PROGETTO AMBIENTALE ED ESPERIENZE MULTISENSORIALI

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PROGETTO AMBIENTALE ED ESPERIENZE MULTISENSORIALI
AGATHÓN – International Journal of Architecture, Art and Design | n. 07 | 2020 | pp. 202-209
DESIGN                       ISSN print: 2464-9309 – ISSN online: 2532-683X | doi.org/10.19229/2464-9309/7212020

RESEARCH & EXPERIMENTATION

                             PROGETTO AMBIENTALE ED
                             ESPERIENZE MULTISENSORIALI
                             Spazio integrato per attività di simulazione

                             ENVIRONMENTAL DESIGN
                             MULTISENSORY EXPERIENCE
                             Integrated space for simulation activities

                             Stefania Palmieri, Mario Bisson, Alessandro Ianniello

                             ABSTRACT
                             Il Laboratorio EDME, istituito all’interno del Politecnico di Milano, è il primo risultato di
                             un percorso di integrazione multidisciplinare, che sintetizza relazioni multiscalari, deli-
                             neanti l’identità di strumento d’indagine, interpretazione e rappresentazione di scenari
                             esperienziali. Il modello generato integra in uno spazio fisico tecnologia ICT innovativa
                             e materiali di ultima generazione, per svolgere ricerche che coinvolgano simulazioni di
                             attività e interazioni complesse, e previsioni sugli aspetti percettivi e di controllo digitale
                             degli ambienti dove tali attività vengono svolte. Il presente contributo, attraverso due
                             progetti di ricerca, evidenzierà come la ricerca abilitata possa portare all’ideazione di
                             metodologie e alla realizzazione di applicazioni innovative; i risultati raggiungibili rispon-
                             dono alle esigenze dei sistemi di rilevazione e di simulazione degli aspetti percettivi e
                             dei sistemi di interazione ambientale.

                             The EDME Laboratory, established within the Polytechnic of Milano, is the first result of
                             a path of multidisciplinary integration, which synthesizes multiscalar relationships, out-
                             lining the identity of an instrument of investigation, interpretation and representation of
                             experiential scenarios. The generated model integrates with a physical space innova-
                             tive ICT technology and materials of the latest generation, to carry out research involv-
                             ing simulations of complex activities and interactions, and predictions on the percep-
                             tual and digital control aspects of the environments where such activities are carried
                             out. This contribution, through two research projects, will highlight how qualified re-
                             search can lead to the creation of methodologies and the implementation of innovative
                             applications; the achievable results meet the needs for systems able to detect and
                             simulate perceptual aspects and for systems of environmental interaction.

                             KEYWORDS
                             ambiente, design, multisensorialità, esperienza, multidisciplinarietà

                             environment, design, multisensory, experience, multidisciplinarity

                             Stefania Palmieri, PhD, is a Professor and Researcher in Industrial Design at Poly-
                             technic of Milano. She is in charge of Relations with Companies and Professions for
                             the School of Integrated Product Design. Her activity aims at establishing collabora-
                             tions with the production world and is aimed at creating synergies between University
                             and Business. Mob. +39 335/67.59.314 | E-mail: stefania.palmieri@polimi.it

                             Mario Bisson, Architect, is an Associate Professor at the Design Department of the
                             Polytechnic of Milano. He is the Scientific Director of the Interdepartmental EDME Lab-
                             oratory and Colour Laboratory of the Polytechnic, the Scientific Director of MDA and a
                             Member of the Board of Directors of PoliDesign scrl. Mob. +39 331/72.65.620 | E-
                             mail: mario.bisson@polimi.it

                             Alessandro Ianniello, Designer of the Product for Innovation, is a Tutor at the De-
                             sign Department of Polytechnic of Milano, and a Project Researcher at UPO SIM-
                             MOVA. Mob. +39 338/53.81.248 | E-mail: alessandro.ianniello@polimi.it

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PROGETTO AMBIENTALE ED ESPERIENZE MULTISENSORIALI
Palmieri S., Bisson M., Ianniello A. | AGATHÓN | n. 07 | 2020 | pp. 202-209

