Navigazione degli spazi interni in realtà virtuale: un sistema per la mappatura spaziale e l’analisi delle interazioni

This thesis investigates lightweight wayfinding aids for large indoor exhibitions in Virtual Reality (VR), focusing on how they support orientation during continuous locomotion. The research addresses four main questions: how compact overviews like a mini-map help visitors stay oriented without clutter; how trails and heatmaps of visited paths support exploration and reduce repetition; how lightweight pin markers can capture and recall point of interest without complex menus; and how static You Are Here (YAH) signs at key entry points shape the first mental map that guides later movement. Chapter 1 presents the motivation, derived from real exhibition experiences where visitors easily lose orientation, and formulates the research questions. Chapter 2 reviews prior work and extracting principles for unobtrusive navigation aids. Chapter 3 describes the hardware and software pipeline for implementation on a standalone Meta Quest Pro Head-Mounted Display (HMD). Chapter 4 details how the exhibition hall, mini-map, heatmap, pin system, and YAH boards were realized. Chapter 5 reports on-device observations, including performance checks and visual tests. Finally, Chapter 6 summarizes contributions, limitations, and future extensions. The results show that a centered, on-demand mini-map reduces eye strain compared to static corner heads-up displays (HUDs); adjusting the heatmap to a worldspace panel removed the double-vision effect seen on a flat canvas; and collider adjustments prevent unwanted physics when placing pins. YAH signs proved useful at short range but lose clarity beyond two meters. Performance tests confirmed a steady 72 fps on the standalone headset. These findings demonstrate that lightweight aids can improve orientation while preserving a sense of immersion. The thesis contributes a reference implementation, a reproducible deployment pipeline, and design guidelines for VR exhibitions. Limitations include the absence of a controlled user study, single-device evaluation, and narrow scene scope. Future work will extend to multi-user contexts, note-taking features, and analytics dashboards for designers.

Questa tesi indaga strumenti leggeri di orientamento per grandi esposizioni al chiuso in Realtà Virtuale (VR), concentrandosi su come possano supportare l’orientamento durante la locomozione continua. La ricerca affronta quattro domande principali: in che modo una panoramica compatta come una mini-mappa aiuta i visitatori a mantenere l’orientamento senza generare ingombro visivo; in che modo le tracce e le heatmap dei percorsi già effettuati supportano l’esplorazione e riducono le ripetizioni; se marcatori leggeri possono catturare e richiamare punti di interesse senza menu complessi; e quale ruolo hanno i cartelli fissi You Are Here (YAH) posti agli ingressi principali nella formazione della prima mappa mentale che guida gli spostamenti successivi. Il Capitolo 1 presenta la motivazione, derivata da esperienze reali di esposizione in cui i visitatori perdono facilmente l’orientamento, e formula le domande di ricerca. Il Capitolo 2 rivede i lavori precedenti ed estrae principi per strumenti di navigazione non intrusivi. Il Capitolo 3 descrive l’hardware e il software utilizzati per l’implementazione su un Head-Mounted Display (HMD) autonomo Meta Quest Pro. Il Capitolo 4 illustra come sono stati realizzati la sala espositiva, la mini-mappa, la heatmap, il sistema di pin e i cartelli YAH. Il Capitolo 5 riporta osservazioni sul dispositivo, inclusi controlli prestazionali e test visivi. Infine, il Capitolo 6 riassume i contributi, le limitazioni e le possibili estensioni future. I risultati mostrano che una mini-mappa centrata e attivata su richiesta riduce l’affaticamento visivo rispetto agli heads-up display (HUD) fissi negli angoli; adattare la heatmap a un pannello in world-space ha eliminato l’effetto di sdoppiamento osservato su un canvas piatto; e gli aggiustamenti dei collider hanno evitato comportamenti fisici indesiderati durante il posizionamento dei pin. I cartelli YAH si sono rivelati utili a breve distanza, ma perdono chiarezza oltre i due metri. I test prestazionali hanno confermato una stabilità di 72 fps sul visore autonomo. Questi risultati dimostrano che strumenti leggeri possono migliorare l’orientamento preservando al contempo il senso di immersione. La tesi contribuisce con un’implementazione di riferimento, una pipeline di distribuzione riproducibile e linee guida di design per esposizioni in VR. Le limitazioni includono l’assenza di uno studio controllato con utenti, la valutazione su un solo dispositivo e l’ambito ristretto della scena. Il lavoro futuro si estenderà a contesti multi-utente, funzionalità di annotazione e dashboard analitiche per i designer.