INGESE

Il corso fornisce le basi per la comprensione di scenari e applicazioni di Realtà Virtuale (VR). Si focalizza sulle varie caratteristiche del concetto di "Realtà Virtuale" e sui suoi principali formati (ad es. Realtà Aumentata e Realtà Virtuale Immersiva) in confronto con i processi percettivi, emotivi e cognitivi nel mondo naturale. In questa prospettiva, saranno analizzati i principali dispositivi che supportano la VR (come i dispositivi indossabili e i sistemi CAVE) e varie recenti tecniche di interazioni uomo-macchina. Il concetto di "realtà ibrida" (incorporazione di dispositivi virtuali e artificiali organismi nel mondo reale), i suoi effetti e i possibili sviluppi saranno discussi.

- Morganti F. & Riva G. (2006). Conoscenza, comunicazione e tecnologia. Aspetti cognitivi
della realtà virtuale. LED Edizioni Universitarie di Lettere Economia Diritto
- Slater M. (2009). Place illusion and plausibility can lead to realistic behaviour in
immersive virtual environments. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 364: 3549-3557.

- Due articoli a scelta degli studenti tra quelli presentati durante il corso.
Gli studenti stranieri possono scegliere altre due articoli al posto del manuale in italiano.

Il corso intende fornire agli studenti una solida conoscenza dei principi fondamentali di Realtà Virtuale (RV) e Realtà Virtuale Immersiva (RVI); una solida conoscenza dei processi sensomotori in ambienti naturali e virtuali; una solida conoscenza di vari metodi di studio e paradigmi di interazione uomo-macchina; la capacità di applicare principi di simulazione di base per la creazione di ambienti 3D secondo specifiche finalità applicative; la capacità di analizzare ed ideare un progetto di realtà virtuale multimodale; la capacità di valutare in modo critico limiti e potenzialità della VR.

Conoscenze di base di Psicologia generale

Il corso di Human Cognition and Virtual Reality viene erogato per un totale di 35 ore (5 CFU; 9 lezioni; 8 da 4 ore e 1 da 3 ore) di didattica frontale.
Lo studente acquisirà i contenuti del corso attraverso lezioni frontali attive in aula. Il corso si articola in 4 Moduli: 1 “Assumptions”, 2 “Experience”, 3 “Acquisition”, 4 “Social Aspects”. In ogni modulo sono presentati i modelli teorici, i concetti, i paradigmi sperimentali e le applicazioni. Alla conclusione di ogni modulo è previsto un test per valutare il livello di apprendimento. Sono previsti anche presentazioni di gruppo su argomenti cruciali per consolidare l'apprendimento, sviluppare la capacità critica ed espositiva, e applicare le conoscenze. Infine, saranno sollecitate le discussioni di gruppo, moderate dal docente, per approfondire i temi della lezione, confrontarsi e sviluppare il pensiero critico.

L’esame consiste sia in una prova scritta che orale. La prova scritta è propedeutica alla prova orale.
La prova scritta si compone di un test a risposta multipla valutato in trentesimi che comprende 31 domande, ognuna con quattro possibili alternative (una corretta). Il limite di tempo a disposizione è di 45 minuti. Le risposte sbagliate non vengono computate. Il punteggio totale si basa sul numero delle risposte corrette, con un punteggio di 18 che rappresenta il minimo per il superamento dell’esame. Durante la prova non è consentito l’uso di smartphone, calcolatrici, dizionari, libri, materiali didattici o appunti.
La prova orale intende accertare il livello di conoscenza su argomenti come il concetto di presenza, le illusioni virtuali, i processi sensomotori in ambienti naturali e virtuali, l’usabilità, gli aspetti sociali della Realtà Virtuale (RV). Si svolgerà con un colloquio articolato in 5 quesiti: 2 che riguardano i concetti fondamentali appena descritti; 2 che riguardano articoli di approfondimento, un argomento a scelta dello studente.
Il voto finale sarà calcolato in base ai seguenti criteri di valutazione:
• Mancato superamento dell'esame: il candidato non raggiunge alcun obiettivo formativo;
• Da 18 a 21: Livello sufficiente. Il candidato raggiunge una sufficiente conoscenza dei principi fondamentali della RV, dei principali metodi di studio e paradigmi di interazione in RV;
• Da 22 a 24: Livello pienamente sufficiente. Il candidato raggiunge una discreta conoscenza dei principi fondamentali di RV, dei processi sensomotori in ambienti naturali e virtuali, dei metodi di studio e paradigmi di interazione in RV;
• Da 25 a 26: Livello buono. Il candidato raggiunge una buona conoscenza dei principi fondamentali di RV, dei processi sensomotori in ambienti naturali e virtuali, dei metodi di studio e paradigmi di interazione in RV; una buona capacità di applicare le conoscenze creare ambienti di RV per specifiche finalità applicative;
• Da 27 a 29: Livello molto buono. Il candidato raggiunge una conoscenza approfondita dei principi fondamentali di RV, dei processi sensomotori in ambienti naturali e virtuali, dei metodi di studio e paradigmi di interazione in RV; elevata capacità di applicare principi di simulazione per la creazione di ambienti di RV per specifiche finalità applicative e di analizzare/ideare progetti di realtà virtuale multimodale; elevata capacità di valutare in modo critico limiti e potenzialità della VR;
• Da 30 a 30 e lode: Livello eccellente. Il candidato raggiunge una conoscenza ottima dei principi fondamentali di RV, dei processi sensomotori in ambienti naturali e virtuali, dei metodi di studio e paradigmi di interazione in RV; ottima capacità di applicare principi di simulazione per la creazione di ambienti in RV per specifiche finalità applicative e di analizzare/ideare progetti di realtà virtuale multimodale; ottima capacità di valutare in modo critico limiti e potenzialità della RV.

