Human Computer Interaction: Interaction Systems

M154 Human Computer Interaction: Interaction Systems Dr. Maria Roussou Games / Serious Games

What is play? Play is free, is in fact freedom. Play is not "ordinary" or "real" life. Play is distinct from "ordinary" life both as to locality and duration. Play creates order, is order. Play demands order absolute and supreme. Play is connected with no material interest, and no profit can be gained from it Huizinga, J., 1980. Homo Ludens: a study of the play element in culture, London, UK: Routledge and Kegan.

Τι είναι το «παίζειν»; μια δράση ελεύθερα πραγματοποιούμενη αισθητή ως «φαντασιακή», έξω από την καθημερινή ζωή ικανή ωστόσο να απορροφήσει ολοκληρωτικά τον παίκτη στερημένη από οποιοδήποτε υλικό συμφέρον και χρησιμότητα τελούμενη σε ένα χρόνο και χώρο ρητά περιεγραμμένους εξελισσόμενη με τάξη, σύμφωνα με δεδομένους κανόνες επενδυμένη οικειοθελώς με μυστήριο ή τελούμενη από παίκτες που με τη μεταμφίεση τονίζουν την ξενότητά τους προς το συνηθισμένο κόσμο Huizinga, J., 1980. Homo Ludens: a study of the play element in culture, London, UK: Routledge and Kegan.

History of games Electronic games or digital games: Video games (for consoles, tv or coin-op) Computer games (for PCs)

The game industry beginnings 1951: The game industry is born Service Games (SEGA) slot machines (arcades) to military bases in Hawaii

The first game 1952: The 1 st digital game OXO or Noughts and Crosses by Alexander Shafto "Sandy" Douglas https://en.wikipedia.org/wiki/oxo

The first videogame 1958: The 1 st console game Tennis for Two by William Higinbotham https://en.wikipedia.org/wiki/tennis_for_two

The first computer game 1962: The 1 st complete computer game also the 1 st to introduce gameplay concepts Spacewar! by Steve Russell https://en.wikipedia.org/wiki/spacewar!

The first commercially successful game 1972: ATARI Spacewwar! Pong https://en.wikipedia.org/wiki/pong

The first games with leaderboards 1978: Space Invaders the 1 st game to record high scores 1979: Asteroids the 1 st game to record high scores and initials (leaderboard)

The most popular computer game of all times? 1980: Pac-Man created a new genre

The first videogame designed by a woman 1981: Centipede by Dona Bailey of Atari https://en.wikipedia.org/wiki/centipede_(video_game)

Evolution 1982: Tron Nintendo: Donkey Kong Mario GameBoy 1990 s Sony Playstation

ΜοΜΑ video game collection Pac-Man (1980) Tetris (1984) Another World (1991) Myst (1993) SimCity 2000 (1994) vib-ribbon (1999) The Sims (2000) Katamari Damacy (2004) EVE Online (2003) Dwarf Fortress (2006) Portal (2007) flow (2006) Passage (2008) Canabalt (2009)

Types of games (genres) Action games First person shooters (Doom, Halo) Third person shooters (Tomb Raider) Fighting games (Mortal Kombat) Platform games (Donkey Kong) The 1 st two make sense only in 3D, the latter two started as 2D but are now mostly 3D

Types of games (genres) Adventure games (Legends of Zelda, Tomb Raider) Strategy games (Settlers) Puzzle games (Tetris) Simulation games (vehicle simulation, sports games, SimCity, The Sims, music games)

Types of games (genres) Role Playing Games & MMOGs 1970s: Avatar the 1st Role-playing Game MMOGs: 1997: Ultima Online 2004: World of Warcraft 12 million players in its first 5 years Call of Duty Sims Online Toontown Online (Disney)

Game Industry $27.1 billion (2008) $74,2 billion (2015) 174 million+ Americans play games «Serious games» only $100 million / year

Game Industry Demographics: average player age 35 y. old 44% women

Game Industry The average household has: 2.4 TVs, 1.6 PCs, 2.4 consoles, 3 mobile phones, 2.2 MP3 players. The average teen will have played 10.000 hours by the age of 21 = 9 games/sec. (source NPD Group) (http://fora.tv/2011/01/20/jane_mcgonigal_how_games_ca n_change_the_world, 2011)

Game-based learning Serious games or Educational games Simulation, Virtual Reality Alternative Purpose Games Edutainment Digital Game-Based learning Immersive Learning Simulations Social impact Games Persuasive Games Games for Change Games for Good Synthetic Learning Environments Game-Based X

Games = motivational Training, military (America s Army) Health, medical E-learning corporate soft skills etc.

