Figura 5.5 Facciata laterale esterna Corso di Laurea ..................................................... 74
Figura 5.6 Facciata laterale esterna Corso di Laurea in Second Life ............................ 75
Figura 5.7 Facciata laterale esterna zona cortile esterno del Corso di Laurea ............... 76
Figura 5.8 Facciata laterale esterna zona cortile esterno del Corso di Laurea in Second
Life ................................................................................................................................. 76
Figura 5.9 Cortile interno Corso di Laurea Facciata 1................................................... 77
Figura 5.10 Cortile interno Corso di Laurea Facciata 1 in Second Life ........................ 77
Figura 5.11 Cortile interno Corso di Laurea Facciata 1 in 3D Studio Max ................... 78
Figura 5.12 Finestra chiusa facciata cortile confronto ................................................... 79
4
Didascalia Figure
Figura 5.13 Cortile interno Corso di Laurea Facciata 2 ................................................. 79
Figura 5.14 Cortile interno Corso di Laurea Facciata 2 in Second Life ........................ 80
Figura 5.15 Cortile interno Corso di Laurea Facciata 2 in 3D Studio Max ................... 80
Figura 5.16 Loggiato del Corso di Laurea facciata 2 ..................................................... 81
Figura 5.17 Loggiato del Corso di Laurea facciata 2 in Second Life ............................ 81
Figura 5.18 Loggiato del Corso di Laurea facciata 2 in 3D Studio Max ....................... 82
Figura 5.19 Cortile interno facciata 3 Corso di Laurea .................................................. 82
Figura 5.20 Cortile interno facciata 3 Corso di Laurea in Second Life ......................... 83
Figura 5.21 Cortile interno facciata 3 Corso di Laurea in 3D Studio Max .................... 83
Figura 5.22 Cortile interno facciata 4 Corso di Laurea .................................................. 84
Figura 5.23 Cortile interno facciata 4 Corso di Laurea in Second Life ......................... 84
Figura 5.24 Cortile interno facciata 4 Corso di Laurea in 3D Studio Max .................... 85
5
Capitolo 1: Introduzione
1 Introduzione
1.1 Scenario
Una delle forme ibride derivanti dai fenomeni di natura tecno-sociale che
caratterizza il Web è rappresentata dai mondi virtuali multiutenti. Questi nuovi
ambienti elettronici virtuali sono accessibili tramite internet e mostrano un approccio
diverso dalle classiche chat 3D ed ai videogame. Sono Social Environment ovvero un
ambiente digitale ove l’utente ha la possibilità di interagire, attraverso apposite
interfacce, in tempo reale dentro uno spazio tridimensionale, vivendo l’illusione di un
movimento e di un’immersione spaziale effettiva.
Second Life è il simulatore social environment per eccellenza: in quanto si può
considerare uno spazio persistente, aperto, altamente personalizzabile e configurabile.
In questo “metamondo” ogni utente può collegarsi senza limiti di orario e, grazie ad
un’interfaccia tridimensionale, identificarsi con un avatar che lui stesso plasma dando
l’immagine di sé che preferisce.
A differenza dagli altri mondi virtuali, Second Life è orientato alla creazione di
contenuti, tenendo fede al suo motto “Our world, your imagination”. Ogni utente
utilizza gli stessi strumenti degli amministratori di sistema e ha la possibilità di creare
delle ambientazioni, attraverso l’uso di primitive, diventando quindi vero e proprio
demiurgo dell’ambiente circostante. Tutti i contenuti sono realizzati grazie ad uno
strumento di modellazione tridimensionale intuitivo, che permette la costruzione sia di
oggetti elementari che complessi. Ciascun elemento può essere animato attraverso
l’utilizzo di un linguaggio di scripting nativo, chiamato “Linden Script Language”, che
permette perfino di fornire gli oggetti di un comportamento autonomo.
7
Capitolo 1: Introduzione
Ogni oggetto ha come peculiarità la memoria della firma digitale del proprio
creatore, può essere scambiato e venduto tra gli utenti utilizzando come valuta
commerciale la moneta interna chiamata “Linden Dollar” (convertibile in dollari US).
All’interno del metamondo si sono sviluppate molteplici attività, tra cui aziende,
enti pubblici e università. L’utilizzo che viene fatto da enti universitari è di tipo
formativo ed educativo; tra le prime ad entrare sono state l’università di Harvard e
quella di Oxford.
In ambito politico, il primo ministro italiano che ha sfruttato le potenzialità
divulgative del mezzo, indicendo una conferenza su di un’isola da lui acquistata, è stato
l’Onorevole Antonio Di Pietro.
Numerose aziende hanno esportato la propria immagine in modo innovativo,
aprendo la propria impresa a nuove possibilità relative alla vendita e alla pubblicità. Il
primo caso d’impresa Real Estate che abbia intrapreso un’attività di virtual business è
stata l’italiana Gabetti Property Solution.
La regione italiana Toscana è stata la prima ad apparire ufficialmente in questo
mondo. Nell’ambito sociale, si ricorda l’organizzazione di alcuni scioperi degli avatar
dei dipendenti di IBM, indetto dalle associazioni sindacali CGIL, CISL e UIL.
Utilizzando “Ultrapro Plug” è stato possibile a fine 2007 compiere
un’operazione chirurgica di ernia inguinale.
1.2 Contributo della tesi
L’obiettivo di questa tesi è realizzare un edificio virtuale all’interno di SL.
Questa struttura deve permettere ai futuri studenti universitari di interagire e cooperare,
attraverso i propri avatar, in un ambiente virtuale. In questo scenario è interessante
permettere agli utenti di condividere esperienze interattive mentre si muovono con i
propri avatar all’interno del mondo virtuale pianificando il proprio futuro.
Diventa perciò interessante riprodurre l’edificio dell’università, in primis perché
la struttura rappresenta uno strumento fortemente interattivo, inoltre lo spirito
dell’”eduteinment” permette ai fruitori di acquisire nozioni ricordando le esperienze
maturate. In secondo per l’orientamento, infatti diamo modo non solo di poterlo
visionare da casa tramite foto o filmati, ma soprattutto offriamo la possibilità
innovativa di esplorarlo completamente nella sua interezza introducendoci direttamente
in una sua riproduzione virtuale.
8
Capitolo 1: Introduzione
Quest’ambiente deve essere altamente interattivo e deve trasmettere all’utente la
percezione di trovarsi in un labirinto di stanze tematiche, rappresentate da aule,
laboratori, uffici e segreterie dell’edificio dell’università.
Ogni utente dovrà possedere un profilo adibito ad immagazzinare delle
esperienze maturate raffigurandosi all’interno del Corso di Laurea. Lo studente avrà la
possibilità, secondo la carriera presente nel profilo, di seguire lezioni o fare esperimenti
in base alla preparazione posseduta. In questo modo sarà spronato a raggiungere
obiettivi ed a perseverare fino al conseguimento degli stessi.
Il progetto diventerà un vero e proprio laboratorio virtuale del Corso di Laurea
di Scienze e Tecnologie Informatiche e darà la possibilità all’esecutore di costruire una
vita virtuale alternativa all’interno di un mondo virtuale, comunicare con colleghi e
cooperare in progetti rimanendo comodamente seduto a casa.
La struttura universitaria è stata realizzata passo passo rispettando tutti i limiti
imposti dall’applicazione. La riproduzione è partita dall’importazione delle planimetrie
immesse in scala, grazie alle quali è stata possibile una ricostruzione di murature,
finestre, porte e di altre componenti affidabili e fedeli alla realtà.
Grazie all’interattività e l’immersività del progetto viene data la possibilità a
chiunque sia interessato di visitarlo da casa esplorando ogni ambiente dell’edificio.
1.3 Descrizione dei contenuti
La struttura di questo lavoro è articolata in sei capitoli. Nel secondo capitolo si
tratta dello stato d'arte nei mondi virtuali partendo dal concetto di “ciberspazio”si
giunge ad illustrare gli ambienti virtuali che permettono la realizzazione di strutture
virtuali complesse. Il terzo capitolo contiene la fase di progettazione del sistema
realizzato per riproduzione virtuale dell'edificio del Corso di Laurea. Nel quarto
capitolo viene illustrata l'implementazione del sistema progettato seguendo passo passo
la costruzione virtuale dell'edificio dell'università. Il quinto è dedicato al raffronto tra la
realtà ed, ove possibile, si è confrontato tale progetto con la realizzazione in 3D Studio
Max di una precedente tesi. Il sesto capitolo presenta alcune considerazioni sul lavoro
svolto e mostra possibili sviluppi futuri per questo lavoro di tesi.
9
Capitolo 1: Introduzione
10
Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
2 Stato dell’arte nei mondi
virtuali
Il ciberspazio è un metamondo caratterizzato dall'uso dell'elettronica e dello
spettro elettromagnetico atto a immagazzinare, modificare e scambiare informazioni
attraverso le reti informatiche e le relative infrastrutture fisiche [C2.1]. È visto come la
dimensione immateriale che mette in comunicazione i computer di tutto il mondo in un
unico network permettendo agli utenti di interagire tra loro senza nessun riguardo per la
loro posizione geografica. Storicamente il termine fu coniato da William Gibson, padre
della fantascienza cyberpunk, nel suo romanzo “Neuromancer” (1984). In tale
romanzo, ambientato in un cupo futuro, tutte le informazioni risiedono all’interno della
rete mondiale. In quest’ambientazione, i neuromanti [C2.2] quotidianamente entrano in
questo spazio virtuale per interegire con programmi ed altri utenti cercando di reperire
informazioni utili ai loro scopi.
Sull’idea di ciberspazio è stata improntata la trama di diversi film. In “The
Matrix”, l’idea della “matrice” nella quale ogni essere umano è collegato fin dalla
nascita, a propria insaputa, rappresenta la realtà virtuale [C2.3].
Ogni umano trascorre una propria vita artificiale all’interno di questo mondo
attraverso la propria rappresentazione sintetica definita “avatar” [C2.4]. Come, per la
religione Induista, l’avatar rappresenta l'assunzione di un corpo fisico da parte di un dio
o di uno dei suoi aspetti sulla terra, così nel ciberspazio, rappresenta l’incarnazione
dell’utente sotto forma di byte. Nel film “Tron” il programmatore è trasferito
all’interno del programma dove i software hanno una propria personalità e le
caratteristiche dei loro creatori.
11
Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
Oggi si pensa alla rete internet come una possibile implementazione del
ciberspazio. Di fatto sono due cose ben differenziabili, metaforicamente si può dire che
un sito web esiste all’interno del ciberspazio. In accordo con questa interpretazione, gli
eventi che hanno luogo in internet non sono per questo in atto nei paesi dove si trovano
fisicamente i partecipanti o i server, ma nel ciberspazio.
Lo “spazio” nel ciberspazio può essere più comunemente paragonato alla
definizione matematica di “spazio matematico” e di “spazio fisico”, quindi si riferisce
non al contenuto presentato dal navigatore in internet, ma piuttosto alla possibilità di
navigare tra diversi siti, tramite i feedback loops tra l’utente e il resto del sistema.
In questo modo si crea il potenziale di incontrare continuamente qualcosa
d’inatteso, sconosciuto, ma soprattutto imprevisto e quindi non risulta essere un sistema
statico.
Ma allora possiamo chiederci se il connubio tra il web e internet è realmente
l’implementazione del ciberspazio?
Per rispondere a questa domanda prendiamo in considerazione i videogiochi, i
quali differiscono dalla comunicazione basata sul testo improntata da un browser
perché danno la possibilità all’utente di interagire con il mondo che lo circonda. Con
questa tecnologia vengono riprodotte immagini sullo schermo intese come figure che
occupano realmente uno spazio. L’animazione mostra i movimenti delle figure, quindi
non avremo più una successione di pagine Web, ma uno scambio d’informazioni
rappresentabile figuratamente, di più facile lettura e di maggior effetto e completezza di
un documento di testo online.
