desarrollo de videojuegos para entrenamiento de las actividades de la vida diaria

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Engineering

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Dr. Juan Manuel González Calleros

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

juan.gonzalez@cs.buap.mx

Twitter: @Juan__Gonzalez

Desarrollo de videojuegos para

Entrenamiento de las Actividades de la Vida

Diaria

Level Up!1

Plan

Level Up!2

Los Juegos y Mundos Virtuales Espacios

Virtuales y Entrenamiento

Limitaciones de las Soluciones Actuales

Propuesta

Conclusiones

Los Juegos y Mundos Virtuales

Motivaciones

Level Up!3

Mundos VirtualesActive Worlds

There.com

The Sims Online

Second Life

4 Level Up!

Los juegos como una herramienta de aprendizaje

Industries Using Serious GamesMilitary Medicine Emergency Mgt

City Plan Engineering Religion

Space Explore Machinima Politics

5 Level Up!

Los juegos como una herramienta de

aprendizaje / entrenamiento

Level Up!6

Los juegos son una forma más natural de aprender

El reto es lo lograr enganchar a la persona Afectando su autoestima con metas personalmente

significativas

Con resultados inciertos Diferentes niveles de dificultad (rehabilitaciones)

Múltiples metas

El efecto motivador de los videojuegos viene de "el enganche emocional de la fantasía y los componentes sensoriales y cognitivas de la curiosidad" [Aldrich 2009]

Enganche emocional

Level Up!7

Personalidad

BUAP9

¿Por qué me interesa la personalidad?

La gente se identifica (evita) ciertas personalidades

Personalidad

BUAP10

¿Por qué me interesa la personalidad?

La gente se identifica (evita) ciertas personalidades

La percepción y las expectaciones están asociadas a la

personalidad

Personalidad

BUAP11

¿Por qué me interesa la personalidad?

La gente se identifica (evita) ciertas personalidades

La percepción y las expectaciones están asociadas a la

personalidad

Las personas escogen personajes que son extensiones de

su personalidad

SONY AIBO

El contexto y el Enganche Emocional de

los juegos

Level Up!12

El conocimiento solo es útil dentro de un

contexto

Lo mundos virtuales ayudan a situarte en dicho

contexto (R1)

Atacar problemas psicológicos requiere situar al

paciente en el contexto

Nuestro cerebro trabaja diferente en función del

contexto

El efecto positivo o negativo del contexto favorece la

memoria

[Aldrich 2009]

El contexto y el Enganche Emocional de

los juegos

Level Up!13

El conocimiento solo es útil dentro de un contexto Lo mundos virtuales ayudan a situarte en dicho contexto

(R1) Atacar problemas psicológicos requiere situar al

paciente en el contexto Nuestro cerebro trabaja diferente en función del contexto

El efecto positivo o negativo del contexto favorece la memoria

Combinar el afecto con el contexto no es suficiente Las fallas o errores son necesarios para lograr un

entrenamiento Especial atención se requiere para el manejo errores

(R2)

[Aldrich 2009]

Level Up!14

Demo Oculus

Participación en los Juegos

Level Up!15

Un sistema interactivo es necesario para

aprender (R3)

Nadie aprende sin experimentar

La bicicleta es un buen ejemplo

De igual manera que para ejemplos simples esto

aplica para escenarios más complejos

Negociación

Administración

Líneas de Producción

Rehabilitación en Fisioterapia

Para rehabilitación existen muchas

soluciones

Level Up!16

Armeo Therapy Concept de Hocoma

(www.hocoma.com)

Para rehabilitación existen muchas

soluciones

Level Up!17

Brazo de asistencia

Ayuda a la rehabilitación agregando el factor gravedad

Incluso se puede aplicar fuerza para simular el agarre

www.hocoma.com

Para rehabilitación existen muchas

soluciones

Level Up!18

Movimientos

simples

Izquierda,

Derecha

Espaciales

en 3

dimensione

s

Obligando a

agarrar

www.hocoma.com

Para rehabilitación existen muchas

soluciones

Level Up!19

Posibilidad de

definir una

rutina de

rehabilitación

Estadísticas

de progreso

en una

rehabilitación,

mas rápido

más eficiente

www.hocoma.com

El paciente requiere saber su progreso (R4)

Para rehabilitación existen muchas

soluciones

Level Up!20

Resultados prueban una mejora significativa

con respecto a la rehabilitación tradicional

www.hocoma.com

Otra solución en el mercado

Level Up!21

GestureTek Health Immersive Therapy Suite

www.gesturetekhealth.com

Otra solución en el mercado

Level Up!22

Juegos

recreativos

Motivan el

movimiento de

todo el cuerpo

No requieren de

controles

www.gesturetekhealth.com

Otra solución en el mercado

Level Up!23

“En lugar de crear juegos para el entrenamiento,

es posible hacer crear un entrenamiento usando

los juegos” [Downes, 2005]

Otra solución en el mercado

Level Up!24

“En lugar de crear juegos para el entrenamiento,

es posible hacer crear un entrenamiento usando

los juegos” [Downes, 2005]

Otra solución en el mercado

Level Up!25

“En lugar de crear juegos para el entrenamiento,

es posible hacer crear un entrenamiento usando

los juegos” [Downes, 2005]

Especificaciones

Obtener cambios de posición realizados por el sujeto en el mundo real

Modelarlos como coordenadas espaciales:

𝑃𝑎𝑗 = 𝑥𝑗𝑖𝑦𝑗𝑖𝑧𝑗𝑖

26

[MoCap, BUAP]

Level Up!

