Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, ein Konzept für ein BCI- bzw. EEG-Biofeedback-Computerspiel zu entwickeln, wobei die Bezeichnung Spiel zu diskutieren ist. Dabei sollen aktuelle Erkenntnisse und Prinzipien aus ähnlichen Arbeiten anderer Autoren Beachtung finden. Wünschenswert wäre ein höhenangsttherapeutischer Nutzen.
Inhaltsverzeichnis
2 Einleitung
3 Serious Game
3.1 Definition
3.2 Ähnliche Begriffe
3.3 Affective Game
3.4 Komponenten
3.5 For Health
3.5.1 Einsatzgebiete, Ziele und Zielgruppen
3.5.2 Klassifizierung
3.5.3 Interaktionswerkzeuge
3.5.4 Spiel-Engines
3.5.5 Effekt
3.5.6 Weitere Beispiele
3.6 Fazit
4 Angst
4.1 Therapie
5 Sensoren
5.1 Bewegungs-/ Raumsensoren
5.2 Biosensoren und Biofeedback
5.3 Neurofeedback, EEG-Sensoren und BCIs
5.3.1 EEG-Computerspiele und -Beispiele
5.3.2 EPOC und Computerspiele
5.3.3 Mindwave und Computerspiele
5.3.3.1 Funktionsprinzip
5.3.3.2 Für und Wider
5.3.3.3 Video-Experiment von Chak
5.3.3.4 Mindset Development Tool
5.3.3.5 Beispiel-Computerspiele
5.3.3.6 Fazit
6 Spiel-Engines
6.1 Unreal Engine versus Unity
6.2 Unreal Engine plus Mindwave Beispiele
6.3 Unity plus Mindwave Beispiele
7 Oculus Rift
8 ‚Höhenflug‘
8.1 Inspiration
8.2 Vorüberlegungen
8.2.1 Allgemeines
8.2.2 Prinzipien
8.2.3 Steuerung
8.3 Spielentwicklung mit Unity
8.3.1 Gestaltung
8.3.2 Quelltexte
8.4 Erweiterungen und Verbesserungen
9 Schluss
Zielsetzung & Themen
Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht darin, ein Konzept für ein BCI- bzw. EEG-Biofeedback-Computerspiel zu entwickeln, wobei der therapeutische Nutzen zur Reduktion von Höhenangst im Vordergrund steht und aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse sowie Prinzipien ähnlicher Forschungsarbeiten integriert werden.
- Entwicklung von BCI- und EEG-Biofeedback-Systemen in Computerspielen
- Therapeutische Anwendung von Serious Games for Health (SG4H)
- Technische Integration von EEG-Sensoren (Mindwave) und VR-Headsets (Oculus Rift) in Spiel-Engines (Unity)
- Analyse von Usability-Anforderungen und Game-Design-Richtlinien für Affective Games
Auszug aus dem Buch
3.3 Affective Game
„The term affective gaming refers to [...] games in which the players’ behavior directly affects the games objectives and gameplay. More precisely, the emotional state and actions of a player can be correctly recognized and properly used in order to alter the gameplot and offer to the player an increased user experience feeling“ (Kotsia et al., 2012, S. 1).
Ziel der Entwicklung solcher Spiele ist es also diese derart ‚intelligent‘ zu gestalten, dass sie in jedem spezifischen Moment die ‚Gefühle‘ des Spielers erfassen, bspw. durch EEG-Messungen (siehe Kapitel 5.3; vgl. Kotsia et al., 2012, S. 1), um mit den daraus abgeleiteten Effekten in der Spielwelt ein realistischeres und befriedigenderes Spielerlebnis schaffen (vgl. Kotsia et al., 2013, S. 663).
Zum Unterschied zwischen Biofeedback-Spiel und Affective Game: Gilleade et al. erklären, dass das bloße Einbeziehen von biosensorischen Daten in ein Computerspiel dieses Spiel nicht zu einem Affective Game mache. Als Beispiel dient Bionic Breakthrough (1983), ein Spiel für welches die elektrische Aktivität auf den Stirnmuskeln des Spielers gemessen werden sollte mittels eines Gerätes namens Atari MindLink. Damit wurde lediglich die übliche Steuerung via eines Spiele-Controllers ersetzt, was es zu einem Biofeedback-Spiel mache. Ein Affective Game zeichne sich jedoch durch „affective feedback“ aus. Dies bedeute, „the computer is an active intelligent participant in the biofeedback loop“ (Gilleade et al., 2005, S. 3), der Einsatz von biosensorischen Daten gehe also über die Steuerung des Spiels hinaus.
