Valencia 25-26 March 2003 Torino 29 Novembre 2013 Riabilitare la Comunicazione Giuseppe Riva 1...

Valencia 25-26 March 2003

Torino29 Novembre 2013

Riabilitare la Comunicazione

Giuseppe Rivahttp://www.neurovr.org

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L'utilizzo della realtà virtuale in riabilitazione: Il software NeuroVR

Prof. Giuseppe Riva

LICENTUniversità Cattolica del Sacro Cuore

E-mail: [email protected]

http://www.neurovr.org http://www.cybertherapy.infohttp://www.giusepperiva.com





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In questa presentazione vedremo:

Che cos’è la realtà virtuale La realtà virtuale come tecnologia La realtà virtuale come interfaccia

Le opportunità della realtà virtuale Realtà virtuale come tecnologia

esperienzale Realtà virtuale come tecnologia cognitiva Realtà virtuale come tecnologia sociale

Usare la realtà virtuale NeuroVR: software Open Source per la RV





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PARTE 1: Che cos’è la realtà virtuale





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La realtà virtuale come tecnologia “incarnata”

Nella realtà virtuale il corpo diviene la principale interfaccia

con cui manipolare l’informazione disponibile

Nella storia dell’interazione uomo-computer è

identificabile un trend costante: rendere l’interazione con il computer il più possibile simile a quella che ciascuno di

noi ha all’interno di un ambiente reale





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Possiamo definire la realtà virtuale come un ambiente tridimensionale generato dal computer in cui il soggetto o i soggetti interagiscono tra loro e con l’ambiente come se fossero realmente al suo interno. Dal punto di vista tecnologico è possibile distinguere tra due tipi di realtà virtuale: quella immersiva e quella non immersiva.

Che cos’è la realtà virtuale?





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RV Immersiva

La realtà virtuale è immersiva quando è in grado di creare un senso di assorbimento e «immersione» sensoriale nell’ambiente tridimensionale generato dal computer.

Questa sensazione viene generata mediante-un dispositivo di visualizzazione, normalmente un casco;- uno o più sensori di posizione (tracker)





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I caschi

€4,000

€10,000€20,000

€800

€24,000

€1,500





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I sensori di posizione

€1,800

€5,000

€1900€5,000 -15,000





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• Casco 3D con sensore di posizione Vuzix Wrap 1200VR: 499 €

• Portatile Alienware 14. i7, 8gb, scheda grafica Nvidia GeForce 765: 1500 €

Il nostro sistema: meno di 2000 €





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RV non ImmersivaLa realtà virtuale non immersiva sostituisce il casco con un normale monitor o una serie di monitor (Cave) che, grazie a speciali occhiali, consente la visione tridimensionale.

In questo caso l’impressione dell’utente è quella di vedere il mondo tridimensionale creato dal computer attraverso una sorta di «finestra» o di «muro» .





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PARTE 2: Le opportunità della

Realtà Virtuale: tecnologia esperienziale,

cognitiva e sociale





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RV come tecnologia esperienziale (1)

La principale opportunità offerta dalla realtà virtuale è la possibilità di partecipare attivamente nella creazione e nello sviluppo della propria conoscenza:

l’apprendimento/cambiamento è legato allo «scoprire» e al «fare» in prima persona.

Come rileva Antinucci [1999], la realtà virtuale, permette di «conoscere il mondo» mediante un apprendimento di tipo senso-motorio, più naturale per l’essere umano, rispetto all’apprendimento di tipo simbolico-ricostruttivo, mediato dalla scrittura.





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Apprendimento sensomotorio (1)

Con la RV è possibile creare nuove modalità di apprendimento «senso-motorio».

In questa:• non si opera sui simboli => ma sulla realtà;• non si opera all'interno della propria mente => ma all'esterno con la percezione e l'azione;• può richiedere più tempo => ma i contenuti appresi non vengono dimenticati





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Come funziona: • Si osservano fenomeni e comportamenti, • si interviene con la propria azione per modificarli, • si osservano gli effetti della propria azione, si riprova a intervenire, e così via.

Si ripetono tipicamente cicli di percezione e azione ciascuno operante sul risultato dell'altro: si prova e riprova. =>La conoscenza e il cambiamento emergono da questo «fare esperienza».

Apprendimento sensomotorio (2)





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RV come tecnologia esperienziale (2)

In quest’ottica, la realtà virtuale può essere considerata una interfaccia «esperienziale», in cui la componente percettiva (visiva, tattile, cinestetica) si fonde con l’interattività:

Io conosco gli oggetti e/o le situazioni e imparo ad utilizzarli/controllarli attraverso l’esperienza diretta e in tempo reale delle mie reazioni (emozioni, pensieri, comportamenti) e delle loro in funzione delle mie azioni.





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RV come tecnologia cognitiva (1)La seconda opportunità offerta dalla realtà virtuale immersiva è quella di alterare in maniera diretta e rapida i processi cognitivi legati alla corporeità.

Diversi studi hanno mostrato la capacità della realtà virtuale immersiva di modificare in tempi rapidi il metabolismo cerebrale e la percezione corporea all’interno di terapie differenti: disturbi alimentari, distrazione dal dolore, disturbi sessuali maschili, ecc.





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La realtà virtuale come strumento di distrazione dal dolore acuto produce una modificazione significativa nell’attività cerebrale. Non si ha un effetto simile utilizzando un videogioco.

Scientific American, April 2004





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RV come tecnologia cognitiva (2)

La RV crea una dissonanza tra le informazioni che arrivano al sistema visivo (mi muovo) e quelle che arrivano al sistema vestibolare (sono fermo). =>“simulation sickness” effetto collaterale della RV.

