Virtual Reality Games for Motor Rehabilitation

This paper presents a fuzzy logic based method to track user satisfaction without the need for devices to monitor users physiological conditions. User satisfaction is the key to any product’s acceptance; computer applications and video games provide a unique opportunity to provide a tailored environment for each user to better suit their needs. We have implemented a non-adaptive fuzzy logic model of emotion, based on the emotional component of the Fuzzy Logic Adaptive Model of Emotion (FLAME) proposed by El-Nasr, to estimate player emotion in UnrealTournament 2004. In this paper we describe the implementation of this system and present the results of one of several play tests. Our research contradicts the current literature that suggests physiological measurements are needed. We show that it is possible to use a software only method to estimate user emotion

Distributed game

Dissertação de mestrado em Engenharia InformáticaThe demand for online games has risen over the years, expanding multiplayer support for new and different game genres. Among them are Massively Multiplayer Online games, one of the most popular and successful game types in the industry. Nowadays, this industry is thriving, evolving alongside technological advancements and producing billions in revenue, making it an economic importance. However, as the complexity of these games grows, so do the challenges they face when constructing them. This dissertation aims to implement a distributed game, through a proof of concept or an existing game, using a distributed architecture to acquire knowledge in the construction of such complex systems and the effort involved in dealing with consistency, maintaining communication infrastructure, and managing data in a distributed way. It is also intended that this project implements multiple mechanisms capable of autonomously helping manage and maintain the correct state of the system. To evaluate the proposed solution, a detailed analysis is carried out with performance benchmark analysis, stress testing, followed by an examination of its security, scalability, and distribution’s resilience. Overall, the present research work allowed for a greater understanding of the technologies and approaches used in constructing a gaming system, establishing a new set of development opportunities to be further investi gated upon the constructed solution.A procura por jogos online aumentou ao longo dos anos, expandindo o suporte multiplayer para novos e diferentes géneros. Entre estes estão os jogos Massively Multiplayer Online, um dos tipos de jogos mais populares e bem-sucedidos na indústria. Atualmente, esta indústria está a prosperar, evoluindo com os avanços tecnológicos e gerando milhares de milhões em receita, tornando-se uma importância económica. Porém, à medida que a complexidade destes jogos aumenta, também aumenta os problemas encontrados durante a sua construção. Esta dissertação tem como objetivo implementar um jogo distribuído, através de uma prova de conceito ou um jogo existente, usando uma arquitetura distribuída a fim de adquirir conhecimento na construção destes sistemas complexos e o esforço envolvido em lidar com consistência, manter a infraestrutura de comunicação e gerir dados de maneira distribuída. Para isto, é pretendido que este projeto também implemente vários mecanismos capazes de, forma autônoma, ajudar a gerir e manter o correto estado do sistema. Para avaliar o solução proposta, uma análise detalhada é realizada sobre o desempenho, segurança, escalabilidade e resiliência da distribuição do sistema. De forma geral, o presente trabalho de pesquisa permitiu uma maior compreensão das tecnologias e abordagens utilizadas na construção de um sistema de jogos, estabelecendo um novo conjunto de oportunidades de desenvolvimento a serem investigadas sobre a solução construída

From Buddyspace to CitiTag: Large-scale Symbolic Presence for Community Building and Spontaneous Play

In this paper we discuss the conceptual framework and principles that guide our work in the design of large-scale informal environments for collaborative work, learning and play, aiming to foster social bonds and to provide an exciting testbed for emergent social behaviours. We present three different applications we have developed: Buddyspace, an Instant Messaging environment for community building, BumperCars, an online presence-based multiplayer game and CitiTag, an experimental wireless mixed reality game

