Maksimere effektiviteten av VR‑’ExerGaming’ gjennom en personlig tilnærming

Den økende digitaliseringen har ført til utviklingen av teknologier som kunstig intelligens (AI), utvidet virkelighet (AR), og virtuell virkelighet (VR).

Disse teknologiske fremskrittene har som mål å gjøre den digitale verden mer interaktiv, oppslukende, og sømløst integrert i våre daglige liv, slik at vi kan krysse grenser og gå inn i områder som tidligere var utenkelige.

VR, spesielt, er en datagenerert simulert opplevelse som oppfattes gjennom bærbar teknologi og sensoriske komponenter. Realistiske bilder og lyder genereres via hodesett og projeksjoner, og skaper et virtuelt miljø hvor folk kan bevege seg rundt og samhandle med de virtuelle objektene.

De mest populære bruksområdene for denne teknologien finnes for tiden i video spill, virtuelle møter, medisinsk opplæring, pasientrehabilitering, og militær trening.

Et annet interessant og svært gunstig bruksområde for VR har dukket opp i treningsindustrien, hvor anslagsvis 1 til 2 millioner mennesker trener i VR.

Dette er av stor betydning siden regelmessig fysisk aktivitet er essensiell for å opprettholde en sunn vekt, forbedre mental helse, beskytte mot kroniske tilstander, og øke den generelle livskvaliteten. 

Imidlertid er motivasjon og overholdelse av trening fortsatt et problem med alle typer fysisk aktivitet. 

Selskaper og forskere forventer å endre dette med VR‑exergaming – en kombinasjon av fysisk trening og spilling – som har stort potensial for å motivere fysisk aktivitet. Ifølge Dr. Dominic Potts, hovedforfatteren av en ny studie som har som mål å utnytte sensorteknologi for å holde utøvere motiverte:

«Med exergaming kan vi løse dette problemet og maksimere en persons glede og ytelse ved å tilpasse utfordringsnivået til å matche brukerens evner og humør.» 

VR Exergaming: Løsningen for bedre helse

Det økende fokuset på helse og fitness har drevet det globale VR‑fitnessspillmarkedet til en verdi på omtrent $11.1 billion i 2022, med prognoser om å overstige $16 billion innen slutten av dette tiåret. 

Med hjelp av VR‑teknologi kan folk trene og opprettholde helsen sin rett fra komforten av hjemmet. 

Exergaming, eller aktiv videospilling, er en fremvoksende trend der digitale spill krever kroppslig bevegelse for å spilles, og stimulerer en aktiv spillopplevelse. Dette er grunnen til at mange også har kalt det «fremtiden for fitness». 

Sammenlignet med konvensjonell trening kan exergames forbedre både ytelse og glede ved å distrahere brukerne fra ubehag når de nærmer seg eller overskrider ventilasjonsterskelen, og fordype dem i engasjerende virtuelle miljøer.

For best resultat må exergames tilby utfordringer som samsvarer med brukerens evne, og hjelpe dem å innse fordelene ved innlevelse, ytelse og glede. Å matche exergame‑vanskelighetsgraden med brukerens gjør at de kan oppnå en flyt‑tilstand, som er den psykologisk optimale tilstanden der brukeren er fokusert og engasjert. 

En måte å oppnå dette på er å justere exergame‑vanskelighetsgraden i sanntid basert på brukerens hjertefrekvens. 

Men det finnes en annen, bedre måte å kontrollere tilpasningene i exergame på, nemlig å estimere brukerens emosjonelle tilstand under spillingen. Gjennom affektgjenkjenning, som er basert på fysiologiske sensormålinger, kan exergames tilpasses ikke bare i vanskelighetsgrad, men også på andre måter som interaktiv historiefortelling. Det kan til og med hjelpe oss å forstå spilleropplevelsen bedre.

Imidlertid er affektgjenkjenning i exergaming utfordrende på grunn av påvirkningen fra fysisk trening og individuelle forskjeller på følelser og fysiologiske målinger. 

