Nuove intuizioni sulla percezione umana conferiscono slancio ai settori della computer grafica e della progettazione computerizzata
La vista rappresenta un processo estremamente complesso. Un progetto finanziato dall’UE ha approfondito gli aspetti legati alle nostre percezioni visive della forma, delle proprietà materiali e dell’illuminazione, elaborando risultati che potrebbero rivelarsi utili per un’ampia gamma di settori che vanno dalla computer grafica alle vernici per le automobili. I risultati del progetto PRISM saranno anche integrati in una serie di linee guida sulla progettazione dell’illuminazione architettonica, i cui utilizzi spaziano da elementi basilari per la sicurezza, tra cui sistemi che consentono di rendere chiaramente visibili scale e porte, a elementi di illuminazione a scopo puramente estetico destinati a superfici espositive di prodotti commerciali, come ad esempio sistemi di illuminazione che valorizzano la lucentezza e il luccichio dei gioielli. Nel corso del progetto, i ricercatori hanno scoperto lo stretto legame che intercorre tra i vari modi in cui l’occhio umano percepisce le forme, le proprietà materiali e la luce, identificando alcune indicazioni visive utilizzate dall’uomo per comprendere le proprietà fisiche del mondo circostante. È stato scoperto, ad esempio, che gli esseri umani sono in grado di dedurre in modo visivo le proprietà di vari liquidi osservandone i movimenti e il cambiamento della forma mentre scorrono, fluiscono lentamente o producono degli schizzi. “Abbiamo mostrato simulazioni volontarie di fluidi che scorrono con diversi livelli di viscosità in vari scenari virtuali. Confrontando la percezione dei partecipanti con le analisi computazionali delle simulazioni, siamo stati in grado di individuare specifiche proprietà geometriche utilizzate dagli osservatori per elaborare i propri giudizi,” afferma Roland Fleming, coordinatore del progetto PRISM. Il progetto PRISM ha anche studiato il modo in cui gli esseri umani percepiscono la distribuzione della luce all’interno di scene complesse in simulazioni computerizzate, situazioni reali e persino dipinti. Dai risultati è emerso che gli esseri umani sono in grado di elaborare rappresentazioni incredibilmente ricche della distribuzione spaziale della luce e ciò si traduce nella capacità umana non solo di percepire la quantità, ma anche la direzione e la qualità della luce. “La visione rappresenta un processo tutt’altro che semplice basato su immagini retiniche derivanti da complesse interazioni tra illuminazione, proprietà delle superfici, forma e punto di osservazione. Per interpretare le immagini retiniche e, di conseguenza, percepire il mondo esterno, il sistema visivo deve riuscire in qualche modo a districare le varie cause fisiche che compongono l’immagine osservata,” spiega Fleming. Molti dei risultati ottenuti nell’ambito del progetto PRISM registrano implicazioni dirette per il settore della computer grafica, dei pigmenti e della stampa. L’identificazione delle indicazioni percettive sulle quali fa affidamento il sistema visivo consente ai progettisti di sviluppare elementi di computer grafica semplificati in grado di riprodurre esclusivamente gli aspetti dell’immagine che guidano la percezione umana. Inoltre, la percezione delle proprietà materiali, come la lucentezza delle superfici, potrebbe incidere in modo determinante sui settori dei pigmenti e della stampa. Durante i lavori, il progetto PRISM ha creato un insieme composito di tecniche innovative prese in prestito da discipline quali psicologia, neuroscienza, informatica e progettazione industriale. “Ad esempio, per studiare complesse proprietà materiali in modo controllato ma fisicamente realistico, abbiamo eseguito simulazioni di computer grafica all’avanguardia,” afferma Fleming. Il progetto PRISM ha anche utilizzato tecniche di scansione cerebrale innovative, tra cui l’immaginografia a tensore di diffusione (Diffusion Tensor Imaging, DTI) ai fini dell’analisi delle connessioni tra le diverse aree cerebrali e delle modalità di utilizzo di queste regioni in varie attività visive e di apprendimento. Con la chiusura dei lavori, i partner industriali dell’iniziativa stanno portando avanti i risultati del progetto in vari settori, tra cui computer grafica, industria automobilistica, architettura e progettazione. I ricercatori stanno attualmente sviluppando nuovi standard che verranno adottati dai partner industriali nell’ambito, ad esempio, dello sviluppo e del controllo qualità delle vernici per automobili.
Parole chiave
PRISM, computer grafica, luce, percezione visiva, forma, materiali, vernice, gioielli
