Maximiser l’efficacité du ‘ExerGaming’ en VR grâce à une approche personnalisée

L’augmentation de la numérisation a conduit à le développement de technologies telles que l’intelligence artificielle (IA), la réalité augmentée (RA) et la réalité virtuelle (VR).

Ces avancées technologiques visent à rendre le monde numérique plus interactif, immersif et parfaitement intégré à notre quotidien, nous permettant de franchir des frontières et d’entrer dans des domaines auparavant impensables.

La RV, en particulier, est une expérience simulée générée par ordinateur perçue à travers des technologies portables et des composants sensoriels. Des images et des sons réalistes sont générés via des casques et des projections, créant un environnement virtuel où les personnes peuvent se déplacer et interagir avec les objets virtuels.

Les applications les plus populaires de cette technologie se trouvent actuellement dans les jeux vidéo, les réunions virtuelles, la formation médicale, la rééducation des patients et la formation militaire.

Un autre cas d’utilisation intéressant et très bénéfique de la RV a émergé dans l’industrie du fitness, où on estime que 1 à 2 millions de personnes s’entraînent en RV.

Cela revêt une grande importance car l’activité physique régulière est essentielle pour maintenir un poids santé, améliorer la santé mentale, protéger contre les maladies chroniques et augmenter la qualité de vie globale. 

Cependant, la motivation et l’adhérence à l’exercice restent problématiques pour toutes les formes d’exercices physiques. 

Les entreprises et les scientifiques s’attendent à changer avec l’exergaming en VR — une combinaison d’exercice physique et de jeu — qui offre de grandes promesses pour inciter à l’activité physique. Selon le Dr Dominic Potts, auteur principal d’une nouvelle étude visant à exploiter la technologie des capteurs pour maintenir les pratiquants motivés:

« Avec l’exergaming, nous pouvons résoudre ce problème et maximiser le plaisir et la performance d’une personne en adaptant le niveau de défi aux capacités et à l’humeur de l’utilisateur. »

Exergaming en VR: La solution pour une meilleure santé

L’accent croissant sur la santé et le fitness a propulsé le marché mondial des jeux de fitness en VR à environ $11.1 billion en 2022, avec des prévisions de dépasser $16 billion d’ici la fin de cette décennie. 

Grâce à la technologie VR, les gens peuvent s’exercer et maintenir leur santé depuis le confort de leur domicile. 

L’exergaming, ou jeu vidéo actif, est une tendance émergente où les jeux numériques nécessitent des mouvements corporels pour jouer, stimulant une expérience de jeu active. C’est pourquoi beaucoup l’ont également désigné comme « le futur du fitness ».

Par rapport à l’exercice conventionnel, les exergames peuvent améliorer à la fois la performance et le plaisir en distrayant les utilisateurs de l’inconfort lorsqu’ils approchent ou dépassent le seuil ventilatoire, les immergeant dans des environnements virtuels captivants.

Pour de meilleurs résultats, les exergames doivent proposer des défis correspondant aux capacités de l’utilisateur, l’aidant à percevoir les bénéfices de l’immersion, de la performance et du plaisir. Adapter la difficulté de l’exergame à celle de l’utilisateur lui permet d’atteindre un état de flux, qui est l’état psychologique optimal où l’utilisateur est concentré et engagé. 

Une façon d’y parvenir est d’ajuster la difficulté de l’exergame en temps réel en fonction du rythme cardiaque de l’utilisateur. 

Mais il existe une autre, meilleure façon de contrôler les adaptations de l’exergame, qui consiste à estimer l’état émotionnel de l’utilisateur pendant le jeu. Grâce à la reconnaissance affective, basée sur des mesures de capteurs physiologiques, les exergames peuvent être adaptés non seulement en termes de difficulté mais aussi de manières telles que la narration interactive. Cela peut même nous aider à mieux comprendre l’expérience du joueur.

Cependant, la reconnaissance affective dans l’exergaming est difficile en raison de l’influence de l’exercice physique et des différences interpersonnelles sur les émotions et les mesures physiologiques.

