Digitale boldspil. Ide- og koncept rapport

Transkript

1 Digitale boldspil Ide- og koncept rapport

2 Side 2 19 Indholdsfortegnelse Indledning og formål... 3 Undersøgelse af forskellige boldspil... 4 Fodbold (og håndbold)... 4 Squash... 6 Volleyball... 8 Basketball... 9 Bordtennis Hockey Golf Generelle teknologier til brug i boldspil Interaktive gulve LED gulve Projicerede gulve Termokromatisk maling Intelligente bolde GoalRef... 19

3 Side 3 19 Indledning og formål Denne rapport er resultatet af undersøgelser og koncept eksperimenter vi har lavet omkring temaet digitale boldspil. I praksis findes der nemlig ikke mange eksempler på digitale boldspil, så vi har arbejdet med at tage de første skridt på vejen til at augmentere (forbedre, udvide) klassiske boldspil. Det at trække digitale elementer ind i boldspil kan enten bero på ønsker om at ville optimere teknik og gøre deltageren hurtigere og/eller bedre til sporten, men det kan også gå så vidt at signalere et brud med den klassiske sportsgren, herunder med reglerne, fordi teknologien også muliggør at man kan en masse andet. Med brug af nye digitale teknologier kan man nu bygge ekstra lag ovenpå de klassiske koncepter for boldspil. For eksempel en gamificering, hvor man tilfører ekstra elementer af (computer)spil i klassiske boldspil.

4 Side 4 19 Undersøgelse af forskellige boldspil Fodbold (og håndbold) Håndbold og fodbold er eksempler på boldspil, som spilles på større arealer med mål i hver sin ende, som spillerne skal score i. Derfor er det oplagt at arbejde med sensorer i selve målene. På de følgende billeder ses installationen Football Lab som Alexandra Instituttet har leveret til Herning Fremads Fodbold Eksperimentarium. Herning Fremads interaktive fodboldtrænings bane Football Lab Fysisk er Football Lab en 12 gange 12 meter kunstgræsbane omsluttet af net og bander. Banen er forsynet med 4 mål som er rebound-flader udstyret med sensorer, højtalere og LED-lys - desuden findes en lysstærk LED skærm. Under spillene markerer lyd- og lyssignaler hvilken af fladerne spilleren skal aflevere eller score på og fladernes sensorsystem som er et resultat af Alexandra Instituttets udviklingsindsats på sensor/aktuator området registrerer boldanslagets styrke og position. Spillere kan spille enkeltvis og træne f.eks. driblinger, afleveringer og vendinger med eller uden kegleforhindringer, eller de kan træne sammen med andre i angrebs- og forsvarsspillet tre mod to. Alle spil foregår på tid og der tildeles point efter præcision og hurtighed. Disse point indgår i kampen mod alle andre spillere om high-scoren.

5 Side 5 19 Alle kan møde op og spille anonymt som gæst, men man kan også sende en sms til installationen og efterfølgende få point og resultater overført til sin egen profil på webportalen På portalen kan man efterfølgende se sin egen udvikling og sammenligne sig med andre profiler i det, der gerne skal blive et træningsmotiverende fællesskab på nettet. En lysstærk LED skærm viser løbende spil informationer Formålet med installationen er en mere målrettet træning, men samtidig er det vigtigt at banen også inspirerer spillerne til at have det sjovt med sit interaktive design, hvor gaming og træning smelter sammen. Modsat en almindelig fodboldbane kan denne bane via sine digitale virkemidler skabe helt nye og varierede udfordringer og samtidigt lade tiden være af betydning. Spillerne rammes på begejstringen og får samtidig nogle nye træningsudfordringer. Disse gør at spillerne arbejder hårdere, fordi de simpelthen har lyst og fordi det er sjovt. Installationen udfordrer dem til at prøve igen og blive bedre og også til at udfordre hinanden. Fra gaming miljøet arver Football Lab desuden elementer der styrker identifikation og sammenligning f.eks. at banen har hukommelse, lagrer dine data og gør dig i stand til synligt og varigt at sammenligne dig med dig selv og andre spillere.

6 Side 6 19 Squash Squash spillet foregår op ad en vægflade og en sådan egner sig godt til anvendelse af positionerings teknologier samt til at vise billeder på. Disse teknikker muliggør at man kan blande squash spillet med interaktive elementer som f.eks. bevægelig computergrafik. Eksempelvis kan der fremkomme en visuel farveklat der hvor bolden rammer - jo hårdere man rammer, jo støre bliver klatten. Hvis modstanderen efterfølgende kan ramme farveklatten inden den når at forsvinde, så får vedkommende point. Billederne kommer fra en projektor i loftet som skyder ind på væggen, mens mikrofoner eller et kamera detekterer hvor bolden rammer. Anvendelsen af computer grafik muliggør mange forskellige grafiske udtryk og både statiske og dynamiske billeder, hvilket ses på de følgende koncept skitser.

