Mäta engagemang från åskådare av sociala digitala spel

Summary

Vi föreslår en metodik som gör det möjligt att mäta åskådares engagemang i ett socialt digitalt spel som kombinerar fysiologiska och självupp rapporterade data. Eftersom detta digitala spel involverar en grupp fritt rörliga människor filmas upplevelsen med hjälp av en synkroniseringsteknik som länkar fysiologiska data med händelser i spelet.

Abstract

Målet med denna metodik är att bedöma uttryckliga och implicita mått på åskådares engagemang under sociala digitala spel i en grupp deltagare med rörelsespårningssystem. I samband med spel som inte är begränsade inom en skärm kan det vara utmanande att mäta de olika dimensionerna av engagemang som fysiologisk upphetsning. Fokus för studien ligger på matchens åskådare och skillnaderna i deras engagemang enligt interaktivitet. Engagemang mäts med fysiologisk och självupplysning, samt ett engagemangsformulär i slutet av experimentet. Fysiologisk upphetsning mäts med EDA-sensorer (Electrodermal Activity) som registrerar data på en bärbar enhet (EDA-låda). Portabilitet var avgörande på grund av spelets natur, som liknar en pong i naturlig storlek och innehåller många deltagare som rör sig. För att få en översikt över händelserna i spelet används tre kameror för att filma tre vinklar av spelplanen. För att synkronisera EDA-data med händelser som händer i spelet används lådor med digitala nummer och sätts i kameraramarna. Signaler skickas från en synkroniseringsruta samtidigt till EDA-lådorna och till ljuslådor. Ljusrutorna visar synkroniseringsnumren för kamerorna, och samma nummer loggas också på EDA-datafilen. På så sätt är det möjligt att spela in EDA för många människor som rör sig fritt i ett stort utrymme och synkroniserar dessa data med händelser i spelet. I vår specifika studie kunde vi bedöma skillnaderna i upphetsning för de olika villkoren för interaktivitet. En av begränsningarna med denna metod är att signalerna inte kan skickas längre än 20 meter bort. Denna metod är därför lämplig för att registrera fysiologiska data i spel med ett obegränsat antal spelare men är begränsad till ett begränsat utrymme.

Introduction

Att studera upplevelsen av spel åskådare hjälper till att bättre förstå de positiva och negativa aspekterna av spelet, och i sin tur kan bidra till att förbättra dess design¹. Den senaste tidens innovationer inom spelbranschen har möjlig tillåtit nya typer av upplevelser som går vidare från traditionella konsolbaserade spel². Med digitala spel som använder rörelsespårningssystem som inte är begränsade till en skärm behöver publiken inte längre placeras på en fast plats. Denna nya verklighet skapar utmaningar i bedömningen av åskådarnas upplevelse. Experimentet utfördes i studion av skaparna av spelet men kunde replikeras i en laboratoriemiljö eller en annan miljö som har tillräckligt med utrymme för att passa spelet.

Syftet med denna metodik är att mäta åskådarengagemang under ett socialt digitalt spel. Mer exakt kommer upphetsning, vilket leder till engagemang, att mätas när åskådaren har tillgång till en webbapplikation som påverkar spelet. Denna metod kombinerar fysiologiska och självupp rapporterade data. Eftersom det här spelet är socialt och involverar en grupp människor som rör sig, filmas experimentet. Med hjälp av kameror och bärbara fysiologiska enheter kunde vi synkronisera fysiologiska data med händelser i spelet. De bärbara enheterna (EDA-lådor) är 3D-utskrivna lådor som är anslutna till elektroder som registrerar fysiologisk aktivitet. Lådorna har en på/av-knapp, visuella indikatorer, en microSD-kortplats och laddningsplatser. De visuella indikatorerna hjälper till vid felsökning. Dessa anger till exempel om microSD är funktionellt, visar tillståndet för Bluetooth- och Wi-Fi-anslutningarna och signalerar om fysiologiska data registreras.

Användningen av fysiologiska åtgärder är en vanlig och validerad metod för att mäta speletgagemang³. Fysiologisk tapperhet har mätts i samband med tv-spel⁴. Det har också använts inom andra forskningsområden som utbildning⁵. Eftersom känslomässigt engagemang inte är observerbart och självrapport kan vara partisk, har Charland et al. använt fysiologisk upphetsning för att bedöma känslomässigt engagemang hos elever som löste problem⁵. De använde elektrodermal aktivitet (EDA) för att mäta fysiologisk upphetsning, vilket är en allmänt använd metod⁶. EDA är mätning av hudens ledningsförmåga, som varierar beroende på skillnaderna i svettkörtelaktivitet³. Denna mätning är ett viktigt samband med känslomässiga variationer i realtid. EDA är förknippat med många konstruktioner som stress, spänning, frustration och engagemang⁷. Att komplettera EDA-data med självrapportsvar rekommenderas därför att associera data med rätt konstruktion³. Självbedömningsdoikinen (SAM) är en själv rapporterad pictographic skala som bedömer tre dimensioner av känslor: valens, upphetsning och dominans⁸. Det aktuella arbetet använde upphetsningsdimensionen, bedömd med hjälp av en visuell 9-punkts Likert-skala, allt från lugn till upphetsad. Upplevd upphetsning har använts i kombination med fysiologisk upphetsning⁷.