Saranno messe a disposizione sulla piattaforma Teams della classe le slides utilizzate durante le lezioni; saranno forniti per consultazione i materiali di supporto utilizzati durante il corso (come articoli, siti internet, materiali sperimentali). Sono previsti test a scelta multipla alla fine di ogni modulo didattico per verificare l'apprendimento degli studenti e facilitarne l'esame finale.

Il programma si articola in 4 moduli. Il Modulo 1 “Assumptions”, riguarda la storia della Realtà Virtuale (RV), i suoi fondamenti tecnologici, le definizioni teoriche, le basi fisiologiche della visione, la percezione e la grafica 3D; si compone di 132 slides sviluppate in 8 ore di lezione. Il Modulo 2 “Experience” riguarda l’esperienza e i processi psicologici in RV, come il senso di presenza, l’illusione del luogo, l’illusione di plausibilità e l’illusione del corpo virtuale; si compone di 134 slides e viene sviluppato in 11 ore. Il Modulo 3 “Acquisition” riguarda l’usabilità della RV in prospettiva “human-centered”, il design e l’affordance, le applicazioni in vari campi e modelli di riabilitazione (motoria, cognitiva, di potenziamento); comprende 175 slides sviluppate in 12 ore. Il Modulo 4 “Social Aspects” riguarda il senso di presenza sociale, la RV come piattaforma multi-utente, l’effetto di avatar e i processi di umanizzazione; comprende 51 slides sviluppate in 4 ore. Al termine di ogni modulo è prevista una verifica dell’apprendimento tramite test a scelta multipla e analisi delle risposte fornite. Nel caso si evidenzino argomenti poco chiari, si ripete la relativa lezione.

Inglese

The course provides the basics for understanding VR scenarios and applications.
It is focused on the various features of the “Virtual Reality” concept and its main formats
(e.g. Augmented Reality and Immersive Virtual Reality) in comparison with perceptual, emotional and cognitive processes in the natural world. In this perspective, the main devices supporting VR
(such as wearable devices and CAVE systems) and various recent human-machine interaction techniques will be analyzed. The concept of “hybrid reality” (embedding of virtual devices and artificial organisms in real world), its effect and potential developments will be discussed.

- Morganti F. & Riva G. (2006). Conoscenza, comunicazione e tecnologia. Aspetti cognitivi
della realtà virtuale. LED Edizioni Universitarie di Lettere Economia Diritto
- Slater M. (2009). Place illusion and plausibility can lead to realistic behaviour in
immersive virtual environments. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 364: 3549-3557.
- Two articles at students’ choice among those presented during the course.
Foreigner students may choose two more papers instead of the handbook in italian.

The course aims at providing students with robust knowledge of the fundamental principles of Virtual Reality (VR) and Immersive Virtual Reality (IVR); robust knowledge of sensorimotor processes in natural and virtual environments; robust knowledge of various study methods and human-machine interaction paradigms; the capacity to apply basic simulation principles for the creation of 3D environments according to specific applied purposes; the capacity to analyze/devise multimodal virtual reality projects; the capacity to critically assess limits and potentialities of VR.

