Gabriele Bitelli
(DISTART, Università di Bologna)
QuickTime è un marchio registrato da Apple Computer e si riferisce ad una modalità
di memorizzazione ed esecuzione di sequenze video e audio su personal computer diversi
e con differenti sistemi operativi (in particolare Macintosh e Windows); si tratta
nella pratica di un formato di dati complesso, ormai divenuto standard de facto per
prodotti di carattere multimediale. Tra le sue caratteristiche principali vi sono
il supporto di tecniche di compressione/decompressione di immagini e suoni, la capacità
di sincronizzazione di sequenze audio-video ed una interfaccia utente standard ed
intuitiva.
Una importante estensione del formato QuickTime, proposta anch’essa da Apple, si
occupa della visualizzazione ed esplorazione interattiva di scene, costituite da
viste di tipo panoramico derivate da fotografie; tale estensione ha preso il nome
di QuickTime VR o QTVR (le ultime due lettere sono acronimo di Virtual Reality) ed
è affidata ad un software di montaggio delle scene che opera in ambiente Macintosh.
Il sistema, fondato su una rigida base geometrica, consente una esplorazione ed immersione
visuale dell’utente nella scena. Il termine scena, proprio delle tecnologie della
realtà virtuale, sta ad indicare lo spazio oggetto di rappresentazione artificiale,
e con il termine esplorazione si intende che l’utente viene fornito di strumenti
elementari per interagire con la scena stessa.
Le fotografie vengono organizzate e gestite in modo da poter simulare una situazione
di visualizzazione reale: in particolare, viene usato il concetto di vista panoramica,
sulla quale l’utente può compiere una osservazione estesa a 360°, senza
soluzioni di continuità. La vista panoramica può essere ottenuta dall’unione
di fotografie che coprano, scatto dopo scatto, il campo dei 360°: per consentire
un effetto naturale, vengono introdotte via software opportune deformazioni prospettiche
delle immagini originali che compongono il giro d’orizzonte. Per evitare deformazioni
prospettiche, al momento dell'acquisizione l'obiettivo deve ruotare intorno ad un
asse verticale, con centro di rotazione nel punto nodale interno. In alternativa
a questa modalità, è possibile realizzare una manipolazione diretta di
un “oggetto virtuale” con l’effetto di apparire fermo l’osservatore ed in movimento
l’oggetto; in questo caso le immagini di quest’ultimo debbono essere acquisite da
tutte le posizioni nei 360° intorno all’oggetto.
L'utente può realizzare una esplorazione interattiva libera del modello finale,
con la possibilità di scegliere la direzione di osservazione, di abbassare o
innalzare il campo visivo, di effettuare zoom in ingrandimento o riduzione; tale
interattività viene garantita con l’uso del mouse o della tastiera. E' inoltre
possibile gestire dei collegamenti diretti tra specifiche sotto-aree della scena
(hot-links) ed altre scene QTVR (consentendo così la navigazione lungo percorsi
di qualunque complessità) o entità diverse (ad es. dettaglio su oggetti,
visualizzazione di immagini o testo, esecuzione di sequenza audio).
L’accesso e l’esplorazione della scena possono essere effettuati con opportuno software
sia in modo autonomo che dall’interno di un browser per Internet, mediante appositi
plug-in; entrambe queste soluzioni non richiedono un costo di acquisto del software,
ma la sola sottoscrizione di una licenza d’uso gratuito nei confronti della Apple
o di terze parti.
Nel seguito si descrivono le principali fasi nella creazione di un prodotto QTVR.
La fase preliminare è costituita da un progetto complessivo del lavoro, realizzato
con sopralluoghi sul campo e con l’ausilio di documentazione grafica o cartografica.
A questa segue la fase di acquisizione delle immagini. L’acquisizione può avvenire
con diversi mezzi, sia con strumenti direttamente digitali che a partire da macchine
convenzionali, quali videocamere ad alta risoluzione o fotocamere a pellicola. E’
evidente che, per potere procedere nello sviluppo di un prodotto QTVR, le ultime
due soluzioni necessitano di una successiva operazione di conversione delle immagini
dalla forma analogica a quella digitale. Nel primo caso ciò richiede l’estrazione
di singoli fotogrammi dalla sequenza video e la loro cattura mediante dispositivi
frame grabber; nel secondo caso le strade più comunemente adottate sono quelle
della scansione delle stampe fotografiche oppure direttamente dei negativi o delle
diapositive originali, ad esempio con il sistema Kodak PhotoCD. Il sistema QTVR supporta
immagini a 8, 16 e 24 bit.
Le immagini digitali appartenenti ad un nodo (punto di presa su cui si è effettuata
una serie di riprese a copertura dei 360° del giro d’orizzonte) vengono congiunte
fra loro (stitching) con una procedura software automatica o semiautomatica (la modalità
interattiva consente un maggiore controllo sull’operazione nei casi difficili), creando
un’unica immagine che rappresenta la vista a giro d’orizzonte, o panorama. In questa
fase vengono introdotte delle deformazioni prospettiche che simulano la proiezione
delle immagini su un cilindro, il cui asse è coincidente con l’asse di rotazione
della camera in acquisizione; tali correzioni sono essenziali per consentire all’utente
una visione a 360° il più possibile naturale. Per evitare variazioni cromatiche
significative tra porzioni adiacenti dell’immagine, oppure qualora si desideri intervenire
con operazioni grafiche ad hoc, il file panoramico o le singole immagini possono
essere manipolati con programmi di image processing.
L’immagine corrispondente al panorama viene successivamente convertita in un’animazione
(movie) QuickTime mediante un altro modulo software che la seziona verticalmente
in più parti e pone i corrispondenti frames in sequenza tra loro; il file risultante
ha una dimensione ridotta in funzione del rapporto di compressione introdotto, da
valutarsi principalmente in funzione del grado di decadimento accettabile nella fedeltà
cromatica.
Successivamente il file QuickTime viene elaborato per dotarlo dell’interfaccia QTVR;
il prodotto di questa fase può essere già il risultato finale, ma di frequente,
per ottenere una migliore esplorazione di oggetti complessi, si rende necessario
il collegamento di più nodi, mediante la creazione sulle immagini di aree attive
(hot-links) in grado di realizzare il passaggio da un nodo ad un altro. Al termine,
il file risultante può essere utilizzato per una consultazione locale o reso
disponibile all’interno di un sito Web, attivandolo mediante chiamate nel linguaggio
HTML.
Il sistema QTVR ha portato un contributo innovativo nel panorama dei prodotti multimediali
su personal computer consentendo, grazie ad interessanti soluzioni di architettura
del software e soprattutto senza richiedere risorse hardware addizionali, le elevate
performances necessarie per consentire una visualizzazione fluida dei flussi di immagini;
ciò è stato ottenuto anche grazie a sofisticati meccanismi di compressione
e decompressione in tempo reale dei dati.
Bibliografia
Apple Computer Inc., 1996. QuickTime VR White Paper. Apple Technical Information
Library, ID 0018229.
Apple Computer Inc., 1996. QuickTime VR Authoring Tools Suite - Reference Manual.
Bitelli G. e Vittuari L., 1997. Un’esperienza di applicazione di tecniche di realtà
virtuale in ambito archeologico: il tempio maggiore di Bakchias. In: Bakchias IV,
monografie di SEAP, Series Maior, Giardini Editori e Stampatori, Pisa.