Maximierung der Effektivität von VR-“ExerGaming” durch einen personalisierten Ansatz

Die zunehmende Digitalisierung hat zur Entwicklung von Technologien wie künstlicher Intelligenz (KI), erweiterter Realität (AR) und virtueller Realität (VR) geführt.

Diese technologischen Fortschritte zielen darauf ab, die digitale Welt interaktiver, immersiver und nahtlos in unser tägliches Leben zu integrieren, sodass wir Grenzen überwinden und in Bereiche eintauchen können, die bisher undenkbar waren.

VR ist insbesondere ein computergeneriertes simuliertes Erlebnis, das durch tragbare Technologie und sensorische Komponenten wahrgenommen wird. Realistische Bilder und Klänge werden durch Headsets und Projektionen erzeugt, wodurch eine virtuelle Umgebung entsteht, in der Menschen sich bewegen und mit virtuellen Gegenständen interagieren können.

Die beliebtesten Anwendungen dieser Technologie finden sich derzeit in Videospielen, virtuellen Meetings, medizinischer Ausbildung, Patientenrehabilitation und militärischer Ausbildung.

Ein weiterer interessanter und hochwertiger Einsatz von VR hat sich in der Fitnessindustrie entwickelt, wo schätzungsweise 1 bis 2 Millionen Menschen in VR trainieren.

Dies ist von großer Bedeutung, da regelmäßige körperliche Aktivität für die Aufrechterhaltung eines gesunden Körpergewichts, die Verbesserung der geistigen Gesundheit, den Schutz vor chronischen Erkrankungen und die Steigerung der allgemeinen Lebensqualität unerlässlich ist.

Allerdings bleiben Motivation und Einhaltung von Übungen ein Problem bei allen Arten von körperlichen Übungen.

Unternehmen und Wissenschaftler erwarten, dass sich dies mit VR-Exergaming ändern wird – einer Kombination aus körperlicher Übung und Gaming -, die großes Potenzial für die Förderung körperlicher Aktivität hat. Laut Dr. Dominic Potts, dem Leiter einer neuen Studie, die darauf abzielt, Sensor-Technologie zu nutzen, um Übende zu motivieren:

“Mit Exergaming können wir dieses Problem angehen und die Freude und Leistung einer Person maximieren, indem wir den Schwierigkeitsgrad an die Fähigkeiten und Stimmung des Benutzers anpassen.”

VR-Exergaming: Die Lösung für bessere Gesundheit

Der zunehmende Fokus auf Gesundheit und Fitness hat den globalen VR-Fitness-Markt im Wert von etwa 11,1 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022 angetrieben, mit Prognosen, die bis zum Ende des Jahrzehnts 16 Milliarden US-Dollar übersteigen werden.

Mit Hilfe von VR-Technologie können Menschen trainieren und ihre Gesundheit direkt von zu Hause aus aufrechterhalten.

Exergaming oder aktives Videospiel ist ein aufkommender Trend, bei dem digitale Spiele körperliche Bewegung erfordern, um ein aktives Spielerlebnis zu stimulieren.

Dies ist der Grund, warum viele es auch als “die Zukunft des Fitness” bezeichnet haben.

Im Vergleich zu herkömmlichen Übungen können Exergames sowohl die Leistung als auch die Freude verbessern, indem sie den Benutzer von Unbehagen ablenken, wenn er näher an die ventilatorische Schwelle herankommt oder sie überschreitet, und ihn in ansprechende virtuelle Umgebungen eintauchen lässt.

Um beste Ergebnisse zu erzielen, müssen Exergames Herausforderungen bieten, die mit den Fähigkeiten des Benutzers übereinstimmen, sodass er die Vorteile von Immersion, Leistung und Freude realisieren kann.

Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, den Schwierigkeitsgrad des Exergames in Echtzeit anhand der Herzfrequenz des Benutzers anzupassen.

Es gibt jedoch eine bessere Möglichkeit, die Anpassungen von Exergaming zu steuern, und das ist die Schätzung des emotionalen Zustands des Benutzers während des Spielens.

Durch Affekt-Erkennung, die auf physiologischen Sensor-Messungen basiert, können Exergames nicht nur in Bezug auf Schwierigkeitsgrad, sondern auch in anderen Aspekten wie interaktiver Erzählung angepasst werden.

Es kann sogar dazu beitragen, das Spielerlebnis besser zu verstehen.