Basic concepts of general psychology

The Human Cognition and Virtual Reality course is delivered for a total of 35 hours (5 CFU; 9 lectures; 8 of 4 hours and 1 of 3 hours) of face-to-face teaching.
The student will acquire the course content through active classroom lectures. The course is divided into 4 Modules: 1 ‘Assumptions’, 2 ‘Experience’, 3 ‘Acquisition’, 4 ‘Social Aspects’. In each module, theoretical models, concepts, experimental paradigms and applications are presented. At the conclusion of each module, there is a test to assess the level of learning. Group presentations on crucial topics are also planned to consolidate learning, develop critical and expository skills, and apply knowledge. Finally, group discussions, moderated by the lecturer, will be encouraged in order to deepen the lecture topics, compare notes and develop critical thinking.

The exam consists of both a written and oral test. The written test is propaedeutic to the oral test.
The written test consists of a multiple-choice test graded in thirtieths. The test includes 31 questions, each with four possible alternatives (one correct). The time limit is 45 minutes. Wrong answers do not contribute to the total score. The total score is based on the number of correct answers, with a score of 18 representing the minimum passing score for the exam. During the test the use of smartphone, calculator, dictionary, books, teaching materials, or notes is not allowed.
The oral test aims to ascertain the level of knowledge on topics such as the concept of presence, virtual illusions, natural and virtual vision, design and usability of virtual simulations, social aspects of Virtual Reality VR). It will take the form of an interview consisting of 5 questions: 2 covering the fundamental concepts just described; 2 covering in-depth articles; one topic of the student's choice.
The final grade will be calculated according to the following evaluation criteria:
- Failure to pass the exam: the candidate does not achieve any training objectives;
- 18 to 21: Sufficient level. The candidate achieves sufficient knowledge of the fundamental principles of VR, the main study methods and interaction paradigms in VR;
- 22 to 24: Fully sufficient level. The candidate achieves fair knowledge of the fundamental principles of VR, sensorimotor processes in natural and virtual environments, study methods and interaction paradigms in VR;
- 25 to 26: Good Level. Candidate achieves good knowledge of the fundamentals of VR, sensorimotor processes in natural and virtual environments, study methods and interaction paradigms in VR; good ability to apply knowledge create RV environments for specific application purposes;
- 27 to 29: Very Good Level. Candidate achieves a thorough knowledge of the fundamental principles of VR, sensorimotor processes in natural and virtual environments, study methods and paradigms of human-computer interaction; high ability to apply simulation principles to create VR environments for specific application purposes and to analyze/ideate multimodal virtual reality projects; high ability to critically evaluate limitations and potential of VR;
- 30 to 30 cum laude: Excellent level. Candidate achieves excellent knowledge of the fundamental principles of VR, sensorimotor processes in natural and virtual environments, study methods and paradigms of interaction in VR; excellent ability to apply simulation principles for creating VR environments for specific application purposes and to analyze/idealize multimodal virtual reality projects; excellent ability to critically evaluate limits and potentials of VR.

Slides used during lectures will be made available on the Teams platform of the class; supporting materials used during the course (such as articles, websites, experimental materials) will be provided for reference. Multiple choice tests at the ending of each teaching module are planned to check
students' learning and facilitate final exam.

The programme is divided into four modules. Module 1 ‘Assumptions’, covers the history of Virtual Reality (VR), its technological foundations, theoretical definitions, physiological basis of vision, perception and 3D graphics; it consists of 132 slides developed in 8 hours of lecture. Module 2 ‘Experience’ covers the experience and psychological processes in RV, such as the sense of presence, the illusion of place, the illusion of plausibility and the virtual body illusion; it consists of 134 slides and is developed in 11 hours. Module 3 ‘Acquisition’ covers the usability of VR from a human-centred perspective, design and affordance, applications in various fields and rehabilitation models (motor, cognitive, empowerment); it comprises 175 slides developed over 12 hours. Module 4 ‘Social Aspects’ concerns the sense of social presence, the RV as a multi-user platform, the avatar effect and humanisation processes; it comprises 51 slides developed in 4 hours. At the end of each module, there is a learning check by means of multiple-choice tests and analysis of the answers given. In the event of unclear topics, the relevant lesson is repeated.