Dette krever behovet for miljøer som fremkaller følelser, og forskere har foreslått løsninger. Imidlertid er de fokusert på flyt eller kun hvor behagelig det føles (valens). Selvfølgelig er dette bare en del av det emosjonelle spekteret og er ikke validert på tvers av ulike nivåer av treningsintensitet.

I tillegg påvirker fysisk anstrengelse flere fysiologiske målinger som bevegelse og svette. Selv om affektgjenkjenning har blitt undersøkt i ikke‑VR exergames, men kun ved moderate treningsintensiteter, har det ikke vært noen systematisk og grundig sammenligning av en persons affektive tilstand i VR‑exergames på tvers av ulike anstrengelsesnivåer utover valens.

Videre er det nødvendig å ta hensyn til de individuelle forskjellene, treningspåvirkningen og miljøfaktorer som stimuli når man vurderer data fra fysiologiske sensorer for samme person. Å fjerne dem fra sensordata kan øke generaliserbarheten, robustheten og den prediktive kraften til affektgjenkjenningsmodeller, ifølge studien.

Dermed tok forskerteamet fra University of Bath på seg oppgaven med å lage exergames som faktisk kan tilby en bedre og mer personlig tilnærming for forbedrede resultater.

Tar en personlig tilnærming til VR Exergaming

Støttet av EU’s Horizon Europe forsknings‑ og innovasjonsprogram og Innovate UK, har den nyeste forskningen utviklet exergames som folk kan holde seg til. Disse spillene bruker sensorer til kontinuerlig å måle en persons emosjonelle tilstand under trening, og justerer spillet i sanntid for å holde brukerne engasjerte.

Ifølge Dr. Potts oppfatter fullstendig adaptive treningsspill en persons følelser og gir dem hindringer når de er klare for en utfordring og «belønninger» når de sliter.

Bath‑teamet lyktes i å utvikle slike personlige exergames ved å bruke en ny rekke sensorer som kan settes inn i VR‑hodesett og wearables som smartklokker. Disse sensorene sporer deretter de fysiske endringene hos utøveren mens de trener.

Selv om sensorer kan være svært effektive til å spore våre emosjonelle tilstander, fungerer de kun når vi er inaktive og ikke så mye når vi utfører fysisk aktivitet. Dette gjør det vanskelig å gjenkjenne en persons følelser; er de kjedet eller glade. 

Dette kan endelig endres med de nye sensorene som tradisjonelt har vært innebygd i VR‑hodesett for å spore pupildilatasjon og blunk. 

Dermed fikk Bath‑forskerne 72 deltakere til et VR‑statiske sykkelrace. Disse deltakerne, som hovedsakelig var ansatte og studenter ved universitetet, inkluderte 43 menn, 27 kvinner, 1 ikke‑binær, og én ‘annen’ med aldersspenn mellom 18‑60.

De fleste av disse deltakerne hadde høy fysisk aktivitet, brukte VR av og til, og hadde også spilt videospill av og til. 

Racet fant sted i fire ulike virtuelle miljøer, hvor hver av dem var designet for en spesifikk følelse, dvs. tristhet, glede, ro og stress.

En spesifikk kombinasjon av sensorer ble deretter brukt til å måle ansiktsuttrykk, pupillstørrelse, hjertefrekvens, hudinflammasjon, svettegrad og elektrodermal aktivitet for å sjekke stressnivåer.

Dermed, etter hvert som deltakerne gikk gjennom disse virtuelle miljøene ved lav, middels og høy treningsintensitet, samlet forskerne dataene via sensorene.

Hver økt var 90 minutter lang for én treningsrunde for hvert intensitetsnivå. I mellomtiden opplevde deltakerne fire ulike følelser i seksti sekunder hver.

Forskerne klarte nøyaktig å fastslå brukerens emosjonelle tilstand for hver treningsøkt. Med dette matchet de vanskelighetsnivået og den virtuelle miljøets natur med de fysiologiske endringene som brukeren opplevde.

