Ψηφιακός σχεδιασμός σε πολυαισθητηριακές διαδραστικές απεικονιστικές μεθόδους και τεχνικές

Abstract

This doctoral dissertation addresses the integration of Digital Olfaction Technology (DOT) into contemporary multisensory digital environments, with a specific focus on the metaverse. Despite the rapid advancement of Extended Reality (XR) technologies, digital communication remains profoundly ocularcentric, leading to the phenomenon of "techno-anosmia." This research attempts to bridge this scientific and design gap by proposing a human-centered framework for utilizing olfaction as an active medium of interaction. Theoretically, the study is grounded in three main pillars: Liminality, Calm Technology, and Spatiality, highlighting the role of smell as a connective tissue (a "liminal" space) between the physical and virtual worlds, capable of delivering transformative experiences. Methodologically, it adopts a combination of Research through Design and Human-Centered Design. For data collection, a mixed-methods approach was employed to gather quantitative and qualitative insights from participants through questionnaires and focus groups, while the overall process follows a customized five-stage User Experience (UX) lifecycle. The contribution of this dissertation is structured around three central axes. The first axis concerns the Human-Centered Conceptual Framework, which develops a theoretical model that integrates the involved stakeholders and aligns the olfactory experience with user expectations for immersion, mental well-being, and social interaction within the metaverse. The second axis focuses on the Design Proposal for a Spatial Environment (MetaScent Toolkit). At this level, the conceptual and architectural specification of the "MetaScent Toolkit" is proposed—a Spatial Graphical User Interface that introduces the ontology of the "Spatial Olfactory Object." This design proposal theoretically enables content creators to visually and dynamically manage scents in three-dimensional space, transcending the technical limitations of individual hardware. The third axis addresses Ethical Governance, where the study examines the ethical challenges arising from the collection of sensory and biometric data, and proposes design principles to protect user privacy and physical integrity in the future multisensory internet. In conclusion, this research shifts the center of gravity from the technical manufacturing of olfactory devices (hardware) to the holistic design of the user experience. Through the convergence of theory, interface design patterns, and ethical guidelines, this dissertation lays the foundations for the future development of targeted and secure multisensory interactive applications.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή διαπραγματεύεται την ενσωμάτωση της Τεχνολογίας Ψηφιακής Όσφρησης (ΤΨΟ) στα σύγχρονα πολυαισθητηριακά ψηφιακά περιβάλλοντα και ειδικότερα στο metaverse. Παρά τη ραγδαία εξέλιξη των τεχνολογιών Εκτεταμένης Πραγματικότητας, η ψηφιακή επικοινωνία παραμένει βαθιά «οφθαλμοκεντρική», γεγονός που οδηγεί στο φαινόμενο της «τεχνο-ανοσμίας». Η έρευνα επιχειρεί να γεφυρώσει αυτό το επιστημονικό και σχεδιαστικό κενό, προτείνοντας ένα ανθρωποκεντρικό πλαίσιο για την αξιοποίηση της όσφρησης ως ενεργού μέσου αλληλεπίδρασης. Θεωρητικά, η μελέτη εδράζεται σε τρεις βασικούς πυλώνες: την «Οριακότητα», την «Ήρεμη Τεχνολογία» και τη «Χωρικότητα», αναδεικνύοντας τον ρόλο της όσφρησης ως συνδετικού ιστού («οριακού» χώρου) μεταξύ του φυσικού και του εικονικού κόσμου, ικανού να προσφέρει «μετασχηματιστικές» εμπειρίες. Μεθοδολογικά, υιοθετείται ο συνδυασμός της Έρευνας μέσω Σχεδιασμού με τον Ανθρωποκεντρικό Σχεδιασμό. Για την εξαγωγή των δεδομένων, ακολουθήθηκε μια μικτή προσέγγιση συλλογής ποσοτικών και ποιοτικών στοιχείων από συμμετέχοντες μέσω ερωτηματολογίων και ομάδων εστίασης, ενώ η συνολική διαδικασία ακολουθεί έναν προσαρμοσμένο κύκλο ζωής Εμπειρίας Χρήστη πέντε σταδίων. Η συνεισφορά της διατριβής διαρθρώνεται σε τρεις κεντρικούς άξονες. Ο πρώτος άξονας αφορά το Ανθρωποκεντρικό Εννοιολογικό Πλαίσιο, μέσα από το οποίο αναπτύσσεται ένα θεωρητικό μοντέλο που συνδυάζει τους εμπλεκόμενους συντελεστές και ευθυγραμμίζει την οσφρητική εμπειρία με τις προσδοκίες των χρηστών για εμβύθιση, ψυχική ευεξία και κοινωνική αλληλεπίδραση στο metaverse. Ο δεύτερος άξονας εστιάζει στη Σχεδιαστική Πρόταση Χωρικού Περιβάλλοντος (MetaScent Toolkit). Στο επίπεδο αυτό, προτείνεται η εννοιολογική και αρχιτεκτονική προδιαγραφή του «MetaScent Toolkit», ενός Χωρικού Γραφικού Περιβάλλοντος το οποίο εισάγει την οντολογία του «Χωρικού Οσφρητικού Αντικειμένου». Η σχεδιαστική αυτή πρόταση επιτρέπει θεωρητικά στους δημιουργούς περιεχομένου να διαχειρίζονται οπτικά και δυναμικά τις οσμές στον τρισδιάστατο χώρο, υπερβαίνοντας τους τεχνικούς περιορισμούς του εκάστοτε υλικού (hardware). Ο τρίτος άξονας αφορά την Ηθική Διακυβέρνηση, όπου η μελέτη εξετάζει τις ηθικές προκλήσεις από την καταγραφή αισθητηριακών και βιομετρικών δεδομένων και προτείνει σχεδιαστικές αρχές για την προστασία της ιδιωτικότητας και της σωματικής ακεραιότητας των χρηστών στο μελλοντικό πολυαισθητηριακό διαδίκτυο. Συμπερασματικά, η έρευνα μετατοπίζει το κέντρο βάρους από την τεχνική κατασκευή των οσφρητικών συσκευών (hardware) στον ολιστικό σχεδιασμό της εμπειρίας του χρήστη. Μέσα από τη σύζευξη θεωρίας, σχεδιαστικών προτύπων διεπαφής και ηθικών κατευθύνσεων, η διατριβή θέτει τα θεμέλια για τη μελλοντική ανάπτυξη στοχευμένων και ασφαλών πολυαισθητηριακών διαδραστικών εφαρμογών.