Cela nécessite des environnements induisant des émotions, pour lesquels les chercheurs ont proposé des solutions. Cependant, ils se concentrent sur le flux ou simplement sur le plaisir ressenti (valence). Bien sûr, cela ne représente qu’une partie du spectre émotionnel et n’est pas validé non plus à travers différents niveaux d’intensité d’exercice.

De plus, l’effort physique affecte plusieurs mesures physiologiques telles que le mouvement et la transpiration. Bien que la reconnaissance affective ait été étudiée dans les exergames non VR, mais seulement à des intensités d’exercice modérées, il n’existe pas de comparaison systématique et rigoureuse de l’état affectif d’une personne dans les exergames VR à travers divers niveaux d’effort, au-delà de la valence.

De plus, il est nécessaire de tenir compte des différences interpersonnelles, de l’influence de l’exercice et des facteurs environnementaux tels que les stimuli lors de l’évaluation des données liées aux capteurs physiologiques pour le même sujet. Les éliminer des données des capteurs peut augmenter la généralisabilité, la robustesse et le pouvoir prédictif des modèles de reconnaissance affective, selon l’étude.

Ainsi, l’équipe de recherche de l’Université de Bath a entrepris la tâche de créer des exergames qui peuvent réellement offrir une approche meilleure et plus personnalisée pour des résultats améliorés.

Adopter une approche personnalisée de l’exergaming en VR

Soutenu par le programme de recherche et d’innovation Horizon Europe de l’Union européenne et Innovate UK, les dernières recherches ont développé des exergames auxquels les gens peuvent adhérer. Ces jeux utilisent des capteurs pour mesurer en continu l’état émotionnel d’une personne pendant l’exercice, ajustant le jeu en temps réel pour maintenir les utilisateurs engagés.

Selon le Dr Potts, les jeux d’exercice entièrement adaptatifs perçoivent les émotions d’une personne et lui donnent des obstacles lorsqu’il est prêt pour un défi et des « récompenses » lorsqu’il rencontre des difficultés.

L’équipe de Bath a réussi à développer de tels exergames personnalisés en utilisant une nouvelle gamme de capteurs qui peuvent être intégrés dans les casques VR et les appareils portables comme les montres intelligentes. Ces capteurs suivent ensuite les changements physiques de l’exercisant pendant qu’il s’entraîne.

Bien que les capteurs puissent être très efficaces pour suivre nos états émotionnels, ils ne le sont que lorsque nous sommes inactifs et beaucoup moins lorsque nous pratiquons une activité physique. Cela rend difficile la reconnaissance des émotions d’une personne; sont-ils ennuyés ou heure. 

Cela peut enfin être changé avec les nouveaux capteurs qui ont traditionnellement été intégrés dans les casques VR pour suivre la dilatation de la pupille et les clignements. 

Ainsi, les scientifiques de Bath ont recruté 72 participants pour une course de vélo statique en VR. Ces participants, principalement du personnel et des étudiants de l’Université elle‑même, comprenaient 43 hommes, 27 femmes, 1 non‑binaire et un « autre » avec des âges entre 18-60.

La plupart de ces participants avaient une activité physique élevée, utilisaient la VR occasionnellement, et avaient également joué à des jeux vidéo occasionnellement. 

La course s’est déroulée dans quatre environnements virtuels distincts avec chacun conçu pour une émotion spécifique c’est‑à‑dire tristesse, joie, calme et stress.

Une combinaison spécifique de capteurs a ensuite été utilisée pour mesurer les expressions faciales, la taille de la pupille, le rythme cardiaque, l’inflammation cutanée, le niveau de transpiration, et l’activité électrodermale afin de vérifier les niveaux de stress.

Ainsi, à mesure que les participants traversaient ces environnements virtuels à des intensités d’exercice faibles, moyennes et élevées, les chercheurs ont collecté les données via les capteurs.

Chaque session durait de 90 minutes pour une série d’exercice à chaque niveau d’intensité. Pendant ce temps, les quatre émotions différentes ont été ressenties par les participants pendant soixante secondes chacune.

