Bu2 żogała prezentacja090617

Analiza procesu gry konsoli xbox kinect Paulina Żogała

Pracownia Badań Użyteczności prowadzący: prof. ASP dr hab. Wiesław Gdowicz, dr Marta Więckowska Zakład Badań Wizualnych i Interakcji Akademia Sztuk Pięknych w Katowicach 2017

Paulina Żogała

LEKKOATLETYKA | wprowadzenie do analizy

Celem prezentacji jest analiza zachowań użytkownika podczas gry z pomocą kontolera ruchowego „kinect”, przeznaczonego dla konsoli xbox na przykładzie gry z serii KINECT SPORTS, rzutu oszczepem, który wchodzi w skład całej dziedziny „Lekkoatletyka”.

Badanie zostało przeprowadzone na podstawie nagrań użytkowników podczas gry na xboxie. Gracze byli nagrywani w widokach z przod, z boku oraz z tyłu , z jednoczesnym ujęcięm ekranu telewizora, na którym mozna było zaobserwować interakcje jakie zachodzą pomiędzy grającym i urządzeniem.

Paulina Żogała

Kontroler ruchowy w konsoli XBOX Do czego służy Kinect w konsoli Xbox?

Kontroler ruchowy Kinect potrafi śledzić pozycję gracza w pokoju. Rejestruje również głos.

Dzięki temu konsola jest w stanie umieścić gracza w przestrzeni, by ten mógł własnymi ruchami sterować swoją postacią w grze. Kinect pozwala także zmierzyć się dwóm zawodnikom jednocześnie.

Jak działa kontroler Kinect?

Kontroler Kinect został wyposażony w dwie kamery, które analizują otoczenie. Jedna z nich to zwykła kamera wizyjna, która analizuje kontury znajdujących się przed nią obiektów. Ta kamera pozwala również przenieść twarz gracza

na ekran telewizora i wykorzystywana jest też do rozpoznawania twarzy. Dzięki temu Xbox 360 może sam określić, który z zalogowanych użytkowników chce właśnie zagrać.

Druga z kamer ma za zadanie mierzyć głębokość obiektów dzięki analizie punktów generowanych przez emiter podczerwieni. Oprogramowanie konsoli analizuje informacje z obu kamer oraz czterech mikrofonów kierunkowych. W jej pamięci budowany jest trójwymiarowy model pomieszczenia, na które nanoszone są zeskanowane obiekty. Urządzenie stale śledzi zmiany pozycji, dzięki czemu może wykrywać ruchy gracza.

Paulina Żogała

1,8 m 4m

3,5 m

0,8 m 1,2 m

Zakres widzenia kontrolera ruchowego

1,2 m 3,5 m 0,8 m 4 m zakres praktyczny zakres fizyczny

W domyślnym trybie kontroler ruchu Kinect widzi w poziomie ludzi stojących w odległości pomiędzy 0,8 m, a 4,0 m; ale podczas wielu gier użytkownicy będą musieli być w stanie wykorzystać swoje ramiona w tej odległości, co sugeruje praktyczny zakres od 1,2 do 3,5 metrów.

W płaszczyźnie pionowej kinect najlepiej odczytuje ruchy do ok.

1,8 m co teoretycznie mogłoby ograniczać nieco możliwości wyższych osób, jednak w przypadku badań z mężczyzną 95c obawa okazuje się pionowy i poziomy zakres widzenia kontrolera ruchu w trybie domyślnym z uwzględnieniem fizycznego i praktycznego zakresu

Paulina Żogała

śledzenie postaci przez kontroler ruchowy

Kinect jest w stanie zauważyć jednocześnie 6 postaci i pozwala na dokładne śledzenie (czyli uczestniczenie w grze) dwojga z nich.

punkty ciała rozpoznawane przez kinect, na bazie których obraz rzeczywisty postaci zostaje przeniesiony do gry.

Paulina Żogała

LEKKOATLETYKA | opis gry głównej INSTRUKCJE Gra główna Lekkoatletyka, to tradycyjny pięciobój, czyli 5 konkurencji następujących bezpośrednio po sobie. W trybie gry głównej nie ma możliwości wyboru jednej pojedynczej dyscypliny (taka opcja jest jedynie w przypadku minigry lekkoatletyka).

Kolejno następują po sobie:

Skok w dal: Biegnij w miejscu, aby rozpędzić się, a następnie skocz w miejscu, gdy dotrzesz do zielonej strefy. Liczy się odpowiedni moment!

Sprint: po rozpoczęciu wyścigu biegnij w miejscu i utrzymuj stały rytm, aby dobiec do mety jako pierwszy.

Bieg przez płotki: Po starcie biegnij w miejscu i spróbuj utrzymać tempo do samego końca. Skacz, gdy płotek przed Tobą zrobi się zielony!

Rzut oszczepem: sięgnij po oszczep, biegnij w miejscu, a następnie wykonaj ramieniem rzut ponad głową w zielonej strefie rzutu.

Rzut dyskiem: sięgnij po dysk, a następnie, stojąc w miejscu, wykonaj z całej siły ruch rzucania.

