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Come ogni prodotto di intrattenimento che si rispetti, i videogiochi in realtà virtuale sono strettamente correlati alle emozioni. Ma in futuro questo legame potrebbe diventare ancora più stretto grazie alle reti neurali per la classificazione di immagini
Videogiochi ed emozioni sono un binomio indissolubile: amore, tensione, paura, felicità sono tutti sentimenti che le storie vissute in prima persona nei videogiochi suscitano in noi. E nonostante le nostre smanie su grafica fotorealistica, risoluzione elevata, frame rate almeno a 60 fps e tante altre, tutto si riduce all’emozione che il videogioco trasmette. La grafica e le specifiche tecniche non sono altro che un mero mezzo utilizzato per aumentare il coinvolgimento dal punto di vista emotivo. Le ultimissime tecnologie di videogiochi in realtà virtuale puntano proprio in questa direzione per il futuro dell’intrattenimento videoludico: l’emozione è sempre la parola chiave.
I nostri colleghi del canale YouTube avevano trattato l’argomento in una splendida serie di video un po’ di tempo fa, di cui vi lasciamo un esempio qui sotto. Guardatelo prima di passare all’analisi scientifica dei prossimi paragrafi perché merita davvero nonostante l’età.
Reti neurali convoluzionali: la rivoluzione nell’elaborazione delle immagini
La vista è probabilmente il più importante tra i 5 sensi per l’uomo e proprio sulla vista si basa gran parte dell’esperienza dei videogiochi a realtà virtuale. Vedere tuttavia è un compito più difficile di quel che sembra; infatti non consiste solamente nel percepire la luce dell’ambiente che ci circonda tramite coni e bastoncelli – le cellule della retina -, ma anche nel capire il significato delle forme e degli oggetti che vediamo in modo da poter usare queste informazioni per compiere delle azioni. Nei videogiochi e nella realtà virtuale l’elaborazione visiva è fondamentale.
La vista comprende una complessa elaborazione da parte della corteccia visiva
La rilevazione della luce non è difficile da riprodurre artificialmente: basta un sensore fotografico e il gioco è fatto. La parte difficile sta invece nel riconoscere all’interno della scena ripresa gli oggetti e le loro caratteristiche. Fino a qualche anno fa era impensabile realizzare il riconoscimenti di strutture complesse, ma oggi con l’avvento del deep learning e delle reti neurali convoluzionali l’elaborazione delle immagini e dei video è stata rivoluzionata.
Le reti neurali convoluzionali sono un particolare tipo di reti neurali che si ispirano lontanamente al funzionamento della corteccia visiva umana utilizzando un’operazione matematica chiamata di convoluzione. Per farla semplice i neuroni della rete “scansionano” l’immagine una porzione per volta in modo indipendente l’uno dall’altro, estraendo diverse caratteristiche ad esempio i bordi, le figure geometriche, i colori, ecc…
L’immagine quindi viene scomposta in tante informazioni grezze dalle reti neurali che poi vengono utilizzate per ricavare delle predizioni sul contenuto semantico ad esempio per riconoscere persone all’interno della scena oppure per identificare un volto. Ed in questo caso per riconoscere nei videogiochi a realtà virtuale le emozioni del giocatore.
Un esempio di rete neurale convoluzionale
Videogiochi e realtà virtuale: le emozioni al centro dell’esperienza
Aumentare il coinvolgimento emotivo dei giocatori durante l’esperienza di gioco è uno degli obiettivi dell’industria videoludica che adesso ha un’arma molto potente da giocarsi: la realtà virtuale. Una ricerca dell’Università Yonsei e dell’azienda Motion Device, in Corea del Sud ha messo a punto un primordiale sistema di riconoscimento delle emozioni nei videogiochi utilizzando solamente le informazioni proveniente dalla parte inferiore del volto, quella non coperta dal visore per la realtà virtuale. Lo scopo è quello di aumentare il coinvolgimento del giocatore creando un videogioco a realtà virtuale che si adatta autonomamente alle emozioni rilevate.
I videogiochi in realtà virtuale potrebbero rivoluzionare il nostro modo di vivere l’esperienza di gioco nel prossimo futuro
Per ottenere tutto questo i ricercatori hanno utilizzato tre tipi di reti neurali convoluzionali (DenseNet, ResNet e Inception-ResNet-V2) e le hanno addestrate a riconoscere le emozioni espresse dai volti umani. Durante il training è stato utilizzato un database di oltre 8.000 foto di 67 persone diverse, adeguatamente modificate aggiungendo un rettangolo nero sulla parte superiore del volto per simulare il visore di realtà virtuale utilizzato nei videogiochi. I risultato sono molto interessanti anche dal punto di vista scientifico perché si è dimostrato in fase di test che le tre reti neurali sono state in grado di riconoscere le emozioni delle persone pur non avendo a disposizione informazioni fondamentali per la comunicazione non verbale come occhi e sopracciglia.
Confrontando le tre reti neurali, le prestazioni migliori sono state ottenute da DenseNet – una rete piuttosto complessa e pesante – con un’accuratezza del 90%. Le reti basate su ResNet invece risultano più efficienti nel riconoscere emozioni quali paura e disgusto. La ricerca però è solamente agli inizi: ora sappiamo che si possono riconoscere le emozioni dei giocatori anche se indossano visori per videogiochi in realtà aumentata. La sfida adesso è affinare queste tecniche ed ottimizzarle, migliorando le architetture delle reti e i dati per l’allenamento.
La complessa struttura di DenseNet
Vi immaginate un videogioco in realtà virtuale che riconosce le vostre emozioni e si adatta in modo da amplificarne una determinata categoria? Le prospettive sono per l’industria videoludica sono davvero interessanti. Dalla sezione scienze è tutto! Continuate a seguirci per tante novità dal mondo della ricerca scientifica e non solo!
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