SVILUPPO DI UN AMBIENTE MULTIMODALE PER L INTERAZIONE CON IL PROTOTIPO VIRTUALE DI UN ELETTRODOMESTICO

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1 POLITECNICO DI MILANO Facoltà di Design Corso di Laurea in Design and Engineering SVILUPPO DI UN AMBIENTE MULTIMODALE PER L INTERAZIONE CON IL PROTOTIPO VIRTUALE DI UN ELETTRODOMESTICO Relatore: Correlatore: Prof.ssa Monica BORDEGONI Dott. Francesco FERRISE Tesi di Laurea di: Joseba LIZARANZU Matr A.A

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3 Ad Aita, Ama e Garbiñe

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5 Ringraziamenti Desidero porgere un ringraziamento alla professoressa Monica Bordegoni, la mia relatrice, che mi ha dato l'opportunità di svolgere questa tesi che ho trovato appassionante e gratificante. Un grazie doveroso va a Francesco Ferrise, mio correlatore, che mi ha seguito assiduamente durante tutto il lavoro svolto e mi ha sempre spinto ad andare avanti. Ringrazio il professor Cugini per l'interesse dimostrato nei confronti del lavoro da me svolto. Ringrazio Müge Özerten, Riccardo Cingolani e Joan Segarra per aver creato un ambiente gradevole in tante ore condivise in laboratorio. Ringrazio tutti i ragazzi della sezione di disegno Marco, Mario, Giandomenico, Samuele, la prof.ssa Magrassi, Paolo e in particolare Marcello e Michele sempre disposti a darmi una mano con Virtools. Desidero ringraziare tutti i compagni del corso di Design & Engineering per aver condiviso con me questi due anni. Un ringraziamento speciale va alla mia famiglia eusko-pugliese; Itsas, Antton, Eiderzit, Angelot, Jaione, Izas, Ortuzitodemivida, Leirezit e Oskitxu che mi hanno sempre appoggiato in tutto questo periodo, e in particolare ai miei genitori, mia sorella e Bartosz. Vorrei anche ringraziare tutti i volontari che si sono prestati alla validazione della mia tesi, perche senza di loro son sarebbe stato possibile concluderla. Per ultimo ringrazio Ian Robertson per aver allietato con i suoi commenti tutti i momenti decisivi di questo lavoro.

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7 Indice Generale 1 INTRODUZIONE STATO DELL ARTE Usabilità Test d usabilità Test di esplorazione Test di valutazione Test di validazione Test di comparazione Realtà Virtuale Dispositivi di visualizzazione Occhiali stereoscopici a lenti polarizzate Occhiali stereoscopici ad otturatori Gli HMD (Head Mounted Display) Sistemi di tracciamento Tracciamento magnetico Tracciamento meccanico Tracciamento ottico Tracciamento acustico Sistemi haptic Classificazione Esempi ed applicazioni PROTOTIPAZIONE VIRTUALE Definizione Componenti di un Prototipo Virtuale I

8 3.3 Realtà Virtuale per la Prototipazione Virtuale Sviluppi futuri PANORAMICA SUGLI STRUMENTI UTILIZZATI Concept Architettura del sistema Hardware Sistema di tracciamento Sistema di visualizzazione stereoscopico Dispositivo haptic Dispositivo sonoro Ambiente software Virtools Introduzione Funzionalità SVILUPPO DELL APPLICAZIONE Elementi principali dell applicazione Ambiente visivo Prototipo virtuale della lavatrice Simulazione dell interfaccia utente Avatar della mano Descrizione dell implementazione Reverse engineering e ricostruzione del prototipo virtuale Importazione in Virtools, posizionamento ed orientamento del modello Avatar della mano Interazione con i componenti Interazione con il cassetto II

9 Interazione con l oblò Interazione con la manopola Interazione con i tasti Simulazione programma di funzionamento della lavatrice (software interno) Selezione programma Variazione dei parametri Integrazione del suono Implementazione del primo piano dell interfaccia TESTING DI VALIDAZIONE DELL APPLICAZIONE Impostazioni delle analisi Questionario preliminare Test di simulazione Svolgimento delle sessioni di test Elaborazione risultati Analisi dei risultati CONCLUSIONI E SVILUPPI FUTURI BIBLIOGRAFIA APPENDICE A APPENDICE B APPENDICE C III

10 Elenco delle Figure FIGURA 1: TIPI DI TEST NEL PROCESSO DI SVILUPPO DI PRODOTTO... 4 FIGURA 2: PERIFERICHE UTILIZZATE NELLA REALTÀ VIRTUALE IMMERSIVA... 8 FIGURA 3: POLARIZZATORE LINEARE [7] FIGURA 4: VISUALIZZAZIONE STEREOSCOPICA CON OCCHIALI A LENTI POLARIZZATE LINEARMENTE FIGURA 5: HEAD MOUNTED DISPLAY [10] FIGURA 6 : PARAMETRI CALCOLATI PER UN SISTEMA DI TRACCIAMENTO A 6 GDL [11] FIGURA 7: SISTEMA DI TRACCIAMENTO MECCANICO [12] FIGURA 8: SISTEMA DI TRACCIAMENTO OTTICO [8] FIGURA 9: SISTEMA DI TRACCIAMENTO ACUSTICO [15] FIGURA 10: DISPOSITIVO HAPTIC PHANTOM FIGURA 11: DISPOSITIVO HAPTIC VIRTUOSE FIGURA 12: DISPOSITIVO HAPTIC MASTER FIGURA 13: PROTOTIPO VIRTUALE FIGURA 14: COMPONENTI DI UN PROTOTIPO VIRTUALE FIGURA 15: CONCEPT DELL APPLICAZIONE FIGURA 16: ARCHITETTURA DEL SISTEMA FIGURA 17: CARATTERISTICHE TECNICHE DELL ARTRACK CAMERA [13] FIGURA 18: OCCHIALI STEREOSCOPICI A LENTI POLARIZZATE FIGURA 19: CARATTERISTICHE TECNICHE DEI PROIETTORI CVYZ VIZ 3D [27] FIGURA 20: EFFETTO 3D FIGURA 21: CARATTERISTICHE TECNICHE DELL'HAPTIC VIRTUOSE 6D FIGURA 22: VOLUME DI LAVORO DELL HAPTIC VIRTUOSE 6D FIGURA 23: CARATTERISTICHE TECNICHE DELLE CUFFIE SENNHEISER HDR FIGURA 24: LAYOUT DI VIRTOOLS FIGURA 25: AMBIENTE VISIVO DELL'APPLICAZIONE FIGURA 26: TIPI DI OGGETTI NELLA LAVATRICE VIRTUALE FIGURA 27: INTERFACCIA E COMANDI VIRTUALI FIGURA 28: DIVERSE FORME DELLA MANO PER INTERAGIRE CON GLI ELEMENTI MOBILI FIGURA 29: LAVATRICE MODELLO "SESTO SENSO" FIGURA 30: MASCHERINA DELLA LAVATRICE FIGURA 31: RENDER DELLA LAVATRICE FIGURA 32: SCRIPTING GENERALE DELL'APPLICAZIONE FIGURA 33: SCRIPTING DELL'AVATAR MANO FIGURA 34: SCRIPTING DEL PROCESSO DI FISICALIZZAZIONE FIGURA 35: SCRIPTING DELL'INTERAZIONE CON I COMPONENTI FIGURA 36: AVATAR DELLA MANO PER COLLIDERE CON L'HANDLE DEL CASSETTO FIGURA 37: SCRIPTING DEL SISTEMA D'AGGANCIO FIGURA 38: SCRIPTING DEL SISTEMA DI SGANCIO FIGURA 39: BLOCCO "IPSI SET PRISMATIC MANIPULATION CONSTRAINT" IV

