Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-05-18T14:10:18Z No. of bitstreams: 1 2016_LucianoHenriqueOliveiraSantos.pdf: 8711150 bytes, checksum: 688924257cddd8b8961f4d9755eab0ed (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-25T21:38:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LucianoHenriqueOliveiraSantos.pdf: 8711150 bytes, checksum: 688924257cddd8b8961f4d9755eab0ed (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T21:38:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LucianoHenriqueOliveiraSantos.pdf: 8711150 bytes, checksum: 688924257cddd8b8961f4d9755eab0ed (MD5) / A computação ubíqua busca empregar a grande diversidade de dispositivos computacionais disponíveis no dia a dia para facilitar tarefas ou processos. Jogos ubíquos, por sua vez, aplicam os princípios da computação ubíqua para criar novos tipos de mecânica e modelos de interação, com a inserção de elementos do mundo real interagindo e confundindo- se com o mundo virtual. A terapia de reabilitação pode beneficiar-se desse modelo, pois frequentemente envolve um processo longo e contínuo, no qual a motivação do paciente é considerada fator crucial. Sistemas ubíquos em geral envolvem a adaptabilidade ao ambiente, com resposta constante à dinamicidade das características deste ambiente e das pessoas, dispositivos e aplicações. Jogos ubíquos voltados à reabilitação, no entanto, devem ainda lidar com a adaptabilidade ao paciente, ou seja, precisam levar em consideração os aspectos de saúde e as necessidades individuais de cada pessoa, no que diz respeito à natureza da lesão e às diferentes capacidades e amplitudes de movimentação. Focando-se nestes problemas, este trabalho propôs uma nova solução que estende uma infraestrutura de computação ubíqua existente para trazer um novo conjunto de ferramentas para lidar com os desafios específicos da reabilitação. A proposta inclui nova forma de organização do smartspace, um conjunto de interfaces e mecanismos de conversão de entradas, bem como ferramentas auxiliares e suporte a dispositivos de captura de movimento. A validação da solução foi realizada por meio de um protótipo do mecanismo de entrada de um jogo conceito, em que o paciente deve realizar movimentos fisioterápicos com sucesso para controlar um personagem virtual, que dá golpes mais ou menos intensos, de acordo com a taxa de acerto na execução de cada movimento. Foram realizadas medidas do processo de detecção desses movimentos pelo sistema, sendo analisado o funcionamento da infraestrutura implementada como um todo, inclusive com diferentes dispositivos de entrada, obtendo-se um comportamento de acordo com o esperado. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Ubiquitous computing takes advantage of the great diversity of computing devices available on daily environments to ease the execution of tasks or processes. Ubigames, as the name suggests, employ ubiquitous computing’s principles on the design of new kinds of mechanics and interaction models, bringing elements from the real world to interact and blend with the virtual world. Rehabilitation therapy may benefit from this paradigm, since it often requires a long and continuous process in which patient motivation is a crucial factor. Ubiquitous systems, in general, deal with environment adaptability, i.e., the continuous response to the dynamic characteristics of the environment, as well as of the people, devices and applications. Ubigames targeting rehabilitation, for that matter, must also incorporate patient adaptability, which means taking into consideration aspects related to specific health conditions and to individual necessities of each person, with regards to nature of lesion and different capabilities and range of movement. Focusing on these challenges, this research proposed a new solution that extends an existing ubiquitous computing infrastructure and brings a new set of tools to face the specific problems of rehabilitation. The proposal includes a new way of organizing the smartspace, a new set of interfaces and input conversion mechanisms as well as additional tools and support for movement capture devices. The solution was validated via a prototype of the input mechanism of a conceptual game, in which patients must successfully execute physiotherapy exercises in order to control a virtual character, who performs blows with higher or lower strength, according to the success rate of each movement. Measurements were taken of these movements’ detection process, with the solution as whole being analysed for its behavior, including with different input devices, and it worked as expected.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-04-20T12:48:24Z No. of bitstreams: 1 Kévin Cardoso de Sá_.pdf: 3208171 bytes, checksum: dfc5ea787aaa256079d1f84d750608ff (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-20T12:48:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kévin Cardoso de Sá_.pdf: 3208171 bytes, checksum: dfc5ea787aaa256079d1f84d750608ff (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Chronic diseases are the main cause of mortality in the last few decades, accounting for 59% of all deaths in the world. It is possible to prevent the development of such diseases using tools and methods that instruct the population. One way to achieve this goal is by using games, since they make it possible to teach subjects to the users, without them actively knowing that they are learning new concepts. Through a mapping study, it was possible to identify existing works that employ games focused on chronic conditions, however these works cover a reduced range of these conditions, are mainly targeted towards a younger audience and the majority is of a specific genre, exergames. In this context, this work proposes a model, named CCMUG, for the development of mobile and ubiquitous games that address chronic diseases. The contribution of our work is the definition of a model for the development of games for awareness focused on chronic diseases, subdividing the model into components with relationships between them. Unlike the related work considered, there are no restrictions regarding the type of game target audience and chronic disease addressed. The model aids in the development of games of the most varied genres, for different chronic conditions and individuals of all ages. We conceived the design and developed a mobile game focused on HIV/AIDS, based on the model proposed in this work. We then conducted a individual evaluation with a group of Digital Games