Modelling and authoring extended reality applications : conceptual and technological tools

Nowadays, existing approaches for creating Extended Reality (XR) experiences mostly entail the use of Integrated Development Environments (IDEs) or software libraries (APIs), while the adoption of a high-level approach - allowing to abstract from the implementation - is however confined to technology-dependent methods or close descendants of standard meta-models. What is needed, therefore, is a universal model that allows XR applications to be designed at the conceptual level, without relying on solutions that are domain-specific or that exclude non-programmers from designing. This thesis presents the XRM Model, a theoretical approach oriented towards the conceptualisation of XR experiences, developed starting from a comparative study of existing models in the literature. The XRM Model is adopted for the implementation of a high-level Editor to support designers of XR applications, which was validated in a usability test with users based on the ISO 9241-11 standard. In conclusion, an experience designed for an archaeological complex was considered as a case study in order to show the benefits resulting from the adoption of the XRM and the ART Editor.

Al giorno d'oggi gli approcci esistenti per la creazione di esperienze in Exted Reality (XR) consistono nella maggior parte dei casi nell'utilizzo di ambienti di sviluppo integrato (IDEs) o librerie software (APIs), mentre l'adozione di un approccio ad alto livello -- che consenta di astrarre dall'implementazione -- è tuttavia limitato a metodi dipendenti dalla tecnologia o stretti discendenti di meta-modelli standard. È necessario, quindi, un modello universale che permetta di progettare a livello concettuale applicazioni XR, senza ricorrere a soluzioni che siano strettamente dedicate al dominio o che escludano dalla progettazione i non esperti di programmazione. In questa tesi viene presentato il Modello XRM, un approccio teorico orientato alla concettualizzazione di esperienze XR, sviluppato a partire da uno studio comparativo dei modelli esistenti in letteratura. Il Modello XRM è stato adottato per l'implementazione di un Editor ad alto livello a supporto dei designer di applicazioni XR, il quale è stato validato in un test di usabilità con utenti basato sullo standard ISO 9241-11. In conclusione si è considerato come caso di studio un'esperienza progettata per un complesso archeologico allo scopo di mostrare i benefici risultanti dall'adozione dell'XRM e dell'ART Editor.