VR‑’ExerGaming’‑tehokkuuden maksimoiminen henkilökohtaisen lähestymistavan avulla

Kasvava digitalisaatio on johtanut teknologioiden, kuten tekoälyn (AI), lisätyn todellisuuden (AR) ja virtuaalitodellisuuden (VR), kehittämiseen.

Nämä teknologiset edistysaskeleet pyrkivät tekemään digitaalisesta maailmasta interaktiivisemman, immersiivisemmän ja saumattomasti integroidun osaksi arkeamme, mahdollistaen rajojen ylittämisen ja aiemmin kuviteltavien maailmojen saavuttamisen.

VR on erityisesti tietokoneella luotu simuloitu kokemus, jonka havaitsee kannettavan teknologian ja aistikomponenttien avulla. Realistisia kuvia ja ääniä tuotetaan headsetien ja projektioiden kautta, luoden virtuaaliympäristön, jossa ihmiset voivat liikkua ja olla vuorovaikutuksessa virtuaalisten esineiden kanssa.

Tämän teknologian suosituimmat sovellukset löytyvät tällä hetkellä videosta peleissä, virtuaalitapaamisissa, lääketieteellisessä koulutuksessa, potilasrehabilitaatiossa ja sotilaskoulutuksessa.

Toinen mielenkiintoinen ja erittäin hyödyllinen VR:n käyttötapa on noussut kuntoilualalle, jossa arviolta 1–2 miljoonaa ihmistä treenaa VR:ssä.

Tämä on erittäin merkittävää, koska säännöllinen fyysinen aktiivisuus on olennaista terveellisen painon ylläpitämiseksi, mielenterveyden parantamiseksi, kroonisia sairauksia vastaan suojaamiseksi ja elämänlaadun kohottamiseksi. 

Kuitenkin motivaatio ja sitoutuminen liikuntaan ovat edelleen ongelma kaikissa fyysisissä harjoituksissa. 

Yritykset ja tutkijat odottavat VR‑exergamingin – fyysisen harjoituksen ja pelien yhdistelmän – muuttavan tilannetta, sillä se tarjoaa suuria lupauksia fyysisen aktiivisuuden kannustamiseen. Tohtori Dominic Pottsin, uuden tutkimuksen pääkirjoittajan, mukaan, jonka tavoitteena on hyödyntää anturiteknologiaa motivoimaan liikkujaita:

„Exergamingin avulla voimme ratkaista tämän ongelman ja maksimoida henkilön nautinnon ja suorituskyvyn mukauttamalla haasteen tason vastaamaan käyttäjän kykyjä ja mielialaa.“ 

VR‑exergaming: ratkaisu parempaan terveyteen

Kasvava terveys- ja kuntoiluun kohdistuva huomio on saanut aikaan maailmanlaajuisen VR‑kuntoilupelien markkinan, jonka arvo oli noin 11,1 miljardia dollaria vuonna 2022, ja sen odotetaan ylittävän 16 miljardia dollaria tämän vuosikymmenen loppuun mennessä.

VR‑teknologian avulla ihmiset voivat treenata ja ylläpitää terveyttään suoraan kotinsa mukavuudesta käsin. 

Exergaming, eli aktiivinen videopelaaminen, on nouseva trendi, jossa digitaaliset pelit vaativat kehon liikkumista, luoden aktiivisen pelikokemuksen. Tämä selittää, miksi monet ovat nimittäneet sen “kuntoilun tulevaisuudeksi”.

Perinteiseen liikuntaan verrattuna exergame-pelit voivat parantaa sekä suorituskykyä että nautintoa häiritsemällä käyttäjiä epämukavuudesta, kun he lähestyvät tai ylittävät hengityskynnyksen, upottaen heidät mukaansatempaaviin virtuaaliympäristöihin.