       Gli ambienti che abitiamo e nei quali intera-     sere definito come l’insieme di oggetti che lo              (Baukal, Ausburn and Ausburn, 2013) hanno svi-
giamo sono definiti dall’intreccio di spazi, fisici        abitano, le relazioni topografiche che intercorro-          luppato una propria interpretazione del cono
e immateriali, e tempo storico, sociale e tecno-         no tra essi, le persone che agiscono all’interno           dell’apprendimento di Dale, focalizzandosi sui
logico, che ne delineano le caratteristiche e le         dello spazio. Lo spazio digitale può essere de-            media corrispondenti alle diverse forme di ap-
differenti morfologie. Riprendendo studi pre-            scritto per mezzo della sua ontologia e topolo-            prendimento (dall’Astrazione, dall’Osservazio-
gressi (Benford et alii, 1998), è interessante in-       gia, degli agenti in esso e dell’abilità di mutazio-       ne, dal Fare), ed evidenziato come la realtà vir-
dividuare la tassonomia di questi spazi, basan-          ne dello stesso (Benyon, Mival and Ayan, 2012).            tuale – e aggiungiamo, aumentata e mista – sia
dosi sui principi di artificialità, trasporto e spa-           Sviluppando concetti precedenti (Lakoff               il mezzo migliore per applicare la metodologia
zialità (Figg. 1-3). Gli spazi miscelati possono         and Johnson, 1999), Fauconnier e Turner (2002)             presentata (Fig. 6).
essere suddivisi in quattro grandi categorie:            affermano che la cognizione possa essere inte-                 Gli spazi di EDME permettono di mettere in
realtà fisica, realtà aumentata, tele-presenza e          sa come spazio mentale e definiscono il pro-                pratica con profitto la metodologia del ‘learning
realtà virtuale che, in alcuni casi, possono coe-        prio concetto di ‘spazio miscelato’, determi-              by doing’ e, grazie alle implementazioni tecno-
sistere. Si può affermare quindi che è possibile         nando l’esistenza di quattro domini, le cui in-            logiche al proprio interno, di attivare e abilitare
effettuare una transizione, bidirezionale e co-          terrelazioni generano un nuovo ambiente che                pratiche di allenamento e didattica innovative
stante, dalla scala fisica (che rappresenta il           riceve parte della struttura dei domini, ma ne             che consentono l’accesso a percorsi di forma-
contenitore) a quella digitale (che invece costi-        sviluppa una peculiare, con logiche emergenti.             zione altrimenti difficilmente riproducibili, se
tuisce il contenuto). Le interazioni tra cose e          In relazione a questi ambienti, il ruolo del desi-         non con l’impiego di importanti mezzi. In que-
persone, ma ugualmente quelle esistenti con              gner è quello di progettare valide esperienze,             sto caso è risultata vitale l’integrazione di sa-
gli ambienti stessi, nascono da azioni che ge-           sfruttando in maniera intuitiva e naturale le ca-          peri provenienti dall’Ingegneria Meccanica, per
nerano esperienze formative; di conseguenza,             ratteristiche degli spazi, da concepire come luo-          la definizione dei requisiti che gli ambienti de-
la somma delle interazioni delinea una dimen-            ghi in grado di creare significato (Benyon, Mival           vono presentare e per la progettazione degli
sione pratica che permette il passaggio a una            and Ayan, 2012). I progettisti devono compren-             strumenti e gli oggetti fisici necessari (sensori e
scala conoscitiva, la quale, a sua volta, è in           dere le opportunità che essi creano, tradurre in           attuatori) a raggiungere tali obiettivi. Un esem-
grado nuovamente di stimolare la pratica.                modo proficuo la loro miscela e capirne l’origi-            pio è dato dalla possibilità d’interagire diretta-
      Il feedback percettivo che ci viene restituito     ne e le caratteristiche.                                   mente con le pareti della stanza tramite il tatto,
da ciò che compiamo in un ambiente è indis-                   Un rapporto fondamentale, che è stato alla            ottenuta integrando sistemi di rilevazione di mo-
solubilmente legato ai cinque sensi di cui sia-          base della progettazione del Laboratorio ED-               vimento e sensori a infrarossi. Grazie alle cono-
mo dotati: la multiscalarità diventa qui evidente        ME, nell’interazione tra spazio fisico e digitale,          scenze provenienti dalla Ingegneria Meccanica
nella generazione di interpretazioni a partire dal-      è l’abilità di quest’ultimo di restituire ‘fotogra-        è stato possibile attivare processi conosciti-
la dimensione sensoriale. Si caratterizza quindi         fie’ dello spazio fisico, degli oggetti e delle            vi ed esperienziali a partire dalla dimensione
come elemento fondamentale la strutturazione             persone presenti al suo interno, oltre che a               pratica del fare.
di un modello, pro-attivo e innovativo, fruibile in      rendere fruibili diverse tipologie di contenuti,
un contesto di ricerca, sia di base che applica-         digitalizzandoli e inserendoli in uno spazio mi-           Dalla percezione attraverso i sensi all’inter-
ta, e di business, in grado di gestire saperi ver-       scelato. In questo senso, diventa vitale il coin-          pretazione | I cinque sensi sono il primo mez-
ticali, immersi e operanti all’interno di una rete       volgimento di figure provenienti dall’area del-             zo in nostro possesso, in grado di fornire un’in-
di conoscenza interdisciplinare e condivisa.             l’Ingegneria Elettronica e Informatica, al fine di          terpretazione della realtà. Dato l’obiettivo del
      Il Laboratorio EDME (Environmental Design          realizzare sistemi integrati di tecnologie e di            Laboratorio EDME, la multisensorialità è stata
Multisensory Experience), istituito all’interno del-     mettere in comunicazione, tramite la scrittura             presa in considerazione come caratteristica fon-
l’Ateneo del Politecnico di Milano, è il primo ri-       di software dedicati, i diversi device e stru-             damentale per il sistema. Per ambiente multi-
sultato di un percorso d’integrazione multidi-           menti che concorrono a delineare l’ecosiste-               sensoriale s’intende uno spazio o una stanza
sciplinare che sintetizza, in un’ottica sistemica,       ma tecnologico necessario. Nel caso specifico               dove la stimolazione sensoriale può essere
le relazioni multiscalari che concorrono a deli-         del Laboratorio EDME, la connessione con il                controllata, intensificata o ridotta, e concentra-
nearne l’identità complessa di strumenti d’in-           settore dell’Ingegneria Elettronica ed Informa-            ta su uno o più sensi. I recenti avanzamenti nel
dagine, d’interpretazione e di rappresentazione          tica ha consentito la realizzazione di un’inter-           settore di sistemi interattivi e dei device senso-
di scenari esperienziali. Il paper metterà in evi-       faccia digitale capace di controllare e gestire            riali aprono a innovative possibilità nell’ambito
denza come la ricerca possa portare all’idea-            le attività svolte all’interno degli spazi, attraver-      della user experience3. Spazi che consentono
zione di nuove metodologie applicative e alla            so l’attivazione di specifici device (videoproiet-          una stimolazione multisensoriale risultano es-
concettualizzazione e realizzazione di applica-          tori, sensori ed attuatori).                               sere più efficaci di protocolli mono-sensoriali
zioni oltre lo stato dell’arte; i risultati raggiungi-                                                              (Fig. 7), perché in grado di approssimare me-
bili rispondono alle esigenze, sempre più emer-          Dalla scala pratica alla conoscenza | Il se-               glio il setting naturale e, quindi, produrre una me-
genti, di nuovi sistemi di rilevazione e di simula-      condo vettore che si vuole prendere in analisi è           todologia di apprendimento più rapida.
zione degli aspetti percepibili, di nuovi materiali      quello che congiunge la pratica con la cono-                     In generale, i meccanismi percettivi e co-
e di nuovi sistemi di interazione ambientale.            scenza. In diversi settori la pratica del ‘learning        gnitivi si sono evoluti e ottimizzati per proces-
                                                         by doing’ è una delle metodologie più utilizzate           sare segnali multi-sensoriali e, conseguente-
Dalla scala fisica alla dimensione digita-               per formare i professionisti, per impartire una            mente, la loro comprensione e memorizzazio-
le | La prima delle relazioni multiscalari su cui è      certa tipologia didattica e affrontare determina-          ne sono state inevitabilmente favorite da am-
stata fondata la progettazione del Laboratorio           ti percorsi di ricerca. In questo caso, il discente        bienti in grado di coinvolgere la nostra senso-
EDME, e che ne definisce la dimensione am-                vive un’esperienza diretta che può essere defi-             rialità (Shams and Seitz, 2008). Secondo Ba-
bientale, è quella che intercorre tra lo spazio fi-       nita come contatto sensoriale con i risultati del-         gnara (Norman, 2004), il design deve confron-
sico e quello digitale. La realtà mista1 può esi-        le azioni (Reese, 2011). Diversi autori hanno              tarsi con la soggettività dell’esperienza e con il
stere in diverse forme, come affermano Mil-              evidenziato il maggiore potenziale dell’appren-            modo in cui i singoli individui fanno esperienza
gram e Kishino (1994), da spazi fisici aumentati          dimento attivo nei confronti di quello passivo;            delle cose. In EDME, oltre alla componente vi-
digitalmente a spazi digitali aumentati fisica-           la lettura di settore nota questo fenomeno a               siva e uditiva, è possibile ricevere stimolazioni
mente. Benford et alii (1998, 2009) hanno teo-           partire dalla fine degli anni ’60: Edgar Dale              sensoriali nel campo del tatto e dell’olfatto. An-
rizzato gli ‘spazi promiscui’, come unione della         (1969), basandosi sugli studi e l’esperienza di            cora una volta, sono risultati fondamentali i con-
dimensione fisica e digitale. Gli spazi miscelati         John Dewey2, elabora la teoria del ‘cono del-              tributi dalle aree dell’Ingegneria Meccanica per
(Fig. 4) sono ambienti di realtà mista, all’interno      l’apprendimento’ (Fig. 5), che mette in luce co-           la progettazione e l’integrazione di sistemi apti-
dei quali intercorre una relazione attentamente          me il coinvolgimento attivo contribuisca a ri-             ci, e dell’Ingegneria Chimica e dei Materiali nel-
progettata tra il mondo reale e quello digitale,         cordare con profitto un’elevata percentuale di              la realizzazione di superfici e texture esplorabili,
generata da alcuni dei contenuti o dall’accesso          quanto abbiamo detto o scritto (70%) e di quan-            e di riproduzione di determinati stimoli chimici
ad essi (Benyon, 2012). Lo spazio fisico può es-          to abbiamo deciso e fatto (90%). Alcuni autori             legati al senso dell’olfatto.