Allerdings ist die Affekt-Erkennung in Exergaming aufgrund des Einflusses von körperlicher Übung und zwischenmenschlichen Unterschieden auf Emotionen und physiologische Messungen herausfordernd.

Dies erfordert die Notwendigkeit von emotionsauslösenden Umgebungen, für die Forscher Lösungen angeboten haben.

Jedoch sind diese auf Flow oder nur auf das angenehme Gefühl (Valenz) fokussiert und werden nicht über verschiedene Intensitätsstufen validiert.

Außerdem beeinflusst körperliche Anstrengung mehrere physiologische Messungen wie Bewegung und Schweiß.

Während die Affekt-Erkennung in nicht-VR-Exergames untersucht wurde, jedoch nur bei moderaten Übungsintensitäten, gab es bisher keine systematische und strenge Vergleichsstudie zum affektiven Zustand in VR-Exergames über verschiedene Anstrengungsniveaus hinaus als Valenz.

Darüber hinaus gibt es die Notwendigkeit, zwischenmenschliche Unterschiede, Übungs-Einfluss und Umweltfaktoren wie Reize bei der Bewertung von Daten im Zusammenhang mit physiologischen Sensoren zu berücksichtigen.

Das Entfernen dieser Faktoren aus den Sensor-Daten kann die Allgemeingültigkeit, Robustheit und Vorhersagekraft von Affekt-Erkennungsmodellen erhöhen, so die Studie.

Das Forschungsteam der Universität Bath hat sich daher zum Ziel gesetzt, Exergames zu entwickeln, die tatsächlich einen besseren und personalisierten Ansatz für verbesserte Ergebnisse bieten können.

Ein personalisierter Ansatz für VR-Exergaming

Unterstützt durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon Europe der Europäischen Union und Innovate UK, hat die neueste Forschung Exergames entwickelt, an die sich Menschen halten können.

Diese Spiele verwenden Sensoren, um kontinuierlich den emotionalen Zustand einer Person während des Trainings zu messen und das Spiel in Echtzeit anzupassen, um die Benutzer zu engagieren.

Laut Dr. Potts können vollständig adaptive Übungsspiele die Emotionen einer Person erkennen und Hindernisse bereitstellen, wenn sie bereit für eine Herausforderung sind, und “Belohnungen”, wenn sie kämpfen.

Das Team der Universität Bath war erfolgreich darin, solche personalisierten Exergames zu entwickeln, indem es eine neue Reihe von Sensoren verwendete, die in VR-Headsets und Wearables wie Smartwatches integriert werden können.

Diese Sensoren verfolgen dann die physischen Veränderungen des Übenden, während er trainiert.

Während Sensoren sehr effektiv sein können, um unsere emotionalen Zustände zu verfolgen, sind sie nur dann effektiv, wenn wir inaktiv sind und nicht, wenn wir körperliche Aktivitäten ausführen.

Dies kann schließlich mit den neuen Sensoren geändert werden, die traditionell in VR-Headsets eingebettet sind, um die Pupillenerweiterung und Blinzel zu verfolgen.

Die Wissenschaftler der Universität Bath haben 72 Teilnehmer für einen VR-Static-Cycle-Rennen rekrutiert.

Diese Teilnehmer, die hauptsächlich Mitarbeiter und Studenten der Universität selbst waren, umfassten 43 Männer, 27 Frauen, 1 nicht-binär und 1 “anderes” mit Alter zwischen 18 und 60.

Die meisten dieser Teilnehmer hatten eine hohe körperliche Aktivität, nutzten VR gelegentlich und hatten auch gelegentlich Videospiele gespielt.

Das Rennen fand in vier verschiedenen virtuellen Umgebungen statt, von denen jede für eine bestimmte Emotion konzipiert war, d. h. Traurigkeit, Glück, Ruhe und Stress.

Eine spezifische Kombination von Sensoren wurde dann verwendet, um Gesichtsausdrücke, Pupillengröße, Herzfrequenz, Hautentzündung, Schweißspiegel und elektrodermale Aktivität zu messen, um den Stresspegel zu überprüfen.

So sammelten die Forscher die Daten durch die Sensoren, während die Teilnehmer durch diese virtuellen Umgebungen bei niedriger, mittlerer und hoher Übungsintensität gingen.

Jede Sitzung war 90 Minuten lang für eine Übungseinheit pro Intensitätsstufe.

