מדידת מעורבות הצופים במשחקים דיגיטליים חברתיים

Summary

אנו מציעים מתודולוגיה המאפשרת מדידת מעורבות של צופים במשחק דיגיטלי חברתי המשלב נתונים פיזיולוגיים ודיווח עצמי. מכיוון שמשחק דיגיטלי זה כולל קבוצה של אנשים הנעים בחופשיות, החוויה מצולמת בטכניקת סנכרון המקשרת נתונים פיזיולוגיים עם אירועים במשחק.

Abstract

מטרת מתודולוגיה זו היא להעריך מדדים מפורשים ומשתמעים של מעורבות צופים במהלך משחקים דיגיטליים חברתיים בקבוצה של משתתפים עם מערכות מעקב תנועה. בהקשר של משחקים שאינם מוגבלים בתוך מסך, מדידת הממדים השונים של מעורבות כגון עוררות פיזיולוגית יכולה להיות מאתגרת. מוקד המחקר נעשה על הצופים של המשחק ואת ההבדלים במעורבות שלהם על פי אינטראקטיביות. המעורבות נמדדת בגירוי פיזיולוגי ודיווח עצמי, כמו גם בשאלון אירוסין בסוף הניסוי. עוררות פיזיולוגית נמדדת בחיישני פעילות אלקטרודרמלית (EDA) המתעדים את הנתונים במכשיר נייד (תיבת EDA). הניידות הייתה חיונית בגלל אופי המשחק, שדומה לפונג בגודל טבעי וכולל משתתפים רבים שזזים. כדי לקבל סקירה כללית של אירועי המשחק, שלוש מצלמות משמשות לצילום שלוש זוויות של המגרש. כדי לסנכרן את נתוני EDA עם אירועים המתרחשים במשחק, תיבות עם מספרים דיגיטליים משמשים לשים במסגרות של מצלמות. אותות נשלחים מתיבת סינכרון בו-זמנית לתיבות EDA ולתיבות אור. תיבות האור מציגות את מספרי הסינכרון למצלמות, ואותם מספרים נרשמים גם בקובץ הנתונים של EDA. בדרך זו, ניתן להקליט EDA של אנשים רבים לנוע בחופשיות בחלל גדול לסנכרן נתונים אלה עם אירועים במשחק. במחקר הספציפי שלנו, הצלחנו להעריך את ההבדלים בגירוי עבור התנאים השונים של אינטראקטיביות. אחת המגבלות של שיטה זו היא שלא ניתן לשלוח את האותות רחוק יותר מ-20 מטרים. שיטה זו, אם כן, מתאימה לרישום נתונים פיזיולוגיים במשחקים עם מספר בלתי מוגבל של שחקנים אך מוגבלת למרחב מוגבל.

Introduction

לימוד החוויה של צופי המשחק עוזר להבין טוב יותר את ההיבטים החיוביים והשליליים של המשחק, ובתורו, יכול לעזור לשפר את העיצוב שלו¹. החידושים האחרונים בתעשיית הגיימינג אפשרו סוגים חדשים של חוויות להתקדם ממשחקים מבוססי קונסולה מסורתיים². עם משחקים דיגיטליים המשתמשים במערכות מעקב אחר תנועה שאינן מוגבלות בתוך מסך, קהלים אינם צריכים להיות ממוקמים במקום קבוע יותר. מציאות חדשה זו יוצרת אתגרים בהערכת חוויית הצופים. הניסוי בוצע באולפן של יוצרי המשחק אך ניתן לשכפל אותו בסביבת מעבדה או בסביבה אחרת שיש בה מספיק מקום כדי להתאים למשחק.

