26 мая 2015 г.

Исследование потенциала дыхательного контроля в игровых интерфейсах

Несколько недель назад мы нашли интересное, довольно старое по текущим меркам исследование, освещающее возможность использования дыхания как средства управления в играх. Показалось интересным не в последнюю очередь из-за использования в исследовании Serious Sam HD.




В 2011 году сотрудники "Лаборатории Смешанной Реальности" Нотингхэмского университета, "Школы компьютерных дисциплин" Университета Линкольна и компании Aerial, все три из которых расположены в Великобритании, подготовили доклад на тему своей исследовательской работы "Дыхательные игры: освоение потенциала контроля дыхания в игровых интерфейсах". Если говорить чуть попроще, то студенты и ученые исследовали возможность использования дыхательных процессов человека в компьютерных играх в качестве альтернативного способа управления и введения связанных с этим геймплейных элементов.

Прежде всего для этого исследования была создана специальная технология: обычная дыхательная маска-противогаз, модифицированная таким образом, чтобы воспринимать, отслеживать и реагировать на воздушный поток, выдыхаемый человеком из легких, благодаря специальным встроенным сенсорам. Также, была написана программа, позволяющая переводить вдох-выдох человека в дыхательной маске в понятные компьютеру операции, и выстраивать таким образом связь между дыханием и выполняемым действием. Использование противогаза в данном исследовании оказалось наиболее выгодным, т.к. он позволяет наиболее точно охватывать область дыхания (нос и рот), а также способствует дополнительному игровому опыту ввиду своего внешнего вида, который, как известно, знаком каждому. Противогаз из-за своего вида и сути использования является элементом культурного резонанса и фигурирует как в боевых операциях, как символ кошмаров военного времени, так и в хоррор-кино, играх и вплоть до атрибута различных фетишей. Ну и естественно его было легче всего достать. В данном случае был выбран противогаз и фильтр марки S10 британской армии. Фильтр был переоборудован в систему мониторинга дыхания, с двумя сенсорами потока воздуха, батарейками и микропроцессором на базе Arduino с подключенным WIFi-передатчиком. Таким образом, микропроцессор принимал данные с сенсоров дыхания и через WiFi мог послать их на любое другое устройство в сети. Оставалось только начать испытания.

Для тестирования возможности манипуляции дыханием было выбрано пять простых игр, одной из которых (и самой первой) оказалась... Serious Sam HD: The First Encounter. Да-да. Как известно, Serious Sam - это традиционный шутер от первого лица в стиле Doom. Игра была модифицирована и адаптирована таким образом, чтобы положение курсора на экране вертикально колебалось в зависимости от дыхания игрока.

При создании системы управления прицелом был применен относительно простой подход. Генерируя "ложные" движения мыши (используя команду SetCursorPos), положение курсора менялось на основе разницы между последовательными значениями двух (вдох и выдох) дыхательных сенсоров в маске; эти значения сначала были откалиброваны путем предварительной настройки датчиков и их показателей, чтобы зафиксировать уровень полного покоя курсора и его движения после воздействия воздушного потока. При этом использовалось среднее значение объема выдыхаемого воздуха, без учета особенностей какого-то определенного человека, объема и динамики его легких.

Игра управлялась игроком как и обычно: клавиатура для передвижения по уровням и мышка для прицеливания и стрельбы. Поскольку к уже существующим механизмам управления были добавлены "ложные" движения мыши, игровой процесс был практически идентичен таковому из оригинальной игры, за исключением того, что прицел должен был двигаться вверх и вниз по мере вдоха и выдоха игрока в маске.

Каковы же результаты?

От небольшой группы испытуемых (7 обычных геймеров-мужчин в возрасте от 19 до 25 лет) поступили весьма положительные отзывы. Все семеро человек сообщили, что им понравился данный эксперимент. Практически все игроки сошлись на общем мнении о динамике управления дыханием, и все кроме одного человека сослались на то, что задержка дыхания для стабилизации положения курсора в игре является очень приятным аспектом.

“[Было] ...круто, что ты можешь балансировать его. Сначала нужно немного привыкнуть, но когда разберешься, то он начинает реагировать так, как тебе нужно, это было здорово.”

Вполне ожидаемо большая часть отзывов была сконцентрирована на необходимости носить противогаз во время игры: в этом плане реакция была менее благоприятной, поскольку 6 из 7 испытуемых испытали проблемы с физической механикой устройства. Основные претензии к маске заключались в её громоздкости, весе, размерам (что ограничивало обзор экрана), внутренней температуре и небольшому неудобству. Двое из участников заявили, что маска немного запотела, хоть перед тестированием и был применен специальный анти-конденсатный спрей, однако одному человеку из этой пары показалось, что это только поспособствует игровому опыту. Контекстуализация была отмечена как важный фактор, поскольку один из испытуемых выразил мнение, что:

"[Ношение маски] было бы актуально и уместно в контексте игры, если ты, скажем, находишься в токсичной локации и твой персонаж носит этот противогаз."

Интересно, что большинство игроков заявили, что их дыхание не было подвергнуто изменениям, вызываемыми игровыми событиями (ожидалось, что игроки будут делать более резкие вдохи и выдохи в ответ на внезапное появление противников, особенно таких, как клиры). Учитывая, что это не связано с памятью игрока, существует несколько факторов, которые могут объяснить такое влияние. Все испытуемые были заядлыми геймерами и могли быть готовы к подобным выходкам игры, поскольку уже привыкли и выработали в себе недостаток эмоциональной или сильной психологической реакции. Также, могло быть и так, что игра оказалась недостаточно шокирующей, или же ярко освещенное помещение, в котором проходило тестирование, не способствовало достаточному погружению и возникновению атмосферы страха и напряжения, либо же игроки были как-то иначе отвлечены. В подтверждение этого, один из игроков заметил, что:

"Если бы сейчас была ночь, и я играл в полном одиночестве, желательно во что-нибудь страшное, то тогда что-нибудь и было бы".

Также было отмечено, что простое передвижение прицела дыханием не раскрывало полного потенциала механики, и возможно в этом направлении стоило бы придумать что-нибудь еще.

"Было бы хорошо, если бы игра определяла резкий, шумный вдох и на это бы реагировали враги, начинали атаковать".

В общем и целом, применение такого принципа контроля за дыханием человека и его влияние на игровой процесс, на прицеливание показалось очень эффективным и простым в имплементации способом. Тестируемые игроки выразили удовольствие дыханием как аспектом игры, несмотря на затруднения и проблемы в практической и физической реализации. И наконец, испытание Serious Sam HD показало, что чистое, ровное дыхание оказалось более удобным для прицеливания, не затрудняя стрельбу, и игроки хотели бы увидеть больше продвижений в этом направлении.

К слову, подобная практика реагирования на человеческое дыхание может применяться не только в компьютерных играх. Как отмечают исследователи, данная методика уже широко используется в наши дни: чувствительные сенсорные клавиатуры, реагирующие на короткие выдохи, управление креслами-каталками в случае, если парализованный человек не может пошевелить ни руками, ни ногами. Разумеется, уже существуют и готовые игры, заточенные специально под выполнение действия легкими, где, к примеру, нужно задуть свечу или раскрутить пропеллер.

Ознакомиться со всем отчетом по исследованию можно по данной ссылке (полностью на англ. языке).

0 коммент. :

Отправить комментарий