7 Side 7 19 Et eksempel på et stærkt digitaliseret squash spil er LaserSquash, hvor bolden helt er væk og i stedet er blevet erstattet af grønne laserstråler som spillerne skal ramme. Strålerne skydes i tilfældige retninger og spillerne skal ramme dem med en Laser Stick, som lyser op og vibrerer hver gang en spiller rammer en af laserstrålerne - samtidig afspilles lyd og lys effekter som signalerer et hit. Jo hurtigere man kan ramme en laser stråle, jo flere point får man. LaserSquash Foto :

8 Side 8 19 Volleyball Volleyball foregår henover et net som adskiller to hold. Der er ingen faste flader ud over underlaget, men man kan i stedet arbejde med nettet og selve afgrænsningen af banen, hvis man vil se på hvordan man kan digitalisere spillet. Eksempelvis kan overkanten af nettet forsynes med sensorer som detekterer om bolden rammer det. Derudover kan kameraer i banens hjørner detektere boldens position og om bolden er inde eller ude. I volleyball kan nettet både forsynes med sensorer og være en LED skærm Der er også mulighed for at man kan anvende selve nettet som display moderne LED-skærme fås nu som fleksible net der kan formes og som er lysstærke nok til udendørs anvendelser.

9 Side 9 19 Basketball I basketball skal man skyde bolden op i en højt hængende og meget lille kurv. Det meste af spillet består af meget boldkontakt, mens man dribler bolden rundt på banen og forsøger at komme hen til kurven. Der er flere forskellige muligheder for at digitalisere boldspillet - eksempelvis kan man arbejde med at detektere boldens acceleration og rotation ved brug af sensorer som er indbygget i selve bolden. Man er så nødt til trådløst at sende data fra bolden ud til et digitalt spil system. TheO Ball er en bold hvor man kan sætte en Smartphone inden i bolden. Ideen er at man benytter telefonens indbyggede sensorer og gør digitale boldspil (apps) fysiske ved at have spillet inden i et fysisk objekt. Man benytter forskellige spil apps på sin telefon, afhængigt af hvad man vi spille, og app en kan dermed muliggøre og facilitere et spil, der bruger det bedste fra både den digitale og den fysiske verden. TheO Ball kan rumme en smartphone. Foto : Ud over at bruge sensorer i selve bolden er det også muligt at indbygge sensorer i kurven, samt at kameraer holder øje med om bolden kommer udenfor banen. Hvis man gamificerer basketball dvs. leger med basketball grundideen og drejer den mod et computerspil - så kan man f.eks. vise felter på banen som, når de tændes, skal rammes med bolden for at få point. Felterne kan laves ved hjælp af LED lyskilder i banen eller ved at benytte en projektor eller en styrbar projektør.

10 Side Bordtennis I bordtennis spilles der på en flade med et lille net på midten og bolden spilles ved hjælp af et bat. Da det kun er bolden som rammer pladen kan man forholdsvis let følge den f.eks. med et kamera - og det er ligeledes oplagt at benytte pladen til at vise forskelligt digitalt indhold. Overordnet set kan digitale versioner af bordtennis være interessante både i forhold til træning og spilanalyse, men de kan også muliggøre nye spil udtryk og -oplevelser. MIT Media Lab har lavet prototypen PingPongPlus, som kan spore boldens anslag mod pladen og desuden benytter bordpladen som et visuelt interface. Mikrofoner under bordpladen registrerer boldens position, hvilket har indflydelse på både spillets lyd effekter og den grafik der bliver vist på bordet af en projektor. MIT Media Labs PingPongPlus

11 Side Hockey Hockey er et andet eksempel på et spil, hvor man bruger et redskab til at ramme bolden, og hvor man skal skyde pucken (eller bolden i Floorball) i et traditionelt mål. I Hockey kan interaktive mål være med til at træne spillernes præcision og teknik. F.eks. kunne målet være opdelt i felter, hvor opgaven kunne være at ramme tet C i målet. Det gælder om at ramme så præcist som muligt, og man får point herefter. Dette kan ske ved at man med en laser- eller anden lysbaseret sensor måler hvor bolden går ind, samt hvor hårdt skuddet er. Skitse eksempel på et hockey mål med digital feltangivelse Det er også muligt at indbygge forskellige bevægelses sensorer i staven for at kunne optimere skudteknikker. Hockey stavens højde kan detekteres, så man kan se om den kommer over den tilladte højde. Skitse eksempel på et aktivt felt under keeperen En anden mulighed er at man arbejder med aktive felter på gulvet, som bl.a. kan detektere hvordan keeperen står med fødderne.