In un gioco online l’utente può rappresentare il suo personaggio come
preferisce, e visualizzarlo figurativamente sullo schermo. Queste comunità virtuali non
si devono fermare al livello di caratterizzazione dell’avatar, ma devono far interagire il
giocatore in una Realtà Virtuale [C2.5], simulata, creata e gestita dinamicamente da un
computer.
Il termine realtà virtuale fu introdotto da Jaron Lanier, uno dei pionieri in questo
campo, che parlò per la prima volta di “virtual reality” al SIGGRAPH (Special Interest
Group on GRAPHinc and Interactive Techniques) del 1989. Riguardo la realtà virtuale,
Lanier dichiarò: “È molto difficile da descrivere se non si è provata. Ma c’è
un’esperienza che consiste nel sognare che non c’è nulla di impossibile, che qualsiasi
cosa può accadere, che si è in un mondo assolutamente aperto, in cui l’unica
12
Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
limitazione è la propria mente. Ma il problema è che si è lì da soli, tutti soli con se
stessi. E quando ci si risveglia si deve rinunciare a tutta quella libertà. Tutti noi
abbiamo sofferto da bambini un terribile trauma che poi abbiamo dimenticato, quando
abbiamo dovuto accettare il fatto che siamo degli esseri materiali, e che tuttavia, nel
mondo materiale in cui dobbiamo fare delle cose, siamo molto limitati. Quel che mi
sembra così emozionante della realtà virtuale è che essa ci restituisce quella libertà. Ci
dà la sensazione di poter essere quello che siamo senza alcun limite, e che la nostra
immaginazione sia diventata oggettiva e che possiamo farvi partecipare altre persone”
[C2.6].
L’obiettivo preposto è quello di creare un ambiente digitale ove l’utente ha la
possibilità di interagire, attraverso delle apposite interfacce, in tempo reale dentro uno
spazio tridimensionale, ricavando l’illusione di un movimento e di una immersione
spaziale effettiva. Nelle esperienze della realtà virtuale è evidente come la percezione
accompagna l’azione. Questo perché sono creati per il nostro modo costitutivo e
globale di percepire, fondato sul corpo e sull’azione piuttosto che su singoli sensi. Per
questo consideriamo questi sistemi immersivi una “tecnologia cognitiva” basata
“sull’interattività e sull’impiego di capacità sensomotorie e cinestetiche”, strettamente
legata alle “possibilità cognitive del corpo”[C2.7].
Questo mondo tridimensionale può essere il modello geometrico di un edificio,
di una città, di un territorio o di un oggetto. Spostarsi in tempo reale significa lasciare la
possibilità all’utente di decidere, attraverso le proprie azioni, quello che porterà a
termine, da che parte guardare, dove andare e come comportarsi. Questa illusione è
data dalla capacità del programma di adattare il più rapidamente possibile i punti di
vista e le geometrie all’interno dell’ambiente simulato in base ai movimenti ed alle
azioni che l’utente compie, creando un’esperienza sensoriale la più possibile identica a
quella di un ambiente reale.
L’ambiente è rappresentato graficamente ed aggiornato numerose volte al
secondo, tutto questo in base al movimento imposto dall’utente attraverso mouse,
tastiera, joystick e molti altri strumenti maggiormente sofisticati.
Attraverso l’utilizzo di videogiochi l’utente non dovrebbe percepire l’ambiente
simulato come una rappresentazione della realtà ben ricostruita, ma dovrebbe aver
l’impressione di trovarsi effettivamente in uno spazio reale. La reazione dell’ambiente
simulato agli spostamenti visivi deve essere immediata e fluida, quindi gli oggetti
13
Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
collocati nell’ambiente dovranno rispondere perfettamente alle ombre e alle
illuminazioni nelle quali sono contestualizzati.
Tutti questi requisiti non sono facili da ottenere, dato che non devono essere
presenti solo buone doti ingegneristiche, ma anche un’accurata conoscenza
dell’apparato sensoriale umano.
Per avere un’immersione virtuale ottimale, l’utente non deve avere solo la
sensazione visiva ottimale di
quello
che sta succedendo,
ma anche un
accompagnamento uditivo collegabile intuitivamente a quello che sta vedendo. I suoni
riprodotti, devono essere adatti, ma soprattutto sincronizzati a quello che è visualizzato
a schermo.
In sostanza, gli ambienti virtuali non sono necessariamente un’esperienza che
riguarda solo una persona isolata dal mondo, ma possono consistere in un’esperienza
condivisa da più utenti che interagiscono e comunicano tra loro, all’interno di Mondi
Virtuali. Un mondo virtuale è un ambiente non reale creato da una successione di bit,
che si presenta sotto forma grafica, generalmente tridimensionale e permette sia la
riproduzione di un mondo reale, che la realizzazione di un mondo immaginario.
Il concetto d’immersione virtuale è ripreso per dare una definizione di mondi
virtuali, da parte di William R. Sherman e Alan Craig nel loro libro “Understanding
Virtual Reality” dove affermano che “l'immersione è la sensazione di essere in un
ambiente; l'immersione può essere di tipo mentale (uno stato di profondo
coinvolgimento, con sospensione dell'incredulità) e/o fisica (la sensazione di essere
entrati con il corpo nell'ambiente, grazie agli stimoli sintetici che i nostri sensi
ricevono dalla macchina)” [C2.8].
2.1 Suddivisione dei Mondi Virtuali
I mondi virtuali possono dividersi in tre categorie: educazione, intrattenimento e
simulazione. La parola “Edutainment” (education, enterteinment) riassume questi due
termini. Questo tipo di educazione è molto utile per raffinare certe sensibilità
particolarmente adatte alla società contemporanea, soprattutto grazie al meccanismo
della metamorfosi della propria identità che avviene in tutti i giochi e può favorire il
decentramento identitario auspicato da molte strategie educative, come ad esempio
quello dell'educazione interculturale.
14
Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
La via ludica all'apprendimento non deve essere finalizzata solo alla conoscenza
di nozioni o di discipline, ma deve rappresentare un modo vero e proprio di concepire e
comprendere il mondo. Il gioco, infatti, ricopre proprio questa funzione: grazie a questo
l’utente scopre la realtà che lo circonda e sperimenta nuove abilità come il volo o il
teletrasporto, che nella vita reale vanno contro le leggi della fisica, ma in questi mondi
sono possibili e permettono di allargare le prospettive del mondo stesso. Altro motivo è
facilitare l’immersione in una società che sempre di più ha bisogno di aperture
prospettiche e approcci ludici.
I giochi di simulazione sono sistemi di apprendimento sperimentale impiegati
nella formazione aziendale. Servono a sviluppare capacità operative e a migliorare i
comportamenti di relazione: acquisizione di tecniche, conoscenza di principi di
riferimento, coinvolgimento nelle logiche di azione, affinamento di competenze
diagnostiche, di comunicazione, di soluzione di problemi, di relazioni interne ed
esterne, di elaborazione di tattiche, ecc. Possono essere supportati con le nuove
tecnologie dell'informazione e della comunicazione e svolti online e offline.
In ognuno è possibile, oltre all’interazione visiva, anche chattare e parlare
direttamente in streaming audio con programmi come “teamspeak”. Quest’aspetto è
molto interessante dato che permette di conoscere nuova gente e socializzare.
Una delle categorie più diffuse è quella dei MMORTS (Massively Multiplayer
Online Real-time Strategy), dove all’interno si trovano titoli di videogames come
“World of Warcraft” [C2.9] e “Age of Mitology” [C2.10].
Figura 2.1 World of Warcraft e Age of Mitology
Il successo di questa categoria di giochi online è elevatissimo, infatti non esiste
una fascia di età ben definita per descrivere l’utente medio, perché cattura intere
generazioni di player e a questo va il merito della loro larga diffusione. Lo scopo
15
Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
principale è di raggiungere il massimo livello prima degli altri (“PowerPlay”), per
avere il predominio assoluto.
Un’altra categoria molto diffusa, con finalità pressoché identiche ai MMORTS,
è quella dei BBMMORPG (Browser Based Massive Multiplayer Online Role-playing
Games). Tra i massimi esponenti ci sono Travian [C2.11] e Ogame [C2.12]. Sono
enormi database online raffiguranti simulazioni di battaglie, gestiti in tempo reale, nei
quali l’utente ha come scopo quello della ricerca, dello sviluppo, ma soprattutto quello
della massima espansione territoriale e del proprio esercito. La differenza principale
rispetto ai MMORTS è che qui non si ha un vero e proprio avatar, rappresentato da un
personaggio tridimensionale che si muove nello schermo e che compie vere e proprie
azioni, ma una serie di contatori, sincronizzati, che descrivono le operazioni effettuate.
Figura 2.2 Travian e Ogame
Entrambe le categorie sono interessanti, ma non sono utili al nostro fine. Quindi
cercheremo di improntare il nostro lavoro su mondi virtuali del genere “Social
Environment”. In questi, lo scopo principale è quello di esplorare e conoscere nuove
cose all’interno del mondo arricchendo il proprio bagaglio in base alle esperienze
effettuate. Altra possibilità è di integrare l’ambiente circostante costruendo ogni cosa
vogliamo. È proprio su questo punto ci siamo soffermati nella ricerca del software
adatto alle nostre attese: il nostro obiettivo, infatti, era di riprodurre il Corso di Laurea
di Scienze e Tecnologie Informatiche in un mondo virtuale.
I software più diffusi che ci permettono di costruire edifici nei mondi virtuali
sono tre:
• The Sims 2
• Metaplace
• Second Life
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Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
2.1.1 The Sims 2
The Sims 2 [C2.13] è un videogioco di simulazione di vita reale sviluppato dalla
Maxis [C2.14] e distribuito dalla EA Games [C2.15]. Si presenta come il seguito di The
Sims, precursore della categoria.
Figura 2.3 Logo di The Sims 2
The Sims 2 è stato rilasciato per PC il 17 settembre 2004. Del gioco sono inoltre
state sviluppate numerose versioni per console, sebbene assai diverse dalla versione per
PC.
I Sims sono gli abitanti di SimCity: rappresentano gli avatar e sono i veri
protagonisti di questo gioco. L'attenzione è spostata dal controllo della città a quello
delle singole famiglie di abitanti. Al primo avvio del gioco sono già presenti diverse
famiglie di Sims, divise nei tre quartieri di Bellavista, Stranizia e Verona Creek.
Tuttavia è possibile creare infiniti Sim con l'uso dell'editor, il Create-A-Sim (CAS),
dotato di numerose funzionalità aggiuntive rispetto a quello già presente in The Sims,
fra il quale la possibilità di modificare i tratti somatici dei Sim e una maggiore libertà
nella scelta degli abiti.
Figura 2.4 Personaggio in The Sims 2
A differenza della precedente versione, in The Sims 2 gli abitanti invecchiano
passando attraverso i vari stadi della vita (con le proprie specifiche caratteristiche).
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Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
Un'altra novità rispetto a The Sims sono le aspirazioni: esse determinano i desideri e le
paure del Sim, cioè quello che il Sim vorrebbe fare e quello che invece teme. I desideri
aggiungono punti aspirazione, le paure li tolgono. Questi desideri non sono facili da
realizzare: comprendono guadagnare ingenti quantità di “Simoleon”, moneta di The
Sims 2, arrivare al culmine di una carriera, sviluppare al massimo tutte le abilità, avere
molte attività al livello massimo, ecc. I Sim possono anche morire. I personaggi morti
possono tornare a fare visita ai vivi come fantasmi e avranno un diverso aspetto
secondo la causa della morte e anche diversi atteggiamenti.
Esercitandosi con specifici oggetti un Sim può migliorare le sue abilità;
l'apprendimento di queste è indicato su una scala numerica che indica la capacità del
Sim ad eseguire certe azioni. Per progredire nella carriera inoltre, sono richiesti un
certo numero di punti abilità.
