Exploring visualisation techniques in VR to enhance memory and engagement for the purpose of introducing professions to young job seekers : a case of improving VR experience by using different levels of fidelity and diegetic and non-diegetic visualisation techniques for early training in the construction field

Virtual technology has become increasingly popular and is currently being studied as a tool to enhance learning outcomes across various fields. Using a computer-generated artificial environment can help to increase engagement and interest in the material and contents. The design of VR experiences is trending towards creating increasingly realistic immersive environments. However, no evidence suggests that this approach improves knowledge retention by providing more memorable experiences. The context of application of this study concerns the practical ealy training phase of young people who want to pursue vocational education. VR technology can be beneficial to get a taste of the environment, allowing young job seekers to practise in a safe and controlled environment before working in a real scenario. The method of this thesis consists of a systematic review of the state-of-the-art literature concerning the application of different visualisation techniques, including display and interaction fidelity and the integration of diegetic visual elements. The challenge is understanding how realism and diegetic visual elements, seamlessly integrated into the narrative and enriching its details, benefit without lacking usability. The risk is that if implemented incorrectly, diegetic elements may distract attention or increase confusion, providing users with too much or too little information. Therefore, an experiment was designed to compare a low-fidelity scenario with non-diegetic visual elements and a high-fidelity scenario with diegetic visual elements. The experiment confirms previous research that attributes a high level of display and interaction fidelity and the integration of diegetic visual elements to a higher perceptual and cognitive involvement in terms of presence, immersion and flow. Additionally, the research contributes with the findings that a high level of visualization and narration also promotes memory and knowledge retention. However, it has been observed that usability is a crucial factor and that the integration of diegetic elements must be combined with a profound investigation of strategies to ensure user feedback. A combination of diegetic visual and audio effects could be a suitable solution. Furthermore, research has shown that a low level of display fidelity, combined with a high level of interaction and integration of diegetic visual elements, could achieve similar engagement and learning outcomes. The advantage of using a low-display visualization would be to expand the accessibility of VR technology and make learning more accessible to a wider audience.

La tecnologia VR sta diventando sempre più popolare e attualmente viene studiata come strumento per migliorare i risultati legati all’apprendimento in vari campi. Utilizzare un ambiente artificiale generato dal computer può aiutare ad aumentare l'interesse e l'engagement nei confronti del materiale e dei contenuti. La progettazione delle esperienze VR sta tendendo verso la creazione di ambienti immersivi sempre più realistici. Tuttavia, non ci sono prove che suggeriscano che questo approccio migliori la ritenzione delle conoscenze fornendo esperienze più memorabili. Il contesto di applicazione di questo studio riguarda la formazione professionale dei giovani che vogliono intraprendere un percorso educativo direzionato al lavoro. La tecnologia VR può essere utile per dare un assaggio del vero contesto di lavoro, consentendo ai giovani di poter fare scelte più consapevoli e vivere un’esperienza in un ambiente sicuro e controllato prima di lavorare nel vero contesto lavorativo. Il metodo di questa tesi consiste in una revisione sistematica dello stato dell'arte della letteratura riguardante l'applicazione di diverse tecniche di visualizzazione, inclusa la fedeltà di visualizzazione, di interazione e l'integrazione di elementi visivi diegetici. La sfida è capire come il realismo e gli elementi visivi diegetici possano beneficiare lo scenario senza perdere di usabilità. Il rischio è che se implementati in modo errato, gli elementi diegetici possano distogliere l'attenzione o aumentare la confusione, fornendo agli utenti troppe o troppo poche informazioni. Pertanto, è stato progettato un esperimento per confrontare uno scenario a bassa fedeltà con elementi visivi non diegetici e uno scenario ad alta fedeltà con elementi visivi diegetici. I risultati confermano le ricerche precedenti, che attribuiscono un alto livello di fedeltà di visualizzazione e interazione e l'integrazione di elementi visivi diegetici ad un maggiore coinvolgimento percettivo e cognitivo in termini di presenza, immersione e flusso di coinvolgimento. Inoltre, i risultati mostrano che un alto livello di visualizzazione e narrazione influisce sulla memoria e la ritenzione delle conoscenze. Tuttavia, è stato osservato che l'usabilità è un fattore cruciale e che l'integrazione di elementi diegetici deve essere combinata con una profonda indagine e sperimentazione per garantire adeguati feedback dell'utente. Una combinazione di effetti visivi e sonori diegetici potrebbe essere una soluzione adatta. Inoltre, la ricerca ha dimostrato che un basso livello di fedeltà di visualizzazione, combinato con un alto livello di interazione e l’integrazione di elementi visivi diegetici, potrebbe ottenere risultati di apprendimento e di coinvolgimento simili. Il vantaggio dell'utilizzo di una visualizzazione a bassa fedeltà sarebbe quello di ampliare l'accessibilità della tecnologia VR e rendere l'apprendimento più accessibile a un pubblico più ampio.