I traditionella tv-spelssammanhang sitter åskådare i en stol och stannar mer eller mindre i samma position under experimentets varaktighet. De förväntas titta på en skärm där åtgärderna äger rum. Denna inställning har setts i tidigare spelstudier med fysiologiska data⁹. I det här fallet är det enkelt att starta inspelningen av spelet samtidigt som inspelningen av fysiologiska data¹⁰.

I samband med nya digitala spel som spelas utanför skärmen, och där deltagarna står och är fria att flytta, kanske traditionell EDA-inspelning inte är lämplig. Spelet som används i denna studie liknar en Pong^{11 i naturlig storlek}. Detta spel består av en boll och två paddlar, var och en på en extremitet av spelplanen. Spelare flyttar sin paddel för att trycka bollen från ena änden av fältet till den andra. I den version som används för denna forskning projiceras spelet på marken och spelarna använder sina kroppar som handkontroller för paddlarna. Rörelsedetekteringsteknik gör det möjligt för paddeln att följa de två spelarna som ligger på motsatta sidor av lekplatsen. Ett exempel på hur spelarna hindrar bollen från att träffa den virtuella väggen bakom dem presenteras i figur 1. Spelet involverar också åskådare som står på sidorna av lekplatsen, som kan använda sina smartphones för att påverka spelet. Med hjälp av en mobil webbapplikation kan åskådare rösta på vissa power-ups eller hinder som antingen kan hjälpa eller skada spelarna (t.ex. mindre väggar kontra fler bollar eller modulera bollens hastighet). Alternativet med flest röster vinner.

I denna studie undersöker vi interaktivitetens påverkan på åskådare. Villkoren för interaktivitet är med eller utan smartphone. Vi jämförde åskådarnas engagemang under dessa två förhållanden. En inom-ämne design användes för interaktivitet villkoret, för att bedöma skillnaden i upphetsning, och därför i engagemang. I den aktuella studien var grupper på 12 personer idealiska för att främja ekologisk giltighet för spelet¹². två personer som spelare och 10 som åskådare. Endast två EDA-lådor var tillgängliga för vår studie, så vi hade totalt åtta grupper som uppgick till 16 EDA-datauppsättningar (två deltagare med EDA-registrering per grupp på 12). Varje medlem av allmänheten tilldelades slumpmässigt två spel med tillgång till sin smartphone för att påverka spelet och ett spel utan tillgång till sin smartphone. Spelengagemang litteratur föreslår att ge många interaktiva alternativ kan leda till högre engagemang¹³. Forskning inom utbildning har funnit att fysiologisk upphetsning är en korrelera av känslomässigt engagemang⁵. Med tanke på spelengagemang och forskning inom utbildning antog vi att ge åskådarna tillgång till interaktivitet kommer att öka upphetsning som i sin tur kommer att öka deras engagemang.

I motsats till studier om spelarerfarenhet använder studier om åskådare av ett digitalt spel sällan psykofysiologiska åtgärder. De görs mestadels med frågeformulär^14,observation¹⁵, och intervjuer¹⁶. En svårighet med att använda psykofysiologiska åtgärder med åskådare är att de ofta är en grupp och deras rörelser är mindre förutsägbara än spelarnas. Denna metod använder flera kameror för att fånga deltagarna och ljuslådor, vilket möjliggör länkning av deltagarnas video- och fysiologiska data.

