Maximera effektiviteten av VR‑’ExerGaming’ genom ett personligt tillvägagångssätt

Den ökande digitaliseringen har lett till utvecklingen av teknologier såsom artificiell intelligens (AI), förstärkt verklighet (AR) och virtuell verklighet (VR).

Dessa teknologiska framsteg syftar till att göra den digitala världen mer interaktiv, uppslukande och sömlöst integrerad i våra dagliga liv, vilket gör det möjligt för oss att överskrida gränser och gå in i områden som tidigare var otänkbara.

VR, i synnerhet, är en datorgenererad simulerad upplevelse som uppfattas genom bärbar teknik och sensoriska komponenter. Realistiska bilder och ljud genereras via headset och projektioner, vilket skapar en virtuell miljö där människor kan röra sig och interagera med de virtuella objekten.

De mest populära tillämpningarna av denna teknik finns för närvarande i videospel, virtuella möten, medicinsk utbildning, patientrehabilitering och militär träning.

Ett annat intressant och mycket fördelaktigt användningsområde för VR har uppstått inom fitnessindustrin, där uppskattningsvis 1 till 2 miljoner människor tränar i VR.

Detta är av stor betydelse eftersom regelbunden fysisk aktivitet är avgörande för att bibehålla en hälsosam vikt, förbättra mental hälsa, skydda mot kroniska tillstånd och öka den övergripande livskvaliteten.

Motivation och följsamhet till träning fortsätter dock att vara ett problem med alla typer av fysiska övningar.

“Med exergaming kan vi tackla detta problem och maximera en persons nöje och prestation genom att anpassa svårighetsgraden till en användares förmågor och humör.”

VR‑exergaming: Lösningen för bättre hälsa

Det ökande fokuset på hälsa och fitness har drivit den globala marknaden för VR‑fitnessspel till ett värde på cirka 11,1 miljarder dollar år 2022, med prognoser om att överstiga 16 miljarder dollar i slutet av detta decennium.

Med hjälp av VR‑teknik kan människor träna och hålla sig friska direkt från bekvämligheten i sina hem.

Exergaming, eller aktiv videospel, är en framväxande trend där digitala spel kräver kroppsrörelse för att spelas, vilket stimulerar en aktiv spelupplevelse. Detta är anledningen till att många har kallat det ”framtiden för fitness”.

Jämfört med konventionell träning kan exergames förbättra både prestation och nöje genom att distrahera användarna från obehag när de närmar sig eller överstiger ventilationsgränsen, och samtidigt fördjupa dem i engagerande virtuella miljöer.

För bästa resultat måste exergames erbjuda utmaningar som motsvarar användarens förmåga, vilket hjälper dem att uppleva fördelarna med fördjupning, prestation och nöje. Att matcha exergame‑svårigheten med användarens möjligheter gör det möjligt att nå ett flow‑tillstånd, vilket är det psykologiskt optimala tillståndet där en användare är fokuserad och engagerad.

Ett sätt att uppnå detta är att justera exergame‑svårigheten i realtid baserat på användarens hjärtfrekvens.

Men det finns ett annat, bättre sätt att kontrollera anpassningarna av exergame, nämligen att uppskatta användarens känslomässiga tillstånd under spelet. Genom affektigenkänning, som baseras på fysiologiska sensormätningar, kan exergames anpassas inte bara i svårighetsgrad utan även på andra sätt, såsom interaktiv berättelse. Det kan till och med hjälpa oss att bättre förstå spelarupplevelsen.

Dock är affektigenkänning i exergaming en utmaning på grund av fysisk träning och individuella skillnader som påverkar känslor och fysiologiska mätningar.

Detta kräver behovet av känslomässigt framkallande miljöer, för vilka forskare har föreslagit lösningar. Dock är de fokuserade på flow eller bara hur njutbart det känns (valens). Naturligtvis är detta bara en del av det emotionella spektrumet och är inte validerat över olika träningsintensiteter.

Fysisk ansträngning påverkar också flera fysiologiska mätningar såsom rörelse och svettning. Även om affektigenkänning har undersökts i icke‑VR‑exergames, men endast vid måttliga träningsintensiteter, har det inte gjorts någon systematisk och rigorös jämförelse av en persons affektiva tillstånd i VR‑exergames över olika ansträngningsnivåer förutom valens.

Dessutom finns ett behov av att ta hänsyn till individuella skillnader, träningspåverkan och miljöfaktorer som stimuli när man bedömer data relaterade till fysiologiska sensorer för samma. Att ta bort dem från sensordata kan öka generaliserbarheten, robustheten och den prediktiva kraften i affektigenkänningsmodeller, enligt studien.

Så tog forskarteamet från University of Bath på sig uppgiften att skapa exergames som faktiskt kan erbjuda ett bättre och mer personligt tillvägagångssätt för förbättrade resultat.

Att ta ett personligt tillvägagångssätt för VR‑exergaming

Stödd av Europeiska unionens Horizon Europe forsknings‑ och innovationsprogram samt Innovate UK har den senaste forskningen utvecklat exergames som människor kan hålla sig till. Dessa spel använder sensorer för att kontinuerligt mäta en persons känslomässiga tillstånd under träning och justerar spelet i realtid för att hålla användarna engagerade.

