测量社交数字游戏观众的参与度

摘要

我们提出一种方法，通过结合生理数据和自我报告数据，实现对观众在社交数字游戏中的参与度进行测量。由于该数字游戏涉及一组自由移动的参与者，因此采用同步技术记录游戏过程，将生理数据与游戏中的事件进行关联。

摘要

本方法旨在通过运动追踪系统，评估一组参与者在进行社交类数字游戏时，作为观众的显性和隐性参与度指标。在游戏不局限于屏幕内的场景下，测量参与度的不同维度（例如生理唤醒）可能具有挑战性。本研究重点关注游戏的观众，以及他们在不同互动条件下的参与度差异。参与度通过生理唤醒、自我报告的唤醒水平，以及实验结束后的参与度问卷进行测量。生理唤醒通过便携式设备（EDA 盒）上的皮肤电活动（EDA）传感器进行记录。由于该游戏类似于真人大小的乒乓球游戏，包含多名移动的参与者，因此设备的便携性至关重要。为了全面掌握游戏中的事件，使用三台摄像机从三个角度拍摄比赛场地。为了将 EDA 数据与游戏中的事件同步，采用带有数字显示的盒子并将其置于摄像机画面中。同步信号箱同时向 EDA 盒和灯光盒子发送信号。灯光盒子将同步数字显示给摄像机拍摄，同时相同的数字也被记录在 EDA 数据文件中。通过这种方式，可以记录多名在大范围内自由移动人员的 EDA 数据，并将这些数据与游戏中的事件进行同步。在我们的特定研究中，能够评估不同互动条件下唤醒水平的差异。该方法的一个局限性是信号传输距离不能超过 20 米。因此，该方法适用于记录无限数量玩家参与的游戏中的生理数据，但受限于有限的空间范围。

引言

研究游戏观众的体验有助于更好地理解游戏的积极与消极方面，进而有助于改进游戏设计¹。游戏产业的最新创新推动了超越传统基于主机游戏的新型体验形式²。随着采用不受屏幕限制的动作追踪系统的数字游戏的出现，观众不再需要固定在某一特定位置。这一新情况为评估观众体验带来了挑战。本实验在游戏开发者的工作室中进行，但也可在具备足够空间容纳该游戏的实验室或其他环境中重复实施。

本方法的目的是测量观众在参与社交类数字游戏时的投入度。更准确地说，当观众能够通过访问影响游戏进程的网络应用程序时，将对其因唤醒水平升高而产生的投入状态进行测量。该方法结合了生理数据与受试者自述数据。由于该游戏具有社交性，并涉及一组人员的移动，因此实验过程被全程录像。通过使用摄像机和便携式生理信号采集设备，我们能够将生理数据与游戏中的具体事件进行同步。这些便携式设备（EDA 盒）为3D打印制成的盒子，连接电极以记录生理活动。盒子上设有电源开关、视觉指示灯、microSD 卡插槽以及充电接口。视觉指示灯有助于故障排查，例如指示 microSD 卡是否正常工作、蓝牙和 Wi-Fi 连接状态，以及是否正在记录生理数据。

使用生理指标是测量游戏参与度的一种常见且经过验证的方法³。在电子游戏情境中已有对生理效价的测量研究

方案

在开始数据收集之前，本方案已获得蒙特利尔高等商学院伦理委员会的批准。

1. 实验参与者的筛选

1. 招募年满18岁及以上的参与者。确保参与者能够理解实验所用语言，可站立20分钟，拥有不超过5年的智能手机，无皮肤过敏或敏感，无心脏起搏器，且未患有癫痫或其他已确诊的健康问题。
2. 招募彼此为朋友关系的群体，以及互不相识的群体，以控制熟悉程度的影响。群体规模应根据研究目的、所研究的游戏类型以及可用房间的大小来确定。
3. 安排参与者的实验时间。为彼此相识的群体安排合适的时间，同时将互不相识的参与者安排在其最方便的时间段内进行分组。
4. 要求参与者提前为智能手机充电，并在数据采集期间携带充电器。

2. 条件与实验设计

1. 通过将每位参与者的编号与每款游戏中互动性的两种条件相对应，来准备互动性条件的随机化表格。同时为将佩戴EDA设备的玩家和观众分配编号。

3. 准备

注意：执行该方案需要以下材料：EDA 盒，用于记录受试者的皮肤电活动（EDA）；数字光盒，内含发光数字的盒子；同步盒，向 EDA 盒和数字光盒发送信号以实现数据同步的装置。此外，还需要两个臂带、EDA 电极、EDA 传感器、医用胶带和消毒湿巾。

....