Gjør VR‑trening emosjonelt intelligent

Nå, basert på denne forskningen, har forskerne formulert åtte retningslinjer for VR‑exergame‑utviklere for å forbedre brukernes emosjonelle engasjement. 

Disse anbefalingene inkluderer å designe pupildeteksjonssensorer for å korrigere lysstyrkeendringer i det virtuelle miljøet, ta hensyn til brukerens eksisterende svettenivå for å forutsi stress og opphisselse i nervesystemet, rense sensordata før og under exergame for å tilpasse spillet for hver bruker, og bruke flere fysiologiske sensorer for å forbedre prediksjoner av den emosjonelle tilstanden.

Andre anbefalinger inkluderte å innlemme brukerens kraftutgang for bedre prediksjon, unngå lineære regresjonsmodeller for å forutsi følelser, ikke bruke rådata uten å fjerne signaler som ikke er relatert til emosjonelle endringer, og ikke bruke blinkmålinger.

Studien er imidlertid ikke uten begrensninger. For eksempel er den kun generaliserbar til kvinner, moderat aktive individer og personer i et bredt aldersspenn. Spillingen varte bare 12 minutter, ekskludert oppvarming og nedtrapping, og vurderte kun én treningsform – sykling.

Disse funnene ble publisert på CHI‑konferansen (Conference on Human Factors in Computing Systems), hvor artikkelen mottok en æresomtale. Forskerne håper nå at studien vil bli tatt i bruk av spilldesignere for å lage oppslukende programmer som får brukerne til å trene lenge etter at de normalt ville ha sluttet.

Målet «å gjøre VR‑trening emosjonelt intelligent» på lang sikt, sa studieleder Dr. Christof Lutteroth, direktør for universitetets REVEAL‑forskningssenter. Han påpekte også hvordan VR‑trening allerede blir brukt på skole‑nivå så vel som innen idrettsvitenskap og rehabilitering. Han la til:

«Vi forventer fullt ut at fysisk aktivitet i VR vil eksplodere i popularitet i årene som kommer… så det er viktig å fokusere på å lage teknologi som er emosjonelt intelligent og tilpasset forskjeller mellom brukere.»

Innen VR‑trening skjer det for tiden mye fremgang, med folk som deler sine erfaringer om vektnedgang med hjelp av disse enhetene. 

Gitt folks interesse, viser også selskaper aktiv interesse. Bare i forrige måned kunngjorde Virtuix at deres Omni One VR‑løpebane vil bli lansert i september for $2 595 (pluss frakt) etter et tiår med utvikling. 30 000 enheter har allerede blitt solgt av selskapet i løpet av Omni One VR‑løpebanens forhåndsbestillingsperiode.

Oppstartsbedriften har også samlet inn totalt $40 millioner så langt via risikokapital og individuelle investeringer for å fremme sine tiltak. VR‑løpebanen fra Virtuix, som er «dedikert til å gjøre VR‑lokomotivasjon til virkelighet», kommer på et tidspunkt da mixed reality får mye oppmerksomhet fra teknologigiganter som Meta og HTC. 

VR‑fitnessspill og -apper oversvømmer nå også markedet. Dette inkluderer den abonnementbaserte FitXR som tilbyr et variert utvalg av treningsøkter, Supernatural, og Les Mills BodyCombat.

Forskning har faktisk funnet at trening med VR i kortere tid er like gunstig som trening over lengre periode uten VR. Disse studiene rapporterte at deltakerne var mer våkne og lykkeligere med betydelig forbedring i deres emosjonelle tilstand sammenlignet med tradisjonell trening.

Daglig bevegelse har vist seg å «hjelpe med å bygge opp motstand, redusere risikoen for å utvikle dårlig mental velvære og til og med mentale helsetilstander», sier Dr. Brendon Stubbs, en treningsforsker, at ha «en tilgjengelig og vane‑dannende treningsøkt» som VR‑spill og trenings‑apper er en flott løsning.