Enligt Dr. Potts känner helt adaptiva träningsspel av en persons känslor och ger dem hinder när de är redo för en utmaning och ‘belöningar’ när de har det svårt.

Bath‑teamet lyckades utveckla sådana personliga exergames genom att använda en ny serie sensorer som kan placeras i VR‑headset och bärbara enheter som smartklockor. Dessa sensorer spårar sedan de fysiska förändringarna hos den som tränar när de tränar.

Även om sensorer kan vara mycket effektiva för att spåra våra känslomässiga tillstånd, fungerar de bara när vi är inaktiva och inte lika bra när vi utför någon fysisk aktivitet. Detta gör det svårt att känna igen en persons känslor; är de uttråkade eller glada.

Detta kan äntligen förändras med de nya sensorerna som traditionellt har varit inbäddade i VR‑headset för att spåra pupildilatation och blinkningar.

Så fick Bath‑forskare 72 deltagare till ett statiskt VR‑cykelrace. Dessa deltagare, som främst var personal och studenter från universitetet, bestod av 43 män, 27 kvinnor, 1 icke‑binär och en ‘annan’ med åldrar mellan 18‑60.

De flesta av dessa deltagare hade hög fysisk aktivitet, använde VR sporadiskt och hade också spelat videospel ibland.

Loppet ägde rum i fyra olika virtuella miljöer där varje miljö var utformad för en specifik känsla, dvs. sorg, glädje, lugn och stress.

En specifik kombination av sensorer användes sedan för att mäta ansiktsuttryck, pupillstorlek, hjärtfrekvens, hudinflammation, svettnivåer och elektrodermal aktivitet för att kontrollera stressnivåer.

Så, när deltagarna gick igenom dessa virtuella miljöer med låg, medel och hög träningsintensitet, samlade forskarna in data via sensorerna.

Varje session var 90 minuter lång för ett träningspass för varje intensitetsnivå. Samtidigt upplevde deltagarna de fyra olika känslorna i sextio sekunder vardera.

Forskarna kunde exakt ange användarens känslomässiga tillstånd för varje träningspass. Med detta matchade de svårighetsgraden och den virtuella miljöns karaktär med de fysiologiska förändringarna som användaren upplevde.

Att göra VR‑träning emotionellt intelligent

Nu, baserat på denna forskning, har forskarna formulerat åtta riktlinjer för skapare av VR‑exergames för att förbättra användarnas emotionella engagemang.

Dessa rekommendationer inkluderar att designa pupildetekterande sensorer för att korrigera ljusstyrkeförändringar i den virtuella miljön, ta hänsyn till användarens befintliga svettnivåer för att förutsäga stress och upphetsning i nervsystemet, rensa sensordata före och under exergamet för att anpassa spelet för varje användare, samt använda flera fysiologiska sensorer för att förbättra förutsägelserna om det emotionella tillståndet.

Andra rekommendationer inkluderade att införliva användarens kraftutgång för förbättrad förutsägelse, undvika linjära regressionsmodeller för att förutsäga känslor, inte använda rådata utan att först ta bort signaler som inte är relaterade till emotionella förändringar, samt att inte använda blinkmått.

Studien är dock inte utan begränsningar. Till exempel är den endast generaliserbar till kvinnor, måttligt aktiva individer och personer i en bred åldersspann. Speltiden var bara 12 minuter, exklusive uppvärmning och nedvarvning, och beaktade endast en träningsform – cykling.

Dessa resultat publicerades på CHI‑konferensen om mänskliga faktorer i datorsystem, där artikeln fick ett hedersomnämnande. Forskarna hoppas nu att studien kommer att antas av speldesigners för att skapa uppslukande program som får användarna att fortsätta träna långt efter att de normalt skulle ha slutat.

Målet ”är att göra VR‑träning emotionellt intelligent” på lång sikt, sade studiens ledare Dr. Christof Lutteroth, chef för universitetets REVEAL‑forskningscenter. Han påpekade också hur VR‑övningar redan används på skolnivå samt inom sportvetenskap och rehabilitering.  Han tillade:

“Vi förväntar oss fullt ut att fysisk aktivitet i VR kommer att explodera i popularitet under de kommande åren… så det är viktigt att fokusera på att skapa teknik som är emotionellt intelligent och anpassningsbar till skillnader mellan användare.”

Inom VR‑träning görs för närvarande stora framsteg när människor delar sina erfarenheter av att förlora vikt med hjälp av dessa enheter.

Med tanke på människors intresse visar även företag ett aktivt intresse. Redan förra månaden meddelade Virtuix att deras Omni One VR‑löpband kommer att släppas i september för 2 595 $ (plus frakt) efter ett decennium i utveckling. 30 000 enheter har redan sålts av företaget under förhandsbeställningsperioden för Omni One VR‑löpbandet.