结果

本部分描述了本研究的代表性结果。我们通过社交媒体以及本机构的参与者数据库招募了受试者。在78名参与者中，有40名为女性。平均年龄为22岁。所有参与者此前均未玩过该游戏。其他排除标准详见方案第1步。

描述性统计结果如表1所示，包含每种条件下各测量指标的平均值。表中第二行报告了自我评估量表（Self-Assessment Manikin, SAM）唤醒维度的平均值。SAM量表采用视觉化的9点李克特量表进行施测，范围从平静到兴奋⁸（见补充文件）。结果表明，参与者在使用智能手机时更为兴奋。第三行显示了每种条件下标准化皮肤电活动（EDA）均值的差异，同样表明智能手机条件下的数值更高。第四行报告了用户参与度问卷短式量表（User Engagement Questionnaire Short Form, UES-SF）在各条件下的均值，该量表采用5点李克特量表，范围从“强烈同意”到“强烈不同意”²²。结果再次显示，智能手机条件下的感知.......

讨论

请注意，这些步骤是在游戏创建者的工作室中进行的，但也可以在实验室或其他有足够空间容纳该游戏的环境中复制。需要注意的是，同步盒只能向20米范围内的灯光和EDA盒发送脉冲信号，因此游戏室或游戏场地的面积不能超过此范围。

现有的实验室方法已使用软件同时开始记录电子游戏画面和生理测量工具的数据¹⁰。然而，在非屏幕环境进行的数字游戏研究中，该方法并不适用。本研究方案中描述的同步方法可规避这一问题：无论记录何时开始，数据均可实现同步。我们的研究已证实，Courtemanche 等人提出的技术可应用于游戏研究，特别是适用于传统主机游戏之外的游戏形式¹⁷。通过结合同步的生理数据与视频数据，以及受试者自报量表，我们能够比较两种交互条件，并观察到参与度上的差异。

对于希望使用本方案的研究人员，有一些重要建议不容忽视。该方法依赖于需要持久电池供电的技术，因此所有设备均应在实验前充满电，以防止数据丢失。实验前应始终测试皮肤电活动（EDA）设备，确保其电量充.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
BITalino (r)evolution Freestyle Kit（PLUX Wireless biosignals S.A.）	BITalino	810121006
设备（1个同步盒、3个信号灯箱、2个EDA数据记录盒）	由 Tech3Lab 研究人员开发1	n/a
CubeHX2	n/a	n/a
充电站	Prime 60W 12A 6端口桌面充电器	RP-PC028
6 根用于充电的 USB3 线缆	Insignia 3米（10英尺）充电即用型USB A/ Micro USB数据线	NS-GPS4CC101-C2
3D扫描仪	Velodyne LiDAR	VLP-16
投影仪	巴尔科	F90-W13
运动衫*（织物、胶带、绳子）	任何	任何
2 台低照度摄像机	索尼	A7S
2 个用于 A7S 的三脚架	曼富图	MVK500190XV
2 个用于 Go Pro 和同步盒的灯架	影响	LS-8AI
1 把用于同步盒灯光支架的钳子	Neewer	超级夹钳钳夹
1 个用于 Go Pro 灯箱的魔术臂	魔术臂	143A
1 Go Pro	Go Pro	5
1 麦克风	Rode	VideoMic Rycote
2 个臂带	Amyzor	吸湿排汗头带
用胶带将数字固定在织物上，并打两个孔用于穿绳，即可自行制作
来源： 1. Courtemanche, F. 等. 一种用于处理感知信号的方法及系统 来自用户。US 15/552,788（2018）。 2. Léger, P.M., Courtemanche, F., Fredette, M., Sénécal，S。基于云的实验室 以人为中心的三角化研究的管理与分析软件 在信息系统与神经科学讲义中。由 Thomas 编辑 Fischer, 93-99, Springer. Cham (2019)