## ΦΑΙΗ

Καλησπέρα σε όλους και από εμας.
Η δικιά μας εργασία πραγματεύεται την υλοποιηση ενος παιχνιδιού σοβαρού σκοπού με στόχο την ενισχυση της αποκατάστασης ασθενων ύστερα από ενα εγκεφαλικό επισόδειο . Πιο συγκεκριμένα εστιάζουμε κυρίως στην διευκόλυνση της αποκατάστασης των κινητικών δυσλειτουργιών των ανω ακρων.

## Η ομαδα
Ας σας συστήσω όμως και την ομάδα μας. Αρχικά ονομάζομαι Φωτεινή Παναγιώτου, και με τους συναδέλφους μου Κωνσταντίνο Παπαδόπουλο και την Αθηνά Τερζόγλου αφιερώσαμε τους τελευταίους 2 μήνες στην σχεδίαση και ανάπτυξη ενός πολύ ενδιαφέροντος παιχνιδιού που θα παρουσίασουμε στη συνέχεια. **[]**

## ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
Πρώτα όμως θα αναφέρουμε περιληπτικά κάποια σημαντικά πράγματα για το θεωρητικό υπόβαθρο.
Στη συνέχεια θα αναλύσουμε την υλοποιήση του παιχνιδιού, θα σας παρουσίασουμε σε βιντεο ένα σύντομο game play και στο τέλος θα αναφέρουμε δυνητικα μελλοντικές βελτιώσεις. **[]**

## ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΟ
Ξεκινωντας λοιπον το εγκεφαλικό επισόδειο εξ ορισμου ειναι η βλαβη που επερχεται, οταν η παροχη του αιματος σε μια περιοχη του εγκεφαλου σταματα, με αποτελεσμα τα κυτταρα να μην οξυγωνονονται και να πεθαινουν. Ωστόσο, αν και οι περισσότεροι ασθενείς επιβιώνουν από ένα εγκεφαλικό επεισόδιο, συχνά υποφέρουν από τις μακροχρόνιες επιπτώσεις αυτου γιααυτο και είναι πολυ σημαντική η διαδικασια της αποκαταστασης. **[]**

## ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑ
Το εγκεφαλικό επεισόδιο χαρακτηρίζεται ως μια από τις πιο κοινές αιτίες θανάτου.
Όπως θα παρατηρήσετε και στον χάρτη, το εγκεφαλικό επισόδειο είναι αποδεδειγμένα η κύρια αιτία θανάτου στις χωρες του δυτικου κοσμου, ενώ παραμένει στις πρώτες θέσεις και στην υπόλοιπη υφηλιο.**[]**

όπως βλέπουμε διάγραμμα δεξια, Τα ποσοστά των επιζόντων που καταλήγουν με μέτριες ως σοβαρές διαταραχές και χρίζουν φροντίδας και αποκατάστασης είναι μεγάλα, με ποσοστα να αγγιζουν σχεδον το 50 % .

Η πιο διαδεδομένη και ευρέως αναγνωρισμένη βλάβη που ακολουθεί λοιπόν ένα εγκεφαλικό επεισόδιο είναι η κινητική και επηρεάζει περίπου όπως βλέπουμε 80% των ασθενών, γι'αυτο και εμεις επιλεξαμε επικεντρωθουμε σε αυτη. **[]**

## ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ
Οσον αφορά τωρα την αποκατάσταση από εγκεφαλικές βλαβες, είναι μια μακρά διαδικασία που επικεντρώνεται στην επανάληψη ασκήσεων, οι οποίες είναι χρονοβόρες και μονότονες . Κατά συνέπεια, οι ασθενείς χάνουν το ενδιαφέρον και τα κίνητρα τους, παραγοντες πολυ σημαντικοι για την επιτυχία της αποκατάστασης. Εδω λοιπον ερχονται να βοηθησουν τα παιχνιδια σοβαρου σκοπου.
**[]**

## ΠΑΙΝΧΙΔΙΑ ΣΟΒΑΡΟΥ ΣΚΟΠΟΥ
Τα παιχνιδια σοβαρου σκοπου προσφέρουν τη δυνατότητα παροχής ασκήσεων αποκατάστασης σε συνδυασμό με ψυχαγωγικές και παρακινητικές πτυχές ενώ παράλληλα μπορούν να παρέχουν τα απαραίτητα κλινικά δεδομένα για εξ αποστασεως αποκατάσταση.

Αποτελούν οικονομική λύση & ενσωματώνουν νέες τεχνολογίες που κερδίζουν το ενδιαφέρον του χρηστη, αυξάνοντας έτσι την επίδοση του.

