L'Arcipelago dei Cristalli
Progetto di Tesi Magistrale
Human-Computer Interaction Lab – Università di Udine
Panoramica
L’Arcipelago dei Cristalli è un’applicazione di realtà virtuale immersiva che ho progettato e implementato come tesi di laurea magistrale. Prevede un ambiente virtuale marittimo che si modifica in base allo stato fisiologico dell’utente (biofeedback) e permette di vivere un’esperienza guidata in cui allenarsi a rilassarsi.
Durata
6 mesi
Strumenti
Unity, Maya, Visual Studio, Miro
Il problema
Viviamo in una società sempre più frenetica, che espone ad alti livelli di stress ambientale, e dalle più recenti ricerche accademiche emerge la fondamentale importanza di allenarsi al rilassamento per salvaguardare la salute fisica e psicologica. Si parla di relaxation therapy.
Attività classiche come yoga e meditazione sono efficaci, ma è facile che non siano praticate con costanza perché noiose e poco coinvolgenti.
Il prodotto finito
(tip: sound ON!)
Approccio:
design thinking
1#
Empatizzare col contesto
Intervista agli stakeholder
Intervistando i miei “committenti”, ovvero il mio relatore e il restante team del laboratorio, ho messo a fuoco che la finalità del progetto sarebbe stata di ricerca scientifica, per indagare l’uso combinato di biofeedback (feedback basato su dati fisiologici) e realtà virtuale in ambito di relaxation therapy.
Mi sono stati indicati alcuni vincoli strutturali da rispettare nella progettazione dell’esperienza VR: durata non superiore a 10-11 minuti e presenza di compiti da svolgere di durata fissa (2 o 3 minuti), così da permettere un agevole confronto delle performance fra utenti durante lo studio scientifico.
Analisi dei competitor
Non trattandosi del primo sistema VR di biofeedback per relaxation therapy destinato a studi accademici, ho studiato i sistemi già esistenti in letteratura, prestando particolare attenzione a:
• Quali esercizi di rilassamento svolti in VR hanno efficacia scientificamente provata.
• Che tipo di ambienti virtuali sono usati.
• Punti di forza e debolezza dei sistemi.
User Research
Avendo incontrato in letteratura ambienti virtuali abbastanza eterogenei, ho deciso di intervistare 8 persone per scoprire quali luoghi sono percepiti come più adatti per rilassarsi:
Se dovessi scegliere il tuo luogo ideale in cui rilassarti, sarebbe all’aperto o al chiuso?
Come sarebbe? Descrivilo.
2#
Definizione:
sintesi dei dati raccolti
Il sistema VR avrà finalità di ricerca scientifica e offrirà un’esperienza dalla struttura ben definita e ripetibile.
Inoltre, per portare un contributo interessante in letteratura dovrà differenziarsi dalle esperienze VR esistenti che:
• Tengono conto mediamente di un solo parametro fisiologico per misurare il grado di rilassamento dell’utente.
• Non riflettono i cambiamenti dell’utente in modo continuo.
• Non presentano storytelling.
Vi è preferenza, sia in letteratura sia nelle interviste, di ambientazioni all’aperto, con prevalenza di elementi naturali.
3#
Ideazione
Moodboard
Per confrontare fra loro gli spunti più interessanti trovati in fase di ricerca e ipotizzare la natura dell’ambientazione e dell’esperienza VR, ho utilizzato una board Miro.
Proposta di soluzione
Alla luce di tutti i dati raccolti, ho proposto un’applicazione VR che prevede un’ambientazione virtuale marittima con cui l’utente interagisce tramite il modificarsi di tre parametri fisiologici: respirazione, frequenza cardiaca e conduttanza cutanea (la resistenza della pelle al passaggio di corrente elettrica, che diminuisce all’aumentare del grado di rilassamento). Per rilevare tali parametri fisiologici, l’applicazione fa uso di sensori fisiologici posizionati su mano sinistra e addome.