Games = motivational Challenge, Curiosity, Control, and Fantasy Competition, Cooperation, and Recognition = interpersonal motivation Interactivity / social interaction = an intrinsic property of game design Huizinga, Prensky, Jenkins, Gee, Malone & Lepper, etc.

Human motivation A. Manslow, A Theory of Human Motivation, 1943 The added value of serious games The level most associated with games

Informal education is exploratory, experiential, and constructivist is not bound by national standards and state-imposed curricula but encourages play and discovery of an object, exhibit or specific theme involves storytelling and engagement into an experience Rosicrucian Egyptian Museum & Planetarium

Experience is at the crux of informal education What does the creation of an experience mean? Providing the essence Triggering emotional engagement and response Enabling participation Feeding the (multiple) senses Fostering the feeling of accomplishment and closure in other words, creating interest, empathy, imagination (Schell)

Serious Games Game Industry The separation between tools for learning, represented by instructional or educational software, and soft fun, represented by computer games, still holds On the contrary, the rapid growth and popularity of games has triggered researchers increasing interest and a number of studies have been carried out as a result. But Serious Games are not just an academic pursuit.

Some points about serious vs. commercial games The point about serious games is that they cannot (and they do not have to) compete with high budget, commercial games in terms of form. It is other aspects that can be enhanced in serious games, such as storytelling, and which can make them engaging, immersive, even captivating. Content is king! Profit in the case of serious games cannot be measured solely in economic terms; on the contrary, it is almost never measured in a commercial sense, since the idea of profiting from a serious game encompasses a multitude of gains on a number of dimensions and mostly on a longitudinal basis.

Serious Games Game Industry Serious games comprise a small market, in the sense of the economics, therefore the game industry does not work on Serious Games Serious Games may not be commercially as successful (just $100 million annually vs. ~$7 billion), but that s ok because the intent is different However, they are not small in terms of the issues that must be taken into account and which serious games designers face

Differences btw. serious & commercial games target audience: more diverse individuals of all ages and learning styles groups (e.g., school groups) constituencies with specific agendas (e.g., educators) context of use: brief encounters, robust, low cost, natural interfaces informal education (museum) formal education (school) Home / other

Differences btw. serious & commercial games content: the main differentiating factor In the case of cultural and educational content, 'accuracy' is essential. In the case of archeological & historical information, it is important to include multiple interpretations (to avoid "locking" the public's understanding into a single view). form: closely linked to content Representation can take many forms (3D, NPR, abstract - artistic expression, etc.) Form must serve content (e.g., if historians can t safely derive information about a place, etc., then that cannot be represented in a photorealistic manner)

Differences btw. serious & commercial games Digital games for learning: are not fun. Indeed; they are not just fun, they are more than fun the goal is not to create fun-only environments but to create meaningful tasks, so that students take learning seriously and learn to force themselves to do difficult tasks. Alan Kay s distinction: soft fun (what happens when the environment does most of the things for you) hard fun (playing a musical instrument as opposed to listening to it) activities that encourage students to stretch and grow

Design recommendations & guidelines So, given these issues concerning games and the challenges of designing informal learning programs, what should we pay attention to when designing serious games for learning?

Serious game design guidelines goal-directed nature (goals & rules) reward structure the advancement of complexity over time (challenge) the ability to personalize the experience characters that provide opportunities for empathy engaging graphics and sound (not necessarily realistic!) interactivity overall appeal and excitement

Serious game design guidelines at the same time rules and text must be short (no one reads!) games must be structured in brief sections or levels coherent story to provide context learning material must be incorporated, not separated budget must be low!

Pedagogical design principles to take into consideration Design for all ages, skill levels and needs (e.g., games oriented towards classroom use should include enough information to advise teachers which parts of the curriculum the game addresses and what alternative learning benefits it offers. Allow teachers to specify which challenges their students should solve). Consider the context of use. (e.g., multiple short games to accommodate visitor flow in museums, gameplay episodes to fit into a single lesson period, opportunities to save the game for later and on different machines) source: Sanford, R. & Williamson, B. Games and learning, NESTA Futurelab

Pedagogical design principles to take into consideration A range of audiovisual settings (e.g., graphics resolution) should be provided school/museum equipment is often more limited than domestic equipment, and currently schools are only likely to invest in games that will run easily on their existing equipment Designers should work closely with content experts from the beginning of the development process, to ensure the end product is appropriate from a pedagogical and practical viewpoint. source: Sanford, R. & Williamson, B. Games and learning, NESTA Futurelab

