MYOLINK 电竞：通过肌肉激活与抑制探索基于肌电的控制接口以实现残障与非残障玩家的共通游戏机制

文献标题

MYOLINK esports: Exploring EMG-based Control Interface through Muscle Activation and Inhibition to Enable Common Gameplay Mechanics among Players with and without Physical Disabilities

出版信息

• 主题领域: 通过基于肌电图（EMG）的控制系统提升电竞的可访问性与包容性。
• 关键词: 基于EMG的界面，包容性电竞，肌肉激活，身体残疾，可访问性，MYOLINK esports，基于动力学的控制，辅助技术，游戏机制，用户研究。

背景与问题

• 问题/挑战: 传统电竞依赖于基于运动学的控制（例如身体姿势、操纵杆移动），这对身体残疾人士构成了显著的可访问性障碍。现有的辅助技术通常专注于硬件或软件的适配，但未能提供一种通用的解决方案以实现包容性游戏体验。
• 重要性: 使电竞对身体残疾人士可访问可以促进社会包容，并为参与竞技游戏提供新的机会。
• 动机与相关研究: 先前的研究探索了诸如自适应控制器和玩家平衡等辅助技术，但尚未涉及利用肌肉活动进行基于动力学的控制的潜力。本论文基于利用肌电图（EMG）信号实现独立于身体条件的游戏机制这一理念展开研究。

解决方案

• 提出的方法: MYOLINK esports系统是一种基于EMG的控制界面（EMG-IF），通过将肌肉激活和抑制转化为游戏指令，实现身体残疾人士与非残疾人士的包容性游戏体验。
• 创新点:
  1. 引入一种基于动力学的电竞控制范式，突破传统基于运动学的方法。
  2. 展示EMG-IF作为一种适用于不同身体能力玩家的通用游戏机制。
  3. 探索基于EMG控制的次级效益和独特游戏内容。
• 流程与关键技术:
  • 使用表面传感器捕获EMG信号，并处理以区分肌肉激活与抑制。
  • 校准根据个体肌肉活动调整指令激活阈值。
  • 通过两项用户研究和两项案例研究评估系统的可用性、包容性和实际适用性。

结果

• 具体发现:
  • EMG-IF的控制精度受身体运动范围影响较小，并且在非残疾与残疾参与者之间表现相当。
  • 身体残疾参与者在某些情况下的球接近精度与非残疾参与者相当或更高。
  • 与残疾相关的非自主肌肉活动和意外的协同收缩仍然是界面面临的挑战。
• 相较基线的优势:
  • EMG-IF通过依赖于共同的运动能力减少了对个性化辅助技术的需求。
  • 它提供了一种通用的游戏机制框架，使各种身体能力的玩家能够参与其中。
• 实验/评估:
  • 用户研究1: 20名非残疾参与者测试了EMG-IF在驾驶任务和使用《火箭联盟》进行自由游戏任务中的表现。
  • 用户研究2: 8名身体残疾参与者测试了相同任务，并将结果与非残疾组进行比较。
  • 案例研究1: 探讨了EMG-IF与传统控制器在竞技游戏模式中的共存。
  • 案例研究2: 研究了使用定制合作游戏时的运动特性和游戏体验。
• 局限性与未来工作:
  • 挑战包括非自主肌肉活动、协同收缩以及某些用户的低EMG信号幅度。
  • 未来工作包括开发经济实惠的EMG传感器、扩展至更广泛的残疾群体，以及研究长期可用性与职业级别的包容性。

总结

本文介绍了MYOLINK esports系统，这是一种基于EMG的控制界面，通过从基于运动学转向基于动力学的控制实现包容性游戏机制。通过用户研究和案例研究，该系统展示了非残疾与残疾参与者之间相当的可用性，突显了其减少对辅助技术需求的潜力。然而，非自主肌肉活动和信号变异性等挑战仍然存在。研究结果表明，MYOLINK esports可以在电竞领域建立一个独特的类别，提供可访问性、次级效益（如身体锻炼）以及独特的游戏内容。未来研究将集中于传感器开发、更广泛的包容性以及职业级别的竞争。