L’esperienza prevede storytelling ed è divisa in moduli di durata fissa. L’utente è guidato da una voce fuori campo nell’esecuzione di due compiti (task): far diradare la nebbia presente nell’ambiente e, dopo aver interagito con un cespuglio per farne fuoriuscire delle lucciole, far calare la notte. L’esperienza termina ricompensando l’utente con un gioco di luci a opera delle lucciole.
Schizzi
Mi sono aiutata con schizzi su carta per ipotizzare la composizione dell’ambiente virtuale.
Ho iterato fra le fasi 4, 5 e 6 del processo di design thinking separatamente per ogni modulo dell’esperienza VR.
4#
Prototipazione
(per ogni modulo)
Per ogni modulo dell’esperienza, ho creato un prototipo direttamente in Unity, usando modelli 3D predefiniti messi a disposizione dal motore grafico e scrivendo numerosi script in C# tramite Visual Studio.
Mi sono concentrata principalmente sulla qualità del biofeedback, tralasciando in un primo momento l’estetica e lavorando affinché i movimenti di reazione degli elementi 3D fossero corretti e rispecchiassero continuamente le variazioni dei parametri fisiologici.
5#
User testing
(per ogni modulo)
Ogni volta che ho effettuato una modifica sostanziale al prototipo, ho chiesto di testarlo a professori, assegnisti e tirocinanti presenti nello Human-Computer Interaction Lab, raccogliendo poi impressioni e suggerimenti per modificare il prototipo di conseguenza.
Questi test sono stati di fondamentale importanza per tenere conto della variabilità fra le risposte fisiologiche e tarare correttamente i parametri alla base del biofeedback.
6#
Implementazione
(per ogni modulo)
In questa fase ho meglio definito gli aspetti grafici (colorazione, forma degli elementi) e le animazioni (fluidità, piacevolezza).
Sostituzione del modello 3D di prova del mulino, costruito in Unity, con uno più elaborato, realizzato con Maya:
Ho cercato di rendere tutta la scena coerente graficamente dal punto di vista di forme e colori. Per esempio, ho sfruttato lo stesso modello 3D (scalato e ruotato) per alberi e nuvole.
User testing finale e rifinitura
A implementazione quasi ultimata, due utenti che non avevano mai visto l’applicazione hanno vissuto l’esperienza VR e sono stati intervistati per valutare la qualità del biofeedback, dell’ambiente virtuale e dell’esperienza nel suo complesso.
Da questi test è emerso che la fase iniziale di calibrazione del sistema era troppo breve per chi non ne conosceva a priori il funzionamento, pertanto ho apportato modifiche alla sua durata e ai parametri di regolazione del biofeedback. Non ho avuto l’agio di tempo necessario prima dell’inizio dello studio scientifico per effettuare altri test di verifica delle modifiche, che però si sono poi rivelate adeguate durante lo studio.
Studio scientifico su utenti
Ho fatto testare l’applicazione a 45 persone secondo un preciso protocollo, registrando i loro dati fisiologici durante l’esperienza. 23 utenti hanno vissuto l’esperienza con biofeedback (l’ambiente si modificava in base ai loro parametri fisiologici) e 22 l’hanno vissuta senza biofeedback (l’ambiente si modificava in base ai dati fisiologici di un altro utente).
Ho dovuto scartare i dati di 14 utenti a causa di malfunzionamenti improvvisi dei sensori o interferenze acustiche esterne durante la sessione. Dalle analisi statistiche effettuate sui dati dei restanti 31 utenti, è risultato che quest’esperienza VR rilassa, sia con sia senza biofeedback, e che l’uso del biofeedback aumenta il livello di rilassamento e il senso di presenza nell’ambiente virtuale.
Inoltre, l’82% degli utenti ha dichiarato che userebbe di nuovo quest’applicazione per rilassarsi.
Grazie per l’attenzione!