„Realitatea virtuală și cea augmentată nu sunt singurele tipuri de lumi posibile ce pot fi create de un calculator”

---

Prof. dr. ing. Radu-Daniel Vatavu este membru corespondent al Academiei Române (2025). Inginer, specialist în realitate augmentată și virtuală, tehnologii de asistare și de accesibilitate, membru al Secției de știința și tehnologia informației. Teza sa de doctorat, intitulată „Recunoașterea gesturilor în timp real pentru interacțiunea în medii virtuale” − Real-Time Human Gesture Acquisition for Interacting with Virtual Environments, realizată în cotutelă între Université des Sciences et Technologies de Lille, Franța, și Universitatea „Ștefan cel Mare” din Suceava, a fost apreciată cu distincția „Cum Laude” (2008). Profesor titular la Departamentul de calculatoare, Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor, Universitatea „Ștefan cel Mare” din Suceava (din 2008), a obținut abilitarea de a coordona lucrări de doctorat în domeniul Calculatoare și tehnologia informației (2014). Cercetările sale vizează teme actuale cum ar fi interacțiunea om-calculator, realitatea augmentată și virtuală – domeniu în care are rezultate privind augmentarea senzorială –, accesibilitate și tehnologii de asistență – domeniu în care a dezvoltat tehnici noi în ceea ce privește creșterea accesibilității sistemelor și aplicațiilor interactive pentru utilizatorii cu diverse abilități senzoriale și motorii. Pentru a afla amănunte despre preocupările sale de cercetare l-am invitat la dialog. Astfel a rezultat interviul pe care vi-l propun în continuare.

Cătălin Mosoia: Interacțiunea om-computer/calculator este unul dintre domeniile dumneavoastră de interes și de cercetare. Ce anume v-a determinat să deveniți preocupat de acest domeniu?

Radu-Daniel Vatavu: Am ajuns să lucrez în acest domeniu al cercetării venind dintr-o zonă mult mai tehnică și anume cea a viziunii artificiale, unde sunt dezvoltate tehnologii prin care calculatorul, în diversele sale forme, dobândește capacitatea de a înțelege lumea din jurul său folosind senzori video. Încă din perioada studiilor doctorale am fost interesat de modul în care un calculator poate detecta și interpreta complexitatea mișcării umane utilizând doar o cameră video. Din acel moment, aplicațiile în domeniul interacțiunii om-calculator au devenit evidente: gesturile noastre, ca mișcări naturale ale corpului, pot fi folosite pentru a interacționa și comunica cu un calculator într-un mod similar celui în care o facem în relația cu un interlocutor uman. Gesturile, mișcările și posturile corpului, poziția, proximitatea și chiar simpla prezență în spațiul fizic au o capacitate enormă de expresie, pe care însă o folosim foarte puțin atunci când interacționăm cu un sistem atât de complex precum calculatorul. De fapt, comunicarea dintre două sisteme incredibil de complexe, omul și calculatorul, este redusă în prezent la un singur punct reprezentat de poziția unui cursor pe un ecran. Realizăm puțin acest fapt întrucât ne-am obișnuit cu o paradigmă de interacțiune bazată pe introducerea datelor prin tastatură și mouse, respectiv pe vizualizarea informației pe un ecran.

Un alt exemplu este oferit de interacțiunile disponibile pe telefoanele inteligente, care sunt limitate la atingeri simple ale ecranelor acestora, în timp ce restul interacțiunilor pe care le avem cu obiectele din lumea fizică sunt mult mai nuanțate întrucât folosim la maximum dexteritatea de care dispunem. În acest context, am devenit din ce în ce mai interesat de noi modalități prin care comunicarea cu calculatorul să devină mai naturală, dincolo de dispozitivele convenționale de interacțiune disponibile astăzi, și care să folosească întreaga noastră capacitate de expresie pentru un dialog fluent și intuitiv cu calculatorul.

Cătălin Mosoia: Care este diferența dintre realitatea augmentată și realitatea virtuală?

Radu-Daniel Vatavu: În cazul realității virtuale, utilizatorul este integrat complet într-o lume sintetică, creată în totalitate de un calculator. Accentuez caracterul complet al acestei integrări: absolut toți stimulii sunt artificiali și nu mai există niciun contact cu lumea fizică.

În cazul realității augmentate, utilizatorul rămâne ancorat în lumea fizică pe care o percepe în continuare, dar aceasta este suplimentată cu obiecte virtuale. Un exemplu este diferența dintre intrarea, prin intermediul ochelarilor speciali VR (virtual reality, realitate virtuală), într-o sală de cinema virtuală pentru a urmări un film și situația în care același film este redat pe un ecran virtual aliniat cu un perete al camerei. În primul caz, utilizatorul părăsește lumea fizică, primind toți stimulii necesari pentru a face ca noua lume, sala de cinema virtuală, să ofere o experiență cât mai credibilă. În cel de-al doilea caz, utilizatorul rămâne în lumea reală, unde este adus un element suplimentar, televizorul virtual.

