di Sara Ermini
“Che vuol dire reale? Dammi una definizione di reale. Se ti riferisci a quello che percepiamo, a quello che possiamo odorare, toccare e vedere, quel reale sono semplici segnali elettrici interpretati dal cervello. Questo è il mondo che tu conosci “. E’ la domanda inquietante che Morfeus, uno dei tre personaggi di Matrix, rivolge a Neo, il protagonista. E’ solo fantascienza ? O queste frontiere della realtà virtuale sono, ormai, l’oggetto della ricerca che quotidianamente si pratica nei laboratori di molti atenei e nei centri di ricerca? L’articolo muove proprio da questo e racconta ciò che si studia e si realizza nel LabVR, il Laboratorio di Realtà virtuale realizzato nell’Università di Siena.
Le tecnologie della realtà virtuale ( dette VR) permettono di investigare il comportamento umano utilizzando ambienti generati dal computer. In questi ambienti le persone si sentono presenti e molto coinvolte in interazioni con oggetti e situazioni simulate. Per cogliere le opportunità offerte da queste tecnologie, l’Università di Siena ha creato il LabVR UNISI, un laboratorio di realtà virtuale gestito da docenti e personale del Dipartimento di Scienze sociali, politiche e cognitive (DISPOC), che ne ha finanziato la realizzazione in quanto dipartimento di eccellenza.
Nell’ambito della ricerca sociale, le simulazioni della realtà virtuale consentono di ricostruire un qualsiasi contesto e di allestire un ambiente sia fisico che tecnologico facilmente replicabile. Questa implementazione originale, è può essere replicata anche in altri laboratori, mantenendo fede e coerenza con il progetto originario. Un esempio per capire come la Realtà virtuale può facilitare la ricerca, è dato dall’uso di personaggi virtuali, (avatar) al posto di attori, in modo da simulare situazioni sociali complesse e mantenere un completo controllo delle variabili in gioco. Le variabili offrono la possibilità di mutare in continuazione il senso della ricerca in atto.
La Realtà Virtuale permette anche di ricreare situazioni di rischio reale e simularle negli ambienti virtuali in modo da studiare reazioni di paura o comportamenti delle persone coinvolte che potrebbero avere dei comportamenti pericolosi per la persone o per l’ambiente di lavoro. E’ evidente che questa ricerca ha un valore pedagogico insegnando i comportanti corretti da tenere. Pensiamo all’uso che può esser fatto negli ambienti di lavoro. Questa possibilità si rivela, quindi, un’ottima opportunità per la formazione. Nella Realtà virtuale può essere sperimentata qualsiasi situazione in sicurezza ed è possibile simulare eventi critici e incidenti per far esperire direttamente le conseguenze di comportamenti a rischio. Il personale che opera in contesti rischiosi può, quindi, essere formato in sicurezza all’interno dell’ambiente virtuale e, interagendo con esso, può acquisire le conoscenze teoriche e le competenze pratiche necessarie prima di eseguire le operazioni rischiose nel mondo reale.
Per realizzare questo tipo di simulazioni il Laboratorio dell’Università di Siena, diretto dal professor Alessandro Innocenti, si è dotato di diverse “tecnologie immersive”, tra cui i caschi stereoscopici, (HMD), letteralmente definiti come degli schermi montati sulla testa dei soggetti attraverso questo apposito casco. I partecipanti che indossano il casco HMD o il visore sono immersi, in prima persona, in un ambiente virtuale e tutti i loro movimenti sono catturati. Sono tracciati i movimenti della testa, delle mani e, nelle versioni più evolute di questi dispositivi, anche i movimenti oculari o le espressioni facciali dei soggetti. In tale ambito il Laboratorio, ha sviluppato un ambiente di realtà virtuale per caschetto per simulare il processo di estrazione del DNA da una coltura di lievito. Questo progetto di ricerca è stato realizzato per Vita Lab, il laboratorio congiunto fondato da una serie di laboratori e spin-off dello stesso ateneo (LabVR UNISI, ITS e TLS) per la formazione e il training dell’industria farmaceutica (LabVR UNISI, ITS e TLS).
Un’altra tecnologia usata per realizzare le sperimentazioni in Realtà virtuale è una stanza dove le immagini in 3D ( tridimensionali) vengono proiettate su tre pareti e sul pavimento. Questa stanza è detta CAVE (CAVE automatic virtual environment). Il soggetto che vi entra nella CAVE indossa occhiali 3D in modo da percepire l’ambiente circostante come tridimensionale. Gli occhiali sono tracciati dal sistema così da aggiornare in tempo reale la visione e farla corrispondere alla giusta prospettiva della persona. In questo ambiente, a differenza delle simulazioni con caschetto, i soggetti continuano a vedere il proprio corpo fisico e possono interagire con oggetti del mondo reale durante l’esperimento.
Sia con i visori sia all’interno della CAVE, le diverse percezioni sensoriali dell’essere umano possono essere costantemente tracciate e controllate durante le simulazioni. In alcuni casi l’analisi dei dati sui movimenti dei partecipanti viene integrata con la misurazione dei segnali fisiologici, tramite dispositivi che rilevano i parametri quali il battito cardiaco, la conduttanza della pelle e la respirazione. Un tale sistema di tracciamento di tutto il corpo permette un controllo preciso delle interazioni, con oggetti o personaggi virtuali, una misurazione della prossemica dei soggetti e una risposta in tempo reale del sistema virtuale ai comportamenti dei partecipanti.
Uno degli esperimenti in corso con la CAVE riguarda il tentativo di ridurre i sintomi dello stress attraverso sedute di training autogeno in Realtà virtuale. Lo scopo di questo studio è di chiarire i cambiamenti nelle misure biologiche durante il training autogeno e la relazione tra queste misurazioni e le reazioni indotte dalle sedute in un ambiente CAVE. Questi cambiamenti vengono valutati utilizzando questionari qualitativi psicologici e gli indici psico-fisiologici dei partecipanti. Un avatar virtuale guida il soggetto attraverso le attività del training autogeno mentre l’ambiente tridimensionale reagisce in tempo reale ai cambiamenti fisiologici dei soggetti in modo da facilitare il raggiungimento dello stato di rilassamento.
Nell’ambito di ricerca dell’economia cognitiva, è stata sviluppata poi un’altra simulazione in realtà virtuale per il CAVE per studiare le decisioni monetarie di un soggetto riguardo l’allocazione del consumo e del risparmio tra il momento presente e il tempo futuro. I partecipanti sono coinvolti in scelte monetarie differite nel tempo nell’ambiente immersivo della CAVE e i ricercatori verificano l’impatto degli errori cognitivi (bias) sulla scelta intertemporale per dimostrare come la realtà virtuale possa rappresentare uno strumento per attenuarne l’impatto. Tramite questa simulazione è possibile indagare se e come il grado di connessione tra un sé presente e sé futuro, possa rappresentare una variabile importante nel determinare scelte intertemporali.
Molti altri progetti del LabVR UNISI sono in via di sviluppo e sono tutti visibili sul sito o di presona all’interno dei laboratori del Santa Chiara Lab dell’Università di Siena, in via Valdimontone n.1.
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