                                                                                                                                                                   203
PROGETTO AMBIENTALE ED ESPERIENZE MULTISENSORIALI
Palmieri S., Bisson M., Ianniello A. | AGATHÓN | n. 07 | 2020 | pp. 202-209

Fig. 1 | Broad classification of shared spaces according to transportation and artificiality (credit: S. Benford, 1998).
Fig. 2 | Detailed classification of shared spaces according to the dimensions of transportation and artificiality (credit: S. Benford, 1998).
Fig. 3 | Classification of shared spaces according to the dimension of spatiality (credit: S. Benford, 1998).

Stato dell’arte | Il concetto di spazio multi-                     particolare all’erogazione di training e addestra-                 superare queste limitazioni, rendendo l’ambien-
sensoriale viene teorizzato da diversi decenni,                    mento, all’area della teleconferenza immersiva                     te responsivo e intelligente. Una volta individua-
ma è solo dal 1992 che ha visto nascere appli-                     e allo sviluppo di tecniche interattive e non in-                  te, si è proceduto con la realizzazione di un
cazioni in diversi settori. Cruz-Neira et alii                     vasive per acquisire immagini di opere d’arte e                    software che potesse effettivamente metterle in
(1992) hanno presentato presso l’Università di                     per fruire di questo tipo di contenuti.                            comunicazione e che offrisse agli insegnanti la
Chicago il primo Cave Automatic Virtual Envi-                           Rispetto alla ricerca sull’interazione tra uo-                possibilità di interazione con la stanza.
ronment (CAVE), un sistema che consente di                         mo e macchina, il Laboratorio sviluppa soluzio-                         La ricerca effettuata dai Dipartimenti di In-
proiettare immagini su un massimo di sei pare-                     ni relative all’area della stimolazione aptica,                    gegneria Meccanica e di Ingegneria Chimica e
ti: con il supporto di un audio surround, il siste-                della robotica e degli esoscheletri, dei biose-                    dei Materiali è stata condotta al fine di indivi-
ma genera uno spazio immersivo, dove gli                           gnali e della disabilità visiva. Infine, le attività                duare quelle strumentazioni e device che po-
utenti interagiscono con la realtà virtuale attra-                 svolte in ambito di automazione dei sistemi si                     tessero attivare fisicamente la stimolazione sen-
verso dei controller e senza ricorrere all’impie-                  appoggiano su tre linee principali: sistemi per il                 soriale: è stato così progettato un sistema inte-
go di visori (Fig. 8). Di seguito verranno pre-                    trasferimento e il monitoraggio delle abilità uma-                 grato di oggetti e attuatori, in grado di coinvol-
sentati alcuni Centri altamente innovativi che                     ne, sistemi intelligenti per la navigazione se-                    gere i sensi della vista, dell’udito, del tatto e
operano e ricercano nel campo degli ambienti                       miautonoma e sistemi per il controllo degli im-                    dell’olfatto. Parallelamente a questi studi, il Di-
multi-sensoriali.                                                  pianti industriali. Il Laboratorio PERCRO pre-                     partimento di Design si è occupato della pro-
     Il Multisensory Experience Lab dell’Univer-                   senta diverse affinità con il Laboratorio EDME,                     gettazione fisica dell’allestimento spaziale e
sità Aalborg in Danimarca (Fig. 9) si occupa di ri-                sia per l’architettura del sistema abilitante che                  dell’esperienza dell’utente, realizzando le inter-
cerca nel campo della realtà virtuale, della realtà                per le aree di ricerca investigate. Di seguito                     facce front end per il software disegnato. Un
aumentata e dell’esperienza multisensoriale.                       verranno presi in considerazione due progetti                      altro ruolo fondamentale che il Dipartimento di
La ricerca condotta in questi spazi si focalizza                   realizzati in collaborazione tra alcuni compo-                     Design ha avuto è stato quello di condurre del-
su tre grandi aree tematiche: miglioramento e                      nenti del team di ricerca del Laboratorio EDME                     le sedute di co-progettazione, riguardanti gli
innovazione delle tecnologie immersive esi-                        e altri Enti di ricerca universitaria, che mettono                 aspetti focali del progetto, a cui hanno parteci-
stenti; applicazione di specifiche tecnologie per                   in evidenza l’efficacia di un approccio metodo-                     pato i vari Dipartimenti e gli utenti finali: le ses-
permettere il potenziamento sensoriale; esplo-                     logico progettuale multidisciplinare e le possi-                   sioni hanno preso in considerazione le tipolo-
razione di nuove forme di espressione artistica                    bilità di progettazione offerte da ambienti multi-                 gie di stimolazione, i contenuti digitali e le atti-
e preservazione del patrimonio culturale median-                   sensoriali, immersivi e miscelati.                                 vità praticabili all’interno della stanza. Il risultato
te tecnologie immersive. Altre aree di interesse                                                                                      della ricerca e delle prime sperimentazioni ha
sono legate al settore dell’educazione e della                     Magika | Il primo progetto presentato è Ma-                        dato vita a Magika, un ambiente multisensoria-
sanità. Il Laboratorio si dota, tra le diverse tec-                gika (Gelsomini et alii, 2019), realizzato all’inter-              le interattivo che abilita nuove forme di appren-
nologie, di visori per la realtà virtuale e aumenta-               no del progetto LuDoMI, che coinvolge quattro                      dimento ludico per bambini, e nello specifico
ta: ciò rappresenta un elemento di disconti-                       Dipartimenti del Politecnico di Milano – Elettro-                  quelli con bisogni educativi che presentano uno
nuità rispetto al Laboratorio EDME, dove viene                     nica, Informazione e Bioingegneria; Meccani-                       spettro di autismo.
prediletta una forma d’immersione meno inva-                       ca; Design; Chimica, Materiali e Ingegneria Chi-                        Magika si configura come un CAVE e pre-
siva, raggiunta tramite un’alta quantità di stimoli                mica – cofinanziato dal Comune di Cornaredo                         senta al suo interno un sistema di tecnologie
multisensoriali, per la complessità delle azioni                   e supportato da Poli Social Award 2017 (Fig.                       complesso che prevede: proiettori a parete; un
effettuate e per il numero elevato di persone                      11). Il progetto si basa sui principi d’interpreta-                sistema audio Dolby 5.1; una pavimentazione
che possono interagire all’interno degli spazi.                    zione della cognizione dei soggetti che presen-                    con texture particolari per stimolare il senso del
     Un altro esempio di Laboratorio di ricerca                    tano uno spettro di autismo e dei processi                         tatto; una macchina per le bolle e una per la
multisensoriale è PERCRO (Fig. 10), istituito                      d’integrazione sensoriale, necessari a creare                      generazione di odori; un sistema di illuminazio-
presso il TeCIP dell’Università Sant’Anna di Pi-                   stimoli adatti a questi particolari soggetti. La ri-               ne portatile; un sensore Kinect per il movimen-
sa, che si occupa di concepire e sviluppare so-                    cerca è stata condotta a partire dalle stanze                      to. Le attività praticabili al suo interno sono set-
luzioni per forme d’interazione avanzata, al fine                   multisensoriali chiamate ‘Snoezelen’, già pre-                     te: giochi di associazione, per la memoria e la
di favorire la comunicazione tra l’essere umano                    senti in diversi Istituti scolastici sul territorio ita-           classificazione, una riproduzione del gioco bat-
e gli ambienti simulati, focalizzandosi principal-                 liano, con l’obiettivo di superarne i limiti tra cui               taglia navale, un guardaroba virtuale, un’attività
mente sulle tecnologie della realtà virtuale e                     la scarsa integrazione tra i diversi device e gli                  di spesa alimentare e giochi immersivi. Gli obiet-
della tele-robotica. La ricerca svolta all’interno                 strumenti abilitanti, e l’impossibilità di controlla-              tivi che il progetto vuole raggiungere sono: l’ot-
del Laboratorio è incentrata sulla realizzazione                   re lo spazio digitalmente e di personalizzare gli                  tenimento di una sensazione di rilassamento e
di sistemi di automazione intelligenti, lo svilup-                 stimoli in base alle necessità, fattori che produ-                 confidenza nei bambini; il miglioramento dell’a-
po d’interfacce uomo-macchina e di sistemi di                      cono esperienze ripetitive e poco adatte a                         bilità di ogni utente nel percepire e processare
visualizzazione dei contenuti. Il Laboratorio si                   gruppi numerosi di persone. La ricerca con-                        correttamente gli stimoli sensoriali percepiti;
sviluppa come un sistema CAVE. I campi di                          dotta dal Dipartimento di Ingegneria Elettronica                   l’applicazione della metodologia del ‘learning
applicazione di maggiore importanza per il La-                     ed Informatica, si è quindi focalizzata sull’indi-                 by doing’, integrando scenari di apprendimen-
boratorio sono relativi al mondo industriale, e in                 viduazione di tecnologie digitali che potessero                    to multimodali e stimoli soggettivi, provenienti

