天生奔跑，编程以玩：扩展现实运动游戏领域的映射

文献标题

Born to Run, Programmed to Play: Mapping the Extended Reality Exergames Landscape

文献信息

• 主题领域: 人机交互与扩展现实技术在运动游戏中的应用
• 关键词: 扩展现实, 混合现实, 增强现实, 虚拟现实, 运动游戏, 活动游戏, 运动视频游戏, 动作游戏, 综述, 分类法

研究背景与问题

• 发现的问题或挑战:
  • 全球27.5%的成年人和81%的青少年未达到世界卫生组织建议的身体活动水平，导致健康状况恶化。
  • 传统的运动游戏（exergames）未充分利用技术的进步，同样缺乏对运动游戏中的空间交互和沉浸式设计的结构化研究。
  • XR运动游戏领域快速发展，但研究缺乏体系化分类，信息流动困难。
• 重要性:
  • 现代技术被认为是解决社会健康问题的潜在方法之一，XR运动游戏通过结合身体活动和沉浸式游戏体验，可以促进积极的健康行为。
• 研究动机与相关工作:
  • 目前仅有部分领域的研究和综述，尚未对扩展现实运动游戏进行全面分析和分类。
  • 运动游戏与XR结合存在独特优势（如沉浸感、定制化），但同时也带来了设计挑战，如安全问题和技术约束。
  • 创建一个体系化的分类框架，为设计者和研究者提供指导，并帮助发现领域内未解决的研究问题。

解决方案

• 提出的方法或解决方案:
  • 采用“范围综述”（scoping review）方法，对基于扩展现实技术（XR）的运动游戏进行系统分析。
  • 提出以“目标、人群、运动、设计、技术”（GPEDT）的五个维度为基础的分类法。
  • 使用Nickerson等提出的分类框架开发方法，通过迭代分析和数据驱动，创建一个层次化分类模型。
• 创新之处:
  • 提供了基于“人机交互”（HCI）的跨学科视角分类标准。
  • 综合定量和定性分析，全面概览现有研究并揭示研究趋势及知识空白。
  • 结合详细的研究方向建议，为未来设计和评估XR运动游戏提供指导。
• 实施步骤:
  • 设计检索协议并从ACM、Scopus和PubMed数据库中抽取1318篇运动游戏相关文献。
  • 对186篇符合条件的文献进行深入分析，包括目标、用户群体、设计特点和技术设置等内容。
  • 根据分析结果开发包含五个维度的层次化分类法。

研究成果

• 具体成果:
  • 对186篇文献中的200个XR运动游戏（20个商业游戏，175个定制游戏）进行了全面分析。
  • 提出了一个分类法，分类涵盖七个目标（如身体训练、医疗康复、促进社交），四种运动类型（例如全身运动、上肢运动），七种设计主题（例如体育、日常生活活动、幻想场景），五项技术设置（例如移动与静态设备）。
  • 研究发现了领域内的关键趋势，例如虚拟现实（VR）设备的主导地位、社交互动和多人模式的研究不足、长效运动干预效果的缺乏等。
  • 提供了一系列用于设计和研究的指导性问题，以促进研究结果的清晰报告。
• 与现有解决方案的优势:
  • 更全面的分类维度和科学量化方法，有助于明确研究趋势及空白。
  • 提供明确的设计指导和研究建议，支持早期职业研究者和实践者。
• 实验或评估结果:
  • 定量分析显示，超过50%的相关研究是在过去三年内发布，反映了领域快速增长。
  • 定性分析揭示了针对不同用户群体（例如儿童、老年人）设计的运动游戏特点及问题。
• 局限性与未来方向:
  • 局限性包括术语不统一导致的信息流动障碍、部分领域的研究深度不足（如文化适应性、社会互动）。
  • 提出的九个未来研究方向建议，包括开发更适合不同年龄段用户的游戏、加强非西方国家的研究、探索长期的干预效果和坚持运动的动机机制等。

用户可根据分类法（GPEDT）系统地设计、评价和报道自己的XR运动游戏应用。这些贡献为领域内进一步的跨学科合作和研究的深化铺平了道路。