Realtà Virtuale e tecniche di interazione naturale per l’addestramento di operatori CBRN = Virtual Reality and natural interaction techniques for CBRN training

Negli ultimi anni la realtà virtuale, o virtual reality (VR), si sta integrando sempre di più nei metodi educativi e di addestramento, soprattutto di coloro che devono agire in situazioni di emergenza potenzialmente pericolose, per cui diventa importante ricreare scenari realistici, che permettano una più completa preparazione, difficilmente realizzabili con una pratica tradizionale. In questo progetto di tesi ci si è posti l’obiettivo di realizzare una simulazione in realtà virtuale immersiva per l’addestramento di operatori CBRN (Chimico, Biologico, Radiologico, Nucleare) sulla capability NATO denominata CCA COLPRO (Contamination Control Area & Collective Protection). Tale protocollo prevede che, in seguito all’esposizione a sostanze CBRN, la persona contaminata debba essere sottoposta a una decontaminazione approfondita. Questa procedura ha permesso di sperimentare con una simulazione VR standalone, ovvero che non necessita di un collegamento ad un PC, tecniche di interazione uomo-macchina naturali basate sul tracciamento delle mani (hand tracking). Queste tecniche, sebbene relativamente recenti e ancora poco usate in ambito formativo, hanno reso possibile riprodurre fedelmente la CCA COLPRO, senza dover ricorrere a eccessive semplificazioni che limitassero la qualità della formazione degli operatori. Ciò ha reso la simulazione più immersiva, dato che gli utenti agiscono all’interno del mondo virtuale con le proprie mani, senza l’uso di strumenti aggiuntivi esterni. In questa simulazione VR si è preso in considerazione uno scenario di rischio radiologico. L’ambientazione consiste in un capannone con otto differenti stazioni di decontaminazione. L’utente può decidere ad inizio simulazione se ricoprire solo determinati ruoli oppure se addestrarsi sull’intera procedura. In quest’ultimo caso, tutte le fasi vengono svolte in maniera sequenziale seguendo il personale contaminato, impersonato da un NPC, Non-Playing Character, dal suo arrivo fino al termine della decontaminazione. La simulazione integra al suo interno una serie di caratteristiche tecniche specifiche quali l’utilizzo dell’hand tracking per l’interazione dell’utente con l’NPC e con la scena in cui viene immerso, l’uso di librerie di modelli realistici e interattivi (sonde, spruzzatori di sostanze decontaminanti, ecc.) e la possibilità di scegliere l’equipaggiamento in funzione di specifici criteri. Viene inoltre data la possibilità di avere un Virtual Instructor che aiuti per quanto riguarda le mansioni da compiere in una determinata postazione. L’idea di questa simulazione è nata dall’esigenza espressa dal Terzo Stormo dell’Aeronautica Militare di trovare un metodo alternativo di addestramento che permettesse di standardizzare la capability in questione e dare anche la possibilità di una preparazione a distanza, permettendo quindi agli operatori di familiarizzare con la procedura senza doversi necessariamente recare presso la base di Villafranca di Verona. L’attività operativa è stata realizzata all’interno del laboratorio VR Lab della Fondazione LINKS, supervisionata dal gruppo di lavoro del laboratorio VR@POLITO del Politecnico di Torino, e coadiuvata da un’intensa e costante interazione con il Terzo Stormo dell’Aeronautica Militare. Questa collaborazione è stata fondamentale sia nella fase iniziale di raccolta delle informazioni necessarie alla comprensione della procedura ed alla progettazione dello scenario, sia nelle successive fasi di sperimentazione e validazione della simulazione.