A Proposal of Design Guidelines for Immersive Serious Games
Proposition de Lignes Directrices pour la Conception de Jeux Sérieux Immersifs
Résumé
Nowadays, several application areas are adopting serious games as an ethical, safe and low-cost alternative to performing dangerous tasks, such as training of firefighters, and for medical surgeries. The employment of Virtual Reality in serious games helps to provide virtual environments much more realistic and better immersive experiences to the user. However, some VR systems can still cause sickness symptoms, such as nausea and headaches, and some of them can be expensive, such as CAVEs. This thesis investigates the effects of physical immersion on serious games with perceptual learning purposes. Its main goal is to identify a set of design guidelines to help developers on choosing the appropriate level of immersion to be used in serious games in order to assure it is effective and comfortable for users. The main hypothesis is that higher levels of immersion improve serious games outcomes, but moderate immersion may also be adequate with the advantage of causing less simulation sickness on users. We organized a survey of the literature to better understand how physical immersion is being currently used on serious games, how its effectiveness has been assessed, and how immersion impacts on the game outcomes and usability. Then, we conducted two empirical user studies looking for investigating the effects of the display, interaction, and locomotion fidelity on users’ perception and knowledge retention. For the experiments, we adapted a serious game previously developed for risk assessment and developed a new one to educate workers in electricity-line maintenance on safety procedures that need to be followed during electric installations. Results showed that, in general, display fidelity has an effect on risk perception when searching for non-obvious risks. Higher display fidelity has better performance on complex risks identification. Interaction and locomotion fidelity did not show a significant difference in perceptual learning. Naturalness also presented higher workload, but in the same conditions the correctness of tasks was high and subjects recall the procedures in both post- and retention-test. Therefore, knowledge retention is not impacted by the workload imposed by the interactive technique. From these experiments, we elaborated and discussed a set of design guidelines that can be considered for the choice of the appropriate physical immersion to be used on the development of new serious games.
De nos jours, de nombreux domaines adoptent les jeux sérieux comme alternative éthique, sûre et économique pour effectuer des tâches dangereuses, telles que la formation des pompiers et les interventions chirurgicales. La réalité virtuelle (RV) dans les jeux sérieux permet de créer des environnements virtuels extrêmement réalistes et immersifs pour les utilisateurs. Cependant, certains systèmes de RV peuvent encore causer des symptômes de mal des transports, tels que des nausées et des maux de tête, et certains, comme les environnements CAVE, peuvent être coûteux. Cette thèse explore l'impact de l'immersion physique dans les jeux sérieux à des fins d'apprentissage perceptif. L'objectif principal est de définir des lignes directrices pour aider les développeurs à choisir le niveau d'immersion adéquat, garantissant à la fois efficacité et confort pour les utilisateurs. L'hypothèse principale suggère que des niveaux d'immersion plus élevés améliorent les résultats des jeux sérieux, bien qu'une immersion modérée puisse également être efficace tout en réduisant le malaise lié à la simulation. Nous avons d'abord effectué une revue de la littérature pour comprendre l'utilisation actuelle de l'immersion physique dans les jeux sérieux, évaluer son efficacité, et déterminer son impact sur les résultats des jeux et l'ergonomie. Ensuite, nous avons mené deux études empiriques pour analyser les effets de la fidélité de l'affichage, de l'interaction et de la locomotion sur la perception des utilisateurs et la rétention des connaissances. Pour ces expériences, nous avons adapté un jeu sérieux existant pour l'évaluation des risques et en avons développé un nouveau pour former les travailleurs de la maintenance des lignes électriques aux procédures de sécurité. Les résultats montrent que la fidélité de l'affichage influence la perception des risques, notamment pour la détection de risques complexes. Une meilleure fidélité de l'affichage conduit à de meilleures performances en matière d'identification des risques. En revanche, la fidélité de l'interaction et de la locomotion n'a pas significativement affecté l'apprentissage perceptif. Bien que des interactions plus naturelles augmentent la charge de travail, elles n'affectent pas la précision des tâches, et les utilisateurs retiennent bien les procédures lors des tests post-formation et de rétention. À partir de ces résultats, nous avons formulé des lignes directrices pour le choix de l'immersion physique dans le développement de nouveaux jeux sérieux.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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