Paulina Żpgała

LEKKOATLETYKA | rzut oszczepem PRAWIDŁOWY SCHEMAT WYKONYWANIA RZUTU W rzucie oszczepem zawodnik ma możliwość wyboru ręki, którą będzie rzucał - wybór odbywa się poprzez wyciągnięcie lewej lub prawej ręki w bok.

Następnie, gracz musi zacząć biec, jednocześnie trzymając cały czas wyciągniętą rękę, którą chwycił oszczep.

Bieg kontynuuje się do momentu podświetlenia się na ekranie panelu podłoża na torze, wówczas należy wykonać rzut.

Zestawienie ruchów graczy z instrukcją prezentowaną przed pierwszym rzutem

Przy porównaniu ruchów graczy z tutorialem zauważalny jest fakt, że w etapach chwyt oraz bieg ruchy wykonane przez kobietę są poprawniejsze, jednak w etapie rzut, który okazuje się być najistotniejszy, mężczyzna rzucając wysoko osiąga lepsze rezultaty.

Paulina Żogała

RZUT OSZCZEPEM | rzeczywisty i wirtualny obszar rzutu

moment wyrzutu: ułamek sekundy

ony acz

n zez

s pr

cza

Obraz na ekranie przygotowuje gracza do rzutu na zasadzie sygnalizacji świetlnej - użytkownik od poczatku może zobaczyć jasne pole w końcowej części bieżni. W momencie, kiedy zaczyna biec, pole podświetla się na pomarańczowo, natomiat moment rzutu sygnalizowany jest przez podświetlenie na zielono

na :3s

Nie jest konieczne poruszanie się graczy do przodu, natomiast na ekranie gracz przemieszcza się do przodu toru na podstawie wykonywania jednostajnych ruchów (biegu w miejscu).

bieg

Awatary na ekranie mają do pokonania bieżnię, która wydaje się być kilku-kilkunasto metrowa i wyrzucić oszczep na kilkadziesiąt metrów, podczas gdy w rzeczywistości gracze biegną w miejscu przez 3 sekundy i po tym czasie następuje zamachnięce ręką, które kinect odczytuje jako rzut oszczepem.

Paulina Żogała

RZUT OSZCZEPEM | porównanie graczy w kolejnych etapach

zaznaczenie gotowości

chwyt oszczepu

bieg z oszczepem

rzut

Porównanie poszczególnych etapów gry w przypadku rywalizacji dwóch graczy (mężczyzna ok.

95 centyl oraz kobieta ok. 10 centyl). Każdy z graczy ma możliwość trzykrotnego podejścia do rzutu, przy czym punkty naliczane są na podstawie najlepszego z nich, po zaokrągleniu osiągniętego dystansu w górę, do pełnej liczby. Na fotografiach łatwo można zauważyć całkowicie odmienne techniki rzutu graczy. Na podstawie punktacji jednak, można stwierdzić, że technika przyjęta przez mężczyznę okazuje się ostatecznie efektywniejsza. Obojgu graczom najlepiej poszło w trzecim rzucie. Kolejne etapy rzutu oszczepem przedstawione zostały na fotografiach.

ręka wykonująca rzut linia oznaczająca wysokość 1 m na ścianie, na podstawie której można określić stopień podniesienia ręki gracza

Paulina Żogała

RZUT OSZCZEPEM | analiza zachowania graczy

W momencie rozpoczęcia biegu, gracze, pomimo zaznaczenia w instrukcji, że wystarczy bieg w miejscu, naturalnie przesuwają się do przodu pola, maksymalnie o 50 cm (jedno kwadratowe pole).

Jest to jednak czynnik, który nie wpływa na jakość odczytu postaci, chyba że gracz od początku gry stałby bardzo blisko konrolera ruchu i wiązałoby się to z wyjściem poza zakres, który kinect poprawnie odczytuje.

Zaznaczenie obszaru wyznaczonego do gry Zaznaczenie pól zajmowanych przez użytkownika podczas poszczególnych etapów rzutu oszczepem

Paulina Żogała

RZUT OSZCZEPEM | porównanie sekwencji ruchów

Porównanie sposobów rzutu dwóch użytkowników.

Przykłady widocznie różnią sie od siebie. Można tu wyszczególnić rzut „dołem” - w przypadku kobiety, ponieważ rzut odbywa się poniżej linii ramienia oraz rzut „górą” w przypadku mężczyzny, który większą cześć rzutu wykonuje ponad ramieniem, jedynie w końcowej fazie ręka zostaje opuszczona.

Paulina Żogała

RZUT OSZCZEPEM | zestawienie sekwencji ruchów z wynikami Mężczyzna Kobieta

Tura I

WYNIK

WYNIK

61,41m

56,90m

51,47m

65,90m

76,20m

74,29m

Tura II

Tura III

Paulina Żogała

RZUT OSZCZEPEM | szybkość biegu przy rzucie

moment wyrzutu: ułamek sekundy cza na ony acz

n zez

s pr

W jaki sposób kinect przydziela punkty za wykonany rzut? Istotnym czynnikiem powinna tutaj być siła, jednak jest ona iloczynem masy ciała i jego przyspieszenia, natomiast konsola nie mierzy masy ciała gracza podczas rzutu.