Εδώ βλέπουμε μερικά στιγμιότυπα από παιχνίδια σοβαρού σκοπού που έχουν συγκεκριμενα ως στόχο τον συντονισμό και τον έλεγχο των δακτύλων ή την αποκατάσταση του βραχίονα.
**[]**

## AMAZED
Στην ίδια φιλοσοφία, με επίκεντρο την ενίσχυση της αποκατάστασης των κινητικών λειτουργιών των άνω άκρων, σχεδιασαμε και υλοποιησαμε το AMAZED,
ουτως ώστε να φτιαξουμε μια παρεμβαση ηλεκτρονικης και κινητης υγειας, η οποια εξατομικευεται στις αναγκες του χρηστη ενισχυοντας παράλληλα το επίπεδο της προσηλωσης του. Αυτό το καταφεραμε μοντελοποιώντας ασκησεις από κοινες πρακτικες αποκαταστασης σε ενα παιχνιδι λαβυριθνου,
χρησιμοποιωντας τους ασθητηρες του κινητου, αυτοματοποιημένη παραγωγή περιεχομένου, και ενα πρακτορα αυτοματης αναπροσαρμογή δυσκολίας τα οποια θα αναλυσουν σε λιγο οι συνομιλητες μου.

**[]**

## ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ
Σε αυτό το σημείο θα θέλαμε να σας δείξουμε τα στάδια από τα οποία πέρασε η εργασία μας. Πρωτα ξεκινήσαμε με τη βιλιογραφική ανασκόπηση, έπειτα αναζητήσαμε τα κατάλληλα εργαλεία για την ανάπτυξη του παιχνιδιού και τέλος σχεδιάσαμε και αναπτύξαμε το design και τους αλγορίθμους που ενσωματωσαμε σε αυτο.
Θα δωσω ομως τωρα το λογο στη συναδελφο αθηνα για να σας παρουσιασει αναλυτικοτερα το παιχνιδι μας.

-------------------- ΑΘΗΝΑ -------------

## ΣΧΕΔΙΑΣΗ
Καλησπέρα και από εμένα.

Όπως είδαμε και απο τη μεθοδολογία προηγουμένως, το πρώτο βήμα στην υλοποίηση του παιχνδιου είναι η σχεδίαση. Βασιστήκαμε λοιπόν στα αποτελέσαμτα της παρακάτω έρευνας που έγινε σε ασθενείς που βρίσκονταν στη φάση της αποκατάστασης έπειτα απο εγκεφαλικό.

Στο αριστερό γράφημα βλέπουμε τις προτιμήσεις των ασθενών για παιχνιδια σοβαρού σκοπού. Ετσι εμεις κατευθυνηνθηκαμε στη σχεδιαση ενος παιχνιδιου που χρησιμοποιεί αισθητήρες του κινητου και την οθονη αφής, που ο χρηστης μπορει να παιξει σε καθιστη θέση ή ορθια θέση.

Από την άλλη στο δεξί γράφημα βλέπουμε τα κριτήρια επιλογής ενός παιχνιδιού σοβαρού σκοπου απο την σκοπια των ασθενων. Παρατηρούμε ότι πολύ σηματνικό ρόλο παίζει η σύστατη από τον θεραπευτή αφού αυτό απονέει εμπιστοσύνη στον ασθενή. Όμως το ίδιο το παιχνίδι πρέπει να είναι εύληπτο και διαισθητικό αλλά παράλληλα απαιτητικό.

**[]**
## ΚΙΝΗΣΕΙΣ

Όλα αυτα οδηγησαν σε ενα παιχνιδι σοβοαρού σκοπου για κινητο τηλεφωνο, το οποιο αποτελειται απο λαβυρινθους διαβαθμυσμένης δυσκολίας. Ο χρηστης χειρίζεται μια μπάλα και στόχος του είναι να βρει την έξοδο κάθε λαβυρίνθου το συντομότερο δυνατό και να περάσει όσα περισσότερα επίπεδα μπορεί. Πρέπει όμως να αποφύγει τις συγκρούσεις με τους τοίχους. Μετά απο κάθε επίπεδο, όμως για να ξεκλειδώσει το επόμενο πρέπει να βάλει τον σωστό κωδικο.

Οι ασκήσεις αποκατάστασης που εντάξαμε στο παιχνίδι όπως βλέπουμε και από τις εικόνες είναι το τσίμπημα(pinching), το άπλωμα των δαχτύλων(scissors), το γράπωμα (hook) και το σύρσιμο drag. Αυτές οι ασκήσεις πρέπει να εκτελούναι επαναληπτικά με το προσβεβλημένο άκρο.