Parhaiden tulosten saavuttamiseksi exergame-pelien on tarjottava haasteita, jotka vastaavat käyttäjän kykyjä, auttaen heitä hyödyntämään upotuksen, suorituskyvyn ja nautinnon etuja. Pelin vaikeustason sovittaminen käyttäjän tasoon mahdollistaa flow-tilan saavuttamisen, joka on psykologisesti optimaalisin tila, jossa käyttäjä on keskittynyt ja sitoutunut. 

Yksi tapa saavuttaa tämä on säätää exergame-pelin vaikeutta reaaliaikaisesti käyttäjän sykkeen perusteella. 

Mutta on olemassa toinen, parempi tapa hallita exergame-pelien mukautuksia, ja se on arvioida käyttäjän tunne‑tila pelin aikana. Aistien tunnistuksen avulla, joka perustuu fysiologisiin anturimittauksiin, exergame-pelit voidaan mukauttaa ei vain vaikeustasoon, vaan myös esimerkiksi interaktiiviseen tarinankerrontaan. Tämä saattaa jopa auttaa meitä ymmärtämään pelaajakokemusta paremmin.

Kuitenkin tunne‑tilan tunnistaminen exergamingissä on haastavaa, koska fyysisen harjoituksen ja yksilöllisten eroavaisuuksien vaikutus tunteisiin ja fysiologisiin mittauksiin on merkittävä. 

Tämä edellyttää tunne‑tilaa herättäviä ympäristöjä, joihin tutkijat ovat tarjonneet ratkaisuja. He kuitenkin keskittyvät flow‑tilaan tai siihen, kuinka miellyttävä kokemus on (valenssi). Tietysti tämä on vain osa tunnevalikoimaa, eikä sitä ole vahvistettu eri liikunnan intensiteettitasoilla.

Lisäksi fyysinen rasitus vaikuttaa useisiin fysiologisiin mittauksiin, kuten liikkeeseen ja hikoiluun. Vaikka tunne‑tilan tunnistusta on tutkittu ei‑VR‑exergameissa, mutta vain kohtuullisilla liikunnan intensiteeteilla, systemaattista ja perusteellista vertailua henkilön tunne‑tilasta VR‑exergameissa eri rasitustasoilla valenssin lisäksi ei ole tehty.

Lisäksi on otettava huomioon yksilölliset erot, harjoituksen vaikutus ja ympäristötekijät, kuten ärsykkeet, kun arvioidaan fysiologisiin antureihin liittyviä tietoja samassa kontekstissa. Näiden poistaminen anturidatasta voi lisätä tunne‑tilan tunnistusmallien yleistettävyyttä, vakautta ja ennustavaa voimaa, tutkimuksen mukaan.

Joten Bathin yliopiston tutkimusryhmä otti tehtäväkseen luoda exergame-pelit, jotka todella voivat tarjota paremman ja henkilökohtaisemman lähestymistavan parempiin tuloksiin.

Henkilökohtaisen lähestymistavan omaksuminen VR‑exergamingiin

Euroopan unionin Horizon Europe -tutkimus- ja innovaatioprojektin sekä Innovate UK:n tukemana uusin tutkimus on kehittänyt exergame-pelit, joihin ihmiset voivat sitoutua. Nämä pelit käyttävät antureita mittaamaan jatkuvasti henkilön tunne‑tilaa harjoituksen aikana, säätäen peliä reaaliaikaisesti käyttäjien sitoutumisen ylläpitämiseksi.

Tohtori Pottsin mukaan täysin mukautuvat harjoituspelit havaitsevat henkilön tunteet ja tarjoavat esteitä, kun hän on valmis haasteeseen, sekä “palkintoja”, kun hän kamppailee.

Bathin tiimi onnistui kehittämään tällaisia henkilökohtaisia exergame-pelien käyttämällä uutta anturivalikoimaa, jotka voidaan sijoittaa VR‑headsetteihin ja älykelloihin. Nämä anturit seuraavat sitten harjoittelijan fyysisiä muutoksia treenin aikana.

