Teoricamente, tutto il nostro mondo è rappresentabile attraverso concetti matematici: formule ed equazioni che sanciscono ogni fenomeno fisico, e determinano il comportamento della natura. Così, una vera “simulazione” prende le mosse dalla volontà di trasferire le leggi del mondo reale in un mondo virtuale, replicandone il funzionamento in un ambiente, per così dire, controllato. L’obiettivo non è semplice: la realtà è costituita, potenzialmente, da infiniti elementi che si influenzano l’un l’altro, e perciò la simulazione, specie se deve girare in tempo reale, è costretta a scendere a dei compromessi.

Si pensi ad esempio alla gestione della cosiddetta “fisica” nei videogiochi, intendendo con ciò il comportamento degli oggetti ed il loro movimento. Dopo che, nel corso degli anni, si è affinato il movimento e le interazioni degli oggetti solidi, adesso qualche passo in avanti sta venendo fatto per ciò che concerne la dinamica dei fluidi, che consta di innumerevoli particelle e quindi è estremamente più intensiva dal punto di vista computazionale nel momento in cui la si vuole simulare. Ed ecco che, appunto, è richiesta una certa approssimazione, se si vuole avere un prodotto fruibile. Calcoli più realistici e approfonditi possono essere fatti avendo a disposizione più flessibilità nella variabile tempo. Un gioco deve esprimersi in tempo reale ad un framerate accettabile: pertanto, qualche semplificazione in virtù della performance va effettuata per forza. Al contrario, una simulazione fisica professionale, che può anche essere computata nel corso di molte ore o perfino di giorni, raggiunge livelli di accuratezza eccellenti, ma mai perfettamente reali.

È tramite simulazioni di questo tipo che si progetta oggi quasi tutto l’esistente. Da grandi edifici fino a condotti fognari, le infrastrutture dell’uomo sono realizzate prima in modo virtuale, e poi trasposte nel reale, e a volte, a causa delle intrinseche imperfezioni che le simulazioni per forza hanno, si verificano problemi imprevisti. Per gli appassionati delle corse automobilistiche, recentemente l’effetto porpoising delle nuove vetture della Formula 1 è stato agli onori delle cronache: un saltellamento della macchina dovuto ad un improvviso ed intermittente “stallo invertito”. Neppure i miliardi dei team ed i loro sofisticatissimi simulatori sono stati in grado di prevedere tale effetto a dovere, e non è stato possibile testarlo precedentemente a causa di alcuni limiti imposti ai test “fisici” svolti nel mondo reale.

In una simulazione, un margine di incertezza è pertanto inevitabile. Ma questo non significa che non possa essere uno strumento indispensabile e spesso del tutto efficace, privo di veri difetti. Ma oltre ad applicazioni concrete nella progettazione ed esecuzione di progetti, il fatto di simulare in un mondo virtuale le leggi fisiche del mondo reale ha anche un grande vantaggio: il fatto di poterle cogliere immediatamente, visualizzandole direttamente nei mondi virtuali renderizzati a schermo. Spesso infatti, specie in ambito didattico ma anche nel mondo quotidiano, i concetti matematico/fisici che stanno alla base della realtà sono esplicati attraverso formule e definizioni complesse, difficilmente ricordabili da chi non è avvezzo ad un certo tipo di linguaggio. Al contrario, il fatto di vedere lo stesso concetto simulato concretamente in un ambiente virtuale permette un’intuizione del fenomeno immediata e alla portata di chiunque. E con la dovuta semplificazione dovuta alla necessità di renderizzare in tempo reale una scena, i videogiochi sono stati spesso protagonisti di forme di insegnamento involontario, simulando una realtà virtuale del tutto verosimile a quella reale.

Si pensi ai concetti basilari come la massa o l’inerzia degli oggetti, che stanno alla base del loro movimento e che sono pertanto visibili in quasi ogni titolo moderno, dagli sparatutto ai giochi di ruolo. Ma si pensi anche alla complessità del volo, simulata da giochi aventi un intento più o meno realistico, come Flight Simulator o War Thunder. O, nello stesso War Thunder, alla penetrazione dei colpi negli scontri tra carri armati, determinato dalla velocità del proiettile, dalla sua massa e dall’angolazione del colpo. Certo, uno avrebbe potuto rendere lo stesso concetto scrivendo su una lavagna F=m*a, ma vedere un proiettile di grosso calibro che si schianta perforando il fianco di un carro armato (ed esplode in un mare di fiamme) ha certamente un impatto sull’osservatore molto maggiore.

Perfino macro-sistemi come il cosmo sono stati simulati con sufficiente approssimazione da parte di software di uso casalingo, come Universe Sandbox o Space Engine, o da titoli eccellenti come Kerbal Space Program. È molto semplice intuire la relazione tra massa, volume e densità di un corpo se si muovono delle barre e si vede un pianeta cambiare immediatamente, davanti ai nostri occhi. Così come è semplice intuire l’effetto della forza di gravità se influenza oggetti creati e lanciati in orbita dal giocatore.

In questo modo, involontariamente, i videogiochi, indipendentemente dal fatto che abbiano un intento simulativo esplicito e dichiarato, possono aiutare a comprendere fenomeni del mondo reale, riprodotti anche con approssimazione ma con fedeltà nel mondo virtuale che di volta in volta si renderizza a schermo. Precedentemente, in altri miei articoli su questo portale ho fatto leva sulle potenzialità del medium videoludico per l’apprendimento di concetti storici e geografici, ma nulla vieta di trasporre i medesimi ragionamenti anche nell’ambito delle materie scientifiche, a cui viene dato in tal modo un volto di immediatezza e fruibilità che solitamente non hanno.

di Giacomo Conti, MMO.it