מטרת מתודולוגיה זו היא למדוד מעורבות צופים במהלך משחק דיגיטלי חברתי. ליתר דיוק, עוררות, שמובילה למעורבות, תימדד כאשר לצופה יש גישה ליישום אינטרנט המשפיע על המשחק. שיטה זו משלבת נתונים פיזיולוגיים ודיווח עצמי. מכיוון שהמשחק הזה הוא חברתי ומערב קבוצה של אנשים שזזים, הניסוי מצולם. עם השימוש במצלמות ובמכשירים פיזיולוגיים ניידים, הצלחנו לסנכרן נתונים פיזיולוגיים עם אירועים במשחק. המכשירים הניידים (תיבות EDA) הם תיבות מודפסות בתלת-ממד המחוברות לאלקטרודות המתעדות פעילות פיזיולוגית. הקופסאות כוללות מתג הפעלה/כיבוי, מחוונים חזותיים, חריץ לכרטיס microSD וחריצי טעינה. המחוונים החזותיים מסייעים במקרה של פתרון בעיות. לדוגמה, אלה מציינים אם ה- microSD הוא פונקציונלי, מציגים את מצב חיבורי Bluetooth ו- Wi-Fi ומאותתים אם נתונים פיזיולוגיים נרשמים.

השימוש באמצעים פיזיולוגיים הוא גישה נפוצה ומאומתת למדידת מעורבות במשחק³. ערכיות פיזיולוגית נמדדה בהקשר של משחקי וידאו⁴. זה שימש גם בתחומים מחקר אחרים כגון חינוך⁵. מכיוון שמעורבות רגשית אינה ניתנת לצפייה ודיווח עצמי יכול להיות מוטה, Charland et al. השתמשו בגירוי פיזיולוגי כדי להעריך מעורבות רגשית אצל הלומדים שפתרו בעיות⁵. הם השתמשו בפעילות אלקטרודרמלית (EDA) כדי למדוד עוררות פיזיולוגית, שהיא שיטה בשימוש נרחב⁶. EDA היא מדידה של מוליכות העור, אשר משתנה בהתאם להבדלים בפעילות בלוטת הזיעה³. מדידה זו היא מתאם חשוב לשינויים רגשיים בזמן אמת. EDA קשורה מבנים רבים כגון מתח, התרגשות, תסכול, ומעורבות⁷. להשלמת נתוני EDA עם תגובות לדיווח עצמי מומלץ אפוא לשייך את הנתונים למבנה הנכון³. מניקין הערכה עצמית (SAM) הוא סולם פיקטוגרפי דיווח עצמי המעריכה שלושה ממדים של רגש: ערכיות, עוררות, ודומיננטיות⁸. העבודה הנוכחית השתמשה בממד העוררות, שהוערך באמצעות סולם Likert ויזואלי של 9 נקודות, החל מרוגע ועד נרגש. עוררות נתפסת שימשה בשילוב עם עוררות^{פיזיולוגית 7}.

בהקשרים מסורתיים של משחקי וידאו, הצופים יושבים על כיסא ונשארים פחות או יותר באותה תנוחה למשך הניסוי. הם צפויים להסתכל על מסך שבו הפעולות מתרחשות. הגדרה זו נראתה במחקרים קודמים במשחקים באמצעות נתונים^{פיזיולוגיים 9}. במקרה זה, זה פשוט להתחיל את ההקלטה של המשחק באותו זמן כמו הקלטה של הנתונים הפיזיולוגיים¹⁰.

בהקשר של משחקים דיגיטליים חדשים המושמעים מחוץ למסך, ובהם המשתתפים עומדים וחופשיים לזוז, הקלטת EDA מסורתית עשויה שלא להיות מתאימה. המשחק המשמש במחקר זה דומה פונג בגודל טבעי¹¹. המשחק הזה מורכב כדור ושני משוטים, כל אחד על הקיצוניות של המגרש. שחקנים להזיז את ההנעה שלהם כדי לדחוף את הכדור מקצה אחד של השדה לקצה השני. בגרסה המשמשת למחקר זה, המשחק מוקרן על הקרקע והשחקנים משתמשים בגופם כבקרים עבור המשוטים. טכנולוגיית זיהוי התנועה מאפשרת לחתור לעקוב אחר שני השחקנים הממוקמים בצדדים מנוגדים של מגרש המשחקים. דוגמה לאופן שבו השחקנים מונעים מהכדור לפגוע בקיר הווירטואלי שמאחוריהם מוצגת באיור 1. המשחק כולל גם צופים העומדים בצידי מגרש המשחקים, שיכולים להשתמש בסמארטפונים שלהם כדי להשפיע על המשחק. באמצעות יישום אינטרנט נייד, הצופים יכולים להצביע עבור כוח קופצים מסוימים או מכשולים שיכולים גם לעזור או לפגוע בשחקנים (למשל, פחות קירות לעומת יותר כדורים, או לווסת את המהירות של הכדור). האופציה עם הכי הרבה קולות מנצחת.