I territori sono divisi in quartieri e gli avatar suddivisi in famiglie. I Sim abitano
in case che possono essere modificate o interamente create dal giocatore attraverso
l’editor di costruzione. Si possono collocare fondamenta, muri, porte finestre,
pavimentazioni e scale a piacimento. L'esterno può essere arricchito da recinzioni,
cancelli, alberi, cespugli, fiori, laghi, fontane e piscine, e, possedendo l'espansione
“Nightlife”, anche da vialetti per parcheggiare la macchina, mentre con l'espansione
“Seasons” i Sim possono anche crearsi un orto ed avere alberi da frutta. La casa può
avere più piani ed essere formata anche da varie strutture disgiunte.
Figura 2.5 Casa in The Sims 2
Tuttavia riprodurre case esistenti realmente nel mondo di the Sims 2 può essere
molto impegnativo, a causa di varie restrizioni, come l'impossibilità di utilizzare lo
spazio inferiore alle scale. Alcune “cheats”, trucchi possibili nel software, permettono
una maggiore libertà nella costruzione, ma potrebbero creare alcuni errori nel gioco.
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Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
Nella modalità “Compra” c’è permesso di arredare a piacimento l'interno e
l'esterno del lotto, con un gran numero di oggetti, dagli elettrodomestici ai tavoli, dalle
decorazioni ai computer, dalle lampade ai sanitari. Durante l’operazione di acquisto, il
gioco è in pausa. Per ottenere una buona casa, oltre al fine estetico, bisogna tener conto
dei soldi a disposizione e degli attributi di ciascun oggetto. Esistono numerosi oggetti
con la stessa funzione, ma con un diverso aspetto, prezzo, statistiche: ad esempio, un
forno costa di più ed è più ingombrante di un fornetto a micro-onde, ma produrrà cibi
più nutrienti.
I vari oggetti possono essere raggruppati secondo le caratteristiche che l’utente
preferisce oppure secondo la stanza in cui sono più adatti. È inoltre data la possibilità al
giocatore di creare raccolte personalizzate di oggetti, in modo da ritrovare facilmente
forniture simili o che comunque si abbinano bene fra loro. Sono stati realizzati siti
internet non ufficiali, alcuni dei quali a pagamento, che contengono oggetti aggiuntivi
[C2.16].
Questo mondo virtuale è ben strutturato ma con limitazioni nella costruzione,
quindi non funzionale al nostro utilizzo.
2.1.2 Metaplace
Figura 2.6 Logo di Metaplace
Metaplace è un software open in via di realizzazione pubblicato dall’Areae Inc.
[C2.17], una start-up creata da sviluppatori di giochi online di massa di vecchia data tra
i quali il programmatore Raph Koster [C2.18] (alcuni provengono dal team di Ultima
Online [C2.19]).
L'obiettivo di Metaplace è sia di fornire una piattaforma di sviluppo per
ambienti virtuali, completamente modulare, di utilizzo semplice e immediato, che di
realizzare una chat grafica, Metaplace questo dovrebbe consentirlo attraverso un
sistema intuitivo.
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Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
Figura 2.7 Chat di Metaplace
Il produttore Areae non intende offrire agli utenti un metamondo
preconfezionato, ma un'infrastruttura aperta sulla quale edificare e un motore capace di
tradurre ogni elemento creato dagli utenti in un file comprensibile da un browser. Ad
esempio, dovrebbe essere possibile inviare informazioni dal mondo virtuale verso
l'esterno attraverso RSS feed o XML, permettendo così molte operazioni interessanti,
quali introdurre notizie (pubblicità...) o consentire lo scambio di messaggi da e verso
pagine HTML, e così via.
Metaworld, ora in versione alfa, sarà una piattaforma di sviluppo: l'idea
vincente è che offrirà ai suoi utenti le basi per costruire spazi web come fossero
micromondi. “Ogni mondo si può pensare come una fosse un server, ogni oggetto si
può pensare come un link” ha spiegato Koster. In ogni micromondo i contenuti saranno
scelti dal “demiurgo” (ideatore) e sarà pronto a ospitare utenti che vorranno interagire
fra loro e con i contenuti presenti.
Esistono già fenomeni del genere che sfruttano videogames online come Ultima
Online e Neverwinter Nights, ma questi sono legati al mondo originario sviluppato
dalle rispettive software houses. Sono, infatti, mondi chiusi dove la possibilità di
introdurre grafica, elementi di logica (come il comportamento dei personaggi che si
muovono autonomamente nel mondo virtuale) o regole di comportamento fisico
dell'ambiente sono veramente limitate.
Koster insiste sul fatto che Metaplace ambiziosamente mira alla massima libertà
espressiva: “Si può prendere un’intera directory di contenuti grafici e utilizzarla come
base per blocchi di modulo” scrive sul website, “o inserire un sistema di movimento
con un copia e incolla”.
I modelli di business sono numerosi: lo spazio messo a disposizione degli
aspiranti demiurghi sarà gratuito e ospiterà pubblicità, anch’essa in formato
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Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
minimondo, con il quale si potrà interagire. Agli utenti che invece vorranno sviluppare
metamondi commerciali sarà chiesto un contributo. L’azienda che sta alle spalle di
Metaworld venderà denaro virtuale da spendere nei mondi degli utenti. Il metamondo
ha ambizioni di consegnare gli strumenti nelle mani dei “netizen” (avatar) e lasciare che
siano loro stessi a costruire l'universo e il futuro del web.
Le possibilità annunciate Metaplace sembrano buone e porterebbero a un
rivoluzionamento dei mondi virtuali, ma ora, non essendo ancora in un software
utilizzabile in versione stabile e diffuso, non lo possiamo prendere in considerazione
per la realizzazione del nostro progetto [C2.20] [C2.21].
2.1.3 Second Life
Second Life [C2.22]è un mondo virtuale tridimensionale multi-utente online di
proprietà dalla società americana Linden Lab [C2.23], concepito dalla mente di Philip
Rosedale [C2.24].
Figura 2.8 Logo di Second Life
Il progetto che sarebbe divenuto Second Life (inizialmente, Linden World)
iniziò nel 1991, mentre le prime prove furono effettuate nel novembre del 2002.
Sei mesi più tardi SL aprì le sue porte al pubblico in versione beta. Inizialmente
era prevista una quota d’iscrizione utile per la creazione e memorizzazione gli oggetti
creati dai residenti di questo mondo virtuale. Inoltre a tale quota andavano sommati i
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Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
costi d’uso dei terreni, del teletrasporto e una tassa sulle “prim” (primitive), blocchi di
materia con cui si costruiscono gli oggetti virtuali. Tutti i costi iniziali sostenuti da chi
voleva partecipare al mondo di Second Life erano necessari perché ogni singolo
oggetto costruito risultava appesantire il server che gestiva il mondo virtuale.
Dal 2003, data del lancio ufficiale, questi costi sono stati soppressi ed è stato
introdotto un unico vincolo al momento dell’iscrizione: l’essere maggiorenni. Il solo
costo imposto dalla Linden, è quello per l’acquisizione di una porzione di terreno, a
discrezione dell’utente, utile per poter posizionare gli oggetti creati in modo stabile. Al
tempo del lancio SL consisteva in soli 16 server e contava a malapena 1.000 utenti,
mentre tre anni dopo girava su tremila server e aveva cinque milioni di utenti registrati.
In questo modo, in continua evoluzione, è stato permesso ad ogni singolo partecipante
di creare il mondo che lo circonda. Questa innovazione introdotta dagli sviluppatori
della Linden ha due vantaggi: il primo è che gli utenti possono dare sfogo alla loro
immaginazione creando nuovi oggetti sotto forma di palazzi, navi, aerei, ecc, mentre il
secondo è che la società non ha dovuto pensare a realizzare l’intera ambientazione.
Figura 2.9 Foto Cappella Sistina in Second Life
Come negli altri mondi virtuali l’avatar rappresenta il meccanismo della
metamorfosi della propria identità, da modificare a piacimento. Questo non fa altro che
rendere gli incontri veri e propri scambi tra esseri umani.
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Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
Figura 2.10 Foto Avatar in Second Life
Su Second Life sono registrati molti programmatori e disegnatori 3D. Alcuni di
questi hanno guadagnato somme di denaro (vero) vendendo “script” (linguaggio di
programmazione in Second Life) o oggetti creati appositamente per essere utilizzati
all’interno di tale mondo virtuale.
Nel corso degli anni, all’interno di SL, si è assistito alla nascita di vere comunità
e sottoculture che sono state oggetto di studi e ricerche presso numerose università
(Harvard, Oxford, ecc…). Anche all’interno del nostro Corso di Laurea si è pensato di
partecipare, ed il laboratorio di “Vita Artificiale” ha promosso la creazione del gruppo
“Infonauti” nel quale lavorano studenti, tirocinanti, tesisti e docenti.
Un’opportunità fornita da questo mondo è di incontrare altri utenti attraverso i
propri avatar, effettuando discussioni a tema o in ambito “sociale”. Questo può avviare
ad una conoscenza virtuale o addirittura futura nella vita reale. Molte aziende utilizzano
la piattaforma Second Life per presentare vere e proprie “conferenze” oppure gli utenti
si ritrovano per dei “Brain Storming” (tecnica di creatività di gruppo per far emergere
idee volte alla risoluzione di un problema), per confrontare cioè le proprie idee.
Abitualmente per far ciò i partecipanti si ritrovano in “land” (terre) predefinite e
parlano tra di loro attraverso i propri avatar. Molte land sono però acquistate dalle
grosse aziende per pubblicizzare i propri prodotti.
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Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
Figura 2.11 Conferenza in Second Life
2.1.3.1 Funzionamento e suddivisione
All’interno del mondo di SL è possibile realizzare qualsiasi cosa desiderata: si
può volare, teletrasportarsi e cambiare aspetto quando si preferisce.
Questo mondo virtuale è rappresentato come una replica di quello reale,
costituito da regioni (65.536 metri quadrati) interconnesse fra loro e formate da terra,
acqua e cielo (SL consente di costruire anche in etere, questa è una delle tecniche
migliori nel caso di grandi costruzioni). Grazie alla funzione di “search” (ricerca) è
possibile trovare e raggiungere, tramite il teletrasporto, qualsiasi luogo all’interno del
metamondo.
Gli utenti di SL chiamano le regioni “sims”, abbreviazione di simulators perché
originariamente un server conteneva un’intera regione. Ora ci sono due regioni per ogni
server, ma il nome è rimasto quello originario.
SL è suddiviso in aree formate da molteplici regioni, in ognuna sono presenti un
set di regole che ogni avatar deve rispettare, altrimenti rischierebbe di esser “bannato”
(cacciato).
2.1.3.2 Primitive e Sandbox
Indipendentemente da quale oggetto prendiamo in considerazione quasi la
totalità è stata costruita dagli utenti di SL. Effettivamente quella di “building” è una
delle attività maggiormente utilizzate e anche una fonte di guadagni. La maggior parte
degli oggetti che vediamo è stata costruita tramite “primitive”, solidi modellabili a
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Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
piacere dall’utente. Queste possono avere forma di cubo, triangolo, sfera, ecc. e
l’utilizzatore può modificarle, tramite comandi opportuni, attraverso la sostituzione dei
valori delle coordinate cartesiane, sia inserendo i valori da tastiera, che modificandole
con il mouse. Possiamo modificarne il colore, il materiale a nostro piacimento e anche
applicare delle texture (immagini già in possesso dell’utente, oppure caricate dallo
stesso al costo di 10L$ cadauna). Le prim possono anche diventare trasparenti, essere
tagliate, svuotate partendo dal centro, ecc… L’unico vincolo imposto è quello della
dimensione massima che possono raggiungere, cioè ogni coordinata non deve superare
il massimo di 10 metri e minimo 1 centimetro.
Figura 2.12 Foto Prims
Per cercare di ovviare al vincolo massimo imposto dai 10 metri per coordinata,
sono state inventate le Megaprims (primitive con dimensioni maggiori).
