STAATLICH ANERKANNTE FACHHOCHSCHULE
Stand und Entwicklung
von Serious Games
im Bereich Prävention
und Gesundheit
Prof. Dr. Daniel Görlich
Fakultät für Informatik
Kurzvita
› 1979 geboren
› 1999 Studium Informatik & Psychologie
› 2005 (Senior) Consultant und Teamleiter,
Zentrum für Mensch-Maschine-Interaktion (ZMMI) am
Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI)
› parallel Promotion (2009)
› 2010 Manager am Fraunhofer-Institut für
Experimentelles Software Engineering (IESE)
› 2011 Berufung an die SRH Hochschule Heidelberg:
Fakultät für Informatik Studiendekan „Virtuelle Realitäten“
Konzept einer hochgradig immersiven VR
Virtuelle Realitäten für Serious Games
› voll-immersive VR kaum möglich
› Fokus auf Bildprojektion
und Bewegungserkennung
› Druck, Vibration, Temperatur?
› Hindernisse, Bodenunebenheiten?
› Gerüche und Geschmack?
› Sie werden mir sicher zustimmen,
dass eine solche Ausstattung in den
nächsten Jahren sicher nicht von
den Krankenkassen übernommen
werden wird!
› hier interessanter:
› VR ohne Geräte am Körper
› AR = Augmented Reality
› AV = Augmented Virtuality
Virtuelle Realitäten für Serious Games
› geringer Realismus genügt für Therapie-Zwecke
› menschliche Vorstellungskraft ergänzt VR Immersion
› Virtual Reality (Immersion / Exposure) Therapy
› Arachnophobie
› seit 1999
Projekt „Arachnophobia Therapy Through Virtual Reality“ (1999)
Virtuelle Realitäten für Serious Games
Das Telemental Health VR Project konfrontiert Irak-Veteranen mit
Post-traumatic Stress Disorder (PTSD) mit der Software „Virtual Iraq“
› geringer Realismus genügt für Therapie-Zwecke
› menschliche Vorstellungskraft ergänzt VR Immersion
› Virtual Reality (Immersion / Exposure) Therapy
› „Telemental Health VR Project“
› „Virtual Iraq“
› seit 2005
› 5 Mio. US-$
› Erfolgsrate >70%
Virtuelle Realitäten für Serious Games
› Fokusverschiebung: Rehabilitation Prävention, Fitness, …
› Spaßfaktor / Motivation erhöht Erfolg
› Anforderungen:
› Privatnutzer & Krankenkassen suchen kostengünstige Lösungen
› Anwendbarkeit erfordert „Natural User Interfaces“ (NUI)
› gezielter Einsatz erfordert Personalisierung (z.B. Trainingspläne)
› Implikationen:
› Verzicht auf Spezialkleidung & Zusatzgeräte
› Trend zu kamerabasierten Systemen + Augmented Reality / Virtuality
› Allrounder statt Spezialgeräte Spielekonsolen?
Sony
› 2003 EyeToy für PS2, 2007 Eye für PS3
› primär Bild- und Videoaufnahme
in-game (z.B. für Tanzspiele)
Bewegungs- & Gestenerkennung
nur in hell erleuchteten Räumen
› eher Kult als gut
› 2005: Exergame „EyeToy: Kinetic“
› entwickelt von Sony & Nike Motionsworks
› Zonen: Cardio, Combat, Toning, Mind & Body
› Personal Trainer Mode: 12 Wochen, Stufen
Nintendo Wii
› 2006 1 Woche nach PS3, 1 Jahr nach Xbox 360
› Wiimote + Balance Board
› Spiele: Wii Sports (2006), Wii Fit (2008), Wii Fit Plus (2009)
› Fitness spielerisch – statt medizinisch
› bessere intrinsische Motivation
› Spiele kaum individualisierbar
› Trainingspläne?
› Systeme leicht überlistbar
› Deutschland-Start Wii U: 30.11.
Microsoft Kinect
› Release: Nov. 2010
› 500 Mio. US-$
Marketingkampagne
› neue Zielgruppen:
› People und InStyle
› Oprah Winfrey Show
› Dancing with the Stars
› 8 Mio. Geräte in 60 Tagen
› Guinness-Buch-Eintrag als
„fastest selling consumer electronics device“
› Februar 2011: Kinect SDK für Windows
Microsoft Kinect
Jan Löhr
› Fakultäten für Informatik & Therapiewissenschaften
› Evaluation für Therapiezwecke
› Balance-Training mit Kinect:
› Leistungsverbesserung lokaler Stabilisatoren
› Sprunggelenk- & Hüftgelenkstrategien
› Wiederholung & Geschwindigkeit
Microsoft Kinect
› Sichtfeld der Kinect beschränkt Bewegungsfeld:
› theoretisch: 0,8 bis 4,0 Meter
› praktikabel: 1,2 bis 3,5 Meter
Microsoft Kinect
› Skeleton frame streams
› 20 Joints pro Person für maximal 2 verfolgbare Personen
› RAMSIS: 53 Joints, 104 Freiheitsgrade (DoF)
› Human Builder: 99 Joints, 148 DoF
› Jack: 68 Joints, 135 DoF
Zwischenfazit
› Fazit:
› beschränkte Wahrnehmung (20 joints, Verdeckung, keine Objekte)
› Messungenauigkeiten Feintuning, Einlernen, Algorithmen
› vereinzelte Spiele statt umfassende individuelle Trainingsprogramme
› Empfehlung:
› Reiz-Reaktions-Training, wiederholte Übungen, Sport
› ungeeignet für präzise Bewegungen (lokale Stabilisatoren, Feinmotorik, …)
› Bedarf:
› zusätzliche Sensorik
› Autorenwerkzeuge, Trainingsplan-Generierung
› Datenerfassung und -übermittlung
Weiterführende Projekte
› Motivotion60+ (09/2009 – 08/2012 mit 4,1 Mio. €)
› BMBF-gefördertes AAL-Verbundprojekt
› Anbindung verschiedenster Vitaldaten-Sensoren
basierend auf Projekten wie HugMe oder Sierra
› Trainingspläne mittels Autorenwerkzeug StoryTec (für Lernspiele)
Weiterführende Projekte
› Fraunhofer FIRST: Projekt MyRehab (08/2009 – 07/2012)
› Kinect zur Datenerfassung zusätzliche Box „Reha@Home“
Auswertung zusätzlicher Sensoren: Herzfrequenz, …
Daten-Speicherung & ggfs. Weiterleitung an Therapeut oder Arzt
Virtuelle Realität
› virtuelle, augmentierte und gemischte Realitäten
› breite Anwendung
› technische Hilfsmittel:
Head-Mounted Displays und Retinal Displays
Das große Sarah Wiener Kochspiel
› Entwicklung unterstützt von der TK
› nominiert als Bestes Serious Game (Dt. Computerspielpreis 2010)
› Lernspiel für gesunde & abwechslungsreiche Ernährung
Microsoft Kinect
› Kinect als 3D-Scanner
› Microsoft Research: Projekt „Kinect Fusion“
› Software „ReconstructMe“ der PROFACTOR GmbH:
XaviX® Port
› 2004
› Newcomer: SSD COMPANY LIMITED, www.xavix.com
› Datenhandschuhe, Bewegungserkennung
› virtuelle Repräsentation der Spielerbewegungen Immersion
› sehr schnell Fokus auf Sportspiele
› Tennis- & Baseballschläger, Boxhandschuhe,
Golfschläger, Angeln u.v.a.