Social matchUP : a cooperative virtual reality game for people with neurodevelopmental disorders

Neurodevelopmental Disorders (NDD) are a group of pathologies that can appear in child’s early developmental process, and that limit personal, cognitive and communicative capabilities. Digital applications including shared virtual reality environments (SVREs) allow NDD people to interact in the same virtual space, but without the possible discomfort or fear caused by having a real person in front of them. The Participatory Design (PD or Codesign) framework - a design method in which end users are treated as equal stakeholders or design partners of the product generated during the design process - has been used in the last years to design digital applications for people with NDD because of the evident improvement on the final product but also the direct benefit for the patients as individuals and as a group. The system developed in this thesis, known as Social MatchUP, is a cooperative WIVR (Wearable Immersive Virtual Reality) game for smartphones, designed for people with NDD, which improves the communication skills between the players. Social MatchUP is inspired by the game of Memory, requiring players to communicate to match a series of images. The game allows players to interact in real time within a shared virtual reality environment. Starting from a prototype designed in collaboration with NDD specialists, a second version of the application was designed by applying the PD framework, involving eight young people from the therapeutic center who collaborated on the project. The PD process was carried out in four sessions with a group of eight participants, coordinated by two to four researchers with the help of two educators and a psychologist. In-between each session an improved prototype of the game, which included some modifications that reflected the participants’ observations from the previous meeting, was developed. Two conclusive meetings have been scheduled after the initial four sessions to evaluate the quality of the process, demonstrate its benefits, and show the final version of the application to the participants. The effectiveness of the codesigned version of Social MatchUP, compared to the initial prototype, will be evaluated in a long-term study. A series of additional features is in development to let users play the game remotely, in contexts different from the therapeutic center.

I disturbi del neuro-sviluppo (NDD - Neurodevelopmental Disorders) sono un gruppo di patologie che si manifestano nelle prime fasi dello sviluppo di un bambino e che limitano le capacità personali, cognitive e comunicative di un individuo. Le applicazioni che includono ambienti di Realtà Virtuale Condivisi (SVRE – Shared Virtual Reality Environment) consentono alle persone che soffrono di NDD di interagire nello stesso spazio digitale, eliminando il potenziale disagio o timore causato dall'avere una persona reale di fronte a loro. Il framework di design denominato Participatory Design (PD o Codesign) - un metodo di progettazione in cui gli utenti finali sono trattati come partner di progettazione del prodotto durante il processo di design – è stato utilizzato negli ultimi anni proprio nel design di applicazioni digitali per persone con NDD a causa dell’evidente miglioramento nella realizzazione del prodotto finale, ma anche per i benefici sperimentati dai pazienti come individui o come gruppo. Il sistema sviluppato in questa tesi, denominato Social MatchUP, è un gioco in WIVR (Wearable Immersive Virtual Reality) cooperativo per smartphones, ideato per persone con NDD, che migliora la capacità di comunicazione dei giocatori. Social MatchUP trae ispirazione dal gioco del Memory, richiedendo ai giocatori di comunicare per abbinare una serie di immagini. Il gioco permette ai giocatori di interagire in tempo reale all’interno di un ambiente di realtà virtuale condiviso. A partire da un prototipo progettato in collaborazione con degli specialisti di NDD, è stata progettata una seconda versione dell’applicazione applicando il framework di design PD , coinvolgendo otto ragazzi del centro terapeutico che ha collaborato al progetto. Il processo di PD è stato condotto lungo quattro sessioni, coordinate da due a quattro ricercatori con l'aiuto di due educatori e uno psicologo. Tra una sessione e l’altra è stato sviluppato di volta in volta un prototipo migliorato del gioco, includendo modifiche e miglioramenti a seguito dei feedback e delle osservazioni dei pazienti. Sono stati programmati due incontri conclusivi dopo le quattro sessioni iniziali per valutare la qualità del processo, dimostrarne i benefici, e mostrare la versione finale dell'applicazione ai partecipanti. L'efficacia della versione di Social MatchUP progettata con i partecipanti al PD, rispetto al prototipo iniziale, verrà valutata in uno studio a lungo termine. Una serie di funzionalità aggiuntive è in sviluppo per consentire agli utenti di utilizzare l’applicazione a distanza, in contesti differenti rispetto al centro terapeutico.