Captura de Video

Cámaras

Caminadora

Level Up!27 [MoCap, BUAP]

Procesamiento de Video

Aplicar Filtro de

Contraste

Aplicar Filtro de

Binarización

Descartar Ruido

Level Up!28 [MoCap, BUAP]

Seguimiento (Tracking)

Algoritmo de Flujo Óptico,

Lukas y Kanade

Level Up!29 [MoCap, BUAP]

Experimentos

α = ángulo de la rodilla

= ángulo del pieLevel Up!30 [MoCap, BUAP]

Ángulos en la Marcha

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 1 2 3 4 5 6 7 8

aG

rados

t en segundos

a(t)

Ángulo a –ángulo anterior a la rodilla- con respecto del tiempo

Level Up!31 [MoCap, BUAP]

Limitaciones de las Soluciones

Actuales

Level Up!32

Ergonomía

Level Up!33 www.hocoma.com

Usabilidad (1)

Level Up!34 www.hocoma.com

Usabilidad (2)

Level Up!35 www.gesturetekhealth.com

Usabilidad (3)

Level Up!36 www.gesturetekhealth.com

El proceso de diseño y desarrollo de videojuegos

a menudo carece de estructura y de método.

El producto puede no cumplir las expectativas

iníciales

El conocimiento de los desarrolladores no es

posible reusar

Desarrollo de Video Juegos

37 Level Up!

En “Design and engineering of game-like virtual and

multimodal environments” se identificaron los retos

actuales para el desarrollo de videojuegos serios:

Mejorar la evaluación del juego en fases tempranas

Diseño centrado en el usuario

Identificar formalmente el propósito de un juego serio

Integrar a los desarrolladores en el diseño

Hacer prototipos

En un juego serio es necesario que el proceso de

desarrollo de videojuegos más que un arte sea una

ciencia.

Desarrollo de Video Juegos

38 Level Up!

Desarrollo de Espacios Virtuales

para Entrenamiento de las

Actividades de la Vida Diaria

Level Up!39

Videojuego serio para rehabilitación Pacientes con dificultad de movimiento

Pacientes con deficiencia cognitiva

El diseño del juego y su ingeniería es un área de

investigación muy joven

Sobre todo los entornos virtuales o multimodales.

Desarrollo de Video Juegos

40 Level Up!

41

El desarrollo tecnológico

PhysicalModels

AI

NetworkPersistence

3DEngine

GUI

Game TechCore

Level Up!

Las fases del juego

Level Up!42

Modo de Juego

Level Up!43

Interfaz de selección

Level Up!44

VirtualFisRehabilitación

Modo de Juego

Rehabilitación Por Diversión

Interfaz de Rehabilitación

Level Up!45

VirtualFisModo Rehabilitación

Abre y cierra los brazos como

indica la animación

Interfaz de selección

Level Up!46

VirtualFisModo Rehabilitación

Abre y cierra los brazos como

indica la animación

Diagnostico de problema

Level Up!47

Selección de actividades de

Rehabilitación

Level Up!48

Entrenamiento de lavado de dientes

Level Up!49

El escenario

50 Level Up!

Ergonomía de un baño

Level Up!51

Preservación de la Ergonomía

Level Up!52

Retocado de Objetos

Level Up!53

Texturizado

54 Level Up!

Texturizado

55 Level Up!

Texturizado

56 Level Up!

Texturizado

57 Level Up!

demo

58 Level Up!

Demo

Level Up!59

Level Up!60

Aprendizaje sobre objetos cotidianos

Level Up!61

Aprendizaje sobre objetos cotidianos

Level Up!62

Trabajando con Usabilidad

Creamos el concepto

Hapget = 3D widget + haptic

feedback

63 Level Up!

Trabajando con Usabilidad

Mozilla Firefox Haptic Rendering Engine

64 Level Up!

Conclusiones

Level Up!65

Conclusión

Nuevas tecnologías – de la televisión a las computadoras – siempre son objeto de critica cuando son aplicadas al entrenamiento y la educación.

Algo que parece obvio o aceptable a las nuevas generaciones no lo es para las pasadas cuando la tecnología esta disponible.

Algunas causas?

Fijación Cultural

Resistencia Emocional

Limitaciones Técnicas

Falta de visión e imaginación

66Level Up!

Conclusión

Level Up!67

El tratamiento de rehabilitación muchas veces es

largo y difícil

Con videojuego se puede motivar al paciente a

realizar sus ejercicios diarios

Recabar información de la evolución del

paciente.

Necesitamos datos para poder procesar la

información que detectan las camaras

Trabajo Futuro

Level Up!68

Interacción efectiva

Preguntas

“La persona más inteligente no es aquella que tiene las

mejores respuestas sino aquella que hace las preguntas

correctas" (Voltaire)

Muchas Gracias por su

atención (visual y cognitiva)

Page 69 Level Up!

Dr. Juan Manuel González Calleros

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

juan.gonzalez@cs.buap.mx

Twitter: @Juan__Gonzalez

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