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Stefano Calzolari

Foto di Stefano Calzolari

Dottorando in Ingegneria Informatica E Dei Sistemi , 39o ciclo (2023-2026)
Dipartimento di Automatica e Informatica (DAUIN)

Docente a contratto e/o collaboratore didattico
Dipartimento di Automatica e Informatica (DAUIN)

Profilo

Dottorato di ricerca

Argomento di ricerca

Towards Believable Virtual Humans

Tutori

Keywords

Computer graphics and Multimedia
Data science, Computer vision and AI
Software engineering and Mobile computing

Biografia

Ho conseguito la Laurea Magistrale in Ingegneria del Cinema e dei Media (LM-32) nell'aprile 2023 e ho iniziato il dottorato in Ingegneria Informatica e dei Sistemi di Controllo nel novembre dello stesso anno. Il mio gruppo di ricerca è il Computer Graphics & Vision Group (CG&VG), attivo nei settori della Realtà Aumentata, Mista e Virtuale, dell'Interazione Uomo-Macchina (HMI), della User eXperience (UX), della Computer Vision, del Machine Learning e dell'Intelligenza Artificiale.

La mia ricerca si concentra sui Virtual Humans — agenti artificiali che sembrano e agiscono come esseri umani in applicazioni di Extended Reality (XR) e piú in generale in applicazioni virtuali 3D real-time. I Virtual Humans trovano applicazione in un'ampia gamma di domini, tra cui istruzione, formazione, sanità ed intrattenimento. In molti di questi contesti, la loro efficacia è strettamente legata alla loro believability: il grado in cui gli utenti li percepiscono come agenti coerenti, reattivi e credibili, piuttosto che come sistemi basati su script predefiniti.

Il tema centrale della mia ricerca è la believability come proprietà sistemica dei Virtual Humans — non riducibile a un singolo canale espressivo, ma emergente dall'integrazione coerente di espressività emotiva, comportamento cognitivo e capacità di interazione. Questa prospettiva si è evoluta nel corso del dottorato: il lavoro iniziale si è concentrato su singole modalità espressive, mentre gli sviluppi successivi — in particolare l'avvento dei Large Language Models e delle architetture di Agentic AI — hanno reso possibile un approccio più integrato alla progettazione degli agenti.

La ricerca è strutturata attorno a tre obiettivi interconnessi:
Obiettivo 1 — Espressività emotiva believable. Studio e valutazione di metodi per la simulazione credibile delle emozioni negli agenti virtuali, tra cui le espressioni facciali tramite il Facial Action Coding System (FACS) e il linguaggio del corpo attraverso tecniche di generazione Text-To-Motion. La qualità percepita di queste modalità viene valutata tramite user study che misurano believability e autenticità.
Obiettivo 2 — Framework integrato per Virtual Humans believable in XR. Progettazione e implementazione di un'architettura agente (A.D.A.M.O.) che integra percezione multimodale, ragionamento basato su LLM/VLM e modellazione dello stato affettivo-cognitivo in un loop decisionale coerente. Questo riduce la dipendenza dallo scripting manuale e aumenta la generalizzabilità dell'agente in scenari di interazione situata — sia agent-user che agent-environment — in contesti di eXtended Reality.
Obiettivo 3 — La believability come costrutto di valutazione. Esplorazione della believability come costrutto multidimensionale e sviluppo di protocolli di valutazione che combinano questionari UX, dati comportamentali (frequenza di interazione, traiettorie dell'utente, eye-tracking) e metriche task-based.

La metodologia alterna fasi di sviluppo a fasi di valutazione empirica. Sul piano dello sviluppo, vengono progettati e implementati componenti orientati alla believability — tra cui l'espressività emotiva e le capacità di interazione situata. Sul piano della valutazione, vengono condotti user study in ambienti XR, utilizzando scale di presenza, questionari di believability e dati comportamentali raccolti durante l'interazione.

Didattica

Insegnamenti

Corso di laurea magistrale

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Corso di laurea di 1° livello

  • Informatica. A.A. 2025/26, INGEGNERIA AEROSPAZIALE. Collaboratore del corso
  • Informatica. A.A. 2024/25, INGEGNERIA AEROSPAZIALE. Collaboratore del corso
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