Vaikka anturit voivat olla erittäin tehokkaita tunne‑tilan seurannassa, ne toimivat vain, kun olemme passiivisia, eivätkä yhtä hyvin fyysisen aktiivisuuden aikana. Tämä vaikeuttaa henkilön tunteiden tunnistamista; ovatko he tylsistyneitä vai iloisia. 

Tämä voidaan lopulta muuttaa uusilla antureilla, jotka perinteisesti on upotettu VR‑headsetteihin silmänpupillin laajenemisen ja räpäytyksen seuraamiseksi. 

Bathin tutkijat saivat 72 osallistujaa VR‑staattiseen pyöräilykilpailuun. Osallistujat, jotka olivat pääosin yliopiston henkilökuntaa ja opiskelijoita, koostuivat 43 miehestä, 27 naisesta, yhdestä ei‑binäärisestä ja yhdestä “muusta” ikähaarukassa 18–60 vuotta.

Useimmilla näistä osallistujista oli korkea fyysinen aktiivisuus, he käyttivät VR:ää satunnaisesti ja olivat myös satunnaisesti pelanneet videopelejä. 

Kilpailu toteutettiin neljässä eri virtuaaliympäristössä, joista jokainen suunniteltiin tiettyä tunnetta varten, eli surua, iloa, rauhallisuutta ja stressiä.

Tämän jälkeen käytettiin tiettyä anturiyhdistelmää mittaamaan kasvojen ilmeitä, pupillin kokoa, sykettä, ihon tulehdusta, hikoilun tasoa ja elektrodermaalista toimintaa stressitason tarkistamiseksi.

Kun osallistujat kulkivat näiden virtuaaliympäristöjen läpi matalalla, keskitasoisella ja korkealla harjoitusintensiteetillä, tutkijat keräsivät tiedot antureiden avulla.

Jokainen istunto kesti 90 minuuttia kullekin intensiteettitasolle. Sillä välin osallistujat kokivat neljä eri tunnetta kuusikymmentä sekuntia kunkin.

Tutkijat pystyivät tarkasti määrittämään käyttäjän tunne‑tilan jokaisessa harjoituksessa. Tämän perusteella he sovittivat vaikeustason ja virtuaaliympäristön luonteen käyttäjän kokemiin fysiologisiin muutoksiin.

VR‑harjoittelun tekeminen tunneälykkääksi

Nyt, tämän tutkimuksen pohjalta, tutkijat ovat laatineet kahdeksan ohjetta VR‑exergame‑luojille käyttäjien tunnepitoisuuden parantamiseksi. 

Näihin suosituksiin kuuluu pupillin havaitsevien antureiden suunnittelu valon voimakkuuden muutosten korjaamiseksi virtuaaliympäristössä, käyttäjän ennakkohikoilun huomioon ottaminen stressin ja hermoston vireystilan ennustamiseksi, anturidatan puhdistaminen ennen ja pelin aikana pelin räätälöimiseksi jokaiselle käyttäjälle, sekä useiden fysiologisten antureiden käyttö tunteiden ennustamisen parantamiseksi.

Muita suosituksia olivat käyttäjän tehojen sisällyttäminen parempaa ennustamista varten, lineaaristen regressiomallien välttäminen tunteiden ennustamisessa, raakadatan käyttö ilman tunteisiin liittymättömien signaalien poistamista, sekä räpäytysmittareiden välttäminen.

Tutkimus ei ole ilman rajoituksia. Esimerkiksi se on yleistettävissä vain naisille, kohtuullisesti aktiivisille henkilöille ja laajalle ikäryhmälle. Peliaika kesti vain 12 minuuttia, ilman lämmittelyä ja jäähdyttelyä, ja tarkasteli vain yhtä harjoitustyyppiä – pyöräilyä.

Nämä havainnot julkaistiin CHI‑konferenssissa (Conference on Human Factors in Computing Systems), jossa tutkimus sai kunnianosoituksen. Tutkijat toivovat nyt, että pelisuunnittelijat omaksuvat tutkimuksen luodakseen immersiivisiä ohjelmia, jotka pitävät käyttäjät harjoittelemassa pitkään sen jälkeen, kun he normaalisti lopettaisivat.