Στο επομενο βίντεο μπορούμε να δούμε ένα demo των ασκήσεων αλλα και ένα ολοκληρο γύρο.

## ΒΙΝΤΕΟ
Σε αυτό το βίντεο βλέπουμε πώς πρέπει να εκτελείται κάθε άσκηση ξεχωριστά. ....

Στα ροζ τετράγωνα σταματάει η μπαλα να κινείται βάσει του γυροσκοπίου και ο ασθνής πρέπει με το δάκτυλο να σπρώξει τη μπαλα εκτος του τετραγώνου.
και τώρα βλέπουμε συνολικά όλο το παιχνίδι... (τέλος βίντεο **[]**)

## UNITY

### new version

Για την ανάπυξη του παιχνιδιού αποφασίσαμε να χρησιμοποιήσουμε τη πλατφόρμα unity, διότι είναι μια από τις πιο διαδεδομένες πλατφόρμες και παράλληλα έχει πολυ μεγάλο community. Eπίσης δουλέυει πολύ ομαλά σε 3D περιβάλλον και ενσωματωνει πολύ ισχυρό physics engine, το οποίο μας φάνηκε πού χρήσιμο στην ανάπτυξη του δικού μας παιχνιδιού .

Οι ανάπτυξη, λοιπόν, χωρίζεται σε 2 μέρη το σχεδιαστικό και το προγραμματιστικό. Στην οθόνη βλέπουμε πως γίνεται το design του παιχνιδιού. Στα δεξιά βλέπουμε όλες τις παραμέτρους που μπορούμε να πειράξουμε για κάθε αντικείμενο ώστε να πετύχουμε το επιθυμητό αποτέλεσμα. Αυτές τις παραμέτρους μπορούμε είτε να τις ορίσουμε μια φορά κατα τη σχεδίαση είτε να τις αλλάζουμε δυναμικά ανάλογα με τις αναγκες μας. Το οποίο είναι πολυ σημαντικό όπως θα δούμε και στη συνέχεια.

Όσον αφορά το προγραμματιστικό μέρος οι τρεις πιο σημαντικές λειτουργικότητες που εντάξαμε στο παιχνίδι είναι:

(ι) Αρχικά η διασύνδεση των αισθητήρων του κινητού με την εφαρμογή για να έχουμε αλληλεπίδραση του χρήστη με το παιχνίδι. όπως είδαμε και από το βιντεο χρησιμοποιήσαμε τις μετρήσεις του γυροσκοπίου για τη κίνηση της μπάλας και την οθόνη αφής για τις ασκήσεις αποθεραπίας

(ιι) Επειτα αναπτύξαμε έναν αλγόριθμο αυτοματοποιημένης παραγωγής περιεχομένου. Αυτό ήταν απαραίτητο γιατι όπως μπορείτε να φανταστείτε, αν υπήρχε μονό ενας λαβύρινθος το παιχνίδι δεν θα ήταν και πολυ ενδιαφέρον. Είναι όμως και πρακτικό το ζήτημα, αφού θα ήταν πολύ δύσκολο να φτιάξουμε πολλούς διαφορετκούς στατικούς χάρτες και ακόμα πιο δύσκολο να έχουμε χάρτες διαβαθμισμένης δυσκολίας κατάλληλους για τις ανάγκες των ασθενών.

(ιιι) Έτσι περνάμε στη τρίτη λειτουργικότητα που είναι ένα συστημα κανόνων το οποίο θα αποφασίζει δυναμικά τη δυσκολία του επόμενου λαβυρίνθου βάσει της απόδοσης του ασθενή στον προηγούμενο γύρο.

## ΚΩΔΙΚΑΣ
Για λόγους πληρώτητας εδω βλέπουμε ένα παράδειγμα κώδικα και συγκεκριμένα τον κώδικα για τη κίνηση της μπάλας. Όλα τα scripts του παιχνιδιού είναι γραμμένα σε C#. Αξίζει να σημειώσουμε οτι το Unity έχει παρόμοια λογική με αυτή του arduino διότι οι συναρτήσεις Update και FixedUpdate τρέχουν διαρκώς όσο μία σκηνή είναι ενεργή όπως συνάρτηση loop.

Τώρα θα δώσω τη σκιτάλη στον Κώστα που θα σας δείξει πιο αναλυτικά τους αλγορίθμους του παιχνιδιού.