Le primitive non possono essere costruite ovunque. Esistono delle particolari
aree chiamate “Sandbox” dove l’avatar può realizzare quello che preferisce. Ogni
Sandbox ha un proprio regolamento interno che varia, la maggior parte delle volte, sul
numero di primitive utilizzabili all’interno, sul tempo di costruzione massimo (le più
grandi hanno una soglia di 5 ore), ma anche su restrizione in base al gruppo di
appartenenza.
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Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
Figura 2.13 Foto Sandbox
Tutte queste caratteristiche rendono Second Life il mondo virtuale
maggiormente adatto per svolgere il nostro compito di costruzione del Corso di Laurea
di Scienze e Tecnologie Informatiche.
Figura 2.14 Edificio del Colosseo in Second Life
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Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
2.1.3.3 La Moneta
Per quanto riguarda il denaro, SL ha la sua valuta di riferimento: il Linden
Dollar.
Figura 2.15 Logo Linden Dollar
E’ possibile eseguire il cambio di valuta dei bonus e degli stipendi presenti in
SL con dollari veri a un tasso di cambio che fluttua secondo le scorte monetarie.
Abitualmente è 1 dollaro Usa vale circa 275 Linden Dollar (L$), ma si sono riscontrati
picchi storici che hanno visto il tasso di cambio scendere sotto i 200 L$ e salire oltre i
300 L$. I modi in cui ottenere denaro sono infiniti, si può considerare che le fonti di
reddito che si trovano su SL corrispondono similmente a quelle della vita reale. E’
possibile trovare un impiego virtuale, creare un proprio business, giocare d’azzardo e,
se si è particolarmente bravi, è possibile creare e vendere oggetti o script. Un'altra fonte
di reddito sicuramente innovativa è di sedersi comodamente su una sedia da campeggio
e guadagnare 3 L$ ogni 15 minuti. Ovviamente esistono anche agenzie di cambio, in
cui è possibile acquistare L$ pagandoli con euro o dollari USA, queste operazioni sono
eseguite, nella maggioranza dei casi, con carta di credito pagando su SL.
27
Capitolo 2: Stato dell’arte nei mondi virtuali
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Capitolo 3: Progettazione
3 Progettazione
Lo scopo della tesi è di riprodurre l’edificio del Corso di Laurea in Scienze e
Tecnologie
Informatiche
in
un
mondo
virtuale
affinché
possa
aiutarci
nell’“orientamento”, infatti diamo la possibilità di visitarlo direttamente da casa,
potendo non solo visionare foto o filmati (così come se avessimo utilizzato altri
software di grafica tridimensionale), ma offrendo possibilità innovativa di poter entrare
all’interno del palazzo e visitarlo completamente nella sua interezza introducendoci
direttamente in una sua riproduzione virtuale. Chiunque visiti il nostro progetto potrà
rendersi conto realmente delle dimensioni spaziali, esplorare ogni piccolo particolare,
acquisire conoscenza della struttura senza esserci mai stato realmente. Questo è
possibile solo all’interno di un mondo virtuale in quanto viene introdotto il concetto di
“interattività”. Il fatto di sviluppare un edificio interattivo rende questa infrastruttura
unica nel suo genere. Risulterà un modello per progetti futuri realizzabili da altri
studenti e darà la possibilità di arricchire ogni stanza come se fosse un “contenitore” di
progetti realizzati in futuro. Secondo questa possibilità si possono assegnare nuovi
progetti per arredare una stanza con oggetti inerenti alla locazione.
Un’altra funzione è quella di “punto di riferimento”, infatti sarà inserito in un
terreno di proprietà dell’Università di Bologna e diventerà l’Home del Corso di Laurea
di Scienze e Tecnologie Informatiche come edificio base per la ricerca. Questo perché
l’Università ha bisogno di un fulcro operativo dove appoggiarsi e al quale fare
riferimento. Sono stati sviluppati numerosi agenti che hanno come funzione quella di
esplorare il mondo circostante, sfruttando questa struttura come caso di studio.
A livello “didattico” l’utilizzo di Second Life per la realizzazione di edifici,
all’interno di un mondo virtuale, è un ottimo editor grafico che permette di acquisire la
capacità di lavorare in modo abbastanza veloce e agevole tramite l’assemblaggio di
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Capitolo 3: Progettazione
primitive, quindi è utile viste le analogie di utilizzo con molti dei software attualmente
impiegati per editing grafico. Non solo: è un luogo dove si può lavorare
cooperativamente e ottenere un feedback in ogni punto della realizzazione.
3.1 Creazione del corso di laurea con 3D studio
Max
Realizzare l’edificio del Corso di Laurea è possibile anche attraverso “3D
Studio Max”, che è tra i programmi di disegno più utilizzati per realizzare progetti di
grafica tridimensionale. È una “suite” utilizzata per la grafica vettoriale tridimensionale
e per le animazioni. Fu realizzato dalla divisione Media & Entertainement di Autodesk
[C3.1]. Il suo grande utilizzo è dato da numerose ragioni, tra cui le potenti capacità di
editing e la sua architettura di plugin. Il prodotto è arricchito da una grande scelta di
plugin realizzati da terze parti. 3DS Max ha una serie di funzionalità avanzate. Fin dalla
versione 7.0 sono presenti strumenti di texture avanzati, come un generatore e
renderizzatore di built-in normal map, inclusi apposta per migliorare le capacità di
progettazione di video-giochi. Include anche Havok Reactor, software per la creazione
di realistiche simulazioni dinamiche (utilizzato in giochi come Half-life 2 [C3.2],
Oblivion [C3.3], Max Payne 2 [C3.4] e Tribes: Vengeance [C3.5]).
I cinque metodi base utilizzati da 3DS Max per la modellazione sono:
• Modellizzazione con primitive
•
NURMS
•
Surface tool
•
NURBS
•
Modelizzazione con poligoni
Tra questi approfondiamo il primo metodo, cioè “modellizzazione con
primitive” che risulta essere lo stesso utilizzato in Second Life.
La costruzione avviene modellando quadrati, sfere, coni, cilindri e altre forme
geometriche predefinite (similmente a Second Life), cambiando le dimensioni delle
loro coordinate cartesiane. Si possono anche applicare operatori booleani, includendo
intersezione, sottrazione e unione.
La modellazione mediante poligoni è molto comune nella progettazione di
videogiochi. Solitamente, il modellatore comincia convertendo una primitiva in
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Capitolo 3: Progettazione
poligoni e utilizzando strumenti come lo smusso, l'estrusione e il taglio dei vertici o
delle facce, aggiunge dettagli e raffina il modello.
Figura 3.1 Lavorazione di poligoni con 3DS Max
È possibile inoltre attaccare due o più poligoni e collassare i vertici comuni in
modo da poter mantenere unità nella superficie risultante. Questa tecnica è molto
utilizzata nel campo dei videogiochi perché permette un controllo molto accurato su
ogni poligono e quindi consente una forte ottimizzazione. [C3.6]
3.2 Differenze tra 3D Studio Max e Second Life
L’idea di riprodurre l’edificio in modalità digitale è stata realizzata nella tesi di
“Metodi Numerici per la Grafica” [C3.7] utilizzando come strumento per la
realizzazione proprio 3D Studio Max. Grazie alla collaborazione di questo gruppo di
ricerca, che ci ha fornito tale tesi e il filmato dell’edificio, siamo riusciti a riprodurre la
struttura nel mondo di Second Life. In questo modo abbiamo potuto indagare sulle
differenze tra i due risultati entrambi volti a fini diversi.
Le differenze principali tra i due software possono essere descritte su tre fronti.
La prima è il “livello di definizione” siccome con 3Ds Max il livello di dettaglio
è certamente migliore paragonandolo a quello che si può vedere in Second Life. Questo
perchè 3DS è un programma nato per la realizzazione di progetti grafici, si può
31
Capitolo 3: Progettazione
verificare anche dall’elevato numero di Videogame creati con questo software. Second
Life ha un editor grafico al suo interno, ma pur utilizzando le stesse tecniche di
costruzione, ha livello di dettagli inferiori (soprattutto a causa della limitazione di
primitive che c’è imposta per costruire), comunque molto apprezzabile per i nostri
obiettivi. Nello spazio sono riportati alcuni sceenshot (cattura delle immagini) del
filmato realizzato sulla costruzione del Corso di Laurea con 3Ds Max.
Figura 3.2 Foto Corso di Laurea con 3Ds Max
Come si può notare dalle immagini il dettaglio è elevatissimo, sembrano quasi
foto della realtà. Questa è un’ulteriore conferma che 3Ds Max è un buon candidato se si
vuol ottenere una riproduzione affidabile e verosimile.
La seconda è il “tempo di rendering” (tempo impiegato per la visualizzazione
completa del progetto a schermo). Questo è lo svantaggio maggiore di 3DS. Infatti, per
eseguire il rendering dell’edificio il programma ha impiegato tempo nell’ordine di
giorni.
Un’ulteriore conferma è il progetto, da noi eseguito, con 3D Studio Max,
riguardante l’aula ristoro interna al corso (una piccola parte interna all’edificio
dell’università). Per portare a termine il rendering di quest’area abbiamo impiegato
oltre 6 ore.
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Capitolo 3: Progettazione
Figura 3.3 Foto aula ristoro con 3Ds Max
Questo è uno dei principali motivi per i quali usiamo Second Life: presenta un
tempo di rendering nettamente inferiore, infatti per caricare l’intero edificio del corso di
Laurea impiega circa 2 minuti.
Il terzo motivo è quello della “Interattività”, infatti, la vera e propria
innovazione dei mondi virtuali è che non possiamo solo vedere il mondo attorno a noi,
ma possiamo anche toccarlo con mano (ovviamente la mano dell’avatar). Un esempio
evidente è quello dell’apertura di una porta al semplice tocco, esperienza effettuata nel
corso di “Storia e Didattica dell’Informatica” per la realizzazione del progetto “Museo
dell’Informatica”.
Figura 3.4 Foto porta che si apre con Second Life
3.3 Introduzione alla costruzione in Second Life
A differenza di molti altri mondi virtuali, quasi ogni cosa che possiamo trovare
all’interno di Second Life è stata costruita dagli utenti. Gli oggetti possono assemblati e
sviluppati all’interno di zone definite Sandbox. Non c’è bisogno di utilizzare un
software esterno perchè SL è munito sia di un editor grafico, sia di un proprio
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Capitolo 3: Progettazione
linguaggio di programmazione interno chiamato “Linden Scrips Language” (LSL).
Questo linguaggio è simile all’ANSI-C ed è utilizzato per compiere semplici operazioni
come l’apertura di una porta, ma anche per creare degli agenti autonomi [C3.8].
Per iniziare a costruire entriamo nel “menù principale” (è la barra situata in
basso nello schermo), clicchiamo il tasto “build” e si apre il menù sottostante:
Figura 3.5 Foto del menù primitive
Questo menù contiene tutte le primitive che possiamo utilizzare e modellare a
nostro piacimento; una volta selezionate, appariranno nella prims (elementi base per la
costruzione in Second Life) le coordinate cartesiane. Potremo allungarle, modificando
il valore delle coordinate (anche singolarmente), ruotarle e spostarle a nostro
piacimento.
Possiamo anche creare gruppi di primitive unite tra loro, questi sono chiamati
“oggetti”. Gli oggetti possono essere composti da un minimo di 1 ad un massimo di
255 prims.
Figura 3.6 Foto prims selezionate e oggetto unito
Come si può notare dalla figura 3.6, quando creiamo un oggetto unendo più
primitive, abbiamo una prim radice (quello selezionato in giallo) contenente gli script,
attorno alla quale sono compiuti i movimenti di rotazione di tutte le altre prims satelliti
(selezionate in colorazione blu).
