用于体育训练和康复的严肃游戏

严肃游戏设计的一个重要方面是竞争与合作之间的平衡。研究了在练习赛条件下竞争与合作游戏的作用。45名青少年接受了为期10周的运动训练干预，分为三个条件组：竞技运动条件组、合作运动条件组和无运动对照组。结果发现，竞技锻炼条件比合作锻炼和无运动锻炼条件更能提高青少年的执行功能技能。

关于运动游戏的训练效果，研究了三个游戏，目的是确定运动游戏是否能引发训练反应。男大学生和女大学生被招募参加游戏测试练习，在游戏过程中每人佩戴一个代谢设备。结果表明，参与者平均可以达到建议的运动强度。在一项类似的研究中，重点放在计算机化的体育锻炼上。作者的目标是确定它对参与者的身心能力以及生活质量的积极影响。考虑的改进涉及两种体育锻炼方案：平衡和有氧。对22名参与者进行了为期10周的干预。身体评估结果显示，身体力量、平衡和有氧能力、肩部灵活性和防跌倒能力都有所改善。神经心理学检查也显示了改善。研究描述了一组个性化锻炼游戏，将用户的重要参数集成到游戏中，以支持训练和体育活动的动机。电子游戏没有实质性的教育水平。每个游戏都使用不同的感官输入作为控制器。论文得出的结论是，这种方法在技术可行性研究和小组测试中显示出优势，游戏对玩家行为有直接影响。

运动游戏通常通过分析其影响来验证，尤其是与运动类型直接相关的身体因素。介绍了一项对15项定量运动游戏研究进行的调查，以确定从身体角度来看使运动游戏有效的一组一般要素。通过选择和分析已开发的游戏化系统发现，存在着开发低成本解决方案的趋势，用于通过各种游戏进行室内锻炼。方法是使用严肃游戏练习期间收集的数据进行后期分析，以监测患者的长期演变。

文献综述表明，存在各种系统来支持平衡和均衡训练。大多数此类系统基于商用现成工具和服务。因此，文献表明，现有系统为某些平衡驱动的运动提供了解决方案，现在是时候开始研究如何以合理的成本将体育锻炼设备集成到令人信服的严肃游戏中，将健康效果与享受相结合。这促使我们选择设计一个特定的、低成本的硬件和软件系统，同时还集成了所展示系统所使用的一些功能和机制，例如IMU的使用、游戏中的竞争力、数据分析技术等。

为了测试能够支持正确使用平衡板的严肃游戏，意大利的研究人员为平衡板开发了硬件和软件模块以及相关集成工具。硬件组件是作为电脑外围设备的传感和处理单元。这些组件构成了用户交互的物联网前端测量设备，这些设备被馈送到电脑中。电脑托管了一个显示滑雪模拟视频游戏的软件模块，表示系统对用户交互和性能的反馈。严肃游戏在基于规则的游戏场景中封装了有趣的游戏玩法。软件集成模块被编程为视频游戏与其硬件控制器之间的连接管理器。该连接管理器负责将测量值从运动控制器可靠且兼容地传输到严肃游戏。