Dynamic difficulty adjustment to improve player experience in games for rehabilitation
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2023
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Resumo
O propósito do Game Design Aplicado é criar atividades que usam aspetos dos jogos e do design
de jogos para aumentar motivação e envolvimento, o que é benéfico em áreas como a Educação, Saúde,
e Reabilitação. Esta dissertação relata o processo de design e desenvolvimento de um jogo de realidade
virtual para jogador-único (singleplayer) que serve de meio complementar de terapia de reabilitação do
membro superior: Village Druid. O jogo pretende contribuir de forma relevante para o tratamento de
reabilitação sem prescindir das características fundamentais dos jogos: agência e re-significação. Outro
desafio relevante identificado durante a investigação realizada para este projeto relaciona-se com a má gestão de dificuldade do jogo para os jogadores, que pode resultar em experiências negativas que afetam
a motivação e envolvimento dos jogadores com o seu próprio tratamento. Para ultrapassar este desafio,
optou-se pela implementação de um sistema de ajuste dinâmico de dificuldade (DDA). Esta dissertação
descreve as principais decisões de design para o jogo sério para reabilitação (Village Druid) e como este
utiliza DDA para cumprir os seus objetivos – e resolver os desafios identificados para o jogo, dado o seu
propósito. A dissertação dá igualmente os resultados obtidos em sessões de playtesting realizadas com
um protótipo do jogo que implementa DDA (Protótipo 2.0). Estas sessões de playtesting tiveram como
jogadores-teste clientes e terapeutas de reabilitação do projeto. O objetivo das sessões era avaliar como
o sistema de DDA adaptou a dificuldade do jogo de acordo com a avaliação dos jogadores e qual foi a
sua perceção do sistema. O contributo desta dissertação reside na discussão dos resultados das sessões de
playtesting – como demonstram que a inclusão do sistema de DDA no protótipo melhoraram a experiência
do jogador, bem como a compilação de três padrões de design de jogos derivados das soluções de design
criadas para o Village Druid. A secção de trabalho futuro debruça-se sobre como o sistema de DDA
poderia ser alargado e sofrer mais validação.
Applied game design aims to take advantage of the elements of games and their design to cre ate activities that increase motivation and engagement, providing benefits to topics such as education, health, and rehabilitation. This dissertation reports on the design and development of a virtual reality singleplayer game to complement upper-limb rehabilitation: Village Druid. The game aims to provide a valuable contribution to the rehabilitation treatment without abandoning any of the defining traits of games such as player agency or re-signification. Another relevant challenge identified in the research done for this project had to do with how the poor handling of difficulty would result in negative ex periences that affect the player’s motivation and engagement with the treatment. The chosen solution for this was the implementation of a dynamic difficulty adjustment (DDA) system. In this dissertation are described the main design decisions for a serious game for rehabilitation (Village Druid) and how it uses DDA to accomplish its goals - and solve the challenges identified. Also, the dissertation reports on the playtesting sessions conducted with a prototype of the game featuring DDA (Prototype 2.0). These playtesting sessions featured stakeholders of the project, and the goal was to evaluate how the DDA sys tem adapted the game’s difficulty according to their performances and how they perceived the system. The contributions of this dissertation are the discussion of the results from the playtesting sessions - how they demonstrate that the inclusion of the DDA system in the prototype improved the player experience; and the compilation of three game design patterns derived from the design solutions created for Village Druid. Future study discusses how the DDA system could be expanded and tested.
Applied game design aims to take advantage of the elements of games and their design to cre ate activities that increase motivation and engagement, providing benefits to topics such as education, health, and rehabilitation. This dissertation reports on the design and development of a virtual reality singleplayer game to complement upper-limb rehabilitation: Village Druid. The game aims to provide a valuable contribution to the rehabilitation treatment without abandoning any of the defining traits of games such as player agency or re-signification. Another relevant challenge identified in the research done for this project had to do with how the poor handling of difficulty would result in negative ex periences that affect the player’s motivation and engagement with the treatment. The chosen solution for this was the implementation of a dynamic difficulty adjustment (DDA) system. In this dissertation are described the main design decisions for a serious game for rehabilitation (Village Druid) and how it uses DDA to accomplish its goals - and solve the challenges identified. Also, the dissertation reports on the playtesting sessions conducted with a prototype of the game featuring DDA (Prototype 2.0). These playtesting sessions featured stakeholders of the project, and the goal was to evaluate how the DDA sys tem adapted the game’s difficulty according to their performances and how they perceived the system. The contributions of this dissertation are the discussion of the results from the playtesting sessions - how they demonstrate that the inclusion of the DDA system in the prototype improved the player experience; and the compilation of three game design patterns derived from the design solutions created for Village Druid. Future study discusses how the DDA system could be expanded and tested.
Descrição
Orientação: Pedro Pinto Neves ; coorientação: Phil Lopes
Palavras-chave
MESTRADO EM DESIGN DE JOGOS E MÉDIA JOGÁVEIS, COMUNICAÇÃO, COMMUNICATION, DESIGN DE JOGOS DE COMPUTADOR, COMPUTER GAMES DESIGN, DESENVOLVIMENTO DE JOGOS DE COMPUTADOR, COMPUTER GAMES DEVELOPMENT, REALIDADE VIRTUAL, VIRTUAL REALITY, REABILITAÇÃO, REHABILITATION, INFORMÁTICA, COMPUTER SCIENCE