34
Capitolo 3: Progettazione
A volte possono essere riscontrati dei problemi riguardanti l’eccessiva distanza
delle primitive selezionate, in questo caso apparirà sullo schermo un errore che
riporterà che il link non è avvenuto. Se alcuni oggetti, al cui interno risiede uno script
di movimento (come una porta), sono erroneamente linkati ad altri oggetti statici lo
script perderà il regolare funzionamento.
Per ridurre la quantità di dati inviati tra i client e i server SL utilizza la
“modellazione parametrica”, grazie alla quale è possibile descrivere gli oggetti usando
solo semplici e pochi parametri.
Quando creiamo una prim, diciamo che facciamo il “rezzing”, cioè la
materializziamo, infatti una delle caratteristiche che rendono questo software unico nel
suo genere è di avere un tempo di rendering pressoché istantaneo.
C’è la possibilità di creare oggetti tramite primitive di dimensioni maggiori alle
comuni prim, le “Megaprims”. Queste sono utilizzate per portare a termine costruzioni
di grandi dimensioni, data la peculiarità di poter diventare di ben 10 volte più grandi
delle comuni prim.
Figura 3.7 Foto Megaprim
Come si può notare dalla foto l’utente, posto in altro a sinistra, è realmente
piccolo confronto alla megaprim stessa. L’ostacolo maggiore riscontrato dal loro
utilizzo, è che quando sono create provocano grossi problemi di “lag” (è il tempo di
scambio di dati tra computer interconnessi che avviene in tempi troppo lunghi rispetto a
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Capitolo 3: Progettazione
quelli desiderati, in particolare nelle comunicazioni multiplayer è il fenomeno che crea
vistosi scatti delle immagini su schermo) in tutta la regione. Le megaprim non furono
create inizialmente dalla Linden Lab, ma da un hacker, Gene Replacement (nome
dell’avatar), che voleva eliminare il problema della dimensione massima delle
primitive. In molti megaprims che si trovano in Second Life troverete il suo come nome
dell’autore. Per questo motivo la Linden Lab non ne ha vietato in seguito l’utilizzo, ma
ha dichiarato che nell’eventualità ci fossero problemi di lag si riserverebbe di eliminare
senza avviso e neppure salvare l’oggetto in building. Con queste prospettive il loro
utilizzo, anche se sarebbero molto comodo nel nostro progetto, creerebbe instabilità,
quindi non sfrutteremo questa possibilità.
Un altro metodo di costruzione è quello delle sculpt, primitive modellate
affinché possano raffigurare quello si vuole, con il vantaggio che risultano una sola
prim. Per realizzarle utilizziamo un software, esterno a SL, chiamato “Blender” (editor
di disegno open source) che ha la funzione di mappare i tre colori RGB (Red Green
Blu) nei tre assi cartesiani (X, Y e Z) e di realizzare una texture che ci darà la “shape”
(forma) delle sculpted prim da applicare ad una primitiva.
Figura 3.8 Foto sculpt in realizzazione
Possono ricreare ogni genere di forma, questo non è possibile con il normale
sistema di prim. Le texture per sculpted prims determinano solo la loro forma, non il
loro colore. Il colore va modificato normalmente nella tabella della finestra di Edit. Le
sculpted prim consentono potenzialmente di realizzare costruzioni di aspetto più
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Capitolo 3: Progettazione
realistico o comunque meglio definito, con un numero di prim inferiore, rispetto alle
prim tradizionali. È possibile applicare anche alle megaprim le texture per sculpted
prim, anche se causano gli stessi problemi che risultano avere queste particolari
primitive.
Figura 3.9 Foto megaprim sculpt
Attualmente, la lavorazione per la loro creazione risulta essere molto lunga,
complicata e non di sicura riuscita, in più le sculpted prim possono solo essere
ridimensionate lungo ciascuno dei 3 assi, ma non deformate e rese flessibili, come è già
possibile fare con altri tipi di prim, quindi ottimali per un singolo oggetto come una
statua, ma di non adattabili ad un’infrastruttura.
Un altro aspetto importante all’interno di Second Life è la possibilità del
realizzatore di rilasciare il diritto d’autore sulle creazioni effettuate. L’oggetto una volta
materializzato può essere salvato all’interno di un”inventario” personale che ogni
utente possiede, per far ciò bisogna cliccare sopra alla creazione col tasto destro e
scegliere “take” se si vuole spostare nel proprio inventario, o “take copy” se si vuole
solo prendere solo una copia lasciando il tutto materializzato.
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Capitolo 3: Progettazione
Figura 3.10 Foto take copy e take
È possibile eseguire il salvataggio sia di gruppi di oggetti, che delle singole
primitive nello stesso modo. Il salvataggio è fondamentale, in quanto, può capitare
durante la costruzione che utenti disturbino il lavoro eseguito da noi, quindi salvare
continuamente risulta essere l’unico modo per non perdere quello che produciamo.
A causa di errori all’interno di SL (rari ma possibili), c’è la possibilità che
avvengano perdite di dati da parte di singoli utenti, per questo è consigliabile creare un
“account” aggiuntivo a quello che utilizziamo normalmente. Invieremo a questo nuovo
personaggio i nostri salvataggi più importanti, “backup di dati”, per essere più sicuri di
non perdere nulla.
Per chi ha già un qualche tipo di esperienza con programmi di modellazione 3D
come Maya o LightWave sarà molto facile ritrovarsi nel sistema di Second Life, mentre
chi si trova per la prima volta di fronte a programmi di grafica o di modellazione, in
poco tempo riuscirà a padroneggiare gli strumenti base. Nel caso ci si trovasse di fronte
a dubbi o alla voglia di saperne qualcosa in più è possibile frequentare una lezione di
costruzione (“building class”) direttamente all’interno di Second Life.
3.4 Osservazione, Documentazione e modellazione
La prima fase per costruire la struttura dell’Università è quella di raccolta di
materiale al fine di ottenere un’adeguata documentazione (base per lo svolgimento di
un progetto). La costruzione che dobbiamo portare a termine è il Palazzo Mazzini
Marinelli a Cesena. Questo edificio è un palazzo signorile a tre ordini con un ampio
cortile interno delimitato, a sua volta, su tre lati da un bel porticato con archi a tutto
sesto. L'impianto originario dell'edificio è della fine del XVIII secolo, ma nel tempo
subì molte modifiche e ricostruzioni, di cui l'ultima risalente a dopo la fine della
38
Capitolo 3: Progettazione
seconda guerra mondiale. Fu ristrutturato per dotare di maggiori spazi didattici il Corso
di Laurea in Informatica della Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
[C3.9].
Prima di tutto l’università ci ha concesso di avere accesso alle planimetrie della
stessa e noi ci siamo preoccupati di scattare fotografie. Disporre di un buon materiale
fotografico ci ha permesso di avere sempre riferimenti esatti da cui attingere
informazioni su misure, colori e forme. Un altro utilizzo delle fotografie è quello della
creazione delle texture da applicare alle primitive per aumentare l’effetto della struttura
reale.
La modellazione è una delle fasi più importanti, infatti il rispetto delle
proporzioni è fondamentale. Siamo riusciti a calcolare con precisione anche alcune
misure di altezza che non potevamo rilevare sul campo, usando come riferimento
elementi a noi già noti e costruiti nella giusta scala. Un altro passo importante è quello
del “surfacing”, cioè cercare di simulare i materiali della superficie degli oggetti. Per
far ciò abbiamo cercato di scegliere colorazioni reali e toni non troppo saturi per
ricreare i materiali del Corso di Laurea. Poiché certi colori o texture già presenti
all’interno di Second Life non corrispondevano a quelli reali, siamo ricorsi alle foto in
precedenza scattate, abbiamo tagliato le parti necessarie e le abbiamo caricate come
texture. Volutamente abbiamo tralasciato di riportare le importanti imperfezioni
naturali presenti nei materiali reali, poiché nella struttura iniziale non erano presenti e
non ci sembrava consono riprodurle.
Figura 3.11 Texture ghiaia e pavimento in ciottolato
39
Capitolo 3: Progettazione
Figura 3.12 Texture muro giallo e muro rosso
Figura 3.13 Texture e cortile interno
Figura 3.14 Texture pavimento scacchi e pavimento rosso
40
Capitolo 3: Progettazione
Figura 3.15 Texture finestra e porta esterna aula ristoro
Figura 3.16 Texture Pietro Marinelli e tombino
3.5 Fasi di realizzazione del Corso di Laurea
Per la riproduzione del Corso di Laurea abbiamo usato una tecnica molto
diffusa all’interno di SL, che consiste nell’utilizzare le planimetrie degli edifici come
base di partenza, affinché il lavoro fosse svolto con la maggior precisione possibile.
41
Capitolo 3: Progettazione
Figura 3.17 Foto piano terra e primo piano
Abbiamo pensato di caricare le piantine direttamente all’interno di Second Life
affinché potessimo disporle come texture al posto del pavimento. A questo punto però,
considerando la dimensione massima della singola primitiva (10 metri), abbiamo
dovuto suddividere ognuno dei tre piani (terra, intermedio, primo) in blocchi di tale
dimensione. Per far questo abbiamo preso le misure di lunghezza (direttamente sul
campo) per compiere una proporzione tra la realtà e la planimetria a noi dataci,
ricavando le misure reali.
Per eseguire i tagli abbiamo usato “Gimp” [C3.10], ottimo software open source
per il disegno, può essere utilizzato come semplice programma di disegno, per il
fotoritocco professionale, come sistema di elaborazione bach in linea, come restitutore
di immagini prodotte automaticamente, come convertitore di formati di immagine e
altro ancora.
Abbiamo caricato la piantina e compiuto il ritaglio automatico dei bordi bianchi:
42
Capitolo 3: Progettazione
Figura 3.18 Foto auto-ritaglio automatico dei bordi
In seguito introdotto le “guide” orizzontali e verticali, tutte poste in base alle
proporzioni da noi rilevate sul campo:
Figura 3.19 Foto inserimento guide
Infine abbiamo usato la “ghigliottina” (un comando che permette di eseguire i
tagli in base alle guide introdotte):
43
Capitolo 3: Progettazione
Figura 3.20 Foto ghigliottina
Il risultato è stato una suddivisione (sia per il primo che per il secondo piano) in
blocchi che hanno dato origine a una matrice composta di 6 righe (suddivise in numeri
da 1 a 6) e 7 colonne (suddivise chiamate con le lettere dell’alfabeto da “A” a “G”).
Figura 3.21 Blocco “A1” e “A2” piano terra
44
Capitolo 4: Implementazione
4 Implementazione
Per riprodurre l’edificio del Corso di Laurea abbiamo cercato di capire dove
fosse possibile edificare un’opera di tali dimensioni, senza incorrere in problematiche
in fase di realizzazione. Grazie all’esperienza maturata nello svolgimento del progetto
“Museo dell’informatica” dove abbiamo carpito esperienze approfondite su Second
Life, svolto durante il corso di “Storia e Didattica dell’Informatica” del Professor
Giorgio Casadei [C4.1] e del Dottore di Ricerca Stefano Cacciaguerra [C4.2], abbiamo
evitato di incappare in numerosi problemi relativi alla scelta dell’adeguata locazione
(sandbox). Infatti ogni regione in Second Life è composta di 65536 metri quadrati (una
matrice di 256x256) e all’interno di questi possono essere contenute al massimo 15000
primitive [C4.3]. Le restrizioni servono ad impedire che gli utenti possano creare un
numero eccessivo di primitive, concentrate nella stessa zona, questo per evitare che
Second Life passi troppo tempo nella fase di renderizzazione, provocando il fenomeno
del lag (tempo di scambio di dati tra computer interconnessi che avviene in tempi
troppo lunghi rispetto a quelli desiderati, in particolare nelle comunicazioni multiplayer
è il fenomeno che crea vistosi scatti delle immagini su schermo). Il Lag compromette
infatti la possibilità d’immersione ottimale nel mondo virtuale e disturba
considerevolmente anche la fase di costruzione degli utenti presenti. Chiunque
all’interno di una sandbox maneggia un numero superiore alle 100 primitive crea delle
code di ritardo (il server carica un oggetto alla volta, se questo impiega molto tempo
avviene un ritardo per gli oggetti che devono ancora essere visualizzati) che rallentano
la renderizzazione da parte del server di tutta la regione. Abbiamo testato numerose
sandbox, valutandole in base a precise caratteristiche: la possibilità di poter usufruire
della massima disponibilità temporale di costruzione (5 ore) data dai programmatori
45
Capitolo 4: Implementazione
della Linden e la possibilità di usare un consistente numero di primitive (senza il
rischio di divergenze con gli amministratori presenti in tali regioni).