Eftersom vi använde en design inom ämnet för smarttelefonens tillstånd deltog varje ämne i två spel med interaktivitetsförhållandet, med hjälp av sin smartphone och ett spel i kontrolltillståndet, utan användning av sin smartphone. Synkronisering av EDA-data med början och slutet av varje spel var därför avgörande för att möjliggöra bedömningen av skillnaderna i varje villkor för interaktivitet. Det skulle vara omöjligt att starta inspelningen av alla de tre kamerorna samtidigt som inspelningen av EDA på åskådarna på grund av rummets dimensioner. För att komma till rätta med det problemet har vi använt en ny synkroniseringsteknik som kallas trådlöst synkroniseringsprotokoll för förvärv av multimodala användardata¹⁷. Ble-signaler (Bluetooth Low Energy) skickas från en synkroniseringsbox samtidigt till EDA-lådorna och till ljuslådor (se figur 2). Synkroniseringsboxen är en 3D-utskriven låda med PÅ/AV och automatiska/manuella brytare och en knapp. Den manuella funktionen används för att testa signalerna med knappen. Signalerna ökar antalet som börjar vid ett och som visas på de 3D-utskrivna ljusrutorna. Det finns siffror som visas för kamerorna, och samma nummer loggas också på EDA-datafilen (se figur 3). Detta gör det möjligt att synkronisera händelser som händer i spelet till variationer i EDA-inspelningarna. I vårt fall var de händelser som identifierades starterna och slutet av de tre spelen. Då kan vi koppla spelet till tillståndet och till deltagarnumret. På så sätt identifierade vi vilken datauppsättning som motsvarade varje villkor.

I följande avsnitt beskrivs det protokoll som tillåter användning av den teknik som utvecklats av Courtemanche et al.¹⁷. Vi anpassade tekniken för att svara på vår forskningsfråga. Detta protokoll fick ett etiskt certifikat från vår institutions etiska kommitté. I detta protokoll använder vi fysiologiska enheter¹⁸, monterade i ett 3D-printat hölje. Vi kommer att hänvisa till enheten som EDA-lådorna (lådor som används för att spela in deltagarens EDA), ljusrutan (rutan med ett digitalt ljus) och synkroniseringsrutan (rutan som skickar signaler till EDA-rutorna och ljusrutorna för att synkronisera data). Synkroniseringsprogrammet som möjliggör det trådlösa synkroniseringsprotokollet för förvärv av multimodala användardata¹⁷ var inbäddat i rutorna.

Protocol

Följande protokoll godkändes av HEC Montréals etiska kommitté innan datainsamlingen började.

1. Deltagarundersökning för försöket

1. Rekrytera deltagare 18 år och äldre. Se till att deltagarna förstår experimentets språk, kan stå i 20 minuter, ha en smartphone som daterar sig från högst 5 år, inte har hudallergier eller känsligheter, inte har en pacemaker och inte lider av epilepsi eller något annat diagnostiserat hälsoproblem.
2. Rekrytera grupper av människor som är vänner och andra grupper av människor som inte känner varandra, för att kontrollera förtrogenhet. Gruppstorlekarna måste bestämmas utifrån studiens syfte, det studerade spelet och storleken på det tillgängliga rummet.
3. Schemalägg deltagare. Inför ett datum och en tid för grupp av människor som känner varandra och gruppera de människor som inte känner varandra på sina mest praktiska datum.
4. Be deltagarna ladda sina smartphones och ta med laddare till datainsamlingssessionen.

2. Villkor och experimentell design

1. Förbered randomiseringsbladet för interaktivitets villkoret genom att associera varje deltagar nummer till de två villkoren för interaktivitet för varje spel. Tilldela också nummer till spelare och åskådare som kommer att bära en EDA-låda.

3. Förberedelse

OBS: Dessa material behövs för att utföra protokollet: EDA-rutan, rutan som används för att spela in deltagarens EDA; ljuslåda, lådan som innehåller tända digitala nummer; och synkroniseringsruta, rutan som skickar signaler till EDA-rutan och ljusrutorna för att synkronisera data. Två armband, EDA-elektroder, EDA-sensorer, medicinsk tejp och antiseptiska våtservetter behövs också.

1. Anslut EDA-lådorna, de tre ljuslådorna och synkroniseringslådorna till laddningsstationen.
2. Slå på spelet i studion (projektor och 3D-skanner för rörelsedetekteringsteknik) och testa spelet genom att köra det genom ett fullständigt spel.
3. Placera samtyckesformulären, frågeformuläret före försöket och tröjorna på ett bord i hälsningsområdet.
4. Testa Bluetooth-anslutningen på ljuslådorna. Ställ in synkroniseringsrutan på manuell.
   1. Slå på de tre ljusrutorna, de två EDA-rutorna, Bluetooth på EDA-rutorna och synkroniseringsrutan.
   2. Tryck på pulsknappen på synkroniseringsrutan. Ljuslådorna blinkar 01.
   3. Stäng av synkroniseringsrutan, ljusrutorna och EDA-rutorna.
5. Ställ in synkroniseringsrutan och ljusrutorna på plats för samlingen. Placera ljuslådorna med tanke på varje kamera.
   1. Lägg synkboxen på stativet, på en höjd av 6 fot.
   2. Ställ in synkroniseringsrutan på auto.
6. Koppla ur batterierna och sätt dem i kamerorna.
   1. Kontrollera att batteridriften kan spela in i över en timme.
7. Placera kameran så att inramningen ska innehålla alla fyra extremiteterna i spelets betalande fält och ljuslådan. Placera de två lågljuskamerorna i motsatta hörn av spelplanen på höftnivå och placera go pro mid-field på ett högre stativ för att ha en overheadbild av spelplanen.
8. Se till att inramningar inkluderar full spelplan och ett område på 1 m runt dess gränser och ljusboxen. Se till att synkroniseringsboxen inte är längre än 20 m från där deltagarna kommer att stå, annars kommer pulserna inte att överföras.