במחקר זה אנו חוקרים את השפעת האינטראקטיביות על הצופים. תנאי האינטראקטיביות הם עם או בלי טלפון חכם. השווינו את המעורבות של הצופים בשני התנאים האלה. עיצוב בתוך הנושא שימש למצב אינטראקטיביות, על מנת להעריך את ההבדל בגירוי, ולכן במעורבות. במחקר הנוכחי, קבוצות של 12 אנשים היו אידיאליים כדי לקדם את התוקף האקולוגי של המשחק¹². שני אנשים כשחקנים ו-10 כצופים. רק שתי תיבות EDA היו זמינות למחקר שלנו, כך שהיו לנו בסך הכל שמונה קבוצות אשר הסתכמו 16 ערכות נתונים EDA (שני משתתפים עם הקלטת EDA לכל קבוצה של 12). כל אחד מהציבור הוקצה באופן אקראי לשני משחקים עם גישה לסמארטפון שלהם כדי להשפיע על המשחק ומשחק אחד ללא גישה לסמארטפון שלהם. ספרות מעורבות במשחק מרמזת כי מתן אפשרויות אינטראקטיביות רבות יכול להוביל למעורבות גבוהה יותר¹³. מחקר בחינוך מצא כי עוררות פיזיולוגית היא קורלציה של מעורבות רגשית⁵. בהסתמך על ספרות מעורבות במשחק ומחקר בחינוך, שיערנו כי מתן גישה לצופים לאינטראקטיביות יגביר את העוררות אשר בתורו יגביר את מעורבותם.

בניגוד למחקרים על חוויית השחקן, מחקרים על צופים במשחק דיגיטלי משתמשים לעתים רחוקות באמצעים פסיכופיזיולוגיים. הם נעשים בעיקר עם שאלונים^{14,תצפית 15,}וראיונות¹⁶. קושי אחד בשימוש באמצעים פסיכופיזיולוגיים עם הצופים הוא שלעתים קרובות הם קבוצה ותנועותיהם פחות צפויות מאלה של השחקנים. מתודולוגיה זו משתמשת במצלמות מרובות כדי ללכוד את המשתתפים ואת תיבות האור, ומאפשרת קישור של המשתתפים וידאו ונתונים פיזיולוגיים.

כאשר השתמשנו בעיצוב בתוך הנושא עבור מצב הטלפון החכם, כל נושא השתתף בשני משחקים עם מצב אינטראקטיביות, באמצעות הטלפון החכם שלהם, ומשחק אחד במצב שליטה, ללא שימוש בסמארטפון שלהם. סנכרון נתוני EDA עם ההתחלות והקצוות של כל משחק היה אפוא חיוני כדי לאפשר הערכה של ההבדלים בכל תנאי של אינטראקטיביות. זה יהיה בלתי אפשרי להתחיל את ההקלטה של כל שלוש המצלמות באותו זמן כמו הקלטה של EDA על הצופים בשל ממדי החדר. כדי להתגבר על בעיה זו, השתמשנו בטכניקת סינכרון חדשה הנקראת פרוטוקול סינכרון אלחוטי לרכישת נתוני משתמש רב-מודאליים¹⁷. אותות Bluetooth Low Energy (BLE) נשלחים מתיבת סינכרון בו-זמנית לתיבות EDA ולתיבות תאורה (ראו איור 2). תיבת הסינכרון היא תיבה מודפסת בתלת-ממד עם מתגים הפעלה/כיבוי ומתגים אוטומטיים/ידניים ולחצן. הפונקציה הידנית משמשת לבדיקת האותות באמצעות הלחצן. האותות מגדילים את המספרים המתחילים באחד ומוצגים בתיבות האור המודפסות בתלת-ממד. המספרים מוצגים למצלמות, ואותם מספרים נרשמים גם בקובץ הנתונים של EDA (ראו איור 3). זה מאפשר סינכרון של אירועים המתרחשים במשחק וריאציות בהקלטות EDA. במקרה שלנו, האירועים שזוהו היו ההתחלה והסיום של שלושת המשחקים. אז אנחנו יכולים לקשר את המשחק למצב ולמספר המשתתף. בדרך זו, זיהינו איזו ערכת נתונים תואמת לכל תנאי.