11 FIGURA 40: I LIMITATORI DI MOVIMENTO DEL CASSETTO FIGURA 41: EFFETTO SCATTO DEL CASSETTO FIGURA 42: I LIMITATORI DI MOVIMENTO DELL'OBLÒ FIGURA 43: SOGLIA ANGOLARE PER L'EFFETTO SCATTO DELL'OBLÒ FIGURA 44: SCRIPTING DELL'EFFETTO SCATTO NELLA MANOPOLA FIGURA 45: EFETTO SCATTO DELLA MANOPOLA FIGURA 46: EFFETTO TASTO MORBIDO E DURO FIGURA 47: SCRIPTING TASTI FIGURA 48: SCRIPTING SCHERMO FIGURA 49: SCRIPTING TASTO TEMPERATURA FIGURA 50: SCRIPTING SUONO CASSETTO FIGURA 51: SCRIPTING VARIAZIONE DI SUONO FIGURA 52: TELECAMERA CHE RACCOGLIE IL PRIMO PIANO DELL INTERFACCIA FIGURA 53: SVOLGIMENTO DEI TEST FIGURA 54: ALTERNATIVE DELL AVATAR MANO Elenco delle Tabelle TABELLA 1: ARRAY INTERAZIONE TASTI TABELLA 2: ARRAY PROGRAMMI MANOPOLA TABELLA 3: ARRAY SOUND STATUS TABELLA 4: COMPOSIZIONE DEL CAMPIONE TABELLA 5: VALUTAZIONE DEL MODELLO VIRTUALE TABELLA 6: VALUTAZIONE DEGLI STRUMENTI Elenco dei Grafici GRAFICO 1: TEMPO DI PROGRAMMAZIONE DELLA LAVATRICE GRAFICO 2: PREFERENZA NELLA PERCEZIONE DELLA FORZA V

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13 Sommario La competitività dei prodotti sul mercato ha portato ad una necessità di riduzione dei tempi di sviluppo dei nuovi prodotti, e al tempo stesso è richiesta una maggiore attenzione alle esigenze del consumatore. Inoltre l interesse crescente verso aspetti quali l interazione uomo-prodotto impone anche un'attenta e dettagliata progettazione dell'usabilità dei prodotti. Le esigenze di ridurre i tempi, l economicità e la necessità di testare un prodotto durante le varie fasi della sua progettazione possono essere risolte efficacemente grazie all'utilizzo dei prototipi virtuali in combinazione con le nuove tecnologie di realtà virtuale. Nel lavoro di tesi si è sviluppato un ambiente immersivo che permette d interagire con il prototipo virtuale di un elettrodomestico e nello specifico di una lavatrice. Attraverso le tecnologie di Realtà Virtuale (VR), quali sistemi di visualizzazione stereoscopica e dispositivi haptic, è stato possibile creare un interazione con il prototipo di tipo multimodale, cioè basata sulla combinazione di diversi canali sensoriali, quali quello visivo, tattile ed uditivo. La combinazione dei tre sensi ha reso l interazione più simile a quella che avviene con il mondo reale e ha così semplificato la valutazione di aspetti legati all'usabilità ed alla qualità percepita nell interazione con i singoli componenti del prodotto. L'ambiente realizzato è stato successivamente validato mediate test comparativi con il caso reale al fine di evidenziare potenzialità e aspetti negativi. Parole chiave: realtà virtuale, interazione multimodale, prototipazione virtuale, test di usabilità, dispositivi haptic.

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15 Capitolo1 1 INTRODUZIONE La crescente competitività dei prodotti su un mercato globale ha portato ad una notevole contrazione dei tempi che intercorrono tra la progettazione ed il lancio di un nuovo prodotto industriale. Questo parametro solitamente è noto come time-to-market. Come conseguenza è nata la necessità di far convergere nel minor tempo disponibile diverse idee ad un prodotto finito, mantenendo alta la qualità del prodotto e facendo attenzione alle esigenze del cliente e del produttore. In questo contesto le tecniche di prototipazione virtuale, ovvero la realizzazione di modelli digitali contenenti il maggior numero di informazioni possibili inerenti il prodotto e il processo produttivo, possono essere utilizzate efficacemente durante tutta la fase di sviluppo anche in modo iterativo (progettazione, validazione estetica, validazione d usabilità). In particolare grazie all'ausilio di tecniche di visualizzazione stereoscopica immersiva e dispositivi haptic, è possibile creare un ambiente interattivo per la validazione estetica, funzionale e d usabilità di un prodotto senza la creazione di costosi prototipi fisici che invece potranno essere utilizzati in fasi più avanzate dello sviluppo [1]. Per realizzare prodotti di successo, infatti, l'attenzione progettuale dovrebbe essere rivolta a temi globali, che investono il sistema nella sua interezza, al fine di comprendere al suo interno il maggior numero di aspetti e di ottimizzarli in maniera armonica. I singoli problemi del sistema uomo macchina e uomoambiente sono campi di indagine delle discipline tecniche e biologiche, mentre la globalità dei rapporti del sistema uomo-macchina è materia dell'ergonomia e l usabilità. Un design di successo dovrà pertanto concentrarsi sulle complesse relazioni che si instaurano tra l'uomo e il prodotto e sulla loro evoluzione. Da queste considerazioni nasce la necessità di realizzare sistemi flessibili in grado di simulare più aspetti possibili del prodotto, dall'aspetto estetico, alla tangibilità, all'interazione, inoltre il tutto andrebbe contestualizzato nel l'ambiente reale; con lo scopo di avere una piattaforma di analisi efficace e globale. L'obiettivo che questo lavoro di tesi si prefigge, è la creazione di un ambiente per effettuare prove d usabilità e di qualità percepita nell interazione con i 1

