Apr 26 2005
Immersive Eye-Tracking
Ecco
a voi un
setup di Eye-Tracking drammaticamente
nuovo: quelle legato alle simulazioni immersive utili tanto
all’addestramento -ad esempio- nella guida di ogni genere di veicolo, quanto
al gaming. …questo, lasciando ad altri il compito di approfondire invece
le valutazioni riguardo a percezione e altro ancora.
In questa pagina
- Introduzione
- Setup
- A bit of music
- Flight Simulator
- Lost Perception
- Conclusioni
Introduzione
La percezione dell’Eye-Tracking nell’immaginario
collettivo
è ancora abbastanza distante dalla realtà. Infatti, nell’uso
quotidiano che ne fanno aziende come la SRLABS, l’Eye-Tracking è qualcosa
di consolidato ed accurato, mentre nell’immaginario del mercato si tratta ancora
di qualcosa di futuristico e super-avanzato, ovvero: fragile.

Non c’è volta -dunque-
che si parli di test che non venga fuori l’argomento della "distorsione" da
laboratorio, e non c’è volta che si parli
di applicazioni di Eye-Tracking legate a test in ambito automotive, cellulari,
cartellonistica stradale, etc, che non venga fuori il limite di dover testare
tutto dentro ad un "banale" monitor per computer. Ebbene -anche se
i dati dimostrano che il monito va benone per quasi ogni genere di test- chi
si occupa di eye-tracking è sempre alla ricerca di setup più convincenti. Se
già con
i sistemi TobiiX50 -che
sono degli eye-tracker che si collegano anche ad un proiettore- l’immersività
del test è più convincente (questo aldilà dei risultati) adesso l’immersività
è ad una svolta. Almeno per alcune applicazioni specifiche, la soluzione sta
nella combinazione di questo particolare genere di eye-tracker chiamato x50
con schermi immersivi (e innovativi) come lo
schermo
Bottin.

Lo schermo inventato da PierPaolo Bottin è uno schermo immersivo
hand-made che si basa sulla distorsione -tramite specchio- di una proiezione
generata da un computer. Così, in men che non si dica, potreste ritrovarvi
seduti (o meglio sdraiati) su una fantastica poltrona rivolta verso
questo "guscio" che copre a 180gradi il vostro campo visivo.
Ovviamente le applicazioni ottenibili combinando l’Eye-Tracking con questo
genere di schermi sono innumerevoli. Tra queste figurano certamente quelle
legate a software per l’addestramento di ogni genere (dalla scuola
guida alle applicazioni di volo e/o militari), al gaming puro (puntare le proprie armi
con lo sguardo dentro ad un Doom immersivo è fantastico), finendo agli studi
più in ambito psicologia sperimentale. Ma partiamo dal dire due parole su setup
e vincoli dello stesso. Ne vale la pena!
Setup
Innanzitutto bisogna chiarire un aspetto di base:
gli eye-tracker non MISURANO l’esatta distanza tra occhi e "stimolo" presente
sullo schermo. Semmai, questa misura (in cui sono previste delle tolleranze specifiche) è insita
nel software che calcola la posizione dello sguardo sullo schermo e che -tra
le altre cose- da per scontato che lo schermo sia piatto!

In uno schermo semisferico -laddove anche la profondità tra occhio e schermo
rimanga identica- la funzione che calcola la posizione dello sguardo sullo
schermo NON sta tenendo conto della semisfericità dello stesso, e dunque
l’eye-tracker sarà impreciso nel tracciamento dello sguardo.
Questo "problema" non è un vincolo insormontabile, ed è sufficiente
variare il modo in cui l’argoritimo che calcola la posizione dello sguardo tiene
conto della proiezione della posizione dell’occhio sullo schermo per rimettere
tutto a posto. Il che -tradotto- significa settimane/mesi di sviluppo, che vanno
calcolate a seconda del grado di flessibilità
che si vuole ottenere, ma nulla di più. Tempo e denaro, insomma.
A dimostrazione delle potenzialità di questo sistema, come da immagini
subito sopra, c’è sia una calibrazione ben riuscita (a
sinistra: tutti i punti centrali sono stati calibrati correttamente da un soggetto
-io- con occhiali), che una accuratezza nel "puntamento" abbastanza
confortante nelle aree meno distorte (a destra, nel riquadro: pallino blu dentro
all’area rossa compresa nel cerchio verde).
Ciò detto, pur mantenendo vive tutte le problematiche di accuratezza ai
lati, ha avuto molto senso la sperimentazione che vado a raccontarvi e che ha
visto per la prima volta insieme uno schermo immersivo ed un eye-tracker X50.
A bit of music
Una delle prime prove che abbiamo fatto con questo setup è stata quella
di vedere sin dove il tracker riusciva a seguire gli occhi e -accuratezza
a parte- il raggio di azione ci ha piacevolmente sorpreso. Nell’immagine
qui sotto a sinistra, potete vedere quanto ampia sia stata la copertura.
Le fissazioni -in rosso- coprono infatti non soltanto tutta la parte centrale
dello schermo, ma vanno anche sino a quello che -senza muovere la testa-
è il limite della nostra visione periferica. Nell’angolo alto-sinistra
del fotogramma a destra, si vede invece il "track-status" ovvero
il pannello che segue istante per istante i nostri occhi e ci avvisa quando
il Tracker non riesce più a rtracciarli. In questo caso, anche
con lo sguardo volto verso una parte dello schermo già molto distorta,
il Tracker NON perde la sua capacità di tracciamento (in
questo caso mantiene in posizione l’occhio sinistro).