4. Välkomna deltagare

1. Hälsa deltagarna vid ytterdörren. Säg åt dem att sitta vid bordet.
2. När alla deltagare har anlänt och sitter, beskriv de verktyg som kommer att användas för att samla in data för den aktuella studien. Denna beskrivning ska skrivas i samtyckesformuläret. Säg sedan till de två slumpmässigt utvalda deltagarna att följa forskaren för att installera EDA-utrustningen. Under den tiden kan andra deltagare börja fylla i frågeformuläret före experimentet.
3. Be deltagarna läsa och underteckna samtyckesformulären. Ordagrant: "Jag kommer att be dig läsa samtyckesformuläret. De två kopiorna är identiska. En är till dig; En är till mig. Svara på alla frågor och skriv under båda kopiorna."
4. Gå runt i tabellen för att signera samtyckesformuläret, verifiera att alla frågor har besvarats och lägg en kopia av samtyckesformuläret i en mapp som är avsedd för detta ändamål och ge deltagaren den andra kopian.
5. Be deltagarna att ta på sig tröjan med sitt deltagarnummer.

5. Installation av den fysiologiska anordningen

1. Be deltagarna att ta bort alla smycken från den icke-dominerande handen.
2. Använd en antiseptisk våtservett för att rengöra området där elektroderna kommer att placeras. Ta bort plasten från elektroden och placera dem på deltagarens händer.
3. Knäpp de två sensorerna på de två elektroderna. Den röda kabeln måste placeras på tummens sida. Den svarta tråden måste placeras på andra sidan, under lillfingret.
4. Anslut sensorkabeln till EDA-lådans A3-port. Fråga deltagaren om de tenderar att ha svettiga handflator. Om de säger att de gör det, linda medicinsk tejp runt elektroderna utan att röra metalldelen.
5. Lägg till ett armband över handflatan för att säkra sensorerna och elektroderna på plats.
6. Slå på EDA-enheten. Kontrollera att Bluetooth-omkopplaren fortfarande är på.
7. Kontrollera att de fyra lamporna blinkar.
8. Notera deltagarens nummer och numret på EDA-rutans serienummer som är kopplat till varje deltagare.
9. Placera EDA-lådan på bältet eller i deltagarens ficka. Om deltagarens kläder inte tillåter denna placering, erbjud dem ett bälte och haka fast EDA i bältet.
10. Be deltagarna som bär EDA-lådorna att återvända till bordet med de andra och fylla i det för experimentella frågeformuläret.

6. Registrera baslinje

1. Gå runt bordet, börja med deltagarna som inte har EDA, och kontrollera om alla frågor har besvarats. Om enkäten är ifyllda lägger du den i mappen med deltagarens samtyckesformulär.
2. När alla deltagare har fyllt i det för experimentella frågeformuläret kan du gå dem till spelstudion.
3. Registrera sedan baslinjen.
   1. För att göra det, säg till deltagarna att kalibrera verktygen och be dem att andas lugnt och fixa något framför ögonen i 2 minuter.
   2. Stäng samtidigt av och slå på EDA-enheterna.
   3. Starta en timer i 2 minuter. När 2 min är stänger du av EDA-enheten och slår på den igen.

7. Starta experimentet

1. Starta inspelningen av de tre kamerorna och slå på de tre ljuslådorna.
2. Kontrollera att ljusrutorna och hela spelplanen fortfarande finns inom kameraramen.
3. Kontrollera att synkroniseringsrutan är automatisk och aktivera synkroniseringsrutan.
4. Efter 10 s blinkar siffrorna på ljuslådorna.
   OBS: Detta indikerar att synkroniseringsboxen automatiskt skickar en puls var 10: e sekund till både lamporna och EDA-lådorna.
5. Förklara spelet genom att informera om att spelet är som Ping-Pong och man kommer att förstå när man spelar. För att vinna måste en spelare göra 3 poäng. Vissa medlemmar av allmänheten kommer att använda smartphones för att påverka spelet genom att besöka webbplatsens URL som projiceras på lekplatsen.
6. Med hjälp av randomiseringsbladet med antalet deltagare för varje villkor, berätta för deltagarna vem som kommer att spela spelet och vem som kommer att vara vid sidlinjen som åskådare.
   OBS: I denna studie kan deltagarna som bär EDA-lådorna inte väljas som spelande deltagare eftersom åskådarens engagemang studeras.
7. Berätta för deltagarna vilka åskådare som kommer att använda sin smartphone. Be åskådarna att påverka matchen. Säg åt deltagarna att hålla sig inom en meter från spelplanen.

