Die Wissenschaft der Videospiele: Immersion, Flow und Präsenz

Die Videospielbranche hat mittlerweile einen Wert von fast 150 Milliarden Dollar und kann sich damit mit anderen Branchen messen, von denen man traditionell annimmt, dass sie die Populärkultur dominieren. Außerdem wächst sie weiterhin rasant, wobei Gameplay-Streaming, E-Sport und Ableger ständig neue Einnahmequellen erschließen.

Videospiele sind mittlerweile ein fester Bestandteil der gesamten Unterhaltungsindustrie – eine Tatsache, die so oft wiederholt wird, dass sie fast schon zu einem Klischee geworden ist. Es gibt jedoch einen Aspekt, der sie von einem Großteil der Unterhaltungsindustrie unterscheidet: das Testen.

Während Hollywood-Studios schon seit langem (spätestens seit den 1920er Jahren) Testvorführungen durchführen, Interviews führen und wissenschaftliche Studien in Auftrag geben, um ihre Filme zu verbessern, holt die Spieleindustrie gerade erst auf. Dies liegt zum Teil an der Geschichte der jeweiligen Formate – das erste Videospiel wurde erst 1958 erfunden (natürlich Pong) –, aber auch an der Vielschichtigkeit der Herausforderung: Studien zu Videospielen müssen nicht nur die Grafik, die Handlung, die Charaktere und die Dialoge betrachten, sondern auch die Benutzererfahrung (ganz zu schweigen von den weiterreichenden Auswirkungen auf das Verhalten der Nutzer).

Ganz zu schweigen davon, dass die Inhalte dynamisch sind und sich ständig ändern, oft aufgrund der Entscheidungen, die der Spieler im Spiel trifft. Dies stellt das Testen von Spielen zweifellos vor eine Herausforderung, aber keine unüberwindbare. Die Forschung hat bereits Schritte unternommen, um das Problem zu definieren, und beginnt nun auch, Lösungen aufzuzeigen.

Im Folgenden werden wir einige der Forschungsarbeiten vorstellen, die die heutige Praxis des Testens von Videospielen geprägt haben, und einen Blick auf neue Forschungsansätze werfen, die derzeit untersucht werden.

Frühe Forschungen

Eine der ersten wissenschaftlichen Studien, die sich mit der visuellen Aufmerksamkeit in einer 3D-Spielumgebung befasste, wurde 2006 von Yan und El-Nasr durchgeführt [1]. Mithilfe von Eye-Tracking, mit dem das Sehverhalten der Teilnehmer beim Spielen eines Shooters oder eines Abenteuerspiels aufgezeichnet und gemessen wurde, konnten sie vergleichen, wie sich die visuellen Suchmuster unterschieden.

Obwohl es sich um eine Vorstudie handelt, stellten die Forscher fest, dass die Teilnehmer beim Spielen des Shooters eher dazu neigten, ihren Blick auf die Bildmitte zu richten, während sie beim Spielen des Abenteuerspiels eher dazu neigten, die gesamte Szene zu erkunden. Die Autoren gehen davon aus, dass solche Erkenntnisse „… dazu dienen können, Designern Aufschluss darüber zu geben, wie sie Farben und die Anordnung von Objekten gestalten sollten, um die Aufmerksamkeit zu wecken und diese Probleme zu beseitigen“.

Zwar gibt es bereits ältere Forschungsarbeiten zu diesem Thema (z. B. [2, 3]), doch hat sich die Entwicklung von Methoden zur Untersuchung von Videospielen aus einer erfahrungsbezogenen Perspektive unter Einsatz objektiver Verfahren erst im letzten Jahrzehnt wirklich durchgesetzt. Frühere Forschungen konzentrierten sich eher auf die Nutzung von Videospielen zur Untersuchung der Dynamik von Wahrnehmung, Lernen und anderen psychologischen Phänomenen.