Effects of Local Latency on Games

Video games are a major type of entertainment for millions of people, and feature a wide variety genres. Many genres of video games require quick reactions, and in these games it is critical for player performance and player experience that the game is responsive. One of the major contributing factors that can make games less responsive is local latency — the total delay between input and a resulting change to the screen. Local latency is produced by a combination of delays from input devices, software processing, and displays. Due to latency, game companies spend considerable time and money play-testing their games to ensure the game is both responsive and that the in-game difficulty is reasonable. Past studies have made it clear that local latency negatively affects both player performance and experience, but there is still little knowledge about local latency’s exact effects on games. In this thesis, we address this problem by providing game designers with more knowledge about local latency’s effects. First, we performed a study to examine latency’s effects on performance and experience for popular pointing input devices used with games. Our results show significant differences between devices based on the task and the amount of latency. We then provide design guidelines based on our findings. Second, we performed a study to understand latency’s effects on ‘atoms’ of interaction in games. The study varied both latency and game speed, and found game speed to affect a task’s sensitivity to latency. Third, we used our findings to build a model to help designers quickly identify latency-sensitive game atoms, thus saving time during play-testing. We built and validated a model that predicts errors rates in a game atom based on latency and game speed. Our work helps game designers by providing new insight into latency’s varied effects and by modelling and predicting those effect