undergraduate students of Universidade do Vale do Rio dos Sinos (Unisinos), with the objective to qualify the design of the game. The results obtained show that the game assumes its role of entertaining the players and teaching them concepts regarding the chronic condition. Furthermore, we identified aspects of the design to be improved in the development of the game prototype. Afterwards, we conducted a second evaluation, employing the focus group methodology, with a group of six students who participated in the first evaluation. The aim of this evaluation was to identify if a narrative should be used in the game and, if so, how it should be designed. The participants agreed that the use of a narrative would be beneficial in a game that tries to teach new concepts to the players, but it should be well elaborated. Through the focus group, we conceived a narrative for the game as well as additional features originated from the story. Then, we conducted an evaluation on the prototype after its development to assess the user enjoyment of the game. It was based on a modified version of EGameFlow, a survey that serves as a scale of measurement of the enjoyment and fun of the users in e-learning games. EGameFlow is divided in several dimensions that are assessed with the mean and standard deviation of the answers of the participants. The participants played the game and answered the questionnaire. Overall, all dimensions scored satisfactorily, showing that the prototype is considered to be fun and enjoyable for the players. The last evaluation of this work gathered opinions of game developers to ascertain the validity of our model, its components and relations for developing games focused on chronic conditions. This step occurred as a individual structured interview that followed a explanation of the proposed model and the developed prototype. There were no requests to remove, add or drastically change any component of our model, only minor corrections were applied. Overall, the results are positive and all developers fully agree that our model can be used to develop games, mobile or ubiquitous, focused on chronic conditions without the restrictions identified in the related works. The results confirm that CCMUG can be used as a guideline to develop games in this context. However, more evaluations with different prototypes focusing on other chronic diseases are planned as future works. / Doenças crônicas são a principal causa de mortalidade, representando 59% de todas as mortes do mundo. É possível prevenir o desenvolvimento da doença por intermédio de ferramentas e métodos que instruem a população. Uma forma de alcançar esse objetivo é utilizando jogos, visto que eles possibilitam ensinar assuntos sem que os usuários tenham consciência de estarem aprendendo novos conceitos. Através de um mapeamento sistemático, foi possível identificar trabalhos existentes que empregam jogos no âmbito de condições crônicas, entretanto tais trabalhos abrangem uma gama reduzida dessas condições, são principalmente direcionados para um público jovem e a maioria é de um gênero específico, exergames. Nesse contexto, este trabalho propõe um modelo, chamado CCMUG, para o desenvolvimento de jogos móveis e ubíquos com o foco em doenças crônicas. A contribuição do nosso trabalho é a definição de um modelo para o desenvolvimento de jogos móveis e ubíquos para conscientização focados em doenças crônicas, subdividindo o modelo em componentes com relações entre eles. Diferentemente dos trabalhos relacionados considerados, não há restrições quanto ao tipo de jogo, público-alvo e doença crônica abordada. O modelo auxilia no desenvolvimento de jogos dos gêneros mais variados, para diferentes condições crônicas e indivíduos de todas as idades. Foi concebido o design e desenvolvido um jogo móvel que aborda o tema HIV/AIDS com base no modelo proposto neste trabalho. Em seguida, realizamos uma avaliação individual com uma turma de graduandos de Jogos Digitais da Universidade do Vale do Rio dos Sinos (Unisinos), com o objetivo de qualificar o design do jogo. Os resultados obtidos constatam que o jogo concebido desempenha sua função de entreter os jogadores e ensiná-los conceitos sobre a condição crônica. Além disso, foram identificados aspectos do design a serem aprimorados no desenvolvimento do protótipo do jogo. Posteriormente, realizamos uma segunda avaliação, empregando a metodologia do grupo focal, com um grupo de seis alunos que participaram da primeira avaliação. O objetivo desta avaliação foi identificar se uma narrativa deve ser usada no jogo e, em caso afirmativo, como ela deve ser projetada. Os participantes concordaram que o uso de uma narrativa seria benéfico em um jogo que tenta ensinar novos conceitos aos jogadores, mas ela deve ser bem elaborada. Através do grupo focal, criamos uma narrativa para o jogo, bem como features adicionais originadas a partir dessa história. Em seguida, realizamos uma avaliação do protótipo, após o seu desenvolvimento, para avaliar a diversão do jogo pelo usuário. Essa avaliação foi baseada em uma versão modificada do EGameFlow, um questionário que serve como uma escala de medida do prazer e diversão dos usuários em jogos de aprendizado. EGameFlow é dividido em várias dimensões que são avaliadas através do desvio padrão e média das respostas dos participantes. Os participantes jogaram o jogo e responderam ao questionário. No geral, os resultados de todas as dimensões foram satisfatórios, mostrando que o protótipo é considerado prazeroso e divertido para os jogadores. A última avaliação deste trabalho reuniu opiniões de desenvolvedores de jogos para verificar a validade de nosso modelo, seus componentes e relações para o desenvolvimento de jogos focados em condições crônicas. Este passo ocorreu como uma entrevista estruturada individual que seguiu uma explicação do modelo proposto e do protótipo desenvolvido. Não houveram solicitações para remover, adicionar ou alterar drasticamente qualquer componente do nosso modelo, apenas foram aplicadas pequenas correções. No geral, os resultados são positivos e todos os desenvolvedores concordam plenamente que nosso modelo pode ser usado para desenvolver jogos, móveis ou ubíquos, focados em condições crônicas sem as restrições identificadas nos trabalhos relacionados. Os resultados confirmam que o CCMUG pode ser usado como base para desenvolver jogos neste contexto. No entanto, mais avaliações com diferentes protótipos com foco em outras doenças crônicas estão planejadas como trabalhos futuros.