Pedagogical design principles to take into consideration Space for reflection should be built into the game, where players are able to consider and review their achievements and failures and have the opportunity to make connections between their gaming activities and the learning goals. Learning should be integrated with gameplay, rather than dividing the game content between learning and gameplay. It should not be assumed that compromises can be made with fun purely because the game is designed to be educational source: Sanford, R. & Williamson, B. Games and learning, NESTA Futurelab

drill and practice games Mathletics - http://www.mathletics.eu/

drill and practice games

Puzzle games Η Καστροπολιτεία του Μυστρά www.culture.gr/mystras-edu/ ΥΠΠΟ

Online educational games

Constructivist play www.build-it-yourself.com

Constructivist play Dialog table

Constructivist play Rosicrucian museum

Examples

Μουσείο Βιομηχανικής Ελαιουργίας Λέσβου, 2006 http://www.piop.gr http://www.makebelieve.gr

Μουσείο Βιομηχανικής Ελαιουργίας Λέσβου, 2006

Μουσείο Ελιάς κι Ελληνικού Λαδιού, Σπάρτη, 2007 http://www.piop.gr http://www.makebelieve.gr

Μουσείο Ελιάς κι Ελληνικού Λαδιού, Σπάρτη, 2007

Αρχαιολογικό Μουσείο Μεσσηνίας, Καλαμάτα, 2009

ΥΠΠΟ - Τι τύπος ταξιδιώτη είσαι; http://www.makebelieve.gr/mb/projects/taxidiotis/ http://followodysseus.gr/el-gr/διαβάζουμετηνπόλη.aspx

ΥΠΠΟ - Τι τύπος ταξιδιώτη είσαι;

ΥΠΠΟ - Στα ίχνη της γραφής http://www.makebelieve.gr/mb/projects/grafi/

Η περίπτωση του ΠΟΛΥΜΗΧΑΝΟΥ: πρωτοποριακό κέντρο βιωματικής μάθησης επιστημών στην Αθήνα http://polymechanon.gr/, http://youtu.be/jvslnwc0sw4

Gesture-based, embodied games Polymechanon, Athens, 2009 www.polymechanon.gr

Το «ΠΟΛΥΜΗΧΑΝΟ»: βιωματική μάθηση επιστημών Πρωτοποριακά ψηφιακά εκθέματα-διατάξεις όπου η διάδραση δεν απαιτεί τη χρήση κανενός είδους φυσικού αντικειμένου ή διεπαφής, παρά μόνο τη σωματική κίνηση Βιωματική διάδραση για εκμάθηση εννοιών: Ισορροπία, δυνάμεις, ανεξαρτησία κινήσεων, σχετικότητα της κίνησης, βολές, ταχύτητα, ταξινόμηση, μουσική, χρώματα, «οπτικοποίηση του ήχου μέσω κυματομορφών» Χρονισμός, συντονισμός όρασης, κίνησης και ήχου Χειρισμός και έλεγχος ημι-προγραμματισμένων εικονικών διατάξεων

Διαδραστικές διατάξεις - παιχνίδια Οι διατάξεις του ΠΟΛΥΜΗΧΑΝΟΥ είναι παιχνίδια με βασικές προϋποθέσεις: Απαιτούν την κίνηση του σώματος Στηρίζονται σε σαφές εκπαιδευτικό υπόβαθρο Χαρακτηριστικά: Πρόκληση Έλεγχος από τον παίκτη Είναι ομαδικά Σύντομος χρόνος & συγκεκριμένος στόχος Συναγωνισμός (Σκορ) Επίπεδα δυσκολίας

ΥΣ08 ΕΑΜ, 2012-13 >>

Παραδείγματα εκθεμάτων του ΠΟΛΥΜΗΧΑΝΟΥ «Η Τραμπάλα» (ισορροπία κεκλιμένου επιπέδου) Εικονική προσομοίωση ισορροπίας επιπέδου σε οθόνη προβολής ΟΨΗ επισκέπτες ΚΑΤΟΨΗ επίπεδο ΟΘΟΝΗ προβολής 4 αισθητήρες πίεσης στις 4 γωνίες κάτω από το επίπεδο υπολογίζουν το βάρος κάθε 10 δευτερόλεπτα επισκέπτες Φυσικό επίπεδο κατασκευή πατώματος με αισθητήρες επίπεδο ΥΣ08 ΕΑΜ, 2012-13 >>

Παραδείγματα εκθεμάτων του ΠΟΛΥΜΗΧΑΝΟΥ «Τραμπάλα»: οι παίκτες (έως 12) ανεβαίνουν πάνω σε ένα υπερυψωμένο δάπεδο και περιφέρονται σε αυτό αλλάζοντας έτσι την κατανομή του βάρους τους επάνω του. Στην οθόνη (3Χ4 μέτρα) προβάλλεται το αντίστοιχο εικονικό επίπεδο που συμπεριφέρεται σαν να είναι στερεωμένο πάνω σε μία μπάλα που βρίσκεται ακριβώς κάτω από το κέντρο του. οι παίκτες προσπαθούν, αλλάζοντας τη θέση τους, να αλλάξουν την κλίση του επιπέδου, για να οδηγήσουν μπάλες μέσα στις τρύπες.

