VR Exergaming: 健康状態を改善するソリューション

健康とフィットネスへの注目の高まりにより、世界の VR フィットネス ゲーム市場は 2022 年に約 111 億ドルに達し、この 10 年末までに 160 億ドルを超えると予測されています。

As digitization advances, technologies like artificial intelligence (AI), augmented reality (AR), and virtual reality (VR) are emerging. These aim to seamlessly integrate the digital world into our daily lives, allowing us to cross boundaries and enter realms previously unthinkable.

デジタル化が進むにつれて、人工知能（AI）、拡張現実（AR）、仮想現実（VR）などのテクノロジーが登場しています。これらは、デジタル世界を私たちの日常生活にシームレスに統合し、私たちが境界を越えて、これまで考えられなかった領域に入ることができるようにすることを目指しています。

VR, in particular, is a computer-generated simulated experience perceived through wearable technology and sensory components. Realistic images and sounds are generated through headsets and projections, creating a virtual environment where people can move around and interact with the virtual items.

特に VR は、ウェアラブル テクノロジーと感覚コンポーネントを通じて知覚されるコンピューター生成の疑似体験です。ヘッドセットとプロジェクションを通じてリアルな画像と音が生成され、人々が動き回って仮想アイテムと対話できる仮想環境が作成されます。

The most popular applications of this technology are currently found in video games, virtual meetings, medical training, patient rehabilitation, and military training. Another interesting and highly beneficial use case of VR has emerged in the fitness industry, where an estimated 1 to 2 million people are working out in VR.

このテクノロジーの最も一般的な用途は現在、ビデオ ゲーム、仮想会議、医療訓練、患者のリハビリテーション、および軍事訓練に見られます。 VR のもう 1 つの興味深く非常に有益な使用例がフィットネス業界に現れており、推定 100 万から 200 万人が VR でトレーニングしています。

This is of great significance as regular physical activity is essential for maintaining a healthy weight, improving mental health, protecting against chronic conditions, and increasing the overall quality of life. However, motivation and adherence to exercise continue to be the problem with all kinds of physical exercises.

定期的な身体活動は、健康的な体重の維持、精神的健康の改善、慢性疾患からの保護、全体的な生活の質の向上に不可欠であるため、これは非常に重要です。しかし、あらゆる種類の運動において、モチベーションと運動の継続が依然として問題となっています。

Companies and scientists expect to change with VR exergaming—a combination of physical exercise with gaming—which holds great promise for incentivizing physical activity. According to Dr. Dominic Potts, the lead author of a new study that aims to leverage sensor technology to keep exercisers motivated:

企業や科学者は、身体活動を奨励する上で大きな期待が寄せられる、身体運動とゲームを組み合わせた VR エクサーゲーミングによって変化すると期待しています。センサー技術を活用して運動者のモチベーションを維持することを目的とした新しい研究の主著者であるドミニク・ポッツ博士は次のように述べています。

“With exergaming, we can address this issue and maximize a person's enjoyment and performance by adapting the challenge level to match a user's abilities and mood.”

「エクセルゲーミングでは、ユーザーの能力や気分に合わせてチャレンジレベルを調整することで、この問題に対処し、ユーザーの楽しみとパフォーマンスを最大化することができます。」

VR Exergaming: The Solution to Better Health

VR Exergaming: 健康状態を改善するソリューション

The increasing focus on health and fitness has driven the global VR fitness game market worth about $11.1 billion in 2022, with projections to surpass $16 billion by the end of this decade. With the help of VR technology, people can exercise and maintain their health right from the comfort of their homes.

健康とフィットネスへの注目の高まりにより、世界の VR フィットネス ゲーム市場は 2022 年に約 111 億ドルに達し、この 10 年末までに 160 億ドルを超えると予測されています。 VR テクノロジーの助けを借りて、人々は自宅に居ながらにして運動をしたり、健康を維持したりすることができます。

Exergaming, or active video gaming, is an emerging trend in which digital games require bodily movement to play, stimulating an active gaming experience. This is why many have also designated it “the future of fitness.”

Exergaming (アクティブ ビデオ ゲーム) は、デジタル ゲームをプレイするために身体を動かす必要があり、アクティブなゲーム体験を刺激する新たなトレンドです。これが、多くの人がそれを「フィットネスの未来」と呼ぶ理由です。

Compared to conventional exercise, exergames can enhance both performance and enjoyment by distracting users from discomfort as they reach closer to or surpass the ventilatory threshold, immersing them in engaging virtual environments.

従来のエクササイズと比較して、エクサーゲームは、ユーザーが換気閾値に近づくか閾値を超えたときに不快感から気を紛らわせ、魅力的な仮想環境に没入させることで、パフォーマンスと楽しさの両方を向上させることができます。

For best results, exergames must offer challenges that correspond with the user's ability, helping them realize the benefits of immersion, performance, and enjoyment. Matching the exergame difficulty to that of the user allows them to achieve a flow state, which is the psychologically optimal state in which a user is focused and engaged.