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Palmieri S., Bisson M., Ianniello A. | AGATHÓN | n. 07 | 2020 | pp. 202-209

da diverse fonti; la stimolazione di un processo        nerare una normativa di azione e intervento uni-           condo due modalità, come attivatore del proces-
di inclusione contraria, nel quale siano i bambi-       voca, dato il contesto specifico dei soccorsi.              so d’innovazione e come facilitatore delle atti-
ni con bisogni educativi particolari a includere             In seguito è stata condotta una ricerca ‘de-          vità necessarie alla progettazione. I due progetti
gli alunni normodotati all’interno del processo         sk’ focalizzata principalmente sull’individuazio-          illustrati, che hanno in comune l’impianto tec-
di apprendimento e didattica.                           ne delle tecnologie e delle strumentazioni più             nologico, sottolineano la versatilità dello stru-
     Diverse sono le innovazioni apportate dal          performanti, per soddisfare le necessità evi-              mento della simulazione e degli ambienti immer-
progetto allo stato dell’arte del settore di riferi-    denziate: grazie alla collaborazione con alcuni            sivi, evidenziando come un rapporto proficuo
mento; tra le più importanti sono da segnalare          componenti del team di ricerca di Magika – in              tra saperi multidisciplinari possa condurre alla
la commistione tra multisensorialità e multimo-         particolar modo ingegneri elettronici e informa-           realizzazione di output progettuali che soddisfi-
dalità, la possibilità di personalizzazione della       tici - sono stati selezionati gli hardware più indi-       no richieste molto variegate e diversificate.
configurazione spaziale, un approccio human             cati ed efficienti. La ricerca si è quindi poi foca-
centred e inclusivo, la capacità di ricreare sce-       lizzata sulla realizzazione di diversi pacchetti
nari altamente immersivi, l’automazione e l’a-          capaci di integrare le strumentazioni tecniche e
dattività. Il punto di forza del progetto è la smar-    tecnologiche precedentemente descritte, e,
tificazione dell’ambiente che consente di pro-           gradualmente, di soddisfare tutti i requisiti ri-
gettare ed effettuare attività ad hoc per ogni          chiesti per permettere un training efficace e rea-
utente e per suoi bisogni particolari. Ad oggi,         listico. Per procedere in questa fase si è uti-
Magika è stata installata all’interno di due Scuo-      lizzato un sistema che mettesse in relazione
le elementari, presso il Comune di Cornaredo            necessità, requisiti e complessità del sistema.
in provincia di Milano, coinvolgendo nelle sue          É fondamentale che il modello di allestimento
attività circa 800 bambini e 60 insegnanti: i ri-       sia replicabile ed esportabile, in modo da po-
sultati ottenuti confermano una maggiore pro-           ter attivare altri Centri sul territorio: per questo
pensione all’apprendimento e al mantenimento            sono state predilette tecnologie e strumenta-
delle nozioni sia nei bambini normodotati, che          zioni in commercio e, dove possibile, l’impiego
in quelli affetti da autismo. Ulteriori test e speri-   di software open source (Bisson, Ianniello and
mentazione sono attualmente in atto.                    Palmieri, 2019).
                                                             Dopo i primi step di ricerca, SIMNOVA ha
SIMLAB | Frutto della collaborazione tra il La-         convertito una delle proprie stanze in un am-
boratorio EDME e il Centro Interdipartimentale          biente CAVE, risultato il più efficace, al fine di
UPO SIMNOVA (Fig. 12), SIMLAB (del quale si             poter effettuare al suo interno attività di adde-
è conclusa una prima fase di analisi ricerca e          stramento che normalmente prevedono l’im-
concettualizzazione) prevede la realizzazione di        piego di numerose persone e mezzi, e la prati-
uno spazio multisensoriale e immersivo per il           ca in esterno. Il prossimo obiettivo sarà l’attiva-
training simulato di team di medici e professio-        zione, presso la sede di Vercelli, di un altro am-
nisti del settore sanitario (Bisson, Ianniello and      biente da mettere in connessione con lo spa-
Palmieri, 2019). Al momento in cui è stata av-          zio di Novara, al fine di condividere i momenti
viata la ricerca, il Centro SIMNOVA era già do-         di training in tempo reale. La ricerca si è con-
tato di spazi – con finalità di training – che ri-       clusa con la teorizzazione di un modello di
producevano gli ambienti delle sale operatorie          network – SIMNET – di cui faranno parte i di-
o contesti di maxi-emergenza da svolgersi in            versi Centri realizzati, basato su una carta di
spazi esterni. L’obiettivo della ricerca è la ge-       valori e di requisiti tecnici e tecnologici che
nerazione di un sistema di linee guida per un           ognuno di essi dovrà rispettare, per farne par-
modello di addestramento simulato che si basi           te. Con la realizzazione del suddetto network,
sui principi dell’ergonomia, sull’utilizzo di tec-      sarà possibile mettere in comunicazione i di-
nologia e strumentazioni innovative, sullo stu-         versi spazi e condividere i dati ottenuti dalle
dio dei flussi, della prossemica e della comuni-         sessioni di training, oltre che le applicazioni di-
cazione sensoriale.                                     gitali, sviluppate ad hoc per la pratica.
     La prima fase di ricerca, durata all’incirca
due mesi, ha previsto la visita del team di desi-       Conclusioni | Il paper evidenzia le enormi pos-
gner presso gli spazi operativi del Centro SIM-         sibilità applicative di ambienti e spazi multisen-
NOVA, in occasione di sessioni di training cur-         soriali, immersivi e miscelati, impiegabili in di-
riculari e dell’evento SIMCUP, una competizio-          versi settori, da quelli dell’educazione e dell’e-
ne annuale che riunisce diversi team di discenti        rogazione della didattica, a quelli dell’addestra-
e li vede occupati in attività di simulazione. Du-      mento pratico di skills e professioni, fino ad ar-
rante le visite è stato quindi possibile assistere      rivare alla pratica cognitiva terapeutica e al tra-
e comprendere come il Centro gestisca le sud-           sferimento innovativo di eredità culturali. Risul-
dette, quali siano gli obiettivi previsti, quale deb-   ta fondamentale la figura di un progettista oriz-
ba essere l’esperienza dell’utente e quali le           zontale, multidisciplinare e strategico, che sia
strumentazioni necessarie per permettere una            in grado d’integrare i differenti saperi e le diver-
pratica efficace. Oltre a operazioni di sha-            se tecnologie necessarie alla realizzazione di
dowing, durante questa fase sono state effet-           un sistema di simulazione complesso, efficien-
tuate diverse interviste ai responsabili del Cen-       te, ergonomico e in grado di generare una user
tro e agli studenti, al fine di capire quali fossero     experience valida, a partire da stimolazioni sen-
i punti di forza e di debolezza del sistema im-         soriali attentamente progettate. Come afferma-
piegato, dalle quali si è evinto che le principali      no Dorst e Cross (2001) i designer devono es-
necessità risiedessero nell’implementazione del         sere in grado di integrare e tradurre i bisogni            Fig. 4 | Fauconnier and Tuner’s blended spaces, 2002
grado di realismo della simulazione, nella richie-      generati dalle diverse discipline coinvolte.               (credit: A. Resmini, 2017).
sta di un sistema che potesse simulare conte-                Non solo quindi in ambito di ricerca, ma              Fig. 5 | Dale’s Cone of Learning, 1969 (credit: M. Har-
sti di intervento extra-clinici anche in spazi ridot-   anche nel settore strategico e gestionale, viene           tog, 2017).
ti, e, infine, nella possibilità di ottenere una quan-   riconosciuto un ruolo centrale al design: Man-             Fig. 6 | Baukal and Ausburn’s Multimedia Cone off ab-
tità importante di dati sensibili, in grado di ge-      zini (2015) afferma che il design può agire se-            straction (credit: C. H. Baukal).