La sandbox ritenuta a nostro avviso più funzionale è la “Denmark
International” (coord. 163,122,21) che è stata quella da noi maggiormente impiegata.
Figura 4.1 Sandbox Denmark International
Un vantaggio di quest’area è che i suoi amministratori prima di interferire con
l’attività degli utenti, anche se non la ritengono idonea ai parametri della sandbox,
prendono contatto con il diretto interessato affinché possa salvare la propria produzione
nell’inventario. Altro aspetto positivo è dato dalla strutturazione graduata in metri del
pavimento (come si può notare dalla snapshot riportata nella fig. n 4.1) che ci permette
da subito di avere una proporzione del lavoro eseguito.
Altre sandbox che, a nostro avviso, sono ben strutturate (forniscono infatti validi
strumenti di lavoro) e interessanti sono: “Guguen” (coord. 207,106,21), “Cordova”
(coord. 0,159,78), “EuroFur dAlliez” (coord. 55,100,48).
Il fattore “esperienza” all’interno di SL è importante: la conoscenza e la pratica
fanno risparmiare tempo di esecuzione e soprattutto aiutano a prevedere ed ad aggirare
ostacoli.
46
Capitolo 4: Implementazione
4.1 Riduzione delle primitive
Per realizzare il Corso di Laurea all’interno di SL abbiamo cercato di riprodurre
fedelmente l’architettura, utilizzando il minor numero di primitive e rispettando le
regole imposte dalla sandbox.
Uno dei casi specifici incontrato riguarda il rivestimento esterno dei muri e in
particolare le zone dove s’inseriscono finestre e porte. Gli spigoli sono molto articolati,
come ben descritto dall’immagine sottostante e per portarli a termine avremmo dovuto
usare un numero elevato di prims, due in più per ogni lato.
Figura 4.2 Muri che combaciano con porte e finestre
47
Capitolo 4: Implementazione
Questo avrebbe portato ad un aumento sostanziale delle primitive all’interno di
tutto il progetto, dato che nel palazzo dell’università sono presenti molte porte e
finestre. Dopo aver riprodotto fedelmente le pareti, abbiamo deciso di semplificare i
singoli elementi portandoli da 4 primitive a una primitiva ciascuno, come riportato nel
raffronto fotografico.
Figura 4.3 Riproduzione muri adiacenti a porte e finestre
Figura 4.4 Riproduzione muri adiacenti a porte e finestre modificate
Per far capire ancora meglio la differenza tra i due muri e mostrare l’effettivo
risparmio di primitive, andiamo a rappresentare visivamente lo spigolo di un muro
fedele alla realtà con due primitive e quello semplificato con una.
48
Capitolo 4: Implementazione
Figura 4.5 Differenza spigoli dei muri
Un altro aspetto che abbiamo dovuto considerare, è quello riguardante lo
sviluppo verticale. Tenendo presente il problema della misura massima di una primitiva
(10 metri) e l’esigenza di ridurre il numero delle stesse, nelle facciate esterne abbiamo
unito il primo piano al secondo (essendo i muri contigui) in questo modo per lo
sviluppo verticale della struttura abbiamo utilizzato una sola primitiva per lato. Questo
metodo di costruzione è visibile nella figura sotto riportata.
Figura 4.6 Foto esempio sull’incastro di finestre
In giallo sono evidenziate le due murature esterne alle finestre, mentre in verde
è ricoperto l’unico spazio vuoto che le separa. È chiaro che se avessimo avuto un’altra
coppia di finestre speculari, a fianco di queste riportate, avremmo potuto eseguire
l’operazione di “strech” (allungamento) della primitiva verde in modo tale da
risparmiare prims anche nello sviluppo orizzontale, come nella foto 4.7 sotto riportata.
49
Capitolo 4: Implementazione
Figura 4.7 Riduzione primitive orizzontale e verticale attorno a finestre
4.2 Riduzione delle primitive con Primfficiency
Tutte le applicazioni fin qui illustrate possono essere considerate “intuitive”, ora
introduciamo un altro concetto, il “Primfficiency”. Deriva dal nome "prim efficiency +
proficiency"e si occupa della modifica delle singole prim, grazie a tagli particolari, che
permettono di costruire un oggetto risparmiando sul numero di primitive.
Figura 4.8 Foto di un castello esempio di primfficiency
Nel nostro progetto abbiamo utilizzato questa tecnica per la realizzazione di
porte, finestre, scale e archi. Dato il nostro compito di riprodurre gli esterni, parleremo
nello specifico delle finestre, delle porte e degli archi.
Questi oggetti sono numerosi e alquanto ripetuti pertanto nell’intento di
risparmiare ove possibile le primitive abbiamo ricavato da un parallelepipedo, tramite
50
Capitolo 4: Implementazione
la funzione “hollow” (scavare), una cornice esterna che ci permette di ridurre da quattro
(tutti e quattro i lati esterni di una finestra) a una le prims.
Figura 4.9 Foto cornice esterna finestra con 1 prim
Nelle prime due sequenze d’immagini (fig. n 4.10) andiamo a mostrare
l’utilizzo di questa tecnica per le finestre del laboratorio del primo piano
dell’università.
Figura 4.10 Foto finestra del laboratorio al primo piano dell’università
51
Capitolo 4: Implementazione
Mentre nella terza, quella a destra, si vede quali sono gli altri elementi che
vanno a comporre la finestra (escluso il vetro). In questi ultimi non è stata utilizzata la
tecnica del primfficiency. Grazie a quest’operazione la finestra è stata eseguita con 7
prims invece di 15, ottenendo un risparmio di oltre il 50%.
La stessa applicazione della funzione hollow è stata usata per ottenere la porta
che dà accesso all’aula ristoro. In particolare andiamo ad illustrare come abbiamo
riprodotto gli archi nella parte superiore. Per far ciò abbiamo creato un cilindro, poi
tagliato a metà e ruotato di 90 gradi, infine scavato fino ad arrivare al risultato della
figura 4.11.
Figura 4.11 Foto dei 3 archi della porta dell’aula ristoro
Tale applicazione è servita anche per realizzare la parte sottostante (giallo) degli
archi che collegano le colonne del giardino interno, mentre per la parte soprastante
(rosso) abbiamo usato il procedimento inverso.
52
Capitolo 4: Implementazione
Figura 4.12 Foto arco e parte sopra che congiungono le colonne
Tutti gli altri elementi realizzati per gli esterni e costruiti con primfficiency, li
abbiamo raccolti in una sola immagine.
Figura 4.13 Foto elementi esterni
4.2.1 Linden Script Language utilizzato
Il “Linden Script Language” non è altro che il linguaggio usato per
programmare all’interno di Second Life. Nel nostro caso specifico lo abbiamo
utilizzato per interagire con le porte. Ad ogni porta corrisponde un cardine, attraverso il
53
Capitolo 4: Implementazione
quale la stessa esegue il movimento di apertura che è anche il contenitore del nostro file
del linguaggio di programmazione.
Codice delle porte da noi utilizzato:
float
TIMER_CLOSE = 0;
float gap = 2.0;
float counter= 0.0;
integer
DIRECTION
= 1;
default
{
touch_start(integer total_number)
{
llSetTimerEvent(gap);
llTriggerSound("Door open", 0.8);
rotation rot = llGetRot();
rotation delta = llEuler2Rot(<0, 0, -DIRECTION *
PI_BY_TWO>);
rot = delta * rot;
llSetRot(rot);
state wait;
return;
}
}
state wait
{
timer()
{
counter = counter + gap;
if (counter == 90.0)
{
State close
}
}
touch_start(integer total_number)
{
State close;
}
}
State close
{
rotation rot = llGetRot();
rotation delta = llEuler2Rot(< 0,0,DIRECTION *
PI_BY_TWO >);
rot = delta * rot;
llSetRot(rot);
llTriggerSound("Door close", 0.8);
state default;
}
54
Capitolo 4: Implementazione
La peculiarità del nostro codice è di aprire una porta quando l’utente esegue il
comando “touch” e di chiuderla utilizzando lo stesso comando. Se la stessa non fosse
chiusa dall’utente, in automatico si chiuderebbe dopo 90 secondi in modo da preservare
lo stato iniziale del nostro progetto.
Figura 4.14 Foto apertura di una porta
Nel codice sono presenti le variabili temporali (“timer_close”, “gap” e
“counter”) e di direzione apertura porta (“direction”).
La funzione di default rappresenta lo stato iniziale dell’oggetto; appena viene
toccata una porta (“touch_start”) azioniamo “llSetTimerEvent”, che azzera il
contatore temporale.
Poi si attiva il suono di apertura della porta (“llTriggerSound(“Door open”,
0.8)”) e grazie alle funzioni “rotation”, si compie la rotazione attraverso il cardine e si
entra nello stato di attesa, “wait”. Wait ha due sottofunzioni, “touch_star” e “timer()”:
se l’utente clicca nuovamente sulla porta si attiverà la prima funzione che ci porta allo
stato di “close, viceversa il contatore esegue il conteggio dei 90 secondi al termine dei
quali sarà attivato lo stato close automaticamente. Nel conteggio è presente il tempo di
gap, impostato a 2 secondi per la funzione precedente “llSetTimerEvent(gap)”, quindi
viene generato un evento ogni 2 secondi. Un gap (+2) è aggiunto alla somma degli
eventi e, quando si arriva a 90 secondi, la funzione si arresta e si attiva lo stato close.
In close si effettua la rotazione della porta nel lato opposto (prima –direction,
adesso direction) e attiviamo il suono di chiusura porta (“llTriggerSound (“Door close”,
0.8)”). Eseguite tutte le operazioni l’oggetto torna allo stato iniziale (State Default).
55
Capitolo 4: Implementazione
4.3 Fasi di realizzazione
Grazie alla possibilità di realizzare l’edificio dell’Università in modo
simultaneo, tra due o più utenti (dello stesso gruppo), abbiamo svolto il nostro progetto
in cooperazione (suddividendo il lavoro in interni e esterni). Per questo motivo nelle
immagini che riporteremo saranno visualizzati anche parte degli interni.
Figura 4.15 esempio di collaborazione tra due utenti
Abbiamo caricato, all’interno di Second Life i blocchi di planimetria derivanti
da Gimp. Abbiamo creato delle primitive (10x10 metri), tante quanti i blocchi caricati,
e le abbiamo allineate perfettamente. Successivamente abbiamo le parti della piantina
alle primitive utilizzandole come texture, ottenendo tale risultato:
56
Capitolo 4: Implementazione
Figura 4.16 Foto di due prims unite con texture planimetria
Date le estese dimensioni della pianta reale abbiamo optato per un’altra tecnica
costruttiva: edificare il tutto in scala ridotta. Abbiamo provato a realizzare le murature
seguendo fedelmente le linee perimetriche dell’edificio, anche in corrispondenza dei
vani porte e finestre come nella figura 4.3.
Nella realizzazione della prima parte della struttura non abbiamo considerato le
reali dimensioni dell’altezza, questo perché tale operazione è stata pianificata per il
momento in cui avremmo ingrandito il piano terra fino ad arrivare alle reali misure,
tutto questo per evitare errate proporzioni.
57
Capitolo 4: Implementazione
Figura 4.17 Realizzazione iniziale dei muri
Finiti i muri del piano terra, abbiamo valutato che ci conveniva ridurre il
numero di primitive, poiché se avessimo continuato con tale strategia, la realizzazione
finale sarebbe troppo dispendiosa allungando l’operazione di renderizzazione.