16 INTRODUZIONE diversi componenti su elettrodomestici utilizzando tecniche di realtà virtuale. Tramite i diversi dispositivi per la visualizzazione stereoscopica, sistemi di tracciamento e dispositivi haptic, l utente potrà interagire in maniera multimodale con il prototipo, cioè attraverso i canali sensoriali che riguardano alla vista, il tatto e l udito. La tesi è strutturata nel modo seguente: nel capitolo due viene descritto lo stato dell'arte delle tecniche utilizzate nello svolgimento di questo lavoro, in particolare si descrivono i tipi di test d usabilità realizzati lungo il processo di sviluppo di prodotto, la realtà virtuale e le tecnologie di visualizzazione e di tracciamento ad essa correlate ed infine le tecnologie haptic con una loro classificazione, i campi d'utilizzo e alcuni esempi di dispositivi disponibili sul mercato. Nel terzo capitolo si descrive il ruolo della prototipazione virtuale nello sviluppo prodotto, riportando gli utilizzi di questa metodologia nelle varie fasi del ciclo di progettazione di un prodotto. Si discute inoltre del modo di estendere l utilizzo dei prototipi virtuali applicando tecniche di realtà virtuale. Nel capitolo quattro vengono descritte le risorse, sia hardware che software, utilizzate per il caso di studio. Nel quinto capitolo vengono mostrate e descritte le diverse fasi dello sviluppo dell applicazione che si è creata. Nel capitolo sei viene esplicato il protocollo sperimentale seguito nella realizzazione dei test e infine vengono riportati i risultati finali ottenuti. Nell'ultimo capitolo sono riportate le conclusioni e dei suggerimenti per possibili sviluppi futuri. 2

17 Capitolo2 2 STATO DELL ARTE Nel capitolo vengono analizzati diversi aspetti legati al processo di sviluppo prodotto, come ad esempio l analisi dell usabilità dei prodotti. Inoltre vengono descritte le diverse tecnologie che riguardano la realtà virtuale come i dispositivi di visualizzazione, sistemi di tracciamento e dispositivi haptic, cosi come le loro applicazioni. 2.1 Usabilità L usabilità viene intesa come l'efficacia, l'efficienza e la soddisfazione con le quali gli utenti raggiungono determinati obiettivi in determinati contesti. In pratica definisce il grado di facilità e soddisfazione con cui l'interazione uomostrumento si compie. L usabilità dei prodotti industriali negli ultimi anni, è divenuto un aspetto di validazione fondamentale durante le varie fasi della pratica progettuale in quanto fornisce informazione necessaria per una corretta impostazione del progetto in funzione dell utente finale. Dal punto di vista metodologico l usabilità, nel processo di sviluppo di prodotto, interviene come strumento di guida sia nelle scelte progettuali che nelle fasi di verifica lungo tutto l iter di creazione [2]. Il settore industriale degli elettrodomestici rappresenta certamente uno dei più importanti ambiti dove i metodi di valutazione dell usabilità svolgono un ruolo fondamentale per lo sviluppo di questi prodotti [3] Test d usabilità Data la sua importanza, l'usabilità di un prodotto necessita di metodologie di valutazione il più obbiettive possibile [4]. In tal merito, si possono eseguire valutazioni dell'usabilità considerando l'architettura dell'informazione in modo che queste possono essere sottoposte a test di valutazione di tipo quantitativo o qualitativo; sempre, comunque, è fondamentale il coinvolgimento di utenti 3

18 STATO DELL ARTE reali per poter progettare dei prodotti effettivamente centrati sui loro bisogni, aspettative, e limiti cognitivi. Una conveniente modalità di valutazione dell'usabilità ha sviluppo iterativo, con test eseguiti a vari stadi di sviluppo del sistema (sviluppo-test-sviluppo). Rubin [5] identifica quattro tipi di test dell'usabilità che differiscono sia per l'enfasi data a misure quantitative o qualitative, sia per il loro momento di applicazione all'interno del ciclo progettuale del sistema. I tipi di test vengono definiti come test di esplorazione, test di valutazione, test di validazione e test di comparazione (Figura 1). Figura 1: Tipi di test nel processo di sviluppo di prodotto Test di esplorazione Vengono condotti inizialmente all'interno del ciclo di sviluppo, quando il prodotto è ancora nelle fasi preliminari della progettazione. Sfruttano il modello dell'utente, l'analisi dettagliata dei compiti (task analysis) e gli obiettivi di usabilità; anche questi, benché definiti sin dall'inizio, possono essere raffinati e/o modificati successivamente. Lo scopo principale dei test di esplorazione è valutare l'efficacia dei concetti di progettazione preliminari, i quali comprendono anche i modelli mentali dell'utente circa il prodotto. Ciò che viene testata è una rappresentazione molto generale del sistema basata su prototipi, che riproducono solo le 4

19 Capitolo2 funzioni basilari, senza andare troppo nello specifico. Il test di esplorazione ha natura sostanzialmente informale; inoltre, utente e operatore/sperimentatore interagiscono molto in modo da far emergere i processi cognitivi dell'utente. A tal fine, una delle metodologie più utilizzate è il thinking aloud (protocolli verbali): gli utenti vengono invitati a verbalizzare ad alta voce le loro idee/impressioni su problemi e difetti del sistema. In queste fasi preliminari i dati che vengono raccolti sono essenzialmente di tipo qualitativo, e l'attenzione è rivolta soprattutto al modo con cui l'utente svolge il compito Test di valutazione Sono test che vengono condotti sia all'inizio che negli stadi intermedi del ciclo di produzione di un prodotto, ma generalmente dopo i test di esplorazione. Il loro obiettivo è di espandere i risultati dei test di esplorazione, valutando l'usabilità in modo più complesso ed in relazione ad una "versione" più realistica del sistema, dotata di maggiori funzionalità, o funzionamento simile/identico al sistema finale. A differenza dei test di esplorazione, in quelli di valutazione l'interazione tra utente e operatore/sperimentatore è ridotta. Ciò è motivato da una minore necessità di fare emergere ipotesi relative ai processi cognitivi dell'utente, rispetto al bisogno di testare ipotesi emerse durante le fasi esplorative. I dati raccolti da questo tipo di analisi sono per lo più di tipo quantitativo, con una notevole attenzione sui comportamenti dell'utente e sulla correlazione tra questi ultimi e le prestazioni effettive. A questo scopo è di particolare importanza disporre dei "log" (registrazioni) più o meno completi dell'attività dell'utente con il sistema Test di validazione Sono condotti negli stadi finali del ciclo di sviluppo del prodotto e hanno lo scopo di certificarne l'usabilità. L'obiettivo principale è di verificare se il 5

