From Virtual to Augmented Reality: Exploring the impact on communication and cooperation skills of people with Neurodevelopmental Disorders

Neurodevelopmental disorders (NDDs) are a group of conditions that can impact an individual’s personal, social, academic, or occupational functioning. Specifically, these impairments can hinder the development of crucial skills, such as communication skills. However, technology has the potential to develop solutions that can alleviate the impact of NDDs on social skills development. This thesis explores the potential of Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (AR) for individuals with NDDs. Specifically, I have designed and developed an AR game version (called SMUP-AR) of an existing cooperative VR game, with the goal of enhancing the communication and cooperation skills of individuals with NDDs. The usability and effectiveness of SMUP-AR were evaluated in a within-subjects empirical study, involving 30 subjects with NDDs; the results were compared with the usability and effectiveness of a new VR-version of the same game (called SMUP-VR2), developed in a parallel project. The findings indicate that both SMUP-AR and SMUP-VR2 applications are usable for NDD individuals, with no significant difference between the two versions. Users had positive experiences with both applications, and SMUP-VR2 was considered to be the easier and clearer option. The comparison of the two new versions with SMUP-VR showed that SMUP-AR surpassed SMUP-VR and SMUP-VR2 in terms of verbal production. This document primarily focuses on the development of the AR version of Social Match UP (SMUP-AR). It outlines the design choices, methods, and technologies utilized in the project and presents the results of the study conducted.

I disturbi dello sviluppo neurologico (NDDs – Neurodevelopmental disorders) sono un gruppo di disturbi che possono avere un impatto sul normale funzionamento personale, sociale, accademico o lavorativo di un individuo. Nello specifico, gli NDDs possono ostacolare lo sviluppo di competenze cruciali, come la capacità di comunicare. Tuttavia, la tecnologia ha il potenziale per sviluppare soluzioni in grado di alleviare l’impatto delle NDDs nello sviluppo di competenze sociali. Questa tesi esplora il potenziale della Realtà Virtuale (VR) e della Realtà Aumentata (AR) per gli individui con NDDs. Nello specifico, ho progettato e sviluppato una versione AR (chiamata SMUP-AR) di un gioco cooperativo VR già esistente, con l’obiettivo di migliorare le capacità di comunicazione e cooperazione degli individui con NDDs. L’utilizzabilità e l’efficacia di SMUP-AR sono state valutate in uno studio empirico intra-soggetti, che ha coinvolto 30 soggetti con NDDs; i risultati sono stati confrontati con l’usabilità e l’efficacia di una nuova versione VR dello stesso gioco (chiamata SMUP-VR2), sviluppata in un progetto parallelo. I risultati indicano che SMUP-AR e SMUP-VR2 sono utilizzabili per individui con NDDs, senza differenze significative tra le due versioni. Gli utenti hanno avuto esperienze positive con entrambe le applicazioni, e SMUP-VR2 è stata considerata l’opzione più facile e chiara da usare. Il confronto tra le due nuove versioni con SMUP-VR ha dimostrato che SMUP-AR ha superato SMUP-VR e SMUP-VR2 in termini di produzione verbale. Questo documento si concentra principalmente sullo sviluppo della versione AR di Social Match UP (SMUP-AR). Delinea le scelte progettuali, i metodi e le tecnologie utilizzate nel progetto e presenta i risultati dello studio condotto.