Zusammenfassung der Kapitel
Einleitung: Einführung in die Bedeutung und Geschichte von Computerspielen sowie Vorstellung des Ziels, ein EEG-Biofeedback-Konzept zur Höhenangst-Therapie zu entwerfen.
Serious Game: Definition und Abgrenzung des Begriffs Serious Game von ähnlichen Konzepten wie Edutainment oder Affective Games und Analyse der fünf Kernkomponenten von Spielen.
Angst: Theoretische Grundlagen zu den Begriffen Angst und Emotion sowie Erläuterung von Therapieansätzen wie der virtuellen Expositionstherapie.
Sensoren: Untersuchung verschiedener Sensortypen für physiologische Daten und Festlegung der Auswahlkriterien für den Einsatz im Projekt.
Spiel-Engines: Vorstellung und Vergleich gängiger Spiel-Engines unter Berücksichtigung von Kriterien wie Realitätstreue und Integrationsmöglichkeiten von BCI-Hardware.
Oculus Rift: Betrachtung der technischen Spezifikationen und Integrationsmöglichkeiten des Head-Mounted Displays im Kontext des Projekts.
‚Höhenflug‘: Konkrete Beschreibung der Projektumsetzung, inklusive Designüberlegungen, technischer Entwicklung mit Unity und der verwendeten Quelltexte.
Schluss: Zusammenfassende Betrachtung der Ergebnisse, Reflektion der Erreichbarkeit der Projektziele und Ausblick auf zukünftige Optimierungspotenziale.
Schlüsselwörter
Serious Games, BCI, EEG, Biofeedback, Neurofeedback, Höhenangst, Akrophobie, virtuelle Expositionstherapie, Unity, Oculus Rift, Affective Gaming, Stressmanagement, Spiel-Engine, Mensch-Computer-Interaktion, Sensorik
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit dem Entwurf und der theoretischen sowie praktischen Konzeption eines computergestützten BCI-Biofeedback-Spiels, das einen therapeutischen Nutzen bei Höhenangst bieten soll.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Die zentralen Felder sind die Definition von Serious Games, die Messbarkeit von Angst mittels EEG-Sensoren sowie die softwareseitige Integration von Biosignalen in eine virtuelle 3D-Umgebung.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das primäre Ziel ist es, ein funktionales Konzept für ein Spiel zu erstellen, bei dem physiologische Daten (EEG) den Schwierigkeitsgrad oder die Umgebung steuern, um so Höhenangst durch kontrollierte Konfrontation zu mindern.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es wird eine Literaturanalyse zu bestehenden Serious Games und Biofeedback-Konzepten durchgeführt, kombiniert mit einer explorativen Entwicklungsarbeit einer Anwendung in der Spiel-Engine Unity.
Welche Inhalte werden im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil behandelt die Auswahl geeigneter Hardware-Sensoren, den Vergleich von Spiel-Engines, die Integration von Oculus Rift und Neurosky Mindwave sowie die technische Umsetzung der Spielmechanik mittels C#-Quelltexten.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit ist primär durch Begriffe wie Serious Games, EEG-Biofeedback, Höhenangst, Virtual Reality und BCI-Schnittstellen charakterisiert.
Warum wurde das Neurosky Mindwave als Sensor ausgewählt?
Die Wahl fiel auf das Mindwave aufgrund seiner vergleichsweise geringen Anschaffungskosten, der Benutzerfreundlichkeit durch ein trockenes Sensor-Design und der Verfügbarkeit eines Software Development Kits.
Welche Rolle spielt die Spiel-Engine Unity bei diesem Konzept?
Unity dient als Entwicklungsumgebung, da sie eine breite Dokumentation bietet und die Einbindung externer Plug-ins wie der ThinkGear-Schnittstelle zur Datenübertragung vom EEG-Headset ermöglicht.
- Arbeit zitieren
- Matthias Weber (Autor:in), 2015, "Höhenflug". Konzept eines BCI-Computerspiels zur Höhenangst-Reduktion, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/301783