Prin urmare, diferența esențială privește natura lumii în care utilizatorul este integrat: una complet sintetică, care o înlocuiește total pe cea fizică, sau lumea fizică îmbogățită prin adăugarea de obiecte virtuale.

Tehnologiile utilizate sunt asemănătoare, de regulă, disponibile sub forma ochelarilor sau proiecțiilor video. Este însă important de menționat că nu putem vorbi astăzi despre o realitate virtuală completă întrucât tehnologia predominantă, reprezentată de ochelarii VR, furnizează doar stimuli audiovizuali, lăsând celelalte simțuri conectate în continuare la lumea fizică.

Trebuie amintit faptul că realitatea virtuală și cea augmentată nu sunt singurele tipuri de lumi posibile ce pot fi create de un calculator. Multe alte variante există, printre care realitatea mixtă, mediată, extinsă, alternativă și chiar realitatea diminuată, în cadrul cărora granița dintre ce numim astăzi real și virtual este definită și traversată în diverse moduri. De exemplu, realitatea extinsă oferă posibilitatea traversării diverselor spații fizice, augmentate și virtuale; realitatea mediată oferă o percepție indirectă asupra lumii fizice prin intermediul unui dispozitiv care o poate modifica corespunzător; realitatea diminuată permite eliminarea anumitor stimuli din percepția noastră asupra lumii reale. Legătura cu interacțiunea naturală om-calculator, despre care am vorbit anterior, este directă: când ne vom afla în situația de a traversa diverse lumi care combină realul cu virtualul, va fi esențial ca modul de interacțiune în cadrul acestora să fie cât mai natural și intuitiv.

Cătălin Mosoia: Ce sunt „tehnologiile asistive”? În ce constă domeniul „accesibilitate și tehnologii asistive”? Vorbiți-ne despre tehnicile pe care le-ați dezvoltat în acest domeniu și despre plaja lor de aplicație.

Radu-Daniel Vatavu: Termenul „tehnologie asistivă” este folosit în limbajul curent pentru a desemna o diversitate de dispozitive și servicii, de la lupe și dispozitive Braille la scaune cu rotile motorizate și cititoare de ecran, care pot implica sau nu un calculator și care oferă asistență utilizatorilor pentru compensarea anumitor dizabilități. Însă acest termen poartă conotații legate de ideea de asistare a utilizatorului, care mă fac să prefer alternativa în care vorbim mai degrabă despre accesibilitate.

Accesibilitatea tehnologiei este strâns legată de interacțiunea om-calculator: dacă un calculator nu poate fi utilizat la adevăratul său potențial, atunci capacitatea sa computațională de a achiziționa, procesa și prezenta informații, oricât de avansată și impresionantă, rămâne puțin relevantă pentru utilizatorul respectiv. Astăzi vorbim despre bariere de accesibilitate pe care dorim să le eliminăm pentru utilizatorii care se confruntă cu diverse dizabilități, pentru care sunt dezvoltate tehnici de interacțiune adaptate, cum ar fi îmbunătățirea contrastului informației prezentate pe un ecran, în cazul anumitor deficiențe de vedere, sau algoritmi personalizați de detecție a atingerilor pe ecranul unui telefon, în cazul anumitor dizabilități motorii.

Pot oferi câteva exemple din laboratorul de cercetare pe care îl coordonez. Analizând modurile specifice în care utilizatorii cu deficiențe de vedere ating ecranul unui telefon, am reușit să dezvoltăm un algoritm de detecție a gesturilor care reduce erorile de atingere și face interacțiunea mai eficientă. Pentru utilizatorii cu dizabilități motorii am propus tehnici de interacțiune care înlocuiesc dispozitivele digitale personale cu propriul corp: în locul unei atingeri precise pe ecranul telefonului sau pe un buton al telecomenzii, o atingere pe palma mâinii opuse, mai ușor de realizat și beneficiind de avantajele propriocepției și ale senzației tactile, poate produce același efect, de exemplu pornirea televizorului. De fapt, în loc să vorbim despre dizabilități, ar fi de preferat să vorbim despre abilități, întrucât fiecare utilizator prezintă abilități specifice în ceea ce privește interacțiunea cu calculatorul. Prin urmare, accesibilitatea tehnologiei este un domeniu care interesează absolut toți utilizatorii. În acest sens, am propus conceptul de „realitate senzorimotorie”, prin care proiectanții de sisteme interactive sunt încurajați să adopte o perspectivă prin care admit faptul că există un spectru de abilități, iar abilitățile fiecărui utilizator variază și, în consecință, fiecare experimentează o realitate în permanentă transformare determinată de propriile abilități senzorimotorii. Conceptul este larg și include diverse tipuri de realități, cum ar fi cele augmentate sau virtuale discutate anterior, precum și ce înseamnă interacțiunea naturală în funcție de abilitățile senzorimotorii de care dispunem fiecare dintre noi.

Interacțiuni gestuale în Laboratorul de Mașini Inteligente și Vizualizarea Informației din cadrul Centrului de Cercetare MANSiD și
Facultății de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor a Universității „Ștefan cel Mare” din Suceava.
Credit: Radu-Daniel Vatavu

Cătălin Mosoia: Sunteți autorul unor noi paradigme de interacțiune. Care sunt acestea? Ce spuneți despre implicațiile practice ale acestora?