20 STATO DELL ARTE prodotto risulta essere in linea con le caratteristiche di usabilità definite negli stadi preliminari del ciclo di sviluppo, e, nel caso non lo sia, indagarne i motivi. In una tipica situazione di validazione, all'utente viene richiesto di svolgere un compito rilevante, senza alcuna interazione con l operatore. Le prestazioni dei soggetti vengono poi comparate con uno standard definito in relazione al tipo di compito (ad esempio velocità e accuratezza) e agli obiettivi di usabilità. I dati di maggiore interesse sono di tipo quantitativo e questa ultima fase di test richiede una maggiore attenzione sul rigore scientifico e consistenza dei risultati, in quanto vengono formulati importanti giudizi di tipo quantitativo sul sistema, talvolta decisivi per l'immissione dello stesso sul mercato e/o in produzione. Il ciclo di test e sviluppo, tuttavia, può continuare anche una volta che il prodotto finito è presente sul mercato Test di comparazione Sono test non associati ad una fase del ciclo di sviluppo in particolare. Se usati negli stadi iniziali, possono essere usati per confrontare, ad esempio, delle interfacce con stili diversi per cercare di capire quella potenzialmente più adatta al gruppo di utenti finali di riferimento. Se condotti nella parte centrale del processo di sviluppo, possono servire per confrontare elementi singoli che compongono il prodotto, per decidere in quale modalità gli utenti hanno prestazioni migliori. Se impiegati alla fine del ciclo di sviluppo, possono servire per confrontare il prodotto finale con prodotti analoghi concorrenti. Da questo tipo di test si possono ricavare dati sia in formato quantitativo che qualitativo, a seconda che l'indagine sia più o meno formale (possieda quindi le caratteristiche di un test di esplorazione o di validazione), ciò dipende sempre dallo scopo della ricerca. Altre metodologie non direttamente legate ad un particolare stadio di sviluppo del prodotto, sono: Questionari, i quali possono essere presentati in formato elettronico prima o a seguito dell'interazione, e a diversi stadi del ciclo di sviluppo del sistema, secondo lo scopo della ricerca. 6

21 Capitolo2 Test autogestiti, nei quali i partecipanti ricevono istruzioni sui compiti da svolgere e comunicano i risultati ai ricercatori. 2.2 Realtà Virtuale Realtà virtuale (in inglese virtual reality, abbreviato VR) è il termine utilizzato per indicare una realtà simulata. Lo scopo della VR è quello di ricreare, tramite un computer, mondi e oggetti che sono la trasposizione digitale di ambienti reali o di fantasia [6]. Inoltre, studia i metodi di interazione tra l'utente e in mondo virtuale come i sistemi di navigazione, gli strumenti per la visione tridimensionale, i tool per la manipolazione degli oggetti virtuali, etc. Si tratta di una simulazione che viene percepita totalmente dai nostri sensi, in particolare dalla vista, seguita dall udito e dal tatto. Esistono due tipi di realtà virtuale: la realtà virtuale immersiva e la realtà virtuale non immersiva. Immersione significa interazione completa con l ambiente virtuale. È quindi necessario supportare tutti i nostri sensi, non solo la vista, l udito e il tatto ma anche quelli che non siamo abituati a prendere in considerazione come l orientamento. Per rendere possibile l interazione tra la realtà virtuale e l utente attraverso i suoi sensi, esse viene fornito di diversi dispositivi o periferiche (Figura 2). Queste sono alcune delle periferiche che vengono utilizzate nella realtà virtuale immersiva: Visore: Un casco o dei semplici occhiali in cui gli schermi vicini agli occhi annullano il mondo reale dalla visuale dell'utente. Il visore può inoltre contenere dei sistemi per la rilevazione dei movimenti, in modo che girando la testa da un lato, ad esempio, si ottenga la stessa azione anche nell'ambiente virtuale. Auricolari: Trasferiscono i suoni all'utente. Wired gloves (guanti): I guanti rimpiazzano mouse, tastiera, joystick, trackball e gli altri sistemi manuali di input. Possono essere utilizzati per i movimenti, per impartire comandi, digitare su tastiere virtuali, ecc. Cyber tuta: Una tuta che avvolge il corpo. Può avere molteplici utilizzi: può simulare il tatto flettendo su se stessa grazie al tessuto elastico, può realizzare una scansione tridimensionale del corpo dell'utente e trasferirla nell'ambiente virtuale. 7

22 STATO DELL ARTE La VR nasce nei primi anni del 1960 ma, a quell epoca, la sua disponibilità di utilizzo ed il suo sviluppo erano fortemente limitati dagli alti costi. Grazie all enorme sviluppo della moderna tecnologia, la possibilità di sviluppare sistemi di VR utilizzando componenti off-the-shelf è diventata possibile a costi decisamente più sostenibili. Al giorno d oggi la Realtà Virtuale trova applicazioni in diversi ambiti tra i quali la: Progettazione (virtual prototyping) Simulazione ed addestramento (aereo, navale, medico, ecc.) Presenza e operazioni in remoto (telepresence and teleoperation e.g. impossibilità per un operatore di essere presente in un luogo pericoloso e, quindi, utilizzo di robot teleguidati che forniscano una rappresentazione virtuale dell area di intervento) Intrattenimento (videogiochi) Figura 2: Periferiche utilizzate nella realtà virtuale immersiva 8