8. Starta spelet

1. Säg åt spelteknikern att starta spelet genom att slå på projektorerna och rörelsedetekteringstekniken.
2. Berätta för spelarna om scenariot. Ordagrant: "Här är sammanhanget: du går i ett offentligt utrymme och du ser det här spelet. Du bestämmer dig för att delta."
3. Medan deltagarna spelar kontrollerar du visuellt om lamporna blinkar var 10:e sekund.
4. Mellan varje match ber du åskådarna (inte spelarna) att fylla i självutvärderingsdoikin (SAM) Scale^{8-frågeformuläret} på sin smartphone på en URL. Ge dem länken till frågeformuläret. När det första spelet är över ber du alla åskådare, inte spelare, att fylla i ett frågeformulär på smarttelefonen om upplevelsen. Se till att de svarar på tre frågor med tre skalor. Utvärdera inte själva spelet utan snarare känslan under deltagandet.

9. Avlägsnande av fysiologiska produkter

1. Läs detta ordagrant: "Tack så mycket för att du deltog i spelet. Sista matchen är över. Åskådare kommer nu att fylla i två pappersformulär, spelare kan lämna. Följ mig till hälsningsrummet."
   1. Be alla åskådare, utom de med EDA, att gå tillbaka till bordet. De kommer att svara UES-SF två gånger, en gång tänker på när de hade smarttelefonen och en gång när de inte hade smarttelefonen är detta skrivet i instruktionerna i frågeformuläret. Ordagrant: "Deltagarna med det fysiologiska verktyget kan vänta vid bordet. De andra kan fylla i slutet av experimentformuläret, svara utförligt genom att tydligt förklara vad som menas." De kan ställa frågor om några.
2. Be deltagaren att returnera EDA-rutan. stäng av enheten och enhetens Bluetooth.
   1. Koppla ur sensorn från A3-porten, ta bort armbandet och lossa sensorn från elektroderna.
   2. Be deltagaren att ta bort medicinsk tejp och elektroder på handen. Ge deltagaren en vävnad för att ta bort grädden från handen.
   3. Ta bort micro SD-kortet från EDA-rutan och upprepa steg 9.2. till 9.2.3 med de andra EDA-deltagarna.

10. Förhör deltagarna

1. Ta med EDA-deltagarna till bordet där de andra deltagarna sitter.
2. Be deltagarna fylla i enkäten om på upplevelsen. Be deltagarna svara utförligt genom att tydligt förklara vad de menar. Säg åt dem att söka hjälp av experimenteraren om de har frågor.
3. Placera de ifyllda enkäterna efter försöket med frågeformulären före försöket och medgivandeformulären i mappen.
4. Förhör deltagarna. När de är klara, tacka dem för deras deltagande, berätta om ersättningen och gå ut med dem.

11. Rengöring av material

1. Stäng av de tre ljuslådorna.
2. Stoppa inspelningen av de tre kamerorna och ta bort batterierna och SD-korten från de tre kamerorna. Placera kamerabatterierna i laddaren.
3. Stäng av synkroniseringsboxen och anslut EDA-lådorna, ljuslådorna och synkroniseringsboxen till laddningsstationen.