Um das Spielerlebnis tatsächlich zu untersuchen, müssen Forscher zunächst definieren, was genau sie untersuchen. Daraus ist der Fragebogen zum Spielerlebnis (GEQ) [4] entstanden, eine Reihe von Fragen, mit denen die bewussten Empfindungen der Teilnehmer beim Spielen ermittelt werden.

Weit verbreitet ist auch der Fragebogen zur Spielerfahrung (iGEQ) – eine verkürzte Version des GEQ, die eine vergleichbare statistische Aussagekraft aufweist und sich in das Spielgeschehen integrieren lässt, ohne dabei zu sehr zu stören.

Die am häufigsten untersuchten Aspekte des Gameplays (die auch durch den GEQ / iGEQ gemessen werden) sind Immersion, Flow und Präsenz [5]. Es hat sich gezeigt, dass jeder dieser Aspekte in einem positiven Zusammenhang mit positiven Spielerlebnissen steht, was darauf hindeutet, dass ein großartiges Spiel in jedem dieser Bereiche ein hohes Niveau aufweisen sollte. Im Folgenden werden wir auf jeden dieser Aspekte eingehen und die diesbezüglichen Forschungsergebnisse näher erläutern.

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Die am häufigsten untersuchten Aspekte des Gameplays

Eintauchen

Immersion ist ein in der Videospielforschung heiß diskutiertes Konzept [6], lässt sich jedoch im Wesentlichen als das Gefühl der Vertiefung in das Spiel definieren. Dies äußert sich in einer erhöhten Aufmerksamkeit für das Spiel und gleichzeitig in einer Unterdrückung der Aufmerksamkeit für äußere Reize [7]. Je stärker sich eine Person in das Spiel vertieft, desto mehr fühlt sie sich von diesem eingenommen.

Immersion ist besonders entscheidend für das VR-Gameplay, eines der am schnellsten wachsenden Videospielformate. Mit steigendem Interesse und zunehmenden Investitionen in VR-/AR-Geräte wird auch das Testen immer wichtiger, um sicherzustellen, dass die Inhalte auf möglichst ansprechende und immersive Weise erstellt werden.

Forscher haben GSR-Messungen (in der Studie als elektrodermale Aktivität bezeichnet) und EKG-Aufzeichnungen der Herzfrequenz herangezogen, um Zusammenhänge mit den im iGEQ beschriebenen mentalen Zuständen, darunter das Gefühl der Immersion, zu ermitteln [8]. Die Reaktionen der Teilnehmer auf drei große kommerzielle Spiele (nämlich „Prey“, „Doom 3“ und „Bioshock“) wurden anhand dieser Messgrößen untersucht. Die Forscher stellten fest, dass die Herzfrequenz negativ mit der Immersion (sowie dem Flow) korrelierte, was bedeutet, dass eine niedrigere Herzfrequenz auf ein verstärktes Gefühl der Immersion während des Spiels hindeutete.

In anderen Studien wurde ebenfalls untersucht, wie sich die Herzfrequenzvariabilität (HRV) durch das Eintauchen in eine VR-Umgebung im Vergleich zum Anschauen eines 3D-Films verändert [9]. Die VR-Umgebung schien ein stärkeres Gefühl des Eintauchens hervorzurufen und war mit einem Anstieg der HRV verbunden – was darauf hindeutet, dass die Teilnehmer während der Bewältigung der kognitiv anspruchsvollen Aufgabe eine erhöhte physiologische Erregung erlebten.

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Eine Studie von Jennett et al. (2008) [10] verfolgte einen ähnlichen Ansatz: Das Gefühl der Immersion wurde mittels eines Fragebogens gemessen, während gleichzeitig Eye-Tracking-Verfahren zum Einsatz kamen. Die Forscher stellten fest, dass sich Immersion anhand des Blickverhaltens objektiv bestimmen lässt, wobei eine geringere Anzahl von Fixationen auf eine stärkere Immersion hindeutet. Dies lässt darauf schließen, dass Teilnehmer, je stärker sie sich in das Spiel vertieft fühlen, desto länger auf das Spiel blicken, ohne ihren Blick abzuwenden.