Die Forscher konnten den emotionalen Zustand des Benutzers für jede Trainingseinheit genau bestimmen.

Mit diesem Wissen konnten sie den Schwierigkeitsgrad und die Natur der virtuellen Umgebung mit den physiologischen Veränderungen anpassen, die der Benutzer erlebte.

Emotionally intelligentes VR-Training

Basierend auf dieser Forschung haben die Wissenschaftler acht Richtlinien für VR-Exergame-Entwickler formuliert, um die emotionale Bindung der Benutzer zu verbessern.

Diese Empfehlungen umfassen das Design von Pupillen-Erkennungssensoren, um Luminanzänderungen in der virtuellen Umgebung zu korrigieren, die Berücksichtigung der vorherigen Schweißspiegel des Benutzers, um Stress und Erregung des Nervensystems vorherzusagen, die Reinigung der Sensor-Daten vor und während des Exergames, um das Spiel für jeden Benutzer anzupassen, und die Verwendung mehrerer physiologischer Sensoren, um Vorhersagen über den emotionalen Zustand zu verbessern.

Weitere Empfehlungen umfassten die Einbeziehung der Leistung des Benutzers, um die Vorhersage zu verbessern, die Vermeidung linearer Regressionsmodelle für die Vorhersage von Emotionen, die Nichtverwendung von Rohdaten ohne Entfernen von Signalen, die nicht mit emotionalen Veränderungen zusammenhängen, und die Nichtverwendung von Blinkmaßen.

Die Studie ist jedoch nicht ohne Einschränkungen.

So ist sie beispielsweise nur auf Frauen, moderat aktive Personen und Menschen aus einer breiten Altersspanne anwendbar.

Das Spiel dauerte nur 12 Minuten, ohne Aufwärmen und Abkühlen, und betrachtete nur eine Übungsart – Radfahren.

Diese Ergebnisse wurden auf der CHI-Konferenz über menschliche Faktoren in der Computertechnologie veröffentlicht, wo das Papier einen ehrenvollen Erwähnungspreis erhielt.

Die Forscher hoffen nun, dass die Studie von Spiel-Entwicklern übernommen wird, um immersive Programme zu erstellen, die Benutzer dazu bringen, länger zu trainieren, als sie normalerweise wählen würden.

Das Ziel “ist es, VR-Training emotional intelligent zu machen”, sagte der Leiter der Studie, Dr. Christof Lutteroth, Direktor des Forschungszentrums REVEAL der Universität.

Er wies auch darauf hin, dass VR-Übungen bereits auf Schulniveau sowie in Sportwissenschaft und Rehabilitation eingesetzt werden.

“Wir erwarten, dass VR-körperliche Aktivität in den kommenden Jahren an Popularität gewinnt… daher ist es wichtig, Technologie zu entwickeln, die emotional intelligent und an Benutzerunterschiede angepasst ist.”

Im Bereich von VR-Training wird derzeit viel Fortschritt erzielt, da Menschen ihre Erfahrungen teilen, wie z. B. das Abnehmen von 100 Pfund mithilfe von VR-Geräten oder das Erreichen von Fitnesszielen mithilfe von VR-Trainingsgeräten.

Angesichts des Interesses der Menschen nehmen Unternehmen auch aktiv teil.

Virtuix kündigte beispielsweise vor kurzem an, dass sein Omni-One-VR-Laufband im September für 2.595 US-Dollar (zzgl. Versand) nach einer Entwicklungszeit von zehn Jahren veröffentlicht wird.

30.000 Einheiten wurden bereits während der Vorbestellungsphase des Omni-One-VR-Laufbands verkauft.

Das Startup hat auch insgesamt 40 Millionen US-Dollar durch Venture-Capital und Einzelinvestitionen aufgebracht, um seine Bemühungen voranzutreiben.

Das VR-Laufband von Virtuix, das “der Realisierung von VR-Lokomotion” gewidmet ist, kommt zu einer Zeit, in der Mixed Reality von Technologie-Giganten wie Meta und HTC viel Aufmerksamkeit erhält.

VR-Fitness-Spiele und -Apps fluten nun den Markt, darunter das abonnementbasierte FitXR, das eine Vielzahl von Workouts anbietet, Supernatural und Les Mills BodyCombat.

Klicken Sie hier, um eine Liste der Unternehmen zu sehen, die die AR/VR-Grenze neu definieren.

