This research is motivated by limited exercise experiences of urban people. They usually employ solitary aerobic exercises such as stationary cycling and treadmill running as alternative means of physical training. Nonetheless, many people find it difficult to become sufficiently motivated to perform these aerobic exercises which are often monotonous and boring. Also, the rewards from these exercises such as better general health and appearance are not immediately observable. This work addresses the drawbacks of the approaches thus far by transforming popular solitary exercises into pervasive social exergames. I envision that people who are to exercise at their preferred places can easily meet and play exergames online with their friends through social network services (SNSs) such as Facebook. To realize this vision, I and my colleagues designed and implemented example games and a supporting platform, by carefully observing exercising context of people as well as actively employing mobile and sensor technology. This work consists of three major perspectives.
First, we distilled primitives of social interactions that facilitates fun and engaging social interactions between game players from social sport activities: tightly-coupled real time interaction mediated by virtual creatures or metaphors, and interpersonal action-level synchronization. We could observe several positive effects of these interaction primitives on exercise experiences, motivation, and social relationship by human-subject user experience studies. Based on these observations, we designed one sample exergame Swan Boat, a collaborative paddle-boat racing exergame. It enhances the bland experience of running on a treadmill with rich interaction among players, encouraging intensive synchronized movement with their teammates.
Second, we provide a game platform supporting diverse exercise contexts. The platform, ExerLink, supports game play with multiple exercises and shared our experiences in building the platform. To enable this, we chose four interoperable exercise types, that is treadmill running, stationary cycling, hula hooping and rope jumping, and prototyped exercise devices to extract real-time exercise context. We proposed and evaluated core mechanism to balance exergaming experiences of players with heterogeneous exercise types, in terms of fairness of game controllability and interpersonal action-level synchrony. Lastly, we studied overall user experiences while playing an exergame over a distance, and observed that the remote exergame play still facilitate rich social interactions as collocated exergame play does.
Last, we investigated human factors in exergame play. We studied human factors (e.g., performance, comfort, effort) of exergame controllers which utilizes exercising speed as a major game input, from the viewpoint of actual gameplay, and discuss a number of design implications, such as object control and difficulty setting, in a case study of a practical game design.
본 논문은 현대인들의 제한적인 운동 경험에 흥미로운 게임 경험을 더하기 위한 연구를 다룬다. 현대인들은 종종 운동 활동을 위하여 개인화 된 유산소 운동을 활용한다. 그러나, 개인화 된 유산소 운동의 지루함과 단조로움 때문에 충분한 동기를 가지고 운동 활동에 임하지 못하는 경우가 많이 발생한다. 또한, 이러한 운동의 보상적 결과인 건강 증진이나 신체 외형적인 변화는 단시간 내에 관찰하기 어렵다. 본 연구는 운동 활동을 지속적으로 수행하기 원하지만 동기 부여의 측면에서 어려움을 겪는 사람들에게, 이러한 어려움을 극복할 수 있도록 하기 위하여 개인 운동의 퍼베이시브 또는 생활 밀착형 소셜 운동게임으로의 전환을 그 목표로 한다. 이를테면, 운동 활동을 하기를 원하는 사용자들이 각자 자신이 운동하기를 원하는 공간에서 온라인으로 모여 운동게임을 즐기며, 온라인 소셜 네트워크 서비스와 연계하여 자신의 지인들을 쉽게 찾고 함께 운동/게임 경험을 공유할 수 있다. 이러한 목표를 달성하기 위하여, 본 연구에서는 예시 운동게임과 이를 지원하는 플랫폼을 디자인하고 구현하였다. 이를 위하여 잠재적 대상 사용자들의 운동 상황을 세밀하게 관찰하고, 모바일 및 유비쿼터스 센서 기술을 적용하였다.
본 논문은 크게 세 가지의 부분으로 구성되어 있다. 첫째, 즐겁고 몰입감 높은 소셜 운동게임 경험을 제공하기 위하여, 기존의 집단 운동 활동으로부터 주요한 소셜 인터랙션의 기본 디자인 요소 - 가상의 물체나 캐릭터에 의해 유도되는, 플레이어 간의 긴밀한 소셜 인터랙션과, 개인 간 동작의 동기화 - 를 추출하였다. 이들 요소는 운동 경험, 동기 부여, 사회적 관계 등에서 긍정적인 효과가 있음을 인간대상 사용자 경험 연구를 통하여 발견할 수 있었다. 또한, 이를 토대로 협력적인 보트 레이싱 운동게임인 Swan Boat 를 하나의 예시로서 디자인 하였다. 이 게임은 러닝 머신에서의 지루한 운동 경험을 사용자 간의 다양한 소셜 인터랙션화 하는 게임으로, 사용자 간의 긴밀한 동기화와 협력을 그 특징으로 한다.
둘째로, 다양한 운동 종류를 지원하는 게임 플랫폼 ExerLink 를 디자인하고 구현하였다. 이 플랫폼은 다양한 종류의 운동을 통한 게임 플레이를 지원하며, 해당 플랫폼의 구현에 있어서의 경험을 체계화하여 본 논문에서 공유한다. 이를 위하여 상호 호환 가능한 네 가지 종류의 운동 - 러닝 머신 달리기, 고정식 운동 사이클링, 훌라후프, 줄넘기 - 를 가정하고, 이들의 실시간 운동 정보를 추출하기 위한 운동 장비의 프로토타입을 개발하였다. 이종의 운동을 가지고 다수의 사용자가 한 게임에서 밸런스 있는 운동게임 경험을 얻을 수 있게 하기 위한 주요 메커니즘을 소개하고 그 효과성을 검증하였다. 또한, 원거리 사용자들간에도 동일 공간의 사용자들에게서 발견할 수 있는 다양하고 풍부한 소셜 인터랙션을 여전히 발견할 수 있음을 사용자 경험 테스트를 통하여 관찰할 수 있었다.
마지막으로, 운동게임 플레이 중에서의 인적 요소를 조사하였다. 즉, 운동 속도를 활용한 게임 컨트롤러를 조작하는 데 필요한 신체 움직임 및 운동 관점에서의 인적 요소를, 실제 게임 플레이를 고려하여 디자인 된 사용자 테스트를 통하여 조사 분석하였다. 테스트 결과에 따르면, 운동 게임 컨트롤러 또한 조이패드 등의 기존 게임 컨트롤러와 같이 Fitts` Law 를 따르나 상대적으로 긴 이동 시간을 요하며, 조작속도 및 정밀성이 운동장비의 저항력과 목표 속도에 영향을 받는다. 또한 설문/인터뷰와 같은 사용자 경험에 대한 정량/정성적 분석을 통해, 운동게임 컨트롤러가 실제 운동게임에 사용됨에 있어 편안함 및 조작 난이도 측면에서 적절함을 확인하였다. 마지막으로, 기 분석한 컨트롤러의 특성이 실제 운동 게임 디자인에 어떻게 적용될 수 있을지에 대한 예시를 보였다.
