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Jogo Sério com Realidade Virtual para Reabilitação de Indivíduos pós-AVC


Descrição

O Jogo Sério consiste em um ambiente 3D, desenvolvido utilizando técnicas de Realidade Virtual, com o objetivo de auxiliar na reaprendizagem motora de pacientes com paresia nos membros superiores decorrentes de um AVC. Para tanto, propõe-se um método que visa ser mais interativo e menos cansativo para as sessões de reabilitação, promovendo uma ótima imersão do paciente. O jogo sério consiste em um ambiente em 3D onde o paciente deve controlar uma Harpia, ave encontrada em florestas tropicais como a Amazônia, utilizando o posicionamento de seu braço. O cenário é composto por uma floresta virtual contendo uma série de objetivos e desafios a serem cumpridos pelo paciente, que vão desde desviar de obstáculos a capturar alimentos. A pesquisa considera o auxílio de profissionais que atuam na área da reabilitação, para o fornecimento dos protocolos que o jogo deve seguir.


Desenvolvimento

O projeto faz parte da minha dissertação de mestrado e ainda se encontra em desenvolvimento.

As seguintes ferramentas estão sendo utilizadas no desenvolvimento:

Unreal Engine 4: motor gráfico utilizado para a modelagem do ambiente 3D, HUDs, programação e construção dos scripts. A linguagem C++ foi escolhida para a programação, em conjunto com Unreal Blueprints.

Blender 3D: software de modelagem utilizado para a modelagem de objetos do jogo, tais como a Harpia, a vegetação e os outros animais presentes no ambiente virtual.

Microsoft Visual Studio 2017: IDE utilizada para a programação dos algoritmos em C++ e banco de dados. Além do desenvolvimento do Painel de Controle do jogo utilizando C# e, para a interface, WPF com XAML.

SQLite: sistema de gerenciamento de banco de dados, que utiliza a linguagem SQL para a persistência de dados.

Myo: bracelete de interação humano-computador composto de sensores de eletromiografia, acelerômetro e giroscópio para reconhecimento de gestos e movimentos. Futuramente ele será substituído por uma plataforma de movimentos ainda em construção.

O desenvolvimento do jogo está sendo realizado juntamente com especialistas da área da saúde, a fim de garantir que o ambiente virtual e os objetivos a serem alcançados estejam de acordo com o protocolo de reabilitação. Um terapeuta responsável pelo paciente o acompanha e o avalia durante todo o procedimento e execução do jogo.

Para alcançar um bom nível de imersão, o ambiente virtual está sendo modelado visando o fotorrealismo e a diversidade de elementos com um contexto lúdico, considerando diversos modelos de animais e vegetação típica de uma floresta. O jogo possui um gameplay dinâmico com 3 modos de jogo e 4 níveis para a execução dos objetivos.

O cadastro de pacientes e terapeutas, o gerenciamento do jogo e a geração de relatórios são feitos através do Painel de Controle do jogo. Por meio deste painel é possível cadastrar pacientes e terapeutas e configurar opções do jogo, como por exemplo, o modo como ocorrerá a execução dos objetivos, a precisão dos movimentos, número de execuções, opções referentes aos níveis, dentre outras. Ao final da configuração, as mesmas são gravadas no banco de dados e o jogo é executado pelo terapeuta. 

Durante a execução, os movimentos do antebraço do paciente são rastreados e capturados através do Myo, sendo processados e convertidos na movimentação da Harpia.

Para mais detalhes do projeto leia o artigo "Serious Game with Virtual Reality for Upper Limb Rehabilitation after Stroke", publicado no SVR 2018.



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