12. Fysiologisk datahantering

1. Lägg micro SD-kortet från EDA-lådan i en adapter. Överför data till datorn i en mapp som namnges av deltagarens nummer. Ta bort filerna från SD-kortet.
2. Markera alla data och lägg dem i ett kalkylblad. Dölj de kolumner som inte är användbara. Välj ungefär rad 1 till rad 3 000 och skapa ett punktdiagram. Om alla data är mellan 240 och 550 är uppgifterna giltiga.
3. Kontrollera att markörerna som genereras av synkroniseringsrutan finns genom att markera händelsekolumnen och sortera den. Tryck på kontroll Z för att återställa sorteringen av markörerna.
   Alla markörer som genererades visas. Ibland finns det markörer som inte visades. Detta är inte ett problem, bara en markör kommer att ge en referenspunkt. Från denna punkt kan händelsernas början och beräknas med tiden för kameran. Det finns 100 datapunkter varje sekund.
4. Lägg till event_start_end kolumn. Titta på filmen, när det finns början av en händelse, beräkna skillnaden mellan tidpunkten för händelsen och den sista markören. När sekunderna relaterade till händelsestarten hittas lägger du till en markör med event1_start i kalkylbladsfilen. Gör samma sak i slutet av evenemanget.
5. Upprepa steg 12.4 för baslinjen.
6. När alla markörer läggs till exporterar du kalkylbladet i .txt (tabbavgränsad text).
   Det kommer att finnas två kalkylblad per deltagare, ett med experimentdata och ett med baslinjedata.
7. Importera dessa filer i programvaran som utvecklades för dessa EDA-rutor (se nästa avsnitt)¹⁹. Detta genererar en fil som är klar för analys som innehåller den relativa tiden, absolut tid, händelser och EDA-signalen.
8. Ladda upp filer till EDA-analysprogramvaran
9. Klicka på Lägg till projekt. Lägg till en rubrik. Lägg till en beskrivning. Ange projektets datum och det totala antalet deltagare.
10. Klicka på projektets namn. Klicka på Experimentell design. Klicka på Signaler och välj fysiologisk, EDA, Bluebox-inspelare, Bluebox och version 3.0.
11. Klicka på Händelser och ange händelserna som de tidigare namngavs i kalkylbladet (t.ex. event_start_end). Välj Bluebox, version 3.0.
12. Klicka på Omvandlingar och välj GSR (galvaniskt hudsvar).
13. Klicka på Olåst för att byta till lås för att låsa projektet. Klicka på Filimport för att importera de filer som tidigare förberetts.
14. Klicka på deltagarprofilen för att ge information om deltagarna genom att ange deras e-postadresser. Klicka på Deltagaren är där. Klicka på Ok Complete.
15. Ladda upp datafilen som måste zippas för att programvaran ska känna igen den. Klicka på pilen. Klicka på pajerna för att ladda upp filen.
16. Gå till Analys och välj Dataexport; välja deltagare och deras uppgifter. Klicka på Exportera data för att skapa en fil för statistisk analys. Detta kan ta timmar om det är många deltagare. Filen visas under Filnamn i slutet av exporten.
    OBS: För att få filen klar för analys genererar programvaran rena phasic data. Signalförbearbetningssteg utfördes enligt följande: data registrerades vid 100 Hz och återuppfördes till 25 Hz, innan ett Butterworth-filter med låg passering och en 50 Hz-brytning tillämpades. Signalen sönderdelas sedan i tonic och fostikkomponenter med hjälp av konvex optimeringsalgoritm som beskrivs i Grecos artikel²⁰. Den här algoritmen filtrerar efter artefakter och avvikande datapunkter.
17. Använd filen som genereras för fysiologisk dataanalys.

13. Analysera data

1. Subtrahera EDA-medelvärdet från EDA-värdet och dividera sedan detta värde med dess standardavvikelse (där medelvärdet och standardavvikelserna baseras på hela datauppsättningen)^{21 för} att standardisera EDA-data.
2. Subtrahera medelvärdet av EDA vid baslinjen från varje standardiserat EDA-värde, där medelvärdet baseras på baslinjedata för varje deltagare i fråga^{21 för} att baslinjeisera EDA-data.
3. Beräkna medel för varje villkor för interaktivitet för SAM-skalan och frågeformuläret efter försöket (dvs. UES-SF).
4. Testa två medlingsmodeller, en för varje typ av upphetsning: fysiologisk och självrapporterad.
5. Testa förhållandet mellan den oberoende variabeln (interaktivitet) och medlarna (fysiologisk och upplevd upphetsning).
6. Testa förhållandet mellan de oberoende (interaktivitet) och beroende variablerna (engagemang bedömt i UES-SF).
7. Utvärdera förhållandet mellan kombinationen av den oberoende variabeln och medlarna och den beroende variabeln.

Representative Results

I detta avsnitt beskrivs de representativa resultaten av denna studie. Vi rekryterade deltagare via sociala medier och vår institutions panel av deltagare. Av de 78 deltagarna var 40 kvinnor. Medelåldern var 22 år gammal. Ingen av deltagarna hade tidigare spelat spelet. Andra uteslutningskriterier finns i steg 1 i protokollet.