Les chercheurs ont pu déterminer avec précision l’état émotionnel de l’utilisateur pour chaque séance d’entraînement. Avec cela, ils ont assorti le niveau de difficulté et la nature de l’environnement virtuel aux changements physiologiques vécus par l’utilisateur.

Rendre l’exercice en VR émotionnellement intelligent

À présent, en s’appuyant sur cette recherche, les scientifiques ont formulé huit directives pour les créateurs d’exergames en VR afin d’améliorer l’engagement émotionnel des utilisateurs. 

Ces recommandations comprennent la conception de capteurs détectant la pupille afin de corriger les changements de luminosité dans l’environnement virtuel, la prise en compte des niveaux de transpiration préexistants de l’utilisateur pour prédire le stress et l’excitation du système nerveux, le nettoyage des données des capteurs avant et pendant l’exergame pour personnaliser le jeu pour chaque utilisateur, et l’utilisation de multiples capteurs physiologiques pour améliorer les prédictions concernant l’état émotionnel.

D’autres recommandations incluaient l’intégration de la puissance fournie par l’utilisateur pour une meilleure prédiction, l’évitement des modèles de régression linéaire pour prédire les émotions, ne pas utiliser les données brutes sans éliminer les signaux non liés aux changements émotionnels, et ne pas utiliser les mesures de clignement.

L’étude n’est toutefois pas sans limites. Par exemple, elle ne se généralise qu’aux femmes, aux individus modérément actifs et aux personnes d’une large tranche d’âge. Le jeu ne durait que 12 minutes, excluant les échauffements et les récupérations, et ne prenait en compte qu’un seul type d’exercice — le cyclisme.

Ces résultats ont été publiés lors de la CHI Conference on Human Factors in Computing Systems, où le article a reçu une mention honorable. Les chercheurs espèrent maintenant que l’étude sera adoptée par les concepteurs de jeux pour créer des programmes immersifs qui incitent les utilisateurs à s’exercer bien après qu’ils auraient normalement choisi d’arrêter.

L’objectif « de rendre l’exercice en VR émotionnellement intelligent » à long terme, a déclaré le responsable de l’étude, le Dr Christof Lutteroth, directeur du centre de recherche REVEAL de l’Université. Il a également souligné que les exercices en VR sont déjà utilisés au niveau scolaire ainsi qu’en science du sport et en rééducation.  Il a ajouté :

« Nous nous attendons pleinement à ce que l’activité physique en VR explose en popularité dans les années à venir… il est donc important de se concentrer sur la création d’une technologie émotionnellement intelligente et adaptée aux différences entre les utilisateurs. »

Dans le domaine de l’exercice en VR, de nombreux progrès sont actuellement réalisés avec des personnes partageant leurs expériences de perte de poids grâce à ces appareils. 

Compte tenu de l’intérêt du public, les entreprises s’y intéressent également. Le mois dernier, Virtuix a annoncé que son tapis roulant VR Omni One sera lancé en septembre pour 2 595 $ (plus frais de port) après une décennie de développement. 30 000 unités ont déjà été vendues par la société pendant la période de précommande du tapis roulant Omni One VR.

La startup a également levé jusqu’à présent un total de 40 millions de dollars grâce au capital-risque et à des investissements individuels pour faire avancer ses projets. Le tapis roulant VR de Virtuix, qui est « dédié à rendre la locomotion en VR une réalité », arrive à un moment où la réalité mixte attire beaucoup l’attention des géants technologiques comme Meta et HTC. 

Les jeux et applications de fitness en VR inondent le marché. Cela inclut FitXR basé sur abonnement qui propose une variété d’entraînements, Supernatural et Les Mills BodyCombat.

Recherche a en fait trouvé que s’exercer en VR pendant une courte période est tout aussi bénéfique que de s’exercer plus longtemps sans VR. Ces études ont rapporté que les participants étaient plus alertes et plus heureux avec une amélioration significative observée dans leur état émotionnel comparé à l’exercice traditionnel.

Avec l’activité quotidienne prouvée pour « aider à développer la résistance, réduire le risque de développer un bien-être mental défavorable et même des troubles mentaux », le Dr Brendon Stubbs, chercheur en exercice, déclare, ayant « un entraînement accessible et formateur d’habitude » comme les jeux VR et les applications d’exercice constitue une excellente solution.