23 Capitolo Dispositivi di visualizzazione Attraverso i dispositivi di visualizzazione l utente riesce a vedere gli oggetti che popolano l ambiente virtuale, permettendo di percepire aspetti come la profondità, attraverso la stereoscopia[7]. Questa tecnica di visione di immagini, è finalizzata a trasmettere una illusione di tridimensionalità all utente, analoga a quella generata dalla visione binoculare del sistema visivo umano. In questo modo gli occhi vedono la stessa scena da due posizioni differenti (in base alla distanza interpupilare dell utente), il cervello unisce queste due immagini ed elabora la profondità. Semplicemente sovrapponendo le due immagini il cervello può alla fine valutare la distanza degli oggetti percepiti: se un oggetto è nella stessa posizione in entrambe le immagini, il cervello interpreta l'oggetto come posizionato sul piano schermo (monitor o schermo cinema), più un oggetto è scostato nelle due immagini più esso viene percepito come vicino o lontano (questo in funzione dello scostamento a destra o a sinistra dal punto di collimazione degli assi interottici). Per poter riprodurre l'effetto proprio della visione binoculare è perciò necessario creare l'illusione stereoscopica. Per creare la quale è necessario disporre di due immagini del medesimo soggetto riprese alla stessa distanza ma scostate lateralmente. Le immagini così create dovranno essere poi guardate, tranne nel caso della libera visione stereoscopica, con appositi ausili tecnici quali ad esempio possono essere i visori stereoscopici o gli occhiali 3-D Occhiali stereoscopici a lenti polarizzate Per avere una visualizzazione stereoscopica tramite questo sistema si deve avere la attrezzatura necessaria composta da due proiettori, ognuno attrezzato con un filtro polarizzante di tipo lineare (una orientata in orizzontale e l altra in verticale), oppure di tipo circolare, uno schermo retro-proiettato e dei occhiali a lenti polarizzate coerenti con la tipologia di polarizzatore a valle dei proiettori, come si vede nella Figura 4. Ogni proiettore proietta un immagine che viene polarizzata attraverso il filtro polarizzatore e in base all orientamento del filtro l immagine viene codificata in strisce verticali oppure orizzontali (Figura 3). In questo modo le immagini vengono sovrapposte nello schermo retro-proiettato che mantiene la polarizzazione. Attraverso gli occhiali ogni lente riesce a filtrare un immagine in modo che all utente è fornita una visione 9

24 STATO DELL ARTE stereoscopica dell oggetto. In questo modo l utente percepisce l oggetto come un immagine tridimensionale. Figura 3: Polarizzatore lineare [8] Figura 4: Visualizzazione stereoscopica con occhiali a lenti polarizzate linearmente 10

25 Capitolo Occhiali stereoscopici ad otturatori Questo tipo d occhiali servono per ottenere una visualizzazione stereoscopica utilizzando solamente lo schermo del computer. La visualizzazione stereoscopica è possibile grazie alla visualizzazione alternata di due immagini, una per occhio. Gli occhiali ad otturatori montano, al posto delle lenti, dei filtri a cristalli liquidi che, se polarizzati correttamente, diventano completamente neri impedendo all occhio di vedere attraverso essi. Le immagini vengono mostrate in sequenza sullo schermo alternando ripetutamente i frame destinati all occhio destro con quelli destinati all occhio sinistro. In contemporanea viene inviato un segnale agli occhiali in modo da oscurare l occhio non interessato dall immagine presente sullo schermo. Questo implica la necessità di utilizzare schermi con refresh molto veloci, in quanto per ottenere i 25 fotogrammi al secondo è necessario visualizzare nello stesso periodo di tempo 50 immagini (25 per ogni occhio). Il vantaggio di questa tecnologia è rappresentato dall alta definizione grafica ottenibile dipendente solamente dalla velocità del sistema di elaborazione Gli HMD (Head Mounted Display) Sono caschi che contengono dei display per la visualizzazione delle immagini. Al loro interno sono pure integrate delle cuffie stereo di alta qualità per permettere l utilizzo di audio tridimensionale (Figura 5). Le tecniche usate per visualizzare le immagine in un HMD variano a seconda del tipo di prodotto e in base al costo necessario per la sua costruzione. Gli HMD possono essere stereoscopici, quando esiste un visore diverso per ogni occhio, o monoscopici, quando entrambe gli occhi visualizzano la stessa immagine presente su un singolo display. Gli HMD di costo medio utilizzano dei mini schermi a cristalli liquidi che, allo stato attuale della tecnologia. Purtroppo il processo di miniaturizzazione (ogni display ha una diagonale di circa 3 pollici) è molto costoso per cui gli HMD di questo tipo sono ancora allo stadio di prototipo e utilizzati solamente in applicazioni critiche (ad esempio simulazioni militari). 11

26 STATO DELL ARTE Il vantaggio dell utilizzo di display a cristalli liquidi è dato dalle ridotte dimensioni degli HMD che li montano, dal basso voltaggio di esercizio e dal fatto che essi non emettono radiazioni elettromagnetiche. Gli HMD che offrono una risoluzione maggiore con una gamma cromatica superiore utilizzano dei piccoli monitor simili a quelli montati sulle telecamere amatoriali. Questi display sono in bianco e nero in quanto la tecnologia attuale non consente la costruzione di schermi a colori di dimensioni ridotte. Per ottenere una visualizzazione policromatica si fa uso di filtri colorati (rossi, verdi e blu). Il sistema invia al display in sequenza le immagini corrispondenti alla componente rossa, a quella blu e a quella verde e, in contemporanea, attiva i relativi filtri. Il risultato è identico a quello che si otterrebbe utilizzando dei display a colori [9]. Figura 5: Head Mounted Display [10] Sistemi di tracciamento Questa tecnologia permette di calcolare la posizione e l orientamento di qualche elemento del corpo dell utente e riportarla nell ambiente virtuale, come per esempio la testa (Figura 6) oppure la mano. In questo modo, 12

27 Capitolo2 conoscendo la posizione e l orientamento della testa dell utente il sistema è in grado di adeguare la prospettiva dell immagine al corretto punto di vista. Aspetti critici del tracciamento sono: il tempo di latenza, ovvero il ritardo tra la rilevazione e l'effettivo utilizzo dei dati, rumorosità dei dati e l'accuratezza degli stessi. In base alle tecnologie utilizzate, i sistemi per tracciare il movimento dell utente all interno di un ambiente reale possono essere di tipo magnetici, meccanici, ottici e acustici. Figura 6 : Parametri calcolati per un sistema di tracciamento a 6 gdl [11] Tracciamento magnetico Basato sull'utilizzo di un emettitore composto da tre solenoidi ortogonali che generano dei campi magnetici i quali inducono una corrente elettrica in un dispositivo ricevente composto anch'esso da tre solenoidi ortogonali, la misura 13

