City walk: assessing implicit learning of spatial navigation in VR

Virtual reality is a fast-growing field in numerous application areas. Its use is extensive, even entering the world of research, allowing studies in controlled environments where specific data can be collected. This thesis investigated whether the use of virtual reality, combined with an educational game, can help enhance cognitive abilities related to spatial navigation. To this end, a video game, City Walk, available in different levels of immersion was developed. A pilot study was conducted on 20 participants comparing two different levels of immersion in City Walk to evaluate the effectiveness of virtual reality on learning the virtual environment. Several positive results were obtained both on objective data collected during the study and on subjective evaluations of the game, such as user experience and degree of usability. In particular, a significant correlation was found between the degree of immersion and the distances traveled by participants, as well as between the degree of immersion and the knowledge of landmarks within the virtual map. The video game specifically takes advantage of an HTC VIVE Pro Eye visor and a Ciberith Virtualizer, both provided by the MiBTec laboratory, located at the University of Milano-Bicocca, as part of a collaboration on this project.

La realtà virtuale è un campo in forte crescita in numerosi ambiti applicativi. Il suo utilizzo è molto vasto, entrando anche nel mondo della ricerca, permettendo studi in ambienti controllati in cui è possibile raccogliere dati specifici. In questa tesi si è verificato se l'utilizzo della realtà virtuale, abbinata ad un gioco educazionale, può aiutare a potenziare le capacità cognitive nell'attività di navigazione spaziale. A tale fine è stato sviluppato un videogioco---City Walk---disponibile in diversi livelli di immersione. È stato condotto uno studio pilota su 20 partecipanti comparando due differenti livelli di immersione in City Walk per valutare l'efficacia della realtà virtuale sull'apprendimento dell'ambiente virtuale. Sono stati ottenuti diversi risultati soddisfacenti sia per quanto riguarda i dati oggettivi raccolti durante lo studio sia sulle valutazioni soggettive del gioco, come l'esperienza dell'utente e il grado di usabilità. In particolare, è stata rilevata una correlazione significativa tra il grado di immersione e le distanze percorse dai partecipanti, nonché tra il grado di immersione e la conoscenza dei landmark all'interno della mappa virtuale. Il videogioco sfrutta in particolare un visore VIVE HTC Pro Eye e un Ciberith Virtualizer, entrambi messi a disposizione dal laboratorio MiBTec, situato all’Università degli Studi di Milano-Bicocca, nell'ambito di una collaborazione sul presente lavoro.