Durch die Verknüpfung der selbstberichteten Emotionen mit den Biosensordaten besteht die Hoffnung, dass solche Daten in zukünftigen Studien als Indikator für diese Gefühle herangezogen werden können. Sollten sich diese Daten als zuverlässig erweisen, könnten sie aussagekräftige und detaillierte Rückmeldungen darüber liefern, wie die Teilnehmer auf die Spiele reagieren.

Fluss

Flow wird als „die optimale psychologische Erfahrung, die sich aus der Beschäftigung mit einer Tätigkeit ergeben kann“ beschrieben [8, 11]. Es gibt viele Faktoren, die den Flow-Zustand beeinflussen, doch im Wesentlichen läuft es auf das kombinierte Gefühl von Meisterschaft und Vertiefung bei der Ausführung einer Aufgabe hinaus.

In einer Studie wurde eine Spielkomponente eingesetzt, die einen Flow-Zustand hervorruft (und ebenfalls mit dem GEQ bewertet wurde), und die EMG-Aktivität (fEMG) im Gesichtsmuskel Zygomaticus major, im Orbicularis oculi und im Corrugator supercilii gemessen [5]. Die ersten beiden dieser Muskeln stehen allgemein mit positiven Emotionen in Verbindung, während der letzte mit negativen Emotionen assoziiert wird [12].

Sie stellten fest, dass die Flow-Komponente des Spiels im Vergleich zu einer Spielkomponente, die Langeweile hervorrufen sollte, einen signifikanten Unterschied in der Aktivität des Musculus zygomaticus major und des Musculus orbicularis oculi bewirkte. Dies deutet darauf hin, dass Flow-Zustände als relativ positiv empfunden werden, was ein wichtiger Faktor für ein angenehmes Spielerlebnis ist.

In der Studie wurde zudem die GSR-Aktivität zur Messung des Grades der physiologischen Erregung herangezogen, wobei ein signifikanter Anstieg beim Flow-Niveau im Vergleich zum Langeweile-Niveau festgestellt wurde.

Mehrere Forschergruppen haben zudem festgestellt, dass es möglich ist, Flow-Erlebnisse beim Spielen von Videospielen mithilfe einer einfachen EEG-Aufnahme mit vier Elektroden (und einer technischen Analyse der Daten) zu erkennen [11, 12]. Diese Studien legen nahe, dass Flow ein wichtiger Bestandteil eines unterhaltsamen Spielerlebnisses ist, der sowohl erfasst als auch gemessen werden kann, um die Entwicklung von Videospielen zu verbessern.

Anwesenheit

„Präsenz“ weist zwar Ähnlichkeiten mit dem Gefühl des Eintauchens auf, wird jedoch als das Gefühl definiert, (zumindest für einen Moment) innerhalb des Spiels zu existieren. Dies ist ein Kontinuum, an dessen einem Ende die vollständige Abgrenzung steht und an dessen anderem Ende das starke Gefühl körperlicher Existenz innerhalb des Spiels.

Eine Studie von Ravaja et al. aus dem Jahr 2004 [15] untersuchte mithilfe einer Kombination aus verschiedenen Methoden – darunter fEMG, GSR und EKG sowie Selbstauskünfte – das Präsenzgefühl der Teilnehmer beim Spielen von „Super Monkey Ball 2“ (für alle, die sich fragen, worum es in diesem Spiel geht: „Das Spiel spielt in einer surrealistischen Welt mit leuchtenden Farben und beinhaltet ein in der Luft schwebendes Spielbrett sowie einen niedlichen kleinen Affen, der in einem durchsichtigen Ball gefangen ist“).