12 Side Aktive felter på gulvet kan bruges til at vise hvordan man kan spille en bold når spillerne står som de gør. Gulvet kan optegne de bedste taktikker og f.eks. vise hvor høj en hastighed en given puck havde. Skitse eksempel på aktive felter i hockeybanen Skitse eksempel på aktive felter og en digitaliseret hockeybane

13 Side Golf Golf er et eksempel på en sport, hvor den digitale teknik allerede har fundet vej til både oplevelser og til træningsoptimering. Herunder ses en installation til at forbedre stilling, bevægelser og slagteknik med en kombination af vægt sensorer og 3D positionerings teknologi. Vægtsensorer og 3D-positionering brugt i golf slagtræning

14 Side Et andet eksempel er Golf Swing Speed Radar, som ved hjælp af radar kan måle hvor hurtigt man svinger golfkøllen. Eksempel på en teknologi til træning af swing teknik (radar) Med kameraer på banen kan man endvidere gøre det usynlige synligt - f.eks. slaganalyse samt detektering af hvor højt bolden kom op. Endelig er det også muligt at placere sensorer i hullerne som hurtigt kan afgøre om bolden er kommet i hul.

15 Side Generelle teknologier til brug i boldspil Interaktive gulve Da mange boldspil har relation til en gulvflade, er der ofte mulighed for at få kroppen og spillet sat i relation til digitalt indhold og/eller digitale teknologier. LED gulve Der findes flere forskellige LED gulve som kan vise digitalt indhold. Gulvene er ofte simple paneler med indbyggede lysdioder, men flere gulve har desuden sensorer indbygget så man kan interagere med det digitale indhold. Eksempel på et LED gulv

16 Side Projicerede gulve En anden måde at lave interaktive gulve på er at bruge en projektor til at skyde et billede ned på gulvet oppefra samt kamera tracking af brugernes kontaktpunkter med gulvfladen. Alexandra Instituttet har udviklet produktet Vidensbrønden, som gennem en årrække har været solgt til skoler, daginstitutioner og andre som ønsker en social og kropslig spil- og lærings installation. I de boldspils orienterede applikationer til Vidensbrønden (Pong og Fodbold) spiller man to og to mod hinanden. I Pong styrer man battet ved at bevæge sig frem og tilbage for enden af gulvet, mens man i Fodbold går ind på gulvet og sparker til bolden og scorer mål i modstanderens mål. Eksempler på boldspils applikationer i Vidensbrønden Projicerede gulve er meget billigere pr. kvadratmeter end de LED-baserede gulve. Til gengæld kan man komme til at skygge lidt for indholdet på det projicerede gulv og man kan også opleve at komme lidt i vejen for kamera trackingen især hvis man står lige under kameraet.

17 Side Termokromatisk maling En anden mulighed for at lave et digitaliseret gulv er at arbejde med termokromatisk maling. Denne type maling ændrer sin farve når temperaturen ændres og dette kan bruges til at gøre ting synlige eller usynlige. Eksemplet herunder viser Alexandra Instituttets prototype på et sportsgulv hvor opstregningen kan tændes og slukkes. Grundlaget for ideen er at der i idrætshaller ofte er mange forskellige opstregninger på gulvet. Selv om disse er i forskellige farver kan det være svært i skyndingen at gennemskue hvilken farve streger, man spiller efter. Skitse over anvendelse af et sportsgulv med styrbar opstregning

18 Side Alexandra Instituttet, Teknologisk Institut og Virklund Sport opbyggede i 2006 en demonstrator baseret på termokromatisk maling oven på et Virklund Sport PU-gulv. Demonstratoren ses th. og i venstre side ses brugerfladen på en PC. Da et PU-gulv i modsætning til andre sportsgulve - opbygges lagvis, er det let at indbygge varmekilder, forkabling og eventuelt også styreelektronik i gulvet. Den termokromatiske maling skifter farve ved opvarmning (30 C), så det er muligt at tænde eller slukke for stregerne på sportsgulvet ved at styre de enkelte varmekilder. Opstregninger der tændes og slukkes individuelt Undersøgelserne viste at reaktionstiden er 5-6 minutter når en opstregning aktiveres og ca. 30 minutter når en opstregning slukkes. Dette er svært at ændre på da det primært skyldes PU-gulvets ringe varmeledningsevne.

19 Side Intelligente bolde Udover at benytte sig af teknologier i omgivelserne er det også muligt at indsætte sensorer i boldene. GoalRef I Alexandra Instituttets oprindelige GoalRef projekt blev der udviklet en prototype til et beslutningsstøttesystem for fodbolddommere. Systemet kan afgøre om en bold er over målstregen eller ej og er billigere og mere præcist end andre lignende systemer. Gruppen bag GoalRef har til dette formål udviklet en teknologi baseret på et radio kredsløb som er indbygget i bolden. Radiosendere i målrammen påvirkes af bolden og signalerne herfra anvendes til meget præcist og hurtigt at afgøre om bolden er inde eller ude. Resultatet sendes videre til en modtager på dommerens håndled. Metoden er blevet patentanmeldt og efter videre udvikling indgik ejerne af GoalRef i efteråret 2011 en licensaftale med det tyske Fraunhofer Institut om test og markedsføring af GoalRef. Efter flere test valgte det internationale fodboldforbund FIFA i juli 2012 at tillade mållinjeteknologi i international foldbold med GoalRef som den ene af to godkendte teknologier.