Tale dissonanza costringe il nostro sistema cognitivo ad un processo di adattamento che provoca una modificazione dello schema corporeo. Tuttavia le modalità e gli effetti di tale cambiamento non sono ancora chiari.





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RV come tecnologia socialeSecond Life è un mondo virtuale tridimensionale multi-utente online inventato nel 2003 dalla società americana Linden Lab.

Il sistema fornisce ai suoi utenti (definiti "residenti") gli strumenti per aggiungere e creare nel "mondo virtuale" di Second Life nuovi contenuti: oggetti, fondali, fisionomie dei personaggi, contenuti audiovisivi, ecc. Gli incontri all'interno del mondo virtuale appaiono come reali scambi tra esseri umani attraverso la mediazione "figurata" degli avatar.





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RV come tecnologia sociale (2)

Gorini A, Gaggioli A, Riva G. (2007)Virtual Worlds, Real Healing

Science. Dec 7;318(5856):1549.





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PARTE 3: Realtà virtuale in pratica





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RV in pratica (1)

E se volessi usare la realtà virtuale?

Problema: Pochi docenti/ricercatori hanno familiarità con l’uso avanzatodel computer, e una frazione ancora minore dispone di conoscenze relative alle tecnologie di simulazione 3D. Soluzione: Sviluppare uno strumento che sia semplice da utilizzare e facilmente accessibile anche da utenti non esperti.

Problema: Per realizzare un ambiente virtuale ci sono solo due soluzioni: (a) modificare dei videogiochi del costo di 30/50 euro; (b) far costruire ad una media agency un software specifico con un costo di decine di migliaia di euro Soluzione: Sviluppare uno strumento che sia poco costoso e adattabile alle diverse esigenze degli operatori.





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RV in pratica (2)

La soluzione che vi propongo:

Il software open source NeuroVR – http://www.neurovr.org

Il sofware NeuroVR (2.0) consente di progettare, sviluppare e testare ambienti virtuali di contenuto e complessità variabile, interattivi e modificabili in tempo reale.

L’interfaccia utente di NeuroVR è totalmente grafica e non richiede la conoscenza di complessi linguaggi di programmazione.

Gli ambienti di NeuroVR possono essere creati o modificati attraverso semplici operazioni, consentendo di sviluppare e testare ambienti virtuali di elevato realismo grafico.





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RV in pratica (3)

La soluzione che vi propongo:

Flessibilità d’uso e portabilità sono altre due caratteristiche distintive degli ambienti NeuroVR:

Essi possono essere utilizzati sia in modalità immersiva, ovvero attraverso l’uso di head-mounted display, joystick e sensori di head-tracking, sia in modalità non immersiva, con monitor o video proiettori.

Un’altra utile funzionalità della piattaforma NeuroVR concerne la possibilità di salvare gli ambienti precedentemente sviluppati, ed utilizzarli nuovamente come strutture di base per costruire nuovi ambienti.





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RV in pratica (4)

NeuroVR: l’Editor

Utilizzando l’Editor di NeuroVR, gli stimoli per ogni dato scenario possono essere scelti da un ricco database di oggetti 2D e 3D, e possono essere facilmente posizionati in scenari virtuali pre-configurati, attraverso l’utilizzo di un’interfaccia basata su icone.

Oltre a oggetti statici, come fotografie e oggetti 3D, l’Editor di NeuroVR permette di inserire nella scena virtuale videoclip realizzati dall’utente.





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RV in pratica (5)

NeuroVR: Il Player

Consente di navigare e di interagire con gli ambienti virtuali creati usando l’Editor. Per migliorare il realismo della scena simulata il Player consente:

•La rilevazione delle collisioni per il controllo dei movimenti, •Tecniche avanzate di illuminazione•L’utilizzo di filmati

Il Player può essere configurato per essere utilizzato con un casco virtuale, sia in modalità stereoscopica che monoscopica; è inoltre predisposta la compatibilità con sensori head-tracking (movimento della testa).





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RV in pratica (6)

Prova Pratica

Come usare NeuroVR

Programma open source per la

creazione di ambienti virtuali senza

competenze tecniche

http://www.neurovr.org





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PARTE 4: Per saperne di più





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• Sulla RV, sulla presenza e i suoi effetti cognitivi:

• Scaricabile Gratuitamente qui:• http://www.ledonline.it/ledonline/riva/Qualità-della-vita-riduzione-dello-stress-473.pdf

Per saperne di più (1)

Riva, G. (2008), Psicologia dei nuovi

media, Bologna: Il Mulino

Villani, F., Riva G. (2011), Tecnologie

Emotive. Nuovi media per migliorare la qualità della vita,

Milano: LED





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• Sull’uso della RV in Psicologia Clinica:


Vincelli, F., Riva, G., Molinari, E. (2006), La Realtà Virtuale

in Psicologia Clinica,

Milano: McGraw Hill

il sito: http://www.cybertherapy.info e il convegno internazionale Cybertherapy 2012

(http://www.e-therapy.info)





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• Hanno parlato dei nostri relativi all’uso della RV per la modifica della percezione corporea:

• SCIENCE: Teletherapy for Eating Disorders, 26 October 2001, Volume 294, Number 5543, p.777

• JAMA: Fake worlds offer real medicine, 290 (10), 2107-2109, 22/29 Oct 2003

• Il National Institute of Health: Virtual Reality: opportunities for the NIH, Feb 2004.

• Le nostre ricerche, articoli, protocolli (prevalentemente in inglese) sono disponibili sul sito:

http://www.giusepperiva.org


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