Wearables in der Virtuellen Realität: Entwicklung eines modularen Simulationsframeworks und Evaluation kontextsensitiver Anzeigemethoden für physiologische und nicht-physiologische Daten in VR-Exergames

Ein moderner, stark digital geprägter Lebensstil führt häufig zu einem bewegungsarmen Alltag. Dieser Bewegungsmangel begünstigt verschiedene Krankheitsbilder und stellt damit eine gesellschaftliche Herausforderung dar. Technologische Entwicklungen zur Gesundheitsförderung setzen genau an diesem Punkt an. Dazu zählen beispielsweise tragbare Sensorgeräte, sogenannte Wearables, wie Smartwatches und Fitnesstracker. Sie ermöglichen die Erfassung physiologischer Daten und bieten Nutzer:innen die Möglichkeit, Gesundheitstrends sowie das eigene Bewegungsverhalten zu reflektieren. Eine weitere Technologie zur Gesundheitsförderung sind VR-Exergames. Diese verbinden körperliche Aktivität mit spielerischen und immersiven Elementen und können Bewegung, Motorik sowie kognitive Leistungsfähigkeit durch gamifizierte Methoden fördern.

Ziel dieser Arbeit ist es, die Potenziale tragbarer Sensortechnologie in immersive VR-Exergame-Erfahrungen zu übertragen und den Zugriff auf physiologische Daten in virtuellen Umgebungen zu ermöglichen. Dadurch können virtuelle Trainingsmethoden durch datenbasierte Anwendungen unterstützt werden. Zudem wird aufgezeigt, welche Besonderheiten und Herausforderungen bei der Integration physiologischer Daten in virtuelle Umgebungen zu berücksichtigen sind. In diesem Zusammenhang werden Anforderungen an virtuelle Fitnesstracker definiert und ein modulares Simulationsframework entwickelt. Auf Basis dieses Frameworks werden verschiedene Anzeigemethoden und Datenvisualisierungen vorgestellt und evaluiert.

Die Arbeit belegt die technische Zuverlässigkeit des entwickelten Simulationsframeworks sowie dessen wissenschaftliche Einsetzbarkeit. Die daraus abgeleiteten Anforderungen dienen als Orientierungsrahmen für die Gestaltung von VR-Fitnessdatenanzeigen. Prototypische Visualisierungen zeigen, wie ein effektives Datenmonitoring Trainingsanwendungen unterstützen kann. Zugleich wird deutlich, dass Präsentationsform und spielspezifische Faktoren die Usability und das Nutzererlebnis beeinflussen. Ein adaptives Anzeigesystem, das Nutzer:innen die Darstellungsart und -position selbst wählen lässt, erzielte dabei eine hohe Akzeptanz.