28 STATO DELL ARTE di queste correnti permette di conoscere la posizione relativa tra le due unità; nota la posizione dell'emettitore è possibile stabilire la posizione assoluta; la presenza di oggetti metallici crea interferenze a questi sistemi, che hanno il vantaggio non indifferente di non soffrire di problemi di occlusione (i campi magnetici passano attraverso i corpi) Tracciamento meccanico Il tracciamento meccanico viene realizzato tramite il collegamento fisico fra i sensori ed il dispositivo che genera il segnale per questi. Questi collegamenti fisici possono essere bracci meccanici, esoscheletri, joystick oppure spaceball. Questo tipo di tracciamento era diffuso in passato quando il peso degli HMD, dovuto all'uso di tubi catodici, implicava la necessità di un braccio di sostegno per il dispositivo (Figura 7); alcuni sensori di spostamento misurando i movimenti relativi tra i collegamenti del braccio permettevano il calcolo della posizione del punto finale; la presenza del braccio limita il volume di lavoro e limita i movimenti. La loro applicazione è confinata a sistemi di teleoperazione e guida a distanza (ad esempio il controllo a distanza del braccio meccanico di un robot). Figura 7: Sistema di tracciamento meccanico [12] 14

29 Capitolo Tracciamento ottico Nei sistemi di tracciamento ottici l elemento principale per calcolare la posizione e l orientamento dell utente è la luce. Il dispositivo è composto da diverse camere fisse nell ambiente che proiettano delle luci nel campo degli infrarossi attraverso dei LED (Figura 8). I marker posizionati nel target che indossa l utente [13] riflettano le luci in modo che il segnale viene ripreso dai sensori all interno delle stesse telecamere. Cosi il sistema riesce a calcolare la posizione e l orientamento del target grazie all'utilizzo di algoritmi di computer vision. L'utilizzo di più camere permette una ridondanza di dati tale da evitare la perdita del tracciamento dovuta a occlusioni della scena. Figura 8: Sistema di tracciamento ottico [14] Tracciamento acustico Questo sistema si basa sull utilizzo di onde sonore per determinare la posizione e l orientamento del target. In questo modo l utente porta con se un dispositivo che emette degli ultrasuoni che vengono ripresi da sensori fissati nell ambiente (Figura 9). Attraverso il tempo che si mette l onda ultrasonica per raggiungere i sensori, il sistema è in grado di calcolare sia la posizione come 15

30 STATO DELL ARTE l orientamento del target nello spazio. Questo metodo viene chiamato time of flight o tempo di volo. Tra gli svantaggi che ci sono nell utilizzo di questo sistema, la velocità di propagazione del suono, relativamente lenta rispetto alla velocità della luce. Anche i fattori ambientali, come la temperatura, l umidità oppure la pressione barometrica possono influire sull efficienza del sistema. Figura 9: Sistema di tracciamento acustico [15] Sistemi haptic Con il termine haptic (dal greco antico ἁπτικός: tocco, tatto) si intendono una serie di tecnologie che permettono di coinvolgere un utente con un feedback sia in forza che di tipo tattile, mentre si interagisce con un ambiente virtuale[16]. L obiettivo che questi sistemi si prefiggono, ovvero restituire all utente un feedback di forza derivante dal contatto con oggetti virtuali, avviene tramite l utilizzo di trasduttori in grado di inviare segnali di tipo meccanico a specifiche aree del corpo umano e di sensori in grado di percepire quelli provenienti dall esterno. Il flusso di dati in uscita e in entrata viene gestito in tempo reale da un calcolatore che, in base ai dati provenienti dall esterno, calcola la risposta del sistema coerentemente alla simulazione che si sta eseguendo. 16

31 Capitolo Classificazione Data la complessità di questi sistemi non esiste una loro classificazione univoca ma ne esistono varie in base alla caratteristica presa in considerazione: 1. In base ai gradi di libertà: Low DOF: Sono dispositivi fino a 3 gradi di libertà. High DOF: Sono quelli che hanno fino a 6 gradi di libertà. Very high DOF: Quelli che hanno di più di 6 gradi di libertà. 2. In base alla cinematica: Seriale: Costituite da link disposti in serie a formare una catena cinematica aperta. Parallela: Costituite da catene cinematiche chiuse. Mista: La combinazione di catene cinematiche aperte e chiuse. 3. In base ai punti di contatto: Single point: Un solo punto di contatto. Multi point: Vari punti di contatto. Task replica: Il punto di connessione con l utente replica la forma dell utensile che si simula con il sistema. 4. In base alla morfologia costruttiva: Antropomorfe: Il sistema riproduce la parte del corpo con la quale deve interagire. Portabili: Non sono dotate di un vincolo a terra. Desktop: La catena cinematica ha un punto vincolato a terra Esempi ed applicazioni Nell ultimo decennio si è avuto un considerevole sviluppo di sistemi in ritorno di forza, alcuni di essi creati per usi specifici, come i sistemi per la chirurgia o i volanti per i videogiochi[17], altri per usi generici come il Phantom Omni (Figura 10), che è stato il primo dispositivo commerciale: è un apparecchio a 17

32 STATO DELL ARTE braccio articolato con interazione puntuale che avviene tramite un impugnatura a penna e può avere dai 3 ai 6 gradi di libertà (DOF), purtroppo presenta un volume di lavoro limitato e un feedback di soli 10 N. Simili al precedente sono il Virtuose [18], della Haption (Figura 11) e l Haptic Master (Figura 12) della FCS-CS, entrambi, ma in particolare l ultimo presentano uno spazio operativo e una forza maggiore rispetto al precedente[19]. Basati su architetture differenti sono invece esoscheletri o guanti che però presentano ancora difficoltà sia nell operare che nell essere indossati relegandoli ancora nell ambito accademico-sperimentale. Possibili utilizzi di questi dispositivi oltre i già citati ambiti chirurgici e ludico possono essere quello della modellazione e quello della validazione di un prodotto: nel primo caso si cerca di riprodurre le operazioni che esegue uno scultore sulla materia, simulando il comportamento della stessa a contatto con l utensile virtuale. Nel secondo caso le interfacce haptic andranno a riprodurre componenti di un prototipo virtuale permettendo cosi un esperienza interattiva multisensoriale col contesto virtuale. Spesso si creano anche interfacce haptic molto simili all oggetto che devono simulare come knob o slider, questo tipo di apparecchiature pur avendo un numero limitato di DOF, sono più semplici da realizzare e sono ottimizzati per l operazione che devono simulare. 18

