Nausea da realtà virtuale? Il cofondatore di Oculus VR ha la soluzione

Uno degli aspetti che rende poco gradevole l'uso delle tecnologie di realtà virtuale è la cosiddetta "VR Sickness" ovvero quella sensazione di nausea mista a stordimento che può cogliere, in maniera casuale e varia, coloro i quali fanno uso anche per breve tempo di dispositivi come Oculus Rift o Gear VR di Samsung.

Jack McCauley, cofondatore di Oculus VR che si è dedicato ad attività proprie dopo che la società è stata acquisita da Facebook, è intervenuto in occasione del MEMS Executive Congress di Napa proponendo una possibile soluzione per limitare o neutralizzare gli effetti della VR Sickness agendo direttamente sulle cause principali.

Il VR Sickness è infatti causato dal fatto che ciò che l'occhio vede non ricalca perfettamente ciò che il fisico percepisce: questa distonia confonde il cervello, provocando appunto nausea e stordimento. McCauley osserva che il problema principale non è imputabile, contrariamente a quanto si pensa, al tasso di aggiornamento e di rendering dei visori stereoscopici e che lavorare in questa direzione ha come unica conseguenza quella di aggiungere costi non necessari ai sistemi VR.

Il problema è invece rappresentato da un non ottimale tracciamento dei movimenti della testa: sebbene tutti i caschetti e i dispositivi VR in genere si affidino a sensori, come per esempio giroscopi a vari assi, per rilevare i movimenti della testa e dell'adeguamento della postura, essi non sono in grado di riconoscere in che modo l'utilizzatore si stia muovendo nello spazio, in particolare se ad esempio non vi sono significativi movimenti del capo.

Il tracciamento del movimento potrebbe quindi migliorare sensibilmente con l'impiego di algoritmi capaci di descrivere la cinematica del corpo, ma si tratta di un approccio che richiede numerose ed estese attività di ricerca. Un primo modo di procedere potrebbe essere quello di appoggiarsi ad una fotocamera esterna che osservi dei marcatori posti sul caschetto VR.

Un approccio basato su una fotocamera ha però una limitazione fondamentale: vi sono troppi dati da dare in pasto al processore e l'intero sistema non riuscirebbe a stare al passo. I software di analisi di immagini devono valutare almeno 60 frame al secondo, passare le informazioni di posizionamento al software VR, il quale deve stimare in anticipo la posizione dell'utente ed effettuare il rendering dell'immagine successiva.

Un approccio più interessante è quello usato, ad esempio, in HTC Vive che entrerà in commercio il prossimo anno. In questo dispositivo il sistema di tracciamento si basa su due elementi esterni che emettendo raggi infrarossi e vengono recepiti dai sensori posti sul caschetto VR. "L'elaborazione è semplice, nessun frame buffer, nessuna computazione, basta solo calcolare le tempistiche.

Il sistema HTC Vive ha comunque anch'esso qualche limitazione ed è proprio su queste che McCauley pensa di intervenire. HTC Vive fa infatti uso di motori che movimentano gli specchi per il rilevamento dei raggi infrarossi, con il risultato di poter scandagliare lo spazio attorno all'utente per circa 100 volte al secondo. L'idea di McCauley è quella di impiegare specchi MEMS (micro electrical-mechanical system) per poter arrivare ad una frequenza di scansione di 1kHz.

McCauley ha infatti analizzato il toner di una stampante laser, provvisto di motori, e ha in seguito osservato con attenzione il funzionamento di un picoproiettore dotato proprio di specchi MEMS. L'analisi comparata dei due oggetti ha dimostrato come i MEMS possano operare in maniera molto più efficace dei motori tradizionali.