Dette er ikke engang alt; kort‑tids VR‑trening sammen med fritids‑orientert oppslukende VR har også vist seg å lindre smerte, angst og depresjon, forbedre selvoppfattet helse, og øke livskvaliteten.

Klikk her for en liste over banebrytende selskaper som redefinerer AR/VR‑fronten.

Selskaper som hjelper med å fremme VR‑trening 

Mange selskaper er involvert i å fremme feltet VR‑exergaming, som vi nevnte ovenfor. Dette inkluderer Apple (AAPL), som har gjort fremskritt både innen VR og AR og jobber med å integrere treningsfunksjoner som hjertefrekvensmåling og emosjonelle velvære‑metrikker i sine enheter. Peloton (PTON), kjent for sitt treningsutstyr, utforsker også VR for å forbedre brukeropplevelsen. Så er det Vuzix Corporation (VUZI), som utvikler smarte briller og bærbar skjermteknologi, mens NVIDIAs (NVDA) avanserte GPU‑teknologi driver VR‑opplevelser. 

La oss nå se på et par fremtredende navn i feltet:

#1. Meta Platforms (META)

Meta, med sin Quest VR‑divisjon, er en ledende aktør i utviklingen av oppslukende VR‑maskinvare og -programvare. Deres Quest VR‑hodesett brukes til en rekke aktiviteter, inkludert underholdning, reise, design, spilling og fitness. Immersive treningsrutiner tilbys via Supernatural og FitXR.

Med en markedsverdi på over $1,3 billioner, handles Meta‑aksjer for tiden til $515,48, opp 46 % år‑til‑dato. For Q2 2024 rapporterte selskapet total inntekt på $39,07 milliarder, en økning på 22 % år‑over‑år, mens totale kostnader og utgifter økte med 7 % år‑over‑år til $24,22 milliarder. Aksjetilbakekjøp var på $6,32 milliarder, mens $1,27 milliarder ble betalt i utbytte. Kontanter, kontantekvivalenter og lett omsettelige verdipapirer ved kvartalets slutt var $58,08 milliarder, og fri kontantstrøm var $10,90 milliarder.

#2. Unity Software Inc. (U)

En av de ledende plattformene for å lage VR‑applikasjoner, har Unity‑motoren også blitt brukt i stor grad av utviklere for å skape interaktive og oppslukende VR‑opplevelser innen fitness.

Med en markedsverdi på over $6,7 milliarder, handles Unity‑aksjer for tiden til $16,99, ned 58,2 % år‑til‑dato. For Q2 2024 rapporterte selskapet en total inntekt på $449 millioner, en nedgang på 16 % år‑over‑år. Justert EBITDA var $113 millioner, mens GAAP‑netto tap var $126 millioner.

«Vi tror at med bedre gjennomføring vil skalaen og vitaliteten i disse markedene gjøre det mulig for Unity å oppnå sin plass ved siden av de best‑presterende selskapene i spill‑ og teknologibransjen.»

– Unitys administrerende direktør

Konklusjon

Jo mer vår verden digitaliseres, desto færre vil være interessert i trening. Imidlertid har forskere og selskaper funnet en løsning på dette problemet. Den pågående integrasjonen av virtuell virkelighet i exergaming revolusjonerer fysisk fitness og mental helse ved å gjøre treningsøktene enda mer engasjerende og morsomme. 

Dette betyr ikke at det ikke finnes utfordringer med VR‑exergaming, men studier som den som er omtalt her adresserer disse utfordringene, som motivasjon, for å sikre at bedre løsninger blir gitt til publikum.

Så, etter hvert som VR fortsetter å utvikle seg med avansert emosjonsgjenkjenning, sensorintegrasjon og personlig tilbakemelding, lover det å transformere ikke bare spilling og underholdning, men også helse og generell velvære.

Klikk her for en liste over de 10 beste AR‑ og VR‑aksjene.