Vedere i -pur semplici-
effetti di visualizzazione del palyer musicale di windows, ci ha fatto comprendere
quanto forte possa essere l’immersività a seconda dello stimolo che viene somministrato,
ed è stato per noi più evidente perchè il Centro
di Studi fondato da Bottin abbia profuso così tante energie nel realizzarlo.
Di fatto, uno schermo immersivo come questo, può essere adoperato per studi
di psicologia sperimentale e/o per sedute terapeutiche sperimentali.
L’audio predisposto nel sistema ha avuto una forte
impatto emotivo, rafforzando il coinvolgimento che già lo schermo è in grado
di trasmettere.
Personalmente avevo "intuito" questa potenzialità mentre Bottin
e l’ottimo Paolo Salone stavano all’interno del sistema e girava il DVD di
2001 Odissea nello Spazio, ma la musica è stata davvero più forte
quando -con un semplice CD audio ed un pò di effetti video- ero io a
starci dentro.
Flight Simulator
La simulazione di guida di ogni genere di veicolo stradale, volante, ferroviario
o spaziale è davvero la cosa più stimolante che può essere posta in uno schermo
come questo. Lo stesso genere di coinvolgimento può essere ottenuto con i giochi
(specie quelli in soggettiva) ma in quel caso sarebbe opportuno fare dello
sguardo un modo non soltanto di orientarsi, ma anche di interagire con il gioco
stesso.
L’esempio più calzante è una versione modificata di Doom che abbiamo realizzato
qualche tempo fa. In questa nostra versione, il videogiocatore si muove con
i convenzionali tasti o joystick, ma punta le proprie armi semplicemente con
lo sguardo. Così, ci si può muovere in una direzione e sparare in un’altra.
Davvero un a piccola rivoluzione. Ma torniamo al nostro simulatore…

La video-simulazione è oramai parte fondamentale dell’addestramento e l’accezione
del termine videosimulazione diventa sempre più ampia. Non soltanto i costosissimi
simulatori di volo in dotazione all’aviazione civile e militare, ma anche tutta
una fascia più abbordabile di prodotti video che assomigliano molto a degli speciali
videogiochi di guida piuttosto che di combattimento.
E così, mentre Scuole Guida d’oltralpe si associano ed insegnano ai loro
clienti la guida tramite simulatore (per abbassare l’inquinamento ed aumentare
la sicurezza), le scuole di volo -anche italiane- guardano al "semplice" Flight
Simulator di Microsoft ed alla sezione del sito che rimanda alle Aviation
Information come
ad una concreta opportunità per
l’addestramento simulato. A chi giova è utile tutto ciò? A coloro
che partecipano attivamente a quello che sta diventando un fenomeno molto visibile:
quello dei piloti
virtuali.
NOTA: E’ possibile che qualcuno stia pensando che questo
scenario abbia sin troppi riferimenti in ambito militare… Ebbene, prima di
esprimere un giudizio su cosa sono videogames e cosa può essere usato a fini militari, è opportuno
aggiornare entrambi i termini. Questo è roba
militare vera o verosimile (filmato quicktime). Questo è gioco: Call
of Duty. …e la distanza da colmare è -per certi versi- resa più breve
da videogiochi di addestramento vero e proprio, come questo
simulatore scaricabile dalla Rete prodotto dalla US ARMY. Chi fosse interessato
al download…

Perchè mettere un eye-tracker su un simulatore? Volo o altro
che sia, la registrazione dei movimenti oculari fornisce informazioni utilissime
in fase di addestramento. Ad esempio: il soggetto ha guardato l’altimetro prima
di schiantarsi? O in un simulatore di guida: A che distanza è stato
visto dal soggetto il semaforo. Quando il pedone che sta attraversando la strada
è stato colto dall’attenzione? Qual’è il ritardo con cui si torna
a guardare fuori dall’auto dopo aver -ad esempio- cambiato la stazione radio?
Quali sono i principalli problemi ergonomici e quali comportamentali? etc ect.
Semmai… Dal mio punto di vista, è del simulatore SENZA eye-tracker
che bisognerebbe verificare la validità. Capisco di essere di
parte, ma questo è anche dovuto alla differenza di approccio di chi -come me-
ha fatto "n" test di usabilità ed un istruttore di autoscuole. A me interessa
comprendere anche il PERCHE’ si verifica un certo evento/errore (e magari contribuire
a rimuoverne le cause) e non soltanto continuare a ripetere l’addestramento sino
a quando l’esperiemento di una guida corretta riesce -per prove ed errori- per
la prima volta.
Lost Perception
Quando Bottin mi ha parlato delle possibili applicazioni sperimentali
dell’immersività, per un lungo attimo mi è tornato
in mente un libro letto da adolescente: "Stati
di Allucinazione" di Paddy Chayefsky, libro interessantissimo
reso (quasi) celebre dalla versione
cinematografica diretta da Ken Russell (La trama in
breve). …ma il punto è che effettivamente ad opportuni stimoli il nostro
cervello risponde secondo pattern interessanti.
Il fotogramma che vedete qui
sotto è -ad esempio- estratto da un video musicale che fa della distorsione
geometrica il suo punto di forza. Nel video, la camera è posta in posizione
centrale rispetto ad un androne di forma circolare, e la pavimentazione
a schacchiera aumenta moltissimo le fughe e la percezione di profondità.