Tutaj rywalizacja kobieta-mężczyzna jest zupełnie inna niż w rzeczywistości, różnice zostają zmniejszone, szanse osiągania dobrych wyników nie są uzależnione ciężaru ciała i pod tym względem, można by uznać, że gra poprzez kinect jest bardziej sprawiedliwa niż w rzeczywistości.

Czas przeznaczony na bieg dla każdego gracza jest taki sam i wynosi 3 s, podczas których użytkownicy wykonują bieg w miejscu. Awatar na ekranie przede wszystkim odzwierciedla ruchy górnej części ciała, natomiast jego stopy poruszają się w zupełnie innym rytmie niż realnych graczy (robi tez bardzo długie kroki , jak przy sprincie, gracze realni natomiast tylko biegną truchtem). Awatar zawsze wykonuje 10 kroków

Ilość kroków rozbiegu (w przypadku graczy - wykonanych w miejscu, awatara - na ekranie)

:3s bieg

Kobieta Mężczyzna Awatar Tura I Tura II Tura III

10 14 10 12 15 10 11 16 10

Paulina Żogała

RZUT OSZCZEPEM | obserwacja momentu wyrzutu oszczepu Tura I

Tura II

Tura III

Kobieta

WYNIK

61,41m

51,47m

76,20m

Mężczyzna

WYNIK

56,90m

65,90m

74,29m

Kadry z momentu wyrzutu oszczepu, wykonane w tym samym momencie biegu awatara po bieżni, przedstawiają pozycje rąk użytkowników w każdej z trzech tur. Porównanie miejsca, w którym znajduje się ręka pokazuje, czy użytkownik wykonał rzut wcześniej (Kobieta, tura I) czy później (Mężczyzna tura II). Zestawienie z wynikami, w przypadku mężczyzny, pokazuje prawdopodobne zależności pomiędzy momentem wyrzutu, a jego rezultatem: im rzut gracza jest późniejszy tym wynik jest wyższy, jednak w przypadku kobiey, teza ta nie sprawdza się.

Dodatkowo zbyt późny lub wczesny rzut skutuje „spaleniem” czyli niezaliczeniem rzutu (sytuacja ta jednak w przypadku analizowanych graczy nie nastąpiła).

ement

and hands to body when stures makes track, whereas nts in front of e unreliable.

d

estures, on tracking mes-per-second e fastest that dows can track per second.

sensor tilt and our gesture tuations where t see parts of a s users extending heir head.

Paulina Żogała

problemy z odczytem ruchów przez kinect DOKŁADNOŚĆ ŚledzeniA ruchu Ręka wyciągnięta na choćby niewielką odległość od ciała będzie przez kinect odczytywana sprawniej niż wyciągnięta przed siebie, na tle ciała. Użytkownicy nie są tego jednak świadomi, dlatego niejednokrotnie brak osiągania zamierzonych wyników nie jest związane z brakiem sprawności użytkownika, ale z niemożliwością odczytania gestu przez kontroler ruchowy SZYBKOŚĆ ŚLEDZENIA Największa szybkość, z jaką kinect jest w stanie śledzić ruch postaci wynosi 30 klatek na sekundę. Ruchy szybsze od tego zakresu mogą nie zostać rozpoznane.

POLE WIDZENIA KONTOLERA RUCHOWEGO W przypadku osób wysokich, problemem może być „ucinanie” części ciała użytkownika, np. wyciągniętej ponad głowę ręki. Sensor nie jest w stanie wedy zarejestrować jaki ruch został wykonany przez rękę w górnym zakresie.

bility

ng is most e user faces

KĄT WIDZENIA Kinect najsprawniej radzi sobie ze śledzeniem postaci, kiedy jest ona ustawiona „en face” do sensora, natomiast obracanie się bokiem może być odczytywane niepoprawnie.

Paulina Żogała

RZUT OSZCZEPEM | podsumowanie Przeprowadzona analiza wykazała, że kontroler kinect jest narzędziem pozwalającym na częściowe odzwierciedlanie ruchów gracza podczas gry występuje margines błędu, który jest spowodowany czynnikami takimi jak nieprawidłowe ustawienie użytkowników, czy możliwości odczytu konrolera.

Rejestracja ruchów gracza jest jednak źródłem zabawy, nie faktycznej rywalizacji sportowej, wobec czego idealna dokładność nie jest tutaj konieczna.

Na podstawie analizy nie można jednak wyraźnie stwierdzić jakie zachowanie użytkownika przyczynia

się do uzyskiwania najlepszych wyników, ponieważ przykłady poddane analizie nie wykazują konkretnych czynników, które mają na wynik faktycznie duży wpływ. Konieczne byłoby tutaj najprawdopodobniej wprowadzenie zdecydowanie dokładniejszej i bardziej wnikliwej metody badawczej i użycie profesjonalnych narzędzi pozwalających na rejestrację jeszcze większej ilości szczegóółów.

Dodatkowo pomocne mogłoby być zbadanie zachowań większej ilości użytkowników, dzięki czemu wyniki byłyby bardziej miarodajne.