Visual Perception of Dynamic Properties and Events: Collisions and Throws

Il tema centrale di questa tesi è la percezione visiva degli eventi dinamici. L’argomento è degno d’interesse, come testimoniato dalla sua lunga tradizione nella storia della Psicologia Sperimentale, iniziata con il lavoro fondamentale di Albert Michotte (1881 - 1965) sulla causalità fenomenica. L’argomento che ho scelto non è dunque originale in sé. Tuttavia, un elemento di novità nella mia tesi è l’utilizzo di tecniche di Computer Grafica per creare stimoli sperimentali realistici in esperimenti psicologici. Oltre al vantaggio di ridurre il gap tra gli esperimenti di laboratorio e l’esperienza quotidiana, questo può rivelare l’importanza di variabili sperimentali che sono state tradizionalmente ignorate nella ricerca sulla percezione visiva degli eventi dinamici. Il lettore deve essere informato che questa tesi è caratterizzata da diverse linee di ricerca, che sono intrinsecamente connesse con il tema centrale della percezione visiva degli eventi dinamici. In alcuni esperimenti, indago la percezione visiva degli eventi dinamici, mentre in altri indago la cognizione degli stessi eventi. Vengono studiati due diversi eventi dinamici: collisioni orizzontali e lanci. Inoltre, i risultati degli esperimenti vengono discussi non solo in relazione alle loro implicazioni teoriche per i modelli psicologici, ma anche in relazione alle loro potenziali implicazioni nel campo dell’insegnamento della Fisica e nel campo della Computer Grafica. Di conseguenza, il contenuto di questa tesi è abbastanza eterogeneo, ma spero di fornire al lettore una prospettiva ampia e multidisciplinare sull’argomento in questione. Questa tesi è composta di cinque capitoli, che possono essere divisi in tre gruppi. (i) Nei capitoli 1-3, dopo una presentazione del background teorico sulla percezione visiva di eventi dinamici, indago l’influenza delle proprietà dinamiche degli oggetti virtuali sulla percezione visiva delle collisioni orizzontali. I risultati di questa ricerca sono importanti per l’antico e ancora vivo dibattito sulla causalità fenomenica. (ii) Nel Capitolo 4 presento una ricerca sulla Fisica Ingenua delle collisioni orizzontali tra sfere virtuali di cui verranno manipolate massa simulata e velocità. In questo capitolo assumo una prospettiva più cognitiva che percettiva, indagando come le persone ragionano sull’evento fisico proposto. (iii) Nel Capitolo 5, presento una ricerca sulla percezione visiva delle animazioni virtuali di lancio, che sono eventi dinamici complessi e poco studiati. Questo capitolo spicca per la sua natura multidisciplinare, poiché in esso discuto come i risultati possano essere applicati alla Computer Grafica. La ricerca presentata in quest’ultimo capitolo è stata condotta come parte dei miei studi di dottorato quando sono stato ospite del Graphics, Vision, and Visualisation Group al Trinity College Dublin, dove ho collaborato con la Professoressa Carol O’Sullivan ed il Dottor Ludovic Hoyet, che sono ingegneri informatici che lavorano alle applicazioni della percezione visiva alla Computer Grafica. Più nel dettaglio, nel Capitolo 1 discuto il background teorico della percezione visiva degli eventi dinamici e della causalità fenomenica. In primo luogo, mi focalizzo sul classico lavoro di Michotte. In secondo luogo, discuto alcuni importanti problemi che sono stati dibattuti per lungo tempo in questo campo di ricerca. Infine, presento lo “schema-matching model” di White sulla percezione degli eventi dinamici, discutendo le sue differenze e somiglianze con il modello di Michotte. Questo capitolo è concepito per servire da punto di riferimento teorico per l’intera tesi. Nel Capitolo 2 discuto l’ipotesi che le proprietà dinamiche (percepite visivamente) degli oggetti coinvolti in eventi dinamici influenzano la percezione visiva degli eventi dinamici stessi. In primo luogo, provo a confutare due popolari argomentazioni contro questa ipotesi. Poi, evidenzio il vantaggio evolutivo della percezione visiva delle proprietà dinamiche, discutendo la loro possibile influenza sulla percezione visiva degli eventi dinamici. Infine, discuto il modello KSD di Runeson in relazione all’ipotesi presentata. Nel Capitolo 3 presento tre esperimenti, i quali confermano l’ipotesi discussa nel Capitolo 2. In particolare, mostro che il materiale simulato (Esperimento 1) e la dimensione (Esperimenti 2 e 3) degli oggetti virtuali coinvolti nelle collisioni orizzontali influenzano fortemente come le persone percepiscono l’evento. Discuto anche le implicazioni teoriche di questi risultati, facendo riferimento ai modelli di White e di Michotte. Nel Capitolo 4 presento una ricerca sulla Fisica Ingenua delle collisioni orizzontali. In primo luogo, discuto l’importanza generale dello studio della Fisica Ingenua per migliorare l’insegnamento della Fisica elementare. In secondo luogo, presento la Teoria dell’Integrazione delle Informazioni e la metodologia della Misurazione Funzionale come strumenti adeguati per la valutazione della conoscenza ingenua degli eventi fisici da parte degli studenti, evidenziando i loro vantaggi rispetto ai questionari a scelta multipla. Infine, presento due esperimenti (condotti utilizzando la Teoria dell’Integrazione delle Informazioni e la Misurazione Funzionale) sulla Fisica Ingenua delle collisioni orizzontali tra sfere simulate che differiscono per dimensione, velocità, e materiale. Verrà anche discussa l’importanza dei risultati per l’insegnamento della Fisica. Infine, nel Capitolo 5 presento una ricerca sulla percezione visiva di animazioni virtuali di lancio modificate. Prima discuto le relazioni tra percezione visiva degli eventi dinamici (del movimento umano in particolare) e la Computer Grafica. Poi presento due esperimenti sulla sensibilità degli osservatori alle anomalie in animazioni virtuali di lancio realistiche, discutendo l’importanza dei risultati per l’industria dei videogiochi e dei film.