Ce n’est même pas tout, à court terme l’exercice VR ainsi que la VR immersive orientée loisir ont également montré qu’ils peuvent soulager la douleur, l’anxiété et la dépression, améliorer la santé perçue et augmenter la qualité de vie.

Cliquez ici pour une liste des entreprises avant-gardistes redéfinissant la frontière AR/VR.

Entreprises aidant à faire progresser l’exercice en VR

De nombreuses entreprises participent à l’avancement du domaine de l’exergaming en VR, comme nous l’avons indiqué précédemment. Cela inclut Apple (AAPL ) (AAPL), qui a fait des progrès tant en VR qu’en AR et travaille à intégrer des fonctionnalités de fitness telles que le suivi du rythme cardiaque et des mesures de bien-être émotionnel dans ses appareils. Pelton (PTON), connu pour son équipement de fitness, explore également la VR pour améliorer l’expérience utilisateur. Il y a aussi Vuzix Corporation (VUZI ) (VUZI), qui développe des lunettes intelligentes et des technologies d’affichage portable, tandis que la technologie GPU avancée de NVIDIA (NVDA) alimente les expériences VR. 

Maintenant, examinons quelques noms de premier plan dans le domaine :

#1. Meta Platforms (META)

Meta, avec sa division Quest VR, est un acteur majeur du développement de matériel et de logiciels VR immersifs. Ses casques Quest VR sont utilisés pour diverses activités, notamment le divertissement, les voyages, le design, le jeu et le fitness. Des routines d’entraînement immersives sont proposées via Supernatural et FitXR.

Avec une capitalisation boursière de plus de $1.3 trillion, les actions Meta se négocient actuellement à $515.48, en hausse de 46 % YTD. Pour le deuxième trimestre 2024, la société a déclaré un chiffre d’affaires total de $39.07bln, soit une augmentation de 22 % YoY, tandis que les coûts et dépenses totaux ont augmenté de 7 % YoY à $24.22bln. Les rachats d’actions ont totalisé $6.32bln, tandis que $1.27bln ont été versés en dividendes. Les liquidités, équivalents de liquidités et titres négociables à la fin du trimestre s’élevaient à $58.08bln, et le flux de trésorerie disponible était de $10.90bln.

#2. Unity Software Inc. (U)

L’une des plateformes leaders pour créer des applications VR, le moteur Unity a également été largement utilisé par les développeurs pour créer des expériences VR interactives et immersives dans le domaine du fitness.

Avec une capitalisation boursière de plus de $6.7 billion, les actions Unity se négocient actuellement à $16.99, en baisse de 58.2% YTD. Pour le deuxième trimestre 2024, la société a déclaré un chiffre d’affaires total de $449 mln, ce qui représente une diminution de 16% YoY. L’EBITDA ajusté était de $113 million, tandis que la perte nette GAAP était de $126 million.

« Nous croyons qu’avec une meilleure exécution, l’ampleur et la vitalité de ces marchés permettront à Unity de gagner sa place aux côtés des entreprises les plus performantes du secteur du jeu et de la technologie. »

– Le PDG de Unity

Conclusion

Plus notre monde devient numérique, moins de personnes seront enclines à faire de l’exercice. Cependant, les scientifiques et les entreprises ont trouvé une solution à ce problème. L’intégration continue de la réalité virtuelle dans l’exergaming révolutionne la forme physique et la santé mentale en rendant les entraînements encore plus engageants et agréables. 

Cela ne veut pas dire qu’il n’existe aucun défi pour l’exergaming en VR, mais des études comme celle présentée ici abordent ces défis, tels que la motivation, afin d’assurer que de meilleures solutions soient fournies au public.

Ainsi, à mesure que la VR continue d’évoluer avec la reconnaissance émotionnelle avancée, l’intégration de capteurs et le retour d’information personnalisé, elle promet de transformer non seulement le jeu et le divertissement, mais aussi la santé et le bien-être global.

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