Den beskrivande statistiken, som kan ses i tabell 1,innehåller medelvärdet per villkor för varje mått. Medelvärdet av upphetsningsdimensionen av självbedömningsdobbikinen (SAM) rapporteras på den andra raden i tabellen. SAM-skalan administrerades med hjälp av en visuell 9-punkts Likert-skala som sträcker sig från lugn till upphetsad⁸ (se Kompletterande fil). Resultaten visar att deltagarna var mer upphetsade med smarttelefonen. Den tredje raden visar skillnaden mellan medelvärdet av den standardiserade EDA för varje villkor, vilket återigen visar att det var högre i smartphone-skicket. Den fjärde raden rapporterar medel för varje villkor i UES-SF (User Engagement Questionnaire Short Form), en 5-punkts Likert-skala som sträcker sig från Starkt överens till Starkt oense^{användes 22}. Återigen visar resultaten att det upplevda engagemanget var högre i smartphone-tillståndet. P-värdena rapporteras för varje mått, vilket bekräftar deras statistiska signifikans. Med hjälp av Baron & Kenny-förfarandet kunde vi identifiera den medlande rollen av upphetsning i förhållandet mellan interaktivitet och åskådarnas engagemang²³. Självupplevd upphetsning och självupplevt engagemang hade 78 deltagare och fysiologisk upphetsning hade 12 deltagare. Siffrorna är lägre än vad vi rekryterade eftersom vi var tvungna att kassera fyra EDA-deltagare och två SAM Scale- och UES-SF-deltagare på grund av dataförlust.

Dessa resultat visar att den här datainsamlings- och analysmetoden ger de data som krävs för att jämföra de två villkoren för interaktivitet. Som föreslås av spelarupplevelsen litteratur³, kombinera levande och upplevda upphetsningsåtgärder ger en mer robust bedömning. Dessutom möjliggör denna metod en ekologiskt giltig mätning av både fysiologiska och självrapporterade upphetsningar, eftersom de trådlösa EDA-enheterna tillät en liveinspelning under oavbrutet spel. Vidare slutfördes de själv rapporterade upphetsande frågeformulären mellan varje match, direkt på åskådarnas smartphones, som redan användes för att spela spelet. Detta gjorde det möjligt för deltagarna att stanna i spelets flöde.

Bild 1: Visuell representation av spelet. Denna siffra visar lekplatsen med en spelare på varje sida och sex åskådare som tittar från sidan av lekplatsen. Alla deltagare bär en tröja med ett nummer på. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Bild 2: Visuell representation av synkroniseringsenheterna. Den här figuren visar de enheter som används för att synkronisera EDA-data. Det finns synkroniseringsrutan till vänster och ljusrutan¹⁴ som visar ett nummer till höger. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Bild 3:Visuell representation av kameran och ljuslådan. Den här figuren visar en ljuslåda som placeras framför en kamera. Kameran är på ett stativ och^{ljusboxen 14} är på en mekanisk arm som är monterad på stativet. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Figur 4: Relationer mellan variabler. Det här schemat representerar upphetsnings medlingens roll i förhållandet mellan interaktivitet och åskådarnas engagemang. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

	Med smartphone	Utan smartphone	P-värde
Självupplevd upphetsning	5.54	4.64	< .001
Fysiologisk upphetsning (EDA)	0.0295	-0.1262	< .001
Självupplevt engagemang	3.49	3.31	< .001

Tabell 1: Beskrivande statistik per grupp. Siffrorna representerar medel för de totala värdena för varje mätverktyg per interaktivitetsvillkor. P-värdena visas i kolumnen P-värde. P-värden mättes med hjälp av en linjär regression med slumpmässig avlyssning med en två-tailed nivå av betydelse.

Kompletterande fil 1: SAM-skala Klicka här för att ladda ner den här filen.

Discussion

Observera att stegen utfördes i studion för skaparna av spelet men kunde replikeras i en laboratoriemiljö eller en annan miljö som har tillräckligt med utrymme för att passa spelet. Det är viktigt att notera att synkboxen endast kan överföra en puls till lamporna och EDA-lådorna som är inom 20 meter. Därför får spelrummet eller spelplanen inte vara större.

Befintliga laboratoriemetoder har använt programvara för att samtidigt börja både inspelningen av videospelskärmen och fysiologiska mätverktyg¹⁰. I samband med digitala spel som inte äger rum inom en skärm är denna metod otillräcklig. Det här problemet kringgås av synkroniseringsmetoden som beskrivs i vårt protokoll. Oavsett när inspelningarna börjar kan data synkroniseras. Vårt arbete har visat att den teknik som föreslagits av Courtemanche et al. kan tillämpas på spelforskning, specifikt i spel som äger rum utanför det traditionella konsolbaserade spelet¹⁷. Med kombinationen av synkroniserade fysiologiska och videodata, liksom självupptagna åtgärder, kunde vi jämföra de två villkoren för interaktivitet och observera en skillnad i engagemang.

För forskare som vill använda detta protokoll finns det några rekommendationer som inte får missas. Metoden bygger på teknik som kräver långvarig batterikraft. Allt material bör laddas fullt före experimentet för att förhindra dataförlust. EDA-utrustningen bör alltid testas före experimentet för att se till att den är fulladdad, att Bluetooth-mottagningen fungerar och att lamporna blinkar. Även om ljuslådorna är mycket viktiga för synkronisering, om ljuset bara skickar en signal under hela spelet är det möjligt att använda data. Händelserna beräknas sedan enligt deras kameratidsskillnad från den enda signalen. Om en lampa inte skickar någon signal är det möjligt att använda de två andra för att beräkna händelserna. Om ingen av lamporna fungerar är det också möjligt att slå på de två EDA-rutorna och synkroniseringsrutan samtidigt och göra den synlig i kameraramen och förlita sig på det för synkronisering av data, även om den här metoden kommer att vara mindre exakt.

