WaveRider – A high-intensity interval training exergame for exercise bikes

Abstract

Statistikk levert av New England Journal of Medicine viser at den norske befolkningen har et høyere nivå av overvekt enn flere europeiske land og de høyeste verdiene i Skandinavia. Studier viser at vi bruker mer tid bak skjermen enn før, som sammen med mangel på fysisk aktivitet har en negativ innvirkning på helsen. Treningsspill, videospill der du bruker fysisk trening til kontroll i spillet gir en mulig løsning som ikke krever drastisk atferdsendring.

Målet med denne studien var å utvikle et treningsspill som oppnår høyintensiv intervalltrening på en ny og underholdende måte som kan øke motivasjonen til spillerne. Konseptet ble skapt gjennom en forhåndsstudie på treningsmarkedet, spilldesign- og treningsteori samt spillfunksjoner og sjangre. Forhåndsstudien identifiserte funksjonalitet og rammeverk som kunne hjelpe designe et spill som kan gi treningsutbytte og underholdning, og konseptet WaveRider, et sykkel-rytmespill som bruker pedalkadens som input ble opprettet.

Ved å bruke en forskningsprototype utviklet basert på konseptet ble det gjennomført en studie med 14 deltakere. I løpet av denne studien deltok brukerne i fire økter, hvor de tre første øktene fokuserte på forskjellige spillkonfigurasjoner for å sammenligne engasjement. På den siste økten hadde deltakerne muligheten til å velge spillkonfigurasjon selv. Deltakerne ble observert av forfatterne under øktene, og pulsdata ble samlet gjennom pulssensorer. Denne pulsdataen ble brukt til å identifisere treningskvalitet, og ble brukt sammen med observasjoner og spørreskjemaer tatt under og etter studien for å svare på forskningsspørsmål.

Studien viser at forskningsprototypen ga brukerne en meget engasjerende opplevelse som ga brukerne et underholdende alternativ til intervalltrening. Gjennom tilbakemelding på spillkonfigurasjonene viste studien at brukerne foretrakk å konkurrere mot hverandre, noe som ga dem mer motivasjon og utfordring enn å samarbeide eller spille hver for seg. Nærmest alle deltagerne beholdt eller forbedret motivasjonen til å spille spillet etter fire økter. Kombinert med pulsdataene som viste at de fleste brukerne oppnådde høyintensiv intervalltrening tyder dette på at spillet kan brukes til å gi et alternativ til etablerte høyintensitets-intervalltreningsmetoder.

Statistics provided by the New England Journal of Medicine show that the Norwegian population has elevated levels of obesity compared to other European countries, and the highest values in Scandinavia. Studies show that we spend more time seated behind a screen than before, which together with a lack of exercise can have a negative impact on health. Exergames, video games where you use physical exercise as input to the game, provide a potential solution that does not require massive behavioral change.

The goal of this study was to develop an exergame achieving high-intensity interval training in a new, entertaining way that would increase motivation. The concept was built through a pre-study on the exergame market, game design- and exercise theory as well as gameplay features and genres. This identified functionality and frameworks that could provide entertainment and exercise and the concept of WaveRider, a bicycle rhythm game using cadence as input was created.

Using a research prototype developed based on the concept, a study with 14 participants was conducted. During this study users participated in four sessions, the three first focusing on different game configurations in order to compare engagement and a final session where participants had the option to choose the game configuration. The participants were monitored during the sessions by the authors and provided heart rate data through chest-wrapped sensors. This heart rate data was used to identify exercise quality and used together with observations and responses from questionnaires during and after the study to respond to research questions.

The study shows that the research prototype provided users with a highly engaging experience with an entertaining interval training option. Through feedback on the game configurations, the study showed a clear preference for competitive gameplay, which provided more motivation and challenge than collaborating or playing separately. After all four sessions, nearly all participants maintained or improved their motivation to continue playing. Together with the heart rate data indicating most users achieve high-intensity interval training these responses suggest the game can be used to provide an alternative to established high-intensity interval training activities.