Pianoforte virtuale: dall’esecuzione di un brano musicale alla manipolazione virtuale degli oggetti

 

Per chi suona il pianoforte, ad esempio, esistono applicazioni software per dispositivi mobili che permettono l’esecuzione di brani senza il supporto dello strumento reale. Tuttavia, anche le soluzioni più avanzate hanno il fondamentale problema del ritardo della risposta della tastiera virtuale: la prontezza del dispositivo nel generare un suono legato alla forza esercitata sul tasto è importante per il musicista.

 

Federico Fontana, docente presso il dipartimento di Matematica e informatica dell’Università di Udine e attivo presso il Laboratorio d'Interazione Uomo-Macchina dello stesso dipartimento, porta avanti una ricerca per offrire ai pianisti una versione mobile di uno strumento reale: si tratta di un piccolo sistema contenente un software che elabora i movimenti delle dita, catturati da una webcam, di un musicista intento a suonare su una tastiera virtuale proiettata su una superficie – ad oggi l’algoritmo è in grado di elaborare accordi eseguiti da tre o quattro dita, mentre è in studio il problema della cattura del pollice, spesso nascosto alla telecamera.

 

La ricerca sul pianoforte virtuale è stata sostenuta dalle aziende Julia srl di Verona, che si occupa di software per dispostivi mobili, e Viscount International spa di Mondaino (Rimini), che invece opera nel campo degli strumenti musicali digitali. Infine Area Science Park di Padriciano (Trieste) ha finanziato l’ultima fase della ricerca, che si è conclusa il 23 ottobre con la presentazione di un prototipo all'Università di Udine, a Palazzo Caiselli.

 

Fontana da diversi anni svolge ricerca sulla sintesi del suono musicale (del pianoforte in particolare), che ha raggiunto un elevato livello di maturità nella generazione e nella qualità dei suoni. Con la progressiva miniaturizzazione dei dispositivi informatici, sempre più piccoli, potenti e pervasivi, la ricerca dell’informatica musicale è passata dal più tradizionale ambito dello sviluppo di suoni e di tecnologie per gli strumenti musicali digitali, a una loro ricollocazione nell'ambito di queste nuove tecnologie. Il tutto per garantire al musicista un'interazione simile a quella con lo strumento reale sostituendo la tastiera fisica con una sua rappresentazione virtuale.

 

Questa sostituzione si giova in special modo della riproduzione delle vibrazioni del pianoforte, attuata dal prototipo presentato, sulla superficie in cui viene resa la tastiera virtuale: esperimenti durante la ricerca hanno dimostrato che la percezione tattile rende molto più significativa, ricca e appagante l’esperienza del musicista durante l’esecuzione. Ma più di questo, Fontana ribadisce che “il tempo di risposta impercettibile che intercorre tra la pressione del tasto, la sintesi del suono e la cattura della forza che le dita imprimono ai tasti virtuali, sono i veri valori aggiunti del nostro progetto, rispetto alle centinaia di software gratuiti disponibili che simulano il pianoforte negli smartphone e nei tablet”.

 

Queste potenti tecnologie all’interno dei nuovi strumenti musicali sono ancora di nicchia, ma la loro implementazione per un uso più generale e progressivamente meno musicale è oggetto di più largo interesse: una prospettiva attraente, oltre la possibilità di suonare una tastiera di pianoforte, è quella di manipolare controlli e oggetti virtuali. Essendo il prototipo di applicabilità più vasta rispetto all’obiettivo di partenza, è facile ipotizzare che la ricerca continui. “Nell’ambito più generale dell’interazione uomo-macchina” spiega Fontana “quando matureranno le tecniche di resa 3D degli oggetti virtuali, sarà ipotizzabile riprodurre gli oggetti di una scrivania e manipolarli in assenza fisica degli stessi”.

 

Entro i prossimi dieci anni, tecniche molto avanzate attualmente in corso di sviluppo potranno attribuire consistenza ad oggetti che non esistono: questo risultato al momento si ottiene in modo relativamente credibile, concentrando fasci di ultrasuoni in una regione nel vuoto, determinando così una sensazione di materialità. Esistono già dei dispositivi che attuano questo tipo di resa, abbastanza sorprendenti ma ancora troppo ingombranti e costosi per entrare sul mercato.

 

Il software di Fontana sarebbe già pronto per un ampio contesto d’uso, ma il docente non sottovaluta il possibile riserbo delle aziende nell’adottare o sviluppare in proprio una tecnologia di resa di tasti e controlli virtuali: la clientela fidelizzata di un’azienda potrebbe non accettare un prodotto rinnovato o radicalmente nuovo. È anche per questo che il gruppo udinese non si discosta dal suo progetto iniziale che, con la concessione di nuovi fondi, indagherà per garantire un’interazione fluida con una tastiera invisibile presente sul tavolo, con tutte le implicazioni per le interfacce di utilizzo generale che questo comporterebbe.