33 Capitolo2 Figura 10: Dispositivo Haptic Phantom Figura 11: Dispositivo Haptic Virtuose 19

34 STATO DELL ARTE Figura 12: Dispositivo Haptic Master 20

35 Capitolo3 3 PROTOTIPAZIONE VIRTUALE La prototipazione virtuale è una metodologia operativa che impiega le tecniche di modellazione e di simulazione numeriche per sviluppare un prodotto[20]. L utilizzo di prototipi virtuali (Figura 13) invece di prototipi fisici può influenzare sul tempo necessario per l attività complessiva della progettazione del prodotto ed anche sul costo di tutto il processo, essendo la modificazione dell informazione digitale inclusa nei prototipi virtuali, più veloce e meno costosa che la corrispondente modificazione in un prototipo fisico, dove di solito il prototipo viene ricostruito. Per poter effettuare quest attività in ambienti virtuali in un modo effettivo, è necessario di avere un modello virtuale con delle caratteristiche e dei comportamenti come il corrispondente prototipo fisico, in ciò che riguarda agli aspetti che si vogliono simulare e valutare. Figura 13: Prototipo virtuale 21

36 PROTOTIPAZIONE VIRTUALE In questo capitolo verranno analizzati aspetti come le diverse definizioni della prototipazione virtuale, quali sono i componenti che ha un prototipo virtuale, come si potrebbe applicare la realtà virtuale per potenziare l utilizzo dei prototipi virtuali ed i sviluppi futuri di questa metodologia. 3.1 Definizione Attualmente ci sono più di una definizione per riferirsi alla Prototipazione Virtuale. Gowda [21] dell Michigan State University, definisce la prototipazione virtuale come una tecnologia relativamente nuova che coinvolge l utilizzo della realtà virtuale ed altre tecnologie computerizzate per creare prototipi digitali. Questa definizione afferma che l utilizzo della VR è una della caratteristiche proprie della prototipazione virtuale e non fa una distinzione tra un prototipo digitale ed uno virtuale. Song [22] intende per prototipazione virtuale, il processo di simulare l interazione fisica tramite software nelle diverse fasi della progettazione del prodotto e l analisi quantitativo del rendimento di esse, in modo che evidenzia l interazione uomo-prodotto e la funzione della prototipazione virtuale nella progettazione e analisi del prodotto. Wang [23] approfondisce ancora di più considerando anche aspetti come l interazione uomo-prodotto e propone ampliare la definizione della prototipazione virtuale. In questo modo lui la definisce come una simulazione tramite il computer, di un prodotto fisico nel quale si possono presentare, analizzare e testare aspetti che riguardano al ciclo di vita del prodotto come la progettazione/ingegnerizzazione, fabbricazione, servizi e riciclaggio, come in un modello fisico reale. La costruzione ed il testing di un prototipo virtuale viene chiamato prototipazione virtuale. In questo modo lui propone considerare lo studio dell optimizzazione della progettazione basata nella prototipazione virtuale, come tema indipendente. 22

37 Capitolo3 3.2 Componenti di un Prototipo Virtuale Basato nella definizione proposta per Wang, il prototipo virtuale viene intesso come un modello o rappresentazione del prodotto fisico che viene utilizzato per fare diverse valutazioni lungo il processo di sviluppo di prodotto. Queste valutazioni possono essere di tipo estetico come funzionale. In questo modo i tipi di modelli utilizzati nella prototipazione virtuale vengono classificati come si vede nella Figura 14. Figura 14: Componenti di un prototipo virtuale Nella figura si evidenziano i modelli solidi 3D o CAD, i modelli utilizzati per fare dei test (per analisi strutturali, di movimento oppure per fare valutazioni dal punto di vista della fabbricabilità) ed i modelli utilizzati per valutare l interazione uomo-prodotto. L interfaccia utente viene mostrato come componente centrale che coordina i comportamenti dei diversi modelli e fornisce informazione utile per l utente del sistema. 23

38 PROTOTIPAZIONE VIRTUALE L interazione uomo-prodotto è un componente mai considerato nella prototipazione virtuale, visto che fino adesso questo tipo di valutazioni venivano fatte con i modelli fisici. In questo il modello per l interazione uomoprodotto viene mostrato come un componente della prototipazione virtuale che serve a valutare aspetti che riguardano ai sensi dell essere umano durante l interazione con i prodotti. Wang risalta che idealmente un prodotto virtuale si potrebbe vedere, sentire, odorare e toccare. Grazie allo sviluppo delle nuove tecnologie della realtà virtuale, lui evidenzia l ergonomia e l usabilità come campi nei quali implementare l utilizzo della prototipazione virtuale. 3.3 Realtà Virtuale per la Prototipazione Virtuale Grazie all avanzamento tecnologico negli ultimi anni nel campo della realtà virtuale, il grado di realismo percepito attraverso i sensi è aumentato considerevolmente tramite i denominati ambienti immersivi. Wang propone l utilizzo delle tecnologie della realtà virtuale per aumentare le possibilità della prototipazione virtuale. Attraverso l immersione, l ambiente virtuale può aiutare nella comprensione di un prodotto virtuale, specialmente nella progettazione estetica ed ergonomica. In questo modo l ambiente virtuale potrebbe anche aumentare il grado di partecipazione dell utente nella progettazione e la valutazione del prodotto. Dall altro lato i sistemi attuali utilizzati per la creazione di modelli CAD sono ottimi per quanto riguarda alla modellazione di geometrie semplici. Per le geometrie fatte con superfici invece, la tecnica utilizzata e grezza e poco intuitiva. Combinando le tecniche attuali di modellazione CAD con gli ambienti immersivi, le possibilità potrebbero aumentare, ottenendo in questo modo un sistema molto più intuitivo con la possibilità di modificare i parametri in tempo reale. L utilizzo dei ambienti virtuali anche potrebbe migliorare l interfaccia dei analisi FEM. Hasse e Preβ [24] hanno sviluppato un progetto implementando un processore di elementi finiti in un ambiente immersivo, nel quale il progettista 24

