Monitorovanie a riadenie chovania hráčov v reálnom čase v Unity pomocou full-stack webovej aplikácie

• Název práce v jazyce práce (slovenština): Monitorovanie a riadenie chovania hráčov v reálnom čase v Unity pomocou full-stack webovej aplikácie
• Název práce v češtině: Monitorování a řízení chování hráčů v reálném čase v Unity pomocí full-stack webové aplikace
• Název v anglickém jazyce: Real time monitoring and control of player behavior in Unity using a full-stack web app
• Klíčová slova: unity|webová aplikace|kognitivní výzkum
• Klíčová slova anglicky: unity|web app|cognitive experiments
• Akademický rok vypsání: 2024/2025
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: slovenština
• Ústav: Katedra softwaru a výuky informatiky (32-KSVI)
• Vedoucí / školitel: Mgr. Lukáš Hejtmánek, Ph.D.
• Řešitel: Bc. Ricardo Bolemant - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 23.05.2024
• Datum zadání: 23.05.2024
• Datum potvrzení stud. oddělením: 30.04.2025
• Datum a čas obhajoby: 10.06.2025 09:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 30.04.2025
• Oponenti: Mgr. David Šosvald

Zásady pro vypracování

Projekt je zaměřen na vytvoření nástroje pro experimenální výzkum v psychologii. Psychologické experimenty často využívají herních enginů pro simulování situací a měření lidských reakcí, avšak monitorování toho, co hráč během experimentů dělá, bývá komplikované a mnohdy nemožné (např. při distanční administraci či administraci na standalone VR headsetu).

Výstupem projektu bude SDK pro Unreal Engine nebo Unity a full-stack aplikace, kterou lze nasadit lokálně nebo v cloudu. Řešení by mělo zajistit odesílání informací o konkrétních událostech z herní relace (pozice hráče, polohování objektů, fáze experimentu atd.). Webová aplikace bude umožňovat sledování probíhající relace a vizualizaci probíhajících událostí, stejně jako vzdálené ovládání hry (reset pokusů, změna nastavení apod.).

Student bude pracovat s Unity 3D (C#) nebo Unreal Engine (C++) a bude mít za úkol vytvořit full-stack aplikaci. Výběr konkrétních webových technologií je otevřený k diskusi, obecně bude možné cokoli s dlouhodobou podporou (preferován javascript + react framework + node, ale není to podmínkou).

Hlavní funkce řešení by měly zahrnovat

- vizualizaci probíhajících relací a možnost "připojit se k nim" a zjistit, co se ve hře děje
- vizualizace pozice hráče a aktivity v relaci v reálném čase (v intervalech 1-2 s)
- výstup stavu a událostí z enginu - co hráč dělá, jakou částí experimentu se zabývá, seznam událostí atd.
- signalizace kritických událostí z enginu nebo detekce odpojení - chyby, pády aplikace
- nastavení stavu hráče z frontendu - resetování úrovní, změna nastavení atd.
- průběžné zaznamenávání a ukládání údajů o hráči na frontendovém počítači, nikoli jen na zařízení hráče

Seznam odborné literatury

Hejtmánek, L. (2020). Virtual environments as a tool to study human navigation (K. Vlček (ed.)) [Ph.D., Charles University]. https://dspace.cuni.cz/handle/20.500.11956/147555
Brookes, J., Warburton, M., Alghadier, M., Mon-Williams, M., & Mushtaq, F. (2020). Studying human behavior with virtual reality: The Unity Experiment Framework. Behavior research methods, 52, 455-463.
Ugwitz, P., Šašinková, A., Šašinka, Č., Stachoň, Z., & Juřík, V. (2021). Toggle toolkit: A tool for conducting experiments in unity virtual environments. Behavior research methods, 1-11.
Wiesing, M., Fink, G. R., & Weidner, R. (2020). Accuracy and precision of stimulus timing and reaction times with Unreal Engine and SteamVR. PloS One, 15(4), e0231152.

Předběžná náplň práce

Kognitivní experimenty často využívají herní enginy k modelování simulací reálného světa a sledování chování. Po spuštění těchto experimentů je však často obtížné monitorovat a kontrolovat, co se v nich děje, aniž by se hráči/účastníci zmocnili ovládacích prvků. Některé experimenty lze navíc administrovat na dálku nebo pomocí bezdrátových zařízení (Oculus Quest), což znemožňuje sledování toho, co se děje během jednotlivých relací. Tento projekt by měl tyto problémy vyřešit pomocí platformy, která bude sledovat a informovat o činnostech hráčů a zároveň umožňovat vzdálené ovládání experimentu.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Cognitive experiments often use game engines to model real-world simulations and track how people behave. But once these experiments run, it is often difficult to monitor and control what happens inside without grabbing the controls from the player/participants. Moreover, some experiments can be administered remotely or using wireless devices (Oculus Quest), which makes tracking of what is happening during each session impossible. This project should solve these issues by providing a platform that monitors and informs on the actions of the players as well as allow remote control of the experience.