Considerando che il nostro obiettivo è di mantenere elevata l’interattività abbiamo
modificato le prims in modo tale da ottenere un risultato che non compromettesse
l’aspetto esteriore.
58
Capitolo 4: Implementazione
Figura 4.18 modifica delle murature con meno prims
Al termine di quest’operazione, dopo aver selezionato tutti gli elementi
realizzati, con l’operazione “strech” (ingrandire o rimpicciolire le primitive), abbiamo
riportato la struttura in scala reale.
Figura 4.19 Pianta completa del piano terra
Gli unici oggetti mancanti erano le 26 colonne del cortile interno. Abbiamo
costruito
basamento,
capitello
e
colonna
composti
da
2
prims
ciascuno
59
Capitolo 4: Implementazione
(complessivamente 6 primitive), poi abbiamo applicato una texture per riprodurre i
mattoni.
Figura 4.20 Foto della riproduzione colonne
In seguito abbiamo modificato lo sviluppo verticale dei muri. Questa fase è stata
complicata perché non hanno tutti la stessa altezza. Ad esempio in corrispondenza delle
finestre abbiamo dovuto inserire una primitiva sotto e una sopra, cercando sempre di
centellinare gli elementi inseriti utilizzando la funzione strech.
Figura 4.21 Foto sviluppo verticale del piano terra
60
Capitolo 4: Implementazione
Completato lo sviluppo verticale delle murature, abbiamo realizzato e inserite
porte, finestre e archi, notando che l’edificio assumeva gradualmente una forma vicina
alla realtà.
Figura 4.22 Inserimento porte e archi
Abbiamo selezionato le primitive contenti la pianta dell’edificio e le abbiamo
copiate sia per creare il piano intermedio, che per creare il primo piano. Questo in
modo da esser sicuri di avere la stessa dimensione della planimetria. Poi abbiamo
sostituito le textur presenti con quelle dei piani a cui si riferivano. Fatto ciò abbiamo
eseguito la stessa operazione precedente per costruire i muri nei piani superiori,
direttamente con le misure di altezza giuste. Abbiamo dovuto controllare che le
piantine dei vari piani combaciassero in corrispondenza dei muri. Nel caso in cui i muri
di alcune parti del progetto non combaciavano perfettamente (anche se di pochi
centimetri), abbiamo dovuto adattare la struttura in modo tale che non presentasse
difetti estetici.
61
Capitolo 4: Implementazione
Figura 4.23 Inserimento piano intermedio e primo con murature
Progressivamente abbiamo introdotto finestre e porte anche ai piani superiori e
chiuso le murature. Il passo successivo è stato quello di eliminare le parti della
planimetria nelle zone dove la struttura era già completa e introdurre al loro posto le
texture adatte della pavimentazione. Abbiamo incominciato a fare quest’operazione dal
cortile interno.
Figura 4.24 Cortile interno con texture adeguate
62
Capitolo 4: Implementazione
Figura 4.25 Cortile interno con texture adeguate 2
Una volta applicate tutte le texture, abbiamo realizzato il cortile esterno
adiacente alla facciata dell’edificio dell’università e alla biblioteca. Abbiamo riprodotto
fedelmente alcune parti, mentre altre sono state create a nostro piacimento mantenendo
la struttura verosimile all’architettura dell’edificio, poiché il cortile è adiacente a delle
abitazioni, che non rientrano nell’area del nostro corso.
Figura 4.26 Cortile esterno
63
Capitolo 4: Implementazione
Completata l’applicazione delle texture sulle facciate, abbiamo creato il tetto
dell’edificio introducendo dei parallelepipedi. Li abbiamo ruotati, fino a dare
l’inclinazione giusta e in seguito li abbiamo uniti. Nell’intersezione abbiamo inserito
dei triangoli che rappresentano la congiunzione tra i parallelepipedi.
Figura 4.27 Costruzione del tetto
Figura 4.28 Tetto del corso di laurea
64
Capitolo 4: Implementazione
4.3.1 Problematiche riscontrate nella realizzazione
Nella realizzazione dell’intero progetto siamo incappati in alcune problematiche
riguardanti la struttura dell’edificio, alcune ali non risultavano, infatti, in asse con il
resto della costruzione: la parte davanti che dà su via Sacchi e quella dietro che dà su
contrada Chiaramonti.
Figura 4.29 Facciata dell’Università con parete esterna inclinata
Come si può notare dalla figura 4.29 la facciata dell’edificio del Corso di
Laurea è inclinata diversamente rispetto tutto il resto della struttura. Questo ha reso
difficoltoso creare oggetti combacianti, doverli mantenere sullo stesso asse del
precedente. Infatti all’interno di Second Life quando vogliamo unire 2 primitive, ci
muoviamo attraverso 2 assi cartesiani possibili, “world e local”, rispettivamente uno
orientato all’asse principale del mondo di SL, l’altro a quello locale della regione. I
muri obliqui non possono fare riferimento a nessuno di questi 2 assi. Quindi la
difficoltà è presentata dal fatto che abbiamo dovuto avvicinarci con la telecamera al
punto di giunzione e far combaciare le due primitive, cercando di non creare alcun tipo
di sfasamento nella compenetrazione di due solidi. Lo stesso problema è avvenuto
nell’inserimento di finestre, porte e tetto in queste facciate.
Un’altra difficoltà nella quale ci siamo imbattuti è stata quella della creazione
delle volte presenti all’interno dei loggiati del cortile interno.
65
Capitolo 4: Implementazione
Figura 4.30 Volte interne ai loggiati
Inizialmente, durante la fase di progettazione, avevamo pensato di riprodurle
grazie all’utilizzo delle sculpt, ma purtroppo questo metodo di costruzione non si è
rivelato funzionale e abbiamo abbandonato l’ipotesi (creazione lunga, complicata, non
di sicura riuscita e non modellabile per i tre assi cartesiani separatamente).
Abbiamo cercato una valida alternativa a questo ma, com’è visibile anche
all’interno della Basilica di Assisi, per portare a termine l’operazione avremmo
utilizzato un numero elevatissimo di primitive. Abbiamo deciso, quindi, di non
introdurle perché, a nostro avviso, sarebbero inadeguate per il completamento del
progetto e lo avrebbero appesantito ulteriormente senza arrecare un vantaggio reale.
66
Capitolo 4: Implementazione
Figura 4.31 Volte della Basilica di Assisi su Second Life (coord. 246,109,68)
Un altro aspetto che abbiamo tralasciato sono le ringhiere, le porte d’ingresso di
via Sacchi e le sbarre di alcune finestre esterne.
Figura 4.32 Ringhiere e porta di ingresso
67
Capitolo 4: Implementazione
La decisione deriva dal fatto che per realizzarle, anche in questo caso, avremmo
dovuto introdurre un numero eccessivo di primitive. Avremmo potuto costruire
anch’esse con le sculpt, ma si sarebbe evidenziato lo stesso problema descritto per le
volte. Un altro metodo preso in considerazione è stato quello di fotografarle e applicare
la foto come texture, ma facendo ciò nella foto si sarebbero visualizzati i dettagli
presenti nell’area subito dietro la ringhiera o la porta, quindi avremmo perso il fattore
di immersività.
Il fatto di non avere un terreno proprio, all’interno del quale operare, è stato un
ostacolo. Possedere uno spazio significa poter procedere nel proprio lavoro senza la
necessità di doverlo continuamente salvare: nel momento in cui l’utente possessore o
contributore ne riporta un oggetto all’interno, questo rimane lì e può essere modificato
o cancellato solo dagli stessi creatori. Per noi sarebbe stato un vantaggio considerevole,
perché uno dei problemi di costruzione nella sandbox è la continua necessità di salvare
quello che si crea. Capita, a volte, che salvando oggetti complessi nell’inventario
qualche pezzo non venga riportato compromettendo l’integrità della struttura.
Nella maggior parte delle sandbox non c’era permesso nemmeno di costruire un
edificio di tali dimensioni, infatti ogni volta che provavamo a tirar fuori la costruzione
dall’inventario, arrivava l’amministratore e cancellava il tutto. Nelle sandbox dove
invece potevamo lavorare, eravamo obbligati a completare la nostra costruzione in aria,
perché se avessimo costruito l’edificio a contatto con il terreno, avremmo coperto quasi
interamente l’area edificabile, limitando gli altri utenti. La possibilità di costruire
oggetti in aria, contro le leggi della fisica, è una grande innovazione dei mondi virtuali.
Nella riproduzione in aria abbiamo dovuto creare un parallelepipedo, collocarlo a circa
40 metri da terra, e indicare quello come punto estrarre dall’inventario l’edifico stesso.
68
Capitolo 4: Implementazione
Figura 4.33 Foto del Corso di Laurea costruito in aria
Viste le dimensioni del Corso di Laurea, all’interno di una sandbox è capitato
che venissimo bannati senza nessun preavviso, questo a causa del lag che provocavamo
nell’area attorno al nostro edificio. Essendo stati bannati ogni cosa che avevamo
costruito, nel periodo che intercorreva dall’ultimo salvataggio al momento
dell’allontanamento, non è stato più possibile recuperarla nella propria interezza (viene
collocata nell’inventario dentro la sezione Lost and found) siccome il nostro avatar non
poteva più avere accesso a tale area.
Figura 4.34 Bannaggio all’interno di una sandbox
69
Capitolo 5: Casi di Studio
Quando una costruzione di grandi dimensioni e con un elevato numero di prims
viene cancellata da un amministratore, tutti gli oggetti eliminati sono collocati
all’interno della sezione “lost and found” nell’inventario. Il problema sussiste poiché
vengono salvati non in un unico file ma tutti separati o raggruppati in categorie. Questo
comporta un’enorme perdita di tempo, in quanto se volessimo ricomporre il tutto
s’impiegherebbe più tempo che rifare l’intera parte non salvata.
Nell’immagine sottostante riportiamo l’edificio del Corso di Laurea dopo esser
stato spostato dentro lost and found, come si può notare la parte eliminata non è più
facilmente ricostruibile.
Figura 4.35 Edificio del Corso di Laurea dopo lost and found
70
Capitolo 5: Casi di Studio
5 Casi di studio
L’obiettivo della nostra tesi era di riprodurre l’edificio del Corso di Laurea in un
mondo virtuale, in particolare su Second Life. Il fine è stato giustificato dal fatto che
non ne esisteva ancora una riproduzione interattiva.
A causa di vincoli dati dall’editor grafico di SL, non è stato possibile riportare
ogni piccolo dettaglio, comunque ciascun oggetto sviluppato rispecchia in modo fedele
la struttura. Il nostro progetto darà la possibilità a chiunque visiti l’edificio, dentro il
mondo virtuale, di acquisire tutte le informazioni all’architettura dell’edificio come se
lo avesse visitato di persona.
A sostegno di quanto ho detto andiamo a confrontare le snapshot (fotografia
presa rapidamente da un’immagine visualizzata a schermo) del progetto realizzato su
Second Life e le foto dell’edificio reali. Ove possibile, in base al materiale in nostro
possesso, riporteremo anche un raffronto con il progetto realizzato con 3D Studio Max,
per evidenziare le differenze tra le due applicazioni. I colori nella nostra
rappresentazione sono più accesi di quelli reali che risultano alterati a causa del
degrado e dalla sporcizia. In alcune delle nostre immagini notiamo visuali ampie della
facciata: poiché nel mondo virtuale è possibile visualizzare ogni piccolo particolare e
ogni tipo di angolatura muovendosi con la telecamera, noi abbiamo così effettuato delle
snapshot più dettagliate delle foto dell’edificio.
5.1 Differenze grafiche tra Realtà, Second Life e 3D
Studio Max
Andiamo ora ad analizzare le immagini raccolte per poter meglio individuare le
differenze tra le tre rappresentazioni della struttura architettonica.