39 Capitolo3 può afferrare ed spostare i nodi che compongono la mesh di una geometria, e quindi rendendo la generazione della mesh più controllabile ed intuitiva. Gli ambienti virtuali potrebbero anche aiutare nell analisi della producibilità e la manutenzione del prodotto, visto che è difficile quantificare questi aspetti utilizzando i mezzi convenzionali. La realtà virtuale fornisce la possibilità di immergere l operaio in un ambiente virtuale, per effettuare questo tipo di compiti. Antonishek et al. [25] descrivono un ambiente nel quale uno sviluppatore utilizza dei strumenti di realtà virtuale per interagire intuitivamente e fare la verifica di complessi assemblaggi di un prodotto. 3.4 Sviluppi futuri Con l obbiettivo di sostituire i prototipi fisici, la prototipazione virtuale ha un gran potenziale nel miglioramento dell attuale processo di sviluppo di prodotto. In questo modo, queste potrebbero essere le possibili linee future di ricerca ed sviluppo nell ambito della prototipazione virtuale: 1 Integrazione degli strumenti di progettazione, analisi e simulazione; visto che ancora non c è un metodo definito per lo scambio di dati tra i diversi strumenti. 2 Prototipazione virtuale per l analisi della producibilità e la manutenzione; in modo di poter quantificare questi aspetti. 3 Tolleranza di errori nei sistemi di prototipazione virtuale; per identificare dei errori dovuti per esempio al ritardo nel tempo di computazione, il ritardo nell elaborazione dell immagini ed al disagio dell utente in un ambiente virtuale. 4 Prototipazione virtuale per l ottimizzazione della progettazione 5 Ambiente di progettazione concorrente centrata nella prototipazione virtuale 25

40 PROTOTIPAZIONE VIRTUALE 26

41 Capitolo4 4 PANORAMICA SUGLI STRUMENTI UTILIZZATI Con l obbiettivo di testare un prototipo in un ambiente di realtà virtuale, in modo di poter valutare la sua usabilità e la qualità percepita nelle parti mobili di esse, si è pensato di sviluppare un caso di studio. Lo scopo è di creare una applicazione nella quale vengono integrate diverse tecnologie in modo di rendere un interazione il più naturale e realistica possibile. In questo capitolo vengono descritti nel dettaglio gli strumenti utilizzati (APPENDICE A) per lo sviluppo del caso di studio e la architettura del sistema. 4.1 Concept Con lo scopo di ridurre la quantità di prototipi fisici costruiti per realizzare dei diversi test lungo il processo di sviluppo di prodotto, nella tesi si è pensato di creare un ambiente che permetta all utente realizzare questi tipi di test utilizzando un modello virtuale. In questo modo si è voluto fare un caso di studio nel quale verrà sviluppata un applicazione che permetta valutare l interazione con il modello CAD di una lavatrice, tramite l utilizzo di diversi sistemi e dispositivi di realtà virtuale. Attraverso quest applicazione si vuole simulare il comportamento di una lavatrice reale, in grado di permettere all utente interagire con i diversi elementi che la compongono (Figura 15). Questo li permetterà valutare aspetti come l usabilità oppure la qualità percepita nell interazione con le parti mobili del modello, tramite un test che verrà effettuato una volta sia finalizzata l applicazione. I dati ricavati durante i test che verranno effettuati con il prototipo virtuale permetteranno di migliorare diversi aspetti in modo che si potranno effettuare delle modifiche in maniera rapida grazie alla flessibilità che offrono questo tipo di prototipi. 27

42 PANORAMICA SUGLI STRUMENTI UTILIZZATI Figura 15: Concept dell applicazione Per rendere l interazione il più realistica possibile si deve tenere cura della credibilità percepita per l utente, per la quale viene definito come elemento imprescindibile l immersione [26]. In questo modo, per aumentare l immersione in ambienti virtuali e offrire all utente un esperienza realistica, si devono combinare diverse modalità sensoriali come la vista, l udito ed il tatto, cioè creare un interazione denominata multimodale. Oggigiorno grazie ai dispositivi di visualizzazione, audio ed haptic, la realtà virtuale è in grado di fornire all utente di una esperienza interattiva molto realistica. Da una parte i sistemi di tracciamento riescono a calcolare la posizione e l orientamento della testa dell utente, in modo che esse è fornito di una prospettiva della scena adeguata al suo punto di vista. Grazie all utilizzo di occhiali stereoscopici l utente è in grado di percepire la profondità degli elementi che si trovano nell ambiente virtuale. Dall altra parte le tecnologie haptic sono in grado di restituire forze e momenti rispetto ai tre assi in maniera che l utente riuscirebbe a manipolare dei elementi, vincolati ai gradi di libertà definiti. 28

43 Capitolo4 4.2 Architettura del sistema Come si vede nella Figura 16, questo sarebbe l architettura dei diversi elementi che compongono il sistema in modo che il Work Station o computer centrale, servirebbe a gestire e coordinare il resto di dispositivi. Figura 16: Architettura del sistema 4.3 Hardware Sistema di tracciamento Tra gli strumenti per la percezione visiva si è scelto un sistema di tracciamento ottico. Grazie a questa tecnologia il sistema calcola la posizione e l orientamento della testa dell utente in uno spazio delimitato. Tramite tre telecamere infrarosse (Figura 17) situate nella parte superiore dello scenario di lavoro e i cinque marker che l utente ha indossati nei occhiali la posizione e 29

44 PANORAMICA SUGLI STRUMENTI UTILIZZATI l orientamento della testa di esse viene calcolata per triangolazione. Questo permette all utente di visualizzare il prototipo virtuale nello schermo in maniera che mentre esse si va spostando di un lato all altro nello scenario l immagine viene adeguata al suo punto di vista come sarebbe nella realtà con un oggetto fisico. Figura 17: Caratteristiche tecniche dell ARTrack Camera [13] Sistema di visualizzazione stereoscopico Con lo scopo di rendere più reale la visualizzazione dell ambiente virtuale si è pensato di utilizzare dei occhiali stereoscopici a lenti polarizzate (Figura 18). Questo sistema di visualizzazione verrà completato con l utilizzo di uno schermo retro-proiettato e due proiettori modello Cvyz Viz3d (Figura 19). Grazie all utilizzo di questi dispositivi l utente sarà in grado di visualizzare la lavatrice percependo la tridimensionalità del modello come si vede nella Figura 20. In questo modo esse potrà percepire la distanza e la profondità nella quale si trova ogni componente nello spazio, migliorando la loro raggiungibilità. 30

45 Capitolo4 Figura 18: Occhiali stereoscopici a lenti polarizzate Figura 19: Caratteristiche tecniche dei proiettori Cvyz Viz 3d [27] 31