VR hry pro ležící pacienty

Abstract

Tato práce se zaměřuje na návrh aplikace virtuální reality (VR), která je vhodná pro zábavu a mírné cvičení pro ležící pacienty. Cílem této práce je nejprve prozkoumat možné cílové skupiny uživatelů a na základě analýzy navrhnout vhodné herní zážitky, jejich ovládání a mechaniky pro vybranou cílovou skupinu. Následně bude realizován prototyp navržené aplikace. Dále je třeba v souladu s metodikou UCD prototyp otestovat, navrhnout vhodné změny a tento proces několikrát iterovat. Výsledná aplikace a obsažené herní zážitky by měly být vhodné pro starší osoby, osoby s poraněním míchy nebo jinak nemocné (a tudíž ležící) pacienty. Během celého procesu navrhování a realizace byl kladen velký důraz na omezení, která cílová skupina má. Mnohá z těchto omezení jsou fyzického rázu, například snížená citlivost rukou a prstů, slabý úchop rukou a celkově oslabená paže nebo nemožnost otáčet hlavou a tělem kvůli poloze vleže atd. Uživatelé musí být schopni aplikaci pohodlně ovládat bez ohledu na svá omezení. Výsledná aplikace umožňuje hráči provádět rekalibraci, která mu umožňuje sebe a své okolí vnímat, jako by stál, a podporuje detekci gest namísto VR ovladačů. Přidružená mobilní aplikace umožňuje asistentovi pomáhat hráči VR s navigací v nabídkách, rekalibrací, nastavením vlastních gest a podobně. V aplikaci lze hrát tři hry - Tangramovou skládačku, pouťovou střelnici či nekonečnou skákačku. Ty jsou navrženy tak, aby zaujaly široké spektrum uživatelů s různými fyzickými omezeními. Aplikace byla testována dvakrát v průběhu vývoje, měněna na základě výsledků těchto testování, a poté bylo provedeno závěrečné testování, které mělo za cíl ověřit, zda aplikace splňuje stanovené požadavky. Závěrečné testování ukázalo, že je aplikace použitelná a zábavná. V budoucnu by mohla být aplikace ještě mírně pozměněna na základě výsledků závěrečného testování. Také by mohla být rozšířena o další herní zážitky, či úrovně do Tangramové skládačky či střelnice. Mohla by navíc být vytvořena výuková sekvence, která by mohla pomoci jak asistentovi používajícímu mobilní aplikaci tak uživateli ve VR porozumět více do hloubky ovládání a cílům her a celé aplikace.

This thesis focuses on the design of a virtual reality (VR) application that is suitable for entertainment and gentle exercise for lying patients. It aims to first explore the possible target user groups, and based on the analysis, to design suitable game experiences, their controls, and mechanics for the selected target group. Subsequently, a prototype of the proposed application will be implemented. Further, according to the UCD methodology, the prototype has to be tested, appropriate changes suggested and implemented and this process iterated several times. The resulting application and the included game experiences should be suitable for elderly people, people with spinal cord injuries, or otherwise ill (and therefore bedbound) patients. Throughout the design and implementation process great emphasis is placed on the limitations of the target group. Many of these limitations are physical, such as reduced sensitivity in the hands and fingers, weak hand grip and overall weakened arm, or inability to turn the head and body due to the lying position, etc. The users must be able to control the application comfortably regardless of these limitations. The resulting app allows the player to perform upright redirection so they see themselves as if standing and supports gesture detection instead of VR controllers. An associated mobile device application allows the assistant to help the VR player with navigation in the menus, upright redirection, setting custom gestures, and more. Three games can be played in the application - Tangram puzzle, Shooting Gallery, and an Endless Runner game. They are designed to appeal to a wide spectrum of users with different kinds of physical limitations. The application was tested twice throughout its development and changed according to the results of these testing sessions, then tested for the last time to verify it fulfills the given requirements. According to the final testing the application is usable and entertains the users. In the future, some minor changes could be made according to the final testing of the application. The app could also be expanded to include other gaming experiences, and more Tangram and Shooting Gallery levels could be added. A tutorial could be created that would help both mobile device and VR users understand the controls and goals of the games and the whole application in detail.