Die Ergebnisse zeigen einen signifikanten Zusammenhang zwischen der Aktivität des Musculus zygomaticus major (dessen Aktivität, wie oben erwähnt, mit positiven Emotionen in Verbindung gebracht wird), dem Gefühl der Präsenz und dem erfolgreichen Abschluss des Spiels. Dies wurde als Beleg dafür gewertet, dass die Spielererfahrung umso freudvoller ist, je präsenter sich ein Spieler im Spiel fühlt.

Die Forscher stellten zudem einen positiven Zusammenhang zwischen der GSR-Aktivität und dem Gefühl der Präsenz im Spiel fest, während sich anhand der EKG-Aufzeichnungen kein signifikanter Zusammenhang ergab. Die Teilnehmer, die ein höheres Maß an Präsenz im Spiel verspürten, zeigten nach Abschluss der Aufgabe einen geringeren Rückgang der GSR-Aktivität (im Vergleich zu Teilnehmern, die ein geringes Maß an Präsenz verspürten), was darauf hindeutet, dass ihr physiologischer Zustand am Ende der Aufgabe konstanter blieb.

Usability-Tests unter Verwendung von Biosensoren

Eine weitere Studie verglich mithilfe von Eye-Tracking und fEMG das Präsenzgefühl in der Ich- und der Drittperspektive in Videospielen [16]. Die Forscher stellten, wie oben beschrieben, einen Zusammenhang zwischen dem Präsenzgefühl und der Aktivität im Musculus zygomaticus major (sowie im Musculus corrugator supercilii) fest.

Diese Ergebnisse könnten in Zukunft zu Indikatoren für das Gefühl der Präsenz weiterentwickelt werden und Aufschluss darüber geben, wie sich diese Erfahrung im Laufe eines Spiels verändert.

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Fazit

Während die oben genannten Studien drei Aspekte der Erfahrung beim Spielen von Videospielen abdecken, werden in der Gameplay-Forschung auch andere psychologische Zustände untersucht, wie beispielsweise das Gefühl von Spannung und Herausforderung sowie negative und positive Emotionen. Die Messung jeder dieser Dimensionen kann zu einem tieferen Verständnis darüber beitragen, was ein Spiel unterhaltsam macht (und letztlich darüber, ob es sich gut verkaufen wird oder nicht).

Im Zuge der fortschreitenden Entwicklung der Spieleforschung werden etablierte Methoden immer klarere Ansätze liefern, um zu untersuchen, wie sich die Medien auf emotionaler und erlebnisbezogener Ebene auf den Nutzer auswirken. Technologien wie Eye-Tracking, GSR und die Analyse von Gesichtsausdrücken werden zweifellos verstärkt eingesetzt werden, um den Nutzern neue Spielweisen zu ermöglichen und gleichzeitig neue Wege zum Verständnis von Videospielerlebnissen zu erschließen.

Wenn Sie mehr über Eye-Tracking erfahren möchten – eine der Kerntechnologien in der Videospielforschung –, laden Sie sich unseren Leitfaden unten herunter, um sich einen Überblick über alles zu verschaffen, was Sie wissen müssen.

Literaturverzeichnis

[1] S. Yan und M. Seif El‐Nasr. (2006). Visuelle Aufmerksamkeit in 3D-Videospielen, in: Symposium on Eye Tracking and Applications 2006, San Diego.

[2] Lowery, B. R. und Knirk, F. G. (1982). Videospiele auf Mikrocomputern und der Erwerb räumlicher Vorstellungsfähigkeit. J. Educational Technol. Syst. 11, 2, 155–166.

[3] Gagnon, D. (1985). Videospiele und räumliches Vorstellungsvermögen: Eine explorative Studie. Educational Technology Research and Development, 33, Ausgabe 4, S. 263–275.

[4] IJsselsteijn, W. A., de Kort, Y. A. W. und Poels, K. (2008). Der Fragebogen zur Spielerfahrung, Arbeitspapier.