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                                                                                                                     scenarios. The paper will highlight how re-
                                                                                                                     search can lead to the creation of new applica-
                                                                                                                     tion methodologies and conceptualization and
                                                                                                                     implementation of applications beyond the state
                                                                                                                     of the art; the achievable results meet the in-
                                                                                                                     creasingly emerging needs for new systems
                                                                                                                     able to detect and simulate perceptible as-
                                                                                                                     pects, new materials and new environmental
                                                                                                                     interaction systems.

                                                                                                                     From the physical scale to the digital di-
                                                                                                                     mension | The first of the multi-scale relation-
                                                                                                                     ships on which the design of the EDME Labo-
                                                                                                                     ratory was founded, and which defines its en-
                                                                                                                     vironmental dimension, is the one that exists
                                                                                                                     between physical and digital space. Mixed re-
                                                                                                                     ality1 can exist in different forms, as Milgram
                                                                                                                     and Kishino (1994) state, from digitally aug-
                                                                                                                     mented physical spaces to physically augment-
                                                                                                                     ed digital spaces. Benford et alii (1998, 2009)
                                                                                                                     theorized promiscuous spaces, as a union of
                                                                                                                     physical and digital dimensions. Mixed spaces
                                                                                                                     (Fig. 4) are mixed reality environments, within
                                                                                                                     which there is a carefully designed relationship
Fig. 7 | Multisensory Environment (credit: Clearbox Strategy, 2018).                                                 between the real world and the digital world,
                                                                                                                     generated by some of the contents or access
                                                                                                                     to them (Benyon, 2012). The physical space can
     Il designer deve essere in grado di consi-                are defined by the interweaving of spaces,             be defined as the set of objects that inhabit it,
derare e gestire anche gli aspetti invisibili del              physical and immaterial, and historical, social       the topographical relations that exist between
progetto, che hanno un ruolo fondamentale                      and technological time, which outline their char-     them, the persons that act within space. The
nella definizione dell’esperienza dell’utente e                 acteristics and their different morphologies.         digital space can be described by its ontology
delle interazioni che esso va a compiere (Dal                  Taking up previous studies (Benford et alii,          and topology, its agents and its mutation ability
Palù et alii, 2018). Inoltre, il ruolo del design è            1998), it is interesting to identify the taxonomy     (Benyon, Mival and Ayan, 2012).
quello di generare nuovi contenuti in grado di                 of these spaces, based on the principles of ar-            Developing earlier concepts (Lakoff and John-
stimolare lo sviluppo tecnologico e di ampliare                tificiality, transport and spatiality (Figg. 1-3);    son, 1999), Fauconnier and Turner (2002) state
le applicazioni nel campo d’interesse. Data l’e-               mixed spaces can be divided into four broad           that cognition can be understood as mental
strema versatilità del mezzo a disposizione, è                 categories: physical reality, augmented reality,      space and define their own concept of mixed
possibile progettare esperienze che vadano al                  telepresence and virtual reality that, in some cas-   space, determining the existence of four do-
di là di pratiche di addestramento, di didattica o             es, can coexist. It can, therefore, be said that it   mains, whose interrelations generate a new
di riabilitazione, che coinvolgano, in remoto, più             is possible to make a transition, bidirectional       environment that receives part of the structure
utenti: l’ambito culturale e il settore dell’home              and constant, from the physical scale (which          of the domains, but develops a special one,
entertainment saranno certamente i più favoriti                represents the container) to the digital scale        with emerging logics. In relation to these envi-
da questa rivoluzione digitale, che permetterà                 (which instead constitutes the content). The in-      ronments, the role of the designer is to design
una diversa e innovativa fruizione dei contenuti.              teractions between things and people, but also        valid experiences, using in an intuitive and nat-
     Il modello d’integrazione concettualizzato                those existing with the environments them-            ural way the characteristics of the spaces, to
all’interno degli spazi del Laboratorio EDME è                 selves, arise from actions that generate formative    be conceived as places able to create mean-
stato organizzato e gestito all’interno dell’area              experiences; consequently, the sum of the in-         ing (Benyon, Mival and Ayan, 2012). Designers
dell’esperienza virtuale interattiva multisenso-               teractions outlines a practical dimension that al-    need to understand the opportunities they cre-
riale, e coniuga, in uno spazio fisico, tecnologia              lows the transition to a cognitive scale, which,      ate, translate their mixture profitably and un-
ICT innovativa, sensoristica e materiali di ultima             in turn, is able again to stimulate the practice.     derstand their origin and characteristics.
generazione, per svolgere attività di ricerca e                     The perceptual feedback that is returned              A fundamental relationship, which was at
sperimentazione basate su un sistema di simu-                  to us by what we do in an environment is inex-        the basis of the design of the EDME Laborato-
lazione di azioni e interazioni complesse, in                  tricably linked to the five senses of which we         ry, in the interaction between physical and digi-
grado di generare dati utili a stimolare le previ-             are endowed: the multiscalar becomes evi-             tal space, is the latter’s ability to return ‘pho-
sioni sugli aspetti percettivi e di controllo digi-            dent here in the generation of interpretations        tographs’ of the physical space, objects and
tale degli ambienti dove tali attività vengono                 starting from the sensory dimension. It is there-     people present in it, as well as making different
svolte. Ulteriori azioni di ricerca del Laboratorio            fore characterized, as a fundamental element,         types of content usable, digitizing and inserting
riguarderanno, grazie all’integrazione di nuove                the structuring of a model, pro-active and in-        them in a mixed space. In this sense, it be-
tecnologie (più accessibili e performanti), l’im-              novative, usable in a context of research, both       comes vital the involvement of figures from the
plementazione del modello teorizzato e appli-                  basic and applied, and business, able to man-         area of Electronic Engineering and Computer
cativo, con l’obiettivo di creare uno spazio di                age vertical knowledge, immersed and oper-            Science, in order to create integrated systems
sperimentazione e di ricerca unico nel suo ge-                 ating within an interdisciplinary and shared          of technologies and to put in communication,
nere, a livello nazionale e internazionale, basa-              knowledge network.                                    through the writing of dedicated software, the
to su un sistema integrato di risorse e compe-                      The EDME Laboratory (Environmental De-           different devices and tools that contribute to
tenze, in grado d’indagare il rapporto tra di-                 sign Multisensory Experience), established with-      outline the technological ecosystem needed. In
mensione fisica e dimensione digitale.                          in the Polytechnic of Milano, is the first result of   the specific case of the EDME Laboratory, the
                                                               a multidisciplinary integration path that synthe-     connection with the field of Electronic Engi-
                                                               sizes, in a systemic optics, the multiscale rela-     neering and Computer Science has allowed
                                                               tionships that contribute to delineate the com-       the realization of a digital interface able to con-
The environments in which we live and interact                 plex identity of instruments of investigation, in-    trol and manage the activities carried out within