Unternehmen, die VR-Training vorantreiben

Viele Unternehmen sind an der Weiterentwicklung des Bereichs VR-Exergaming beteiligt, wie wir oben erwähnt haben.

Dazu gehören Apple (AAPL), das in VR und AR Fortschritte gemacht hat und Fitness-Features wie Herzfrequenz-Tracking und emotionale Wohlbefindens-Metriken in seine Geräte integrieren will.

Peloton (PTON), bekannt für seine Fitness-Geräte, erkundet auch VR, um die Benutzererfahrung zu verbessern.

Vuzix Corporation (VUZI) entwickelt intelligente Brillen und tragbare Display-Technologie, während NVIDIAs (NVDA) fortschrittliche GPU-Technologie VR-Erfahrungen antreibt.

Lassen Sie uns nun einige namhafte Unternehmen in diesem Bereich betrachten:

#1. Meta Platforms (META)

Meta, mit seiner Quest-VR-Sparte, ist ein führender Anbieter von immersiver VR-Hardware und -Software.

Die Quest-VR-Headsets werden für eine Vielzahl von Aktivitäten verwendet, darunter Unterhaltung, Reisen, Design, Gaming und Fitness.

Immersive Trainingsroutinen werden über Supernatural und FitXR angeboten.

Mit einem Marktwert von über 1,3 Billionen US-Dollar werden Meta-Aktien derzeit bei 515,48 US-Dollar gehandelt, was einem Anstieg von 46 % seit Jahresbeginn entspricht.

Für das zweite Quartal 2024 berichtete das Unternehmen einen Umsatz von 39,07 Milliarden US-Dollar, was einem Anstieg von 22 % im Vergleich zum Vorjahr entspricht, während die Gesamtkosten und -ausgaben um 7 % auf 24,22 Milliarden US-Dollar stiegen.

Die Aktienrückkaufprogramme beliefen sich auf 6,32 Milliarden US-Dollar, während 1,27 Milliarden US-Dollar für Dividenden ausgegeben wurden.

Barmittel, Bargeldäquivalente und marktfähige Wertpapiere beliefen sich am Ende des Quartals auf 58,08 Milliarden US-Dollar, und der Free Cash Flow betrug 10,90 Milliarden US-Dollar.

#2. Unity Software Inc. (U)

Eine der führenden Plattformen für die Erstellung von VR-Anwendungen, wird Unitys Engine auch von Entwicklern weit verbreitet genutzt, um interaktive und immersive VR-Erfahrungen im Fitnessbereich zu entwickeln.

Mit einem Marktwert von über 6,7 Milliarden US-Dollar werden Unity-Aktien derzeit bei 16,99 US-Dollar gehandelt, was einem Rückgang von 58,2 % seit Jahresbeginn entspricht.

Für das zweite Quartal 2024 berichtete das Unternehmen einen Umsatz von 449 Millionen US-Dollar, was einem Rückgang von 16 % im Vergleich zum Vorjahr entspricht.

Der bereinigte EBITDA betrug 113 Millionen US-Dollar, während der GAAP-Nettoverlust 126 Millionen US-Dollar betrug.

“Wir glauben, dass mit besserer Ausführung der Umfang und die Lebendigkeit dieser Märkte es Unity ermöglichen, seinen Platz neben den besten Unternehmen der Gaming- und Technologiebranche zu verdienen.”

– Unitys CEO

Fazit

Je mehr unsere Welt digital wird, desto weniger Menschen werden sich für körperliche Aktivität interessieren.

Allerdings haben Wissenschaftler und Unternehmen eine Lösung für dieses Problem gefunden.

Die laufende Integration von virtueller Realität in Exergaming revolutioniert körperliche Fitness und geistige Gesundheit, indem sie Workouts noch ansprechender und unterhaltsamer macht.

Dies bedeutet nicht, dass es keine Herausforderungen im VR-Exergaming gibt, aber Studien wie die hier behandelte sind dabei, diese Herausforderungen wie Motivation anzugehen, um bessere Lösungen für die Öffentlichkeit bereitzustellen.

Wenn VR also mit fortschrittlicher emotionaler Erkennung, Sensor-Integration und personalisierter Rückmeldung weiterentwickelt wird, verspricht es nicht nur Gaming und Unterhaltung, sondern auch Gesundheit und allgemeines Wohlbefinden zu verändern.

Klicken Sie hier, um eine Liste der Top 10 AR- und VR-Aktien zu sehen.