Mega - mobile multimodal extended games

Tese de mestrado em Engenharia Informática, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2012As aplicações de entretenimento móvel têm hoje em dia um papel importante e significativo no mercado de software, abrangendo um grupo variado de utilizadores. Tudo isto se deve ao repentino sucesso de dispositivos de interacção inovadora, como o Wiimote da Nintendo, o Move da Sony e o Kinect da Microsoft. Por sua vez estas técnicas de interacção multimodal têm sido exploradas para jogos móveis. A recente geração de dispositivos móveis vem equipada com uma grande variedade de sensores, para além dos óbvios como ecrã táctil e microfone. Existem ainda outros componentes interessantes como bússola digital, acelerómetros, sensores ópticos. Os dispositivos móveis são também utilizados como máquina fotográfica digital, agenda pessoal, assim como para ver videos e ouvir música, e claro, para jogar jogos. Olhar para os novos grupos de utilizadores e para as novas formas de jogar e incluir nos jogos formas de interacção novas, usando os atributos e potencialidades de novas plataformas e novas tecnologias é pois um assunto pungente e deveras desafiante. Com este trabalho pretende-se estudar e propor novas dimensões de jogo e interacção com plataformas móveis, sejam smartphones, sejam tablets, que se adequem às mais distintas comunidades de jogadores. Pretende-se sobretudo explorar modalidades alternativas como as baseadas no tacto e vibração, assim como no áudio, combinadas ou não com outras mais tradicionais de foro visual. Almeja-se ainda explorar jogos em grupo, à distância e co-localizados, encontrando e estudando novas formas de expressão em jogos clássicos e jogos inovadores que envolvam pequenos conjuntos de indivíduos. A ubiquidade inerente aos dispositivos móveis faz ainda com que se tenham que encontrar neste jogos de grupo formas de fluxo de jogo que sustentem saídas e entradas rápidas ou menos rápidas sem que ainda assim se perca o interesse e a motivação de jogar. Este trabalho iniciou-se com uma pesquisa intensiva de trabalho relacionado, sobre a área de jogos móveis e suas multimodalidades, passando consequentemente pela acessibilidade inerente, jogos em grupo e suas formas de comunicação e conexão, e por último dando especial atenção a jogos de puzzle, sendo o tipo de jogo focado neste trabalho. Seguidamente, foi efectuado o levantamento de requisitos e exploradas as opções de jogo e de interacção relativas a jogos de puzzle móveis multimodais. No âmbito deste estudo foram criados três pequenos jogos sobre um conceito comum: jogos de puzzle. A primeira aplicação contém três modalidades diferentes de jogo: uma visual, apresentando um jogo de puzzle de imagens baseado nos tradicionais; uma segunda auditiva, que recria o conceito de jogo através de música, tornando as peças em pequenas parcelas sonoras da música de tamanhos equivalentes; e a terceira háptica, criando deste modo um puzzle com peças de padrões vibratórios diferentes. A segunda aplicação recriou o mesmo conceito de jogo, puzzle, no modo audio, mas retirando toda a informação visual, apresentando simples formas de interacção. A terceira aplicação apresenta uma abordagem sobre os jogos em grupo, permitindo jogar puzzles visuais e de audio em dois modos distintos: cooperativo, onde os jogadores têm de jogar em equipa de forma a conseguir completar o puzzle; e competitiva, onde os jogadores são forçados a ser mais rápidos que o adversário de modo a poderem vencer. Todas estas aplicações permitem ao utilizador definir o tamanho do puzzle e o nível de dificuldade, assim como escolher as imagens e músicas que pretendem resolver em forma de puzzle. Foram conduzidos vários testes de utilizador, nomeadamente um para cada aplicação desenvolvida. Sobre a primeira aplicação vinte e quatro participantes jogaram puzzles visuais e auditivos, distribuídos equitativamente pelas modalidades. Deste modo, cada participante resolveu nove puzzles de imagem ou nove puzzles audio distintos. Neste primeiro estudo procurou descobrir-se as estratégias de resolução dos puzzles, procurando principalmente igualdades e diferenças entre os diferentes modos. Para o segundo estudo foi usada a segunda aplicação desenvolvida, e foram abrangidos novamente vinte e quatro utilizadores, doze dos quais sendo cegos. Cada participante resolveu três puzzles audio diferentes. Relativamente a este estudo, foi proposta uma comparação entre os modos estudados anteriormente, especialmente sobre o modo audio, uma vez que foi usado o mesmo procedimento. Para os utilizadores cegos o objectivo foi provar que seria possível criar um jogo divertido, desafiante e sobretudo acessível a partir de um conceito de jogo clássico. Para o último estudo, vinte e quatro participantes, organizados em pares, jogaram puzzles visuais e de audio em modo cooperativo e competitivo. Cada conjunto de participantes resolveu quatro puzzles, um para cada modo de jogo por cada tipo de puzzle, o que significa dois puzzles visuais, um competitivo e outro cooperativo, e dois puzzles audio, sendo também um cooperativo e outro competitivo. O objectivo mais uma vez foi procurar as estratégias de resolução, permitindo também a comparação com outros modos anteriormente estudados. Todos os jogos foram transformados em dados contendo todas as acções que cada jogador tomou durante a resolução do puzzle. Esses dados foram depois transformados em números específicos de forma a poderem ser analisados e discutidos. Os valores obtidos foram divididos em três grupos principais, as tentativas de colocação de peças, o número de ajudas, e o tempo de conclusão do puzzle. Em relação às tentativas de colocação de peças é possível identificar a ordem correspondente segundo três formas distintas, pela classificação do tipo de peças, pela disposição das peças na fita e pela ordem sequencial do puzzle. Os resultados do estudo mostram que uma mesma estratégia de resolução de puzzles é usada através de todos os modos estudados, os jogadores optam por resolver primeiro as zonas mais relevantes do puzzle, deixando as partes mais abstractas e confundíveis para o final. No entanto, parente novas modalidades de jogo, pequenas percentagens de utilizadores mostraram diferentes estratégias de resolução. Através das opiniões dos utilizadores é também possível afirmar que todas as aplicações desenvolvidas são jogáveis, divertidas e desafiantes. No final foi criado um conjunto de componentes reutilizáveis e um conjunto de parâmetros para a criação de novos jogos. Numa linha de trabalho futuro foram propostos vários objectivos interessantes que podem promover e reaproveitar o trabalho desenvolvido. Deste modo foi criado um jogo de puzzle baseado na primeira aplicação desenvolvida, mantendo os modos visual e audio, de forma a poder integrar no mercado de aplicações móveis, permitindo deste modo, um estudo em larga escala sobre os mesmos conceitos estudados neste trabalho. Foi também pensada a criação de um servidor centralizado, permitindo conter os resultados de todos os jogadores de forma a criar um ranking geral, podendo deste modo incentivar os jogadores a melhorar o seu desempenho, e ajudar a promover o próprio jogo. Outra alternativa passa por melhorar e aperfeiçoar o modo háptico, de forma a criar mais uma modalidade viável sobre o mesmo conceito de jogo, de forma a poder ser também estudada de forma equivalente. O puzzle para invisuais pode também ser melhorado e aperfeiçoado de forma a criar mais desafios através da inclusão dum modo háptio. E por fim, não menos importante, criar novas dimensões de jogo em grupo, permitindo jogar os modos cooperativo e competitivo em simultâneo, tendo por exemplo duas equipas de dois jogadores cada, a cooperar entre si para completar o puzzle, e de certa forma a competir contra a outra equipa para terminar primeiro e com melhores resultados. O objectivo seria, mais uma vez, estudar as estratégias usadas.Mobile entertainment applications have an important and significant role in the software market, covering a diverse group of users. All this is due to the sudden success of innovative interaction devices such as Nintendo’s Wiimote, Sony’s Move and Kinect’s Microsoft. On the other hand, these multimodal interaction techniques have been explored for mobile games. The latest generation of mobile devices is equipped with a wide variety of sensors, in addition to the obvious such as touch screen and microphone. There are other interesting components such as digital compass, accelerometers and optical sensors. Mobile devices are also used as a digital camera, personal organizer, to watch videos and listen to music, and of course, to play games. Looking for the new users groups and for the new ways to play the games and include new forms of interaction, using the attributes and capabilities of new platforms and new technologies is an issue as poignant and very challenging. This work aims to study and propose new dimensions of play and interaction with mobile platforms, whether smartphones or tablets, which suit most distinct communities of players. It is intended primarily to explore alternative modalities such as touch-based and vibratory, as well as audio based, combined or not with traditional visual ones. It also aims at exploring group games, spatially distributed and co-located, finding and studying new forms of expression in classic games and innovative games that involve small sets of individuals. The ubiquity inherent to mobile devices leads us to find input and output flows which support rapid or less rapid entry commands, without losing the interest and motivation to play. In addition to the design and implementation of three or four small game applications intended to create a set of reusable components and a set of guidelines for creating new games

