Tecnologie di simulazione planetaria

I PID (Plastici Interattivi Digitali) sviluppati e in corso di sviluppo dalla Fondazione Ultramundum consentono l'esplorazione libera interattiva e tridimensionale su normale personal computer di vastissime aree, con un livello di realismo estremamente elevato in ogni settore e con un credibile traffico pedonale / veicolare.

Le dimensioni degli ambienti esplorabili vanno molto al di là di quanto oggi è possibile, ad esempio nei videogiochi di ultima generazione, giungendo fino alla dimensione di interi pianeti. Insiemi planetari più vasti sono simulabili, arrivando a sistemi stellari e gruppi di essi, fino alle glassie.

Le tecnologie che rendono possibile un tale enorme livello di simulazione vanno sotto il nome di PlanetWide PIDs (Plastici Interattivi Digitali su scala planetaria). Esse permettono di esplorare dallo spazio un corpo celeste di qualsiasi dimensione e giungere fino al suolo, trovando dettagli su scala umana e addirittura potendo andare a livello atomico e subatomico.

Il dominio supportato dalla Piattaforma UltraPort della Fondazione Ultramundum va da 50 miliardi di anni luce fino a un millesimo della dimensione delle stringhe cosmiche, presumibilmente il costituente più piccolo della materia.

I PID sono realizzati completamente in open source e le Tabulae (gli elementi alla base della tecnologia utilizzata) sono liberamente accessibili e modificabili da chiunque.

Grazie alla tecnologia UltraPeg brevettata dalla Fondazione e alle tecnologie geografiche dei Generatori Automatici di Dettaglio, i PID offrono un volo interattivo su intere regioni con la possibilità di scendere fino al livello di ogni singola strada e passeggiare tra gli edifici. Alzandosi, la velocità di traslazione aumenta proporzionalmente consentendo un'esplorazione molto semplice e naturale.

Per rendere possibile tutto questo, oltre alla tecnologia UltraPeg procedurale e parametrica di base basata su Tabulae, si sono dovuti realizzare una serie di moduli e procedure del tutto innovativi.

Innanzitutto, UltraPort supporta la decomposizione cellulare gerarchica della superficie di interi pianeti; questo è ottenuto con il sistema PlanetSector. Si tratta di Tabulae in grado di generare automaticamente la superficie planetaria in modo gerarchico, suddividendosi progressivamente in sottoelementi dello stesso tipo nelle vicinanze dell'Avatar dell'utente e producendo quindi una rappresentazine a Livello Variabile di Dettaglio dell'intero corpo celeste. In questo modo, nelle vicinanze dell'osservatore il terreno appare molto dettagliato, mentre andando verso l'orizzonte la risoluzione diminuisce. Siccome però si tratta di porzioni più distanti, la risoluzione percepita dall'Avatar dell'utente appare costante. In pratica, un intero pianeta può essere esplorato interattivamente ed apparire dettagliato in ogni punto, pur su macchine con potenza e memoria limitate.

La struttura gerarchica dei PlanetSector è inoltre dinamica: quando l'osservatore si muove, i PlanetSector verso i quali sta andando si suddividono in altri di maggior dettaglio, mentre quelli che si lascia alle spalle sono sostituiti con i loro 'progenitori' a più basssa risoluzione. Il risultato è una struttura di grande dinamismo che si modifica automaticamente al muoversi dell'Avatar e che produce interi sistemi stellari che consentono viaggi di ogni tipo.

I PlanetSector rappresentano quindi porzioni via via più dettagliate della superfice planetaria. Si parte dal livello zero, che copre l'intero pianeta. Il livello 1 è costituito da due PlanetSector, uno per l'emisfero nord e uno per il sud. Il livello 2 è composto di sei PlanetSector, tre per ogni emisfero. Dal livello 3 in poi ogni PlanetSector si suddivide in quatro per ogni successivo, fino alla massima risoluzione. COn questa tecnica i PlanetSector delle aree temperate, dove si trovano la maggior parte delle città, hanno una forma, quando proiettata sulla sfera del pianeta, approssimativamente quadrata, mentre gli altri sono via via più distorti.

Un modulo specifico di UltraPort si occupa di suddividere dinamicamente i PlanetSector dove si trova l'Avatar, lasciando ad un livello più basso quelli via via più lontani e generando così una struttura a dettaglio variabile che dà l'illusione di una altissima risoluzione in ogni punto del pianeta. Sistemi sofisticati posizionano i PlanetSector come 'placche' sullo sferoide del pianeta e tengono conto del posizionamento di elementi euclidei su di una superficie sferica non-euclidea, tramite il supporto a tutti i sistemi di proiezione cartografica noti.

Tutto il materiale è aperto ed accessibile e/o modificabile da chiunque. Nell'archivio software del sito della Fondazione sarà pubblicato il tutto completo di documentazione.

Le Tabulae, le strutture dati alla base della tecnologia UltraPeg della Fondazione Ultramundum, possono contenere molteplici tipologie di dati. Nel caso del PID della città di Torino, le informazioni sulle disposizioni degli edifici, lo stradario, le disposizioni delle aree tematiche e schematismi specifici sono stati importati da file Autocad e altri database.

L'importatore da file autocad, denominato UltraTools, consente di procedere in modo molto veloce e quasi automatico all'acquisizione di database pubblici, convertiti in brevissimo tempo in elementi tridimensionali visualizzabili ed esplorabili a piacere. Il software dell'importatore è distribuito in Open Source e può quindi essere facilmente adattato a qualsiasi formato di dati.

Si ringrazia la società SOFIHA collaudi s.r.l. per la fornitura del database cartografico, preziosa fonte di dati per la realizzazione dei modelli.