206
PROGETTO AMBIENTALE ED ESPERIENZE MULTISENSORIALI
Palmieri S., Bisson M., Ianniello A. | AGATHÓN | n. 07 | 2020 | pp. 202-209

the spaces, through the activation of specific             In general, perceptual and cognitive mech-           portant fields of application for the Laboratory
devices (projectors, sensors and actuators).          anisms have evolved and optimized to process             are related to the industrial world, and in par-
                                                      multisensory signals and, consequently, their            ticular to the provision of training, of the im-
From a practical scale to knowledge | The             understanding and memorization have been                 mersive teleconference and the development
second vector analysed is the one that con-           inevitably favoured by environments able to in-          of interactive and non-invasive techniques to
nects practice with knowledge. In different fields     volve our senses (Shams and Seitz, 2008). Ac-            acquire and enjoy images of works of art.
the practice of ‘learning by doing’ is one of the     cording to Bagnara (Norman, 2004), the design                  With respect to the research on the inter-
most used methodologies to train profession-          has to deal with the subjectivity of experience          action between man and machine, the Labora-
als, to impart a certain type of teaching and to      and the way individuals experience things. In            tory develops solutions related to the area of
face certain research paths. In this case, the        EDME, in addition to the visual and auditory             haptic stimulation, robotics and exoskeletons,
learner experiences a direct experience that          component, it is possible to receive sensory             bio-signals and visual disability. Finally, the ac-
can be defined as sensory contact with the re-         stimulations in the field of touch and smell.            tivities carried out in the field of system au-
sults of the actions (Reese, 2011). Several au-       Once again, contributions from the Mechanical            tomation are based on three main lines: sys-
thors have highlighted the greater potential of       Engineering area to the design and integration           tems for the transfer and monitoring of human
active learning vis-à-vis passive learning; the       of haptic systems, and Chemical and Material             abilities, intelligent systems for semi-autonomous
reading of field notes this phenomenon begin-          Engineering to the realization of explorable sur-        navigation and systems for the control of in-
ning from the end of the 1960s: Edgar Dale            faces and textures, and reproduction of certain          dustrial plants. The PERCRO Laboratory has
(1969), based on the studies and the experi-          chemical stimuli related to the sense of smell,          different affinities with the EDME Laboratory,
ence of John Dewey2, elaborates the theory of         have been fundamental.                                   both for the enabling system architecture and
the cone of the learning (Fig. 5), which high-                                                                 for the research areas investigated. Two projects
lights how active involvement helps to remem-         State of the art | The concept of multisensory           carried out in collaboration between some
ber profitably a high percentage of what we            space has been theorized for several decades,            members of the research team of the EDME
said or wrote (70%) and what we decided and           but it is only since 1992 that applications have         Laboratory and other university research insti-
did (90%). Some authors (Baukal, Ausburn and          been born in different sectors. Cruz-Neira et            tutions will be considered below, that highlight
Ausburn, 2013) have developed their own in-           alii (1992) presented at the University of Chica-
terpretation of Dale’s learning cone, focusing        go the first Cave Automatic Virtual Environ-
on the media corresponding to the different           ment (CAVE), a system that allows the projec-
forms of learning (from Abstraction, from Ob-         tion of images on up to six walls: with the sup-
servation, from Doing) and highlighted how vir-       port of surround sound, the system generates
tual reality – and we add, augmented and mixed        an immersive space, where users interact with
– is the best means to apply the methodology          virtual reality through controllers and without
presented (Fig. 6).                                   the use of HMDI (Fig. 8). Following will be pre-
    The spaces of EDME allow the user to put          sented some highly innovative centres that
into practice with profit the methodology of           operate and research in the field of multi-sen-
‘learning by doing’ and, thanks to the techno-        sory environments.
logical implementations within it, to activate              The Multisensory Experience Lab of the Aal-
and enable innovative training and teaching           borg University in Denmark (Fig. 9) deals with
practices that allow access to training courses       research in the field of virtual reality, augment-
otherwise difficult to reproduce, if not with the      ed reality and multisensory experience. The re-
use of important means. In this case, the inte-       search carried out in these spaces focuses on
gration of knowledge coming from Mechanical           three main thematic areas: improvement and
Engineering was vital, for the definition of the       innovation of existing immersive technologies;
requirements that the environments must pre-          application of specific technologies to allow sen-
sent and for the design of the instruments and        sory enhancement; exploration of new forms of
the physical objects needed (sensors and ac-          artistic expression and preservation of cultural
tuators) to achieve these objectives. An exam-        heritage through immersive technologies. Oth-
ple is the possibility of interacting directly with   er areas of interest are related to education
the walls of the room through touch, obtained         and health. Among the different technologies,
by integrating motion detection systems and in-       the Laboratory is equipped with headsets
frared sensors. Thanks to the knowledge coming        for virtual and augmented reality: this repre-
from Mechanical Engineering it was possible to        sents an element of discontinuity compared to
activate cognitive and experiential processes         the EDME Laboratory, where a less invasive
starting from the practical dimension of doing.       form of immersion is preferred, for the com-
                                                      plexity of the actions carried out and for the
From the perception through the interpreta-           high number of people who can interact within
tion | The five senses are the first means in our       the spaces, reached through a high amount of
possession, able to provide an interpretation of      multisensory stimuli.
reality. Given the objective of the EDME Labo-              Another example of the multisensorial re-
ratory, multisensory has been taken into account      search laboratory is PERCRO (Fig. 10), institut-
as a fundamental characteristic for the system.       ed in the TeCIP of the University Sant’Anna of
Multisensory environment means a space or             Pisa, that deals with the conceiving and to de-
room where sensory stimulation can be con-            veloping of solutions for forms of advanced in-
trolled, intensified or reduced, and concentrat-       teraction, in order to facilitate communication
ed on one or more senses. Recent advances in          between the human being and simulated envi-
the field of interactive systems and sensory de-       ronments, focusing mainly on virtual reality tech-
vices open up innovative possibilities in the field    nologies and telerobotics. The research carried
of user experience3. Spaces that allow multi-         out within the Laboratory is focused on the              Fig. 8 | CAVE (credit: CC, 2001).
sensory stimulation are more effective than mono-     creation of intelligent automation systems, the          Fig. 9 | Multisensory Experience Lab (source: danish-
sensory protocols (Fig. 7), because they can bet-     development of human-machine interfaces and              sound.org, 2019).
ter approximate the natural setting and, there-       systems for displaying content. The Laboratory           Fig. 10 | PERCRO’s space (source: www.santannapi-
fore, produce a faster learning methodology.          is developed as a CAVE system. The most im-              sa.it, 2018).