最良の結果を得るには、エクセルゲームはユーザーの能力に応じた課題を提供し、ユーザーが没入感、パフォーマンス、楽しさのメリットを実感できるようにする必要があります。エクセルゲームの難易度をユーザーの難易度に合わせることで、ユーザーが集中して夢中になっている心理的に最適な状態であるフロー状態を達成することができます。

One way to achieve this is to adjust the exergame difficulty in real-time based on the user's heart rate. But there's another, better way to control the adaptations of exergame and that is to estimate the emotional state of the user during the gameplay. Through affect recognition, which is based on physiological sensor measures, exergames can be adapted for not just difficulty but also in other ways like interactive storytelling. It may even help us better understand the player experience.

これを実現する 1 つの方法は、ユーザーの心拍数に基づいてエクサーゲームの難易度をリアルタイムで調整することです。しかし、エクサーゲームの適応を制御する別のより良い方法があります。それは、ゲームプレイ中のユーザーの感情状態を推定することです。生理学的センサーの測定に基づいた感情認識を通じて、エクサーゲームは難易度だけでなく、インタラクティブなストーリーテリングなどの他の方法にも適応できます。それは、プレイヤーのエクスペリエンスをより深く理解するのにも役立つかもしれません。

However, affect recognition in exergaming is challenging because of the influence of physical exercise and interpersonal differences on emotions and physiological measures. This calls for the need for emotion-inducing environments, for which researchers have offered solutions. However, they are focused on flow or just how pleasurable it feels (valence). Of course, this is just part of the emotional spectrum and isn't validated either across different levels of exercise intensity.

しかし、運動や対人関係の違いが感情や生理学的尺度に及ぼす影響により、エクセルゲームにおける感情認識は困難です。このため、感情を誘発する環境の必要性が求められており、研究者たちはその解決策を提案しています。ただし、彼らは流れ、またはそれがどれほど楽しいと感じるか（価性）に焦点を当てています。もちろん、これは感情のスペクトルの一部にすぎず、さまざまなレベルの運動強度にわたって検証されていません。

Furthermore, physical exertion affects several physiological measures such as movement and perspiration. While affect recognition has been investigated in non-VR exergames, though only at moderate exercise intensities, there hasn't been a systematic and rigorous comparison of a person's affective state in VR exergames across various exertion levels besides valence.

さらに、身体活動は、運動や発汗などのいくつかの生理学的測定値に影響を与えます。感情認識は非 VR エクサーゲームでも研究されていますが、中程度の運動強度でのみ行われていますが、VR エクサーゲームにおける人の感情状態を、価度以外のさまざまな運動レベルにわたって体系的かつ厳密に比較したことはありません。

Moreover, there is a need to account for the interpersonal differences, exercise influence, and environmental factors like stimuli when assessing data related to physiological sensors for the same. Removing them from sensor data can increase the generalisability, robustness, and predictive power of affect recognition models, as per the study.

さらに、生理学的センサーに関連するデータを評価する際には、個人間の違い、運動の影響、刺激などの環境要因を考慮する必要があります。研究によれば、センサーデータからそれらを削除すると、感情認識モデルの一般化性、堅牢性、予測力が向上する可能性があります。

So, the research team from the University of Bath took upon the task of creating exergames that can actually offer a better and more personalized approach for improved results.

そこで、バース大学の研究チームは、結果を向上させるためのより優れた、よりパーソナライズされたアプローチを実際に提供できるエクセルゲームを作成するという課題に取り組みました。

Taking a Personalized Approach to VR Exergaming

VR Exergaming へのパーソナライズされたアプローチの採用

Supported by the European Union's Horizon Europe research and innovation program and Innovate UK, the latest research has developed exergames that people can adhere to. These games use sensors to continuously measure a person's emotional state during exercise, adjusting the game in real-time to keep users engaged.

欧州連合の Horizo​​n Europe 研究およびイノベーション プログラムと Innovate UK の支援を受け、最新の研究により、人々が遵守できるエクサーゲームが開発されました。これらのゲームはセンサーを使用して運動中の人の感情状態を継続的に測定し、ユーザーの関心を維持するためにリアルタイムでゲームを調整します。

According to Dr. Potts, completely adaptive exercise games sense a person's emotions and give them obstacles when they're ready for a challenge and ‘rewards' when they're struggling.

ポッツ博士によると、完全に適応する運動ゲームは人の感情を感知し、挑戦の準備ができているときには障害を与え、苦戦しているときには「ご褒美」を与えます。

The Bath team was successful in developing such personalized exergames by using a new range of sensors that can be put into VR headsets and wearables like smartwatches. These sensors then track the physical changes of the exerciser as

Bath チームは、VR ヘッドセットやスマートウォッチなどのウェアラブル機器に搭載できる新しいセンサーを使用することで、このようなパーソナライズされたエクセルゲームの開発に成功しました。これらのセンサーは、運動者の身体的変化を次のように追跡します。