Tavoitteena on pitkällä aikavälillä tehdä VR‑harjoittelusta tunneälykäs, sanoi tutkimuksen johtaja tohtori Christof Lutteroth, yliopiston REVEAL‑tutkimuskeskuksen johtaja. Hän huomautti myös, että VR‑harjoituksia hyödynnetään jo kouluissa sekä urheilutieteessä ja kuntoutuksessa. Hän lisäsi:

„Odotamme, että VR‑fyysinen aktiivisuus räjähtää suosion myötä tulevina vuosina… joten on tärkeää keskittyä tekemään teknologiaa, joka on tunneälykäs ja mukautuu käyttäjien välisiin eroihin.“

VR‑harjoittelun alalla tapahtuu tällä hetkellä paljon edistystä, kun ihmiset jakavat kokemuksiaan painon pudottamisesta näiden laitteiden avulla. 

Ihmisten kiinnostuksen myötä yrityksetkin ottavat aktiivisesti kantaa. Vielä viime kuussa Virtuix ilmoitti, että sen Omni One VR -juoksumatto julkaistaan syyskuussa hintaan 2 595 $ (plus toimitus) vuosikymmenen kehitystyön jälkeen. Yritys on jo myynyt 30 000 yksikköä Omni One VR -juoksumaton ennakkotilauksen aikana.

Startup on myös kerännyt tähän mennessä yhteensä 40 miljoonaa dollaria riskipääomasta ja yksityissijoituksista edistääkseen toimintaansa. Virtuixin VR‑juoksumatto, jonka tavoitteena on “tehdä VR‑liikkumisesta todellisuutta”, tulee aikaan, jolloin sekoitettu todellisuus kerää paljon huomiota teknologiavalmistajilta kuten Meta ja HTC. 

VR‑kuntoilupelit ja -sovellukset tulvivat nyt myös markkinoille. Näihin kuuluvat tilauspohjainen FitXR, joka tarjoaa monipuolisia treenejä, Supernatural ja Les Mills BodyCombat.

Tutkimus on todellakin havaitsema että VR‑harjoittelu lyhyemmän ajan on yhtä hyödyllistä kuin pidempi harjoittelu ilman VR:ää. Näissä tutkimuksissa osallistujat olivat valppavampia ja iloisempia, ja heidän tunne‑tilassaan havaittiin merkittävä parannus perinteiseen harjoitteluun verrattuna.

Päivittäinen liikkuminen on todistettu “auttavan vastustuskyvyn rakentamisessa, vähentävän haitallisen mielenterveyden kehittymisen riskiä ja jopa mielenterveyshäiriöiden riskiä,” sanoo tohtori Brendon Stubbs, liikuntatutkija, että “helposti saavutettavissa oleva ja tapana muodostuva harjoitus” kuten VR‑pelit ja -sovellukset tarjoavat erinomaisen ratkaisun.

Tämä ei ole edes kaikki; lyhytaikainen VR‑harjoittelu yhdessä vapaa‑ajan suuntautuneen immersiivisen VR:n kanssa on myös osoitettu lievittävän kipua, ahdistusta ja masennusta, parantavan itsekoettua terveyttä ja lisäävän elämänlaatua.

Klikkaa tästä saadaksesi luettelon edelläkävijäyrityksistä, jotka määrittelevät AR/VR-alueen uudelleen.

Yritykset, jotka edistävät VR‑harjoittelua 

Monet yritykset osallistuvat VR‑exergamingin kehittämiseen, kuten yllä mainittiin. Tämä sisältää Apple (AAPL ) (AAPL), joka on edistynyt sekä VR:ssä että AR:ssä ja työskentelee kunto‑ominaisuuksien, kuten sykkeen seurannan ja tunne‑hyvinvoinnin mittareiden, integroinnin parissa laitteisiinsa. Peloton (PTON), tunnettu kuntoilulaitteistaan, tutkii myös VR:ää käyttäjäkokemuksen parantamiseksi. Lisäksi on Vuzix Corporation (VUZI ) (VUZI), joka kehittää älylaseja ja kannettavaa näyttötekniikkaa, kun taas NVIDIA :n (NVDA) kehittynyt GPU‑teknologia mahdollistaa VR‑kokemuksia.

