Göz etkileşimli eğitsel dijital oyun tasarımı: Kullanıcı deneyimleri ve klavye kullanım performansının incelenmesi
Gaze-based interactive educational game design: The investigation of user experience and keyboard usage performance
Yazar: YUNUS ODABAŞI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİNE ŞENDURUR
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Bilgisayar destekli eğitim = Computer assisted education ; Bilgisayar oyunları = Computer games ; Eğitsel oyunlar = Educational games ; Görsel etkileşim = Visual interactive ; Göz izleme = Eye tracking ; Klavye = Keyboard ; Oyunlar = Plays ; Performans = Performance ; Tasarım = Design ; Ölçme-değerlendirme = Measurement and evaluation

Özet:
Bu çalışmada eğitici içeriği olan göz etkileşimli bir oyun tasarlayarak kullanıcı deneyimi ve klavye kullanım performansları incelenmiştir. İnceleme sürecinde göz etkileşimi fare etkileşimiyle kıyaslanmıştır. Oyunun tasarım ve geliştirme aşamasında Unity3D oyun motoru kullanılmıştır. Göz etkileşimi için Eye Tribe geliştirici kiti kullanılmıştır. Oyun öncesinde el kızartma ve yazma oyunları alıştırma amaçlı olarak sürece dâhil edilmiştir. El kızartma, göz etkileşimi için alıştırma niteliğindedir. Yazma alıştırması ise katılımcıların klavye kullanım performanslarına dair ön veri toplamak için kullanılmıştır. Ana oyunda ise kullanıcıların klavyeye bakmamasını hedefleyen yazma görevleri dâhil edilmiştir. Çalışma temel olarak iki ana yapıdan oluşmaktadır: kullanıcı deneyimi ve klavye kullanım performansı. Kullanıcı deneyimi için toplanan veriler etkililik, verimlilik ve memnuniyet boyutlarıyla ele alınarak, gözlem verileri ve log verileriyle desteklenmiştir. Klavye kullanımı performansı için ise temel olarak log verileri kullanılmış ve de gözlem ve görüşmelerle desteklenmiştir. Araştırmada karma yöntem araştırma modeli kullanılmış ve iç içe geçmiş karma desene göre tasarlanmıştır. 30 gönüllü yetişkin katılımcı göz-klavye etkileşimi ve fare-klavye etkileşimi gruplarına ayrılmış ve hem alıştırmaları hem de oyunu tamamlamışlardır. Oyun süreçleri boyunca, katılımcıların tutum ve görüşleri, tepki süre logları, gözlemler ile sonrasında Sistem Kullanılabilirlik Ölçeği ve görüşme sorularıyla nitel ve nicel olarak veriler toplanmıştır. Nicel veriler hem betimsel olarak hem de Mann-Whitney U testiyle analiz edilmiştir. Nitel verilerde ise içerik analizi kullanılmıştır. Verilerin yorumlanması ise birbirini tamamlayan şekilde gerçekleşmiştir. Yapılan analizler sonucunda kullanıcı deneyimi etkililik, verimlilik ve memnuniyet açılarından gözlemlenmiştir. Klavye kullanım performansı açısından ise hız, hata ve kullanılan parmak sayısı değerleriyle gözlemlenmiştir. Araştırma sonuçlarında göz izleme teknolojilerinin doğrudan fare yerine kullanıldığında performansa olumsuz etki edebileceği görülmüştür. Bakış imleç olarak kullanıldığında göz izleme teknolojilerinin daha hızlı odaklanma imkânı sağladığı ama fare gibi sabit tutmanın -var olan göz reflekslerinin etkisi ile- oldukça zor olduğu da görülmüştür. Yine de bu olumsuz etkilerin -ilk defa kullanıldığında dahi- görevleri tamamlamayı engelleyecek boyutta olmadığı da bu çalışma ile elde edilen bulgular arasındadır. Teknolojinin gelişimi ile yaygınlaşma imkânı bulan ve büyük bir potansiyel barındıran göz izleme teknolojileri uygulamalarının, oyun vb. yazılım örnekleri arttıkça insan bilgisayar etkileşimi ve eğitim alanlarında daha fazla yaygınlaşacağı tahmin edilmektedir.

Abstract:
In this study, user experience and keyboard usage performances are examined through designing an educational game that is based on eye movements interaction. During the examination process, eye interaction was compared with mouse interaction and eye tracking device was compared with computer mouse. The Unity3D game engine was used to develop the content and a 10-finger keyboard exercise game. The game was designed in two versions with regards to interaction type: one with the mouse and the other with eye tracking device the Eye Tribe Development Kit. Hand slapping and writing exercises were included as pre-practice. Hand slapping, is an exercise for eye interaction. The writing exercise was used to collect preliminary data on the keyboard performance of the participants. In the main game, assigned tasks included to prevent users from looking at the keyboard. The study basically consists of two main structures: user experience and keyboard performance. The data collected for the user experience were handled with effectiveness, efficiency and satisfaction dimensions and supported by observation data and log data. For keyboard performance, log data were used as a basis and triangulated by observations and interviews. The mixed research method was used, and the embedded design was used. 30 higher education students are divided into eye-keyboard interaction and mouse-keyboard interaction groups and they played 10 finger keyboard games and exercises. Game processes, participant attitudes and views recorded with response time log and observation during the game, and then the System Usability Scale and interview questions were utilized. The collected response time logs were analyzed and interpreted using Mann-Whitney U test. The descriptive analysis method was used for the qualitative data. All collected data were interpreted by combining both qualitative and quantitative analyses methods. The analyses were observed in terms of effectiveness, efficiency and satisfaction. Regarding keyboard usage performance, speed, error and number of used fingers were examined. The results indicated that utilizing eye tracking as a means of interaction might result in negative performance utilizing use directly in the place of the mouse. It has been found that eye tracking technologies enable faster focusing when used as a gaze cursor, but keeping it fixed like a mouse is difficult with the effect of existing eye reflexes. Nevertheless, these negative effects - even when used for the first time - did not prevent completion of the tasks in the current study. With the development of technology to find widespread potential and eye tracking technology applications, games, etc. as the number of software samples increase, it is estimated that human computer interaction and education will become more prevalent.