Radu-Daniel Vatavu: Vă prezint câteva exemple legate de interacțiunea naturală pe care o putem avea cu calculatorul. Să ne gândim la situația în care un fișier digital trebuie transferat, de exemplu, de pe calculatorul personal pe un ecran aflat într-o sală de ședințe. În prezent, realizăm acest lucru folosindu-ne de conexiuni care trebuie stabilite în prealabil între dispozitivele implicate, prin încărcarea fișierului într-o aplicație sau platformă online, transmiterea prin e-mail sau prin intermediul altor aplicații similare. Toate aceste acțiuni reflectă mai degrabă modul în care noi ne adaptăm calculatoarelor și mediilor digitale pe care acestea le oferă. O alternativă mai simplă și naturală ar fi plasarea fișierului respectiv într-un buzunar, alături de toate celelalte obiecte fizice pe care le transportăm în mod obișnuit. În momentul în care am ajuns în sala de ședințe, am putea pur și simplu să introducem mâna în buzunar, să scoatem fișierul și să atingem ecranul pe care dorim să fie redat. Buzunarul fizic devine astfel un mijloc de transport pentru obiectele digitale și un mediator al interacțiunii cu acestea. Studiile pe care le-am efectuat au arătat că astfel de interacțiuni sunt eficiente, pot fi detectate și interpretate corect de un calculator și sunt percepute favorabil de utilizatori. Mai mult, se reduce complexitatea interacțiunilor convenționale pentru transferul fișierului prin integrarea într-un comportament natural, obișnuit și familiar pentru utilizator, care implică folosirea unui simplu buzunar.

Un alt exemplu se referă la asocierea pe care o putem realiza între suprafața unui scaun și dispozitivele digitale din jur, cum ar fi telefonul, calculatorul sau televizorul. Având în vedere că petrecem foarte mult timp așezați, aproximativ șapte ore pe zi, un proiect la care am lucrat a urmărit integrarea scaunului în interacțiunile cu aceste dispozitive. De exemplu, atingerea anumitor zone ale scaunului, similar modului în care atingem ecranul unui telefon, poate declanșa acțiuni predefinite, cum ar fi controlul luminii, al televizorului ori acceptarea sau respingerea unui apel telefonic. Scaunul se transformă astfel într-o suprafață interactivă, imediat disponibilă, care permite o diversitate de interacțiuni ce exploatează în mod direct dexteritatea corpului uman. Tehnologia pe care am propus-o, prin care aceste interacțiuni sunt detectate folosind un senzor purtat la nivelul degetelor, permite transformarea oricărui scaun într-un dispozitiv interactiv fără a fi necesară integrarea efectivă a tehnologiei în structura acestuia.

Alte exemple privesc augmentarea interacțiunilor cu ecranele tactile prin intermediul feedbackului haptic, cum ar fi vibrații furnizate pe deget care oferă informații suplimentare privind obiectul digital atins pe ecran. Mai mult, extinzând aceste vibrații către alte zone ale corpului, ceea ce numim senzații tactile distale, întregul corp al utilizatorului poate fi implicat în interacțiunea cu un telefon, spre deosebire de situația obișnuită în care doar un deget este folosit pentru atingerea ecranului.

Cătălin Mosoia: Ce reprezintă Academia Română pentru dumneavoastră?

Radu-Daniel Vatavu: Îmi place foarte mult prezentarea celor trei roluri majore ale Academiei Române: for de consacrare, spațiu al cercetării științifice și implicare în viața societății. Consider extrem de importantă contribuția pe care Academia Română o poate aduce în a aborda într-un mod clar și pe un fundament științific riguros problemele cu care se confruntă societatea. Din perspectiva unui cercetător în domeniul calculatoarelor cu un interes pentru relația dintre om și tehnologie, cele mai importante probleme cu potențial impact major asupra modului în care va arăta viața de zi cu zi, privesc integrarea tot mai profundă a tehnologiei calculatoarelor în lumea fizică până la punctul în care vom confunda ceea ce astăzi distingem în mod natural ca fiind fizic sau digital, respectiv real sau virtual. Dacă scopul inițial al constituirii Academiei Române a fost consolidarea identității naționale pe fondul formării statului unitar român, înțelegerea și consolidarea în continuare a acestei identități în noul context tehnologic și informațional reprezintă o temă deosebit de actuală într-un prezent care ne lasă deja să intuim nuanțele unor lumi viitoare cu diverse realități fizice și virtuale. Modul nostru de a comunica, de a trăi și chiar de a fi într-un asemenea viitor trebuie discutat cu atenție și responsabilitate, iar Academia Română, prin membrii săi și institutele sale din domenii fundamentale ale științei și culturii, are cunoștințele, experiența și mijloacele necesare pentru a aborda o asemenea provocare a societății. Sunt deosebit de onorat să pot fi o parte a acestui proces.

27 octombrie 2025