Innowacyjny komputerowy system wspomagania treningu i rehabilitacji z zastosowaniem technologii śledzenia ruchu i wirtualnej rzeczywistości „eMotion"

Nazwa technologii

Innowacyjny komputerowy system wspomagania treningu i rehabilitacji z zastosowaniem technologii śledzenia ruchu i wirtualnej rzeczywistości „eMotion"

Abstrakt (krótki opis oferowanej technologii)

Technologia dotyczy komputerowego systemu w formie interaktywnej, immersyjnej gry ruchowej „eMotion” w wirtualnej rzeczywistości pełniącej funkcję wirtualnego trenera/rehabilitanta, gdzie do oceny wykonanych ćwiczeń wykorzystuje się technologię śledzenia ruchu.

Zastosowane rozwiązania programistyczne czynią grę z jednej strony estetyczną, prostą i dostępną, a przy tym elastyczną, uwzględniającą różne potrzeby użytkownika i z dużym potencjałem do rozwoju. Działanie technologii zostało pozytywnie zwalidowane w warunkach zbliżonych do rzeczywistych.

Technologia znajdzie zastosowanie do produkcji komputerowych gier ruchowych, wykorzystujących wirtualną rzeczywistość i przechwytywanie ruchu. Użytkownikami docelowymi mogą stać się: osoby fizyczne, miłośnicy gier, kliniki rehabilitacyjne, studia fizjoterapeutyczne itp.

Szczegóły technologiczne i opis oferowanej technologii

Technologia dotyczy komputerowego systemu w formie interaktywnej, immersyjnej gry ruchowej eMotion w wirtualnej rzeczywistości pełniącej funkcję wirtualnego trenera/rehabilitanta, gdzie do oceny wykonanych ćwiczeń wykorzystuje się technologię śledzenia ruchu. Gra eMotion opiera się na prostej mechanice polegającej na łapaniu oraz unikaniu wirtualnych obiektów, które mogą pojawiać się na scenie w określonym czasie i położeniu lub nadlatywać w kierunku użytkownika z dowolnego kierunku. Jest to aplikacja wirtualnej rzeczywistości, gdzie dzięki goglom obiekty wyświetlają się stereoskopowo w wirtualnej przestrzeni 3D, w której użytkownik może się przemieszczać, czy rozglądać.

Technologia obejmuję grupę komplementarnych komponentów w postaci następujących rezultatów badawczych:

1) „Komputerowy system wspomagania treningu i rehabilitacji wykorzystujący technologię śledzenia ruchu i wirtualną rzeczywistość” (poufne know-how, numer zgłoszenia w PWr: 3/PK/2018) – koncepcja systemu;

2) „Specyfikacja oprogramowania silnika gry ruchowej eMotion” (poufne know-how, numer zgłoszenia w PWr: 16/PK/2022) – podstawowe oprogramowanie silnika gry eMotion;

3) „Kostium do śledzenia ruchu człowieka wraz z metodą z zastosowaniem optycznych systemów śledzenia ruchu” (wynalazek zgłoszony do ochrony patentowej, numer zgłoszenia UPRP: P.447672);

4.) „Moduł oprogramowania: Edytor scenariuszy gry ruchowej eMotion wraz z podstawowymi scenariuszami” (kod źródłowy, numer zgłoszenia w PWr: KH-5/25) – aplikacja wraz z kodem źródłowym do planowania, rozbudowę i personalizację scenariuszy rozgrywek;

5.) „Moduł oprogramowanie do akwizycji i analizy danych kinematycznych człowieka z zastosowaniem niskobudżetowych kontrolerów ruchu do aplikacji wirtualnej rzeczywistości" (kod źródłowy, numer zgłoszenia w PWr: KH-6/25) – oprogramowanie komputerowe do akwizycji i analizy danych z czujników / akcesoriów;

6.) „Moduł oprogramowania: Narzędzie do wizualizacji gry ruchowej na potrzeby rozwoju aplikacji” (kod źródłowy, numer zgłoszenia w PWr: KH-7/25) – narzędzie pomocnicze umożliwiające potencjalny rozwój gry ruchowej, np. w drodze rozbudowy / dodawania nowych scenariuszy gry;

7.) „Moduł oprogramowania: Silnik gry ruchowej VR eMotion przeznaczony do wspomagania treningu i rehabilitacji z zastosowaniem technologii śledzenia ruchu i wirtualnej rzeczywistości” (kod źródłowy, numer zgłoszenia w PWr: KH-8/25) – centralny element technologii, umożliwiający (wraz z odpowiednimi modułami) realizację treningu lub rehabilitacji w wirtualnej rzeczywistości.

Technologia została pozytywnie zweryfikowana w warunkach zbliżonych do rzeczywistych. Przy współpracy z ośrodkami rehabilitacyjnymi we Wrocławiu, przeprowadzono testy prototypowej gry eMotion na następujących grupach docelowych: seniorzy, dzieci, pacjenci z rdzeniowym zanikiem mięśni (SMA), pacjenci neurologiczni (po udarach i urazach mózgu), pacjenci ortopedyczni, oraz na zdrowych, aktywnych osobach. Gra eMotion została dobrze przyjęta przez pacjentów, oceniona jako łatwa w nauce, dostosowana do różnych grup użytkowników i skalowalna dla różnych zakresów ruchu.

Technologia powstała w wyniku realizacji następującego projektu:

- Nazwa projektu: "eMotion-komputerowy system wspomagania treningu i rehabilitacji z zastosowaniem technologii śledzenia ruchu i wirtualnej rzeczywistości",

- Projekt był finansowany przez NCBiR w ramach konkursu Lider X (numer projektu: LIDER/37/0200/L-10/18/NCBR/2019),

- Nazwa beneficjenta: Politechnika Wrocławska,

- Wartość projektu : 1 500 000 zł,

- Okres realizacji: 1.12.2019 - 30.11.2023.

Docelowe branże dla oferowanej technologii

Z uwagi na modułową budowę i szerokie możliwości rozwoju, technologia znajdzie zastosowanie w produktach komputerowych przeznaczonych do rehabilitacji, fizjoterapii, czy domowej rozrywki. Użytkownikami docelowymi mogą stać się: osoby fizyczne, miłośnicy gier, kliniki rehabilitacyjne, studia fizjoterapeutyczne itp.

Adresatami niniejszej oferty są przede wszystkim producenci i dystrybutorzy oprogramowania komputerowego działający w segmencie gier rehabilitacyjnych i rozrywkowych.

Innowacyjność i korzyści z zastosowania technologii

Technologia wykorzystuje najnowsze podejścia w zakresie tworzenia gier komputerowych oraz mechanikę uniwersalną. Opracowana została z udziałem doświadczonych programistów, terapeutów, rehabilitantów, biomechaników, mechatroników. Zastosowane rozwiązania programistyczne czynią grę z jednej strony wydajną, estetyczną, prostą i dostępną, a przy tym elastyczną, uwzględniającą różne potrzeby użytkownika i z dużym potencjałem do dalszego rozwoju.

Poziom gotowości wdrożeniowej oferowanej technologii

TRL 6 – Dokonano demonstracji prototypu lub modelu w warunkach zbliżonych do rzeczywistych

Poziom gotowości wdrożeniowej oferowanej technologii (old)

Technologia zweryfikowana w warunkach operacyjnych

Oferta technologiczna do pobrania

Imię i nazwisko konsultanta

Jacek Pietrzak

Numer telefonu stacjonarnego

(71) 320 43 42

Adres e-mail

jacek.pietrzak@pwr.edu.pl