Juego serio para valoración de movimiento y esfuerzo muscular con motor de juegos Unity3D y sensores vestibles

La rehabilitación siempre ha sido un proceso costoso para el ser humano. Para poder hacer de ella un proceso más liviano, y ayudar al paciente con una terapia complementaria a la habitual, se ha desarrollado un juego serio que utiliza la electromiografía para medir la fuerza muscular, como interfaz para el manejo del juego. Para el desarrollo de Twynbird, inspirado en un juego para móviles llamado FlappyBird, se ha utilizado el motor de videojuegos multiplataforma Unity3D, que ha facilitado mucho el trabajo gracias a la cantidad de herramientas de la que dispone. Para la adquisición de la señal electromiográfica se han utilizado los sensores Trigno Avanti desarrollados por Delsys, una compañía pionera del sector. Twynbird ayuda al paciente en su proceso de rehabilitación mediante un software que detecta en qué momento está haciendo fuerza. Para la detección, se obtienen los valores de la electromiografía en cada momento y cuando se detecta un incremento importante en los valores de la señal, el paciente obtiene un feedback visual por parte del juego. Se han realizado una serie de pruebas con sujetos sanos y posteriormente se ha realizado una encuesta de satisfacción. Todos los sujetos que habían pasado por un proceso de rehabilitación afirman que utilizarían una herramienta como esta y consideran que puede ayudar a la rehabilitación.Rehabilitation has always been a difficult process for humans. In order to make it a more lightweight process and to help the patient with a complementary therapy to the usual, it has been developed a serious game that uses the electromiography to size the muscular strength, as a game management interface. For Twynbird development, so it has been baptized, it has been used a videogames multiplatform engine Unity3D, that has facilitated the work a lot thanks to the amount of tools that this engine has. For the signal acquisition we have used Trigno Avanti sensors developed by Delsys, a pioneering company of the sector. Twynbird helps the patient is his rehabilitation process using a software that detects the moment when the patient is straining. For the detection, the electromyographic values ara obtained in every momento and when there is detecte dan important increasement in the signal values, the pacient obtains a visual feedback of the game. A series of tests have been carried out with healthy subjects and subsequently a satisfaction survey has been carried out. All the subjects who had gone through a rehabilitation process assert that they would use a tool like this and consider that it can help rehabilitation.Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones e Ingeniería TelemáticaGrado en Ingeniería de Tecnologías Específicas de Telecomunicació

Autorenumgebung für Serious Games - StoryTec: Eine Autorenumgebung und narrative Objekte für personalisierte Serious Games

Serious Games vereinen die Charakteristik von Unterhaltungsspielen mit einem „characterizing goal“ und Spezifika dedizierter Serious Games Anwendungsbereiche. Das Potential von Serious Games ist groß, dennoch ist die Qualität oftmals nicht optimal und die Nutzerakzeptanz entsprechend gering. Auch gibt es oftmals eine falsche Erwartungshaltung gegenüber Serious Games im Hinblick auf das Kosten-Nutzenverhältnis und auf notwendige Entwicklungsbudgets für Serious Games. Daher sind innovative Methoden, Konzepte und Technologien erforderlich, die signifikant zur Qualitätssteigerung und der erfolgreichen Verbreitung von Serious Games beitragen. Im Rahmen dieser Arbeit werden hierfür mit der Autorenumgebung StoryTec und dem Modell für narrative Objekte eigene Forschungsbeiträge zur Erstellung, Steuerung und Evaluation von personalisierten, adaptiven Serious Games vorgestellt. Basierend auf dieser Ausgangssituation werden in Kapitel 2 Serious Games Technologien als Lösungsansätze zur Erstellung, Steuerung und Evaluation von Serious Games beschrieben und die eigene Arbeit in dieses komplexe Forschungsfeld eingeordnet. Kapitel 3 und 4 beschreiben die Autorenumgebung „StoryTec“ und das Modell der „Narrative Game-based Learning Objects“ (NGLOB). StoryTec fungiert als Rapid Prototyping Umgebung, bestehend aus dem Authoring Tool „StoryTec Editor“ und den beiden Abspielkomponenten (Player) „StoryPublish“ und „StoryPlay“, die speziell Autoren ohne Programmierkenntnisse bei der Entwicklung von Serious Games unterstützen. NGLOBs dienen als konzeptionelle Grundlage von personalisierten Story-basierten Lernspielen; sie vereinen narrative dramaturgische Aspekte mit benutzerindividuellen Spieler- und Lernermodellen. Das NGLOB-Konzept wurde prototypisch realisiert und vollständig in StoryTec integriert. In Kapitel 5 „Serious Games für Bildung und Gesundheit“ werden die erarbeiteten Methoden und Konzepte anhand des Geographie-Lernspiels „80Days“ und dem personalisierten Bewegungsspiel „ErgoActive“ validiert. Abschließend werden die wesentlichen Ergebnisse der Arbeit zusammengefasst und ein Ausblick für weiterführende Forschungsarbeiten skizziert – u.a. im Hinblick auf die Konzeption eines Metadaten-gestützten Informationssystems für Serious Games, das eine (standardisierte) Beschreibung und (individuelle) Suche nach (geeigneten) Serious Games ermöglicht

Dynamic Difficulty Adaptation in Serious Games for Motor Rehabilitation

International audienceIn the last few years, a growing interest has been devoted to improve rehabilitation strategies by including serious games in the therapy process. Adaptive serious games seek to provide the patients with an individualized rehabilitation environment that meets their training needs. In this paper, a dynamic difficulty adaptation (DDA) technique is suggested. This technique focuses on the online adaptation of the game difficulty by taking into account patients' abilities and motivation. The results of the experiment show that the adaptation technique increases the number of tasks, number of successful tasks as well as the movement amplitude during a game session. The technique positively effects the training outcomes of stroke patients, which can help them to recover their functions