Interfacce 3D per la realtà virtuale e la realtà mista = 3D Interfaces for Virtual Reality and Mixed Reality

Ad oggi ci sono molte tecnologie che permettono di interfacciarsi con la Realtà Virtuale: esistono dispositivi di Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR) e Mixed Reality( MR). L'interattività con l'ambiente virtuale gioca un ruolo importante nel definire il grado di immersione dell'utente e accrescere il suo senso di presenza. Lo scopo di questo lavoro di tesi riguarda lo studio, l'approfondimento e lo sviluppo di nuovi modi di interagire in un ambiente virtuale. A seconda della tecnologia utilizzata, i contenuti multimediali vengono presentati all'utente in maniera differente, e di conseguenza le modalità di interazione con essi cambiano. Quindi, per proporre una soluzione più adatta alla determinata tecnologia, sono stati condotti 2 lavori, uno in MR e l'altro in VR. La Mixed Reality è una tecnologia che permette di visualizzare elementi virtuali (VR) che oltre ad essere proiettati sul mondo reale (AR), interagiscono con esso. Lo studio sull'interazione in MR è stato condotto su Microsoft HoloLens. Ha introdotto un nuovo metodo di interazione con l'ambiente virtuale che permette all'utente di mantenere le mani libere da controller, ma allo stesso tempo fornisce delle azioni poco naturali ed intuitive. L'obiettivo del primo lavoro è quello di permettere all'utente di interagire con gli elementi virtuali utilizzando il proprio braccio con maggior naturalezza. Verrà presentato un Wereable Custom Device progettato e realizzato per estendere le funzionalità di interazione di Hololens. L'idea alla base del suo funzionamento è quella di tracciare la rotazione del braccio e avambraccio dell'utente in modo da creare un modello virtuale che segua quello reale. Per la realizzazione sono stati utilizzati due sensori di movimento (IMUs) ed Arduino, che si occuperà di elaborare i dati di rotazione dei sensori e inviarli ad Hololens via WiFi. Il prototipo sviluppato permette di eseguire movimenti più naturali ed apre la possibilità all'implementazione di nuove Interfacce Utente 3D. Quando si parla di Virtual Reality, l'utente è circondato da un ambiente completamente virtuale. Fornire un buon senso di immersione è fondamentale per questa tecnologia, ed un fattore determinante viene spesso sottovalutato: il senso del tatto. L'obiettivo del secondo lavoro è quello di sviluppare un nuovo metodo di interazione in VR che possa aumentare il senso di immersione dell'utente grazie a feedback tattili. L'idea alla base della soluzione proposta è quella di creare degli oggetti (proxy) passivi facilmente riconfigurabili e riutilizzabili in diversi scenari. Per questo sono stati utilizzati dei prodotti Lego Mindstorm in quanto forniscono diversi strumenti per costruire oggetti di vario tipo in maniera facile e veloce. Il loro tracciamento nello spazio virtuale è stato eseguito con degli HTC Vive Trackers, mentre per le mani dell’utente sono state studiate diverse tecnologie: Leap Motion e Manus VR. Questi elementi sono stati integrati in uno scenario virtuale appositamente progettato e sviluppato. Il sistema realizzato permette un interazione in VR molto immersiva basata su strumenti facilmente accessibili e riconfigurabili da tutti.