                                                                                                                                                               207
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                                                           order to identify those instruments and devices       12), which provides the creation of a multisen-
                                                           that could physically activate sensory stimula-       sory and immersive space for the simulated
                                                           tion: an integrated system of objects and actu-       training of teams of doctors and healthcare pro-
                                                           ators has been designed to involve the senses         fessionals (Bisson, Ianniello and Palmieri, 2019).
                                                           of sight, hearing, touch and smell. Parallel to       At the time the research was started, the SIM-
                                                           these studies, the Department of Design has           NOVA Centre was already equipped with
                                                           dealt with the physical design of the spatial lay-    spaces – with the purpose of training – that re-
                                                           out and with the user experience, creating            produced the environments of the operating
                                                           front-end interfaces for the software designed.       rooms or for maxi-emergency contexts to be
                                                           Another fundamental role that the Design De-          carried out in outdoor spaces. The objective of
                                                           partment had was to conduct co-design ses-            the research has been the generation of a sys-
                                                           sions, concerning the focal aspects of the pro-       tem of guidelines for a simulated training mod-
                                                           ject, in which the various Departments and            el based on the principles of ergonomics, the
                                                           end-users participated: the sessions took into        use of innovative technology and instrumenta-
                                                           account the types of stimulation, digital con-        tion, the study of flows, proxemics and senso-
                                                           tent and practicable activities within the room.      ry communication.
                                                           The result of research and early experimenta-              The first phase of the research, which last-
                                                           tion gave birth to Magika, an interactive multi-      ed approximately two months, included the
                                                           sensory environment that enables new forms            visit of the team of designers to the operat-
                                                           of playful learning for children, and specifically     ing spaces of the SIMNOVA Centre, on the
                                                           those with educational needs that present a           occasion of curricular training sessions and the
                                                           spectrum of autism.                                   SIMCUP event, an annual competition that brings
                                                                Magika is configured as a CAVE and pre-           together several teams of learners and sees
                                                           sents a complex technology system that in-            them engaged in simulation activities. During
                                                           cludes: wall projectors; a Dolby audio system         the visits it was, therefore, possible to assist
Fig. 11 | Magika (credit: M. Gelsomini, 2019).             5.1; a flooring with special textures to stimulate     and understand how the Centre manages the
Fig. 12 | SIMNOVA’s space (source: simnova.uniupo.         the sense of touch; a bubble machine and one          above, what are the objectives envisaged, what
it/, 2017).                                                for odour generation; a portable lighting sys-        must be the user’s experience and what in-
                                                           tem; a Kinect sensor for motion. The activities       struments are necessary to allow the effective
                                                           that can be practised are seven: association          practice. In addition to shadowing operations,
the effectiveness of a multidisciplinary design            games, memory and classification games, a              during this phase, several interviews were car-
methodological approach and the design pos-                reproduction of the naval battle game, a virtual      ried out with the Centre’s managers and stu-
sibilities offered by multisensory, immersive and          wardrobe, a food shopping, and immersive              dents, in order to understand the strengths and
mixed environments.                                        games. The goals that the project wants to ob-        weaknesses of the system used, from which it
                                                           tain are the achievement of a feeling of relax-       has been deduced that the main necessities
Magika | The first project presented is Magika              ation and confidence in children; the improve-         were the implementation of the degree of real-
(Gelsomini et alii, 2019), realized within the pro-        ment of the ability of each user to perceive and      ism of the simulation, the request for a system
ject LuDoMI, which involves four Departments               process correctly perceived sensory stimuli;          that could simulate extra-clinical contexts of in-
of the Polytechnic of Milan – Electronics, Infor-          the application of the methodology of ‘learning       tervention even in small spaces, and, finally,
mation and Bioengineering; Mechanics; De-                  by doing’, integrating multimodal learning sce-       the possibility of obtaining an important amount
sign; Chemistry, Materials and Chemical Engi-              narios and subjective stimuli, coming from dif-       of sensitive data, able to generate a regulation
neering – co-financed by the Municipality of Cor-           ferent sources; the stimulation of a process of       of action and intervention unambiguous, given
naredo and supported by Poli Social Award                  inclusion, in which children with special educa-      the specific context of relief.
2017 (Fig. 11). The project is based on the                tional needs are included in the learning and              Subsequently, desk research was carried
principles of interpretation of the cognition of           teaching process.                                     out, focused mainly on the identification of the
subjects with a spectrum of autism and senso-                   There are several innovations made by the        most performing technologies and instruments,
ry integration processes, necessary to create              project to the state of the art of the sector of      to meet the needs highlighted: thanks to the
stimuli suitable for these particular subjects.            reference; among the most important are the           collaboration with some members of the re-
The research has been carried out starting from            mixture between multisensory and multimodal-          search team of Magika – in particular electron-
the multisensory rooms called ‘Snoezelen’, al-             ity, the possibility of customization of the spa-     ic and computer engineers – the most suitable
ready present in several schools on the Italian            tial configuration, a human-centred and inclu-         and efficient hardware have been selected.
territory, with the aim of exceeding the limits in-        sive approach, the ability to recreate highly im-     The research then focused on the realization of
cluding the poor integration between the differ-           mersive scenarios, automation and adaptivity.         several packages able to integrate the techni-
ent devices and enabling instruments. It is im-            The point of strength of the project is the smar-     cal and technological instrumentation described
possible to control the space digitally and to             tification of the environment that allows the ed-      above, and, gradually, to meet all the require-
customize the stimuli according to the needs               ucators to design and carry out ad hoc activi-        ments necessary to allow effective and realistic
and the factors that produce repetitive experi-            ties for each user and for his/her particular         training. In order to proceed at this stage, a
ences which are not suitable for large groups              needs. To date, Magika has been installed in two      system was used which linked the needs, re-
of people. The research conducted by the De-               elementary schools, at the City of Cornaredo in       quirements and complexity of the system. It is
partment of Electronics and Computer Engi-                 the province of Milano, involving in its activities   essential that the set-up model is replicable
neering, therefore, focused on the identification           about 800 children and 60 teachers: the re-           and exportable, in order to be able to activate
of digital technologies that could overcome                sults obtained confirm a greater propensity to         other Centres in the territory: for this reason,
these limitations, making the environment re-              learn and to maintain the notions both in normal      technologies and instruments in commerce
sponsive and intelligent. Once they were iden-             children and in those with autism. Further ex-        have been preferred and, where possible, the
tified, a software was developed that could ac-             perimentation and testing are currently in place.     use of open-source software (Bisson, Ianniello
tually put them in communication and that                                                                        and Palmieri, 2019).
would offer teachers the possibility of interac-           SIMLAB | SIMLAB (of which the first phase of                After the first steps of research, SIMNOVA
tion with the room.                                        research and conceptualization analysis has           has converted one of its rooms into a CAVE
     The research carried out by the Depart-               been concluded) is the result of the collabora-       environment, the most effective result, in order
ments of Mechanical Engineering and Chemi-                 tion between the EDME Laboratory and the In-          to be able to carry out in-house training activi-
cal and Material Engineering was conducted in              terdepartmental Centre UPO SIMNOVA (Fig.              ties that normally involve the use of numerous

