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Progetti di Virtual Reality al Greppi – Mixed Reality Trainer

Il laboratorio di Virtual Reality del Greppi co-finanziato dal progetto SI abilita una collaborazione tra l'Istituto Greppi e l'Istituto scientifico "Eugenio Medea" per lo sviluppo di giochi VR a scopo diagnostico e riabilitativo

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GREPPI-MONTICELLO
Progetto di: Filippo Bottinelli, Alex Brumana, Marco Colombo, Luca Di Croce, Christopher Montanari, Lorenzo Titta, Nicolò Marchini, Alessandro Anghileri, Marco Fornoni, Francesco Turrini

L’istituto Greppi nel 2018 si è dotato di un laboratorio di Realtà Virtuale (Mixed Virtual Reality) grazie alla donazione di visori VR Asus HC102 da parte di Fondazione Cariplo e Fondazione Politecnico nell’ambito del progetto Scuola-Impresa-Famiglia www.progettosi.eu.

Con il nuovo laboratorio di Virtual Reality l’Istituto Greppi ha potuto realizzare un interessante progetto di Alternanza Scuola Lavoro (ASL), denominato Mixed Reality Trainer, grazie al quale alcuni studenti di 5IB e di 4IA dell’indirizzo informatico hanno sviluppato un gioco per visori a realtà virtuale finalizzato alla diagnosi e alla riabilitazione di bambini affetti da patologie neurologiche.

Il progetto “Mixed Reality Trainer” nasce dalla collaborazione tra l’istituto “Alessandro Greppi” di Monticello Brianza e l’istituto scientifico per la ricerca e la riabilitazione nell’età evolutiva “Eugenio Medea” – sezione di ricerca dell’associazione “La Nostra Famiglia” di Bosisio Parini (Lc).

Il progetto ha permesso di realizzare un’applicazione per visori VR, compatibili con la tecnologia Windows Mixed Reality di Microsoft, che consente di analizzare la coordinazione motoria degli arti superiori e la capacità di predizione di movimenti di un bambino sottoposto a terapia neuroriabilitativa.

L’idea di questo progetto è nata da alcuni ricercatori dell’Istituto Medea i quali già da anni impiegano un sistema immersivo di realtà virtuale denominato GRAIL per lo studio del movimento di bambini affetti da disturbi dello spettro autistico. Tuttavia, il GRAIL, che è un apparato estremamente costoso, è utilizzabile solo dai bambini che sono in riabilitazione presso l’Istituto Medea, viceversa il Mixed Reality Trainer è un sistema relativamente economico basato su PC e visori VR che potrebbe essere utilizzato per l’analisi del movimento dei bambini direttamente a casa propria sotto la supervisione dei genitori.

Il Dipartimento di Informatica dell’Istituto Greppi ha intrapreso nel 2017 una collaborazione con l’Istituto Medea nell’ambito di progetti di Alternanza Scuola Lavoro e ha sviluppato “in house” le competenze per produrre applicazioni a realtà aumentata e a realtà virtuale con visori per Windows Mixed Reality. Nell’anno scolastico 2017/2018 è stata prodotta l’applicazione a realtà aumentata per smartphone Android denominata SmileOnAir, vincitrice del primo premio del concorso per scuole superiori “Storie di Alternanza” delle Camere di Commercio di Lecco nel 2018. In questo anno scolastico (2018/2019), lo stesso team di studenti che aveva prodotto SmileOnAir, ha realizzato Mixed Reality Trainer, un’applicazione a realtà virtuale per visori VR che sfrutta le potenzialità di strumenti come Unity3D, Microsoft Visual Studio, Microsoft Mixed Reality ToolKit per realizzare una serie di mini-giochi per bambini con due finalità principali:

  • Monitorare, tramite file di log dei movimenti dei controller e dei risultati intermedi, le problematiche e i progressi nell’effettuare un certo tipo di compito.
  • Allenare la mente dei bambini ad eseguire particolari sequenze di movimento e a predire comportamenti standard di un avatar o di un avversario nel gioco

Mixed Reality Trainer vuole essere un’applicazione che consente di aiutare i bambini seguendo il tema del gioco, infatti l’applicazione permette di entrare inizialmente in una sorta di parco giochi nel quale muovendosi virtualmente tramite i controller dei visori è possibile approdare in punti facilmente riconoscibili dai quali si entra in un determinato gioco/allenamento.

Tra i giochi realizzati ci sono:

  1. Un tiro a segno virtuale nel quale il bambino deve far scoppiare dei palloncini che si avvicinano e si allontanano.
  2. Un combattimento virtuale con spada laser contro dei blocchi colorati che vengono lanciati in un tunnel
  3. Un allenamento a basket nel giardino. Tramite i controller dei visori è possibile emulare la presa e il lancio di un pallone da basket per fare canestro in diversi target (scatola di cartone, cesto da basket, etc.)
  4. Gioco del tennis virtuale
  5. Ricerca di oggetti in una cameretta per bambini virtuale
  6. Disposizione di oggetti virtuali secondo uno schema preassegnato

Per ogni gioco realizzato, l’applicazione crea dei file di log che sono poi successivamente analizzati dai ricercatori dell’Istituto Medea per studiare le caratteristiche delle neuropatie dei soggetti in terapia.

Questo progetto è stato sviluppato in autonomia da un gruppo di 10 studenti delle classi 5IB e 4IA, dell’indirizzo Informatica e Telecomunicazioni (articolazione Informatica) dell’IISS A. Greppi di Monticello Brianza nell’ambito delle attività di Alternanza Scuola Lavoro, con il coordinamento del Prof. Gennaro Malafronte e la collaborazione dei Proff. Luca Melcarne e Pietro Petracca.