הסעיף הבא מתאר את הפרוטוקול המאפשר את השימוש בטכניקה שפותחה על ידי Courtemanche et al.¹⁷. התאמנו את הטכניקה כדי לענות על שאלת המחקר שלנו. פרוטוקול זה קיבל תעודה אתית מוועדת האתיקה של המוסד שלנו. בפרוטוקול זה, אנו משתמשים במכשירים^{פיזיולוגיים 18}, רכוב לתוך מעטפת 3D מודפס. אנו נפנה למכשיר כתיבות EDA (תיבות המשמשות לתיעוד ה- EDA של המשתתף), תיבת האור (התיבה עם אור דיגיטלי) ותיבת הסינכרון (תיבה השולחת אותות לתיבות EDA ולתיבות התאורה לסינכרון נתונים). תוכנת הסנכרון המאפשרת את פרוטוקול הסנכרון האלחוטי לרכישת נתוני משתמש רב-מודאליים¹⁷ הוטבעה על התיבות.

Protocol

הפרוטוקול הבא אושר על ידי ועדת האתיקה של HEC מונטריאול לפני תחילת איסוף הנתונים. 1. הקרנת משתתפים לניסוי לגייס משתתפים בני 18 ומעלה. ודא כי המשתתפים מבינים את שפת הניסוי, יכול לעמוד במשך 20 דקות, להחזיק טלפון חכם היכרויות מקסימום של 5 שנים, אין אלרגיות לעור או רגישויות, אין ק?…

Representative Results

סעיף זה מתאר את התוצאות הייצוגיות של מחקר זה. גייסנו משתתפים באמצעות מדיה חברתית ופאנל המשתתפים של המוסד שלנו. מתוך 78 המשתתפים, 40 היו נשים. הגיל הממוצע היה בן 22. אף אחד מהמשתתפים לא שיחק בעבר את המשחק. ניתן למצוא קריטריוני אי-הכללה אחרים בשלב 1 של הפרוטוקול. הסטטיסטיקה התיאורי?…

Discussion

שים לב כי השלבים בוצעו באולפן של יוצרי המשחק, אך ניתן לשכפלם בסביבת מעבדה או בסביבה אחרת שיש בה מספיק מקום כדי להתאים למשחק. חשוב לציין כי תיבת הסינכרון יכולה לשדר דופק רק לתיבות האורות וה- EDA הנמצאות בטווח של 20 מטרים. לכן, חדר המשחקים או שדה המשחק אינם חייבים להיות גדולים יותר.

<p class="jove_content…

Materials

BITalino (r)evolution Freestyle Kit (PLUX Wireless biosignals S.A.)	BITalino	810121006
Devices (1 syncbox, 3 light boxes, 2 EDA boxes)	Developed by Tech3Lab researchers1	n/a
CubeHX2	n/a	n/a
Charging station	Prime 60W 12A 6-Port Desktop Charger	RP-PC028
6 USB3 wires for charging	Insignia 3m (10 ft.) Charge-and-Play USB A/ Micro USB Cable	NS-GPS4CC101-C2
3D scanner	Velodyne LiDAR	VLP-16
Projectors	Barco	F90-W13
Jerseys* (fabric, tape, string)	Any	Any
2 low light cameras	Sony	A7S
2 tripods for the A7S	Manfrotto	MVK500190XV
2 light stands for the go pro and the syncbox	Impact	LS-8AI
1 plier for the light stand of the syncbox	Neewer	Super Clamp Plier Clip
1 magic arm for the light box of the go pro	Magic Arm	143A
1 Go Pro	Go Pro	5
1 Microphone	Rode	VideoMic Rycote
2 armbands	Amyzor	Moisture Wicking Sweatband
*Make them yourself by taping the number on the fabric and perforating two holes to enter the string
Sources: 1.Courtemanche, F. et al. Method of and System for Processing Signals Sensed From a User. US 15/552,788 (2018). 2. Léger, P.M., Courtemanche, F., Fredette, M., Sénécal, S. A cloud-based lab management and analytics software for triangulated human-centered research. In Lecture Notes in information Systems and Neuroscience. Edited by Thomas Fischer, 93-99, Springer. Cham (2019).