Katsotaanpa nyt muutamaa merkittävää nimeä alalta:

#1. Meta Platforms (META)

Meta, Quest‑VR‑osastonsa kanssa, on johtava toimija immersiivisen VR‑laitteiston ja -ohjelmiston kehittämisessä. Sen Quest‑VR‑headsetit käytetään moniin toimintoihin, kuten viihteeseen, matkustamiseen, suunnitteluun, pelaamiseen ja kuntoiluun. Immersiivisiä treenirutiineja tarjotaan Supernaturalin ja FitXR:n kautta.

Yli 1,3 biljoonan dollarin markkina-arvolla Meta‑osakkeet käyvät tällä hetkellä hintaan $515.48, nousussa 46 % vuoden alusta. Vuoden 2024 toisen neljänneksen osalta yhtiö raportoi kokonaisliikevaihdoksi 39,07 mdollaria, mikä on 22 %:n kasvu vuosi‑vuodelta, kun taas kokonaiskulut ja -menot nousivat 7 % vuosi‑vuodelta 24,22 mdollariin. Osakkeiden takaisinostot olivat 6,32 mdollaria, ja 1,27 mdollaria maksettiin osinkona. Kassavarat, käteiset vastaavat ja myytävät arvopaperit neljänneksen lopussa olivat 58,08 mdollaria, ja vapaa kassavirta oli 10,90 mdollaria.

#2. Unity Software Inc. (U)

Yksi johtavista alustoista VR‑sovellusten luomiseen, Unity‑moottoria on myös laajasti käytetty kehittäjien toimesta interaktiivisten ja immersiivisten VR‑kuntoilukokemusten kehittämiseen.

Yli 6,7 mdollarin markkina-arvolla Unity‑osakkeet käyvät tällä hetkellä hintaan $16.99, laskussa 58,2 % vuoden alusta. Vuoden 2024 toisen neljänneksen osalta yhtiö raportoi kokonaisliikevaihdoksi 449 miljoonaa dollaria, mikä on 16 %:n lasku vuosi‑vuodelta. Säädetty EBITDA oli 113 miljoonaa dollaria, kun taas GAAP‑nettotappio oli 126 miljoonaa dollaria.

„Uskomme, että paremmalla toteutuksella näiden markkinoiden laajuus ja elinvoimaisuus mahdollistavat Unityn ansaitsevan paikkansa parhaiden suorituskykyisten yritysten joukossa pelialan ja teknologia-alan sektoreilla.“

– Unityn toimitusjohtaja

Yhteenveto

Mitä digitaalisempi maailmamme tulee, sitä vähemmän ihmiset ovat kiinnostuneita liikunnasta. Kuitenkin tutkijat ja yritykset ovat löytäneet ratkaisun tähän ongelmaan. Virtuaalitodellisuuden jatkuva integrointi exergamingiin mullistaa fyysistä kuntoa ja mielenterveyttä tekemällä treeneistä entistä mukaansatempaavampia ja nautittavampia. 

Tämä ei tarkoita, että VR‑exergamingissä ei olisi haasteita, mutta esimerkiksi tässä käsitellyt tutkimukset käsittelevät näitä haasteita, kuten motivaatiota, varmistaen parempien ratkaisujen tarjoamisen yleisölle.

Kun VR kehittyy edelleen kehittyneen tunne‑tunnistuksen, anturi‑integraation ja henkilökohtaisen palautteen avulla, se lupaa muuttaa paitsi pelaamista ja viihdettä myös terveyttä ja kokonaisvaltaista hyvinvointia.

Klikkaa tästä saadaksesi luettelon 10 parhaasta AR‑ ja VR‑osakkeesta.