游戏玩法不确定性、显示类型和年龄对虚拟现实运动游戏的影响

文献标题

Effect of Gameplay Uncertainty, Display Type, and Age on Virtual Reality Exergames

文献信息

• 主题领域: 虚拟现实与运动游戏（Exergame）设计及体验
• 关键词: exergame, 不确定性, 虚拟现实, 年轻人, 中年人, 动作游戏, 游戏体验, 年龄相关差异, 设计指南, 疾病模拟反应

研究背景与问题

• 问题与挑战:

  • 尽管游戏中的不确定性已广泛被认为是一种吸引玩家的元素，但在运动游戏中很少被应用。
  • 中年用户如何感知和接受运动游戏的内容和设计尚未被深入探索。
  • 当前关于虚拟现实（VR）和大屏幕显示形式在运动游戏中的比较研究存在不一致的结论。

• 为什么重要:

  • 动作游戏是促进身体锻炼的一种创新途径，尤其对不活跃或不愿锻炼的群体具有潜在价值。
  • 了解游戏中的设计因素（例如不确定性和显示类型）对不同年龄段玩家的体验和游戏绩效的影响，可以促进定制化和更具吸引力的游戏开发。

• 研究动机与相关工作:

  • 不确定性作为核心游戏元素的价值已多次证实，其可以增强体验和沉浸感。
  • 虚拟现实在娱乐与健康游戏中的应用不断增加，但在运动游戏中，其对身体活动水平和游戏感受的具体影响仍存疑。
  • 中年人体验运动游戏的研究较少，尽管这一年龄段开始面临相关的认知和身体能力衰退问题。

解决方案

• 研究方法:

  • 开发了名为 GestureFit 的运动游戏，其中加入了三种不确定性元素（假攻击、未命中和暴击）来探索这些元素对玩家表现、体验和体力消耗的影响。
  • 设计了两种条件（确定性和不确定性）和两种显示类型（VR和电视大屏），并对年轻人组（18-30岁）和中年人组（45-65岁）进行对比研究。

• 解决方案的创新之处:

  • 引入了涵盖四种不确定性来源（表演、解题、玩家不可预测性和随机性）的不确定性元素。
  • 比较了VR和非VR显示类型对玩家在运动游戏中的表现和体验影响。
  • 针对中年玩家设计并动态调整游戏内参数，提出了专门的风险控制措施。

• 实施步骤与关键技术:

  1. 游戏 GestureFit 的开发，支持不同的手势动作（如踢腿、防守和深蹲）。
  2. 应用虚拟现实技术（通过 Oculus Rift CV1 设备）和 Kinect 设备进行玩家手势捕捉。
  3. 通过多层次数据收集，包括游戏成绩（完成时间、成功率）、体验问卷（GEQ和SSQ）以及心率和热量信息评估参与者的反应。
  4. 进行问卷和半结构化访谈，分析参与者反馈。

研究成果

• 具体成果:

  1. 不确定性元素（假攻击、未命中和暴击）有效提升了玩家的能量消耗（如心率和燃烧卡路里），而不会显著损害总体游戏体验。
  2. VR环境相比大屏幕显示更能提升玩家的游戏表现（如更高的动作成功率）和沉浸体验（如更高的流动状态评分）。
  3. 中年参与者较年轻参与者表现出较低的动作成功率和游戏沉浸度，但也展现了较低的疾病模拟反应（如VR晕动症状）。

• 与现有解决方案相比的优势:

  • 合理整合了不确定性设计元素，从而提升了运动游戏的体力训练效果。
  • 针对中年群体的游戏优化设计避免了可能的健康和安全风险。

• 实验和评估结果:

  • VR显示增强了流动体验，但并未显著增加晕动病症状。
  • 中年玩家比年轻玩家更倾向于关注游戏的健康收益，而年轻人更关注游戏的乐趣和互动设计。
  • 不确定性条件下，平均心率和卡路里消耗显著增加，但游戏体验的负面影响不强。

• 局限性与未来方向:

  • 限于单次的短期实验，未来需要更长期的研究以评估游戏的持续效果与接受度。
  • 未探索所有种类的不确定性来源（例如隐藏信息或叙事驱动不确定性）。
  • 当前VR设备的物理限制（如重量和佩戴舒适度）和游戏设计需要进一步优化以适应更广泛的中年或老年用户群体。
  • 因COVID-19原因未涉及老年参与者（65岁及以上），未来应纳入更多年龄段人群进行研究。