Undercurrents – A Computer-Based Gameplay Tool to Support Tabletop Roleplaying

This paper introduces Undercurrents, a computer-based gameplay tool for providing additional communication and media streams during tabletop roleplaying sessions. Based upon a client-server architecture, the system is intended to unobtrusively support secret communication, timing of audio and visual presentations to game events, and real-time documentation of the game session. Potential end users have been involved in the development and the paper provides details on the full design process

An Information-Theoretic Framework for Consistency Maintenance in Distributed Interactive Applications

Distributed Interactive Applications (DIAs) enable geographically dispersed users to interact with each other in a virtual environment. A key factor to the success of a DIA is the maintenance of a consistent view of the shared virtual world for all the participants. However, maintaining consistent states in DIAs is difficult under real networks. State changes communicated by messages over such networks suffer latency leading to inconsistency across the application. Predictive Contract Mechanisms (PCMs) combat this problem through reducing the number of messages transmitted in return for perceptually tolerable inconsistency. This thesis examines the operation of PCMs using concepts and methods derived from information theory. This information theory perspective results in a novel information model of PCMs that quantifies and analyzes the efficiency of such methods in communicating the reduced state information, and a new adaptive multiple-model-based framework for improving consistency in DIAs. The first part of this thesis introduces information measurements of user behavior in DIAs and formalizes the information model for PCM operation. In presenting the information model, the statistical dependence in the entity state, which makes using extrapolation models to predict future user behavior possible, is evaluated. The efficiency of a PCM to exploit such predictability to reduce the amount of network resources required to maintain consistency is also investigated. It is demonstrated that from the information theory perspective, PCMs can be interpreted as a form of information reduction and compression. The second part of this thesis proposes an Information-Based Dynamic Extrapolation Model for dynamically selecting between extrapolation algorithms based on information evaluation and inferred network conditions. This model adapts PCM configurations to both user behavior and network conditions, and makes the most information-efficient use of the available network resources. In doing so, it improves PCM performance and consistency in DIAs

GHItaly'17: 1st Workshop on Games-Human Interaction

The 1st Workshop on Games-Human Interaction (GHItaly ‘17) aims at bringing together scholars and industry practitioners to establish a common ground on the topic