Gesture-based, embodied games

Παραδείγματα εκθεμάτων του ΠΟΛΥΜΗΧΑΝΟΥ «Σώσε τους πλανήτες από μετεωρίτες & κομήτες...» Το παιχνίδι έχει 3 επίπεδα που αντιστοιχούν σε ένα από 3 ουράνια σώματα (Σελήνη, Γη, Πλούτωνας) με διαφορετική βαρύτητα. Στο 1ο επίπεδο (Σελήνη) υπάρχει λιγότερη βαρύτητα. Οι μετεωρίτες είναι κύκλοι στην προβολή που πέφτουν από ψηλά και οι παίκτες θα πρέπει να τους αντικρούσουν πριν φτάσουν στην επιφάνεια. Η βαρύτητα επηρεάζει την ταχύτητα πτώσης Καταστρεπτικοί κομήτες εμφανίζονται σποραδικά και φέρνουν την καταστροφή ή την νίκη! Feedtank, New York

Παραδείγματα εκθεμάτων του ΠΟΛΥΜΗΧΑΝΟΥ «Κόσκινο»: οι παίκτες πρέπει να διαλέξουν μεταξύ διαφορετικών σχημάτων που πέφτουν από το πάνω μέρος της οθόνης και να τα κατευθύνουν στη σωστή περιοχή. Feedtank, New York

Gesture-based, embodied games

Παραδείγματα εκθεμάτων του ΠΟΛΥΜΗΧΑΝΟΥ «Χόκεϋ» Το παιχνίδι παίζουν δύο παίκτες. Ο φυσικός χώρος είναι νοητά χωρισμένος στα δύο και ο κάθε παίκτης κινείται στο δικό του γήπεδο. Οι κινήσεις των ψηφιακών αντικειμένων αποτελούν μοντέλα κίνησης σε Νευτώνιο χώρο, δηλαδή για το βόλεϊ προσομοιώνουν κίνηση της μπάλας σε ένα κάθετο επίπεδο. Κίνηση των χεριών φαίνεται στη προβολή στην οθόνη. Το ψηφιακό αντικείμενο της μπάλας κρούει πάνω στα σημεία του σώματος της προβολής. Στο λογισμικό υπάρχουν κανόνες κρούσης οι οποίοι είναι προγραμματιζόμενοι και μπορούν αν αλλάξουν από τους σχεδιαστές της διάταξης Υπάρχει επίσης ήχος εξέδρας, σφυριγμάτων διαιτητή και σκορ, πίνακας με νικητές κλπ.

Gesture-based, embodied games reactable, Music Technology Group, Universitat Pompeu Fabra, Barcelona, Spain

Η σημασία της κίνησης του σώματος στη μάθηση Η σημασία της κίνησης του σώματος στην μάθηση δεν έχει διερευνηθεί σε βάθος Αντιθέτως, το μικρό παιδί που αρχίζει να ανακαλύπτει τον κόσμο δεν μένει ακίνητο. Όταν, όμως, ξεκινά σχολείο αρχίζει να μαθαίνει «από το λαιμό και πάνω», καθώς κατά τη μεγαλύτερη διάρκεια της ημέρας κάθεται σε θρανία τοποθετημένα σε μια σειρά 'embodiment' στη μάθηση = υποστήριξη της φυσικής έκφρασης στη μαθησιακή διαδικασία......ένας ανερχόμενος τομέας, με εξειδικευμένα πλέον συνέδρια, π.χ. Facial and Bodily Expressions for Control and Adaptation of Games

See also QuiQui's Giant Bounce - a physically interactive computer game and story for children https://www.youtube.com/watch?v=2vji5vww hz4 The KidsRoom http://vismod.media.mit.edu/vismod/demos/k idsroom/kidsroom.html

Read Schell, J. (2002). Understanding entertainment: story and gameplay are one. In J. A. Jacko & A. Sears (Eds.), (pp. 835 843). Mahwah, NJ, USA: Lawrence Erlbaum Associates, Inc. + one more paper of your choice from papers» Games, Game-based Learning

Thank you! mroussou@di.uoa.gr http://eclass.uoa.gr/courses/di411/