71
Capitolo 5: Casi di Studio
Nelle immagini realizzate con Second Life della facciata d’ingresso principale
(via Sacchi), noteremo mancare alcuni dettagli presenti nella realtà, tra i quali la
ringhiera esterna, le porte di ingresso, le bandiere, le tende esterne alle finestre e gli
alberi. Come illustrato in dettaglio nel capitolo 4, la ringhiera esterna e la porta
d’ingresso potevano esser realizzate, ma avrebbero compromesso l’immersività del
progetto, quindi abbiamo deciso di non riportarle. Avremmo potuto immettere le
bandiere, le tende e gli alberi come oggetti esterni, trovabili nelle freebies (aree
dedicate alla raccolta di oggetti comuni del mondo reale acquisibili in modo gratuito),
ma una volta inseriti non ci avrebbero più permesso di salvare il progetto nel nostro
inventario.
Figura 5.1 Facciata ingresso Corso di Laurea
72
Capitolo 5: Casi di Studio
Figura 5.2 Facciata ingresso Corso di Laurea in Second Life
Nella riproduzione della facciata dell’ingresso secondario della struttura
dell’università notiamo mancare solo le ringhiere del terrazzo, nell’ufficio dei tecnici,
al primo piano.
Figura 5.3 Facciata ingresso posteriore Corso di Laurea
73
Capitolo 5: Casi di Studio
Figura 5.4 Facciata ingresso posteriore Corso di Laurea in Second Life
L’ala occupata dai laboratori, nella facciata esterna presenta le stesse
caratteristiche ad eccezione delle grate alle finestre del piano terra. Anche l’inserimento
di quest’ultime, come già per gli elementi in precedenza considerati, avrebbe
compromesso la funzionalità, quindi abbiamo preferito mantenere elevata l’immersività
a discapito del dettaglio.
Figura 5.5 Facciata laterale esterna Corso di Laurea
74
Capitolo 5: Casi di Studio
Figura 5.6 Facciata laterale esterna Corso di Laurea in Second Life
A causa degli edifici adiacenti alla facciata laterale esterna, non siamo riusciti a
scattare una foto con un angolo tale da poterla visualizzare nella sua interezza. Quindi
ne riportiamo una che presenta evidenti limiti nei dettagli, mentre con la snapshot
realizzata in Second Life possiamo permetterci una visuale maggiore. In questa parte
abbiamo introdotto modifiche sostanziali per realizzarla. La colorazione reale grigia è
tale per mancata verniciatura nella ristrutturazione, per questo abbiamo deciso di
riportarla rossa come il resto degli esterni, per migliorare l’estetica della nostra
realizzazione. In seguito abbiamo creato un giardino esterno, diverso dalla realtà poiché
in questa zona combaciano edifici non appartenenti al Corso di Laurea (da non
riprodurre). Lo abbiamo ampliato in modo da creare una zona relax su Second Life
all’interno della struttura. Inoltre non abbiamo riprodotto la scala antincendio, per non
dare un’altra via di accesso alla zona interna della struttura, oltre a quelle prestabilite.
75
Capitolo 5: Casi di Studio
Figura 5.7 Facciata laterale esterna zona cortile esterno del Corso di Laurea
Figura 5.8 Facciata laterale esterna zona cortile esterno del Corso di Laurea in Second Life
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Capitolo 5: Casi di Studio
All’interno del cortile principale, abbiamo la possibilità di compiere un
raffronto dettagliato, potendo disporre anche di alcune immagini di 3D Studio Max.
Nelle figure sottostanti riportiamo la facciata d’ingresso dell’aula ristoro.
Figura 5.9 Cortile interno Corso di Laurea Facciata 1
Figura 5.10 Cortile interno Corso di Laurea Facciata 1 in Second Life
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Capitolo 5: Casi di Studio
Figura 5.11 Cortile interno Corso di Laurea Facciata 1 in 3D Studio Max
Nel progetto di 3D Studio Max per rappresentare le finestre sono state applicate
delle foto come texture. Nel nostro invece si possono vedere gli interni attraverso il
vetro, mantenendo inalterata l’immersività, questo ha comportato l’utilizzo durante la
realizzazione di un numero maggiore di primitive.
Nell’immagine 5.10 l’unico dettaglio discordante sono le finestre chiuse per
ristrutturazione. Abbiamo deciso, durante la progettazione, di riprodurle in muratura
senza applicare pannelli di legno, per non comprometterne l’aspetto visivo. Anche nel
progetto di grafica è stata adottata la stessa scelta. Abbiamo lasciato volutamente il
bordo bianco per dare il senso di profondità.
78
Capitolo 5: Casi di Studio
Figura 5.12 Finestra chiusa facciata cortile confronto
Nella facciata del cortile interno, dalla parte dei laboratori 1 e 2, sono presenti
tutti i particolari in entrambi i progetti.
Figura 5.13 Cortile interno Corso di Laurea Facciata 2
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Capitolo 5: Casi di Studio
Figura 5.14 Cortile interno Corso di Laurea Facciata 2 in Second Life
Figura 5.15 Cortile interno Corso di Laurea Facciata 2 in 3D Studio Max
Sotto il loggiato abbiamo realizzato lo scivolo di accesso per le persone
portatrici di handicap, mentre non abbiamo considerato le volte e i lucernai. Questi
aspetti da noi tralasciati sono presenti nel progetto di grafica, al contrario non compare
lo scivolo.
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Capitolo 5: Casi di Studio
Figura 5.16 Loggiato del Corso di Laurea facciata 2
Figura 5.17 Loggiato del Corso di Laurea facciata 2 in Second Life
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Capitolo 5: Casi di Studio
Figura 5.18 Loggiato del Corso di Laurea facciata 2 in 3D Studio Max
Consideriamo la facciata dell’ingresso principale. Di quest’area sono riportati
tutti i dettagli in entrambe le realizzazioni.
Figura 5.19 Cortile interno facciata 3 Corso di Laurea
82
Capitolo 5: Casi di Studio
Figura 5.20 Cortile interno facciata 3 Corso di Laurea in Second Life
Figura 5.21 Cortile interno facciata 3 Corso di Laurea in 3D Studio Max
L’ultima area considerata è quella riguardante le aule D, E, l’associazione
universitaria e la sala lettura. In entrambe le riproduzioni sono inseriti tutti gli elementi
effettivamente presenti.
83
Capitolo 5: Casi di Studio
Figura 5.22 Cortile interno facciata 4 Corso di Laurea
Figura 5.23 Cortile interno facciata 4 Corso di Laurea in Second Life
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Capitolo 5: Casi di Studio
Figura 5.24 Cortile interno facciata 4 Corso di Laurea in 3D Studio Max
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Capitolo 5: Casi di Studio
86
Capitolo 6: Conclusioni
6 Conclusioni
6.1 Conclusioni finali
Questa tesi ha mostrato com’è possibile riprodurre nella propria interezza
porzioni di ambiente reale all’interno del mondo virtuale di Second Life, dove l’utente
vive una vita alternativa attraverso la propria rappresentazione sintetica definita
“avatar”.
SL è dotato di un ottimo motore grafico 3D che permette dei raffronti tra le
creazioni al suo interno e la realtà. Per rendere il tutto maggiormente realistico è dotato
anche di un sistema audio che realizza la sensazione di tridimensionalità associata
all’ambientazione.
Questo ci ha permesso di realizzare un edificio fedele a quello reale all’interno
di un mondo esplorato da oltre 10 milioni di utenti. La struttura verrà situata all’interno
di un terreno di proprietà dell’Università di Bologna e diventerà l’Home del Corso di
Laurea di Scienze e Tecnologie informatiche. Questo permetterà la visibilità del
progetto di Laurea 24 ore su 24 e 7 giorni su 7.
Data la peculiarità del mondo di SL di esser realizzato, nella sua interezza, da
utenti sono stati imposti dei limiti di costruzione. La ricerca di una sandbox adeguata ci
ha permesso di costruire un edificio di grandi dimensioni, pur non avendo un terreno
proprio.
A causa dell’ingente mole di primitive rappresentata dal nostro progetto
abbiamo riscontrato evidenti difficoltà di “rendering” (generazione di un'immagine a
partire da una descrizione matematica di una scena tridimensionale interpretata da
algoritmi che definiscono il colore di ogni punto dell'immagine) del server di Second
Life. Il metamondo infatti ha come obiettivo quello di supportare un’architettura
87
Capitolo 6: Conclusioni
massiva online tramite la modellazione parametrica degli oggetti sviluppati al suo
interno.
Per realizzare la struttura con un numero basso di prim abbiamo cercato, ove
possibile, di effettuare una riduzione attraverso un metodo chiamato “primfficiency”.
Questo ci permette, lavorando su di una sola primitiva, di modellarla, con operazioni di
taglio ed estrusione, in modo tale da produrre gli stessi oggetti con un numero minore
di elementi.
Oltre alla classica metodologia abbiamo effettuato uno studio per utilizzare
particolari tecnologie, fruibili all’interno di questo metamondo, come le “megaprim” e
le “sculpt”. Entrambi i metodi possono garantire un elevato risparmio di primitive, ma
riscontrano problemi durante la modellazione dell’oggetto essendo di scarsa adattabilità
ad una realizzazione complessa. Il server di Second Life infatti deve garantire una
renderizzazione delle immagini pressoché immediata: oggetti quali sculpt e megaprim,
a causa della loro complessità, lo porterebbero ad un rallentamento e questo risulta non
soddisfare i nostri canoni.
Dopo un accurato studio per trovare un’alternativa a questi metodi abbiamo
valutato una tra le realizzazioni più imponenti all’interno di SL, la Basilica di Assisi. In
questo complesso per implementare dettagli architettonici similari al nostro progetto,
come le volte, sono state utilizzate un numero elevatissimo di primitive. Quindi
abbiamo deciso di non introdurle nella nostra struttura, perché l’avrebbero appesantita
ulteriormente, senza arrecare un vantaggio reale.
Per questo motivo abbiamo orientato l'applicazione verso una minor ricerca del
dettaglio. I particolari che abbiamo escluso dalla riproduzione potevano esser riportati
come texture, questo però avrebbe provocato la perdita dell’immersività, di
conseguenza abbiamo preferito non aggiungerli.
I risultati ottenuti dimostrano che è possibile riprodurre su Second Life qualsiasi
cosa esista nel mondo reale. I mondi virtuali differiscono dalla comunicazione basata
sul testo dei browser, infatti danno la possibilità di interagire, in tempo reale, con
l’ambiente che circonda l’utente. Con questa tecnologia possiamo riprodurre non solo
foto e video come con i comuni programmi di grafica tridimensionale, ma le figure che
visualizziamo a schermo occupano realmente uno spazio e possono essere animate
mostrando i movimenti degli elementi man mano che vengono effettuati.
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Capitolo 6: Conclusioni
6.2 Sviluppi futuri
Il progetto dà la possibilità di visitare virtualmente l'edificio, affinché gli utenti
possano visionarlo direttamente da un computer in maniera più completa anche in fase
di orientamento.
La struttura sarà utilizzata anche come contenitore di progetti didattici futuri,
volti ad ammobiliare e arricchire gli ambienti dell'edificio.
Risulterà essere un fulcro operativo al quale potranno appoggiarsi e fare
riferimento alcuni agenti già realizzati che hanno come funzione quella di esplorare il
mondo circostante.
In futuro si potrà rendere l’edificio attivo, introducendo opportuni script la
struttura potrà diventare un agente passivo e reagire a diversi tipi di sollecitazioni come
reazioni ai comportamenti degli avatar.
Grazie all'ottimo editor grafico presente in SL abbiamo avuto a livello didattico
la capacità di lavorare in modo agevole tramite l'assemblaggio di primitive, quindi
anche di sviluppare conoscenze per l'utilizzo dei software attualmente impiegati per
l'editing grafico.
89
Capitolo 6: Conclusioni
90
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