Sviluppo di ambienti virtuali per l'analisi della percezione visiva e dell'interazione

Abstract

Con il nome Realtà Virtuale (VR) ci si riferisce ad un ambiente virtuale tridimensionale generato a computer. I sistemi VR permettono la creazione e visualizzazione immersiva di ambienti tridimensionali che gli utenti possono esplorare e con cui sono in grado di interagire. L’immersività e la flessibilità che caratterizzano il VR lo rendono un potente strumento in grado di trovare eccellenti applicazioni in diversi settori, come ad esempio, nella robotica, nell’educazione, nell’intrattenimento, nell’industria, in campo scientifico, in ambito militare e in campo medico. Per favorire un adeguato utilizzo dello strumento è necessario che l’utente possa muoversi e interagire con l’ambiente nella maniera più immersiva ed efficace possibile. L’esplorazione spaziale dell’ambiente virtuale diventa dunque una delle caratteristiche principali e per renderla possibile sono stati implementati nel tempo diversi metodi di locomozione. Risulta quindi cruciale un'adeguata comprensione dei molteplici aspetti dell’esperienza dell’utente durante l’esplorazione virtuale e di come questo possa avvicinarsi all’esperienza reale, sottolineandone le possibili criticità e limiti. Questo studio si propone, in particolare, di dare un contributo nell’indagine di come diversi metodi di locomozione possano influenzare diversi aspetti dell’esperienza dell’utente, quali, l’usabilità del sistema, la cybersickness e, in particolare, la spatial awareness all’interno dell’ambiente 3D. Quest'ultima caratteristica è cruciale nello stabilire se l’ambiente virtuale è una simulazione fedele dell’esperienza reale e di conseguenza se sia in grado di migliorare la performance dell’utente in applicazioni che richiedono una conoscenza spaziale dell’ambiente. Per questi motivi è considerata come importante parametro di comparazione nella valutazione della simulazione virtuale.

The term Virtual Reality (VR) refers to a three-dimensional virtual environment generated by a computer. VR systems enable the creation and immersive visualization of 3D environments that users can explore and interact with. The immersiveness and flexibility that characterize VR make it a powerful tool with excellent applications in various fields, such as robotics, education, entertainment, industry, science, military and medicine. To ensure proper use of the tool, the user must be able to move and interact with the environment as immersively and effectively as possible. Spatial exploration of the virtual environment is therefore one of the key features and, to make it possible, various locomotion methods have been developed over the years. It is thus crucial to gain an adequate understanding of the multiple aspects of user experience during virtual exploration and how it compares to real-world experience, highlighting potential challenges and limitations. This study specifically aims to contribute to the investigation of how different locomotion methods can influence various aspects of the user experience, such as system usability, cybersickness, and, in particular, spatial awareness within the 3D environment. The latter is crucial in determining whether the virtual environment is a faithful simulation of real-world experience and, consequently, whether it can enhance user performance in applications requiring spatial knowledge of the environment. For these reasons, spatial awareness is considered an important comparison parameter in evaluating virtual simulation.