208
Palmieri S., Bisson M., Ianniello A. | AGATHÓN | n. 07 | 2020 | pp. 202-209

people and means and the practice outside.                   erate a valid user experience, starting from                   remotely, more users: the cultural and home
The next goal will be the activation, at the                 carefully designed sensory stimulations. As                    entertainment sector will certainly be the most
headquarters in Vercelli, of another environ-                Dorst and Cross (2001) state, designers must                   favoured by this digital revolution, which will al-
ment in connection with the space of Novara,                 be able to integrate and translate the needs                   low a different and innovative use of content.
in order to share the training moments in real-              generated by the different disciplines involved.                   The conceptualized integration model with-
time. The research ended with the theorization                    Therefore, not only in the research field but              in the spaces of the EDME Laboratory has
of a network model – SIMNET – of which the                   also in the strategic and management sector, a                 been organized and managed within the area
different Centres will be part, based on a map               central role is recognized to design: Manzini                  of multisensory interactive virtual experience,
of values and technical and technological re-                (2015) states that design can act in two ways,                 and combines, in a physical space, innovative
quirements that each of them will have to re-                as an activator of the innovation process and as               ICT technology, sensors and latest generation
spect, in order to be part of it. With the cre-              a facilitator of the activities necessary to de-               materials, to carry out research and experi-
ation of this network, it will be possible to com-           sign. The two projects illustrated, which have                 mentation activities based on a system of sim-
municate through the different spaces and                    the technological system in common, under-                     ulation of complex actions and interactions,
share the data obtained from training sessions,              line the versatility of the simulation tool and im-            able to generate data useful to stimulate pre-
as well as digital applications, developed ad                mersive environments, highlighting how a fruit-                dictions on perceptual and digital control as-
hoc for practice.                                            ful relationship between multidisciplinary knowl-              pects of the environments where these activi-
                                                             edge can lead to the creation of design outputs                ties are carried out. Further research activities
Conclusion | The paper highlights the enor-                  that meet very varied and diversified demands.                  of the Laboratory will concern, thanks to the in-
mous application possibilities of multisensory                    The designer must also be able to consider                tegration of new technologies (more accessible
immersive and mixed environments and spaces,                 and manage the invisible aspects of the pro-                   and performing), the implementation of the the-
that can be used in different sectors, from                  ject, which play a fundamental role in the defi-                oretical and applicative model, with the aim of
those of education and teaching delivery to                  nition of the user experience and the interac-                 creating unique experimentation and research
those of practical training of skills and profes-            tions that the user performs (Dal Palù et alii,                space, at a national and international level,
sions, up to cognitive therapeutic practice and              2018). Moreover, the role of design is to gener-               based on an integrated system of resources and
innovative transfer of cultural heritage. It is fun-         ate new content, capable of stimulating tech-                  competences, able to investigate the relation-
damental the figure of a horizontal, multidisci-              nological development and expanding applica-                   ship between physical and digital dimension.
plinary and strategic designer, who is able to               tions in the field of interest. Given the extreme
integrate the different knowledge and tech-                  versatility of the available medium, it is possible
nologies necessary for the realization of a                  to design experiences that go beyond training,
complex, efficient, ergonomic and able to gen-                teaching or rehabilitation practices, involving,

Acknowledgements                                             vol. 5, issue 3, pp. 185-223. [Online] Available at:           ry Environment for Play, Education and Inclusion”, in
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   The contribution, resulting from a common reflection,        Bisson, M., Ianniello, A. and Palmieri, S. (2019),          ference on Human Factors in Computing Systems, 4-9
is to be attributed in equal parts to Authors.               “SimCenter: guidelines to develop a medical simulation         Maggio 2019, Glasgow (UK), Association for Comput-
                                                             center”, in De Giovanni, G. and Scalisi, F. (eds), Pro-In-     ing Machinery, New York, pp. 1-6. [Online] Available
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ence each other in real-time.                                219-226.                                                          Manzini, E. (2015), Design, When Everybody De-
   2) John Dewey was a US philosopher and education-            Benyon, D., Mival, O. and Ayan, S. (2012), “Design-         signs – An Introduction to Design for Social Innovation,
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   3) The term User Experience refers to all aspects of      pp. 398-403. [Online] Available at: www.scienceopen.           vard Business Press, Boston.
interactions between user and company, service, physi-       com/hosted-document?doi=10.14236/ewic/HCI2012.1                   Milgram, P. and Kishino, F. (1994), “A Taxonomy of
cal or digital product.                                      [Accessed 20 March 2020].                                      Mixed Reality Visual Displays”, in IEICE Transactions
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