-------------------- ΚΩΣΤΑΣ --------------------------
(Έστω ότι το σπάμε στον λαβύρινθο)
## Παραγωγή χάρτη
Καλησπέρα σας και από εμένα. Όπως σας είπε και η Αθηνά η δεύτερη σημαντική λειτουργικότητα είναι η αυτόματη παραγωγή περιεχομένου. Εδώ βλέπετε τον αλγόριθμο που φτιάχνει τον χάρτη εν δράση, σε αργή κίνηση βέβαια. Όπως βλέπετε, ο λαβύρινθος αποτελείται από μεγάλα τετράγωνα πλακάκια και τοίχους. Ο αλγόριθμος ξεκινά μία τυχαία διάσχιση και κάθε φορά που φτάνει στα όρια του χάρτη ή σε κελί που έχει επισκευφθεί ξανά τοποθετεί τοίχο και διαλέγει άλλη διαδρομή ή πάει πίσω. Αυτός ο αλγόριθμος ταυτόχρονα εξασφαλίζει πως όλα τα σημεία συνδέονται με όλα τα άλλα με μοναδικό μονοπάτι. Στο τέλος της διαδικασίας θα προστεθούν το σημείο τερματισμού και τα σημεία στα οποία το έδαφος γίνει λάβα :Ρ
## Οι 3 χάρτες
Αλλάζοντας τις παραμέτρους όπως είπαμε μπορούμε να επηρεάσουμε την δυσκολία του χάρτη. Εδώ βλέπετε ουασιαστικά 3 διαφορετικούς. Ο χάρτης επηρεάζεται από το μέγεθος του, τη συχνότητα εμφάνισης εμποδίων ή το πόσο συχνά θα παραλείπονται οι τοίχοι και από τα πόσα πλακάκια με λάβα θα υπάρχουν. Ήδη αυτές οι παράμετροι θα μπορούσαν να επηρεάσουν σημαντικά το πόσο δύσκολο ή εύκολο είναι το παιχνίδι. Όμως εδώ έρχεται η τρίτη λειτουργικότητα που ενσωματώσαμε στο παιχνίδι.
## Αναπροσαρμογή δυσκολίας
Ο αλγόριθμος αναπροσαρμογής της δυσκολίας.
Ουσιαστικά φτιάξαμε ένα σύστημα κανόνων το οποίο δυναμικά αναπροσαρμόζει τη δύσκολία με βάση τις επιδόσεις του χρήστη. Οι περισσότεροι παράμετροι που έχουμε βρει έχουν να κάνουν με πράγματα τα οποία δεν είναι προφανή στον παίκτη, όμως και πάλι επηρεάζουν τη δυσκολία. Όπως για παράδειγμα είναι η ένταση της αποστικής δύναμης από τα εμπόδια, η οποία κάνει πιο εύκολο το παιχνίδι ή η συνάρτηση που εφαρμόζεται σαν φίλτρο πάνω στα δεδομένα του γυροσκοπίου. Παράλληλα, όσο παίζει ο παίκτης αναλύουμε τις κινήσεις του και κρατάμε κάποια σημαντικά δεδομένα. Έχοντας αυτές τις πληροφορίες μπορούμε να αναπροσαρμόσουμε τις πιθανότητες των επιλογών κάθε παραμέτρου του παιχνιδιού. Στο διάγραμμα στα αριστερά περιγράφεται η διαδικασία που αποφασίσει για την δυσκολία του παιχνιδιού μαζί με το κομμάτι τις ανατροφοδότησης με τα νέα δεδομένα. Ενώ στο δεξί περιγράφονται οι εξαρτήσεις μεταξύ των παραμέτρων του παιχνιδιού, που είναι στη μεσαία στήλη και των δεδομένων του χρήστη που βρίσκονται στις δύο ακριανές. Και εδώ κάπου τελειώνει η περιγραφή της δουλειάς μας.
## Μελλοντικές βελτιώσεις (APOTOMO-> βελτιωσεις στο βιντεο)