[5] Nacke, L. (2009). Affektive Ludologie: Wissenschaftliche Messung der Nutzererfahrung in der interaktiven Unterhaltung. Dissertationsreihe des Blekinge Institute of Technology Nr. 2009:04.

[6] Michailidis, L., Balaguer-Ballester, E. und He, X. (2018). Flow und Immersion in Videospielen: Die Folgen einer konzeptionellen Herausforderung. Frontiers in Psychology, 9, S. 1682, 2018.

[7] Cairns, P., Cox, A.L. und Nordin, A.I. Immersion in digitalen Spielen: Ein Überblick über die Forschung zur Spielerfahrung. In: MC Angelides und H. Agius (Hrsg.), Handbook of digital games, Wiley-Blackwell, 2014, S. 339–361.

[8] Drachen, A., Nacke, L. E., Yannakakis, G. und Pedersen, A. L. (2010). Zusammenhang zwischen Herzfrequenz, elektrodermaler Aktivität und Spielerlebnis bei Ego-Shooter-Spielen. In: Proc. Sandbox ’10, ACM, 49–54.

[9] Malińska, M., Zużewicz, K., Bugajska, J. & Grabowski, A. (2015). Herzfrequenzvariabilität (HRV) während der Immersion in der virtuellen Realität. International Journal of Occupational Safety and Ergonomics: JOSE, 21(1), 47–54. https://doi.org/10.1080/10803548.2015.1017964

[10] Jennett, C., Cox, A. L., Cairns, P., Dhoparee, S., Epps, A., Tijs, T. & Walton, A. (2008). Messung und Definition des Immersionserlebnisses in Spielen. International Journal of Human-Computer Studies, 66(9), 641–661.

[11] M. Csikszentmihalyi. (1991). Flow: Die Psychologie der optimalen Erfahrung, New York: Harper Perennial.

[12] Cacioppo, J. T., Petty, R. E., Losch, M. E. & Kim, H. S. (1986). Anhand der elektromyografischen Aktivität in den Gesichtsmuskelregionen lassen sich die Valenz und Intensität affektiver Reaktionen unterscheiden. Journal of Personality and Social Psychology, 50, 260–268.

[13] Plotnikov A., Stakheika N., De Gloria A., Schatten C., Bellotti F., Berta R., Fiorini C., Ansovini F. (2012). Nutzung der Echtzeit-EEG-Analyse zur Bewertung des Flow-Zustands in Spielen. Workshop: Spielbasiertes Lernen für übertragbare Kompetenzen des 21. Jahrhunderts, im Rahmen der iCalt 2012, Rom, Italien.

[14] Berta, R., Bellotti, F., De Gloria, A., Pranantha, D. & Schatten, C. (2013). Analyse von Elektroenzephalogrammen und physiologischen Signalen zur Bewertung des Flow-Erlebnisses beim Spielen. IEEE Transactions on Computational Intelligence and AI in Games, 5(2), 164–175.

[15] Ravaja, N., Laarni, J., Saari, T., Kallinen, K., Salminen, M., Holopainen, J. & Järvinen, A. (2004). Räumliche Präsenz und emotionale Reaktionen auf Erfolg in einem Videospiel: Eine psychophysiologische Studie. In M. Alcañiz Raya & B. Rey Solaz (Hrsg.), Proceedings of the PRESENCE, (S. 112–116). Valencia, Spanien: Editorial de la UPV.

[16] Kallinen, K., Salminen, M., Ravaja, N., Kedzior, R. und Sääksjärvi, M. (2007). Präsenz und Emotionen bei Computerspielern bei der Spielperspektive aus der 1. Person im Vergleich zur 3. Person: Erkenntnisse aus Selbstauskünften, Eye-Tracking- und Gesichtsmuskelaktivitätsdaten, in Proceedings of the PRESENCE, 187–190.187–190.