EDA-mätning kan påverkas av rörelse och svett; Denna mätning skulle kunna äventyras om deltagarna skulle delta i intensiv fysisk aktivitet. I samband med detta spel är det som är viktigt för åskådare helt enkelt att kunna gå runt fritt och använda en smartphone. Denna nivå av fysisk aktivitet var acceptabel för vår typ av mätning. EDA-sensorer placerades på åskådarnas icke-dominerande hand, vilket gjorde det möjligt för dem att vara bekväma med sin smartphone med sin andra hand. Att placera ett armband på handen och deltagarens arm är viktigt eftersom det hjälper till att säkerställa att sensorkabeln och elektroderna inte rör sig. Särskild uppmärksamhet måste ägnas åt rörelseartefakter under dataanalysprocessen. Vissa datamängder kan behöva tas bort från studien.

Vi rekommenderar också att du överför data efter varje session för att undvika att länka datauppsättningen till fel deltagare. Den här processen gör det också möjligt att verifiera datainspelningar, eftersom data inte kan visualiseras i realtid. Det bör finnas tre textfiler på vart och ett av mikro-SD-korten för varje session per deltagare. Den första filen är testet (när enheten installerades på deltagaren), den andra filen är baslinjen och den tredje filen är inspelningen under de faktiska spelen.

Metoden som presenteras i detta arbete kan användas av speldesigners som vill förstå den levda upplevelsen av publiken som tittar på spelet som spelas. I motsats till självrapporter eller intervjuer är fysiologiska åtgärder objektiva och icke-påträngande för både deltagarna och spelet²⁴. Tillsammans med själv rapporterade åtgärder erbjuder de ett mer exakt sätt att bedöma deltagarnas känslomässiga reaktioner²⁴. En starkare förståelse för användarna möjliggör en bättre design¹. På grund av sin bärbara utrustning kan denna metod användas utanför en laboratoriemiljö. Det kan återskapas i det verkliga sammanhanget av spelet, som är ett offentligt utrymme i vårt fall. Detta skulle ytterligare främja ekologisk giltighet. Andra forskningsområden som utbildning och shopping skulle också kunna dra nytta av portabilitetsaspekten av denna metod och undersöka dess användning. Som Charland et al. stat är engagemang i lärande avgörande⁵. Den här metoden kan göra det möjligt att bedöma de många dimensionerna av engagemanget i den verkliga kontexten för en klass. Känslomässiga reaktioner har också visat sig leda till viktiga resultat i shoppingmiljön²⁵. Denna metod skulle kunna ge upphetsning i samband med köpcentra. Ytterligare arbete skulle behövas för att avgöra om denna metod kan användas inom dessa andra områden.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
BITalino (r)evolution Freestyle Kit (PLUX Wireless biosignals S.A.)	BITalino	810121006
Devices (1 syncbox, 3 light boxes, 2 EDA boxes)	Developed by Tech3Lab researchers1	n/a
CubeHX2	n/a	n/a
Charging station	Prime 60W 12A 6-Port Desktop Charger	RP-PC028
6 USB3 wires for charging	Insignia 3m (10 ft.) Charge-and-Play USB A/ Micro USB Cable	NS-GPS4CC101-C2
3D scanner	Velodyne LiDAR	VLP-16
Projectors	Barco	F90-W13
Jerseys* (fabric, tape, string)	Any	Any
2 low light cameras	Sony	A7S
2 tripods for the A7S	Manfrotto	MVK500190XV
2 light stands for the go pro and the syncbox	Impact	LS-8AI
1 plier for the light stand of the syncbox	Neewer	Super Clamp Plier Clip
1 magic arm for the light box of the go pro	Magic Arm	143A
1 Go Pro	Go Pro	5
1 Microphone	Rode	VideoMic Rycote
2 armbands	Amyzor	Moisture Wicking Sweatband
*Make them yourself by taping the number on the fabric and perforating two holes to enter the string
Sources: 1.Courtemanche, F. et al. Method of and System for Processing Signals Sensed From a User. US 15/552,788 (2018). 2. Léger, P.M., Courtemanche, F., Fredette, M., Sénécal, S. A cloud-based lab management and analytics software for triangulated human-centered research. In Lecture Notes in information Systems and Neuroscience. Edited by Thomas Fischer, 93-99, Springer. Cham (2019).