Startupen har också hittills samlat in totalt 40 miljoner $ via riskkapital och individuella investeringar för att driva sina insatser framåt. VR‑löpbandet från Virtuix, som är ”dedikerat till att göra VR‑lokomotion till verklighet”, kommer i en tid då mixed reality får mycket uppmärksamhet från teknikjättar som Meta och HTC.

VR‑fitnessspel och appar översvämmar nu också marknaden. Detta inkluderar den prenumerationsbaserade FitXR som erbjuder en mängd träningspass, Supernatural och Les Mills BodyCombat.

Forskning har faktiskt hittat att träning med VR under en kortare tid är lika fördelaktig som att träna längre utan VR. Dessa studier rapporterade att deltagarna var mer alerta och gladare med en betydande förbättring av deras emotionella tillstånd jämfört med traditionell träning.

Med daglig rörelse bevisat att ”hjälpa till att bygga upp motstånd, minska risken för att utveckla negativt mentalt välbefinnande och till och med psykiska sjukdomar,” säger Dr. Brendon Stubbs, en träningsforskare, att ha ”ett tillgängligt och vanebildande träningspass” som VR‑spel och träningsappar är en utmärkt lösning.

Detta är inte ens allt, korttids‑VR‑träning tillsammans med fritidsinriktad uppslukande VR har också visat sig lindra smärta, ångest och depression, förbättra självupplevd hälsa och öka livskvaliteten.

Klicka här för en lista över banbrytande företag som omdefinierar AR/VR‑fronten.

Företag som hjälper till att driva VR‑träning framåt 

Många företag är involverade i att driva fram utvecklingen av VR‑exergaming, som vi nämnde ovan. Detta inkluderar Apple (AAPL ) (AAPL), som har gjort stora framsteg både inom VR och AR och arbetar med att integrera fitnessfunktioner som hjärtfrekvensspårning och emotionella välmåendemått i sina enheter. Peloton (PTON), känt för sin träningsutrustning, utforskar också VR för att förbättra användarupplevelsen. Sedan finns Vuzix Corporation (VUZI ) (VUZI), som utvecklar smarta glasögon och bärbar displayteknik, medan NVIDIAs (NVDA) avancerade GPU‑teknik driver VR‑upplevelser.

Låt oss nu titta på ett par framstående namn inom området:

#1. Meta Platforms (META)

Meta, med sin Quest‑VR‑division, är en ledande aktör inom utvecklingen av uppslukande VR‑hårdvara och mjukvara. Dess Quest‑VR‑headset används för en rad aktiviteter, inklusive underhållning, resor, design, spel och fitness. Immersiva träningsrutiner erbjuds via Supernatural och FitXR.

Med ett marknadsvärde på över 1,3 biljon dollar handlas Meta‑aktier för närvarande till 515,48 $, upp 46 % år‑till‑datum. För Q2 2024 rapporterade företaget en total omsättning på 39,07 mdr, vilket är en ökning med 22 % år‑till‑år, medan totala kostnader och utgifter ökade med 7 % år‑till‑år till 24,22 mdr. Aktieåterköp uppgick till 6,32 mdr, medan 1,27 mdr betalades i utdelningar. Likvida medel, likvida motsvarigheter och omsättningsbara värdepapper vid kvartalets slut uppgick till 58,08 mdr, och fritt kassaflöde var 10,90 mdr.

#2. Unity Software Inc. (U)

En av de ledande plattformarna för att skapa VR‑applikationer, Unitys motor har också använts flitigt av utvecklare för att skapa interaktiva och uppslukande VR‑upplevelser inom fitness.

Med ett marknadsvärde på över 6,7 miljard dollar handlas Unity‑aktier för närvarande till 16,99 $, ner 58,2 % år‑till‑datum. För Q2 2024 rapporterade företaget en total omsättning på 449 miljoner dollar, vilket var en minskning med 16 % år‑till‑år. Justerad EBITDA uppgick till 113 miljoner dollar, medan GAAP‑nettofört förlust var 126 miljoner dollar.

“Vi tror att med bättre genomförande kommer skalan och dynamiken i dessa marknader att göra det möjligt för Unity att förtjäna sin plats bland de bäst presterande företagen i spel‑ och teknikbranschen.”

– Unitys VD

Slutsats

Ju mer vår värld blir digital, desto färre människor kommer att vara intresserade av att träna. Forskare och företag har dock hittat en lösning på detta problem. Den pågående integrationen av virtuell verklighet i exergaming revolutionerar fysisk fitness och mental hälsa genom att göra träningspass ännu mer engagerande och njutbara.

Detta betyder inte att det inte finns några utmaningar med VR‑exergaming, men studier som den som behandlas här adresserar dessa utmaningar, såsom motivation, för att säkerställa att bättre lösningar erbjuds allmänheten.

Så, när VR fortsätter att utvecklas med avancerad emotionell igenkänning, sensorintegration och personligt återkoppling, lovar den att förändra inte bara spel och underhållning utan även hälsa och allmänt välbefinnande.

Klicka här för en lista över de 10 bästa AR‑ och VR‑aktierna.