Tutto questo sarebbe reso estremamente realistico anche dalla
semplice rappresentazione prospettica sullo schermo semisferico, ma la regia
introduce degli altri elementi intrigantissimi. Innanzitutto i movimenti di camera
sono tutti "orizzontalli" in asse con il punto di ripresa, ovvero enfatizzano
la circolatità di questo spazio ed assomiglliano fortemente a ciò che accadrebbe
se fosse il soggetto stesso a girare la testa. Inoltre, questi movimenti vanno
in direzioni imprevedibili e possono essere molto sfumati o rapidissimi.
Infine, tutti i personaggi che compongono la scena non sono
posti sullo stesso piano della scena stessa, ma sono come "ritagliati" e "reincollati"
sopra, mandando
a monte l’eventuale propsettiva unica che il soggetto fosse riuscito a percepire.
Insomma, un vero flash!
In questo caso, l’eye-tracking è importantissimo per cercare di ottenere dal
soggetto informazioni più puntuali di una semplice ammissione di disorientamento.
L’analisi dei suoi movimenti oculari ci può far comprendere sin dove e quando
l’attegiamento sia stato esplorativo e quanto -invece- sia stato passivo. In
pratica si può comprendere esattamente se il soggetto ha tentato di ricostruire
una corretta percezione spaziale dello stimolo, oppure si è abbandonato alla
fruizione passiva dello stesso.
Tra l’altro -nel caso del video in questione-
si trattava di una produzione commerciale e non di un video appositamente
realizzato per un test del genere, e quindi le nostre evidenze sono state fortemente
limitate dalla bassa scalabilità dello stimolo usato. A parere di Bottin, questo
setup aprirebbe invece delle intrigantissime opportunità di speculazione accademica.
…cosa però che deborda dalle mie competenze e che sono ben lieto di lasciar
approfondire ad altri. :)
Conclusioni
In questo nostra "immersione" tra simulazioni a fini di addestramento, giochi,
musica e psicologia sperimentale, sono emerse molte potenzialità e qualche
verità di fondo. Una verità è -ad esempio- quella legata alla semplice "forza
della contaminazione", ovvero dalle potenzialità che si rendono immediatamente
disponibili quando competenze ed abilitatori diversi si incontrano e collaborano
sperimentando insieme. Un atto semplice che però in molte realtà aziendali
sarebbe semplicemente impossibile. Così come una altra importante conferma
giunge dall’Eye-Tracking come abilitatore in grado di contribuire
all’evolversi di settori tra i più distanti. Se penso che le applicazioni
in ambito HCI sono ancora le più frequenti, penso anche a quanto potenziale
ancora non sfruttato vi sia, e quanto l’incredibile ampiezza delle attività
giornaliere in cui -come azienda- siamo coinvolti, non faccia altro che rispecchiare
questa potenzialità che coinvolge il design delle interfacce come la topografia,
l’automotive quanto la medicina, i giochi quanto l’addestramento e valutazione
del personale.
Con questo, non intendo che le attività specifiche mostrate in questo
articolo possano direttamente essere trasformate in opportunità di business.
Ma -per alcune- siamo forse soltanto ad un paio di step di distanza e -inoltre-
"n" altri scenari investigati o investigabili NON sono stati inclusi in questo
articolo. :)
Di certo, una delle cose meno business ma che più ha colpito il mio immaginario
è stato questa sorta di momento di revival della realtà virtuale alla TRON.
Ed oggi sento una sensazione -di pancia- per cui avrei voglia di confrontarmi
e discutere con chi trascorre ore su The
SIMS, THERE o su SeconLife,
o sta lavorando a nuovi concetti di intrattenimento come: The
Journey of WildDivine. Apoteosi dell’era new-age che molto bene
si occorderebbe con il sistema che ho raccontato in questo articolo. Alla prossima.
NOTA - Si ringrazia la SRLABS per
la strumentazione di Eye-Tracking usata in questa sperimentazione realizzata
presso il Centro Studi Aponense da: Leandro Agrò, PierPaolo Bottin e Paolo Salone.
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Leandro Agrò - 10+ anni di Design & Management
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