Πριν κλείσουμε, να σημειωσουμε πως υπάρχουν διάφορα πράγματα που θα μπορούσαν να βελτιωθούν. Για παράδειγμα ο αλγόριθμος αναπροσαρμογής δυσκολίας θα ήταν πολύ καλύτερο να χρησιμοποιεί κάποιο νευρονικό δίκτυο ή κάποιο σύστημα μηχανικής μάθησης προκειμένου να διαμορφώνει την δυσκολία πιο στοχευμένα και πιο αποτελεσματικά. Επίσης, θα ήταν χρήσιμονα μοντελοποιηθεί ο ίδιος ο χρήστης, ώστε να μας δώσει σημαντικά δεδομένα για να διαμορφώσουμε κατάλληλα τη διαδικαία. Ακόμη, είναι πολύ σημαντικό το να γίνουν κλινικές δοκιμές για να δούμε εν τέλει πόσο αποτελεσματικό είναι σαν παιχνίδι. Παράλληλα, θα ήταν πολύ ωραίο να ενσωματωθούν στο παιχνίδι ιδέες και γνώμες από ειδικούς του χώρου.
Γυρίζοντας στο ίδιο το παιχνίδι, θα μπορούσαν να μοντελοποιηθούν και άλλες κινήσεις, αφού στα εγχειρίδια αποκατάστασης βρήκαμε πραγματικά πολλές, αλλά και να προστεθούν νέοι μηχανισμοί στο παιχνίδι για να γίνει πιο διασκεδαστικό.
## Τελος
Συμπερασματικά, ως ομάδα 17, φτιάξαμε το παιχνίδι Amazed, στο οποίο μοντελοποιήσαμε κινήσεις αποκατάστασης, αξιοποιήσαμε πληροφορίες από τους αισθητήρες του κινητού αλλά και της οθόνης αφής, δημιουργήσαμε έναν αλγόριθμο αυτοματοποιημένης λειτουργίας περιεχομένου, σχεδιασαμε έναν αλγόριθμο αυτόματης αναπροσαρμογής δυσκολίας.
Έτσι, καταφέραμε να σχεδιάσουμε μία παρέμβαση κινητής και ηλεκτρονικής υγείας η έχει ως γνώμονα την αποκατάσταση του ασθενή.

Θα θέλαμε τώρα να ακούσουμε τις απορίες σας ^_^

Καμία; καλά... Σας ευχαριστούμε πολύ για τον χρόνο σας ^_^

-----------------------------------------
### old version

Οι βασικές αρχές αποκατάστασης των άνω άκρων στις οποίες στηριχθήκαμε, περιλαμβάνουν κάποιες λειτουργικά χρήσιμες κινήσεις, σε συνδυασμό με τον ταυτόχρονο περιορισμό του μη προσβεβλημένου χεριού. Εμείς αποφασίσαμε να συμπεριλάβουμε στο παιχνίδι μας με μοντελοποιηση το

Η ανάπτυξη του παιχνιδού αυτού έγινε στη πλατφόρμα Unity. Η διαδικασία ανάπτυξης χωρίζεται αφαιρετικά σε 2 μέρη: το σχεδιαστικό και το προγραμματιστικό.

-γιατι το unity, δυνατο εργαλειο, πληθωρα εφαρμογων, ισχυριο documentation, λειτουργει σε 3D πολυ καλα, cross platforms
ισχυρη παραμετροποιηση

Εδώ βλέπετε το περιβάλλον του Unity, στο κέντρο είναι η σκηνή που περιλαμβάνει όλα τα αντικείμενα του παιχνιδιού και δεξία της είναι η όψη που βλέπει ο παίκτης. Στα αριστερά βλέπουμε τα ίδια αντικείμενα σε λίστες και από κάτω βλέπουμε όλα τα αρχεία του project. Στο κέντρο χαμηλά βλέπουμε αναλυτικότερα αρχεία, εν προκειμένω τα scriptάκια μας και στα δεξία βλέπουμε τον inspector που δίνει αναλυτικά πληροφορίες για το επιλεγμένο αντικείμενο.

Εμείς ξεκινήσαμε με το σχεδιαστικό μέρος. Αυτό γίνεται στη καρτέλα scene μπορούμε να δούμε πώς διαμορφώνεται το παιχνίδι σε 3d περιβάλλον ενώ στα αριστερά τοποθετήσαμε όλα τα αντικέιμενα που που βρίσκονται σε αυτό. Είναι σημαντικό να τονίσουμε οτι ο χρήστης δεν βλέπει το scene αλλα ότι φαίνεται από τη κάμερα που βρίσκεται πάνω απο τον λαβύρινθο, μπορούμε να δούμε πώς θα έβλεπε ο χρήστης το παιχνίδι απο τη καρτέλα Game. Τέλος πατώντας πάνω τη μπάλα μπορούμε στα δεξιά στον inspector να δούμε όλα του τα χαρακτηριστικά της, όπως τη θέση, τη διάμετρο, το βάρος αλλα και τα scripts που της έχουμε προσθέσει για επιπλέον λειτουργικότα.